A plataforma de óleo e gás mantém uma alta eficiência de produção sem comprometer a integridade dos ativos usando as soluções de monitoramento de areia da Emerson

Cliente​

Operador de óleo e gás baseado no Mar do Norte.

Aplicação​

Monitoramento da areia upstream em vários poços.

Desafio​

Uma plataforma offshore no Mar do Norte começou a operar no final de 2015 com foco em manter a integridade de ativos de longo prazo. A estratégia do operador em relação à gestão de areia foi maximizar a eficiência operacional e, ao mesmo tempo, equilibrar a segurança e a integridade da instalação. Desde a primeira produção de petróleo, a plataforma vem registrando altas taxas de eficiência de produção superiores a 97% e pretende manter esse alto nível.

 

O desafio de produzir em taxas tão altas é que os poços provavelmente começarão a produzir areia após um período relativamente curto, especialmente em reservatórios propensos a areia ou se forem implantadas soluções para maximizar a recuperação de hidrocarbonetos. Um dos principais problemas da produção de areia é que as partículas de areia presentes nos fluidos produzidos são abrasivas, causando erosão em dutos, válvulas e outros equipamentos de superfície. Com o tempo, essa erosão pode levar a perda de metal, falha de tubo ou válvula, ou até mesmo vazamentos. Isso pode representar um risco real para a integridade da instalação e potencialmente forçar o operador a reduzir as taxas de produção para minimizar a areia retida, o que, por sua vez, reduziria a eficiência operacional. Estima-se que uma queda de 5% na produção neste local geraria US$ 285.000 em receitas perdidas por dia.

Solução​

A operadora optou por instrumentar todos os 15 poços com Monitores acústicos de areia (SAM) da Emerson (Imagem 1) para complementar suas Sondas intrusivas de areia da Emerson existentes. Os detectores acústicos podem identificar instantaneamente quando a areia está presente, convertendo o ruído ultrassônico das partículas de impacto em uma saída quantificada. Todos os detectores foram calibrados por meio de injeção de areia para permitir a quantificação precisa da areia retida, obtendo, assim, uma boa compreensão do risco específico de erosão. Em paralelo, a saída dos detectores acústicos está correlacionada com a taxa de erosão e com a perda estimada da espessura da parede de outros sensores. Isso aumenta a confiança na medição e fornece mais garantia durante as operações.

 

Graças à alta sensibilidade dos sensores SAM da Emerson, os poços são monitorados continuamente, detectando com precisão o acúmulo de areia em tempo real, mesmo em poços com concentração ultrabaixa de areia no fluido. Os poços neste local têm relatado taxas de areia que variam entre zero a 0,0015 g/s e uma taxa de perda de metal inferior a 0,001 mm/y (dados de referência a partir de janeiro de 2024). Com esses KPIs em mãos, o operador pode manter com confiança taxas elevadas de produção de petróleo, com a segurança de que a integridade da instalação não será comprometida.

 

O gráfico abaixo ilustra os dados de um dos poços, mostrando um acúmulo de areia insignificante abaixo de 1kg ao longo de um mês, sugerindo uma taxa de areia baixa de 0,0003g/s. Ele mostra 1) Velocidade do fluxo: 2/635 m/s, 2) Perda metálica indicativa <0,001 mm/ano e 3) Massa de areia acumulada <1 kg/mês, taxa de areia 0,0003 g/s.

 

 

 

Dada a baixa taxa de areia, o gráfico não mostra mudanças perceptíveis na curva de perda de metal, o que indica claramente que esse nível de produção de areia não tem impacto erosivo significativo em tubulações ou outros componentes críticos da infraestrutura do poço.

 

Se a massa de areia ou taxa de areia em qualquer um dos poços cruzar o limite mínimo, ele acionará um alarme em que o operador pode agir imediatamente e realizar ajustes baseados em dados para otimizar as taxas de produção.​

 

Ao monitorar a taxa de areia e o impacto erosivo em tempo real, o operador também pode realizar manutenção preditiva, prevendo possíveis falhas nos equipamentos e, em seguida, tomando medidas preventivas para evitar um tempo de inatividade não planejado.

 

Conclusão​

Por meio do monitoramento de areia e erosão em tempo real, o operador pode atingir com confiança seus objetivos de produção, sabendo que o ativo não está em risco devido à produção de areia. Nesse caso, utilizando dados do monitoramento em tempo real de areia e erosão, o operador pode rastrear ativamente os níveis de produção de areia e detectar quaisquer possíveis efeitos erosivos no equipamento. Essa tecnologia não apenas proporciona tranquilidade, mas também permite que o operador mantenha taxas de produção ideais e garanta a integridade sustentada das instalações.

 

A capacidade de controlar os aspectos de integridade da produção de petróleo em tempo real é a ferramenta final para melhorar o desempenho financeiro. Nesse caso, a implantação em sistemas de monitoramento em tempo real para areia e erosão da Emerson apresentou um rápido retorno sobre o investimento (ROI), com retorno indicativo em menos de 3 dias.

 

Para obter mais informações, visite​

Emerson.com/Corrosion-Erosion​