Engenharia submarina e os equipamentos utilizados para produção de petróleo no fundo do mar

Engenharia submarina e os equipamentos utilizados para produção de petróleo no fundo do mar

A engenharia submarina tem sido decisiva para a extração de petróleo em águas profundas e ultraprofundas. Soluções tecnológicas cada vez mais sofisticadas são desenvolvidas, com equipamentos bastante específicos, para que seja possível retirar o petróleo e o gás natural do fundo do mar e levá-los até suas unidades de produção.

¹Um sistema submarino de produção é composto por poço submarino completado, sistema de cabeça de poço submarino, árvore de natal molhada (ANM), interligação submarina com o sistema de escoamento, equipamentos submarinos e facilidades de controle para operação do poço. Ele pode variar, em complexidade, de um único poço satélite ligado por uma linha de fluxo a uma plataforma fixa, uma unidade flutuante de produção, armazenamento e transferência (FPSO) ou a facilidades em terra; a um sistema composto por vários poços conectados a um manifold, em configuração template ou clustered, com a produção sendo transferida para uma unidade fixa ou flutuante, ou ainda diretamente para facilidades em terra (subsea to shore).

Figura 1.5 Todos os segmentos de um sistema submarino de produção.

Muitos desses equipamentos têm funções e nomes peculiares para quem não tem familiaridade. Pensando nisso a Elsevier Notícias separou algum dos principais equipamentos utilizados no sistema de produção de Petróleo com os seus respectivos significados e funcionamento.

Árvore de Natal Molhada

O nome “árvore de natal” surgiu na década de 1930, quando habitantes de províncias petrolíferas terrestres, nos EUA, associaram o equipamento – que estava coberto de neve – a um pinheiro de Natal. Com a completação dos primeiros poços submarinos na década de 60, o termo ganhou o adjetivo “molhada” quando passou a ser instalada no fundo do mar.

Trata-se de um conjunto de válvulas operadas remotamente, que controlam o fluxo dos fluidos produzidos ou injetados no poço. Suporta elevadas pressões e diferentes faixas de temperatura ambiente. É instalada na cabeça do poço submarino, com o auxílio de mergulhadores(profundidades de até 300 metros) ou de veículos de operação remota (ROV), para águas profundas e ultraprofundas.

Manifold

O manifold é um conjunto de válvulas e acessórios que serve para direcionar a produção de vários poços para um duto coletor, o qual conduz a produção total para uma unidade de produção. Esse tipo de equipamento ajuda a reduzir o número de linhas (dutos) conectadas à plataforma, além de diminuir o comprimento total das linhas de poços usadas num sistema de produção. Pode também ser usado para permitir que um grupo de poços compartilhe sistemas de injeção de água e gas lift(elevação de óleo e gás até a superfície por meio de gás pressurizado).

Linhas flexíveis

As linhas flexíveis são os dutos empregados em todo sistema submarino de coleta e escoamento, que conduzem os fluidos produzidos pelo poço para as unidades de produção. Elas podem ser utilizadas para a interligação de uma unidade a outra, para a injeção ou o descarte de fluidos em reservatórios ou para a exportação da produção para terra. Seu formato é tubular, com camadas de materiais metálicos e não metálicos, cada qual com uma função específica. Em suas extremidades, possuem acessórios denominados “conectores”, ligando as árvores de natal molhadas a manifolds ou risers.

Risers

Rígidos ou flexíveis, os risers são os trechos suspensos das tubulações que interligam as linhas de produção submarinas (vindas de uma árvore de natal molhada ou de um manifold) às plataformas. Podem também ser utilizados para conduzir fluidos da superfície até o leito marinho, como os risers de injeção e de exportação.

Equipamentos de interligação dos tipos PLET e PLEM

Os PLETs (Pipeline End Termination) são equipamentos que possibilitam a interligação submarina entre dutos rígidos e dutos flexíveis ou entre um duto e um equipamento submarino.Os PLEMs (Pipeline End Manifold) são instalados na extremidade de um trecho de duto, permitindo sua interligação com outros trechos de dutos.

Umbilicais

Os umbilicais eletro-hidráulicos são conjuntos de mangueiras e cabos elétricos, utilizados para operar remotamente equipamentos e válvulas submarinas, injetar produtos químicos e monitorar parâmetros operacionais (temperatura e pressão) de poços.

*Descrição dos equipamentos: Fonte Petrobras

¹Trecho retirado do livro Sistemas marítimos de produção de petróleo