HDD - BOAS PRÁTICAS DE
LIÇÕES APRENDIDAS
EM OBRAS DA PETROBRAS
Melina Almeida – Petrobras
[email protected]
Jakson Siqueira – Petrobras
[email protected]
INTRODUÇÃO
Ao longo dos últimos 8 anos, a Petrobras
adquiriu experiência e conhecimento em HDD
para a instalação da sua malha de dutos.
Foram enfrentados problemas e desvios que, a
partir das lições aprendidas, resultaram em boas
práticas a fim de evitar ao máximo os
contratempos.
Seguem alguns exemplos que realmente
fizeram diferença nos projetos de HDD na
Petrobras.
Geologia e Geotecnia
Travessia dos Rios Pirineus e São João
Diâmetro da tubulação: 38”
Diâmetro final do furo: 54”
Tipo de formação a atravessar: solo aluvionar, solo residual e alteração de rocha
Geologia e Geotecnia
Devido ao grande diâmetro do alargamento, no passe de 44” foi alcançada uma camada de
material granular, altamente abrasiva e de grandes fragmentos, que não seriam cortados por
ferramentas para rocha, e nem eram carreados pelo fluido de perfuração.
A limpeza deficiente do furo resultou no aprisionamento da ferramenta e consequente quebra,
além do desgaste excessivo e arriscado de todas as ferramentas.
Foram testadas diversas ferramentas para que fosse concluído o alargamento, e só foi possível
alargar o furo para 50”, que, junto com a limpeza deficiente, tornou a operação de puxamento
mais trabalhosa, cuidadosa e demorada.
O puxamento da coluna teve duração de 44hs.
Geologia e Geotecnia
Travessia do Rio Solimões
Diâmetro da tubulação: 20”
Diâmetro final do furo: 28”
Extensão: 1850 m
Tipo de formação a atravessar: Solo argilo siltoso
Geologia e Geotecnia
Após o término do alargamento de 28”, não foi possível realizar a limpeza com
barril de 18”, pois a ferramenta ficou aprisionada.
Foi identificada uma camada de argila expansiva, que causou obstrução do furo.
Geologia e Geotecnia
Foi necessário realizar uma nova perfuração, que, com o controle rigoroso dos parâmetros do
fluido e adição de inibidores de argila, foi concluída em 22 dias, desde o furo piloto ao puxamento
da coluna.
Isso só foi possível porque havia um profissional em fluido de perfuração experiente no site de
perfuração.
Geologia e Geotecnia
Canal da Integração
O Canal da Integração é um canal artificial, e devido à altura de suas margens, foi indicado o
método de HDD para sua travessia, e a campanha de investigação adequada para este tipo de
projeto.
A campanha de investigação evidenciou que o canal era formado por rocha altamente fraturada,
que traria problemas de navegabilidade, perda de fluido além de limpeza deficiente.
Sendo assim, se constatou a inviabilidade do HDD para esta travessia, que será realizada aérea.
Geologia e Geotecnia
Travessia do Rio Estrela
Através da campanha investigativa, com sondagens diretas, indiretas (geofísicas) e análise
geológica, foi possível identificar que o subsolo do Rio Estrela é caracterizado por uma camada
de material coluvionar, com presença de matacões, seguida da rocha sã.
Este tipo de material traz diversos problemas para a perfuração, pois os matacões podem
desviar a trajetória da perfuração além de acarretar diversas manobras para troca de ferramental.
Geologia e Geotecnia
Como a campanha investigativa foi deficiente, o primeiro duto a atravessar o rio Estrela foi
projetado atravessando as camadas de colúvios, o que causou diversos problemas, incluindo
quebra de ferramentas, dimensionamento de ferramental inadequado e atraso da obra.
Geologia e Geotecnia
O segundo duto a atravessar o Rio Estrela, com uma campanha investigativa mais consistente,
já foi projetado em rocha sã, na sua maior parte.
Como não era possível evitar as camadas iniciais de solo, foi previsto injeção de cimento (Jet
Grouting) para consolidar o terreno como um todo, dirimindo as complicações relacionadas à
presença de matacões.
Puxamento da coluna
A catenária do tubulação deve ser dimensionada levando em consideração o ângulo
de saída do furo e as limitações da tubulação a ser instalada.
Deve ser gerado um projeto
da catenária, com
posicionamento dos
equipamentos que obedeça
a estes requisitos, para
garantir a segurança da
tubulação e a viabilidade do
puxamento.
Puxamento da coluna
Puxamentos sem projeto podem gerar tensões não previstas nas tubulações, além de
complicações na própria operação de puxamento.
Travessia do Rio Estrela
Puxamento da coluna
Travessia do Rio de Peixe
Foto do rio
Puxamento da coluna
É possível reduzir drasticamente o esforço de puxamento na sonda utilizando
técnicas de lastreamento da tubulação para contrabalancear o empuxo realizado
pelo fluido de perfuração, diminuindo o atrito da tubulação com as paredes do
furo e protegendo o seu revestimento.
Pescaria
As atividades de pescaria são sempre um transtorno para as perfurações,
tanto em HDDs, como em perfurações de poços de petróleo.
A Petrobras conta com um setor especializado neste tipo de atividade, para
diminuir o impacto nas operações de petróleo.
A experiência desta equipe foi fundamental para o resgate
do peixe da perfuração na Represa Pratagi – AL
Foram mobilizadas 26 ferramentas e elaborado um plano de
pescaria.
Pescaria
O peixe foi recuperado na 3ª tentativa, em 3 semanas.
Planejamento e projeto
Para evitar os problemas mostrados e se preparar para as dificuldades, as
campanhas de investigação para projetos de HDD na Petrobras se tornaram bem
mais apuradas.
São compostas por sondagens diretas, indiretas, além de ensaios de laboratório:
Solo:
Com base em uma
Rocha:
Caracterização completa;
Compressão uniaxial;
geometria preliminar
Expansibilidade de
argilas;
Permeabilidade;
Ensaios triaxiais
Abrasão CERCHAR;
Nível de fraturamento;
Orientação do testemunho;
Infiltração;
Lâmina Petrográfica
Planejamento e projeto
Furo Piloto Investigativo
Nas aproximações de praia, a zona de arrebentação é sempre de difícil investigação,
pela limitação de calado dos equipamentos marinhos e pela instabilidade da água.
Desta forma, se forma uma “zona cega” geológica e geotecnicamente.
Para o Shore Approach de um emissário foi realizado um Furo Piloto Investigativo,
que teve como objetivo colher alguma informação geotécnica da formação, mas
principalmente parâmetros de perfuração.
Planejamento e projeto
Com base no resultado das investigações, é possível elaborar um projeto mais rico
em informações, preparado para as dificuldades que serão encontradas e
assim, mais seguro.
Planejamento e projeto
Projeto do Desfile da coluna
Planejamento e projeto
Memorial Descritivo de contratação
A Petrobras está sempre buscando a
excelência e devido ao risco de seus
projetos, pelo seu porte e importância
estratégica, tem o objetivo de aprimorar
a técnica de HDD, trazendo mais
segurança e rentabilidade para a
companhia e seus fornecedores.
Obrigada pela atenção!