Tecnologia Anti- Paralisação

Tecnologia Anti- Paralisação para aplicação em perfuração de subsuperfície.

STRINGERS

ALARGAMENTO

MARES AGITADOS PERFORMANCE

INTERVENCAO

TECNOLOGIA ANTI-PARALISAÇÃO Sistemas autônomos utilizados na otimização de estabilidade em situações extremas, tornaram-se tecnologia comum em automóveis modernos.

A Tomax AS trouxe esta tecnologia para a perfuração de poços de petróleo através da Tecnologia Anti-Paralisação (AST) patenteada pela Companhia.

PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO A ferramenta AST é composta de um conversor mecânico-hidráulico situado na parte inferior da coluna de perfuração. Sob condições normais e estáveis, a unidade transfere o torque e o peso para a broca como parte inativa do BHA (Bottom Hole Assembly). No entanto, se a transferência de energia para a broca se tornar instável, a ferramenta AST regula as forças e extensão de corte da broca.

Em termos práticos, isto significa que a reação momentânea/sistema de ciclo fechado da ferramenta AST impede que instabiliades localizadas se transformem em vibracões destrutivas. O funcionamento da ferramenta continua, não necessitando de nenhuma paragem.

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ESTABILIDADE EM FUNDO DE POÇO As vantagens da ferramenta AST foram comprovadas através de extensas horas de perfuração, onde a ferramenta AST impedindo vibrações causadoras de danos, eleva as taxas de perfuração através de um melhor desempenho da broca. A tecnologia está disponível para todos os tipos de operações de perfuração e trituração e é igualmente adequada para a utilização em poços verticais e poços desviados.

Sem AST Ocorrendo aumento de torque sobre a broca, decorrente do contato desta ou da ferramenta de corte com a formação rochosa, a ferramenta AST contrai-se, reduzindo o peso sobre a broca e conseqüentemente a extensão do corte. A ferramenta em seguida, se estende e reaplica o peso, efetuando uma carga constante.

Com AST BIT TORQUE

BIT TORQUE

PsB

PsB

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IMPLEMENTAÇÃO A utilização da ferramenta AST não exige qualquer alteração às práticas usuais de perfuração.

Esta ferramenta possui uma ampla variedade de parâmetros de perfuração, eliminando assim a necessidade de ajustes em campo. Isto significa também que a inclusão da ferramenta AST na BHA não requer a presença de engenheiros especializados no local.

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MAXIMIZAR AS VANTAGENS DAS BROCAS PDC Vibrações em fundo de poço, incluindo movimentos stick-slip (deslisos), abrangem uma grande variedade de efeitos, desde alta variação das rotações por minuto geradas por atrito, a alta freqüência e efeitos das conexões tipicamente produzidos por PDC. A ferramenta AST tem como objetivo principal eliminar o atrito de teor destrutivo que é produzido na ponta da broca, assim como vibrações laterais indiretas produzidas durante o processo de perfuração.

PDC (Polycrystalline Diamond Cutter/Ferramentas de Corte de Diamante Policristalino)

Na maioria dos casos,novas camadas da formação rochosa apresentam-se desalinhadas em relação a broca.

Isto significa que fortes vibrações torcionais ou outras relacionadas, poderão ocorrer durante a passagem das ferramentas com corte PDC.

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MOTORES DE FUNDO SEM PARALISAÇÃO Com a ferramenta de AST acoplada ao motor de perfuração, qualquer rotação brusca do estator gera um encurtamento da ferramenta AST, imediatamente aliviando a broca/eixo e evitando uma paralisação.

Esta função poupa tempo e preserva o equipamento.

Valores adicionais são obtidos pela redução dos ciclos de fadiga durante as operações de tubulação enrolada.

Com um sistema eficaz de prevenção de paralisações, a margem de segurança sobre o diferencial de pressão do motor pode ser reduzida, permitindo assim maiores limites de carga e corridas mais eficientes e longas.

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VANTAGENS DA FERRAMENTA AST As vantagens adquiridas com a utilização da ferramenta AST dependerão do nível original de distúrbios. A fim de encontrar os valores nominais para o efeito da tecnologia, um operador de campo petrolífero offshore conduziu um teste comparativo, no International Research de Stavanger (IRIS).

O teste foi realizado em conformidade com as normas científicas e os dados sendo validados por consultores externos. Corridas comparativas foram executadas com brocas e BHAs idênticas. O peso sobre a broca (PsB) foi elevado em etapas durante um intervalo contínuo de formação rochosa

A filmagem do teste está disponível no YouTube. sob o título: “AST Comparison”.

50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

ROP SSLIP WOB

850

1350

1850

2876

3350

Broca após utilização 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

SSLIP delta RPM

ROP (m/hr) WOB (mT)

Ulrigg Corrida de Referência

Corrida de referência

Time(sec)

ROP SSLIP WOB

1980

2480

2980

6660

7080

50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

SSLIP delta RPM

ROP (m/hr) WOB (mT)

Ulrigg Corrida com AST 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 1490

Time(sec)

Broca com utilização da ferramenta AST

Os resultados dos testes conduzidos em Ullrig indicaram redução da vibração média à metade dos valores de referência, enquanto a taxa de penetração foi elevada em 20-115%, dependendo dos parâmetros.

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VALORES ESPECÍFICOS DE POÇO O trabalho preventivo realizado pela AST a fim de manter uma progressão rápida e estável em uma determinada aplicação é dado através da utilização de uma versão instrumentada da mesma.

Esta ferramenta tem um sensor acoplado que é calibrado para medir o movimento da ferramenta AST em operação

O movimento da ferramenta medido em polegadas x tempo revela a atuação da AST a fim de evitar o início de vibrações severas.

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POSICIONAMENTO EM BHA A ferramenta AST funciona melhor sendo posicionada no topo da parte nĂŁo magnĂŠtica do BHA. O mesmo se aplica para sistemas rotativos dirigidos, motores de fundo e rotativos BHAs.

Exemplos de configurações de BHA para: RSS/Sub-alargador (underreamer) BHA. RSS/LWD BHA e motor BHAPara formações de rochas duras e de alto atrito, um escarador de rolo acima da ferramenta AST é recomendado.

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EXEMPLO TÍPICO: PERFURAÇÃO COM ESCAREADOR A inclusão de um sub-alargador na coluna do BHA adiciona significativas complicações em termos de predição da estabilidade do BHA. Isto é devido ao arranjo do cortador PDC em diferentes níveis, os quais podem produzir vibrações e reduzir a eficiência da perfuração, excepto se a formação for comletamente homogênea. Sendo assim, a tecnologia AST foi aplicada em uma série de 12 ¼” x 13 ½” em seções tangenciais. Em uma das seções a ferramenta AST não foi utilizada para a verificação do efeito sobre as vibrações e no rendimento durante a perfuração.

Stick-slip Média na Seção Sem AST AST

Consumo de Energia Sem AST AST

* MSE (Mechanical Specific Energy/Energia Mecânica Específica) fornece a energia requerida para a perfuração de um volume de rocha. A redução da energia pode ser convertida diretamente na aceleração da taxa de perfuração ou na redução da carga rotativa.

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QUALIFICADA PARA NOVAS FRONTEIRAS A perfuração exploratória submete as tecnologias de fundo de poço a crescentes cargas. Sendo assim a tecnologia AST está qualificada para operar em temperaturas até 220 C (425 F) e pressões hidrostáticas até 30.000 psi. Para melhorar a capacidade dinâmica nos poços, as ferramentas AST com área aberta de bombeamento reduzidas são utilizadas. Estas ferramentas determinam a extensão do corte, mesmo sob forças gravitacionais elevadas decorrentes de extensos conjuntos de MWD.

Capacidades dinâmicas ideais requerem baixa fricção mecânica. Por esta razão Conjuntos de vedação dinâmica são desenvolvidos para fricção mínima e extrema durabilidade. Desde sua apresentação em 2008 o sistema de selo superou o objetivo traçado.

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CASO TÍPICO: PERFURAÇÃO EXPLORATÓRIA A Exploração de prospectos profundos com HTHP (Alta temperatura/ Alta pressão) envolvem custos significativos, bem como risco de camadas, formações duras e aquecidas. Um operador internacional de grande porte utilzou a AST durante uma seção de 12 1/4” até a profundidade final em um poço com as condições descritas acima, situado na parte central do Mar do Norte. O BHA era equipado com um moderno sistema MWD, motor de fundo dirigível e brocas com cortador PDC. Foram realizados registros das vibrações no fundo do poço e a comparação com alguns poços gêmeos na area, assim como o registro da broca.

x+y Axis Vibrações x distância Poço de correlação 2 Poço de correlação 1 AST Well

Distância perfurada (m)

Bit record / Reason for trip Poço de correlação 2 Poço de correlação 1 AST Well

A redução de vibrações resultou no melhor desempenho da broca e na duração do BHA. Também foram constatadas significativas reduções de custo.

Além disso, os dados MWD puderam ser transmitidos sem interrupções para todo o poço.

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DESENHO DA FERRAMENTA As ferramentas Tomax AST são projetadas e produzidas de acordo com os padrões de exigência/normas técnicas da indústria. Com a utilização em operações desafiadoras, trabalhos intensos envolvendo inspeção e análises são realizados para a melhoria contínua do seu desempenho.

Todos as filiais da Tomax são certificadas de acordo com a normativa ISO 9001-2008 - Det Norsk Veritas.

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9½” X-series AST™ Especificações: Parâmetros

Sistema Métrico

Sistema de Unid. Inglês

Comprimento

3.44m

11.29’

Stroke (batida)

0.15m

6”

Max. OD

241mm

9.5”

Min. ID

76mm

3”

Massa

1 110 kg

2 470 lbs

Max. PsB Operacional

45 kdaN

100 klbs

Max. torque/fundo de poço

48 kNm

35 kftlbs

Max. RPM

Como recomendado pelo fabricante da broca

Como recomendado pelo fabricante da broca

Max. carga de tensão

536 kdaN

1180 klbs

Carga de tensão operacional

280 kdaN

616 klbs

Max. pressão interna

690 bar

10 000 psi

Max. pressão hidrostatica

2000 bar

30 000 psi

Max. taxa de bombeamento

6000 lpm

1600 GPM

Max. conteúdo de areia

1%

1%

Max. DLS operational

14 deg/30m

14 deg/100ft

Max. temp. operacional

150C (XT 200C)

300 F (XT 390F)

Conecção superior

API 7 5/8 REG box

API 7 5/8 REG box

Torque de aparafusar

100 000 Nm

74 000 ftlbs

Conecção inferior

API 7 5/8 REG pin

API 7 5/8 REG pin

Torque de aparafusar

100 000 Nm

74 000 ftlbs Configurações: XD = Padrão XT = Alta Temp. (200C)

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9” H-series AST™ Especificações: Parâmetros

Sistema Métrico

Sistema de Unid. Inglês

Comprimento

3.25m

10.66’

Stroke (batida)

0.18m

7”

Max. OD

229mm (241mm upset)

9” (9.5” upset)

Min. ID

76mm

3”

Massa

950 kg

2 090 lbs

Max. PsB Operacional

45 kdaN

100 klbs

Max. torque/fundo de poço

48 kNm

35 kftlbs

Max. RPM

Como recomendado pelo fabricante da broca

Como recomendado pelo fabricante da broca

Max. carga de tensão

536 kdaN

1 180 klbs

Carga de tensão operacional

260 kdaN

572 klbs

Max. pressão interna

690 bar

10 000 psi

Max. pressão hidrostatica

2000 bar

30 000 psi

Max. taxa de bombeamento

5 650 lpm

1500 GPM

Max. conteúdo de areia

1%

1%

Max. DLS operational

14 deg/30m

14 deg/100ft

Max. temp. operacional

150C (HT 200C)

300 F (HT 390F)

Conecção superior

API 6 5/8 REG box

API 6 5/8 REG box

Torque de aparafusar

65 000 Nm

48 000 ftlbs

Conecção inferior

API 6 5/8 REG pin

API 6 5/8 REG pin

Torque de aparafusar

65 000 Nm

48 000 ftlbs Configurações: XD = Padrão HB = Pressão balanceada XT = Alta Temp. (200C)

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6 ¾” X-series AST™ Especificações: Parâmetros

Sistema Métrico

Sistema de Unid. Inglês

Comprimento

3.96m

13,0’

Stroke (batida)

0.20m

0.6’

Max. OD

171mm

6.75”

Min. ID

62mm

2.4”

Massa

625 kg

1375 lbs

Max. PsB Operacional

30 kdaN

66 klbs

Max. torque/fundo de poço

41 kNm

30 kftlbs

Max. RPM

Como recomendado pelo fabricante da broca

Como recomendado pelo fabricante da broca

Max. carga de tensão

327 kdaN

720 klbs

Carga de tensão operacional

170 kdaN

375 klbs

Max. pressão interna

690 bar

10 000 psi

Max. pressão hidrostatica

2000 bar

30 000 psi

Max. taxa de bombeamento

3500 lpm

925 GPM

Max. conteúdo de areia

1%

1%

Max. DLS operational

20 deg/30m

20 deg/100ft

Max. temp. operacional

200C (XT 220C)

390 F (XT 425F)

Conecção superior

NC 50 box

NC 50 box

Torque de aparafusar

40 000 Nm

29 500 ftlbs

Conecção inferior

NC 50 pin

NC 50 pin

Torque de aparafusar

40 000 Nm

29 500 ftlbs Configurações: XD = Padrão HB = Pressão balanceada XT = Alta Temp. (200C)

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4 ¾” X-series AST™ Especificações: Parâmetros

Sistema Métrico

Sistema de Unid. Inglês

Comprimento

3.68m

12.07’

Stroke (batida)

0.25m

10”

Max. OD

121mm

4.75”

Min. ID

35mm

1.38”

Massa

300 kg

660 lbs

Max. PsB Operacional

15 kdaN

33 klbs

Max. torque/fundo de poço

13 kNm

9 kftlbs

Max. RPM

Como recomendado pelo fabricante da broca

Como recomendado pelo fabricante da broca

Max. carga de tensão

180 kdaN

400 klbs

Carga de tensão operacional

55 kdaN

121 klbs

Max. pressão interna

690 bar

10 000 psi

Max. pressão hidrostatica

2000 bar

30 000 psi

Max. taxa de bombeamento

1500 lpm

400 GPM

Max. conteúdo de areia

1%

1%

Max. DLS operational

25 deg/30m

25 deg/100ft

Max. temp. operacional

200C (XT 220C)

390 F (XT 425F)

Conecção superior

NC 38 box

NC 38 box

Torque de aparafusar

13 300 Nm

9 800 ftlbs

Conecção inferior

NC 38 pin

NC 38 pin

Torque de aparafusar

13 300 Nm

9 800 ftlbs Configurações: XD = Padrão XT = Alta Temp. (200C)

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TT-series AST™ Especificações: Parâmetros/Dimensões O.D. Polegadas

1-11/16

2-1/8

2-7/8

3-1/2

I.D. Polegadas (mm)

0.62 (16)

0.71 (18)

0.78 (20)

0.98 (25)

Comprimento pés (metro)

4.9 (1.49)

4.6 (1.40)

4.3 (1.31)

4.4 (1.34)

Peso libra (kg)

27 (12)

42 (19)

62 (28)

106 (48)

Acoplamento Auxiliar

1” AMMT

1-1/2” AMMT

2-3/8” PAC

2-7/8” REG

Max torque oper. (pés-lbs (Nm)

200 (275)

400 (550)

1000 (1370)

1315 (1800)

Ultimate Tensile lbs (kN)

49 000 (223)

54 400 (247)

124 000 (563)

207 900 (945)

Max. DLS Deg/100 pés (30m)

24

24

24

24

Temperatura Max. F (C)

390 (200)

390 (200)

390 (200)

390 (200)

Sour Service

Yes

Yes

Yes

Yes

Ar/Espuma

Yes

Yes

Yes

Yes

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MONITORAMENTO DA FERRAMENTA EM CAMPO Em geral a ferramenta AST produz parâmetros de funcionamento amenos e um progresso de perfuração satisfatório, visto da superfície. A ferramenta pode, no entanto, operar intensamente em fundo de poço mantendo assim a estabilidade das rotações da broca. Uma verificação de desgaste para determinar o status do sistema helicoidal interno é recomendada caso a perfuração seja interrompida antes da profundidade total ser atingida e caso a ferramenta seja levada à superfície.

Mea

s u re

back

lash

Rotate Limites de desgaste são fornecidos no manual do usuário de acordo com as dimensões da ferramenta facilitando o controle do estado do equipamento. O intervalo de manutenção usual é 200 horas de perfuração.

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NOVA TECNOLOGIA PARA UMA NOVA ERA A busca contínua de hidrocarbonetos conduz a indústria de perfuração a novos territórios. Com esta expansão, a incerteza inerente às formações de sub-superfície implica um aumento de risco econômico.

A AST é uma forma eficaz de reduzir este risco.

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render.no

ESCRITÓRIOS Brasil Tomax do Brasil Av. Das Américas 3500/328 – bloco Toronto 4 Cep: 22640 - 102 Barra da Tijuca Rio de Janerio – RJ BRASIL Tlf: + 21 3497-5083

REINO UNIDO Noruega Tomax UK Ltd. Tomax AS Travbaneveien 1, Forus Unit 11 Greenrole Estate Howe Moss Drive P.O. Box 332, Forus Kirkhill Dyce NO-4067 STAVANGER Aberdeen AB21 0GL NORUEGA UK Tlf.: +47 51 95 11 70 Fax: +47 51 95 11 71

Tlf.: +44 (0) 1224 774 925 Fax: +44 (0) 1224 773 510

Representações em Baku, Kuala Lumpur.

Outras localidades sendo adicionadas.

Contactos para e-mail disponíveis no nosso site: www.tomax.no E-mail para contatos gerais: post@tomax.no

EUA Anti-Stall Technology LLC 1200 Smith Street Suite 1600 Houston, TX77002 EUA Tlf.: +1 713 353 8889 Fax: +1 713 353 4601