Portos e navios setembro 2014

INDÚSTRIA NAVAL E OFFSHORE

Tecnologia da próxima década Pré-sal motiva pesquisas para vencer desafio de automação e redução de custos de E&P

Danilo Oliveira

O

s próximos 10 anos serão de importantes descobertas para pesquisadores e empresas de tecnologia submarina para o setor de óleo e gás.

Desde seu anúncio em 2007, o pré-sal motiva novos estudos para aperfeiçoamento de soluções existentes e atrai centros de pesquisas de multinacionais para o Brasil, principalmente no Rio de Janeiro. O próximo passo será reduzir os custos e otimizar a operação, cada vez mais concentrada no fundo do mar. Com o pré-sal, será necessário um número menor de plataformas e alguns processos hoje feitos nelas serão realizados por equipamentos submarinos. Entre os motivos estão a profundidade dos poços e a distância de até 300 quilômetros entre os campos de exploração e a costa.

Os pesquisadores vêm estudando, por exemplo, formas de acelerar processos de perfuração e cimentação dos poços. Parte do mercado estima que o custo de extração do óleo do pré-sal é economicamente viável, da ordem de US$ 30 por barril, já que o preço da commodity atualmente está na faixa de US$ 100 no mercado internacional. Ainda assim, as pesquisas visam tornar a operação mais eficiente e reduzir custos de produção.

O coordenador do laboratório de tecnologia submarina da Coppe/UFRJ, Segen Estefen, observa que os desafios ligados ao pré-sal estão no aprimoramento de tecnologias que já são utilizadas. “Os grandes saltos virão daqui a cerca de 10 anos. Cada vez mais os equipamentos de superfície instalados nos decks das plataformas serão utilizados no fundo do mar, de forma mais autônoma, com maior emprego de robótica e, com isso, a força de trabalho será diminuída”, projeta.

Para Estefen, a dimensão do campo de Libra, na Bacia de Santos, será fun-

Com o pré-sal, processos hoje feitos em plataformas serão realizados por equipamentos submarinos 14

PORTOS E NAVIOS SETEMBRO 2014

damental para avanços, na medida em que envolve uma série de tecnologias que poderão ser replicadas a outros campos na região do pré-sal. A partir dos testes nesses poços vai ser definida a infraestrutura para produção.

“A questão de Libra é emblemática porque, definido o escoamento para a terra, de certa forma, estará fazendo o planejamento de grande parte daquela região do pré-sal”, afirma.

Desde 2007, o setor vem se preparando para desenvolver soluções tecnológicas para operação em características diferentes das atuais. Projeções da Federação das Indústrias do Rio de Janeiro (Firjan) estimam que, dos R$ 235,6 bilhões, entre aportes públicos e privados, a serem investidos no Rio de Janeiro entre 2014 e 2016, R$ 143 bilhões (60,7%) serão destinados ao setor de óleo e gás.

Em 2013, o parque tecnológico da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) completou 10 anos. De um uni-

verso de 12 grandes empresas, sete laboratórios e centros de pesquisa e sete pequenas e médias empresas instaladas no parque tecnológico, 27% atuam no segmento de petróleo e gás, 23% na área ambiental, 15% no setor naval e oceânico e 12% com tecnologias da informação e comunicação.

Outros 12% são do segmento de siderurgia, 7% de tecnologias integradas e 4% da área de logística. Esta divisão refere-se à atuação primária das empresas voltadas para diversos setores, entre eles saúde, energia, indústria e infraestrutura. No entanto, das 12 empresas, somente duas não desenvolvem diretamente pesquisas a serem aplicadas ao mercado de O&G. A gerente de articulações corporativas do parque tecnológico da UFRJ, Denise Medina, conta que o complexo ainda possui 23 mil metros quadrados disponíveis na área interna do parque, além de uma área de 19 mil metros quadrados que pode ser incorpora-

da. Ela destaca que o setor de O&G alavancou o crescimento do parque e atraiu grandes empresas de outros segmentos, como L'Oréal (cosméticos) e a Ambev (bebidas).

A partir de 2007, grandes fornecedores e prestadores de serviços para a indústria de óleo e gás procuraram se estabelecer no Brasil. “Como a Petrobras e o centro de pesquisa estão no Rio de Janeiro, foi um caminho natural para essas empresas se instalarem no parque. Foi um movimento passivo, as próprias empresas nos procuraram”, lembra Denise.

Ela diz que o parque tecnológico está empenhado em conscientizar as empresas sobre a importância de investir em pesquisa e desenvolvimento.

“Em todo investimento feito em P&D, a empresa consegue abater até 150% do investido. Essa ferramenta pode alavancá-las, mas elas não estão utilizando por falta de conhecimento”, aponta Denise. Desde 2003, os inves-

APOIO MARÍTIMO - FUNDAMENTAL PARA O DESENVOLVIMENTO DO PRÉ-SAL

Com o crescimento da produção de petróleo nos campos offshore, sobretudo do Pré-Sal, a atividade de Apoio Marítimo no Brasil vem aumentando significativamente. > 480 embarcações > 14 mil marítimos brasileiros empregados > 110 embarcações construídas em estaleiros brasileiros

A Abeam contribui para o desenvolvimento do Pré-Sal e de todo o setor de exploração e produção de óleo e gás.

PORTOS E NAVIOS SETEMBRO 2014

15

INDÚSTRIA NAVAL E OFFSHORE

timentos no parque tecnológico da UFRJ somam em torno de R$ 1 bilhão, sendo mais de 60% privados.

Denise também destaca a criação de mais de 400 incubadoras de empresas tecnológicas no Brasil nos últimos 20 anos. Essas empresas geraram mais de 30 mil empregos e somam mais de R$ 4 bilhões de faturamento por ano.

“O Brasil tem tido nos últimos anos uma trajetória positiva. As universidades têm criado centenas de incubadoras. Uma maneira de essa inovação sair da universidade e ir para a economia é através de pequenas empresas que vão se alavancando”, enfatiza. Empresas que passaram pela incubadora da Coppe/UFRJ atingiram um total de R$ 230 milhões em faturamento.

A gerente de articulações corporativas do parque tecnológico da UFRJ enxerga um horizonte de crescimento de, pelo menos, 20 anos para o setor de óleo e gás. Ela destaca o emprego de mão de obra altamente qualificada e a repatriação de profissionais brasileiros que estavam fora do país, mas retornaram por conta do mercado brasileiro. Levantamento da UFRJ no final de 2013 aponta que o parque gerou cerca de dois mil empregos com profissionais qualificados, mais de 200 mestres e 150 doutores. Denise ressalta que o parque mantém interesse em atrair novos investimentos e diversificar os segmentos de pesquisa.

Com o volume de investimentos previstos no setor até 2030, as empresas esperam que a demanda em infraestrutura de bens e serviços aumentará significativamente e a indústria brasileira tenha capacidade de atendimento. “A preocupação é ter uma demanda sempre crescente, evitando assim oscilações de volume relevantes, o que dificultaria esse crescimento e geraria desconfiança dos investidores”, afirma o diretor comercial da Chemtech, Alex Freitas.

A Chemtech mudou-se para o parque tecnológico da UFRJ em janeiro de 2014. A Siemens, controladora da empresa, investiu cerca de US$ 50 milhões nas instalações físicas no parque.

“A Chemtech adotou como estratégia aproveitar a proximidade geográfica para desenvolver ou reforçar parcerias 16

PORTOS E NAVIOS SETEMBRO 2014

Segen Estefen Os grandes saltos tecnológicos virão daqui a cerca de 10 anos

com as empresas presentes no parque e com a UFRJ, que vem ganhando cada vez mais destaque em pesquisas na área de petróleo, gás natural e energia”, conta Freitas.

O Rio de Janeiro receberá o quinto centro global de pesquisas da General Electric (GE). A previsão é que o centro de pesquisas global da GE seja inaugurado ainda no segundo semestre de 2014. Inicialmente, mais de 150 pesquisadores vão ocupar o centro global da GE no Rio de Janeiro, localizado na Ilha do Fundão (RJ). A expectativa é chegar a mais de 400 engenheiros atuando no centro de pesquisa já nos próximos anos.

Atualmente, 100 pesquisadores da GE desenvolvem estudos no parque tecnológico da Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ). A empresa investirá R$ 500 milhões no centro, pesquisas e em tecnologias. De tudo o que for desenvolvido no novo centro, entre 50% e 60% será relacionado com o mercado de óleo e gás.

Fora do Rio de Janeiro, a Escola

Alex Freitas Preocupação é ter uma demanda sempre crescente, evitando assim oscilações

de Engenharia de São Carlos (EESC) da Universidade de São Paulo (USP) inaugura em setembro o Laboratório de Escoamentos Multifásicos Industriais (Lemi). Com apoio da Petrobras, o novo laboratório desenvolverá tecnologias e soluções na área de exploração e produção de O&G. O prédio de dois mil metros quadrados, localizado no campus II da USP em São Carlos, está em fase de acabamento e deve

estar totalmente operacional em 2015.

As instalações simularão processos de escoamentos multifásicos em alta pressão. Nessa fase de produção há mistura de petróleo e bolhas de gás dióxido de carbono (CO2) denso.

A USP já possui linhas de transporte de fluidos em menor escala, com circuitos multifásicos onde são injetados óleo, gás natural e água de produção.

A nova unidade permitirá desvendar fenômenos físicos que ajudam no desenvolvimento de equações para projetos. “Nesse novo laboratório vamos ter capacidade experimental rara no Brasil, com equipamentos de última geração para estudar esses escoamentos complexos no detalhe”, destaca o coordenador do laboratório, Oscar Mauricio Hernandez Rodriguez, docente do Departamento de Engenharia Mecânica (SEM).

Rodriguez conta que existem dois projetos em andamento. Um deles, em parceria com a Petrobras, analisa

Oscar Rodriguez Laboratório terá equipamentos de última geração

formas de separação de gás no fundo dos poços de exploração. A solução com bomba instalada no poço e separadores gravitacionais à montante da bomba submersa tem como objetivo separar o gás do óleo antes que essa mistura chegue à bomba. Segundo Rodriguez, esse processo em desenvolvimento possui grande potencial de ser aplicado futuramente no pré-sal. A utilização desses separadores evita paradas para manutenção e visa reduzir custos, além de aumentar a vida útil da bomba.

Outra linha de pesquisa analisa o comportamento do dióxido de carbono (CO2) em condições mais extremas, como as encontradas em grandes profundidades. Os pesquisadores da USP estudam o comportamento do CO2 no estado mais crítico da matéria. Esses estudos, baseados em simulações, são direcionados ao escoamento em tubulação dos poços de petróleo em condições de pressão e temperatura seme-

PORTOS E NAVIOS SETEMBRO 2014

17

INDÚSTRIA NAVAL E OFFSHORE

lhantes às encontradas no pré-sal. “É interessante porque as ferramentas de projetos de poços comerciais talvez ainda não tenham dados suficientes para garantir o dimensionamento otimizado de poços com condição especial”, ressalta Rodriguez.

O laboratório atual da USP possui uma linha com dois quilômetros de extensão em aço com três polegadas de diâmetro onde são simulados vazamentos de óleo. Os pesquisadores possuem técnicas sônicas de detecção e localização de vazamentos simulados em laboratório. O óleo produz ondas sônicas que viajam dentro da tubulação numa determinada velocidade. Com os sensores instalados na tubulação, os engenheiros conseguem chegar ao ponto de vazamento.

A partir de 2015, o novo laboratório no campus II da USP em São Carlos terá condições de pesquisar em maior escala e condições mais elevadas que o laboratório atual, com temperaturas e fluidos mais próximos dos observados na produção. Segundo Rodriguez, as pesquisas no novo laboratório ficarão mais perto de se transformarem num projeto piloto em laboratórios da Petrobras. Em setembro, o prédio e toda infraestrutura básica serão entregues pela construtora e a unidade passará por processo de montagem das instalações, calibração da instrumentação e verificação.

Recentemente, a Chemtech desenvolveu para o setor de óleo e gás um sistema hidroacústico para acionamentos remotos (Shar). A tecnologia, encomendada pela Petrobras, foi projetada para controlar válvulas submarinas de manifolds, sem a necessidade de mergulhadores ou cabos umbilicais.

Os manifolds são equipamentos para a interligação de poços de petróleo às plataformas offshore de produção.

O objetivo é que o sistema sem cabos acione, remotamente, a abertura e fechamento dessas válvulas.

O Shar automatiza os processos submarinos em água rasa no entorno da plataforma P-47 da Petrobras, no campo de Marlin, em Macaé (RJ), onde as válvulas até então eram operadas por mergulhadores e navios de apoio. De acordo com Freitas, da Che18

PORTOS E NAVIOS SETEMBRO 2014

Agência Petrobras

Extração do óleo do pré-sal está em US$ 30 por barril, mas as pesquisas visam reduzir custos

Pesquisadores estudam formas de acelerar processos de perfuração

mtech, o sistema reduzirá sensivelmente a emissão de carbono, os custos e os riscos, trazendo ganhos operacionais para a petroleira.

A Chemtech também incorporou ao seu portfólio um sistema, com mesmo princípio, voltado para o acionamento de válvulas manuais submarinas e de monitoramento de parâmetros operacionais e estruturais através de enlace hidroacústico. “A tecnologia pode ser utilizada em operações em águas profundas e no pré-sal, assim como em águas rasas, substituindo a necessidade de uso de mergulhadores e cabos umbilicais hidráulicos ou elétricos”, explica Freitas.

Os maiores avanços da General Eletric, por intermédio de seus pesquisadores no Rio de Janeiro e Houston (EUA), estão na parte de perfuração e produção de petróleo. A Petrobras já está perfurando poços do pré-sal

com equipamentos adaptados pela GE para operações nessa camada. O engenheiro e diretor de subsea da GE Óleo & Gás, Pedro Alfano, conta que a empresa precisou adequar os sistemas convencionais das cabeças de poço às especificações do pré-sal.

Como a camada de sal é menos rígida que a rocha, os equipamentos precisaram de diâmetros mais rígidos para evitar colapsos. “Os poços convencionais têm diâmetros de revestimento menores. A GE adequou os diâmetros de cabeça de poço à utilização das camadas até o pré-sal, evitando o colapso dos revestimentos”, explica Alfano.

Já as pesquisas adaptando as árvores de natal às características do pré-sal estão em fase final de desenvolvimento pela GE. Segundo Alfano, o equipamento precisou ser adequado a condições específicas de pressão, temperatura e vazão. Enquanto a pressão da maioria dos poços convencionais é de cinco mil psi, nos campos do pré-sal a GE está trabalhando com 10 mil psi e tubos de cinco polegadas, ao invés das de quatro polegadas normalmente mais encontradas.

As pesquisas para separação da água de produção, óleo e gás natural extraídos do fundo do mar estão entre as maiores buscas por solução desse setor. Como o gás em grande quantidade não pode ser armazenado, a

solução é trazê-lo diretamente para o consumo em terra. A Petrobras tem investido em pesquisas para o transporte do gás extraído na Bacia de Santos para o consumo industrial em São Paulo. Uma das dificuldades é o custo, sobretudo pela distância entre a costa e os locais onde estão as unidades de exploração.

Para Alfano, da GE, os próximos desafios da exploração de O&G em águas ultraprofundas passam pela necessidade de diminuir a quantidade de processos realizados na superfície.

“Quanto mais fases puderem ser feitas no fundo do mar, os custos viabilizarão maiores investimentos. Existem grandes investimentos das empresas para diminuir o custo da infraestrutura de superfície. O que puder ser feito no fundo do mar, já melhora”, projeta Alfano, da GE. Atualmente, o petróleo é armazenado nas FPSO (unidades flutuantes de

produção, armazenamento e descarga) e depois navios petroleiros fazem o transbordo. Se houver gás em volume razoável, haverá necessidade de linha de dutos para terra, deixando de armazenar na plataforma. À medida que a produção na região do pré-sal aumentar, a viabilidade econômica se dará por uma linha dutoviária para escoamento. “A definição desse grande sistema dutoviário que vai escoar a produção de gás e, possivelmente, de óleo, é um desafio”, aponta Estefen, da Coppe/UFRJ. A logística para a operação desses novos campos também é um obstáculo a ser vencido na próxima década.

Uma solução para a distância entre a costa e as plataformas pode ser uma base intermediária para manutenção e reparo, transporte de trabalhadores e apoio às plataformas. A base serviria para pousos e distribuição de voos de helicópteros para as plataformas.

“Possivelmente, haverá uma base, que pode ser bastante sofisticada, de forma a oferecer maior tranquilidade em relação ao voo. Seriam quase ilhas artificiais oceânicas, viabilizando essa logística nas plataformas”, projeta Estefen.

A Coppe/UFRJ estuda soluções para produzir num campo e fazer a separação dos materiais extraídos localmente por equipamentos submarinos e depois mandar essa produção para outra plataforma, já instalada. “Existe o pensamento de otimizar essas operações e, cada vez mais, elas ficarem no fundo do mar. Para isso, uma questão que precisará evoluir bastante é a energia que será necessária no local”, acrescenta Estefen.

Ele aponta a necessidade de um grid submarino para gerar e distribuir energia para bombas de escoamento

e para o aquecimento das tubulações, evitando formação de parafinas ou hidratos que possam bloquear a linha.

Futuramente, essa energia poderá ser gerada a partir das ondas do mar ou até pelo gás natural extraído.

Atualmente, a Chemtech prepara o detalhamento de três módulos de geração de energia para cada um dos seis replicantes contratados pela Petrobras, uma encomenda do consórcio formado por DM Construtora e TKK Engenharia. Os engenheiros e técnicos da Chemtech ainda estão envolvidos no projeto de detalhamento e na integração de oito módulos das plataformas P-68 e P-71, que serão entregues à Jurong.

A empresa também trabalha nos projetos de detalhamento das plataformas FPSO replicantes do pré-sal contratadas pela Petrobras e seus parceiros. A Chemtech é a responsável pelo detalhamento de oito módulos e a integração das plataformas P-67 e P-70 para a Integra Offshore, consórcio formado por Mendes Júnior e OSX. Sergio Sabedotti, líder da área de sistemas offshore e submarinos do centro de pesquisas global da GE, diz que as empresas têm como desafio realizar a separação de óleo, gás natural e água de produção no fundo do mar.

Ele diz que soluções para o procedimento podem representar economia considerável da operação. “A GE já realizava processos de separação fora do país. A ideia é desenvolver essa tecnologia, adaptando-a às necessidades do Brasil”, explica. Ele observa a necessidade de saber lidar com o gás extraído sem diminuir a produção de óleo. “O volume de gás associado à produção é grande, maior do que se esperava inicialmente”, analisa Sabedotti. n

PORTOS E NAVIOS SETEMBRO 2014

19

MAIOR GUINDASTE DA AMÉRICA LATINA EQUIPADO COM TECNOLOGIA DE PONTA, A JURONG DO BRASIL (JDB) OFERECE PARA ATENDIMENTO À DEMANDA DO MERCADO BRASILEIRO.

Construído no Japão em 2014, o equipamento de última geração possui bandeira e tripulação brasileiras.

Com capacidade de içamento de 3.600 toneladas, através de quatro ganchos de 900 toneladas e altura de 110 metros. Seu sistema de posicionamento é dotado de 4 thrusters azimutais de 710kW cada.

O guindaste flutuante gigante está disponível para prestar serviço no mercado brasileiro, sendo indicado para uso na construção civil, portuária, estaleiros, metalmecânica, entre outras áreas.

Contato comercial: jurong.com.br e 0800 8811621 100 95 75

PORTOS E NAVIOS SETEMBRO 2014

45

25 5 0