Conductor Anchor Node: Estabilidade e Redução de Custos para poços submarinos


Traduzido por: Paulo Rodrigues | Revisão: Pedro Gabriel | Fonte: JPT - SPE

Quando a indústria discute sobre poços submarinos, a construção da cabeça do poço recebe pouca atenção. Já a empresa norueguesa NeoDrill acredita que mereça mais. Usando o seu Conductor Anchor Node (CAN), a empresa permitiu aos operadores perfurar poços offshore na Europa com bases estruturalmente mais estáveis, maior eficiência e custos substancialmente menores do que os poços tradicionais comparáveis. Agora a NeoDrill está tentando espalhar a tecnologia para o Golfo do México, Austrália e outras áreas importantes de perfuração.

O CAN é um grande cilindro de aço aberto na parte inferior com um tubo de guia aberto em seu centro. O dispositivo é instalado no leito do mar, trabalhando de forma semelhante a uma âncora de sucção, carrega e fixa o revestimento primário de um poço (condutor). O CAN é instalada no local por uma embarcação de instalação dinamicamente posicionada antes da chegada de uma plataforma de perfuração. O ajuste leva de 12 a 24 horas e economiza de 2 a 4 dias de tempo de equipamento caro, eliminando assim a manipulação e a logística de condutores relacionados à sonda e acelerando a partida da produção do poço.

Revestimento condutor convencional (esquerda) and CAN conductor (direita) e seus designs de instalação. Fonte: NeoDrill.

O CAN suporta condutores assentados por cravação, jateamento ou perfurados / cimentados. Um modelo CAN está disponível com um condutor integrado. (Assim, esta versão é chamada de CAN-ductor). O condutor para este modelo é instalado e cimentado no local de fabricação antes que o CAN seja enviado ao local de instalação. Tais condutores instalados antes da chegada da sonda permitem que o poço seja iniciado com um conjunto menor de bottomhole assembly (BHA), por exemplo, um 26-in. em vez de um 36- ou 42-in. BHA.

 

Condutor com menor comprimento

Os condutores pré-instalados só se estendem até o comprimento do CAN, tipicamente cerca de 35 pés (11 m), que é muito mais curto do que os condutores de poços submarinos convencionais. Se preferir instalar o condutor no local (in-situ), o condutor também será significativamente mais curto do que nos projetos convencionais. Se for instalado, o condutor incluirá um suspensor na parte superior para um hang-off, ou suspensão, durante a cimentação.

À medida que o CAN se assenta no fundo do mar, um veículo operado remotamente (ROV) bombeia água para fora do dispositivo e a CAN é empurrada para o solo pelo seu próprio peso (aproximadamente 80 toneladas métricas), além da força criada pelo diferencial de pressão sobre a tampa do CAN.

Um processo inverso de bombeamento de água para dentro do CAN permite que ele seja recuperado e reutilizado após a perfuração de um poço de exploração. Apenas o revestimento superficial precisa ser cortado para que as operações de remoção prossigam, e isto também é válido para a obstrução (plugging) e abandono de poços de desenvolvimento equipados com o CAN.

Comercialmente, o CAN é alugado para poços de exploração e vendido ao operador para poços de desenvolvimento, à medida que passa a fazer parte da instalação permanente do poço.

 

Menor impacto ambiental

O uso do CAN-ductor reduz substancialmente o impacto ambiental da construção do poço, minimizando o volume de detritos e eliminando as operações de cimentação do revestimento condutor.

O CAN terá capacidades de carga verificadas, observando o diferencial de pressão e, quando instalado, permitirá que as cargas do poço sejam espalhadas pela altura e diâmetro de 18 pés (5,5 m) do CAN. Assim, o dispositivo fornece uma fundação estável e confiável, com ampla capacidade para suportar também as cargas laterais induzidas pelo blowout preventer (BOP) e risers. O CAN aumenta a capacidade do poço de suportar cargas axiais e laterais regulares, bem como cargas acidentais, como por exemplo, a partir de um drift-off / drive-off (desconexões de emergência) da plataforma e resistir à flexão e à fadiga.

Com a estabilidade adicional do CAN, o momento de flexão do tubo condutor abaixo do fundo do mar é reduzido a proporções insignificantes. Contra medidas dispendiosas, como aumentar o tamanho e a espessura do tubo, na maioria dos casos serão desnecessárias, evitando assim potenciais dificuldades operacionais.

Até agora, o CAN tem sido utilizado em 15 poços do Mar do Norte, incluindo poços de exploração e desenvolvimento, em profundidades de água que variam de 410 pés a 4.700 pés (125 m - 1.433 m).

 

Recorde de Poço Horizontal a Partir de um Drillship

Notavelmente, a utilização do CAN-ductor permitiu a OMV definir um recorde mundial no Mar de Barantes Norueguês para o poço horizontal mais raso perfurado a partir de uma plataforma flutuante. O kick-off lateral começou a uma profundidade de 33 pés (10 m) abaixo do leito marinho, com a seção horizontal estendendo-se 4,600 pés (1.402 m) apenas 750 pés (227 m) abaixo do fundo do mar. O esforço ganhou o prêmio de Engenharia de 2016 do Ano (2016 Engineering Achievement of the Year) da SPE na Noruega.

"Nós escolhemos a tecnologia CAN porque precisávamos começar a construir o ângulo o mais rápido possível, considerando o reservatório raso", disse Dag H. Breivik, gerente de perfuração da OMV (Norge). "A tecnologia tem benefícios técnicos superiores que nos permitiram manter a integridade da cabeça de poço quando a profundidade de assentamento do condutor era tão rasa."

O CAN-ductor foi inventado por Harald Strand, que atua como diretor de tecnologia da NeoDrill. "O design da cabeça do poço tem sido uma área negligenciada porque é considerado de baixa tecnologia, algo que você pode descrever como ‘Engenharia Xerox ‘ e copiar o que você fez na última vez", disse ele. "E isso é muito ruim, porque é uma área onde você pode realmente economizar dinheiro para sua empresa e fazer uma grande diferença na estabilidade do poço."

Os métodos convencionais de construção de cabeça do poço usando jateamento correm o risco de um desfasamento entre o comprimento do condutor escolhido e a penetração de jateamento. Isso pode exigir o assentamento do condutor mais raso do que a profundidade planejada (excessivo stick-up). Ou pode haver fricção externa insuficiente para transportar o condutor quando a cabeça do poço está no fundo do mar. Ambos os casos tornarão o condutor não adequado para o projeto.

"O condutor instalado por jateamento requer uma certa arte," disse Jostein Aleksandersen, diretor executivo de NeoDrill. "Você depende da habilidade das pessoas, e esta pode variar mesmo utilizando a mesma equipe em trabalhos diferentes. Mas o CAN é uma solução projetada e possível de ser reproduzida. O comprimento do condutor necessário é mais curto e ajustado em uma profundidade 'confortável', já que o CAN suportará as cargas. Assim, você pode tirar a arte da equação, já que você não precisa mais se esforçar para alcançar a profundidade máxima da sapata. "

 

Acelerando a Produção

Componentes adicionais estão disponíveis para estender a funcionalidade do CAN e acelerar a produção de poços e campos.

O CAN é capaz de servir como um centro para a construção prévia de poços antes da chegada da sonda, por exemplo, para permitir a pré-instalação da base de fluxo, ligações de linha de fluxo, ligações de umbilicais e outros hardwares. Isto torna possível instalar e conectar o sistema de produção completo antes que a plataforma chegue, trabalho que pode demorar 3 semanas após a perfuração e limpeza de poço.

A NeoDrill estimou que colocando um poço de águas profundas em produção 20 dias mais cedo pela instalação prévia do sistema de produção economizaria US $ 5 milhões para um poço produzindo 5.000 B / D a um preço de US $ 50 / bbl. A construção de múltiplos poços em um campo utilizando este método renderia economias consideravelmente maiores.

Outro componente é o CAN-template, que é instalado no fundo do mar e tem espaço para quatro CANs. Uma vez que os poços são perfurados, uma capa protetora é colocada sobre o template. A empresa estimou que a conclusão de quatro poços em um template economizaria uma média de 10 dias de tempo de plataforma.


 

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