Sabe-se que a indústria do petróleo abrange uma parcela econômica mundial extremamente grande, considerada uma das mais importantes atualmente. Sendo tamanha sua dimensão, entende-se o quão complexo pode vir a ser a gama de situações de adversidade vivenciadas durante toda a cadeia produtiva do petróleo. A partir desse cenário, fica evidente a necessidade de listar, definir, prevenir e explorar os principais problemas que constantemente busca-se evitar, a fim de garantir a preservação do meio ambiente.
Visto tal preocupação em torno de sistemas de segurança, um dos eventos indesejáveis mais comuns de se acontecer é o chamado Kick, sendo ele não controlado, pode vir a ocorrer, consequentemente, o Blowout. Eles exigem grande atenção, por isso há meios de prevenção e controle adaptáveis para cada situação onde eles possam ocorrer e que devem ser sempre conhecidos e bem executados para que toda catástrofe possa ser evitada ou, pelo menos, amenizada e controlada rapidamente.
Primeiramente, é importante pontuar que esses dois fenômenos estão intimamente ligados. Normalmente, ao se operar um poço, é essencial que haja a realização de um rigoroso controle de pressão hidrostática, para assegurar que ela sempre seja um pouco mais alta do que a pressão no interior da formação (reservatório).
Tal controle é feito com a injeção de fluido específico no poço. No entanto, quando o volume que retorna é maior do que o volume de fluido injetado, verifica-se que a formação está expulsando fluido do poço. Este fenômeno é chamado de kick que, de maneira intuitiva, pode ser definido como um aviso da possibilidade de ocorrer um Blowout.
Caso a situação se agrave e a pressão seja muito grande, ocorre a saída descontrolada de hidrocarbonetos, gás (como o CO2 e H2S) e/ou água do reservatório de petróleo. Esse fato acarreta em danos de alto custo de reparo na instalação, nas cadeias de produção, os quais podem ser piores se houver incêndio, já que o material expelido é altamente inflamável.
O incêndio esperado é o jet fire ou também chamado de spray fire, que se caracteriza como uma dispersão de chamas, resultante da combustão liberada por algum ímpeto significante em instâncias offshore, e suas propriedades dependem da composição do combustível, da direção do vento e do ambiente em suas determinadas condições.
Todo esse cenário pode vir a ter consequências ainda mais graves, como o ferimento e, até mesmo, a morte de funcionários da empresa, a poluição ambiental e a danificação dos equipamentos inerentes ao processo.
É importante frisar a necessidade de se identificar a ocorrência de um Kick o mais rápido possível, possibilitando a tomada de medidas cabíveis o quanto antes.
Tal fator é resultante da invasão de fluido, proveniente da formação, no interior do tanque. Quando esse aumento é lento, fica difícil perceber a ocorrência desse importante indício, sendo assim, qualquer variação no volume do tanque merece total atenção.
É um indício primário e ocorre quando o fluxo dos fluidos injetados é menor do que o fluxo de retorno deles.
Desligadas as bombas, a pressão no fundo do poço diminui, facilitando a entrada de fluidos de formação no poço. Se isso gerar um fluxo na lama dos tanques, se caracteriza como indício de kick.
É possível verificar na superfície o fluido de perfuração sendo cortado por água, óleo ou gás, o que também pode ser decorrência da existência de um kick.
O controle do kick pode ser feito regulando a circulação do fluido invasor, para retirá-lo do poço, e trocando a lama de perfuração por uma lama de densidade correta, a qual possa conter a pressão da formação e então restabelecer o controle do poço.
Há vários métodos específicos que são usados para tais objetivos. Alguns usam o próprio fluido original para expulsar o fluido invasor, outros usam a lama nova e ainda há aqueles que mudam gradualmente a densidade da lama, até que ela se torne adequada, mas todos são válidos na resolução e no restabelecimento do controle do poço.
Caso os indícios acima não forem relatados e devidamente controlados, a probabilidade de acontecer um Blowout se torna extremamente alta. Dessa maneira, aplica-se medidas mais severas com o objetivo de paralisar essa situação indesejável.
O Blowout Preventer, também chamado de BOP, é o principal equipamento de segurança de um poço petrolífero, já que é responsável por evitar a ocorrência de situações de alta gravidade, resguardando os funcionários e os devidos equipamentos, assim como o meio ambiente. Tal equipamento é utilizado apenas durante a perfuração do poço, enquanto durante a produção é utilizado normalmente o DHSV.
Seu acionamento acontece apenas em cenários de extrema urgência, ou seja, é acionado quando já se perdeu o controle primário do poço, quando o Kick não pode ser controlado. Essa ferramenta é utilizada para proceder o fechamento do poço, a partir de um conjunto de válvulas que devem ser acionadas, evitando assim o Blowout.
O preventor pode ser de dois tipos: preventor anular ou preventor de gavetas. O preventor anular fecha o espaço anular de um poço por meio de um pistão, que, ao ser deslocado dentro de um corpo cilíndrico, comprime um elemento de borracha que se ajusta contra a tubulação dentro do poço. Ele pode ser usado em qualquer diâmetro de tubulação.
Já o preventor de gavetas fecha o espaço anular do poço utilizando a ação de dois pistões que, hidraulicamente, deslocam duas gavetas, uma contra a outra, na transversal com relação ao eixo do poço. Sempre é utilizado mais de um preventor, pois deve haver suplentes em caso de falhas.
Vale ressaltar que, em operações offshore e em operações onshore, o número de válvulas, tanto gavetas, quanto anulares, usadas para tal equipamento de segurança varia conforme o tipo de plataforma utilizada e o ambiente.
São estruturas de circulação e válvulas que servem para controlar a entrada de petróleo na plataforma, regulando a pressão interna do poço, liberando ela por meio de válvulas de estrangulamento e protegendo a cabeça do poço.
A Kelly Valve é uma válvula de segurança da tubulação, sendo de abertura total e fornecendo controle de pressão positiva dos fluidos na coluna de perfuração. Estas válvulas podem ser utilizadas como uma válvula de segurança ou válvula de tubo de broca kelly superior para controlar as pressões oriundas de Blowout.
A partir do momento em que o Blowout torna-se uma realidade, é necessário o uso de técnicas responsáveis pela diminuição do impacto que esse grande incidente pode vir a causar.
Uma das opções a serem escolhidas é o uso de poços de alívio que têm como objetivo interceptar o poço em erupção e controlar a subsuperfície utilizando um fluido de amortecimento. São poços direcionais e tal técnica, apesar de servir para todos os tipos de blowout, requer tempo, operações complexas e altos custos, fazendo com que seja a última alternativa a ser escolhida.
É provável que o desempenho mecânico de equipamentos se deteriore com o uso em razão do desgaste, corrosão, erosão, vibrações, contaminações e fraturas, que podem levar a falhas. Tais falhas podem ser cruciais na ocorrência ou não de um blowout. Logo, deve haver a entrada de um importante departamento nesse processo, o de engenharia de manutenção. Sendo esse departamento responsável por um serviço que auxilia que o objetivo de produção seja alcançado de forma completamente segura.
A responsabilidade da engenharia de manutenção era tradicionalmente de reparar os itens ao apresentarem alguma anormalidade. Hoje, a situação mudou e ela desempenha um crucial papel preventivo, influenciando, por exemplo, no meio como o projeto de um poço deve ser elaborado. A análise estatística de falha de equipamentos mostra uma tendência característica ao longo do tempo, frequentemente descrita através da chamada “curva da banheira”.
A criticidade de tais falhas se relaciona com o papel determinante que equipamentos como o BOP têm na hipótese de um blowout. A engenharia de manutenção determina, portanto, que sempre haja equipamentos extras nesse aspecto, sendo este o motivo da instalação já citada de certas quantidades de BOP’s num poço, já que a falha de um não comprometeria por completo a segurança da instalação e de seus respectivos funcionários.
Situada na Bacia de Campos, a plataforma Central de Enchova passou por 2 dois grandes incidentes provenientes de blowouts. O primeiro deles, em 1984, foi seguido de explosão e incêndio. A maioria dos trabalhadores foi retirada com segurança da plataforma, contudo 42 pessoas faleceram durante a evacuação ao despencar de um dos botes salva-vidas.
Já o segundo blowout, ocorrido em 1988, durou 30 dias e a sua extinção só foi possível através da perfuração dos poços de alívio. Apesar dos grandes prejuízos, ninguém morreu, evitando assim uma fatalidade maior.
O desastre consistiu na explosão da plataforma de petróleo semi-submersível Deepwater Horizon que pertence à Transocean e que estava sendo operada pela BP, afundando na quinta-feira seguinte à explosão, depois de ficar dois dias em chamas. Uma grande quantidade de óleo espalhou-se e chegou à costa da Louisiana e a outros estados. Houve 22 trabalhadores que ficaram feridos e 12, infelizmente, chegaram a falecer.
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Uma resposta para “Entenda o Que É e Como Evitar o Kick e Blowout”
Excelente exposição. Parabéns à P&Q Engenharia Jr.
Acrescento que algumas ilustrações gráficas seriam a “cereja no topo do bolo”.