1. Prof.° Pedro Monteiro Exercicios – Correção

2. 1. Monte todo o sistema de sustentação e movimentação
de cargas, evidenciando a função de cada equipamento.
Este sistema é responsável pelo levantamento/descida da
coluna de perfuração e de revestimento, bem como de objetos
variados como ferramenta para conexão de tubos (chave
flutuante), de perfuração direcional (sensores), de perfilagem,
conjunto de válvulas (preventor de erupções – BOP), entre
outras funções.
Os componentes principais : guincho, bloco de coroamento,
cabo de perfuração, catarina, gancho e swivel.
Cabo de Perfuração: Cabo de aço trançado preso ao guincho em
uma extremidade e preso a um carretel contendo cabo novo em
outra. É o cabo de perfuração que ser á enrolado ou
desenrolado para permitir a movimentação dos equipamentos móveis.
Guincho: O guincho é responsável por enrolar ou desenrolar o cabo de
perfuração. O guincho apresenta também um sistema de freios
que permite controlar a velocidade com que se faz este
(des)enrolamento.

3. Bloco de Coroamento: O bloco de coroamento fica fixo na parte
superior do mastro e é formado por um conjunto de polias por
onde passa o cabo de perfuração.
Catarina: Responsável por sustentar diretamente os tubos a
serem descidos no poço e permitir a movimentação para cima e para
baixo no mastro. A catar ina também é composta por um sistema de
polias, porém não é fixa em lugar algum, sendo sustentada pelo
cabo de perfuração que passa entre suas polias.
Gancho: Faz a ligação das cargas a serem suspensas à catarina,
tendo a função de absorver eventuais choques que possam
acontecer. É comum a catarina e o gancho formarem um só
conjunto, e assim os trataremos daqui por diante chamando-os
apenas de catarina.
Swivel: No sistema de movimentação de cargas o swivel é
responsável por fazer a ligação entre a catarina e os tubos de
perfuração“ que são descidos no poço.

4. 2. Monte todo o sistema de rotação de uma plataforma,
evidenciando a função de cada equipamento.
O método rotativo de perfuração, conforme apresentado no
começo deste item, consta em aplicar rotação à broca, para que
esta fragmente a rocha.
Mesa Rotativa: É o equipamento responsável por gerar o movimento
rotativo, transmitindo-o à coluna de perfuração“. Além de gerar a
rotação, a mesa rotativa deve permitir a sua livre movimentação da
coluna de perfuração“ para descida ou retirada de tubos.
Kelly: a coluna de perfuração“ passa por dentro da mesa rotativa,
recebendo o seu movimento de rotação, que será transmitido até a
broca. Intuitivamente sabemos que seria mais fácil girar um tubo
se sua seção fosse quadrada, ao invés de circular. O tubo Kelly possui
este formato, trata-se de um tubo com seção quadrada ou hexagonal que
recebe a rotação da mesa rotativa e transmite para os tubos de
perfuração.

5. Top Drive: é basicamente um motor capaz de gerar a rotação,
ficando posicionado abaixo do swivel convencional. Como a rotação
gerada pelo motor é transferida diretamente na parte superior da
coluna de perfuração, podemos utilizar abaixo do motor diretamente
os tubos de perfuração. Assim, o Top Drive dispensa a utilização
da mesa rotativa e do Kelly, além de outro equipamento não
mencionado anteriormente chamado de bucha do Kelly.
Motor de Fundo: existem situações em que se deseja que apenas a broca
gire, ficando a coluna de perfuração submetida apenas ao movimento de
subida e descida e a uma rotação mínim a necessária à perfuração,
diminuindo bastante seu desgaste. Este objetivo é conseguido através
da utilização de um equipamento chamado motor de fundo colocado
acima da broca, sendo basicamente um motor hidráulico que fornece
rotação a partir da passagem do fluido de perfuração pelo seu
interior.

6. 3. Monte todo o sistema de circulação de fluidos,
evidenciando a função de cada equipamento.
No método rotativo, a remoção dos cascalhos gerados no interior
do poço devido à perfuração e fragmentação da rocha é feita
juntamente com o retorno do fluido de perfuração, comumente chamado
de lama, que é bombeado pelo interior da coluna de perfuração.
Os fluidos de perfuração são armazenados nos tanques de lama e
bombeados através das bombas de lama. Saindo da bomba de
perfuração se deslocam por tubulações até entrar na coluna de
perfuração através do swivel, em sua parte superior que não gira.
Como o swivel está conectado ao Kelly, este fluido de perfuração
entra na coluna de perfuração e passa a se deslocar pelo seu interior,
saindo pela broca e retornando pelo espaço existente entre o poço
perfurado e a coluna de perfuração, retornando à superfície.

7. Os componentes do sistema de circulação de fluidos são então:
Tanques de Lama: responsáveis por armazenar o fluido de perfuração
que será injetado na coluna de perfuração.
Bombas de Lama: responsáveis por bombear o fluido de perfuração.
Tubo Bengala: como o swivel está localizado no mastro da sonda em
uma altura elevada, é necessário que a tubulação que sai da bomba
de lama leve o fluido de perfuração até esta altura. O tubo bengala
é um tubo disposto na vertical que leva o fluido de perfuração até
a altura do mastro da sonda.
Swivel: como vimos, o swivel é também responsável por permitir a
injeção da lama na coluna de perfuração através de uma entrada
disponível em sua lateral fixa.
Subsistema de tratamento: após retornarem pelo espaço anular
coluna de perfuração e do poço aberto, a lama de perfuração deve ser
tratada para poder ser novamente reinjetada no pólo. O subsistema
de tratamento é responsável por tratar os fluidos que retornam do
poço misturados com os cascalhos perfurados. Este subsistema é
composto por peneira vibratória, equipamentos de remoção de
sedimentos, e centrífugas.

8. 4. Monte todo o sistema de segurança de uma plataforma,
evidenciando a função de cada equipamento.
O sistema de segurança de poço tem a finalidade de proteger a
superfície de eventuais erupções que possam ocorrer durante a
perfuração do poço. O sistema de segurança de poço é composto
basicamente por dois conjuntos, são eles:
Cabeça de Poço: A parte superior do poço, logo acima da superfície, é
composta por diversos equipamentos responsáveis pela ancoragem e
vedação das colunas de revestimento de superfície, são as chamadas
cabeças de revestimento e cabeça de produção.
BOP (Blowout Preventer): O BOP é um equipamento fundamental para o
sistema de segurança de superfície. Sua finalidade é permitir o
fechamento do poço em situações de emergência como kicks ou blowouts.

9. 5. Monte os possíveis sistemas de geração de energia de uma
plataforma, evidenciando a função de cada equipamento.
A energia necessária para o funcionamento de boa parte destes
equipamentos é fornecida através do sistema de geração de energia.
Esta energia, geralmente, é fornecida através de motores a diesel. Pode
ocorrer, em caso de sondas terrestres, da energia ser fornecida através
de rede elétrica local.

10. 6. Quais as partes que formam uma coluna de perfuração?
Responsável direta por transferir energia à broca para cortar as
diversas formações rochosas.
As principais funções de uma coluna de perfuração são:
 Aplicar peso sobre a broca
 Transmitir a rotação para a broca
 Conduzir o fluido de perfuração
 Manter o poço calibrado
 Garantir a inclinação e a direção do poço
A composição básica de uma coluna consiste de:
 Haste quadrada (Kelly)
 Tubos de perfuração (Drill Pipe ou DP)
 Tubos pesados (Heavy-Weight ou HW)
 Comandos (Drill Collar ou DC)

11. 7. Os tubos de perfuração podem ser de 3 tipos. Para cada
tipo cite características:
a) Comandos;
Principais funções:
• Fornecer peso sobre a broca;
• Prover rigidez a coluna.
b) Heavy weight;
Principal função:
• Promover uma transição de rigidez entre os comandos e os tubos de
perfuração, diminuindo a possibilidade de falha por fadiga.
c) Drill pipes.
São tubos de aço sem costura, tratados internamente com aplicação de
resinas para diminuição do desgaste interno e corrosão.
Principal função:
• Permitir extensão a coluna.

12. 8. Cite diferenças entre brocas: sem parte móvel e brocas
com parte móvel.
São equipamentos que têm a função de promover a ruptura e
desagregação das rochas ou formações. As brocas de perfuração são um
dos itens mais onerosos na perfuração de um poço de petróleo. Logo,
torna-se necessário o estudo muito cuidadoso, para a otimização de sua
utilização.
Brocas sem partes móveis:
A característica fundamental desse tipo de broca é sua interação
dente/formação: ocorre uma raspagem do fundo do poço acompanhada
da ação da força normal devido ao peso-sobre-broca. As brocas de
diamantes naturais apresentam um campo de aplicação mais amplo,
particularmente em formações duras/abrasivas. Este tipo de broca
possui parâmetros de projeto que, praticamente, ditam seu desempenho
para determinado tipo de formação
Brocas de diamantes naturais:
- Utilizada em formações duras ou em testemunhagem.

13. Brocas com partes móveis:
As tricônicas possuem cones girantes fixos ao corpo da broca,
permitindo-se uma ação de força normal de impacto e também de
raspagem. O formato dos insertos depende das características
mecânicas das formações a serem perfuradas, tais como: resistência
mecânica, dureza, tenacidade, rigidez e ductilidade.
Brocas dentes de aço e brocas de insertos de tungstênio.
A seleção da broca é feita levando em conta:
 As propriedades das rochas a serem atravessadas (dureza,
abrasividade, permeabilidade, elasticidade);
 As brocas disponíveis na sonda, ou almoxarifado;
 A análise da broca que saiu quanto aos desgastes;
 Conhecimento da área e poços próximos;
 Intervalo que falta para ser perfurado

14. 9. Quais os tipos de brocas especiais? Quais suas respectivas
funções?
São consideradas brocas especiais as brocas para:
 Testemunho
 Alargadores de poço
Algumas brocas são desenhadas para finalidades especiais, como por
exemplo, brocas para testemunho e brocas alargadoras de poço. No caso
da Broca testemunho, sua finalidade é cortar a rocha de modo a
conseguir retirar uma amostra para a superfície. Já os alargadores são
utilizados quando se deseja aumentar o diâmetro de uma fase já
perfurada.

15. 10. Quais as principais funções de um revestimento de poço
de petróleo?
Um poço de petróleo é normalmente revestido com tubulações de aço
chamadas de colunas de revestimento. Estas colunas podem ter o grau
do aço, diâmetros, as roscas (conexões) das mais diversas.
O poço é perfurado em fases, cujo número depende das características
das zonas a serem perfuradas e da profundidade final prevista.
Geralmente o número de fases de um poço é de três ou quatro, podendo
chegar a oito, em certos casos. Cada uma das fases é concluída com a
descida de uma coluna de revestimento e sua cimentação.

16. Funções das colunas de revestimento
 Prevenir o desmoronamento das paredes do poço.
 Evitar a contaminação da água potável dos lençóis freáticos mais
próximos à superfície.
 Permitir o retorno do fluido de perfuração à superfície.
 Prover meios de controle de pressões dos fluidos, permitindo
aplicação de pressão adicional desde a superfície.
 Permitir a adoção de sistema de fluido de perfuração diferente, mais
com patível com as formações a serem perfuradas adiante.
 Impedir a migração de fluidos das formações.
 Sustentar os equipamentos de segurança de cabeça de poço.
 Sustentar outra coluna de revestimento.
 Alojar os equipamentos de elevação artificial.
 Confinar a produção ao interior do poço.

17. 11. De acordo com os tipos de revestimento de poço, cite
características para cada:
a) Condutor;
É o primeiro descido no poço, assentado a pequena profundidade, para
guiar o fluido de perfuração e sustentar as formações superficiais não
consolidadas. Pode ser cimentado, cravado (em terra) ou jateado (no
mar);
b) Superfície;
Protege os horizontes de água potável, impede desmoronamento de
formações e serve de sustentação para os equipamentos de cabeça de
poço. É cimentado em toda sua extensão para evitar flambagem devido
ao peso dos equipamentos que nele se apóiam (colunas seguintes e
sistema de controle e segurança de poço). Assentamento em formação
impermeável (argila, folhelho, calcário) para que não aja perda da água
da pasta de cimento, o que reduziria sua resistência; seletiva de fluidos
da formação;

18. c) Intermediário;
Isola e protege zonas de pressões anormais (altas ou baixas), com perda
de circulação, desmoronáveis ou portadoras de fluidos corrosivos ou
contaminantes. Pode não ser usado ou serem descidas várias colunas de
diferentes diâmetros em poços profundos ou com problemas não
solucionados pelo fluido de perfuração. Cimentado somente na sua parte
inferior – e as vezes num trecho intermediário – é sustentado na
superfície por cunhas apoiadas no revestimento interior;
d) Produção.
É descido ao final do poço caso ele seja considerado comercial, provendo
meios para sua produção. Suporta as paredes do poço, isola intervalos
produtores e permite a produção seletiva de fluidos da formação;

19. 12. O que você entende por cimentação de poço de
petróleo?
A cimentação é responsável por fixar o revestimento na sua totalidade
ou apenas na parte inferior, isolar as zonas permeáveis para impedir a
comunicação entre elas evitando a migração de fluídos e a
pressurização de uma zona mais superficial.
Uma vez instalada a coluna de revestimento do poço, o espaço anular
entre a coluna e a parede do poço é cimentado (preenchido com uma
mistura cimento/água), visando uma melhor fixação da coluna e
isolamento das zonas porosas e permeáveis atravessadas pelo poço.
Esta operação é feita por tubos condutores auxiliares, sendo que no
revestimento de superfície toda a extensão é cimentada e, nos demais,
normalmente só a parte inferior, ou intervalos predefinidos.

20. 13. Quais os acessórios de cimentação? Cite suas
respectivas funções.
Para nossos estudos, os principais acessórios utilizados na cimentação
são: sapata, colar e tampões.
A sapata é colocada na extremidade da coluna de revestimento,
semelhante a posição da broca na coluna de perfuração. Sua função é
servir de guia para o revestimento que será descido, absorvendo os
choques provenientes desta descida. Esta sapata pode possuir uma
válvula de retenção cuja função é impedir o fluxo de fluidos no sentido
ascendente.
O colar é posicionado cerca de dois tubos acima da sapata e tem a
função de reter os tampões que serão deslocados durante o bombeio
da pasta de cimento. Assim como a sapata, pode possuir uma válvula
que impede o fluxo no sentido ascendente, sendo chamado de colar
flutuante.
Os tampões são cilindros de borracha com diâmetro igual à coluna de
revestimento descida. Durante a cimentação utilizam-se dois tampões:
o tampão de fundo, vazado em seu interior, mas fechado na parte
superior e inferior, e o tampão de topo, rígido em toda sua extensão.

21. 14. O que você entende por canhoneio?
A última coluna de revestimento, a de produção, é canhoneada, isto é,
perfurada horizontalmente, por certo tipo de cargas explosivas, bem
em frente à formação produtora, de modo a permitir que o petróleo
possa atravessar a pasta de cimento existente em volta do
revestimento, assim como as suas paredes metálicas, e chegar ao
interior do poço, para ser produzido.