O processo de perfuração de poços de petróleo é altamente exigente e sofisticado, requerendo pessoal excepcionalmente qualificado e ferramentas e equipamentos especializados. Para extrair recursos naturais da terra, é crucial criar um buraco penetrando a subsuperfície.
Vários equipamentos e máquinas desempenham um papel fundamental no processo de perfuração, incluindo, mas não se limitando a, broca, tubo de perfuração, torre de perfuração, bomba de lama, guincho de tração e muito mais.
É aí que uma plataforma de perfuração se torna uma parte vital do procedimento de perfuração. Esta estrutura essencial abriga vários componentes que trabalham em conjunto para perfurar poços de petróleo, gás e minerais. Mas como funcionam as plataformas de perfuração? Continue lendo para descobrir!
O que são Plataformas de Perfuração?
As plataformas de perfuração de petróleo são estruturas mecânicas complexas projetadas para criar poços de petróleo perfurando buracos profundos na superfície. Elas podem variar desde pequenos equipamentos móveis até estruturas massivas que ajudam a explorar e extrair petróleo e gás ao penetrar a crosta terrestre.
As plataformas de petróleo podem ser divididas em plataformas de perfuração terrestre ou de superfície e plataformas offshore. As plataformas terrestres são usadas para perfuração em terra ou sob a superfície seca, enquanto as plataformas offshore são instaladas nas águas.
Uma plataforma terrestre pode ser convencional ou móvel. As plataformas convencionais têm grandes componentes transportados e montados no local de perfuração em diferentes unidades. Em contraste, as plataformas móveis geralmente são montadas em caminhões ou trailers como uma única unidade, oferecendo facilidade de mobilidade entre diferentes locais de perfuração.
Uma plataforma de perfuração offshore é transportada e montada usando embarcações e plataformas marítimas especializadas. Pode ser uma plataforma apoiada no fundo, em contato com o fundo do mar, ou uma plataforma flutuante que não está presa ao fundo do mar. As plataformas offshore podem incluir plataformas fixas, semi-submersíveis, navios-sonda e plataformas autoelevatórias, cada uma adequada a diferentes profundidades de água e condições ambientais.
As plataformas de perfuração rotativas são as plataformas de petróleo mais comuns e podem perfurar até cinco milhas abaixo da superfície. Elas possuem equipamentos rotativos que giram a coluna de perfuração e a broca para perfurar a superfície. As plataformas rotativas realizam rotações contínuas e rápidas que podem penetrar em formações duras rapidamente, reduzindo o tempo de perfuração e economizando custos, enquanto aumentam a eficiência da perfuração.
Como Funcionam as Plataformas de Perfuração?
Depois que a localização do poço foi escolhida pelos geólogos, o local é limpo e nivelado para preparar a montagem da plataforma de perfuração. Após a plataforma de perfuração ser trazida ao local e montada, existem cinco principais sistemas de plataforma de perfuração que possibilitam uma operação de perfuração bem-sucedida.
Estes incluem:
Sistema de Elevação
O sistema de elevação em uma plataforma de perfuração levanta e abaixa a coluna de perfuração e outros equipamentos, como revestimento e tubos, dentro e fora do poço. Ele consiste em uma estrutura alta chamada torre ou mastro, que suporta o equipamento de elevação, como as linhas de perfuração e o guincho.
O principal componente de elevação, o guincho, é um motor que usa um grande tambor para enrolar ou desenrolar a linha de perfuração para levantar ou abaixar a coluna de perfuração e outros equipamentos.
Sistema de Energia
As plataformas de perfuração modernas geralmente são alimentadas por grandes motores a diesel e geradores, ou motores elétricos. O sistema de energia inclui principalmente motores a diesel que fornecem energia aos componentes rotativos da plataforma, como o top drive e as bombas de lama, através de geradores. Motores a diesel combinados com geradores convertem energia mecânica para fornecer energia elétrica. Esses geradores produzem energia CA (corrente alternada) e CC (corrente contínua).
Algumas plataformas podem usar motores elétricos diretamente para alimentar o sistema rotativo. Esses motores podem ser alimentados por geradores movidos por motores a diesel ou conectados à rede elétrica.
Sistema Rotativo
A broca é presa ao fundo da coluna de perfuração, que cria um buraco na superfície. O sistema rotativo pode ser um top drive montado na torre ou uma mesa rotativa no piso da plataforma que fornece o torque e o peso necessários à coluna de perfuração, que gira a broca rotativa.
O colar de perfuração abaixo do novo ou usado tubo de perfuração aplica a força descendente necessária para cortar o solo.
Sistema de Circulação
O sistema de circulação circula a lama de perfuração através da coluna de perfuração a partir da bomba de lama. Ele remove e transporta os recortes de rocha produzidos durante o processo de extração do buraco para a superfície, enquanto lubrifica a coluna de perfuração e suporta a parede do poço, controlando a pressão da formação.
Os recortes são removidos da lama de perfuração usando peneiras vibratórias, e a lama é enviada de volta ao buraco.
Prevenção de Blowout / Sistema de Controle de Poço
O sistema de controle de poço ou prevenção de blowout é vital para operações de perfuração eficientes e eficazes, a segurança do pessoal da plataforma e a mitigação de danos ambientais. Sua principal função é gerenciar o fluxo de fluidos de kick dentro do poço e evitar blowouts ou explosões devido à liberação descontrolada de alta pressão de fluidos da formação, como petróleo e gás, do poço.
Os blowout preventers são válvulas grandes e especializadas e o componente mais crítico do sistema de controle de poço. Outros componentes principais incluem o acumulador, que fornece a energia necessária para ativar rapidamente o blowout preventer e selar o poço em uma emergência, e os coletores de estrangulamento que circulam o fluido de perfuração e controlam a pressão.
Tipos de Plataformas
As plataformas de perfuração vêm em diferentes tipos para se adequar a condições específicas de perfuração, como variadas profundidades de água. Enquanto algumas plataformas descansam no fundo do mar, outras flutuam acima da água. Alguns dos tipos mais comuns de plataformas offshore incluem:
Barcaças
As plataformas de barcaça operam em águas calmas e rasas com menos de 20 pés de profundidade. Essas barcaças flutuantes apresentam equipamentos de perfuração e são rebocadas até o local de perfuração, onde o casco é feito para descansar no fundo do mar sem afundar na lama, garantindo estabilidade durante as operações de perfuração.
Plataformas Submersíveis
As plataformas submersíveis são plataformas offshore adequadas para águas rasas de até 80 pés de profundidade. O casco inferior é submerso no fundo do mar no local de perfuração até que se assente no fundo do oceano, permitindo que a estrutura permaneça estável enquanto a plataforma ou casco superior permanece acima da água.
Após a perfuração, a água é bombeada para fora dos tanques de lastro no casco inferior, e a plataforma pode ser transportada para um novo local.
Plataformas Semi-submersíveis
As plataformas semi-submersíveis são plataformas de perfuração offshore que flutuam na superfície da água em vez de descansar no fundo do mar. Elas são adequadas para perfuração em águas profundas com profundidades superiores a 300 e até 10.000 pés.
As plataformas são suportadas por pontões e âncoras abaixo do casco e sob a água que oferecem estabilidade e mantêm a posição durante variações de ondas ou correntes.
Plataformas Autoelevatórias
As plataformas autoelevatórias são usadas para águas rasas com menos de 400 pés de profundidade. Essas plataformas de perfuração offshore apresentam pernas de aço longas e extensíveis.
Uma vez no local de perfuração, as pernas são abaixadas até o fundo do mar para elevar o casco ou a plataforma acima da superfície da água por meio de macacos hidráulicos. À medida que as pernas elevam o casco, elas oferecem estabilidade de perfuração ao proteger a plataforma dos ventos e marés variáveis.
Uma plataforma autoelevatória é móvel, de modo que pode ser convenientemente movida para diferentes locais, tornando-a uma opção versátil e adequada para perfuração exploratória em várias áreas de águas rasas.
Navios-sonda
Os navios-sonda são embarcações autopropulsadas e altamente móveis, adequadas para perfuração em profundidades superiores a 10.000 pés e em locais remotos.
Eles possuem o aparato de perfuração montado no centro do convés e posicionamento dinâmico para manter sua posição vertical sobre o local de perfuração sem o uso de âncoras. O casco possui um buraco pelo qual o equipamento de perfuração ou a coluna de perfuração é baixado no mar.
Plataformas Fixas
As plataformas fixas são tipos de plataformas de perfuração offshore que são instaladas em estruturas permanentes chamadas plataformas. Essas plataformas são feitas de aço ou concreto e fixadas ao fundo do mar com o equipamento da plataforma montado nela. As plataformas fixas podem ser encontradas em vários ambientes offshore, desde águas rasas até profundas.
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