Arvore de Natal Molhada(ANM's) e manifolds(pd)

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Curso Técnico em Petróleo e Gás
Disciplina: Sistemas de Produções no Mar
ARVORE DE NATAL E MANIFOLDS SUBMARINOS
 RN
2019.1
SUMÁRIO
1.INTRODUÇAO............................................................................................3
2.ARVORE DE NATAL..................................................................................3
2.1 -Arvore de Natal Convencional (ANC).....................................................4
2.2 - Arvore de Natal Molhada (ANM)............................................................5
2.2.1 - Principais Componentes....................................................................
2.2.2 -Tipos de ANM’s....................................................................................6
3-MANIFOLDS SUBMARINOS......................................................................7
3.1- Tipos de manifolds..................................................................................8
3.2- Funções..................................................................................................8
3.3- Vantagens e desvantagens....................................................................8
4-CONCLUSÃO.............................................................................................9
5-REFERÊNCIAS..........................................................................................9
1.INTRODUÇÃO
O papel da engenharia submarina tem sido decisivo para produção em águas profundas e ultra profundas. Soluções tecnológicas sofisticadas, com equipamentos bastante específicos, permite levar o petróleo e o gás natural do fundo do mar até as unidades de produção.Ao longo da história, tem-se desenvolvido e sendo aplicadas soluções tecnológicas cada vez mais sofisticadas no ramo de engenharia submarina. São mais de quarenta anos de produção no mar, em lâminas d´água cada vez mais profundas, que exigiram a utilização dos mais modernos equipamentos offshore. O papel da engenharia submarina foi decisivo para desenvolver os inúmeros projetos de produção, que envolvem não só as atividades de operação, como também instalação e manutenção. 
Neste trabalho, podemos conhecer um pouco mais sobre dois desses equipamentos, um equipamento conhecido como Arvore de Natal Molhada (ANM) e Manifolds submarinos, citando também a Arvore de Natal Convencional (ANC). 
2- ARVORE DE NATAL
É um equipamento de segurança e que deixa o poço fluir com segurança, que permite o fechamento do poço em caso de emergência ou alguma necessidade operacional. Para isto, são utilizadas válvulas gavetas ou flanges que também permitem o controle do fluxo em operações rotineiras. 
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). A molhada é instalada na cabeça do poço no fundo do mar e a seca é instalada no topo do riser na plataforma. 
O equipamento recebeu esta denominação devido ao seu formato mais antigo e tradicional, que lembra um pinheiro natalino. Em geral, esse tipo de equipamento é também denominado árvore de natal convencional.
2.1- Arvore de Natal Convencional
É o equipamento de superfície constituído por um conjunto de válvulas tipo gaveta (com acionamento hidráulico, pneumático e manual), com a finalidade de permitir, de forma controlada, o fluxo de óleo do poço. 
As válvulas laterais têm o objetivo de controlar o fluxo do poço, direcionando a produção para a linha de surgência. À jusante de uma das válvulas laterais é instalada uma válvula com abertura regulável que permite controlar a vazão de produção do poço. 
A existência de acionamento hidráulico em uma das válvulas mestras, e pneumático na válvula lateral, é decorrente da necessidade de se dispor de duas fontes independentes para acionamento das válvulas e fechamento do poço. A válvula de pistoneio é uma válvula que fica localizada no topo das ANC's, acima do ponto de divergência do fluxo. Sua função é, quando aberta, permitir a descida de ferramentas dentro da coluna de produção. 
FIGURA 1-Arvore de Natal convencional (ANC)
2.1- Arvore de Natal Molhada (ANM)
Equipamento instalado no fundo do mar, constituído basicamente por um conjunto de válvulas tipo gaveta, um conjunto de linhas de fluxo e um sistema de controle interligado a um painel localizado na plataforma de produção. 
É projetado para suportar elevadas pressões e temperaturas do poço (além de elevadas pressões e baixas temperaturas ambientes). Pode ser instalada com suporte de mergulhadores em profundidade de até 300m ou, em águas profundas e ultra-profundas, com auxílio de um veículo de operação remota (ROV). 
Instalados em profundidades que vão até 2500 metros de lâmina d’água, esses equipamentos envolvem uma sofisticada operação tecnológica, que requer não só a utilização de robôs controlados remotamente como também a mobilização de equipes altamente especializadas. 
2.2.1 - Principais Componentes
· Base adaptadora de Produçao (BAP) – Funçao principal de apoiar a ANM e o conector de linhas de fluxos; 
· Tubing Hanger – Elemento que faz a ligação entre o poço e a ANM. Permite acesso a coluna de produção e ao anular do poço;
· Bloco de válvulas – Componente onde estão alojadas as válvulas de controle da ANM;
· Tree Cap – Elemento que faz a ligação hidráulica entre o umbilical de controle que vem da UEP e as válvulas da ANM;
· Conector de linhas de fluxo – Equipamento que permite a conexão das linhas de fluxo com a ANM.
FIGURA 2 – ANM
2.2.2 – Tipos de ANM’s
As ANM’s podem ser classificadas, quanto ao modo de instalação e de conexão das linhas de produção,em:
· Diver operated (DO) – operadas por mergulhador;
· Diver assisted (DA) – assistidas por mergulhador;
· Diverless (DL) – operada sem mergulhador;
· Diverless lay-away (DLL) – operada sem mergulhador;
· Diverless guidelineless (GLL) – operadas sem mergulhador e sem cabos guias. 
a) ANM-DO
As ANM’s do tipo DO, foram introduzidas para viabilizar a produção de campos ou poços marginais em aguas de ate 200 metros de profundidade. Nesse tipo os mergulhadores podem operar válvulas manuais e realizar conexões das linhas de fluxo e controle. (figura 3)
Figura 3 – ANM DO TIPO DO.
 
b) ANM-DA
 São instaladas em poços localizadas em profundidade de ate 300 metros, onde o único trabalho previsto para mergulhadores é a conexão das linhas das linhas de fluxo e controle. Não existem válvulas de acionamento manual. Assim com as do tipo DO é necessário uso de mergulhadores para desconectar as linhas de produção e controle para retirar a arvore quando se é necessário intervir no poço. (figura 4)
Figura 4 – ANM DO TIPO DA.
c) ANM-DL
São destinadas a poços de ate 400 metros de lâmina d’agua. Todas as conexões e/ou acoplamentos são feitos através de ferramentas ou conectores hidráulicos, inclusive linhas de fluxo e controle.
d) ANM-DLL
Já descem com as linhas de fluxo e controle conectadas diretamente a ANM, ou conectadas a uma base adaptadora de produção (BAP). Descida antes da própria ANM. Possuem também interface para operações com ROV (Remote Operated Vehicle).
e) ANM-GLL
São utilizadas para poços em lamina d’agua superiores a 500 metros, perfurados por unidades de posicionamento dinamico (sem cabos guia) ou com unidades com padrao de ancoragem especial (ate 1000 metros de lamina d’agua). Utilizam tambem uma base adaptadora de produçao (BAP). Como o sistema de cabeça de poço submarino não utiliza cabos-guias, todas as orientaçoes nos acoplamentos são feitas atraves de grandes funis, utilizando sistemas com rasgo e chavetas. (figura 5)
Figura 6 – ANM DO TIPO GLL
3-MANIFOLDS SUBMARINOS
O manifold é um conjunto de válvulas e acessórios que serve para direcionar a produção de vários poços para um duto coletor, o qual conduz a produção total para uma unidade de produção. 
Esse tipo de equipamento ajuda a reduzir o número de linhas (dutos) conectadas à plataforma,além de diminuir o comprimento total das linhas de poços usadas num sistema de produção. 
Pode também ser usado para permitir que um grupo de poços compartilhe sistemas de injeção de água e gas lift(elevação de óleo e gás até a superfície por meio de gás pressurizado). 
Figura 7 – Manifold
3.1- Tipos de Manifolds
Manifold Submarino de Produção (MSP) – O fluido dos poços é coletado para o header principal e posteriormente enviado para a plataforma. Possui ainda o header para a distribuição do gás lift e o sistema de controle/aquisição de dados do sistema submarino; 
Manifold Submarino de Gas Lift (MSGL) – Tem a função de distribuir o gás lift para os poços e fazer o controle/aquisição de dados do sistema submarino. O duto de óleo dos poços vai direto para a UEP; 
Manifold Submarino de Injeção (MSI) - Tem a função de distribuir a água de injeção para os poços e fazer o controle/aquisição de dados do sistema submarino; 
Manifold Submarino de Produção e Injeção (MSPI) – Possui um header para coletar o fluido e outro para injetar água nos poços de injeção, compartilhando a mesma estrutura e o controle/aquisição de dados do sistema. 
3.2- Funções
• Receber a produção dos poços; 
• Distribuir a injeção de gaslift; 
• Distribuir produtos químicos e potência hidráulica de controle dos poços. 
• Distribuir a injeção de água (para o caso do manifold de injeção de água ou misto); 
• Permitir acesso ao anular; 
• Permitir teste de produção e injeção dos poços. 
3.3- Vantagens e desvantagens
Vantagens
• Redução do custo de dutos e de umbilicais; 
• Redução do número de risers na UEP (carga e espaço físico da chegada) podendo viabilizar outras interligações (sejam poços ou manifolds) que aumentariam a produção da unidade; 
Desvantagens
• Início da produção: Como a construção, complexa e longa, pode fazer com que haja atraso na instalação e consequente perda da vantagem planejada; 
• Controle da produção: Histórico de falhas nos instrumentos de medição residentes no manifold gera falta de confiança nas equipes de análise de reservatório; 
• Manutenção: Requer mobilização de recursos complexos e caros, nem sempre disponíveis; Deficiência na coleta de dados do poço. 
• Disponibilidade Operacional: Retirada de um manifold para a produção de vários poços. 
Unção prinv
4- CONCLUSÃO
Neste trabalho falamos de dois equipamentos de grande importância nas perfurações de poços de petróleo, especialmente nas perfurações marítimas, tendo conhecimento da existência de outros equipamentos aqui não citados. 
Abordamos os tipos de cada equipamento, citando suas funções, vantagens e desvantagens, adquirindo assim uma parte de conhecimento sobre o assunto. 
Concluímos que esses equipamentos colabora para o sucesso nas extrações e produção de petróleo em alto mar.
5-REFERÊNCIAS
http://www.petrobras.com.br/fatos-e-dados-1/conheca-curiosidades-sobre-equipamentos-de-nossos-sistemas-submarinos.htm 
http://www.petrobras.com.br/fatos-e-dados/somos-a-maior-operadora-mundial-de-equipamentos-submarinos-para-aguas-profundas-e-ultraprofundas.htm 
https://petrogasnews.wordpress.com/2011/03/08/arvore-da-natal-em-exploracao-e-producao-de-petroleo/ 
https://www.ebah.com.br/content/ABAAAgZBAAL/manifold
Fundamentos de engenharia do petróleo/ Jose Eduardo Thomas, organizador. – Rio de Janeiro : interciencia : PETROBRAS,2001.