Sistema de rotação

Inclui a broca ou broca e todo o conjunto de tubos tubulares que lhe fornecem energia rotacional para cortar ou esmagar a formação. Em termos gerais, o sistema de rotação é composto por uma coluna de perfuração (coluna de perfuração) e um mecanismo que lhe fornece energia rotativa.

A coluna de perfuração compreende:

Entre os mecanismos que proporcionam rotação à corda estão:

O sistema tradicional é a mesa rotativa, que consiste em uma mesa giratória localizada no piso de perfuração ou “ferro”, que é acionada por uma conexão diferencial que está ligada a um motor de alta potência. A esta mesa rotativa é acoplada uma bucha quadrante (kelly bushing), que possui em seu centro um furo hexagonal ou quadrado no qual é inserida uma seção transversal tubular igualmente hexagonal ou quadrada, que finalmente transmite a potência para a coluna de perfuração que é rosqueada abaixo dela. Este tubo hexagonal ou quadrado é chamado de "quadrante" (kelly) e gira próximo à mesa.

Equipamentos modernos utilizam o sistema Top Drive, que consiste em um motor elétrico conectado à catarina cuja finalidade é fornecer rotação à coluna de perfuração e injetar nela o fluido de perfuração, cumprindo assim as funções da junta rotativa tradicional em sistemas de mesa rotativa. Também incorpora sistemas de manuseio de tubos, como ligações com elevadores, chaves dinamométricas e chaves de força.

sistema de circulação

Este sistema funciona com altas pressões, pois consiste na circulação de lama de perfuração em alta pressão, cujo objetivo é “Lubrificar”, “Resfriar” e “Transportar” os detritos (entulhos ou aparas) retirados pela broca ao passar pelo solo. É de vital importância pois sem este sistema a broca não conseguiria penetrar nem 5 metros no solo, pois o grande atrito gerado aumentaria a temperatura e derreteria o pavio.

Um sistema de circulação típico em uma plataforma de perfuração rotativa é composto por:[2]​.

Alguns deles são explicados abaixo:

Estas bombas são o coração do sistema de circulação. Sua principal função é movimentar grandes volumes de lama em baixas e altas pressões. Os mais comuns são:

É uma mangueira de borracha reforçada, flexível e extremamente resistente. O recurso de flexibilidade permite que o tubo de perfuração seja abaixado e elevado durante as operações de perfuração enquanto a lama (extremamente abrasiva) está sendo bombeada através e sob o tubo. Eles geralmente têm diâmetro interno de 7,62 mm ou mais, de modo que não há queda de pressão apreciável e estão disponíveis em comprimentos superiores a 75 pés.

São as primeiras unidades de equipamentos de controle de sólidos, é uma unidade que separa e libera ou queima o gás da lama que sai do poço e que pode ter sido contaminada durante a perfuração. Os separadores gás/lama não possuem partes móveis e o processo de separação é realizado por diferença de densidades entre os componentes a serem separados, composto por um cilindro que possui diversas paredes em seu interior, no qual ao retornar o fluido de perfuração colide com elas, separando o gás menos denso e o fluido mais denso.

Sua principal função é separar a fração mais grosseira dos cascalhos, partículas entre 74 (malha 200 x 200) e 600 mícrons (malha 30 x 30). É composto por uma ou mais malhas separadas que são montadas em uma caixa vibratória conectada a um motor elétrico que, por meio de polias ou eixos, transmite a vibração necessária para separar os sólidos extraídos ou cortados do subsolo do fluido de perfuração.

É um fluido desenvolvido com propriedades físicas, químicas e reológicas específicas para cada aplicação no processo de perfuração, completação ou reabilitação de poços. Sua composição depende das características físico-químicas das camadas a serem perfuradas: profundidade final, disponibilidade, custos, contaminação, etc. O fluido pode ser à base de água (doce ou salgada), óleo (diesel), misturas de ambos (emulsões diretas ou inversas), gás, ar, ou misturas de água e gases (espumas).

sistema de energia

É o sistema responsável por fornecer energia a todos os equipamentos de perfuração rotativa, bem como às instalações e acomodações do pessoal. Permitem classificar os equipamentos de perfuração rotativa de acordo com o tipo de alimentação principal: mecânica, elétrica, hidráulica, pneumática ou a vapor.

A forma mais comum de geração de energia em uma plataforma de perfuração rotativa é o uso de motores de combustão interna. Esses motores normalmente são movidos a óleo diesel. O seu número depende do tamanho do equipamento ao qual irão fornecer energia, normalmente entre 1 e 8 motores, podendo ser ainda mais.

A energia gerada pelos motores principais é transmitida ao equipamento para fornecer movimento. Se a furadeira for mecânica, a potência é transmitida diretamente do motor principal para o equipamento. Se a furadeira for elétrica, a potência mecânica do motor é transformada em energia elétrica com geradores. Em seguida, essa energia elétrica é transmitida para motores elétricos acoplados ao equipamento, realizando sua movimentação.

A maioria dos equipamentos hoje usa um sistema elétrico para transmitir energia. Os geradores produzem eletricidade que é transmitida aos equipamentos principais por meio de cabos elétricos.

Os sistemas de transmissão mecânica estão quase obsoletos, embora ainda sejam utilizados em alguns equipamentos antigos. É composto por uma série de correias, correntes, polias, rodas dentadas e engrenagens que transmitem a potência diretamente dos motores de combustão interna para o equipamento principal da furadeira. Também é chamado de Sistema de Transmissão Composto.

sistema de segurança

Também conhecido como sistema de controle de poço, sua principal função é bloquear o avanço de qualquer influxo de fluidos da formação em direção ao poço quando ocorre um ataque (intrusão de fluidos da formação em direção ao poço).[1]​.

O sistema deve ser projetado para permitir (1) fechar o poço a partir da superfície, (2) controlar a extração de fluidos de formação encontrados dentro do poço, (3) bombear lama de maior densidade para dentro do poço e (4) inserir ou remover a coluna de perfuração do poço sob pressão.[1]​.

Os componentes básicos do sistema de controle de poço são:.

O arranjo de válvulas preventivas de explosão, também chamadas de "BOP" (do inglês blowout preventer) ou "válvulas BOP", inclui:

É um arranjo de bobinas, válvulas e linhas que permitem a extração controlada de fluidos do poço. Ele é projetado para que o fluxo possa ser desviado através de qualquer uma das bobinas disponíveis.[1]​.

É um sistema de tanques que permite o armazenamento da alta pressão necessária no sistema hidráulico para abrir ou fechar preventores anulares ou de aríete. Os principais componentes de uma unidade acumuladora são o reservatório de fluido, bombas hidráulicas de alta pressão, garrafas acumuladoras, tubos, coletor, válvulas e reguladores de pressão.[1]​.

Un equipo de perforación rotatoria está compuesto básicamente por cinco sistemas:.

Sistema de elevação

Sua principal função é suportar o peso do sistema de rotação, além de proporcionar o deslocamento vertical necessário à coluna de perfuração.

É composto principalmente por:

Sistema de rotação

Inclui a broca ou broca e todo o conjunto de tubos tubulares que lhe fornecem energia rotacional para cortar ou esmagar a formação. Em termos gerais, o sistema de rotação é composto por uma coluna de perfuração (coluna de perfuração) e um mecanismo que lhe fornece energia rotativa.

A coluna de perfuração compreende:

Entre os mecanismos que proporcionam rotação à corda estão:

O sistema tradicional é a mesa rotativa, que consiste em uma mesa giratória localizada no piso de perfuração ou “ferro”, que é acionada por uma conexão diferencial que está ligada a um motor de alta potência. A esta mesa rotativa é acoplada uma bucha quadrante (kelly bushing), que possui em seu centro um furo hexagonal ou quadrado no qual é inserida uma seção transversal tubular igualmente hexagonal ou quadrada, que finalmente transmite a potência para a coluna de perfuração que é rosqueada abaixo dela. Este tubo hexagonal ou quadrado é chamado de "quadrante" (kelly) e gira próximo à mesa.

Equipamentos modernos utilizam o sistema Top Drive, que consiste em um motor elétrico conectado à catarina cuja finalidade é fornecer rotação à coluna de perfuração e injetar nela o fluido de perfuração, cumprindo assim as funções da junta rotativa tradicional em sistemas de mesa rotativa. Também incorpora sistemas de manuseio de tubos, como ligações com elevadores, chaves dinamométricas e chaves de força.

sistema de circulação

Este sistema funciona com altas pressões, pois consiste na circulação de lama de perfuração em alta pressão, cujo objetivo é “Lubrificar”, “Resfriar” e “Transportar” os detritos (entulhos ou aparas) retirados pela broca ao passar pelo solo. É de vital importância pois sem este sistema a broca não conseguiria penetrar nem 5 metros no solo, pois o grande atrito gerado aumentaria a temperatura e derreteria o pavio.

Um sistema de circulação típico em uma plataforma de perfuração rotativa é composto por:[2]​.

Alguns deles são explicados abaixo:

Estas bombas são o coração do sistema de circulação. Sua principal função é movimentar grandes volumes de lama em baixas e altas pressões. Os mais comuns são:

É uma mangueira de borracha reforçada, flexível e extremamente resistente. O recurso de flexibilidade permite que o tubo de perfuração seja abaixado e elevado durante as operações de perfuração enquanto a lama (extremamente abrasiva) está sendo bombeada através e sob o tubo. Eles geralmente têm diâmetro interno de 7,62 mm ou mais, de modo que não há queda de pressão apreciável e estão disponíveis em comprimentos superiores a 75 pés.

São as primeiras unidades de equipamentos de controle de sólidos, é uma unidade que separa e libera ou queima o gás da lama que sai do poço e que pode ter sido contaminada durante a perfuração. Os separadores gás/lama não possuem partes móveis e o processo de separação é realizado por diferença de densidades entre os componentes a serem separados, composto por um cilindro que possui diversas paredes em seu interior, no qual ao retornar o fluido de perfuração colide com elas, separando o gás menos denso e o fluido mais denso.

Sua principal função é separar a fração mais grosseira dos cascalhos, partículas entre 74 (malha 200 x 200) e 600 mícrons (malha 30 x 30). É composto por uma ou mais malhas separadas que são montadas em uma caixa vibratória conectada a um motor elétrico que, por meio de polias ou eixos, transmite a vibração necessária para separar os sólidos extraídos ou cortados do subsolo do fluido de perfuração.

É um fluido desenvolvido com propriedades físicas, químicas e reológicas específicas para cada aplicação no processo de perfuração, completação ou reabilitação de poços. Sua composição depende das características físico-químicas das camadas a serem perfuradas: profundidade final, disponibilidade, custos, contaminação, etc. O fluido pode ser à base de água (doce ou salgada), óleo (diesel), misturas de ambos (emulsões diretas ou inversas), gás, ar, ou misturas de água e gases (espumas).

sistema de energia

É o sistema responsável por fornecer energia a todos os equipamentos de perfuração rotativa, bem como às instalações e acomodações do pessoal. Permitem classificar os equipamentos de perfuração rotativa de acordo com o tipo de alimentação principal: mecânica, elétrica, hidráulica, pneumática ou a vapor.

A forma mais comum de geração de energia em uma plataforma de perfuração rotativa é o uso de motores de combustão interna. Esses motores normalmente são movidos a óleo diesel. O seu número depende do tamanho do equipamento ao qual irão fornecer energia, normalmente entre 1 e 8 motores, podendo ser ainda mais.

A energia gerada pelos motores principais é transmitida ao equipamento para fornecer movimento. Se a furadeira for mecânica, a potência é transmitida diretamente do motor principal para o equipamento. Se a furadeira for elétrica, a potência mecânica do motor é transformada em energia elétrica com geradores. Em seguida, essa energia elétrica é transmitida para motores elétricos acoplados ao equipamento, realizando sua movimentação.

A maioria dos equipamentos hoje usa um sistema elétrico para transmitir energia. Os geradores produzem eletricidade que é transmitida aos equipamentos principais por meio de cabos elétricos.

Os sistemas de transmissão mecânica estão quase obsoletos, embora ainda sejam utilizados em alguns equipamentos antigos. É composto por uma série de correias, correntes, polias, rodas dentadas e engrenagens que transmitem a potência diretamente dos motores de combustão interna para o equipamento principal da furadeira. Também é chamado de Sistema de Transmissão Composto.

sistema de segurança

Também conhecido como sistema de controle de poço, sua principal função é bloquear o avanço de qualquer influxo de fluidos da formação em direção ao poço quando ocorre um ataque (intrusão de fluidos da formação em direção ao poço).[1]​.

O sistema deve ser projetado para permitir (1) fechar o poço a partir da superfície, (2) controlar a extração de fluidos de formação encontrados dentro do poço, (3) bombear lama de maior densidade para dentro do poço e (4) inserir ou remover a coluna de perfuração do poço sob pressão.[1]​.

Os componentes básicos do sistema de controle de poço são:.

O arranjo de válvulas preventivas de explosão, também chamadas de "BOP" (do inglês blowout preventer) ou "válvulas BOP", inclui:

É um arranjo de bobinas, válvulas e linhas que permitem a extração controlada de fluidos do poço. Ele é projetado para que o fluxo possa ser desviado através de qualquer uma das bobinas disponíveis.[1]​.

É um sistema de tanques que permite o armazenamento da alta pressão necessária no sistema hidráulico para abrir ou fechar preventores anulares ou de aríete. Os principais componentes de uma unidade acumuladora são o reservatório de fluido, bombas hidráulicas de alta pressão, garrafas acumuladoras, tubos, coletor, válvulas e reguladores de pressão.[1]​.