PLATAFORMAS MARÍTIMAS Desenvolvimento das estruturas offshore Plataformas Fixas Parte 1

PLATAFORMAS MARÍTIMAS

Desenvolvimento das estruturas offshore

Com o declínio das reservas onshore e offshore em

águas rasas, a exploração e produção em águas

profundas tem se tornado um desafio para indústria

offshore;

A exploração e produção em águas profundas tem

acontecido em ritmo acelerado;

Muitas estruturas de águas profundas tem sido

instaladas ao redor do mundo;

INTRODUÇÃO

Indústria

Offshore

Explorar

áreas

inacessíveis

Novas

tecnologias

Uma estrutura offshore não possui acesso fixo à terra

seca e pode ser obrigado a ficar posicionado para

todas as condições meteorológicas;

Estruturas offshore podem ser fixas no solo marinho

ou flutuantes;

As estruturas flutuantes: ancoradas no solo marinho,

posicionadas dinamicamente ou podem permitir livre

movimentação

A exploração offshore de óleo e gás data de antes do século XIX;

O primeiro poço de óleo offshore foi perfurado a partir de cais prolongados nas águas do Oceano Pacífico, no campo de petróleo Summerlands, Califórnia, nos anos 1890 ;

O nascimento da indústria offshore é comumente associado ao ano de 1947 quando Kerr-McGee completou o primeiro poço de sucesso no Golfo do México numa lâmina d’água de 4,6m em Louisiana;

A torre de perfuração foi apoiada em uma plataforma de madeira de 11,6m por 21,6m, construída sobre estacas de 61cm enterradas a uma profundidade de 31,7m.

Desde a instalação da primeira plataforma, a indústria offshore tem visto muitas estruturas inovadoras, fixas e flutuantes, localizadas em águas cada vez mais profundas e em ambientes mais desafiadores e hostis.

Por volta de 1975, a profundidade da água estendeu para 144m;

Nos três anos seguintes, a profundidade da água saltou drasticamente, duplicando com a instalação da plataforma em COGNAC, perfurando a 312m.

COGNAC deteve o recorde mundial de uma estrutura fixa em águas profundas de 1978 à 1991.

Cinco estruturas fixas foram construídas em profundidades maiores que 328m nos anos de 1990, sendo a mais profunda destas a Shell Bullwinkle numa profundidade de 412m em 1991.

Plataforma em COGNAC

O crescimento de estruturas fixas em águas profundas até 1988

INTRODUÇÃO

Desde 1947, mais de 10.000 plataformas offshore de vários tipos e tamanhos foram instaladas.

A partir de 1995, 30% da produção mundial de óleo foram oriundas de reservas offshore;

Recentemente, novas descobertas tem sido feitas e aumentado a profundidade da água;

Em 2003, 3% do óleo e gás vinham de águas ultraprofundas (profundidades maiores que 305m);

Grande parte do óleo produzido em águas profundas e ultraprofundas vem de três áreas offshore, conhecidas como o Triângulo de Ouro: Golfo do México, Oeste da África e Brasil;

Estruturas fixas tornaram-se caras e a dificuldade de instalação também aumentou com o aumento da profundidade;

Uma alternativa inovadora e barata de estruturas offshore foi introduzida em 1983, plataforma Lena;

Características da plataforma Lena:

• foi construída de modo que a estrutura treliçada pudesse suportar ações de vento e ondas;

• Os pilares se estendiam para o fundo do mar, de modo que poderiam fletir;

• Possuía linhas de ancoragem no meio da plataforma para resistir a furacões.

• Lâmina d’água de 305m

Duas outras torres complacentes foram instaladas no Golfo do México em 1998:

• Amerada Hess Baldpate em 502m de profundidade; • Petronius (Chevron Texaco) em 535m de profundidade;

Petronius foi considerada a maior torre do mundo até 2008, quando foi ultrapassada por Burj Khalifa;

Embora quase todas essas plataformas fossem de aço, dezenas foram construídas utilizando grandes quantidades de concreto no mar do Norte nos anos 80 e início de 90 e muitas outras no Brasil, Canadá e Filipinas;

INTRODUÇÃO

Características da plataforma Troll A:

• Localizada na costa Oeste da Noruega;

• A estrutura de concreto mais alta;

• Altura total de 369 m;

• contém 245000 m³ de concreto;

• Penetra 36 m no solo marinho;

Desenvolvimento histórico

PLATAFORMAS

O primeiro sistema de produção flutuante foi instalado em 1975 no campo de Argyle;

O primeiro sistema flutuante de produção e armazenamento foi instalado em 1977 no campo Castellon;

Em 2002, haviam 40 FPS e 91 FPSO em operação ou em construção para águas profundas;

A Petrobras foi a pioneira em fomentar a produção flutuante para águas cada vez mais profundas na bacia de Campos

PLATAFORMAS

Campo Profundidade Ano Observações

Marimbá 413 m 1987 Árvore de natal molhada Marlim 721 m 1991 Monoboia e FPS Marlim 1027 m 1994 Completação

submersa

Marlim Sul 1709 m 1997 Unidade de produção mais profunda

ancorada

Roncador 1853 m 1998 Profundidade recorde de FPSO

2000 BC

Tipos

PLATAFORMAS

As plataformas podem ser classificadas de diversas maneiras:

• Fixa ou flutuante;

• Perfuração ou produção;

• Completação seca ou molhada.

O EVTE (Estudo de Viabilidade Técnico Econômica) dita qual a melhor plataforma para ser usada no tipo de exploração

INTRODUÇÃO

Plataformas Fixas

Produção

Perfuração

Fixação no solo

Estacas

Gravidade

INTRODUÇÃO

 Primeiras plataformas a serem desenvolvidas

 São as mais comumente utilizadas

Limitação

PLATAFORMAS FIXAS

Tipos

Jaqueta

Torre Complacente

Desenho esquemático de uma plataforma Jaqueta

Torre Complacente

Auto - Elevatória

De Gravidade

 Estrutura de revestimento constituída por tubos de

aço

PLATAFORMAS FIXAS

Utilização

Produção

Perfuração

 É formada por uma estrutura treliçada e fixada no

solo marinho através de estacas;

 Possui geralmente de 4 a 8 pés fixos para alcançar

a estabilidade contra a força de ondas

 É formada por uma estrutura treliçada e fixada no

solo marinho através de estacas;

 Possui geralmente de 4 a 8 pés fixos para alcançar

a estabilidade contra a força de ondas

PLATAFORMAS FIXAS

Transporte do óleo

Dutos

Navios Aliviadores

Não possui capacidade de armazenamento

Faz completação seca, ou seja, a árvore de natal

está posicionada acima da linha d’água, na

plataforma

PLATAFORMAS FIXAS

PLATAFORMAS FIXAS

Projeto Estrutural

Civil

de Petróleo

PLATAFORMAS FIXAS

Etapas de construção

Projeto

Fabricação de peças

Montagem de blocos

 A construção é feita na horizontal

PLATAFORMAS FIXAS

Montagem de blocos

Soldagem das peças

 Realizada entre os tubos da estrutura

PLATAFORMAS FIXAS

PLATAFORMAS FIXAS

Transporte

Barcaça

Rebocador

 Jaquetas

 Spar

PLATAFORMAS FIXAS

Transporte

Barcaça

Rebocador

Navio Heavy Lift

 Semi - Submersível

_{ TLP}

 Elevatórias

 de gravidade

 FPSO

PLATAFORMAS FIXAS

Fatores de escolha

Custo

Segurança

Tempo de transporte

 Problemas com estruturas muito pesadas;

 Maiores gastos com seguro;

 Custos logísticos;

 Tempo de viagem.

PLATAFORMAS FIXAS

Barcaça

 O uso é feito quando a instalação não é localizada

muito distante da costa

Desvantagens

Maior custo no

final do

 São usados para o transporte de plataformas

pesadas, em torno de 50 a 60 mil toneladas

 Condições de mar mais severas

PLATAFORMAS FIXAS

PLATAFORMAS FIXAS

Navio

Barcaça

Estabilidade

Estável em todos os modos

_{de operação}

A estabilidade tem

que ser verificada

durante o transporte

Acesso à

embarcação

Constante por prancha,

escada ou guindaste

Depende das

condições de tempo e

da capacidade da

embarcação miúda

do rebocador

Apoio

Projetado para apoiar toda

equipe da embarcação

transportada

Apoio limitado a

parte da equipe

Custo

Mais caro, porém possui um

_{tempo de contrato menor}

Mais barato por dia

de contrato, porém o

PLATAFORMAS FIXAS

Navio

Barcaça

Seguro/Risco

Devido à maior segurança, o

_{seguro é relativamente baixo}

Pode custar uma

parcela significativa

do preço do reboque

Velocidade

Boa velocidade, pois foi

projetado para navegar em

mar aberto

Bastante lento

Risco

Com uma boa amarração, os

riscos são mínimos

Os riscos são

grandes, inerentes à

existência de duas

unidades (rebocador

e barcaça) e o

aparelho de reboque

PLATAFORMAS FIXAS

Etapas de instalação

Lançamento da

estrutura

Flutuação

Verticalização

Assentamento

PLATAFORMAS FIXAS

PLATAFORMAS FIXAS

 Processo que ocorre no final da vida útil das

instalações de exploração e produção de óleo e

gás;

 A melhor maneira de encerrar a operação de

produção no final da vida produtiva do campo

Tecnologias

Recursos

PLATAFORMAS FIXAS

 Econômicos;

 Ambientais;

 Legislações;

 Características das plataformas

Motivos para o descomissionamento

 Término da vida útil da plataforma;

 Esgotamento do poço produtor;

 Fator econômico.

PLATAFORMAS FIXAS

O processo de descomissionamento:

 Avaliação dos processos;

 Escolha do tipo de processo.

Encerramento da produção:

 Tamponamento do poço;

 Descomissionamento

 Remoção completa ou parcial;

PLATAFORMAS FIXAS

Opções de descomissionamento:

 Remoção completa;

 Remoção parcial;

 Tombamento no local;

 Reutilização;

PLATAFORMAS FIXAS

PLATAFORMAS FIXAS

Vantagens da remoção completa:

 Retorno do local à sua condição natural;

 Nada permanece acima do solo marinho;

 Não requer alteração nas legislações;

 Elimina principais complicações e manutenção no local;

 Permite a reciclagem total dos materiais.

PLATAFORMAS FIXAS

Desvantagens da remoção completa:

 Elevado custo financeiro;

 Impactos ambientais;

 Utilização de explosivos;

 Oferece risco à segurança dos mergulhadores;

 Risco no processo de remoção;

PLATAFORMAS FIXAS

PLATAFORMAS FIXAS

Vantagens da remoção parcial:

 Causa menor dano ao ambiente marinho;

 Possui menor custo de operação;

PLATAFORMAS FIXAS

Desvantagens da remoção parcial:

 Diminui a segurança dos navegadores;

 Limitação da lâmina d’água;

 É necessária sinalização para a navegação;

 Não há reciclagem do aço da estrutura;

PLATAFORMAS FIXAS

PLATAFORMAS FIXAS

Etapas:

 Planejamento e gerenciamento do projeto;

 Mobilização de navios para a operação;

 Tamponamento e abandono do poço;

 Preparação da plataforma para remoção;

 Remoção estrutural;

 Descarte de resíduos;

 Limpeza do local;