A Petrobras prepara a instalação pioneira do “Tethered Riser Buoy”, um protótipo que combina risers rígidos e flexíveis para contornar o problema de movimentação das correntes marítimas em lâminas d’água ultraprofundas.

Esse é apenas um dos desenvolvimentos tecnológicos do Procap-3000 (Programa Tecnológico da Petrobras em Sistemas de Exploração em Águas Ultraprofundas), no qual a Petrobras está investindo US$ 130 milhões e 350 pesquisadores de 2000 a 2005. “Esse valor deve receber uma injeção de recursos nessa fase de implantação de protótipos, através de incentivos do Governo brasileiro para o desenvolvimento de novas tecnologias”, conta o coordenador do Procap-3000, Jacques Braile Saliés.

A busca pelo petróleo tem motivado a Petrobras a submergir cada vez mais fundo – em profundidades que se aproximam dos três mil metros. Isto porque 76% do total das reservas brasileiras estão em águas profundas e ultraprofundas – mais de 300 metros. Desenvolver tecnologia para produzir petróleo em águas profundas e ultraprofundas – onde as condições de pressão e temperatura não são ideais às bombas e linhas de escoamento – tem sido, então, uma questão de sobrevivência no acirrado mundo do petróleo.

Um dos maiores desafios é conectar o fundo do mar com a unidade de produção – na Bacia de Campos as ondas do oceano Atlântico são suficientes para balançar em demasia as plataformas e os risers. “O movimento da unidade de produção influi muito na fadiga e na vida útil dos risers: um riser flexível apresenta o problema de colapso quanto mais se aumenta a profundidade. E o riser rígido é muito suscetível à fadiga”, explica o coordenador.

A solução foi desenvolver o Tethered Riser Buoy – que vem sendo chamado de boião – uma combinação que agrega as facilidades dos dois tipos de risers: o equipamento estará instalado a uma profundidade média de 150 metros abaixo do nível do mar, interligando um riser rígido com as árvores de natal ou manifolds, e outro riser flexível até a unidade de produção.

A primeira unidade protótipo – de 27 m x 27 m – está sendo construída no estaleiro Sermetal, e deverá ser instalada em campo já em setembro. “Será uma instalação pioneira, em lâmina d’água de 600 metros, para verificar todos os procedimentos. Depois disponibilizaremos os estudos de viabilidade técnica para outros campos”, conta Jacques Saliés.

Para construir esse primeiro protótipo, os pesquisadores partiram de bóias de ancoragem. “Também produzimos modelos reduzidos, que foram testados no LabOceano, da UFRJ”.

Outro fruto do Procap-3000 é a MonoBR – uma nova concepção de casco de coluna única para unidades de produção. “O objetivo é ter uma unidade ‘riser friendly’, que tenha o mínimo de movimentação – e que essa movimentação não se transmita para os risers”, conta o coordenador.

A plataforma já passou pelos ensaios em laboratório e está pronta para disputar espaço com as FPSO’s, TLP’s ou Spar’s nos novos projetos de desenvolvimento – com a vantagem da facilidade de ser construída nos estaleiros nacionais. Como a unidade foi desenvolvida em módulos, os estaleiros nacionais podem participar da sua construção sem precisar de grandes investimentos na ampliação de canteiros de obras. “Fizemos modelos reduzidos, e concluímos o estudo de viabilidade. Agora vamos começar a participar dos EVTEs, como opção para os novos campos”.

O novo desenho para sustentar uma planta de produção de petróleo é formado por uma única coluna – que garante maior estabilidade. Na unidade há uma “piscina” estabilizadora no centro da coluna de sustentação.

Bombeamento submarino

Um sistema de bombeamento multifásico submarino – outro fruto do Procap-3000 – já está sendo testado em Sergipe. O principal objetivo do Subsea Multiphase Pumping System – SMPS é desenvolver um sistema capaz de bombear as fases líquidas e gasosas. “Normalmente as bombas de bombeamento submarino são projetadas para uma única fase, e quando o teor de gás misturado ao óleo aumenta, o bombeamento se torna crítico. Estamos desenvolvendo um sistema em parceria tecnológica um sistema para bombeamento do líquido e do gás”.

O sistema de bombeamento multifásico submarino está programado para ser implantado no campo de Marlim no primeiro semestre de 2005.

Uma parceria semelhante foi firmada para desenvolver um sistema de separação submarina. Junto ao poço produtor é instalado um sistema separador – a água produzida é reinjetada no reservatório, e o óleo e gás são bombeados para a unidade de produção.

Além de contornar o problema da água produzida – que segue para a plataforma – a vantagem do sistema separador é aumentar o fator de recuperação do reservatório.

“Esse sistema permite aumentar o fator de recuperação do reservatório em até 20%”, conta Saliés.
Um dos projetos diz respeito ao “poço inteligente”, que inclui sensores de pressão, temperatura e vazão no reservatório. “Nessa área de completação, olhamos não só para o poço, mas para o campo inteligente”.

Para agilizar a perfuração dos poços em águas profundas, foi desenvolvida a Base Torpedo – que dispensa a necessidade de uma sonda convencional de perfuração para assentar o revestimento de 30”. “Com isso podemos ganhar até dois dias em uma operação, e o revestimento fica assentado em melhores condições”.

Os primeiros testes com a Base Torpedo já foram realizados no campo de Albacora Leste, na Bacia de Campos. “Até o fim de 2004 vamos ter instalado nossa primeira Base Torpedo”, finaliza o coordenador do Procap-3000.

Capacitação em águas profundas

O Procap-3000 é uma continuação de dois outros programas de capacitação tecnológica para produção em águas profundas: o Procap e o Procap-2000.

Em 1986 a Petrobras começou a desenvolver o Programa de Capacitação Tecnológica Procap, para dar respaldo à produção em profundidades de até 1.000 metros. Com 109 projetos multidisciplinares, um dos principais resultados do programa foi a capacitação tecnológica nos sistemas flutuantes de produção baseados em plataformas semi-submersíveis. Em 1992 a companhia produziu o sistema piloto do campo de Marlim, a 781 m de lamina de água sendo agraciada pela primeira vez com o Distinguished Achievement Award, concedido pela Offshore Conference Technology, o prêmio da OTC.

Os resultados conseguidos no primeiro programa e as descobertas em águas mais profundas levou a Petrobras a criar, em 1993, o Procap-2000, para desenvolvimento de tecnologia para a produção em lâminas d’água até 2.000 metros. Com 20 projetos sistêmicos, o Procap-2000 estendeu-se até 1999.

Dentre as inovações atingidas pelo programa, o projeto de desenvolvimento do campo de Roncador, na Bacia de Campos, que rendeu à Petrobras o segundo Distinguished Achievement Award, concedido pela Offshore Conference Technology em 2001. Hoje o Campo de Roncador possui o recorde de produção da Petrobras em 1886 metros de lamina de água, um dos mais profundos do mundo.”Quanto a perfuração o poço perfurado na maior lâmina de água foi em 2851 metros”, ressalta Saliés.

A experiência internacional

Os desafios que a Petrobras tem encontrado para explorar petróleo no Golfo do México – com profundidades de até 2.700 metros de lâmina d’água e poços mais profundos – podem significar domínio de tecnologia para produção em alta temperatura e alta pressão e reservatórios sub-sal.

Os desafios no Golfo do México e na Costa da África são os mesmos: a conexão do fundo do mar à unidade de produção, a unidade de produção, e os problemas de flow assurance devido à temperatura. “As soluções se aplicam em qualquer lugar, às vezes com algumas adaptações”, conta Saliés.

A vantagem de dominar a tecnologia para perfuração em alta pressão e alta temperatura reside justamente nas jazidas sub-salinas que possivelmente existem na Bacia de Campos, a 4 mil metros de profundidade. “A Petrobras está fazendo estudos geológicos, já perfurou alguns poços, com resultados positivos e negativos, mas ainda não há dados suficientes para estimar o tamanho das reservas”, explica o coordenador.
Duas descobertas de óleo leve nessa situação ainda estão em avaliação – em dois anos a Petrobras saberá se a produção dessas reservas é viável.