SLIDE AULA SISTEMA DE ROTACAO

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�� Sistema Rotativo ConvencionalSistema Rotativo Convencional
�� Sistema Rotativo Não ConvencionalSistema Rotativo Não Convencional
SISTEMA DE ROTAÇÃOSISTEMA DE ROTAÇÃO
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SISTEMA ROTATIVO SISTEMA ROTATIVO 
CONVENCIONALCONVENCIONAL
Equipamentos usadosEquipamentos usados
�� Mesa Rotativa;Mesa Rotativa;
�� Bucha do Kelly;Bucha do Kelly;
�� Kelly (haste quadrada);Kelly (haste quadrada);
�� Swivel (cabeça de injeção).Swivel (cabeça de injeção).
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MESA ROTATIVAMESA ROTATIVA
É o dispositivo que se destina,É o dispositivo que se destina,
especialmente, a produzir a rotaçãoespecialmente, a produzir a rotação
da coluna de perfuração e suporta ada coluna de perfuração e suporta a
referida coluna durante as manobrasreferida coluna durante as manobras
ou revestimentos durante asou revestimentos durante as
descidas.descidas.
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MESA ROTATIVA MESA ROTATIVA 
(ROTARY TABLE)(ROTARY TABLE)
MASTER BUSHING
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FUNÇÕES DA MESA FUNÇÕES DA MESA 
ROTATIVAROTATIVA
�� RecebeRecebe energiaenergia rotacionalrotacional ee
transmitetransmite aosaos demaisdemais elementoselementos
dodo SistemaSistema RotativoRotativo;;
�� SuportaSuporta porpor acunhamentoacunhamento oo pesopeso
dada colunacoluna..
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FORMAS DE ACIONAMENTOFORMAS DE ACIONAMENTO
�� Através do guinchoAtravés do guincho
�� Através de um conjunto Através de um conjunto 
independenteindependente
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PRINCIPAIS COMPONENTES PRINCIPAIS COMPONENTES 
DA MESA ROTATIVADA MESA ROTATIVA
�� Eixo Pinhão;Eixo Pinhão;
�� Rotor;Rotor;
�� Corpo;Corpo;
�� Piso.Piso.
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Mesa rotativaMesa rotativa
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EIXO PINHÃOEIXO PINHÃO
AA extremidadeextremidade externaexterna dodo eixoeixo pinhãopinhão (ou(ou eixoeixo
dede entrada)entrada) contémcontém oo elementoelemento receptorreceptor dodo
acionamentoacionamento (roda(roda dentadadentada ouou flange)flange).. EmEm suasua
extremidadeextremidade opostaoposta internainterna àà mesa,mesa, possuipossui umum
pinhãopinhão queque iráirá transmitirtransmitir energiaenergia ee acionamentoacionamento..
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ROTORROTOR
ÉÉ oo componentecomponente transmissortransmissor aosaos
demaisdemais elementoselementos dodo sistemasistema dede
rotaçãorotação.. AA eleele estãoestão ligadosligados
mecanicamentemecanicamente aa coroacoroa engrenadaengrenada nono
pinhãopinhão ee casquilhocasquilho superiorsuperior dodo
rolamentorolamento autoauto comprensador,comprensador, queque
suportasuporta asas cargascargas axiaisaxiais ee dede
compressãocompressão aa queque aa mesamesa estaesta
submetidasubmetida..
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Mesa RotativaMesa Rotativa
Esquema de Coroa e PinhãoEsquema de Coroa e Pinhão
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CORPOCORPO
ÉÉ aa carcaçacarcaça queque contémcontém osos
componentescomponentes dada mesamesa ee porpor
ondeonde estáestá fixadafixada nana subestruturasubestrutura
dada sondasonda.. ContémContém umum
reservatórioreservatório dede óleoóleo queque lubrificalubrifica
asas engrenagensengrenagens ee osos rolamentosrolamentos..
1414
PISOPISO
ConstruídoConstruído dede chapaschapas
antiderrapantesantiderrapantes (ou(ou pisopiso
emborrachado),emborrachado), cobrecobre aa
mesamesa ee aa protegeprotege dede entradaentrada
dede corposcorpos estranhosestranhos..
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BUCHA DO KELLYBUCHA DO KELLY
ÉÉ oo elementoelemento dede ligaçãoligação entreentre aa
mesamesa rotativarotativa ee aa colunacoluna dede
perfuraçãoperfuração.. SuaSua parteparte inferiorinferior éé
dede seçãoseção quadradaquadrada (ou(ou comcom pinos)pinos)
conformeconforme modelomodelo dada bucha,bucha, sese
alojaaloja nana parteparte superiorsuperior dodo rotorrotor dada
mesa,mesa, dede modomodo queque seuseu
movimentomovimento sese transferetransfere àà buchabucha
dodo kellykelly devidodevido àsàs arestasarestas dodo
encaixeencaixe ouou orifíciosorifícios..
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KELLYKELLY
BUCHA DO 
KELLY
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MODELOS DE BUCHA DO MODELOS DE BUCHA DO 
KELLYKELLY
Bucha do Kelly com 
arestas
Bucha do Kelly com 
arestas
Bucha do Kelly 
(com pinos)
1818
KELLYKELLY
ÉÉ aa parteparte dada colunacoluna queque ligaliga aa tubulaçãotubulação
àà cabeçacabeça dede injeçãoinjeção pelapela qualqual éé
transmitidotransmitido àà colunacoluna oo movimentomovimento dede
rotaçãorotação impostoimposto pelapela mesamesa..
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KELLYKELLY
�� Normalização:Normalização:
•• API Spec RP7G Item 6API Spec RP7G Item 6
•• API Spec 7, Seção 3API Spec 7, Seção 3
�� FormasFormas
•• Quadrado (Menor Resistência à Quadrado (Menor Resistência à 
Fadiga)Fadiga)
•• Hexagonal (Maior Resistência à Hexagonal (Maior Resistência à 
FadigaFadiga))
2020
KellyKelly
�� São fabricados com ligas modificadas AISI São fabricados com ligas modificadas AISI 
1414514145--H, revenidas e temperadas.H, revenidas e temperadas.
�� O kelly pode ser forjado na sua forma O kelly pode ser forjado na sua forma 
definitiva e depois ser descarburizado, para definitiva e depois ser descarburizado, para 
permitir um amolecimento superficial tendo permitir um amolecimento superficial tendo 
assim o kelly um desgaste maior que a sua assim o kelly um desgaste maior que a sua 
bucha; ou pode ser forjado e usinado, bucha; ou pode ser forjado e usinado, 
recebendo após um tratamento térmico.recebendo após um tratamento térmico.
�� A escala de Dureza varia entre 285 a 341 A escala de Dureza varia entre 285 a 341 
BNHBNH
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KELLYKELLY
�� Válvulas AssociadasVálvulas Associadas
•• Kelly Cock Superior e Inferior (Segurança)Kelly Cock Superior e Inferior (Segurança)
�� OutrasOutras
•• Sub de Salvação da Rosca (Desgaste)Sub de Salvação da Rosca (Desgaste)
�� Roscas Diferentes.Roscas Diferentes.
•• Superior a esquerdaSuperior a esquerda
•• Inferior a direitaInferior a direita
2222
KELLYKELLY
�� O kelly não deve apresentar empenos O kelly não deve apresentar empenos 
e o centro da seção transversal e o centro da seção transversal 
circular interna deve coincidir com circular interna deve coincidir com 
seu centro geométrico.seu centro geométrico.
�� Kelly desequilibrado ou empenado Kelly desequilibrado ou empenado 
causa vibrações no topo da coluna, causa vibrações no topo da coluna, 
proporcionando maior desgaste tanto proporcionando maior desgaste tanto 
do equipamento de superfície, quanto do equipamento de superfície, quanto 
nas conexões da própria colunanas conexões da própria coluna
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KELLYKELLY
ConsisteConsiste dede umauma peçapeça longa,longa, cujacuja seçãoseção
transversaltransversal podepode serser quadradaquadrada,,
hexagonalhexagonal,, octogonaloctogonal ouou sulcada,sulcada, aa qualqual
trabalhatrabalha atravésatravés dasdas buchasbuchas dada mesa,mesa,
seuseu centrocentro éé vazadovazado parapara passarpassar oo fluídofluído
dede perfuraçãoperfuração..
2424
Kelly e bucha do kellyKelly e bucha do kelly
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SWIVEL SWIVEL ((cabeça de injeçãocabeça de injeção))
SwivelSwivel ouou cabeçacabeça dede injeçãoinjeção éé
oo equipamentoequipamento queque separasepara osos
elementoselementos rotativosrotativos daquelesdaqueles
estacionáriosestacionários nana sondasonda dede
perfuração,perfuração, aa parteparte superiorsuperior
nãonão gira,gira, aa parteparte inferiorinferior devedeve
permitirpermitir rotaçãorotação..
A Junção de Todos os A Junção de Todos os 
SistemasSistemas
De Circulação
De Sustentação
De Rotação
2626
FUNÇÕESFUNÇÕES
�� LigarLigar asas partespartes girantesgirantes
àsàs nãonão girantesgirantes;;
�� PermitePermite livrelivre rotaçãorotação dada
colunacoluna dede perfuraçãoperfuração;;
�� InjetaInjeta oo fluídofluído dede
perfuraçãoperfuração nono interiorinterior dada
colunacoluna..
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COMPONENTES PRINCIPAISCOMPONENTES PRINCIPAIS
�� AlçaAlça -- éé aqueleaquele queque
ligaliga oo swivelswivel aoao
ganchogancho dada CatarinaCatarina;;
�� PescoçoPescoço dede gansoganso -- éé
umum tubotubo encurvadoencurvado
queque ligaliga oo swivelswivel aoao
mangotemangote dede injeçãoinjeçãocondutorcondutor dodo fluídofluído dede
perfuração,perfuração, semsem queque
esteeste sejaseja submetidosubmetido
àà flexãoflexão;;
2828
COMPONENTES PRINCIPAISCOMPONENTES PRINCIPAIS
�� CorpoCorpo -- éé aa peçapeça
inteiriçadainteiriçada queque contémcontém
todostodos osos componentescomponentes
dodo swivel,swivel, ondeonde sese
mantémmantém oo óleoóleo
lubrificantelubrificante dasdas partespartes
internasinternas.. ÉÉ vedadovedado emem
suassuas extremidadesextremidades porpor
gaxetasgaxetas parapara evitarevitar
vazamentosvazamentos ee entradaentrada
dede corposcorpos estranhosestranhos..
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COMPONENTES PRINCIPAISCOMPONENTES PRINCIPAIS
�� MandrilMandril -- éé localizadolocalizado nana parteparte inferiorinferior
dodo swivel,swivel, estáestá ligadoligado àà hastehaste quadrada,quadrada,
éé umum elementoelemento girantegirante.. SuaSua parteparte
superiorsuperior éé flangeada,flangeada, oo queque serveserve dede
batentebatente parapara seuseu apoioapoio nono rolamentorolamento
principalprincipal dodo swivelswivel..
3030
COMPONENTES PRINCIPAISCOMPONENTES PRINCIPAIS
�� RolamentoRolamento PrincipalPrincipal -- éé ondeonde oo
mandrilmandril sese apóia,apóia, comocomo sese estivesseestivesse
ligadoligado àà colunacoluna dede perfuraçãoperfuração..OO
rolamentorolamento suportasuporta oo pesopeso dada colunacoluna
queque podepode girargirar emem rotaçõesrotações
consideráveisconsideráveis.. DevidoDevido aa essasessas
cargascargas oo rolamentorolamento determinadetermina aa
capacidadecapacidade dodo swivel,swivel, devedeve
trabalhartrabalhar sempresempre imersoimerso emem óleoóleo
evitandoevitando desgastedesgaste excessivoexcessivo..
Parte Superior não gira
Parte Inferior gira
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COMPONENTES PRINCIPAISCOMPONENTES PRINCIPAIS
�� CamisaCamisa -- éé umum tubotubo dede
açoaço comcom superfíciesuperfície
cromadacromada queque ligaliga oo
pescoçopescoço dede gansoganso (fixo)(fixo)
aoao mandrilmandril (girante),(girante),
permitindopermitindo oo fluxofluxo dodo
fluidofluido dede perfuraçãoperfuração..
3232
COMPONENTES PRINCIPAISCOMPONENTES PRINCIPAIS
�� EngaxetamentoEngaxetamento -- éé
oo queque promovepromove aa
vedaçãovedação entreentre oo
mandrilmandril ee aa camisacamisa..
AsAs gaxetasgaxetas estãoestão
contidascontidas nana caixacaixa
dede gaxetasgaxetas ligadaligada
aoao mandrilmandril..
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3333
Swivel e MangoteSwivel e Mangote
3434
Swivel, catarina,mangote, pescoço Swivel, catarina,mangote, pescoço 
de ganso, alça do elevadorde ganso, alça do elevador
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SISTEMA ROTATIVO NÃO CONVENCIONALSISTEMA ROTATIVO NÃO CONVENCIONAL
�� AA perfuraçãoperfuração comcom umum
motormotor conectadoconectado nono
topotopo dada colunacoluna (top(top
drive)drive) eliminaelimina oo usouso dada
mesamesa rotativa,rotativa, kellykelly ee
buchabucha dodo kellykelly .. OO
sistemasistema toptop drivedrive
permitepermite perfurarperfurar oo poçopoço
dede trêstrês emem trêstrês tubos,tubos,
aoao invésinvés dede umum aa um,um,
quandoquando utilizamosutilizamos aa
mesamesa rotativarotativa nono
sistemasistema convencionalconvencional......
3636
SISTEMA ROTATIVO NÃO CONVENCIONALSISTEMA ROTATIVO NÃO CONVENCIONAL
�� EsteEste sistemasistema permitepermite
tambémtambém queque aa retiradaretirada ouou
descidadescida dada colunacoluna sejaseja feitafeita
tantotanto comcom rotaçãorotação comocomo comcom
circulaçãocirculação dede fluídofluído dede
perfuraçãoperfuração pelopelo seuseu interior,interior,
éé extremamenteextremamente importanteimportante
emem poçospoços dede altaalta inclinaçãoinclinação
ouou horizontaishorizontais..
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SISTEMA ROTATIVO NÃO CONVENCIONALSISTEMA ROTATIVO NÃO CONVENCIONAL
Componentes PrincipaisComponentes Principais
�� O TopO Top--drivedrive
�� Motor de fundoMotor de fundo
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SISTEMA SISTEMA 
COMPLETOCOMPLETO
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TOPTOP--DRIVEDRIVE
•• PERMITE MANOBRAS POR SEÇÃO DE 3PERMITE MANOBRAS POR SEÇÃO DE 3
TUBOS (4 tubos no NSTUBOS (4 tubos no NS--24).24). O menor número deO menor número de
Conexões torna a operação mais rápida e maisConexões torna a operação mais rápida e mais
segura para a equipe.segura para a equipe.
•• PERMITE MANOBRAR POR SEÇÃO CIRCULANDO. PERMITE MANOBRAR POR SEÇÃO CIRCULANDO. 
VANTAGENS: EfetuarVANTAGENS: Efetuar BackBack--reaming,reaming,
Manter ECD, Manter ECD, 
•• PERMITE GIRAR E CIRCULAR COM FERRAPERMITE GIRAR E CIRCULAR COM FERRA--
MENTAS DE COMPLETAÇÃOMENTAS DE COMPLETAÇÃO (THRT, TSR, etc)(THRT, TSR, etc)
Facilitando e tornando mais seguras as operaçõesFacilitando e tornando mais seguras as operações
•• IMPRESCINDÍVEL EM POÇOS HORIZONTAIS.IMPRESCINDÍVEL EM POÇOS HORIZONTAIS.
4040
TOPTOP--DRIVEDRIVE
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VANTAGENSVANTAGENS
�� Perfura por seção;Perfura por seção;
�� Menor número de Menor número de 
conexões;conexões;
�� Menor risco de acidentes;Menor risco de acidentes;
�� Gira sem a mesa rotativa.Gira sem a mesa rotativa.
É composto pelo adaptador dos braços 
do elevador, de elevador e braços de 
elevador convencionais e da chave de 
torque
A chave de torque ("Torque Wrench") é atuada
hidraulicamente e pode conectar/desconectar a
coluna em qualquer altura da torre.
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MOTOR DE FUNDOMOTOR DE FUNDO
�� OO motormotor dede fundofundo éé constituídoconstituído dede umauma
válvulaválvula dede desviodesvio (“bypass(“bypass valve”)valve”) ee umum
conjuntoconjunto dede rolamentosrolamentos (motor(motor dede fundofundo
aa turbina)turbina).. AA válvulaválvula dede desviodesvio colocadacolocada
nono topotopo dada ferramentaferramenta permitepermite aa entradaentrada
dede fluídofluído durantedurante aa descidadescida ee aa
drenagemdrenagem dodo fluídofluído durantedurante aa retiradaretirada
dada colunacoluna dede perfuraçãoperfuração..
4444
MOTOR DE FUNDOMOTOR DE FUNDO
Válvula de dreno
Seção de Potência
Módulo de ajuste de ângulo
Seção de rolamentos
PowerPak A962XP 5:6 / 4.8
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4545
MOTOR DE FUNDOMOTOR DE FUNDO
•• Largamente empregado (4500 km Largamente empregado (4500 km 
perfurados em 20perfurados em 201010))
•• Seção de potência: rotor de cromo, Seção de potência: rotor de cromo, 
estator de elastômeroestator de elastômero
•• Ajuste de ângulo na superfície: Ajuste de ângulo na superfície: 0º0º –– 22ºº
•• ou ou 0º0º –– 33ºº
•• Disponível em diversos diDisponível em diversos diââmetros e metros e 
faixas de potênciafaixas de potência
4646
MOTOR DE FUNDOMOTOR DE FUNDO
Vantagens:
• Robustez + simplicidade 
= confiabilidade
• Baixo custo
• Sem partes eletrônicas
• Fácil manutenção
Desvantagens:
• Facilidade da orientação 
depende do tipo de 
broca
• Gera tortuosidade no 
poço
• Paradas para orientação 
reduz performance
• Orientações podem 
facilitar prisão da coluna
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4747
MOTOR DE FUNDOMOTOR DE FUNDO
�� Quando se perfura com motor de Quando se perfura com motor de 
fundo, o torque é aplicado fundo, o torque é aplicado 
diretamente à broca, sem diretamente à broca, sem 
necessidade de girar a coluna de necessidade de girar a coluna de 
perfuração, reduzindo o desgaste dos perfuração, reduzindo o desgaste dos 
tubos de perfuração e do tubos de perfuração e do 
revestimento já descido no poço.revestimento já descido no poço.
4848
MOTOR DE FUNDOMOTOR DE FUNDO
�� QuandoQuando sese perfuraperfura comcom motormotor dede fundofundo oo torquetorque
éé aplicadoaplicado diretamentediretamente àà broca,broca, semsem necessidadenecessidade
dede girargirar aa colunacoluna dede perfuraçãoperfuração reduzindoreduzindo oo
desgastedesgaste dosdos tubostubos dede perfuraçãoperfuração ee dodo
revestimentorevestimento jájá descidodescido nono poçopoço..
OO motormotor dede fundofundo podepode serser dede deslocamentodeslocamento
positivopositivo ouou turbinaturbina..
OsOs motoresmotores dede deslocamentodeslocamento positivopositivo operamoperam
segundosegundo oo princprincíípiopio dede MoineauMoineau..
OO fluidofluido dede perfuraperfuraççãoão éé bombeadobombeadoatravatravééss dede
cavidadescavidades entreentre oo rotorrotor dede aaççoo ee oo estatorestator dede
elastômero,elastômero, ambosambos helicoidais,helicoidais,
provocandoprovocando oo girogiro dodo rotor,rotor, queque sese
acoplaacopla àà brocabroca nana suasua extremidadeextremidade inferiorinferior
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4949
MOTOR DE FUNDOMOTOR DE FUNDO
Pode ser: Pode ser: 
De deslocamento positivo; De deslocamento positivo; 
Vista em corte de um motor de deslocamento positivo
5050Broca
Principais Principais 
Componentes Componentes 
do Motor de do Motor de 
Deslocamento Deslocamento 
PositivoPositivo
Válvula By-pass
Rotor
Estator
Juntas 
Universais
Rolamentos
Sub Rotativo
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MOTOR DE FUNDOMOTOR DE FUNDO
�� Os motores de deslocamento positivo Os motores de deslocamento positivo 
convencionais têm estatores com dois lobos para convencionais têm estatores com dois lobos para 
um rotor de um lobo. Atualmente existem um rotor de um lobo. Atualmente existem 
motores com rotores e estatores de múltiplos motores com rotores e estatores de múltiplos 
lobos, sempre o rotor com um lobo a menos que lobos, sempre o rotor com um lobo a menos que 
o estator. O maior número de lobos permite o estator. O maior número de lobos permite 
obterobter--se maior potência a menores rotações e se maior potência a menores rotações e 
maior torquemaior torque
Motor de 
deslocamento 
positivo 
5252
MOTOR DE FUNDOMOTOR DE FUNDO
TURBINATURBINA
A turbina não é muito
utilizada pela dificuldade
de se colocar o torque e
a velocidade desejada, e
necessita de muita
experiência do operador,
ao contrário do motor de
deslocamento positivo.
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TURBINATURBINA
�� As turbinas são compostas de 50 a 300 estágios As turbinas são compostas de 50 a 300 estágios 
de rotores e estatores. Cada estágio consiste de rotores e estatores. Cada estágio consiste 
num conjunto de aletas fixas ao eixo movido, o num conjunto de aletas fixas ao eixo movido, o 
rotor, e outro conjunto fixado ao corpo da rotor, e outro conjunto fixado ao corpo da 
turbina, o estator. À medida que o fluido de turbina, o estator. À medida que o fluido de 
perfuração passa pelo estator, o correspondente perfuração passa pelo estator, o correspondente 
rotor é forçado a girar. Como a vazão mássica de rotor é forçado a girar. Como a vazão mássica de 
fluido é constante, a potência desenvolvida é fluido é constante, a potência desenvolvida é 
função do número de estágios da turbinafunção do número de estágios da turbina
O conjunto de rolamentos ajuda a transmissão
de peso e rotação para a broca. Absorvem,
além de axiais, esforços radiais provenientes
da vibração e dobramento da coluna.
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Power Power SwSwivelivel
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Power Power SwSwivelivel
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IRON IRON 
ROUGHNECKROUGHNECK
Hoje em dia em algumas 
plataformas existe o Iron 
Roughneck, que é capaz de 
executar automaticamente os 
serviços dos plataformistas 
durante as conexões e 
desconexões.
Existe também o Eazy-Torq o 
qual permite o desenvolvimento de 
altos valores de torque, os quais 
podem ser utilizados até para 
apertar ou desapertar as conexões 
dos comandos.