Aula2 coluna

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Coluna de perfuração
I I S e m e st re
Coluna de perfuração
 É formada pela conexão de vários elementos tubulares. Tem varias funções:
aplicar peso sobre a broca
transmitir rotação a broca
permitir a circulação do fluido de perfuração até a broca
manter o poço calibrado
garantir a inclinação e a direção do poço
Elementos
Principais:
Kelly
Tubos de perfuração (Drill Pipes)
Tubos pesados (Heavy Weights)
Comandos (Drill Collars)
Acessórios:
• Substitutos
• Estabilizadores
• Escareadores (Roller Reamer)
•Alargadores
•Amortecedores de choke
Ferramentas de manuseio:
• Chave flutuante
• Chave de broca
• Cunha
• Colar de segurança
Tubos de perfuração (Drill Pipes)
 Tubos sem costura fabricados pela extrusão de aços especiais, reforçados nas extremidades 
para permitir que uniões cónicas (tool joints) sejam soldadas
oPermitem a circulação do fluido de perfuração
oTransmitem torque e rotação para a broca
Peso tubos: 19,5 lb/ft (34 kg/m)
 
– diâmetro nominal
– peso nominal
– grau de aço
– reforço (upset)
– comprimento nominal
– desgaste
– características especiais
Tubos de perfuração - Especificações
 Diâmetro nominal: diâmetro externo do corpo do tubo (varia entre 2 3/8'' e 6 5/8'')
 Peso nominal: valor médio do peso do tubo com as uniões cónicas em lb/ft
 Com essas duas características podemos determinar:
- Diâmetro interno (ID)
- Espessura do tubo
- Max diâmetro da passagem (drift)
Especificações dos tubos de perfuração
 Grau de aço: determina as tensões de escoamento e de rutura do tubo de perfuração
Comprimento nominal: é o comprimento médio dos tubos de perfuração
Range I 18 a 22 ft media de 20ft
Range II 27 a 32 ft media de 30 ft
Range III 38 a 45 ft media de 40 ft
Especificações dos tubos de perfuração
 Reforço (upset): tem como função criar uma área de maior resistência onde é soldada a união cónica , 
reduzindo assim os problemas de queda por fadiga
 Desgaste: ocorre com a redução da espessura da parede do tubo, à medida que este vai 
sendo utilizado. Os tubos são periodicamente inspecionados para classifica-los, segundo 
norma API
Especificações dos tubos de perfuração
 Uniões cónicas (tool joints)- são as uniões que vão fazer parte do tubo e são acopladas nas 
extremidades destes por:
• enroscamento a quente– união aquecida no tubo frio
• soldagem integral– partes aquecidas por indução e unidas com pressão e rotação sem 
adição de material.
Roscas das uniões cónicas (API):
- Internal Flush(IF): ID = ID do tubo, utilização com reforço external upset(EU), fluxo pleno
- Full Hole (FH): ID = ID do tubo, usado com o internal upset (IU),menor estrição ao fluxo
- Regular (REG): ID < ID do tubo, tem uma restrição do fluxo do fluido
Especificações dos tubos de perfuração
Comandos
 Comandos (Drill Collars)– tubos de paredes espessas fabricados com uma lega de aço cromo molibdénio com 
função principal de fornecer peso a broca, além de transmitir torque e rotação a broca e permitir a passagem dos 
fluidos
• Comprimento entre 30 e 32ft
• Conexão usinada e protegida com camada fosfatada (diferente do tool joint)
• A conexão é a parte mais fraca dos comandos (diferentemente dos DP)
• Podem ser lisos ou espiralados (para reduzir o risco de prisão diferencial)
• Dão rigidez no controle da inclinação do poço
• Peso 323 kg/m
Comandos
 Um comando é especificado por:
Diâmetro externo – escolhido em função do diâmetro do poço e da possibilidade da pescaria
Diâmetro interno – função do peso nominal do comando (lb/ft)
Tipo de conexão
Características especiais – comando espiralado/com rebaixamento para a cunha/com 
metalurgia especial…
Tubos pesados (Heavy Weight)
• Tubos de peso intermediário entre os de perfuração e os comandos (entre 70-100 kg/m)
• Diâmetro externo entre 3 ½’’ e 5’’ (é utilizado igual a o da coluna)
• Transmitem torque e rotação
• Permitem a passagem do fluido
• Fazem uma transição gradual de rigidez entre o DP e o DC
• Tem maior espessura de paredes, uniões mais resistentes e reforço central no corpo do tubo → menor possibilidade de quebra e 
menor torque e arrasto nos poços direcionais
Substitutos
 Pequenos tubos com funções especificas:
Sub de içamento ou elevação (LiftSub)– para promover um batente para o elevador, pode içar 
comandos que não contem pescoço
Sub de Kelly ou de salvação– conectado a rosca do Kelly com finalidade de protege-lo dos 
constantes enroscamentos e desenroscamentos
Sub de cruzamento (crossover)- permitem a conexão de tubos com roscas diferentes (caixa-
pino,caixa-caixa, pino-pino)
Sub de broca (nearbit)– crossover caixa-caixa para conectar a broca com a extremidade de comando
Estabilizadores
 Ferramentas que servem para centralizar a coluna de perfuração dando maior rigidez e afastando os comandos da parede do 
poço. Ajudam a manter o calibre do poço e controlam a variação de inclinação na perfuração direcional.
Não rotativos– fabricados de borracha, danificam-se rapidamente perfurando formações abrasivas
Rotativos com laminas
Intercambiáveis – camisa substituída quando for muito desgastada
Integrais – quando as laminas estragam podem ser recuperadas ou
 transformadas em subs
Soldadas - indicado para formações moles
Escareador (Roler-Reamer)- se utiliza em formações abrasivas, com roletes que permitem manter o calibre do poço
Alargadores
 Ferramentas utilizadas para aumentar o diâmetro de um poço já perfurado
Hole opener– utilizado quando se 
pretende alargar o poço desde a 
superfície, tem braços fixos
Under reamer– utilizado quando se pretende alargar só um trecho 
do poço começando por um ponto abaixo da superfície. Tem braços 
moveis que se abrem por um aumento da pressão do bombeio
Amortecedor de choque (ShockEze)
 Ferramenta que absorve as vibrações da coluna de perfuração induzidas pela broca, principalmente 
quando perfurando rochas muito duras ou zonas com diferentes durezas.
 Usada principalmente em conjunto com brocas PDC ou de insertos e sempre que possível deve ser 
colocado imediatamente a cima da broca
 Reamer 
 
 Jar
 
 Amortecedor
Broca
Jar
 Ferramenta que se encontra entre a broca e os comandos. Dentro de si tem algumas partes 
moveis que podem se esticar e que vão ser úteis em caso de bloque da coluna de 
perfuração Neste caso o jar encontra-se carregado por algumas pressões verticais e 
descarga energia seja na direção da broca seja verticalmente para cima. 
 Reamer 
 
 Jar
 
 Amortecedor
Broca
Ferramentas de manuseio
 Chaves flutuantes– duas chaves manuais suspensas na 
plataforma através de um sistema de cabo de aço, polia e 
contrapeso. Promovem o torque de aperto e desaperto nas 
uniões dos elementos tubulares da coluna. Tem mordentes 
intercambiáveis responsáveis pela fixação das chaves a 
coluna.
Chaves flutuante hidráulica– facilita o enroscamento e 
desenroscamentos da coluna e provê torque à conexão
Ferramentas de manuseio
 Iron Roughneck– executa automaticamente os 
serviços dos plataformistas durante as conexões e 
desconexões.
Cunhas– servem para apoiar a coluna de perfuração ou os 
comandos na plataforma. Tem mordentes intercambiáveis e se 
encaixam entre a tubulação e a bucha da mesa rotativa
Colar de segurança (Safety Clamps)
Equipamento de segurança colocado nos comandos que não possuem rebaixamento para a 
cunha. A sua finalidade é promover um batente para a cunha no caso de escorregamento 
do comando.
	Diapositiva 1
	Coluna de perfuração
	Elementos
	Tubos de perfuração
	Diapositiva 5
	Diapositiva 6
	Diapositiva 7
	Diapositiva 8
	Diapositiva 9
	Comandos
	Comandos
	Tubos pesados (HeavyWeigh)
	Substitutos
	Estabilizadores
	Alargadores
	Amortecedor de choque (ShockEze)
	Diapositiva 17
	Ferramentasde manuseio
	Ferramentas de manuseio
	Colar de segurança (SafetyClamps)