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EQUIPAMENTOS DO SISTEMA E CONTROLE DE POÇO Autores: Joaquim Leite Pereira Ibiapina Márcio Koki de Carvalho Watanabe Ronaldo Ferreira Ribeiro EQUIPAMENTOS DO SISTEMA E CONTROLE DE POÇO Programa Alta Competência Este material é o resultado do trabalho conjunto de muitos técnicos da área de Exploração & Produção da Petrobras. Ele se estende para além dessas páginas, uma vez que traduz, de forma estruturada, a experiência de anos de dedicação e aprendizado no exercício das atividades profissionais na Companhia. É com tal experiência, refletida nas competências do seu corpo de empregados, que a Petrobras conta para enfrentar os crescentes desafios com os quais ela se depara no Brasil e no mundo. Nesse contexto, o E&P criou o Programa Alta Competência, visando prover os meios para adequar quantitativa e qualitativamente a força de trabalho às estratégias do negócio E&P. Realizado em diferentes fases, o Alta Competência tem como premissa a participação ativa dos técnicos na estruturação e detalhamento das competências necessárias para explorar e produzir energia. O objetivo deste material é contribuir para a disseminação das competências, de modo a facilitar a formação de novos empregados e a reciclagem de antigos. Trabalhar com o bem mais precioso que temos – as pessoas – é algo que exige sabedoria e dedicação. Este material é um suporte para esse rico processo, que se concretiza no envolvimento de todos os que têm contribuído para tornar a Petrobras a empresa mundial de sucesso que ela é. Programa Alta Competência Esta seção tem o objetivo de apresentar como esta apostila está organizada e assim facilitar seu uso. No início deste material é apresentado o objetivo geral, o qual representa as metas de aprendizagem a serem atingidas. Autor Ao fi nal desse estudo, o treinando poderá: • Identifi car procedimentos adequados ao aterramento e à manutenção da segurança nas instalações elétricas; • Reconhecer os riscos de acidentes relacionados ao aterramento de segurança; • Relacionar os principais tipos de sistemas de aterramento de segurança e sua aplicabilidade nas instalações elétricas. ATERRAMENTO DE SEGURANÇA Como utilizar esta apostila Objetivo Geral O material está dividido em capítulos. No início de cada capítulo são apresentados os objetivos específi cos de aprendizagem, que devem ser utilizados como orientadores ao longo do estudo. No fi nal de cada capítulo encontram-se os exercícios, que visam avaliar o alcance dos objetivos de aprendizagem. Os gabaritos dos exercícios estão nas últimas páginas do capítulo em questão. Para a clara compreensão dos termos técnicos, as suas C ap ít u lo 1 Riscos elétricos e o aterramento de segurança Ao fi nal desse capítulo, o treinando poderá: • Estabelecer a relação entre aterramento de segurança e riscos elétricos; • Reconhecer os tipos de riscos elétricos decorrentes do uso de equipamentos e sistemas elétricos; • Relacionar os principais tipos de sistemas de aterramento de segurança e sua aplicabilidade nas instalações elétricas. 21 Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 1.4. Exercícios 1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e aterramento de segurança? _______________________________________________________________ _______________________________________________________________ 2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que abordam os cuidados e critérios relacionados a riscos elétricos. Correlacione-os aos tipos de riscos, marcando A ou B, conforme, o caso: A) Risco de incêndio e explosão B) Risco de contato ( ) “Todas as partes das instalações elétricas devem ser projetadas e executadas de modo que seja possível prevenir, por meios seguros, os perigos de choque elétrico e todos os outros tipos de acidentes.” ( ) “Nas instalações elétricas de áreas classificadas (...) devem ser adotados dispositivos de proteção, como alarme e seccionamento automático para prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas de isolamento, aquecimentos ou outras condições anormais de operação.” ( ) “Nas partes das instalações elétricas sob tensão, (...) durante os trabalhos de reparação, ou sempre que for julgado necessário à segurança, devem ser colocadas placas de aviso, inscrições de advertência, bandeirolas e demais meios de sinalização que chamem a atenção quanto ao risco.” ( ) “Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e sistemas destinados à aplicação em instalações elétricas (...) devem ser avaliados quanto à sua conformidade, no âmbito do Sistema Brasileiro de Certifi cação.” 25 Capítulo 1. Riscos elétricos e o aterramento de segurança 1) Que relação podemos estabelecer entre riscos elétricos e aterramento de segurança? O aterramento de segurança é uma das formas de minimizar os riscos decorrentes do uso de equipamentos e sistemas elétricos. 2) Apresentamos, a seguir, trechos de Normas Técnicas que abordam os cuidados e critérios relacionados a riscos elétricos. Correlacione-os aos tipos de riscos, marcando A ou B, conforme, o caso: A) Risco de incêndio e explosão B) Risco de contato ( B ) “Todas as partes das instalações elétricas devem ser projetadas e executadas de modo que seja possível prevenir, por meios seguros, os perigos de choque elétrico e todos os outros tipos de acidentes.” ( A ) “Nas instalações elétricas de áreas classifi cadas (...) devem ser adotados dispositivos de proteção, como alarme e seccionamento automático para prevenir sobretensões, sobrecorrentes, falhas de isolamento, aquecimentos ou outras condições anormais de operação.” ( B ) “Nas partes das instalações elétricas sob tensão, (...) durante os trabalhos de reparação, ou sempre que for julgado necessário à segurança, devem ser colocadas placas de aviso, inscrições de advertência, bandeirolas e demais meios de sinalização que chamem a atenção quanto ao risco.” ( A ) “Os materiais, peças, dispositivos, equipamentos e sistemas destinados à aplicação em instalações elétricas (...) devem ser avaliados quanto à sua conformidade, no âmbito do Sistema Brasileiro de Certifi cação.” 3) Marque V para verdadeiro e F para falso nas alternativas a seguir: ( V ) O contato direto ocorre quando a pessoa toca as partes normalmente energizadas da instalação elétrica. ( F ) Apenas as partes energizadas de um equipamento podem oferecer riscos de choques elétricos. ( V ) Se uma pessoa tocar a parte metálica, não energizada, de um equipamento não aterrado, poderá receber uma descarga elétrica, se houver falha no isolamento desse equipamento. ( V ) Em um choque elétrico, o corpo da pessoa pode atuar como um “fi o terra”. ( F ) A queimadura é o principal efeito fi siológico associado à passagem da corrente elétrica pelo corpo humano. 1.7. Gabarito Objetivo Específi co Para a clara compreensão dos termos técnicos, as suas defi nições estão disponíveis no glossário. Ao longo dos textos do capítulo, esses termos podem ser facilmente identifi cados, pois estão em destaque. Capítulo 3. Problemas operacionais, riscos e cuidados com aterramento de segurança 49 3. Problemas operacionais, riscos e cuidados com aterramento de segurança Todas as Unidades de Exploração e Produção possuem um plano de manutenção preventiva de equipamentos elétricos (motores, geradores, painéis elétricos, transformadores e outros). A cada intervenção nestes equipamentos e dispositivos, os mantenedores avaliam a necessidade ou não da realização de inspeção nos sistemas de aterramento envolvidos nestes equipamentos. Para que o aterramento de segurança possa cumprir corretamente o seu papel, precisa ser bem projetado e construído. Além disso, deve sermantido em perfeitas condições de funcionamento. Nesse processo, o operador tem importante papel, pois, ao interagir diariamente com os equipamentos elétricos, pode detectar imediatamente alguns tipos de anormalidades, antecipando problemas e, principalmente, diminuindo os riscos de choque elétrico por contato indireto e de incêndio e explosão. 3.1. Problemas operacionais Os principais problemas operacionais verifi cados em qualquer tipo de aterramento são: • Falta de continuidade; e • Elevada resistência elétrica de contato. É importante lembrar que Norma Petrobras N-2222 defi ne o valor de 1Ohm, medido com multímetro DC (ohmímetro), como o máximo admissível para resistência de contato. Choque elétrico – conjunto de perturbações de natureza e efeitos diversos, que se manifesta no organismo humano ou animal, quando este é percorrido por uma corrente elétrica. Ohm – unidade de medida padronizada pelo SI para medir a resistência elétrica. Ohmímetro – instrumento que mede a resistência elétrica em Ohm. 3.4. Glossário Caso sinta necessidade de saber de onde foram retirados os insumos para o desenvolvimento do conteúdo desta apostila, ou tenha interesse em se aprofundar em determinados temas, basta consultar a Bibliografi a ao fi nal de cada capítulo. Ao longo de todo o material, caixas de destaque estão presentes. Cada uma delas tem objetivos distintos. A caixa “Você Sabia” traz curiosidades a respeito do conteúdo abordado de um determinado item do capítulo. “Importante” é um lembrete das questões essenciais do conteúdo tratado no capítulo. CARDOSO ALVES, Paulo Alberto e VIANA, Ronaldo Sá. Aterramento de sistemas elétricos - inspeção e medição da resistência de aterramento. UN-BC/ST/EMI – Elétrica, 2007. COELHO FILHO, Roberto Ferreira. Riscos em instalações e serviços com eletricidade. Curso técnico de segurança do trabalho, 2005. Norma Petrobras N-2222. Projeto de aterramento de segurança em unidades marítimas. Comissão de Normas Técnicas - CONTEC, 2005. Norma Brasileira ABNT NBR-5410. Instalações elétricas de baixa tensão. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005. Norma Brasileira ABNT NBR-5419. Proteção de estruturas contra descargas atmosféricas. Associação Brasileira de Normas Técnicas, 2005. Norma Regulamentadora NR-10. Segurança em instalações e serviços em eletricidade. Ministério do Trabalho e Emprego, 2004. Disponível em: <http:// www.mte.gov.br/legislacao/normas_regulamentadoras/nr_10.pdf> - Acesso em: 14 mar. 2008. NFPA 780. Standard for the Installation of Lightining Protection Systems. National Fire Protection Association, 2004. Manuais de Cardiologia. Disponível em: <http://www.manuaisdecardiologia.med. br/Arritmia/Fibrilacaoatrial.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008. Mundo Educação. Disponível em: <http://mundoeducacao.uol.com.br/doencas/ parada-cardiorespiratoria.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008. Mundo Ciência. Disponível em: <http://www.mundociencia.com.br/fi sica/eletricidade/ choque.htm> - Acesso em: 20 mai. 2008. 1.6. Bibliografi a É atribuído a Tales de Mileto (624 - 556 a.C.) a primeira observação de um fenômeno relacionado com a eletricidade estática. Ele teria esfregado um fragmento de âmbar com um tecido seco e obtido um comportamento inusitado – o âmbar era capaz de atrair pequenos pedaços de palha. O âmbar é o nome dado à resina produzida por pinheiros que protege a árvore de agressões externas. Após sofrer um processo semelhante à fossilização, ela se torna um material duro e resistente. Os riscos elétricos de uma instalação são divididos em dois grupos principais: 1.1. Riscos de incêndio e explosão Podemos defi nir os riscos de incêndio e explosão da seguinte forma: Situações associadas à presença de sobretensões, sobrecorrentes, fogo no ambiente elétrico e possibilidade de ignição de atmosfera potencialmente explosiva por descarga descontrolada de eletricidade estática. Os riscos de incêndio e explosão estão presentes em qualquer instalação e seu descontrole se traduz principalmente em danos pessoais, materiais e de continuidade operacional. Uma das principais substâncias removidas em poços de petróleo pelo pig de limpeza é a parafi na. Devido às baixas temperaturas do oceano, a parafi na se acumula nas paredes da tubulação. Com o tempo, a massa pode vir a bloquear o fl uxo de óleo, em um processo similar ao da arteriosclerose. VOCÊ SABIA?? É muito importante que você conheça os tipos de pig de limpeza e de pig instrumentado mais utilizados na sua Unidade. Informe-se junto a ela! IMPORTANTE! ATENÇÃO É muito importante que você conheça os procedimentos específicos para passagem de pig em poços na sua Unidade. Informe-se e saiba quais são eles. Recomendações gerais • Antes do carregamento do pig, inspecione o interior do lançador; • Após a retirada de um pig, inspecione internamente o recebedor de pigs; • Lançadores e recebedores deverão ter suas RESUMINDO... Já a caixa de destaque “Resumindo” é uma versão compacta dos principais pontos abordados no capítulo. Em “Atenção” estão destacadas as informações que não devem ser esquecidas. Todos os recursos didáticos presentes nesta apostila têm como objetivo facilitar o aprendizado de seu conteúdo. Aproveite este material para o seu desenvolvimento profi ssional! Uma das principais substâncias removidas em poços de petróleo pelo pig de limpeza é a parafi na. Devido às baixas temperaturas do oceano, a parafi na se acumula nas paredes da tubulação. Com o tempo, a massa pode vir a bloquear o fl uxo de óleo, em um processo similar ao da arteriosclerose. VOCÊ SABIA?? É muito importante que você conheça os tipos de pig de limpeza e de pig instrumentado mais utilizados na sua Unidade. Informe-se junto a ela! IMPORTANTE! ATENÇÃO É muito importante que você conheça os procedimentos específicos para passagem de pig em poços na sua Unidade. Informe-se e saiba quais são eles. Recomendações gerais • Antes do carregamento do pig, inspecione o interior do lançador; • Após a retirada de um pig, inspecione internamente o recebedor de pigs; • Lançadores e recebedores deverão ter suas RESUMINDO... Uma das principais substâncias removidas em poços de petróleo pelo pig de limpeza é a parafi na. Devido às baixas temperaturas do oceano, a parafi na se acumula nas paredes da tubulação. Com o tempo, a massa pode vir a bloquear o fl uxo de óleo, em um processo similar ao da arteriosclerose. VOCÊ SABIA?? É muito importante que você conheça os tipos de pig de limpeza e de pig instrumentado mais utilizados na sua Unidade. Informe-se junto a ela! IMPORTANTE! ATENÇÃO É muito importante que você conheça os procedimentos específicos para passagem de pig em poços na sua Unidade. Informe-se e saiba quais são eles. Recomendações gerais • Antes do carregamento do pig, inspecione o interior do lançador; • Após a retirada de um pig, inspecione internamente o recebedor de pigs; • Lançadores e recebedores deverão ter suas RESUMINDO... SumárioSumário Introdução 17 Capítulo 1. Finalidades dos ESCPs 1. Finalidades dos ESCPs 21 Capítulo 2. Constituição dos ESCPs 2. Constituição dos ESCPs 25 Capítulo 3. Instalação e Operação dos ESCPs 3. Instalação e Operação dos ESCPs 31 3.1. Cabeçal 31 3.1.1. Cabeça de Revestimento 34 3.1.2. Parafusos de Trava (Lockdown Screws) 37 3.1.3. Conexão entre os elementos do cabeçal 41 3.1.4. Carretéis de Ancoragem (Casing Head Spool) 48 3.1.5. Suspensores de Revestimento (Casing Hanger) 50 3.1.6. Adaptadores de Flanges 54 3.1.7. Carretel de Perfuração (Drilling Spool ou Mud Cross) 55 3.1.8. Equipamento OBS de superfície 56 3.1.9. Preventores de gavetas 57 3.2. Considerações Gerais sobre BOP de Gavetas 643.2.1. Vedações 65 3.2.2. Sistema de travamento 69 3.2.3. BOP da Hydril 70 3.2.4. BOP Shaffer 71 3.2.5. BOP Cameron e suas gavetas 73 3.2.6. Transporte de preventores de gaveta 78 3.2.7. Razões de operação 79 3.2.8. Preventor anular 82 3.2.9. Diverter 98 3.2.10. Linha de matar (KiII Une) 100 3.2.11. Linha de estrangulamento (Choke Fine) 101 Capítulo 4. Conjunto de válvulas de estrangulamento (choke manifold) 4. Conjunto de válvulas de estrangulamento (choke manifold) 105 4.1. Operação 105 4.2. Recomendações 105 4.3. Identificação do fluxo e áreas de alta e baixa pressão 108 4.3.1. Em condições normais 108 4.3.2. Em condições de controle de poço 108 Capítulo 5. Válvulas e estranguladores de fluxo 5. Válvulas e estranguladores de fluxo 111 5.1. Válvulas de gaveta tipo - FMC 111 5.2. Tipo M-20 – 3,000/5,000 psi 111 5.2.1. Funcionamento 112 5.2.2. Direção de bloqueio 112 5.3. Tipo M-30 – 10,000 /15,000 psi 113 5.3.1. Funcionamento 114 5.3.2. Direção de bloqueio 115 5.4. Tipo M-40 – 20,000 psi 115 5.5. Válvulas da série 100 115 5.5.1. Válvula M-120-2,000/3,000 e 5,000 psi 115 5.5.2. Válvula M-130 -10,000/15,000 psi 117 5.5.3. Válvula M-140 – 20,000 psi 118 5.5.4. Válvula Cameron Tipo - F 118 5.5.5. Válvula de gaveta Shaffer 120 5.5.6. Válvula de gaveta com atuador hidráulico 121 5.5.7. Válvula de retenção 126 5.5.8. Float valve 127 Capítulo 6. Estranguladores de Fluxo 6. Estranguladores de Fluxo 131 6.1. Manuais 131 6.2. Hidráulicos 132 6.2.1. Cameron 133 6.2.2. Swaco 134 Capítulo 7. Unidade de Acionamento 7. Unidade de Acionamento 143 7.1. Procedimentos operacionais 147 7.2. Componentes de uma unidade de acionamento 149 7.2.1. Bomba hidráulica de acionamento pneumático 149 7.2.2. Bomba hidráulica de acionamento elétrico 152 7.2.3. Acumuladores 155 7.2.4. Manifold de operação 156 7.2.5. Interface do controle remoto 160 7.2.6. Dimensionamento dos acumuladores 162 Capítulo 8. Painel remoto do sondador 8. Painel remoto do sondador 169 8.1. Recomendações 170 Capítulo 9. Instrumentos de controle de poço 9. Instrumentos de controle de poço 173 9.1. Indicador de nível de lama nos tanques - PIT LEVEL 173 9.2. Indicador de retorno de lama 174 9.3. Totalizador de volume nos tanques 174 9.4. Registradores 175 9.4.1. Registrador convencional de profundidade 175 9.4.2. Spectrum 1,000 177 9.4.3. Mud watch (relógio de lama) 177 9.4.4. Drill watch 178 9.5. Manômetros 178 9.5.1. Manômetro do standpipe 178 9.5.2. Manômetro do drill pipe 178 9.5.3. Manômetro da bomba de lama 179 9.5.4. Manômetro do anular 179 9.5.5. Range e precisão dos manômetros 179 9.6. Bomba de lama 180 9.6.1. Balança de lama 180 9.7. Equipamento de detecção de gás 181 9.7.1. Detector de H2S 182 9.7.2. Detector de gás 182 Capítulo 10. Equipamentos auxiliares de controle de poço 10. Equipamentos auxiliares de controle de poço 185 10.1. Inside BOP 185 10.2. Válvulas do kelly 186 10.2.1. Operação 188 10.2.2. Desgaseificadores 189 10.2.3. Tanques de lama 195 10.2.4. Válvulas do Top-Drive 197 10.2.5. Queimador 200 Capítulo 11. Manutenção e teste dos ESCPs 11. Manutenção e teste dos ESCPs 205 11.1. Comentários sobre instalação e manutenção 205 11.2. Teste dos ESCPs 206 Exercícios 214 Glossário 224 Bibliografia 225 Gabarito 226 Anexo 234 ANEXO 01 - Tabelas de Dimensão dos Flanges 234 ANEXO 02 - Cabeças de revestimento 236 ANEXO 03 - Carretéis de Revestimento 239 ANEXO 04 - Tabela de Dados do PE e HPE Pack-Off 241 ANEXO 05 - Cunhas de Ancoragem 242 ANEXO 06 - Tabela de Torque 247 ANEXO 07 - Tampão de Teste 247 ANEXO 08 - Cup-Tester tipo "F" da Cameron 249 ANEXO 09 - Sistema Convencional e Sistema com Equipamento Fabricado pela TESCO para Operações de Snubbing 249 Introdução Inicialmente tivemos o cuidado de definir a finalidade dos ESCPs, Equipamentos do Sistema de Controle de Poço, identificando a composição dos mesmos e sua localização no contexto de uma sonda terrestre. Quando se utiliza a sigla ESCP trata-se de um termo muito abrangente, visto que muitos equipamentos que não estão diretamente na cabeça do poço, mas por se relacionarem com a segurança do mesmo, é parte do sistema. Podemos citar como exemplo a unidade acumuladora e acionadora do BOP, o inside BOP, o choke manifold etc. Quando houver necessidade de descrever os equipamentos que compõem o cabeçal, tais como um carretel espaçador, um carretel de perfuração, os próprios elementos que compõem o BOP stack etc., podemos fazê-Io usando uma nomenclatura simples como será esboçada nesta apostila. Esse procedimento pode corretamente ser posto em prática pelo pessoal de operação. Diante dos arranjos requeridos de preventores para a devida classe de pressão, que quantidade de acumuladores mínima deve conter a unidade de acionamento do BOP? Havendo necessidade de posicionar uma coluna de perfuração, sustentada pelas gavetas vazadas, pode- se fazer tal operação com segurança? Atuando na cabeça do poço uma determinada pressão, uma mínima pressão de acionamento será necessária para se fechar um BOP de gaveta? Deve-se abrir um BOP com o poço pressurizado? Teoricamente qual seria a menor pressão necessária para se fazê-Io, quando se trata de um BOP de gaveta? Com a utilização do cup test, pode-se testar todos os BOPs? Questões como estas e muitas outras que podem surgir relacionadas às operações serão abordadas nesta apostila. Os anexos contêm informações importantes sobre equipamentos, especificações dos flanges, tipos de anéis, carretéis, cabeça de revestimento, segundo as recomendações do AR, parafusos e seus respectivos torques e dados dos fabricantes. Todas estas informações são necessárias nas unidades de perfuração. 17 C ap ít u lo 1 Finalidades dos ESCPs 20 Alta Competência 21 Capítulo 1. Finalidades dos ESCPs 1. Finalidades dos ESCPs A finalidade dos ESCPs é de permitir o controle do poço quando o controle primário for perdido, como ocorre durante os cabeceios (kicks). Para a obtenção efetiva desse controle, o ESCP deve permitir: • O fechamento do poço; • A liberação controlada dos fluidos contidos no poço; • O bombeio de fluido de perfuração para o interior do poço; • A descida ou retirada da coluna de perfuração do poço estando este pressurizado; • A sustentação, o seccionamento e o abandono de emergência da coluna de perfuração em operações com sondas flutuantes. Para que o ESCP possa cumprir efetivamente suas funções, são necessárias as seguintes condições: • Um revestimento devidamente dimensionado, cimentado e testado de forma que as pressões encontradas durante a perfuração possam ser contidas sem que ocorram vazamentos na superfície e com a sapata do revestimento assentada abaixo de uma formação capeadora que tenha capacidade para resistir à fratura em função dessas pressões. • Um conjunto de preventores devidamente dimensionado, conectado ao revestimento e capaz de fechar o poço com ou sem coluna em seu interior. • Um sistema de acionamento bem dimensionado, para operar tanto em situações normais como nas de emergência, nas quais não seja possível a utilização de energia elétrica. 22 Alta Competência • Um sistema de linhas que tenha a flexibilidade necessária para permitir o bombeamento tanto pelo anular como pelo interior da coluna (linhas de matar). • Outro sistema de linhas que seja capaz de drenar em condições controladas os fluidos contidos no poço e conduzi-Ios para o queimador ou separador, conforme as necessidades da operação (linhas de estrangulamento). • Facilidades que permitam instalação de linhas para o aIívio do poço em caso de erupção descontrolada (blowout). C ap ít u lo 2Constituição dos ESCPs 24 Alta Competência Capítulo 2. Constituição dos ESCPs 25 2. Constituição dos ESCPs Os Equipamentos do Sistema de Controle de Poço (ESCPs) são constituídos por diversos componentes: a) Componentes básicos: • Unidade acumuladora acionadora e linhas de acionamento; • Conjunto de preventores; • Sistema de estrangulamento (linhas e conjunto de válvulas de estrangulamento); • Linhas de matar; • Válvulas da haste quadrada (válvulas do kelly). b) Componentes complementares: • Sistema de ataque ao poço; • Sistema de monitoração de volumes em fluxo; • Válvulas de coluna; • Desgaseificadores; • Queimador; • Unidade de controle remoto. 26 Alta Competência A imagem a seguir apresenta os componentes dos ESCPs. Componentes dos ESCPs Essa imagem também apresenta os elementos do sistema de segurança de cabeça de poço, localizando-os no contexto de uma sonda. O sistema de segurança de cabeça de poço é composto por: Unidade acumuladora / acionadora Sistema acumulador de energia hidráulica com capacidade de fornecer o volume e a pressão necessária para o rápido acionamento dos componentes ESCP. Linhas de acionamento Mangueiras em diâmetros de 1" e alta pressão, 6, 000 psi, com uniões tipo asa, também de 1"- 6,000 psi. Conjunto de dutos pneumáticos do painel remoto do sondador Conjunto de dutos que transmite os valores das pressões que estão sendo registradas na unidade acumuladora/ acionadora para o painel remoto do sondador, assim como pneumaticamente ou eletricamente, transmitem a abertura ou fechamento das válvulas que acionam os preventores e as válvulas hidráulicas. Painel de comando remoto Painel pneumático ou elétrico, com válvulas para acionamento a distância dos preventores de gaveta, anular e válvulas hidráulicas e com manômetros da unidade de acionamento. Normalmente um é instalado próximo ao sondador e outro na rota de fuga. Capítulo 2. Constituição dos ESCPs 27 Cabeçal Conjunto de equipamentos que compõe a cabeça do poço, ou seja, cabeça de revestimento, carretéis, adaptadores e preventores com seus respectivos acessórios que são: válvulas, niples, bujões etc. Válvula da linha de estrangulamento Válvulas do tipo gaveta, em número de duas em cada linha, e com a mesma pressão de trabalho do conjunto do ESCP, conectadas diretamente ao cabeçal. Linha principal de estrangulamento Linha com diâmetro mínimo de 3" e pressão de trabalho compatível com ESCP, que se inicia no cabeçal e termina no conjunto de válvulas de estrangulamento. Tem como função direcionar o fluxo proveniente do poço para esse conjunto. Linha secundária de estrangulamento Linha com diâmetro mínimo de 2" e de trabalho compatível com o ESCP, que se inicia no cabeçal do poço, abaixo do proventor de gavetas vazadas inferior, e termina no conjunto de válvulas de estrangulamento. Com a mesma função da linha principal é uma linha de reserva e só é usada se houver necessidade de isolamento daquela. Conjunto de válvulas de estrangulamento (choke manifold) Conjunto de válvulas que permite controlar a intensidade e a direção do fluxo proveniente do poço. Possui pressão de trabalho compatível com o ESCP. Linha de retorno Linha com diâmetro mínimo de 3" que liga a câmara de expansão, do conjunto de válvulas de estrangulamento, ao desgaseificador atmosférico. Essa linha pode ter pressão de trabalho inferior a do conjunto. Linha de retorno de gás Linha com diâmetro mínimo de 3", de baixa pressão (+/- 100 psi). que conduz o gás separado pelos desgaseificadores para o queimador. É conectada à linha de alívio após a saída desta do conjunto de válvulas de estrangulamento. Desgaseificador centrífugo Desgaseificador atmosférico instalado no tanque de lama junto ao tanque de decantação da peneira e que opera por processo mecânico de separação. Desgaseificador atmosférico não rotativo Desgaseificador confeccionado em tubo de 20", que está instalado lateralmente à peneira de lama, com a descarga de lama para esta e descarga de gás para linha de retorno de gás e que opera com gravidade. 28 Alta Competência Inside BOP Válvula de retenção com conectores compatíveis com a coluna de perfuração utilizada e com pressão de trabalho compatível com o ESCP. Válvula de segurança de coluna (kelly cock) Válvula tipo kelly cock que fica de stand by na plataforma na posição aberta. O diâmetro e rosca devem ser compatíveis com a coluna em operação. Em atividades de manobras, caso haja presença de kick, a válvula (por ter passagem plena) deve ser instalada de imediata na coluna. Tanque de manobra (Trip - Tanque) Tanque que possibilita, através de escala, conctada a uma bóia, medir o volume de lama injetado ou retornado de um poço em manobra. Pode operar com um conjunto moto- bomba centrífuga ou por gravidade. Linha de surgência Linha com diâmetro mínimo de 2" e pressão de trabalho compatível com a do ESCP, que liga a plataforma de perfuração à câmara de expansão do conjunto de válvulas de estrangulamento, utilizada para os testes de formação. Linha de matar Linha com diâmetro mínimo de 2"e pressão de trabalho compatível com a do ESCP, que liga o manifold das bombas de lama ao carretel de perfuração. Painel de controle remoto do estrangulador de fluxo Painel dotado de manômetros (indicadores de pressões do tubo bengala e do anular), totalizador de cursos da bomba de lama e dispositivo para acionamento hidráulico do choke ajustável. Sua finalidade é de monitorar as operações de controle de kicks. Válvulas da haste quadrada (válvulas do kelly) Duas válvulas de esfera de passagem plena, operadas por chave Allen, localizadas na parte superior e inferior do kelly. Linha de alívio Continuação da linha principal de estrangulamento no conjunto de válvulas de estrangulamento, ou seja, o seu ramo central, vai diretamente para o queimador. É composta de: a. Linha central do conjunto de válvulas de estrangulamento com diâmetro mínimo de 3", também nominada de linha plena. b. Linha para o queimador com diâmetro mínimo de 3", com derivação para receber linha de retorno de gás dos desgasieificadores e desvio para o tanque de surgência. C ap ít u lo 3 Instalação e Operação dos ESCPs 30 Alta Competência Capítulo 3. Instalação e Operação dos ESCPs 31 3. Instalação e Operação dos ESCPs A sofisticação ou a simplicidade do sistema de prevenção de uma sonda é função das condições peculiares das áreas onde a mesma vai operar e da consideração de ordem econômica. A instalação de qualquer um dos componentes do ESCP deve ser efetuada sob rigoroso critério, não sendo permitido qualquer tipo de improvisação, devendo-se obedecer estritamente às normas de segurança operacional. Assim, na escolha dos componentes dos ESCPs e da maneira pela qual eles devem ser instalados, os principais fatores a serem considerados são: • Segurança do pessoal; • Segurança da sonda; • Segurança do poço. 3.1. Cabeçal A montagem do cabeçal varia em função do tipo de poço a ser perfurado e da fase de perfuração, assim como da pressão a que estarão submetidos a certa altura da subestrutura da sonda e de vários outros fatores. O arranjo escolhido deve manter sempre um elemento inferior como reserva para ser usado em caso de falha de outro elemento do conjunto, como por exemplo, da gaveta inferior e da linha secundária de estrangulamento e de matar. 32 Alta Competência Durante um cabeceio (kick) o primeiro elemento a ser fechado deve ser o preventor anular. Caso no decorrer da operação de controle de poço este preventor comece a vazar ou a pressão atingir 70% de sua pressãode trabalho, a gaveta de tubo imediatamente abaixo deve ser fechada, o que vai permitir não só dar continuidade ao combate do cabeceio, como também a substituição do elemento de vedação do preventor anular, se este estiver danificado. A gaveta vazada localizada na posição mais baixa e as linhas secundárias somente devem ser usadas em situações de emergência, e apenas em tempo suficiente para reparar os equipamentos situados acima delas. A gaveta cega, que é posicionada acima de uma gaveta vazada, também poderá ser substituída por outra gaveta vazada (quando em kick com a coluna no interior), caso seja necessário. Para a identificação dos elementos que compõem um cabeçal, deve- se utilizar a seguinte nomenclatura: A = preventor anular; G = preventor de gaveta simples Gd = preventor de gaveta dupla / Gt = preventor de gaveta tripla / Cp = carretel de perfuração; C = cabeça de revestimento; Ca = carretel de ancoragem; A3 = carretel adaptador; A4 = adaptador estojado; Ce = carretel espaçador; M = classe de pressão de trabalho expressa em 1,000 psi. Capítulo 3. Instalação e Operação dos ESCPs 33 Os componentes do cabeçal do poço devem ser listados obedecendo à sequência de baixo para cima, especificando os topos dos elementos e acrescentando entre parênteses o tipo de cabeça utilizada e o arranjo das gavetas. Exemplo: 3M - 135/8 (Flange) - C(C22) - 5M - 11 -Ca (C22) - 3M - 135/8 (Flange) - A4 - Cp - Gd (5, cega) - A. Onde: 3M = pressão de trabalho 3,000 psi; 13 5/8" = diâmetro nominal; C(C22) = cabeça de revestimento C22; Ca = carretel de ancoragem C22; 5M = pressão de trabalho de 5,000 psi; 11" = diâmtro nominal; A4 = adaptador estojado; Cp = carretel de perfuração; Gd = preventor de gaveta dupla; (5, cega) = indica que a gaveta inferior é de tubos de 5" e a superior é a cega; A = preventor anular. 34 Alta Competência 3.1.1. Cabeça de Revestimento É a base para a instalação do ESCP. Ela é instalada no revestimento de superfície e tem ainda como funções sustentar os revestimentos intermediários e de produção e de permitir a vedação e o acesso ao anular formado pelo revestimento de superfície e o primeiro revestimento intermediário. Deverá ser instalada cuidadosamente para que fique completamente nivelada e alinhada com a mesa rotativa, evitando-se assim esforços laterais no cabeçal e na coluna de perfuração. As cabeças mais utilizadas pela Petrobras serão descritas a seguir. a) Cabeça tipo C-22 e C-22-BP Possui alojamento interno cilíndrico para instalação de tampões de testes (test plug) e suspensores de revestimentos (casing hangers). As saídas laterais quando com roscas são de 2" LP, onde devem ser instaladas válvulas gavetas de 2 1/16". São fornecidas também com saídas flangeadas ou estojadas. Instalar - após a perfuração da fase e ancoragem do revestimento, em uma das saídas laterais - uma válvula esfera de 2" e na outra, adaptar uma válvula agulha (kero test) de Y2". Em válvulas laterais rosqueadas usar niples novos, de pressão de trabalho compatível com a válvula que vai ser conectada, verificando as condições das roscas de ambas as partes. Cabeça de revestimento tipo C-22 Capítulo 3. Instalação e Operação dos ESCPs 35 As cabeças tipo C-22-BP tem dois parafusos no flange para travamento do bowl protector. Cabeça de revestimento C22 BP b) Cabeça tipo CR Possui pressão de trabalho de 2,000 psi alojamento cônico para suspensor, e o flange é enroscado com rosca ANSI ACME pino. A rosca inferior é Buttres. A vedação com o flange é feita através de um o-ring na parte inferior do flange. Verificar sempre as condições desse o-ring, que deve estar completamente limpo e seco. Não se deve usar graxa. O flange é sempre recuperado após a ancoragem do revestimento de produção e a vedação do espaço anular é feita através de um anel de borracha colocado após a retirada do flange, o qual é pressionado por uma tampa rosqueada. As saídas laterais são em rosca de 2" LP. Instalar válvulas gavetas para a perfuração e após a ancoragem do revestimento instalar em uma delas uma válvula esfera de 2 1/16" e 2000 psi e na outra adaptar uma válvula Y2" NPT por 2.000 psi (kero test). ATENÇÃO No Anexo 2 desta apostila, você encontrará as especificações e dimensões das cabeças de revestimento. 36 Alta Competência Cabeça de revestimento tipo CR c) Cabeça tipo C-29 e C-29L Essas cabeças possuem comprimento maior do que a C-22 para aceitar o suspensor de revestimento tipo C-29, que é projetado para um mínimo de deflexão do revestimento suportando cargas maiores. As características de operação e instalação são idênticas às da cabeça C-22. A cabeça de 21 ¼ “ é soldada. Essa cabeça possui, em sua parte inferior, um encaixe para o revestimento, onde deve receber cordões de solda nos pontos 1 e 2 e, após essa soldagem, a mesma deve ser testada pelo ponto 3 com uma pressão compatível com a de colapso do revestimento. Algumas dessas cabeças possuem uma base de assentamento para nivelar com o condutor de 30”, conforme mostra a figura a seguir. Cabeça de revestimento tipo C-29 Capítulo 3. Instalação e Operação dos ESCPs 37 A cabeça C-29 pode possuir os parafusos de trava no flange, neste caso é denominada C-29L. Esta cabeça pode ser soldada, com rosca e com base de assentamento, ou sem. Cabeça de revestimento tipo C-29 Cabeça de revestimento tipo C-29L Cabeça de revestimento tipo C-29L com base de assentamento 3.1.2. Parafusos de Trava (Lockdown Screws) São parafusos localizados nos flanges de cabeças de poços (TIPO L), cabeça de revestimento e nos flanges superiores dos carretéis de ancoragem. Tem as seguintes funções: • Travar o suspensor de revestimento e a bucha de proteção (bowl protector), por seus topos; • Prevenir possíveis movimentos do suspensor de revestimento, que possam ser causados por expansão térmica ou pressão no anular; • Auxiliar na compressão do elemento de vedação no suspensor de revestimento. 38 Alta Competência Existem três tipos de parafuso de trava, como veremos a seguir. Parafusos de trava (Lockdown Screws) Parafuso de trava tipo standard Anel de isolamento Anel de isolamento Porca do engaxetamento Porca do enroscar Exgaxetamento Composto por duas partes: a parte externa onde está localizado o engaxetamento, o qual é energizado pela porca de vedação, e a parte interna com a porca de acionamento que é usada para enroscar o parafuso. O engaxetamento é em asbesto impregnado com grafite. Capítulo 3. Instalação e Operação dos ESCPs 39 Parafuso de trava tipo IP Porca de enroscar Parafuso injetor Reservatório de plastico Anel de trava Válvula de retenção Anel anti-extrusão Desenhado para aplicação onde se requer frequentes operações de travamento dos elementos na cabeça do poço. Ele possui uma vedação dupla no corpo, a qual pode ser energizada pela injeção de plástico (TEFLON). A porca de enroscamento é usada tanto para enroscar o parafuso como para comprimir o engaxetamento. Parafuso de trava tipo ET Porca de enroscar Porca do engaxetamento Anel de isolamento Anel de isolamento Anel limpador Engaxetamento O-ring Usado em cabeças e carretéis de alta pressão. Algumas de suas características são as seguintes: • Grande diâmetro na extremidade de contato com o elemento a ser travado para um maior esforço quando for parafusado; • Um anel plástico na extremidade e um anel "O" no engaxetamento isolam as roscas da ação de fluidos corrosivos; • A haste, com a porca de enroscar, sai da parte com engaxetamento de 1%", quando o parafuso é todo desenroscado e apertado.40 Alta Competência Alguns problemas ocorrem com a utilização desses parafusos de trava. A maioria deles pode ser eliminado tomando-se os cuidados mencionados a seguir. • Antes da instalação da cabeça ou do carretel que possui o parafuso standard, lubrificar a rosca da extremidade com graxa; • Certificar-se de que todo o parafuso está contraído antes da instalação de qualquer elemento na cabeça do poço ou no carretel. A extremidade do parafuso de trava deverá estar no mesmo plano com o “O” da parte superior do elemento do cabeçal; • Todos os parafusos de trava devem ser acionados aos pares em 1800. Acionar o primeiro parafuso até contactá-Io com o equipamento na cabeça do poço. Não apertá-Io. Agora acionar o parafuso de trava localizado no meio entre os dois originais já acionados. Então, acionar o oposto a esse. Continuar com os demais parafusos da mesma maneira, mantendo o equipamento alinhado na cabeça do poço. Apertar os parafusos de trava usando a sequência descrita a seguir. 1 2 34 5 6 8 7 Sequência de aperto dos parafusos de trava Capítulo 3. Instalação e Operação dos ESCPs 41 Os parafusos de trava standard não possuem um anel de vedação na extremidade. A rosca nessa extremi- dade deve ser engraxada para prevenir a formação de lama em torno dela durante a perfuração. IMPORTANTE! 3.1.3. Conexão entre os elementos do cabeçal A seguir, serão apresentados os elementos que fazem a conexão com o cabeçal. a) Flange É um sistema de ligação entre dois equipamentos que retém pressão, em forma de anel, fundido externamente a esses equipamentos, com orifícios para parafusos e com um mecanismo de vedação. Para cada diâmetro de passagem e pressão de trabalho existe um flange normalizado pelo API (ver Anexo 01). Essas conexões devem ser executadas da seguinte maneira: • Limpar e verificar as sedes dos anéis (groove), sem a colocação de graxa; • Não usar escova de aço; • Instalar o anel de vedação, que deve ser sempre novo; • Instalar o outro flange correspondente; • Lubrificar as roscas dos prisioneiros e as faces das porcas com a graxa apropriada; • Instalar os prisioneiros e/ou porcas. Apertar todas as porcas uniformemente em uma configuração, conforme figura seguinte. Ver no (Anexo 06) a especificação do torque recomendado; 42 Alta Competência • Após a aplicação do torque recomendado haverá um espaçamento entre os flanges (standoff) que permite a visibilidade do anel. Para os flanges 6B, consultar o (Anexo 01). Para os flanges 6BX, existe um espaçamento de 1/4" após suas faces se unirem, devido um rebaixo de 1/8" em cada uma delas. Neste caso o anel BX não é visível. Nos flanges estojados 6BX, esse rebaixo de 1/8" pode ser omitido, assim o espaçamento nesse caso será de 1/8". Groove Início 1 16 11 3 13 10 5 215 12 7 4 9 6 8 14 Configuração de aperto das porcas do flange Capítulo 3. Instalação e Operação dos ESCPs 43 ATENÇÃO Deve-se ter um cuidado especial durante a remoção e instalação de prisioneiros e porcas. Inspecionar as roscas dos prisioneiros e os orifícios dos mesmos quanto a danos, tais como: deformação, espanamento ou abrasamento. Não aplicar torque demasiado aos prisioneiros. Não engraxar nem encher furos rosqueados com lubrificantes de roscas. Esta prática resultará em apertos inexatos nos prisioneiros. b) Cubos Com Grampos (Clamp Hub) O cubo (hub) é um sistema de ligação entre dois equipamentos que retém pressão, em forma de anel, forjado externamente a esses equipamentos, com um mecanismo de vedação que é energizado pelo aperto de grampos (c1Amp). O anel a ser utilizado deve ser o especificado nas tabelas dos fabricantes. As pressões de trabalho dessas conexões acompanham a normalização do API. O grampo, conforme figura a seguir, consiste em duas partes iguais que podem ser unidas por parafusos com porcas dos dois lados ou com porca de um lado e fixo do outro por um pino que gira. Cubos com grampo 44 Alta Competência Essas conexões devem ser executadas da seguinte maneira: • Limpar e verificar as sedes dos anéis (groove), sem a colocação de graxa; • Instalar o anel de vedação, que deve ser sempre novo; • Instalar o outro cubo (hub) correspondente; • Instalar o grampo (c1 Amp). Observações: • Lubrificar sua parte interna com pouca graxa; • Para facilidade de aperto, instalar o grampo com as porcas no sentido de "apertar para cima", o que facilita o uso do cat-Iine, se necessário; • Conectar primeiro o parafuso de um lado, o que facilitará a conexão do parafuso do outro lado; • Apertar o grampo deixando o espaço entre as suas extremidades de igual tamanho, cuidando para que uma parte não fique mais apertada do que a outra. c) Estojo Também é um sistema de ligação entre dois equipamentos que retêm pressão, semelhante à do flange, mas forjado no próprio equipamento. Todas as suas características de instalação são idênticas às descritas para os flanges. Capítulo 3. Instalação e Operação dos ESCPs 45 d) Anéis de Vedação São elementos de vedação utilizados entre as partes do cabeçal. São feitos de material mais mole do que o dos equipamentos a serem conectados para, quando apertados, se deformarem o necessário para vedar. Pelo fato de sempre haver deformação resiliente no anel é que não se deve reutilizar anéis. A vedação é do tipo metal-metal, por isso não se deve fazer a montagem do anel na sede utilizando graxa, que devido à vibração do equipamento durante as operações, pode se deslocar provocando folga da vedação. O anel deve ser assentado a seco e limpo. Deve-se também evitar pancadas na montagem do equipamento, o que poderá amassá-Io e comprometer a vedação. Do mesmo modo não se deve usar "teflon" para auxílio da vedação. Existem tabelas para a especificação do anel conforme o flange utilizado. Consulte o (Anexo 01) e verifique. IMPORTANTE! A seguir serão apresentados alguns tipos de anéis de vedação. Anel tipo "R" É usado em flanges API tipo 6B, ou seja, com pressão de trabalho de 2,000 psi, 3,000 psi e 5,000 psi. Lembrando que 5,000 psi é até o tamanho nominal de 11". Neste tipo de anel, a vedação é realizada pela deformação do anel contra os grooves dos flanges nos quatro flancos do anel, conforme imagem seguinte. 46 Alta Competência A A S ANEL R A A 23º 23º GROOVEOVALOCTAGONAL Anel API tipo R No anel tipo R sempre haverá um espaço (s-standoft) entre os flanges fazendo com que ele atue como elemento estrutural do conjunto. Ver o valor do standoff no (Anexo 01). Anel tipo "RX" É usado em flanges API tipo 6B, ou seja, com pressão de trabalho de 2,000 psi e 3,000 psi. A vedação é realizada pela deformação do anel contra os grooves dos flanges, em suas faces externas (A), e pela pressão do poço (8) que o energiza, também contra o groove, conforme figura a seguir. ANEL RX S C C A A B D 23º 23º Anel API tipo RX Neste anel, sempre haverá um espaço (s-standoff) entre os flanges fazendo com que o anel atue como elemento estrutural do conjunto (C). Ver o valor do standoff no (Anexo 01). Segundo as recomendações do API existe um orifício “O”, nos anéis RX-82 a RX-91, com função de equalizar as pressões, superior e inferior agindo no anel, durante o aperto do mesmo, e que serve também como rota de escoamento de graxa ou qualquer elemento sólido que possa ter ficado no groove, durante o aperto. Capítulo 3. Instalação e Operação dos ESCPs 47 Anel tipo "BX" É usado em flanges API tipo 6BX, com pressão de trabalho de 5,000 psi, 10,000 psi, 15,000 psi e 20,000 psi e flanges especiais de 2,000 e 3,000 de 26 1/2" e 30". Lembrando que 5,000 psi éa partir do tamanho nominal de 135/8". A vedação é realizada pela deformação do anel contra grooves dos flanges, em suas faces externas (A), e pela pressão do poço (B), que o energiza, também contra o groove, conforme figura seguinte. 23º 23º S ANEL BX A C B D A C BREAK SHARP CORNER Anel API tipo BX Esse tipo de anel não possui standoff entre os flanges. Assim ele não atua como um elemento estrutural do conjunto. A continuidade estrutural é conseguida pelo contato entre os flanges (C). Após esse contato, existe um espaçamento entre os flanges de 1/8" a 1/4", dependendo de qual seja o elemento estrutural (No tipo estojado pode não haver rebaixo de 1/8"). 48 Alta Competência Possui um orifício “O”, com a função de equalizar as pressões, superior e inferior, agindo no anel durante o aperto caso a superfície do mesmo venha a vedar contra o lado interno do groove, devido à extrusão do anel neste sentido. 3.1.4. Carretéis de Ancoragem (Casing Head Spool) Os carretéis distinguem-se da cabeça de revestimento por possuírem dois flanges, superior e inferior, que são de características diferentes (diâmetro e/ou pressão de trabalho), conforme imagens a seguir. Carretel ancoragem tipo C 22 Carretel ancoragem tipo C 29 Capítulo 3. Instalação e Operação dos ESCPs 49 Carretel ancoragem tipo C 29L Os carretéis de ancoragem são utilizados para sustentação de revestimentos intermediários ou de produção através de suspensores de revestimento idênticos aos usados nas cabeças de revestimento. Também fornece vedação e permite acesso ao anular dos dois últimos revestimentos descidos. Em seu interior, na parte inferior, possui engaxetamentos (pack-offs) que irão fornecer a vedação secundária e, na parte superior, possui um ressalto para apoiar o suspensor de revestimento, o test-plug ou o bowl protector (bucha de desgaste utilizada para evitar danos ao carretel na movimentação da ferramenta de perfuração e que deve ser retirada antes da descida do revestimento seguinte). Possui alojamento cilíndrico para suspensor de revestimento, saídas laterais flangeadas, com roscas ou estojadas nas quais devem ser instaladas válvulas de gaveta. No final do poço uma delas deverá ser substituída por um flange companheiro e uma válvula agulha. Certa atenção deve ser dada à instalação do engaxetamento interno, que não deve ter nenhum de seus elementos danificados, o que pode provocar vazamentos durante os testes do cabeçal. 50 Alta Competência Cuidado especial deve-se ter ao cortar o revestimento após seu ancoramento. A superfície cortada deverá ser biselada e as rebarbas removidas para que não venham a cortar os elementos do engaxetamento. A principal função deste engaxetamento é proteger a ponta do revestimento cortado e promover isolamento da parte inferior do carretel, quando for o caso, permitindo que se trabalhe a uma pressão superior ao do flange inferior. Sua montagem, na parte inferior do carretel, deve ser conforme a figura seguinte. 1 2 1 - Gaxeta 2 - Anel anti-extrusão Montagem do engaxetamento no carretel de ancoragem É recomendado, antes do corte do revestimento, me- dir a altura necessária para que o engaxetamento no interior do carretel seja coberto pelo revestimento. Essa medida normalmente é da ordem de 6,5 polega- das. Consulte os (Anexos 03 e 04) ao final da apostila. IMPORTANTE! 3.1.5. Suspensores de Revestimento (Casing Hanger) São cunhas com engaxetamento para vedação que ancoram os revestimentos nas cabeças ou nos carretéis de ancoragem. Nas cabeças C-22 utiliza-se o suspensor C-22 e na C-29, o suspensor C-29. São do tipo envolvente, isto é, que podem ser descidos através do BOP. Capítulo 3. Instalação e Operação dos ESCPs 51 No C-22 o engaxetamento se expande e veda contra o tubo de revestimento e contra a cabeça de revestimento, quando o peso da coluna de revestimento é transferido para as cunhas, obtendo-se assim a vedação do espaço anular entre os revestimentos, conforme imagem a seguir. Suspensor de revestimento C-22 No C-29 o peso do revestimento é transferido primeiramente para as garras superiores que se movem para baixo energizando o engaxetamento. Posteriormente é transferindo o esforço para as garras inferiores, de paredes paralelas, até que essas se ajustem ao revestimento e passem a absorver o restante da carga, evitando assim a compressão excessiva no elemento de vedação. Consulte o (Anexo 05), que apresenta informações sobre as cunhas. Suspensor de revestimento C-29 52 Alta Competência O suspensor utilizado nas cabeças tipo CR, ver imagem seguinte, não veda o espaço anular. É necessário o emprego de um anel superior de borracha, colocado após a recuperação do flange superior da cabeça. Suspensor de cabeça tipo "CR" Procedimento para instalação de suspensores de revestimento: • Soltar o ferrolho abrindo o suspensor em duas partes; • Colocar duas tábuas na cabeça de revestimento, em torno do revestimento; • Posicionar o suspensor sobre as tábuas, fechando-o ao redor do tubo, como mostrado a seguir. Capítulo 3. Instalação e Operação dos ESCPs 53 BOP Latch srews Casing head Casing spool Casing Boards Esquema de instalação de suspensores de revestimento • Prender o ferrolho e engraxar o lado externo do suspensor; • Aplicar a tração especificada ao revestimento: mínimo de 40,000 Ibs; • Centralizar o revestimento; • Remover os parafusos retentores no suspensor; • Remover as tábuas, deixando o suspensor cair para dentro da cabeça do revestimento; • Verificar se está devidamente assentado com leves pancadas na sua parte superior e nas cunhas, de maneira a assentá-Ias uniformemente em torno do revestimento; • Transferir lentamente a tração do revestimento para o suspensor. 54 Alta Competência 3.1.6. Adaptadores de Flanges São utilizados para conectar dois equipamentos com flanges diferentes e/ou para incrementar a altura na instalação do ESCP. Não possuem saídas laterais. a) Adaptador A3 É um carretel sem saídas laterais cuja função é permitir a conexão de flanges de dimensões diferentes, diâmetro ou pressão, ou ambas. Neste caso o flange inferior é obrigatoriamente diferente do flange superior. Serve também para dar altura no cabeçal, se for o caso. Carretel adaptador A3 b) Adaptador A4 Tem a mesma função do A3. Devido a sua altura ser reduzida não serve para ser utilizado quando se deseja maior espaçamento entre os equipamentos. É estojado, não tem o formato de um carretel. Adaptador A4 Capítulo 3. Instalação e Operação dos ESCPs 55 c) Adaptador de flanges iguais É um carretel espaçador, o que indica que serve apenas para se ganhar altura no cabeçal. Não permite a conexão de equipamentos com flanges diferentes. Assim como o A3 não tem saídas laterais, por isso comumente é chamado de cego. Carretel espaçador 3.1.7. Carretel de Perfuração (Drilling Spool ou Mud Cross) É um carretel constituído por dois flanges e duas saídas laterais, também flangeadas, que permitem acesso ao poço. Nele são instaladas as linhas de matar e de estrangulamento. A parte interna é um cilindro de mesmo diâmetro, não existe ressalto para posicionamento de algum equipamento. O diâmetro de passagem deve ser o mesmo do BOP conectado ao seu flange superior. Carretel de perfuração 56 Alta Competência 3.1.8. Equipamento OBS de superfície É o equipamento de superfície usado com o sistema OBS de suspensão de revestimento em plataformas fixas, apoiado no fundo do mar. O sistema OBS sustenta o peso do revestimento no nível do fundo do mar para melhorar a estabilidade da sonda, permitindo o abandono ou a reentrada em um poço temporariamente abandonado.O equipamento de superfície do sistema OBS é constituído por carretéis de passagem plena. Depois que a primeira cabeça for montada no revestimento, uma bucha suporte é instalada para proporcionar a vedação secundária do espaço anular, e receber o próximo suspensor de revestimento. Então o carretel é colocado sobre essa bucha, encostando-a contra a cabeça de revestimento. Isso é feito sucessivamente até ocorrer o engajamento com o conjunto de preventores. Conforme imagem a seguir. Equipamento OBS de superfície No abandono do poço, todos os suspensores acima da cabeça de revestimento são liberados com a remoção dos carretéis, permitindo assim sucessivos acessos aos suspensores, buchas suporte e revestimentos internos. Capítulo 3. Instalação e Operação dos ESCPs 57 O suspensor de revestimento utilizado nos carretéis é o C-29. O formato da bucha suporte é ilustrado na figura seguinte. Formato da bucha suporte 3.1.9. Preventores de gavetas É um equipamento com a função de vedar o espaço anular entre a ferramenta e o poço, ou fechar um poço sem coluna no seu interior. Seu funcionamento consiste na movimentação de um pistão, pela aplicação de pressão hidráulica ou de força mecânica, acoplado a um conjunto de hastes e gaveta, a qual fechará o poço. EixoGaxeta Selos de pistão Cilindro Dreno da gaxeta Cabeçote do bloco Gaveta Cabeçote do cilindro Conjunto do pistão Retentor da gaxeta Selo secundário Anéis BOP de gavetas triplo 58 Alta Competência a) Inspeção Ao receber um conjunto de preventores no campo, verificar os seguintes itens: • Realizar uma inspeção visual e um engraxamento total da parte interna do mesmo; • Limpar inteiramente o preventor antes da instalação; • Limpar e inspecionar a superfície de vedação do sulco dos anéis quanto a pequenos pontos de oxidação e arranhões. Removê- Ios com folha de lixa; • Limpar e inspecionar os prisioneiros e as porcas quanto a sua adequação, diâmetro e condições. Substituir os que estiverem danificados; • Assegurar-se de que as gavetas de tamanho correto estejam instaladas; • Limpar o interior do preventor. ATENÇÃO A limpeza e a inspeção, realizadas imediatamente após o término das operações de perfuração, reduzem o tempo de instalação no poço seguinte. Capítulo 3. Instalação e Operação dos ESCPs 59 b) Instruções para a instalação A seguir serão descritas algumas instruções para a instalação de preventores. Na montagem Primeiramente, deve assegurar-se de que o preventor esteja instalado com o lado correto para cima, caso contrário não conterá a pressão do poço. Observar os seguintes detalhes: • Alguns modelos têm a inscrição "TOP" ou "THIS SIDE UP" fundida no corpo, indicando a parte que deve ficar para cima; • Alguns modelos têm orelhas de içamento acima das saídas das linhas de estrangulamento e de matar; • Em todos os modelos, externamente, as saídas laterais estão localizadas abaixo da linha de centro das gavetas e, internamente, os deslizadores estão localizados no fundo da cavidade das gavetas, sendo as sedes de vedação das gavetas localizadas no topo da cavidade das mesmas. Sistema hidráulico • Ligar as linhas hidráulicas da unidade de acionamento nos orifícios “OPEN" e “CLOSE” do preventor. Assegurar-se de que todas as conexões estejam limpas e apertadas. Antes da conexão é aconselhável dar uma descarga na linha de acionamento para limpeza de possíveis detritos que tenham se acumulado em seu interior, durante o transporte. • Aplicada a pressão hidráulica de fechamento ou de abertura, o fluido percorre passagens perfuradas no corpo do preventor, passando através da dobradiça da porta para chegar ao cilindro e ao pistão de movimentação da gaveta. 60 Alta Competência • As câmaras hidráulicas e as vedações são construídas para pressão nominal de 1,500 psi, embora a pressão normal de operação possa ser inferior a esse valor. Os cilindros podem ser operados com 3,000 psi, se houver necessidade. Eles são testados com 4,500 psi. • Nunca utilizar óleos combustíveis (óleo diesel, querosene) como fluido hidráulico. Estes fluidos dilatarão as borrachas que se deteriorarão, assim como lama de perfuração, que com seus sólidos, fará os pistões e cilindros se desgastarem rapidamente pelo atrito. • O fluido hidráulico recomendado é o óleo hidráulico com viscosidade entre 200 e 300 SSU a 100 °F, porém óleo solúvel adicionado à água pode ser utilizado. Em temperaturas baixas recomenda-se o uso de um anticoagulante (etileno-glicol). • Em situações de emergência pode-se usar óleo de motor SAE 10W ou água potável, mas após a emergência o sistema deve ser lavado e reenchido com óleo hidráulico. ATENÇÃO Plugar os orifícios de entrada e saída do fluido hidráulico sempre que quebrar as linhas com plugs adequados, evitando o uso de trapos, estopas etc. Os volumes de fechamento e abertura dos BOPs de gavetas encontram - se no Anexo 10 desta apostila. IMPORTANTE! Capítulo 3. Instalação e Operação dos ESCPs 61 c) Gavetas Shaffer e Hydril As gavetas Shaffer e Hydril possuem diferentes tipos, como veremos a seguir. Gavetas de tubo de diâmetro fixo Têm uma abertura semicircular, projetada para fechar contra a tubulação que esteja em uso. Não devem ser fechadas sem tubulação no poço, pois podem danificar o elemento vedante devido a sua expansão excessiva. Shaffer Hydril Gavetas de tubo de diâmetro variável Apresenta a vantagem de poder ser acionada e vedar ao redor de diâmetros variáveis. A Shaffer Multi - Ram pode ser utilizada em tubos de 3 1/2" a 5" OD. Gavetas de tubo de diâmetro variáveis 62 Alta Competência Gaveta cega Usadas para fechar o poço sem coluna em seu interior. Recomenda-se seu fechamento toda vez que se retirar a coluna. Se fechadas contra um tubo, podem amassá-Io, dependendo da pressão de acionamento. Gaveta cega Gaveta cisalhante A gaveta cisalhante é desenhada para servir tanto como uma gaveta cega como para cortar a coluna de tubos. Ela fornece vedação à pressão do poço após o corte da coluna, conforme figura seguinte. Horizontal seal Semicircular seal Semicircular seal Shear rams open Shear rams open Shear rams open Support plate Horizontal seal Support plate Gaveta cisalhante cega Quando cortando, a lâmina passa abaixo da aresta pontiaguda inferior do bloco superior, seccionando o tubo. A seção inferior do tubo cortado é acomodada no espaço entre a lâmina e o suporte superior. Capítulo 3. Instalação e Operação dos ESCPs 63 A seção superior do tubo cortado é acomodada no recesso, no topo do bloco inferior. Este tipo de gaveta corta o tubo e promove a vedação. Tem a função também de fechar o poço sem tubo no seu interior (CSQ-complete shut- off), nas operações normais, funcionando neste caso, como uma gaveta cega. Para garantir uma força de corte adequada, pistões de 14" devem ser utilizados quando operando com gavetas cisalhantes tipo 72. Todos os BQPs com pressão de trabalho igual e superior a 10,000 psi possuem estes pistões. A Shaffer Casing Shear Ram é apropriada para cortar revestimentos de até 13 3/8". Gaveta cisalhante para revestimento (Hydril) Continuando o movimento de fechamento, os suportes pressionam o elemento de vedação superior ao encontro da superfície do corpo do preventor, fornecendo vedação e, ao mesmo tempo, energizando a vedação horizontal. O movimento de fechamento do suporte superior empurra a vedação horizontal para frente e para baixo contra a parte superior da lâmina, resultando em contato firme e estanque. Essa vedação horizontal está moldada em uma placa de sustentação, a qual a mantém em seu lugar quando a gaveta está aberta. Quando o BOP tem pressãode trabalho inferior a 10,000 psi é opcional a utilização de pistões de 14", podendo os mesmos serem substituídos pelos pistões standard de 10". Quando cortando tubos em BOPs submarinos, deve -se usar uma pressão de fechamento de 3,000 psi. Antes do acionamento da cisalhante, deve-se fechar a vazada inferior sustentando a ferramenta que permanecerá no poço. 64 Alta Competência Para poços de alta temperatura e pressão acima de 15,000 psi e 350 °F(177 °C) existem gavetas apropriadas, tais como as da Shaffer (Shaffer Ultra Temp Rams) que podem trabalhar por um prolongado período. IMPORTANTE! 3.2. Considerações Gerais sobre BOP de Gavetas Os blocos de gavetas são feitos de aço especial e, no caso da gaveta de tubos, podem suportar o peso da coluna de perfuração, se houver necessidade de mantê-Ia suspensa pelo tool joint apoiado nas gavetas. Esta operação é conhecida como hang off. Se não houver essa necessidade, não se deve apoiar a coluna nas gavetas, mas sim mantê-Ia suspensa pelo gancho. As borrachas de vedação são instaladas na parte frontal e superior das gavetas e são resistentes para prevenir contra a deterioração rápida. As partes móveis principais de um sistema de gavetas são: pistão, eixo e gaveta. O fluido hidráulico é injetado sob pressão e, agindo no pistão, movimenta o eixo e a gaveta. Em alguns modelos a gaveta pode ser acionada e travada manualmente. Quando se for fazer o fechamento manual, a linha de abertura deve ser ventilada. Para ser fechada hidraulicamente cada gaveta exige um volume específico de fluido para seu acionamento, o qual varia conforme o modelo utilizado. Se houver necessidade, pode-se travar a gaveta na posição fechada, no caso dos BOPs de travamento manual. Os BOPs travados com o sistema hidráulico, a trava é efetuada automaticamente após o fechamento. Capítulo 3. Instalação e Operação dos ESCPs 65 Todas as peças de borracha devem ser armazenadas em sua forma natural, em local escuro (fechado e isolado da luz solar e da iluminação artificial) e fresco para evitar que o calor provoque um endurecimento gradativo da borracha. Não armazenar próximo a equipamentos elétricos (devido à ocorrência de ozônio que reage com a borracha apresentando a sua deterioração) e também onde haja a presença de óleos, graxas e outros derivados do petróleo, evitando-se assim inchamento ou contração devido ao contato com esses produtos. É costume armazenar estes sobressalentes em ambiente com ar condicionado. Quando houver vazamento de fluido através do orifício de dreno da gaxeta da haste do pistão, é porque a vedação principal desta não está atuando. Existe uma vedação secundária da haste do pistão que pode ser acionada quando houver falhas nos seus selos principais de vedação. De maneira geral, a pressão do poço auxilia na manutenção da gaveta, na posição fechada. Para cada preventor de gaveta existem relações entre a pressão do poço e a pressão necessária para seu fechamento ou abertura. Assim a razão de fechamento é a relação existente entre a pressão do poço e a pressão necessária para acionamento da gaveta no sentido de fechar. Já a razão de abertura é a relação entre a pressão do poço e a pressão necessária para acionamento da gaveta no sentido de abrir. Em todo preventor com travamento manual das gavetas, as mesmas podem ser fechadas manualmente se o sistema hidráulico falhar. Nesse tipo de preventor, o fechamento das gavetas pode ser monitorado pela posição externa das hastes de travamento. 3.2.1. Vedações Nos preventores de gaveta existem diferentes vedações responsáveis pelo fechamento completo do poço, como veremos a seguir. 66 Alta Competência a) Vedação do interior do poço Esta vedação é fornecida pela gaveta, contra a tubulação no poço e, contra a superfície superior da cavidade da gaveta, no corpo do preventor. Vedação frontal e superior b) Vedação da porta da gaveta É conseguida através do uso de um anel especialmente configurado para o alojamento existente na face da porta. Esse anel previne que fluidos do poço escapem entre o corpo do preventor e a porta da gaveta. A integridade desse anel é tão importante quanto a vedação da gaveta para a segurança da operação de controle de influxo (kick). Sua substituição consiste na abertura da porta e retirada do anel danificado com a substituição por outro. Nas figuras seguintes, observam-se os tipos de vedação. Vedação da porta da gaveta Capítulo 3. Instalação e Operação dos ESCPs 67 Vedação da haste do pistão c) Vedação da haste do pistão É conseguida através do uso de um anel tipo "lip" (formato dos lábios), localizado interiormente na porta da gaveta. Sua função é prevenir que fluidos do poço entrem na câmara de abertura do cilindro. Sua substituição se faz removendo a gaveta, os anéis de retenção e o espaçador que retém o anel de vedação. O novo anel deve ser colocado em sua posição com os lábios no sentido do poço, como mostrado na imagem a seguir. O anel espaçador é colocado próximo ao anel de vedação e a seguir o anel de retenção que se expande para dentro de seu alojamento. Esse anel pode ser substituído sem a remoção do conjunto do cilindro. Vedação da haste do pistão 68 Alta Competência d) Vedação secundária da haste da gaveta A vedação secundária é feita em situações de emergência. Normalmente utilizada em equipamentos de superfície, para vedar a passagem de fluidos do poço para a câmara de abertura, quando a vedação principal é falha. Está localizada logo após a vedação principal, conforme imagem seguinte. EixoGaxeta Selos de pistão Cilindro Dreno da gaxeta Cabeçote do bloco Gaveta Cabeçote do cilindro Conjunto do pistão Retentor da gaxeta Selo secundário Anéis Vedação da porta e vedação secundária da haste da gaveta É uma vedação ativada manualmente e é energizada enquanto o vedador plástico (teflon), injetado através do aperto de um parafuso (9/16") localizado na porta da gaveta, atua sobre o anel de vedação. Esse parafuso é visto após ser removido um plug tampão hexagonal (1 5/16"), localizado externamente na porta da gaveta. Localizado após vedação secundária, e no lado oposto da porta, há um furo sangrador para a detecção de vazamentos de fluidos. Quando há vazamento pelo furo de aviso ou sangrador é um indicativo de que o selo primário está apresentando vazamento e de que o selo secundário deve ser energizado. ATENÇÃO A vedação secundária somente deve ser usada em situação de controle de poço. É uma vedação estática e após a emergência deve-se reparar o sistema. Capítulo 3. Instalação e Operação dos ESCPs 69 3.2.2. Sistema de travamento Os tipos de sistemas de travamento serão descritos a seguir. a) Travamento manual Após o acionamento hidráulico, usar os volantes de acionamento manual girando-os à direita para que as hastes recuem até que o ressalto ou ombro tope na cabeça do cilindro. Cada haste de trava possui um ombro interno e a cabeça do cilindro possui um encaixe para esse ombro. O travamento se completa quando o ombro penetra e topa nesse encaixe. Este é o sistema Hydril que é similar ao do Shaffer. Cylinder head Locking shaft Manual-lock piston in closed and locked position Travamento manual BOP Hydril e Shaffer No caso do BOP de gaveta da Cameron, após o acionamento hidráulico, o travamento consiste no avanço da haste de travar até topar no pistão. Após o travamento, a gaveta não abre em caso de pane no sistema hidráulico. Travamento manual BOP Cameron 70 Alta Competência b) Travamento automático A seguir serão descritos os sistemas de travamento e destravamento automático em gavetas Hydril, Shaffer, e BOP Cameron. 3.2.3. BOP da Hydril O preventor de gaveta Hydrilequipado com o sistema automático, MPL (Multiple position Lock) permite que o travamento se efetue após o fechamento. O travamento continua enquanto a câmara de abertura permanece despressurizada. Caso ocorra uma pane no sistema hidráulico que despressurize a câmara de fechamento, a gaveta permanecerá fechada e travada. Sistema MPL Hydril (Multiple Position Lock) O travamento e o destravamento do MPL são controlados por um mecanismo de engrenagem unidirecional e uma porca de trava. Capítulo 3. Instalação e Operação dos ESCPs 71 Componentes do MPL Hydril (Multiple Position Lock) A engrenagem unidirecional mantém a porca e a gaveta na posição travada até que o mecanismo é desacoplado pela aplicação de pressão hidráulica de abertura da gaveta. Essa pressão desacopla as placas frontal (1) e posterior (2) e a engrenagem para permitir que a porca de trava (3) gire e a gaveta abra. Como a gaveta e o pistão movem- se para a posição de abertura, a porca de trava e a placa frontal da engrenagem giram livremente. 3.2.4. BOP Shaffer a) Sistema (Poslock) • Travamento Uma baixa pressão de fechamento fechará as gavetas até que as borrachas das mesmas se encontrem. Neste ponto os segmentos de trava se encontram próximo aos ressaltos de trava na parede do cilindro. Com a continuidade da aplicação da pressão (até 1,500 psi), a borracha é comprimida e os segmentos de trava se movimentam para o ressalto de trava e se expandem radialmente para fora do pistão devido à força exercida pelo cone- trava, que avança forçado pela pressão hidráulica de fechamento, bloqueando qualquer retração dos segmentos de trava, travando assim as gavetas na posição fechada. A mola atrás dos cones-trava evitará que os mesmos possam se deslocar para fora da posição travada, se a pressão hidráulica for removida. 72 Alta Competência Poslock adjustment thead Piston Ram shaft Locking segment Locking shoulder Spring Locking cone Ram Poslock piston in open position Poslock piston in closed position Travamento Automático (Shaffer) • Destravamento Aplicando uma pressão hidráulica de 1,500 psi de abertura, obriga os cones -trava a retrocederem, o que faz com que os segmentos de trava se movimentem radialmente para dentro, destravando as gavetas. b) Sistema Multilock e Utralock O sistema poslock tem apenas um conjunto de segmentos que provê a trava para uma posição que é a máxima requerida para o pistão de uma determinada gaveta de tubo. Observe a imagem a seguir. Capítulo 3. Instalação e Operação dos ESCPs 73 Ultralock Locking Rod Locking Segment Piston Locking Piston Sistema de travamento Ultralock Já o sistema multilock tem dois conjuntos de segmentos de trava permitindo um range de posição de travamento que é requerido quando gavetas variáveis são utilizadas. Atualmente a Shaffer já fabrica o BOP de gavetas com o sistema ultralock, que incorpora o mecanismo de travamento mecânico na operação dos pistões nos cilindros. Este sistema de travamento não depende de pressão de fechamento para mantê-Io. Mais informações podem ser encontradas no manual do fabricante. ATENÇÃO Existem procedimentos corretos para se testar tanto o travamento como o destravamento automático. Recomenda-se, para isso, a utilização do manual do fabricante. 3.2.5. BOP Cameron e suas gavetas a) BOP tipo U, 13 5/8" - 5.000/10.000 psi São fornecidos apenas com trava manual. A pressão de acionamento recomendada é de 1,500 psi, para as gavetas de tubo e cega. Na utilização da cisalhante a pressão deve ser de 3,000 psi. 74 Alta Competência A rosca do parafuso de trava é do lado oposto quando comparado com os BOPs de gaveta Hydril e Shaffer. Estando o BOP de gaveta Cameron fechado, não ocorre o recolhimento da haste como no Hydril e Shaffer. No travamento do BOP Cameron, o parafuso de trava avança até topar numa haste na parte anterior do pistão. BOP de gaveta Cameron tipo U, de trava manual b) BOP tipo T e TL Possuem trava automática. O tipo TL é o resultado de uma evolução dos BOPs tipo U, U-II e T. Quando a gaveta é fechada hidraulicamente o fluido pressurizado atuando no Lock Port do ST Locks acunha o conjunto do pistão na posição de fechamento da gaveta, travando-a. Na abertura da gaveta, o fluido pressurizado atua na Unlock Port do ST Locks desacunhando automaticamente o conjunto e destravando a gaveta, conforme imagens seguintes. BOP de gaveta Cameron tipo T, de trava automática Capítulo 3. Instalação e Operação dos ESCPs 75 BOP de gaveta Cameron tipo TL, de trava automática c) Gavetas do BOP Cameron • Gavetas variáveis O tipo VSR II (Variável Sore Ram ) tem a capacidade de fechar e vedar ao redor de vários diâmetros de tubos ou kelly hexagonal, eliminando a necessidade de um conjunto de gaveta para cada diâmetro de tubo. As partes metálicas provêm o suporte para a borracha selar contra o tubo Consulte a API 16A para maiores informações. Tamanho disponível: BOP de: 11": 3 1/2" a 5"; 13 5/8": 2 7/8" a 5";13 5/8": 4 1/2" a 6 7/8"; 18 3/4": 3 1/2" a 7 5/8". Gaveta tipo VBR-II 76 Alta Competência Os tipos FlexParcker, FlexParcker-NR e Dual Sore FlexParcker (ilustrados a seguir) possuem um conjunto de insertos de metal unidos na parte interna da borracha que se movem radialmente quando a gaveta do SOP está sendo fechada. Quando a gaveta energiza, o apropriado inserto é forçado contra o tubo. O tipo Dual Sore FlexParcker é projetado para selar ao redor de três diferentes diâmetros de tubos em dois diferentes furos. Cada furo pode ajustar e vedar nos seguintes diâmetros: 23/8",27/8" e 3 1/2". Observe as imagens seguintes. Tipo FlexParcker Tipo FlexParcker-NR Tipo Dual Bore FlexParcker Capítulo 3. Instalação e Operação dos ESCPs 77 • Gavetas de tubo de diâmetro fixo Possuem o selo superior separado do selo frontal como no BOP Hydril. Veja a imagem seguinte. Gaveta de tubo de diâmetro fixo do BOP Cameron • Gaveta cisalhante A pressão requerida para o corte é de 3,000 psi e funciona como gaveta cega, no entanto, para sua utilização, é necessário que o preventor tenha um cilindro de grande diâmetro. Gaveta cisalhante do BOP Cameron 78 Alta Competência • Gaveta cega Também possuem características semelhantes a da Hydril, conforme a imagem seguinte. Gaveta cega 3.2.6. Transporte de preventores de gaveta Os preventores com orelhas de içamento fundidas no corpo devem ser içados enrolando-se uma corrente ou um cabo, de resistência suficiente, ao redor da orelha. Nos preventores sem orelha de içamento, colocar uma correia ou corrente ao redor da porta plana tão próximo do corpo quanto possível. Elevar o preventor, fixando essa corrente ao cabo de içamento. Nunca levantar o· preventor pelos cilindros. Estes não foram projetados para suportar os esforços na suspensão do BOP. Isso danificará os cilindros, o conjunto pistão e/ou haste de gaveta e impedirá sua operação correta. Durante o manuseio ou transporte dos ESCPs os flanges devem ficar devidamente protegidos por uma chapa de aço ou madeira. Essa proteção evita danos na sede do anel de vedação. Capítulo 3. Instalação e Operação dos ESCPs 79 Transporte do BOP de gaveta 3.2.7. Razões de operação a) Razão de fechamento Denomina-se Razão de Fechamento (RFE) a relação entre a área de fechamento e a área da haste do pistão. • AFEC = Área de Fechamento • AHP = Área da Haste do Pistão RFE = AFEC / AHP A pressão requerida para fechamento de um preventor de gaveta com a máxima pressão de trabalho no poço é a razão entre a pressão máxima de trabalho e a razão de fechamento (RFE). • PRF = Pressão Requerida para o Fechamento • PTBOP = Pressão de Trabalho do BOP
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