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UNIVERSIDADE VEIGA DE ALMEIDA
Aula 3: 
Sistemas Submarinos para 
Produção de Hidrocarbonetos
Árvore de Natal Molhada (ANM)
Disciplina: Engenharia Submarina
Prof. Eugenio F. Simões
http://www.linkedin.com/in/eugenio-fredericci-simoes
AULA 3
Árvore de Natal Molhada (ANM)
Referência textual para esta aula:
Bai, Yong; Bai, Qiang. Subsea Engineering Handbook 1a ed. Gulf 
Professional Publishing 2012.
 Capítulo 22 – 22.1, 22.4 (exceto 22.4.6 e 2.4.8) 
ANM
1. O que é uma ANM e para quê serve?
 A Árvore de Natal Molhada (ANM) é um conjunto de válvulas instalado na
cabeça de poço, com o propósito de prover uma interface de controle de poço. Em
inglês, Wet Christmas Tree (WCT) ou X-Tree ou XT ou Xmas Tree ou Christmas 
Tree;
 Definição do Dicionário do Petróleo em Língua Portuguesa 
(http://dicionariodopetroleo.com.br/): 
“Conjunto de válvulas, conexões e adaptadores instalados sobre a cabeça do poço 
com a finalidade de controlar o fluxo de fluidos da formação para a superfície.
→ Dependendo da aplicação, pode ser classificada como árvore de natal seca 
(poços de terra ou poços de mar com a cabeça na plataforma de produção) ou 
árvore de natal molhada (poços de mar com a cabeça submersa). O equipamento 
recebeu esta denominação devido ao seu formato mais antigo e tradicional, que 
lembra um pinheiro natalino.”
ANM
2. Quais as Funções Típicas de uma ANM?
 Prover o alinhamento de válvulas para conectar a coluna de produção
(ou de injeção, em caso de poço injetor) à flowline;
 Prover o alinhamento de válvulas para conectar o anular do poço à 
flowline. Tal alinhamento é comumente utilizado em poços com Gas Lift 
para Injeção de Gas Lift downhole;
 Monitorar o poço por meio de sensores (Sensores de Pressão, 
Temperatura e, em alguns casos, vazão e detecção de areia);
 Prover interface com o poço para intervenção, injeção química, 
acionamento de válvulas downhole e aquisição de dados de sensors 
downhole;
 Função de segurança, fechando o poço em caso de Shutdown na
UEP ou algum outro evento de segurança;
ANM
3. Quais são os equipamentos que compõe o conjunto ANM?
 ANM;
 Tubing Hanger (em português, Suspensor de Coluna de Produção/Injeção);
 Tubing Head (em português, Base Adaptadora de Produção (BAP)). Também
chamado de Tubing Head Spool (THS);
 Tree Cap;
 Sistema de Conexão com a Flowline;
Tubing Hanger
Cross Section
Módulo de Conexão 
com a Flowline
ANM
4. Como são classificadas as ANMs?
 Pela Aplicação
 ANM de Produção – para poços produtores
 ANM de Injeção – para poços injetores
 Quanto ao uso de mergulho
 DO – Diver Operated: instalação e operação do equipamento necessitam de mergulhadores;
 DA – Diver Assisted: instalação das linhas é feita com o auxílio de mergulhadores, mas a operação do 
equipamento dispensa o mergulho;
 DL – DiverLess: dispensa o auxílio de mergulhadores em qualquer etapa da vida do equipamento;
 Quanto ao uso de cabos guia durante a instalação
 GL (Guideline) – as ANMs utilizam cabos-guia para permitir seu assentamento na cabeça do poço;
 GLL (Guideline Less) – não utilizam cabos-guia. Adotam equipamentos que possuem funis, com 
rasgos e chavetas, como forma de orientação dos equipamentos durante as operações de 
instalação. São instaladas por sondas de posicionamento dinâmico (DP = Dynamic Positioning).
 Quanto a Configuração
 ANM Horizontal (ANMH) – Possui arranjo com as válvulas na lateral do bloco. Na ANMH, O Tubing
Hanger assenta na ANM e, sendo assim, é possível retirar a coluna de produção sem retirar a ANM;
 ANM Vertical – É o tipo mais comum. O poço é completado antes da instalação da ANM.
Neste Curso serão abordadas apenas ANMs de Produção e 
Injeção do Tipo GLL-DL, Horizontal ou Vertical.
ANM
5. Stackup da ANM
C
ol
un
a 
de
 P
ro
du
çã
o
ANM
Tubing Head 
(BAP)
Well Head
Tree
Cap
Tubing
Hanger
ANM Vertical
C
ol
un
a 
de
 P
ro
du
çã
o
Well Head
Tree
Cap
Tubing
Hanger
ANM Horizontal
ANM
ANM
6. ANMH ou ANM Vertical? Qual escolher?
 Na ANMH o Tubing Hanger assenta na ANM. Desta forma, é possível retirar a coluna de 
produção sem retirar a ANM. Em poços equipados com BCS é desejável utilizar ANMH, pois 
as BCS têm vida útil de aproximadamente 2 anos – ou seja, nestes poços é prevista uma 
quantidade grande de Heavy Workovers;
 Também, a ANMH, pelo seu arranjo, possibilita o uso de Tubing Hangers de maior diâmetro –
isto possibilita mais passagens ou passagem da coluna de produção de maior diâmetro, que é 
desejável em poços de alta produtividade;
 Como desvantagem, a ANMH requer a retirada da coluna de produção (Heavy Workover) para 
retirar a ANM – ou seja, o custo para reparar uma ANMH que apresenta problemas em campo 
é bem maior que o custo para reparar uma ANM Vertical.
 Exemplo de Custos típicos de retirada e Re-instalação de ANMH:
 Diária de sonda: 500 M USD
 Tempo para realizar o heavy workover: 30 dias
 Custo da operação (excluindo custo dos materiais, produção cessante e custo dos novos 
equipamentos): 15 MM USD 
ANM
7. Arranjo de Válvulas da ANM
Fonte: ISO 13628-4:2010 - Petroleum and natural gas industries – Design and operation of 
subsea production systems Part 4: Subsea wellhead and tree equipment
ANM
7. Arranjo de Válvulas da ANM
Fonte: ISO 13628-4:2010 - Petroleum and natural gas industries – Design and operation of 
subsea production systems Part 4: Subsea wellhead and tree equipment
ANM
7. Arranjo de Válvulas da ANM
 Nome das Válvulas
 PMV – Production Master Valve. Válvula que bloqueia a coluna de produção. Na Petrobras, 
chama-se Master 1 (M1).
 PWV – Production Wing Valve. Válvula em série com a PMV, que bloqueia a coluna de 
produção. Na Petrobras, chama-se Wing 1 (W1).
 AMV – Annulus Master Valve. Válvula que bloqueia o anular. Na Petrobras, chama-se Master 
2 (M2);
 AWV – Annulus Wing Valve. Válvula em série com a AMV, que bloqueia o anular. Na 
Petrobras, chama-se Wing 2 (W2);
 XOV – Crossover Valve. Válvula que comunica o circuito do anular com o da produção. Na 
Petrobras, chama-se Cross Over (XO).
 PSV – Production Swab Valve. Válvula para acesso à coluna de produção em intervenções. 
Na Petrobras, chama-se Swab 1 (S1);
 ASV – Annulus Swab Valve. Válvula para acesso ao anular em intervenções. Na Petrobras, 
chama-se Swab 2 (S2);
 AIV – Annulus Isolation Valve. Válvula para isolamento do Anular, para fins de dupla barreira;
 SCSSV ou DHSV – Surface-Controlled SubSurface Safety Valve ou Downhole Safety Valve
– Válvula de isolamento da coluna de produção/injeção, dentro do poço.
ANM
7. Arranjo de Válvulas da ANM
 Válvulas Obrigatórias da ANM
 PMV, PWV, AMV, AWV, PSV e ASV.
 Duas válvulas (dupla barreira) nas linhas de injeção química downhole
Nota: PSV e ASV podem ser substituídas por plugs.
 Válvulas que necessitam ser do tipo atuadas fail-safe-close
 PMV e AMV
 Ao menos uma das válvulas de injeção química downhole (para cada linha de 
injeção downhole)
ANM
8. Existe Diferença nestes arranjos de válvulas entre ANM de Produção e 
ANM de Injeção?
 NÃO. A função destes arranjos de válvulas é prover os isolamentos, para fins de segurança, do 
poço e prover acessos para intervenção. Desta forma, ANMs de Produção e de Injeção possuem 
os mesmos conjuntos de válvulas.
9. Então, onde está a diferença entre ANMs de Injeção e Produção?
 Acessórios, como medidores de vazão e válvulas choke (restrição de fluxo);
 Especificação de materiais pode ser diferente;
ANM
10. Requisitos de Design
 O projeto de ANM é normatizado pela API Spec 17D. Esta norma contém os requisitos para o 
projeto, padronização de flanges, seleção de material, padronização de componentes, entre outros.
 Alguns dos requisitos fundamentais:
 Classe de Pressão (RWP – Rated Working Pressure): a API Spec 17D define as seguintes 
classes de pressão, visando padronização de componentes: 5000 psi, 10000 psi e 15000 psi.
 Nota 1: a API 17D veda utilizar a pressão externa (do oceano, na profundidade de 
instalação)para aumentar a pressão máxima do equipamento;
 Nota 2: Classes intermediárias de pressão (e.g. 7500 psi) não são admitidas, exceto para 
conduites, como os tubings de injeção química;
 Barreiras para o poço: Deve haver duas válvulas para cada acesso (comunicação) ao 
poço;
 Nota: Para injeção química, é admitido como barreira check valve (válvula de retenção);
 Pressão de teste: a ANM deve ser submetida a teste hidrostático em fábrica, com 1,5x RWP;
 Apesar de ser testada com 1,5x RWP, não pode-se utilizar a ANM em aplicações com 
pressão acima da RWP;
ANM
10. Requisitos de Design
 Alguns dos requisitos fundamentais:
 Classe de Temperatura
 Classe de Materiais
Fonte: ISO 13628-4:2010 - Petroleum and natural 
gas industries – Design and operation of subsea 
production systems Part 4: Subsea wellhead and 
tree equipment
Fonte: ISO 10423:2009 - Petroleum and natural 
gas industries - Drilling and production equipment -
Wellhead and christmas tree equipment
Nota: Para RWP ≥ 5ksi ou 
temperatura acima de 121°C ou poço 
de gás, a classe mínima é U.
ANM
10. Requisitos de Design
 Esquemas de barreiras para acesso ao poço
Fonte: ISO 13628-4:2010 - Petroleum and natural gas industries – Design and operation of 
subsea production systems Part 4: Subsea wellhead and tree equipment
TUBING HANGER
TUBING HANGER
11. Funções do Tubing Hanger
 Suportar a Coluna de Produção/Injeção;
 Prover a vedação entre produção e anular;
 Prover furos de passagem para:
 a coluna de produção;
 as linhas hidráulicas de acionamento de válvulas downhole (e.g. SCSSV);
 os conectores elétricos para os sensores downhole (e.g. PDG);
 o anular (em alguns casos);
TUBING HANGER
11. Funções do Tubing Hanger
Fonte: ISO 13628-4:2010 - Petroleum and natural gas industries – Design and operation of 
subsea production systems Part 4: Subsea wellhead and tree equipment
BAP
BAP
12. Porque usar BAP?
 BAP (Tubing Head em Inglês) pode ser usada para:
 Prover crossover entre cabeça de poço e ANM de fabricantes distintos;
 Prover interface com as flowlines. O benefício é viabilizar a remoção da ANM sem intervir com a 
flowline;
 Acomodar equipamentos. Por exemplo, no conjunto ANM da Petrobras, a BAP possui uma
válvula Pig CrossOver, que se destina a viabilizar a passagem de PIG limpeza entre a flowline
de anular e a de produção;
 Quanto utiliza-se ANMH, geralmente é dispensado o uso de Tubing Head;
BAP
13. Funções da BAP
 A BAP apoia o tubing hanger (ANM Vertical), e provê as vedações. A BAP possui um rasgo
helicoidal em seu interior (chamado muleshoe), para o alinhamento do Tubing Hanger. Por sua
vez, o Tubing Hanger possui uma chaveta na sua camisa externa que é orientada pelo rasgo
helicoidal existente no interior da BAP;
 A BAP também apoia a ANM. O travamento da ANM na BAP é feito através de um conector
hidráulico. A orientação da ANM, para o encaixe com o Tubing Hanger, ocorre via um funil, que
possui rasgos, para que os pinos de orientação do conector da ANM sejam guiados para a posição
correta;
 A BAP pode permitir a perfuração do poço (ela apoia o BOP neste caso, que perfura através da
BAP) – permite economia no tempo de completação;
 No caso de BAP com conexão para flowlines, a conexão com as linhas de fluxo da ANM se dá pelo
Mandril de Linhas de Fluxo (MLF);
BAP
13. Funções da BAP
 Conector com a Cabeça de Poço
Trava Destrava
Lado
Travado
Lado
Destravado
BAP
13. Funções da BAP
 Conexão com a ANM
24
Indicadores de Inclinação (“Bull’s Eye”)
MLF
Funil Guia
1 1
1 1
2
3
3
1 – Rasgo “Y” para orientação da ANM
2 – Alojador de Alta Pressão da BAP
3 – Pinos para destravamento mecânico do conector hidráulico da BAP 
Produção
Anular
TREE CAP
TREE CAP
14. Funções da Tree Cap
 A Tree Cap provê vedação (dupla barreira) ao acesso ao poço pelo topo da ANM (pelas Swabs);
 A Tree Cap pode também ter função de capa lógica, para re-arrumar as linhas hidráulicas de 
acionamento de válvula (prática que a Petrobras adotou no passado);
 Tipos de Tree Cap:
 Tree Cap Externa – proteje o conector de topo da ANM e provê função de barreira de 
segurança;
 Tree Cap Interna – Função de barreira de segurança apenas. Possui a vantagem de ser menor, 
o que facilita sua instalação;
Tree Cap
Externa
Capa de 
Corrosão da 
Tree Cap
Tree Cap Interna
TREE CAP
14. Funções da Tree Cap
ANMH
ANM Vertical
Fonte: Bai, Yong; Bai, Qiang. Subsea Engineering Handbook 1a ed. Gulf Professional 
Publishing 2012.
SISTEMA DE CONEXÃO COM A 
FLOWLINE
SISTEMA DE CONEXÃO COM A FLOWLINE
15. Tipos de Sistema de Conexão
 Sistema de Conexão Horizontal – Como o nome diz, o duto se conecta horizontalmente.
Geralmente requer uma ferramenta operada por ROV para travamento da conexão;
 Sistema de Conexão Vertical – Como o nome diz, a conexão é na vertical. Geralmente, o conector
possui ferramenta integrada de travamento. Também, possui sistema de soft landing, para evitar
danos no HUB ao assentar;
16. Há diferença na conexão com dutos rígidos ou flexíveis?
 Conexão com Dutos Rígidos – Os conectores (horizontal ou vertical) são soldados a um jumper. O
Jumper, que geralmente possui em torno de 30 metros, conecta a ANM a um PLET, PLEM,
Manifold ou ILT;
 Conexão com Dutos Flexíveis – o duto flexível é flangeado no sistema de conexão;
SISTEMA DE CONEXÃO COM A FLOWLINE
17. Onde ocorre a conexão?
 Em ANM Vertical, geralmente é no Tubing Head (BAP). O fluxo da produção passa pela PMV, PWV,
MLF/CLF (entrada no Tubing Head) e é encaminhada ao HUB, onde ocorre a conexão;
 Em ANMH, geralmente ocorre na própria ANM (pois em muitas aplicações não há Tubing Head).
Todavia, há casos onde a ANMH possui Tubing Head com conexão nesta.
Jumper com conector vertical. Fonte: FMC U-CON 
BrochureJumper com conector Horizontal. Fonte: FMC U-CON Brochure Módulo de Conexão 
Vertical para flowline
flexível
COMPONENTES OPCIONAIS
COMPONENTES OPCIONAIS
18. Quais os componentes opcionais mais comuns que uma ANM pode 
ter?
 Medidores de Vazão;
 Válvula Choke (válvula para regular vazão do poço);
 Chemical Injection Metering Valve (CIMV);
Multiphase Flow
Meter (MPFM)
Single Phase
Flow Meter 
(SPFM)
Choke Valve
CIMV
EXEMPLO: ANM VERTICAL 
MONOBORE DA ONE SUBSEA
ANM VERTICAL MONOBORE ONE SUBSEA
Fonte: One Subsea Standard Vertical Tree Brochure.
ANM VERTICAL MONOBORE ONE SUBSEA
Fonte: One Subsea Standard Vertical Tree Brochure.
INSTALAÇÃO
INSTALAÇÃO
19. Sequência Resumida de Instalação de ANM
ANM Vertical ANM Horizontal
Perfurar e instalar o Tubing Head 
(BAP)
Perfurar e remover o BOP
Instalar Tubing Hanger e Plugs Instalar a ANM e reconnectar o BOP
Remover o BOP Instalar o Tubing Hanger e colocar os 
plugs no tubing hanger
Instalar ANM com Riser de 
completação
Instalar Tree Cap
Remover os plus do tubing hanger Remover o BOP
Remover Riser de completação, 
instalar Tree Cap
EXEMPLO DE SEQUÊNCIA 
ILUSTRADA DE INSTALAÇÃO DE 
UMA ANM VERTICAL
SEQUÊNCIA ILUSTRADA DE INSTALAÇÃO DE UMA ANM VERTICAL
Desce BOP Instala Tubing
Hanger (TH)
Sobe BOP
ANM
Desce ANM
Barreiras 
Segurança
TRT
TH
SEQUÊNCIA ILUSTRADA DE INSTALAÇÃO DE UMA ANM VERTICAL
Retira Barreiras TFR/Limpeza Sobe TRT
Tree Cap
Externa
Desce Tree Cap
FIBOP
BOPW
TRT
ANM
TRT
SEQUÊNCIA ILUSTRADA DE INSTALAÇÃO DE UMA ANM VERTICAL
Desce Capa de Corrosão
Desce MCV(s)
Capa
Corrosão
FlowlinesCabo
Navio de Lançamento 
de Linhas
Ferramenta de 
Instalação do MCV
MCV
MLF
CLF
VÍDEO DA SEQUÊNCIA - BHGE
VÍDEO DA SEQUÊNCIA - BHGE
 https://www.youtube.com/watch?v=x8dXonwMjYw
https://www.youtube.com/watch?v=x8dXonwMjYw
EXEMPLO: ESQUEMA DA ANM 
PETROBRAS DO PRESAL
EXEMPLO: ESQUEMA DA ANM PETROBRAS DO PRESAL
PMV
PWV
AMV
AWV XOV
PSVASV
AIV 1 AIV 2 PXO
Conexão 
com a 
Flowline de 
Produção
Conexão 
com a 
Flowline de 
Anular
Tree Cap
Wellhead
C
ol
un
a 
de
 
Pr
od
uç
ão
Tubing
Hanger
ANM
BAP
CLF
MLF
Válvula Hidraulicamente 
Atuada tipo fail-safe-closePXO Válvula PIG Crossover
Nota: Injeção química não representada.
EXEMPLO: ESQUEMA DA ANM 
SHELL BC-10
EXEMPLO: ESQUEMA DA ANM SHELL BC-10
PMV
PWV
AMV
AWV
XOV
PSVASV
AIV
Conexão com a 
Flowline de 
Produção
Tree Cap
Wellhead
C
ol
un
a 
de
 
Pr
od
uç
ão
Tubing
Hanger
ANM
BAP
CLF
MLF
Nota: Injeção química não representada.
Válvula 
Hidraulicamente 
Atuada tipo fail-safe-
close
Válvula Atuada por 
ROV
PCV – Production
Choke Valve
MPFM
PCV
PSDV
PSDV Production
Shutdown Valve
Flow
Module
GLOSSÁRIO DA AULA
AIV – Annulus Isolation Valve. Válvula para isolamento do Anular, para fins de dupla barreira;
ANM – Árvore de Natal Molhada
ANMH – ANM Horizontal
AMV – Annulus Master Valve. Válvula que bloqueia o anular. Na Petrobras, chama-se Master 2 (M2);
ASV – Annulus Swab Valve. Válvula para acesso ao anular em intervenções. Na Petrobras, chama-se 
Swab 2 (S2);
AWV – Annulus Wing Valve. Válvula em série com a AMV, que bloqueia o anular. Na Petrobras, chama-
se Wing 2 (W2);
BAP – Base Adaptadora de Produção. Em inglês Tubing Head ou Tubing Head Spool (THS);
BOP – Blowout Preventor
CIMV – Chemical Injection Metering Valve
CLF – Conector das Linhas de Fluxo – Conector entre ANM e Tubing Head (se conecta no MLF)
DA – Diver Assisted
DHSV – Downhole Safety Valve – O Mesmo que SCSSV;
DL – Diverless
DO – Diver Operated
FIBOP – Ferramenta de Instalação do BOP
GL – Guideline
GLOSSÁRIO DA AULA
GLL – Guideline Less
Heavy Workover – Intervenções no poço que requerem retirada da coluna de produção;
MLF – Mandril das Linhas de Fluxo – HUB que conecta o Tubing Head a ANM;
MPFM – Multiphase Flow Meter
PDG – Permanent Downhole Gauge – Sensor de Pressão e Temperatura instalado na coluna de produção.
PMV – Production Master Valve. Válvula que bloqueia a coluna de produção. Na Petrobras, chama-se Master 1 
(M1).
PSV – Production Swab Valve. Válvula para acesso à coluna de produção em intervenções. Na Petrobras, 
chama-se Swab 1 (S1);
PWV – Production Wing Valve. Válvula em série com a PMV, que bloqueia a coluna de produção. Na Petrobras, 
chama-se Wing 1 (W1).
RWP – Rated Working Pressure – Pressão máxima que a ANM pode operar. A pressão é gauge (i.e. relativa a 1 
atm);
SCSSV – Surface-Controlled SubSurface Safety Valve – Válvula de isolamento da coluna de produção/injeção, 
dentro do poço;
SPFM – Single Phase Flow Meter
TRT – Tree Running Tool – ferramenta de instalação da ANM e Tree Cap.
Tubing Hanger – Suspensor da Coluna de Produção/Injeção
GLOSSÁRIO DA AULA
THS – Tubing Head Spool – o mesmo que Tubing Head. Em português BAP.
XOV – Crossover Valve. Válvula que comunica o circuito do anular com o da produção. Na Petrobras, chama-se 
Cross Over (XO).
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	ANM
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	Tree Cap
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	Sistema de Conexão com a Flowline
	Sistema de Conexão com a Flowline
	Sistema de Conexão com a Flowline
	Componentes Opcionais
	Componentes Opcionais
	Exemplo: ANM Vertical Monobore da One Subsea�
	ANM Vertical Monobore One Subsea
	ANM Vertical Monobore One Subsea
	Instalação
	Instalação
	Exemplo de Sequência Ilustrada de Instalação de uma ANM Vertical
	Sequência Ilustrada de Instalação de uma ANM Vertical
	Sequência Ilustrada de Instalação de uma ANM Vertical
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	Vídeo da sequência - BHGE
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	Exemplo: Esquema da ANM Petrobras do Presal
	Exemplo: Esquema da ANM Petrobras do Presal
	Exemplo: Esquema da ANM SHELL BC-10
	Exemplo: Esquema da ANM SHELL BC-10
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	GLOSSÁRIO DA AULA
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