Título: Dynasim UFAL – Modelagem computacional do comportamento de linhas de ancoragem, de produção e de alívio.
Coordenação: Eduardo Nobre Lages – Professor do magistério superior;
Currículo Lattes: http://lattes.cnpq.br/8426984413248108
Dados gerais:
Tipo de investimento: Pesquisa aplicada
Financiador: Petróleo Brasileiro SA – PETROBRAS
Área tecnológica: Engenharia oceânica
Linha de pesquisa: Modelagem computacional de linhas de ancoragem e de produção
Vigência: 12/05/2022 – 10/05/2026
Motivação:
Objetivo geral:
Aprimoramento do sistema computacional DYNASIM de modo a proporcionar uma melhor representatividade dos fenômenos físicos inerentes ao sistema de exploração de petróleo em águas profundas aliada à incorporação de ferramentas de análise e projeto de linhas de ancoragem, de produção e de alívio (DOOLINES), resultando em uma melhor confiabilidade dos resultados obtidos, o que reflete em maior segurança e menor custo associados ao projeto de linhas offshore.
Objetivos específicos:
- Elaborar uma ampla revisão bibliográfica;
- Aprimorar, validar e disponibilizar novos modelos de análise do DOOLINES no DYNASIM;
- Estudar técnicas para melhoria de performance do DOOLINES;
- Estudar e desenvolver ferramenta de otimização especialista para análise de ancoragem.
Justificativas:
No cenário de exploração de petróleo em águas profundas e ultraprofundas é constante o surgimento de novos desafios tecnológicos, bem como a necessidade de aprimoramento de tecnologias existentes. Para atender a essa crescente demanda e auxiliar na superação dos desafios, faz-se necessário investir em pesquisa e desenvolvimento de sistemas capazes de simular o comportamento físico de estruturas offshore de maneira representativa. Tais sistemas computacionais desempenham papel fundamental nas etapas de projeto, instalação e operação dessas estruturas, uma vez que permitem ao projetista prever antecipadamente o comportamento da estrutura projetada sob diversas condições de carregamento, bem como, prover as ferramentas, procedimentos e metodologias necessárias para permitir a garantia da conformidade com relação à integridade do projeto e das operações. Além disso, há a necessidade de desenvolvimento de técnicas de projeto para manutenção e extensão da integridade, segurança e confiabilidade direcionado para inspeção, monitoramento, predição e prevenção de falha para identificação adequada da condição da integridade de sistemas de produção.
Visando atender a essa demanda da indústria, a Universidade Federal de Alagoas (UFAL), por meio do LCCV (Laboratório de Computação Científica e Visualização), a Universidade de São Paulo (USP), por meio do laboratório TPN (Tanque de Provas Numérico) e a Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro (PUC-Rio), por meio do Instituto TecGraf (Tecnologia em Computação Gráfica), vêm desenvolvendo, há mais de 20 anos, o sistema computacional DYNASIM (Fucatu, 1998; Nishimoto et al., 2002), que integra módulos de pré-processamento, análise e pós-processamento, para análise dinâmica não linear no domínio do tempo de plataformas offshore juntamente com os respectivos sistemas de ancoragem e de produção. O sistema DYNASIM já recebeu o CERTIFICADO DE REGISTRO DE PROGRAMA DE COMPUTADOR, Processo BR 51 2014 001550-5, válido por 50 anos, expedido em 08 de março de 2016. O LCCV/UFAL responde pelo módulo de linhas de ancoragem e de produção, disponibilizando o framework DOOLINES (Silveira et al., 2012), que possibilita a análise estática e dinâmica não linear das mesmas, tendo como suporte numérico o clássico Método dos Elementos Finitos (MEF), levando-se em consideração os efeitos de ondas, correntezas, boias, poitas, etc.
A demanda a que se refere o desenvolvimento do presente projeto é contínua, visto que funcionalidades e métodos já implementados podem ser aprimorados e que novos desafios surgem a cada novo campo descoberto. Dada a demanda contínua, o desenvolvimento e comprometimento das instituições envolvidas também é contínuo. O LCCV/UFAL se dedica a esse projeto de maneira indireta há mais de 20 anos e de maneira direta desde 2011, sendo este o quarto projeto de desenvolvimento voltado ao sistema DYNASIM. Os três projetos anteriores foram: “Serviço de Apoio ao Desenvolvimento do DYNASIM-GIEN e Validação do Módulo de Linhas e Risers (DOOLINES) Acoplado ao DYNASIM” (com início em 2011 e término em 2013); “DYNASIM/UFAL II – Novos Desenvolvimentos e Suporte no Módulo de Linhas e Risers (DOOLINES)” (com início em 2013 e término em 2016; e “Métodos Computacionais para Análise de Linhas de Ancoragem e Risers no Programa Dynasim Módulo DOOLINES” (com início em 2017 e término em 2021).
Resultados esperados:
- Estudo de técnicas de otimização de projetos para sistemas de ancoragem;
- Estudo de técnicas para melhoria de performance da simulação dinâmica de linhas;
- Elemento de viga corrotacional;
- Melhorias da análise de fadiga no topo da amarra;
- Modelo de Zener-Maxwell para poliéster;
- Modelos de otimização de projetos especializado para problemas de sistemas de ancoragem;
- Validação da análise de VIV em linhas;
- Framework DOOLINES atualizado com os desenvolvimentos deste projeto;
- Manual teórico do framework DOOLINES.
Benefícios do projeto:
