O relatório da Transocean conclui que o acidente em Macondo foi resultado do de uma sucessão decisões inter-relacionadas de projeto poço, construção e abandono temporário que comprometeram a integridade do poço e combinaram o risco de suas falhas.
“As decisões, muitas feitas pelo operador, BP, nas duas semanas que levaram ao acidente, foram direcionadas pelo saber da BP que a janela geológica para a segurança da perfuração estava tornando-se, progressivamente, reduzida. Especificamente, a BP estava preocupada que a pressão na coluna – se empregar a lama de perfuração pesada para manter o controle do poço ou bombear cimento para selar o poço – excederia o gradiente de fraturamento e resultaria em perdas na formação.”
Descobertas Chaves na Investigação da Transocean
Sumarizando as descobertas da equipe de investigação baseado em suas abrangentes revisões de informações disponíveis a respeito do acidente de Macondo. Como operador do poço, a BP dirigiu todos os aspectos de seu desenvolvimento. Escolheu a locação e projetou o programa de perfuração que incluía todos os procedimentos operacionais, fixou a profundidade do poço e criou os parâmetros para a segurança do abandono antes da partida da sonda de perfuração.
Enquanto a profundidade de perfuração aumentava, a janela para perfuração segura entre a gradiente de fraturamento e a gradiente da pressão de poro tornava-se menor. Manter a densidade equivalente apropriada (ECD, em inglês) tornava-se difícil e a BP experimentava muitos kicks e perdas de fluido da formação. O conhecimento da BP, de redução de janela de segurança das operações guiaram as decisões nos passos finais das operações.
As mudanças feitas pela BP, no plano original da fase final do poço, incluíam:
· Redução da profundidade alvo do poço.
· Mudanças consideráveis na coluna do poço.
· Uso de uma razão mais baixa de circulação do que os parâmetros especificados para trocar o colar de flutuação.
· Reduzir a densidade da cimentação com espuma de nitrogênio.
· Usar uma quantidade menor de cimento do que aquelas especificadas em procedimentos da própria BP.
· Decidir não desempenhar completos bottoms-up (do topo ao fundo) de circulação antes da cimentação.
Ainda que direcionado a proteção da formação e permitir as operações para continuar em direção a completação do poço, estas decisões preparam o terreno o acidente de controle do poço.
Funcionando a Coluna de Produção
BP escolheu um projeto de linha de produção (long string) que requeria o desenvolvimento de um mínimo e tecnicamente complexo programa de cimentação para evitar avarias na formação durante a cimentação, deixando pouca margem para erro dentro da normal precisão de campo. BP e Halliburton, então, aumentaram o risco quando falharam em testar, adequadamente, o programa de cimentação.
A investigação confirmou que o projeto de coluna de perfuração (long string) do operador era adequado condições de carga que foram experimentadas anteriormente e durante o acidente. O uso deste projeto, entretanto, direcionou a outros planos de partida que, ultimamente, aumentaram o risco e contribuíram para o acidente. Primariamente, cimentar a coluna requeria programa de pequeno volume de cimento espumante, mas, complexo para prevenir sobre pressão na formação. O plano permitia pouco espaço para margem de erro normal de campo. Requeria cálculos exatos de volume de anular e precisa execução a fim de uma barreira efetiva aos reservatórios.
O operador tinha alternativas para abandono. BP poderia ter instalado um dos dois, um liner e tie-back ou atrasado a instalação da coluna até que a futura operação de completação começasse. Qualquer uma das escolhas teria colocado barreiras adicionais e/ou diferentes no poço antes do teste de pressão negativa e deslocamento. Um adiamento na instalação ate a completação futura, teria permitido tempo adicional para detalhamento do planejamento e verificação do projeto.
O operador tinha alternativas para abandono. BP poderia ter instalado um dos dois, um liner e tie-back ou atrasado a instalação da coluna até que a futura operação de completação começasse. Qualquer uma das escolhas teria colocado barreiras adicionais e/ou diferentes no poço antes do teste de pressão negativa e deslocamento. Um adiamento na instalação ate a completação futura, teria permitido tempo adicional para detalhamento do planejamento e verificação do projeto.
BP desviou-se, significantemente, de seus planos para a troca do colar flutuante, mas, prosseguiu apesar das observações de anormalidades. A equipe de investigação descobriu que é possível que o colar flutuante não foi trocado e, mais, deixou uma trilha aberta para os hidrocarbonos fluírem da formação a sonda. BP tinha planejado proceder para trocar o colar flutuante usado para retardar a crescente taxa de circulação de 5 a 8 barris por minuto (bpm) a gerar pressão de 500 a 700 psi no flutuante, em consonância com as recomendações do fabricante do colar.
Entretanto, por causa da crescente redução da janela para evitar fraturar a formação, BP desviou de seus planos de procedimento de troca. BP fez nove tentativas para trocar o colar flutuante no curso de 2 horas. BP nunca circulou a uma taxa maior que 2 barris por minuto, mas, aumentou a pressão aplicada em cada sucessiva tentativa, finalmente realizando a circulação a pressão de 3.142 psi (quase 5 vezes o planejado) e a uma razão de fluxo de 1 bpm, menor que ¼ do planejado. BP tomou este resultado como uma indicação de que o colar flutuante tinha convertido, mesmo que a pressão estivesse abaixo do que previa o modelo da própria BP.
O líder de campo da BP expressou preocupação com isto e fez os passos para uma investigação, além de discutir a questão de se o colar flutuante tinha sido mesmo convertido com o engenheiro de cimentação da Halliburton e a equipe de terra da BP.
Halliburton e BP prosseguiram, aparentemente, tendo concluído que o colar tinha sido convertido. A equipe de investigação descobriu isto provavelmente, que os entulhos no furo do poço possa ter tamponado a montagem da shoe-track e colar flutuante bloquearam a circulação durante a primeiras 8 tentativas para converter o colar flutuante. O aumento para 3.142 psi pode ter limpado os fragmentos do sistema sem converter o colar flutuante. Se o colar falhou ao ser convertido, o programa de cimentação pode ter sido comprometido.
A causa que apressou o acidente de Macondo foi a falha do cimento do shoe-track e acima das formações produtoras. Este, falho barreira permitiu aos hidrocarbonos fluírem para dentro do poço. O cimento falhou como um resultado de fatores que originaram da decisão do gerenciamento da lama (ECD )do pessoal da BP entre os dias 12 e 20 de abril de 2010. Estes fatores incluem a complexidade do programa de cimentação; teste inadequado do cimento após este ter sido bombeado.
Complexidade do serviço de cimentação.
BP requereu um programa de cimentação que exerceria mínima pressão sobre a formação. Para minimizar a pressão, a Halliburton desenvolveu um plano que bombearia um pequeno volume de cimento, a maior parte nitrificado, a razão baixa. Apesar de que este plano ajudaria a BP a evitar perda de cimento no interior das formações, isto requereria execução precisa, deixa pouco espaço para erros e aumenta o risco de contaminação da cimentação.
Programa de Testes da Cimentação
Apesar dos riscos inerentes da cimentação longa da coluna de produção nas condições de Macondo, a BP não levou a cabo um numero de testes critico (ex.: teste completo ajustando o tempo e cimento em compatibilidade com o fluido de perfuração) antes ou após bombear o cimento. Teste pós-acidente, feito por ambas, CSI Technologies e Chevron, demonstraram que a mistura fraca do cimento nitrificado usado em Macondo, provavelmente falhou.
Contrario as melhores práticas, BP decidiu not desempenhar a circulação total (ou um bottoms-up) para condicionar o fluido de perfuração no poço antes do trabalho de cimentação. Uma circulação completa teria requerido, aproximadamente, 2.750 barris de lama limpa, bombeada dentro do poço por, em média, 11,5 horas para manter a densidade sob o limite máximo. Ao invés disto, BP decidiu circular, apenas, 346 barris para reduzir a chance de fraturamento da formação, aumentando a probabilidade que cascalhos permanecessem no poço após a circulação.
A falha em proceder a uma completa bottoms-up, acoplada ao fato que a lama de perfuração no poço não tinha sido circulada por mais de 3 dias, sugere que o cimento no anular poderia ter sido canalizado e tornar-se contaminado. Isto poderia ter atrasado ou impedido o cimento de se ajustar e desenvolver a resistência requerida. Testes em pré-serviço de cimentação e compatibilidade de espaçadores/lama/cimento não são suficientes para provocar contaminação.
Teste de adequação do programa de cimentação poderia ter identificado áreas de preocupação, mas, não foi feito. Após aprovação do programa de cimentação, a BP procedeu com seu plano de abandono temporário.
Procedimento de Abandono Temporário.
O plano de abandono temporário finais da BP continha riscos desnecessários que não eram sujeitos a analise de risco formal. Os engenheiros da BP geraram, ao menos, cinco planos de abandono temporário para o poço de Macondo entre12 e 20 de abril. OS planos variavam consideravelmente quanto os planos de risco que eles introduziam. Os procedimentos de abandono ultimamente implantados em Macondo nunca receberam a aprovação requerida do MMS (The Department of the Interior's Minerals Management Service).
Adicionalmente, não foi desenvolvido e entregue a Deepwater Horizon até a manha de 20 de abril após a sonda ter começado as operações de abandono temporário. A equipe de investigação descobriu que não há evidencia que o pessoal da BP, na sonda ou em terra, sujeitou qualquer plano de abandono ou mudanças no processo de analise de risco formal.
A mais segura das cinco versões (que data de 14 de abril) proporcionou que o plug de superfície cimentado seja posto na lama preferível a agua do mar e que o teste de pressão negativa seja conduzido antes que a lama de perfuração seja removida com agua do mar. O plano, que foi finalmente implantado, é desprovido dessas características.
A mais significante deficiência no plano final foi a falta cumulativa de barreiras ao fluxo. O Plano final requerido desalojou a lama de perfuração a uma profundidade de 2.250 mt (aproximadamente 1.005 mt abaixo da linha de lama), a qual era muito maior do que a profundidade de deslocamento que varia de 0 a 300 mt abaixo da linha de lama.
Adicionalmente, o plano removeu a lama antes de testar a barreira de cimento com um teste de pressão negativa e antes colocar o plug cimentado de superfície. Como resultado, nenhuma barreira secundaria foi colocada durante o teste de pressão negativa e mudança de local.
Mudança de Locação.
A mudança de locação foi planejada incorretamente e a execução não foi de encontro ao objetivo de permitir um teste valido de pressão negativa.
O plano de abandono temporário final requeria desalojar a coluna do anular abaixo do BOP do anular com agua salgada para alcançar a desejada condição de teste de pressão negativa.
Entretanto, analises pós-acidente, determinaram que este objetivo não foi feito devido a; erros nos cálculos no deslocamento final de abandono, baixa eficiência das bombas as quais podem ter sido causado por materiais não convencionai dos espaçadores, perdas potenciais no furo e o movimento do espaçador abaixo do anular fechado.
Estes fatores resultaram num grande volume espaçadores no anular durante o teste de pressão negativa, que foi não identificado devido ao inadequado volume de fluidos traçados e falta de procedimentos para identificar as leituras da pressão apropriada a uma satisfatória configuração de teste inicial.
Com o pesado espaçador dentro do anular, abaixo do BOP fechado, um teste valido de pressão negativa poderia não ser realizado através da monitoração da kill line, a qual era o método que a BP decidiu usar.
Os resultados dos testes de pressão nega foram mal interpretados. Após o teste, a BP decidiu proceder com o deslocamento final. Um teste de pressão negativa é necessário para confirmar que o cimento bloqueará o fluxo do reservatório para o poço após a lama ser substituída pela agua do mar. Não há padrão estabelecido pela indústria ou procedimento do MMS para desempenhar um teste de pressão negativo e, estes, podem variar de poço a poço. Em Macondo, a BP foi responsável por supervisionar o teste e determinar se o teste foi satisfatório.
Analises pós-acidente confirmam que o teste falhou. Pressões anômalas observadas nas tubulações de perfuração deveriam ter alertado aqueles que monitoravam o poço para o fato que a barreira de cimento não foi efetiva e esta pressão estava sendo transmitida, também, que o poço estava em comunicação com a formação.
A principal má interpretação dos resultados do teste foi a decisão, da BP, em monitorar a kill line ao invés doa tubulação de perfuração (drill pipe) quando conduziram o teste. A equipe de perfuração tinha que continuar monitorando o fluxo da tubulação de perfuração, como eles costumavam fazer previamente, os que monitoravam o poço teriam detectado o fluxo indicando a comunicação do poço com a formação.
Teste e Deslocamento Final.
Analises pós-acidente indicaram que uma mudança na trilha do fluxo, durante a mudança, encobriu influxos dentro do poço. Seguindo sua aprovação no teste de pressão negativa, a BP direcionou a equipe de perfuração a proceder com o deslocamento do riser com agua do mar e, quando o espaçador era esperado na superfície, parasse a operação para um Sheen teste (teste de brilho de óleo na agua, obrigatório pelo MMS).
Substituindo a lama de perfuração mais pesada por agua do mar mais leve durante o deslocamento final eliminou a barreira hidrostática remanescente, deixando a inadequada barreira de cimento, no fundo do poço, como uma barreira primaria.
De acordo com cálculos pós-acidente, o poço tornou-se desbalanceado a uma ou mais das formações expostas algumas vezes entre 08:38 e 17:32 horas, mas, não havia indicação clara de um influxo neste tempo. Um pouco ante, as bombas foram desligadas para o teste de Sheen, o tanque de manobra (trip tank ) foi esvaziado dentro da linha de escoamento (flowline) para mandar lama oleosa de volta ao mud pits (grande tanque usado para estocar lama com separações de 200 em 200 barris). Baseado em analises pós-acidente, o resultado em aumento do fluxo do tanque de manobra e os sensores de fluxo foram enganados quanto a um influxo dentro do poço.
Mais de um indivíduo, presente na sonda, indicou que o poço não estava fluindo quando as bombas de lama foram desligadas para o teste de Sheen. É possível que nenhum fluxo foi visto porque a trilha de fluxo tinha sido mudada para fora de bordo para descarte dos espaçadores antes da confirmação visual. Analises de informações pós-acidente mostram que hidrocarbonos fluíram para dentro do poço durante o teste de Sheen, mas, a descarga para fora de bordo mascarou o fluxo.
Embora o engenheiro de conformidade concluísse e relatasse que o teste de Sheen tivera sucesso, analise indicaram que o espaçador não tinha alcançado a superfície no tempo que o teste foi conduzido. Este relatório deu ao sondador uma confirmação errônea que o deslocamento acontecia quando não estava.
Operações de bombeamento seguiram ao teste de Sheen direção oculta de aumento de pressão a qual resultou de um influxo dentro do poço. Não são conhecidos quais dados a equipe de perfuração monitorava ou por que eles não detectaram um anormalidade ate as 21:30 horas. Neste tempo, a equipe de perfuração agiu de acordo uma anomalia de diferencial de pressão entre a kill line e a tubulação de perfuração (drill pipe).
Ações tomadas indicam comportamentos consistentes com a crença de que o poço estava seguro e um plug existia. As 21:42 horas, a direção da pressão proporcionou uma indicação convencional de influxo com uma queda nesta pressão. Nesta hora, uma checagem de fluxo foi completada no tanque de manobra e ações de controle de poço foram tomadas.
O BOP funcionou e fechou, mas, foi superado pelas condições do poço.
O BOP da Deepwater Horizon e um sistema de controle eletro-hidráulico multicontrole (MUX) estavam completamente operacionais no momento do acidente e funcionou. O equipamento foi mantido de acordo com os requerimentos da Transocean e todas as modificações que foram feitas no BOP mantiveram e aumentaram o desempenho do dispositivo. Vazamentos de pequena monta, identificados pré-acidente não afetaram a funcionalidade do BOP para controle de poço. Após detectar o fluxo a equipe fechou o poço desta forma (1) Fechou o BOP superior do anular; (2) fechou o packer desviador e desviou o fluxo do separador lama - gas e (3) fecho os VBR’s superiores e medianos, os quais, inicialmente, selaram o poço.
Entretanto, por causa da alta razão de fluxo de hidrocarbonos do poço, o elemento do BOP do anular não selou e o fluxo concentrado erodiu o tubo de perfuração (drill pipe) logo acima do anular. O fechamento das VBR’s isolaram o espaço anular e, temporariamente, interromperam o influxo, mas, aumentaram a pressão dentro do drill pipe ate este romper no ponto de erosão acima do anular superior. O drill pipe rompido permitiu hidrocarbonos, outra vez, fluírem para o riser. Quando a sonda perdeu energia e ficou a deriva, o drill pipe separou-se completamente. As explosões e chamas desestabilizaram o sistema de comunicações entre a sonda e o BOP, prevendo evacuação o BOP de emergência desconectou o sistema (EDS) do painel do Toolpusher. A função modo automático (AMF, em inglês) operou como projetado para fechar a lâmina cega de cisalhamento seguindo-se de explosão.
Entretanto, a alta pressão arqueou o drill pipe parcialmente para fora das laminas de cisalhamento, prendendo-o entre os blocos de recalque (ram blocks) e impedindo as BSR”s de completamente cisalhar o drill pipe e completamente fechar e selar o poço.
Todo o pessoal sobrevivente às explosões fizeram seus próprios caminhos ou foram assistidos ate as baleeiras do ponto de encontro e, sucessivamente, evacuaram a sonda. Apesar dos obstáculos e desafios, o plano de chamada e evacuação e o treinamento facilitaram a evacuação de 115 sobreviventes.
O acidente de Macondo criou condições, extremamente, desafiadoras para todos a bordo. As explosões e chamas aconteceram no inicio da noite, quando os turnos diurnos estavam dormindo ou nos seus camarotes. O deslocamento de ar bloqueou alguns pontos normais de encontro para evacuação. Alguns tripulantes estavam feridos e não poderiam evacuar sem assistência. Parece que, sob o stress da emergência, quatro pessoas evacuaram independentemente sem atentar para os procedimentos os quais eles foram treinados.
Link para download do vídeo: https://rapidshare.com/files/3829922322/Transocean_xvid.avi
Luiz Henrique Souza
Consultor Sênior para ÓLEO&GÁS
luizhenrique_99@yahoo.com
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