Análise de Árvores de Natal

No pré-sal, elas operam em grande profundidade, abaixo de 2000 m, portanto sofre elevada pressão externa do oceano e a temperatura média fica em 4 ˚C. Elas podem bombear de 5 mil a 15 mil barris diários de petróleo. Uma árvore de 5 mil psi, pesa 86 toneladas e tem aproximadamente 7 metros. Na sequência de instalação a partir do poço, a árvore de Natal tem as seguintes partes: BAP – Base Adaptadora de produção, funil de orientação inferior, Alojador de alta pressão, Mandril das linhas de fluxo (MLF), Bocais dos MCVs, SC – Suspensor de coluna, Corpo forjado principal, Camisa externa com castelo, Sub prolongador, ANM – Árvore de Natal Molhada. Uma configuração típica das válvulas da árvore de Natal molhada é: válvula mestra para produção, uma válvula lateral de produção, uma válvula de interligação produção e anular, uma válvula mestra para o anular, uma válvula lateral.

Se a extração do poço de petróleo é interrompida, as temperaturas das linhas e da própria arvore de Natal caem devido as temperaturas do oceano (cool down), 4 ˚C, já que não há mais o fluxo de alta temperatura escoando pela tubulação. O escoamento do petróleo tem que ser realizado acima de 40 ˚C devido a presença de parafinas, que se solidificam em temperaturas mais baixas e impedem o escoamento. Logo, um estudo importante é determinar a curva de resfriamento de temperatura em vários pontos da árvore de natal a partir do desligamento do escoamento quente. Para atrasar o resfriamento e ganhar tempo, a árvore de natal possui isolamento térmico. O material, a espessura, o formato e os locais de instalação do isolamento precisam ser estudados para que o projeto seja otimizado.