DYNASIM 3


Descrição do projeto

Título: Métodos Computacionais para Análise de Linhas de Ancoragem e Risers no Programa Dynasim Módulo DOOLINES.
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: 01/12/2016 – 30/11/2020

Motivação:

Objetivo geral:

Essa pesquisa tem por objetivo desenvolver sistemas de superfície (FPSOs , SSs) e sistemas submarinos de produção (risers, dutos e equipamentos submarinos) eficientes, seguros e com custos reduzidos. Atuar na redução de custo da elaboração de arranjo submarino de risers e dutos através de sua interação com o sistema de ancoragem, visando a otimizá-lo mantendo a segurança e reduzindo custos. Adicionalmente, visa o estudo e o desenvolvimento de formulações e implementações de novas funcionalidades no módulo de linhas de ancoragem e risers (DOOLINES), possibilitando ao DYNASIM um conjunto de recursos que permitirá fazer simulações com maior flexibilidade e complexidade. Além disso, realizar um aperfeiçoamento nas funcionalidades providas atualmente pelo DOOLINES, aumentando a acurácia das simulações do DYNASIM.

Objetivos específicos:

  • Elaborar uma ampla revisão bibliográfica;
  • Gerar malha de elementos finitos com refinamento adaptativo, incluindo a minimização de ruídos na resposta;
  • Desenvolver uma ferramenta para otimização de sistemas de ancoragem;
  • Fazer a caracterização estatística de variáveis aleatórias;
  • Estudar e implementar o cálculo de vibrações induzidas por vórtices (VIV);
  • Verificar as formulações/implementações desenvolvidas através de ferramental analítico ou de comparações com outros sistemas computacionais.

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. Além disso, há 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. Bem como, prover as ferramentas, procedimentos e metodologias necessárias para permitir a garantia da conformidade com relação à integridade do projeto e das operações.

Resultados esperados:

  • Contribuir com o conhecimento acerca da modelagem numérica de sistema de ancoragem e risers;
  • Disponibilizar relatórios técnicos com os resultados das validações das implementações realizadas;
  • Contribuir com a formação de recursos humanos com qualificações científicas e tecnológicas para atuação no desenvolvimento do setor de óleo e gás;
  • Disponibilizar os recursos computacionais gerados para realização de pesquisas de interesse.

Benefícios do projeto:

O início dos anos 2000 foi marcado por recordes mundiais em profundidade de água de sistemas de produção flutuantes, excedendo 5.000 ft (1.523,9 m) e esse número continua crescendo. Dessa forma, o ambiente operacional das plataformas flutuantes de produção se tornou hostil e desafiador para a indústria de petróleo e gás, especialmente porque exige a utilização de novos materiais e de sistemas inovadores para resistir às cargas ambientais. Assim, conhecer o comportamento das plataformas e seus sistemas de ancoragem é indispensável para superar os desafios ainda existentes e colocar em operação sistemas de produção flutuantes. Nesse contexto, o desenvolvimento desta pesquisa traz benefícios diretos e indiretos para a indústria de petróleo. Um dos principais benefícios indiretos é a formação de recursos humanos especializados, capaz de atuar no setor de óleo e gás. Como benefício direto, tem-se a contribuição para redução de custos através de uma ferramenta computacional capaz de simular o comportamento de estruturas offshore com elevado grau de acurácia, atendendo as normas internacionais.