Conversão de sondas SS - Parte II - Movimentos

Em um upgrade de sonda, normalmente a carga de convés é aumentada, e para que o calado e a borda livre se mantenham, deve ser aumentada a flutuação das colunas e pontoons através do uso de blisters e sponsors. Com novo deslocamento e geometria, uma nova análise de movimento deve ser realizada.

Primeiramente um modelo geométrico modificado da região submersa da sonda deve ser preparado em um software modelador de malha como o Multisurf. A partir das análises de arquitetura naval, a posição do centro de gravidade e a matriz de massa da nova estrutura devem ser obtidas. Por fim, deve ser verificado a parcela de amortecimento viscoso, que deve ser incluída externamente no cálculo. Devido às estruturas pequena da sonda (bracings ou contraventamentos), o modelo de força de Morison é adequado para esse cálculo, caso seja necessário.

Com essas informações, o RAO da unidade pode ser obtido em diversos calados, normalmente são considerados os de Operação, Sobrevivência, Trânsito e Intermediário, através da obtenção dos coeficientes potenciais e resolução da equação dinâmica de movimento. Entre alguns softwares disponíveis no mercado, o WAMIT é uma boa opção.

Os RAO devem ser obtidos com aproamentos a cada 15 graus e cobrindo uma faixa de períodos entre 3 e 35 segundos, pelo menos. Estes servirão de base para os cálculos das curvas STR (Short Term Response) e para os cruzamentos espectrais com ondas com período de recorrência de pelo menos 1, 5 e 10 anos. Estes darão origem aos valores máximos esperados de movimento.

Com os RAOs de movimento no centro de gravidade da sonda, os movimento e as acelerações em diversos pontos são obtidos. Para o cálculo simplificado de air-gap, é utilizado o cálculo de movimento nos bordos da plataforma e o de elevação da onda na mesma posição, resultando em um RAO de borda-livre. Para o cálculo estrutural, as acelerações em diversos pontos é utilizada, além do valor de pressão devido à onda no casco.

Conversão de sondas SS - Parte I - Estruturas

As unidade de perfuração mais usadas no mundo podem ser classificadas como flutuantes ou fixas. As primeiras podem ser usadas em águas rasas e profundas, e normalmente são do tipo semi-submersível (SS) ou navio-sonda (NS). As fixas normalmente são do tipo Jack-up ou jaqueta.

Atualmente, além de algumas sondas que já estão em construção, muito se fala sobre a mega-licitação de 28 sondas da PETROBRAS, que deve sair pro mercado até o final do ano, de acordo com a publicação Upstream.

Além disso, estão sendo reformadas algumas sondas antigas, extendendo seu limite de operação com novos equipamentos e modificações no casco. Neste artigo, dividido em 3 partes, algumas implicações destas modificações serão discutidas, no âmbito naval, de amarração e de estruturas.


Ao se prever a instalação de novos equipamentos, um mudança na carga no convés é estimada. Está carga, normalmente maior do que a instalada anteriormente, solicita a estrutura que já operou por diversos anos, e que havia sido projetada para cargas menores. Desta forma, deve ser realizada uma análise global para se verificar a resistência de pontoons, colunas e conveses juntos e análises localizadas onde ocorrer aumento de carga significativo.

Na análise global, é modelada, normalmente em elementos finitos, os pontoons, colunas e conveses com seus reforços principais. Na maior parte destas regiões, elementos de casca são mais adequados, quando que para os reforços, os elementos de viga se mostram adequados. As cargas de peso, forças de ondas e força da amarração são aplicadas na unidade, e seu comportamento global verificado.

Na análise local, pequenas partes da sonda são analisados, em detalhe muito superior do que no modelo global. Aqui, reforços localizados como borboletas e furos menores são modelados, cargas incluídas com mais detalhe e resultados localizados são observados. Uma das análises que deve ser feita é da subestrutura, estrutura que tem a grande responsabilidade de suportar a torre de perfuração, e que normalmente é reforçada ou substituída em um upgrade.

Nesta análise, as cargas devido ao peso da torre de perfuração, considerando-se a aceleração causada pelos movimento induzidos por ondas, as forças e momentos devido ao vento, e os esforços dos cabos dos compensadores de movimento devem ser incluídos.

Por fim, a análise de fadiga deve ser feita com muito critério, primeiramente com a avaliação da vida a fadiga já consumida antes do upgrade, e depois com o dimensionamento dos reforços para que a unidade possa operar o tempo determinado. As curvas para a determinação do dano acumulado e da vida restante devem ser selecionadas com muito critério. Para juntas tubulares, a API apresenta um grande número de curvas que podem ser utilizadas. Desta forma a estrutura estará livre destes problemas.

Nas partes II e III deste artigo serão apresentados mais sobre as análises navais e de sistemas de posicionamento em um upgrade de sonda de perfuração.

Apesar da crise e da gripe do porco, sucesso na OTC09

Apesar da recente crise na economia mundial, da derrubada do preço do petróleo e da gripe do porco por perto, a OTC 2009 foi um grande sucesso. Com mais de 66 mil visitantes e 2.500 empresas de 38 países espalhadas por 62 mil metros quadrados, foi a segunda maior de toda a história.

Pelo lado brasileiro, apesar do cancelamento da ida dos profissionais da PETROBRAS que atuam no Brasil, o pavilhão brasileiro, muito bem localizado e com um bom arranjo, se manteve sempre cheio, garantindo bons contatos para as empresas que lá estavam.

No seu segundo ano como expositor, a Oceânica se firmou como provedor de serviços internacionais, aumentando a exposição a possíveis clientes e firmando algumas parcerias, aumentando as áreas de atuação da empresa, que além das análises de sistemas flutuantes, já trabalha com ensaios em tanques de provas, análise de risers e pipelines e estruturas de produção fixas, como jaquetas.

Além disso, diversas possibilidades de projetos foram levantadas, principalmente em empresas interessadas em instalar FPSOs no Golfo do Mexico, devido ao suporte que a Oceânica tem dado nas análises de movimento, e offloading para o campo de Chinook-Cascade da PETROBRAS AMERICA.

Semana de Treinamento e Cursos in company

Devido a falta de treinamento especializado para profissionais das áreas naval e offshore, a Oceânica desenvolveu nos últimos anos o material de diversos cursos para seus próprios profissonais, ministrados durante uma semana, a cada seis meses.

O download deste material pode ser feito de http://www.oceanicabr.com/pt/downloads

A partir da semana de treinamento do início deste ano, os cursos foram abertos para empresas de fora, contando com a presença da DNV, Odebrecht e Megatranz.

Em Agosto, será montada mais uma desta semana, desta vez no Rio de Janeiro.

Outra ação na linha de capacitação de pessoal é a dos cursos in company. A Oceânica estrutura cursos de acordo com a necessidade do cliente, e os apresenta dentro da própria empresa. Cursos deste tipo já foram ministrados na Queiroz Galvão Óleo & Gás e Gaia.

Os seguintes cursos já foram apresentados:

Temas Gerais:
1-Curso básico de engenharia offshore
2-Projeto de plataformas

Hidrodinâmica:
1-Hidrodinâmica básica
2-Introdução à hidrodinâmica numérica com uso do WAMIT
3-VIV e VIM em engenharia offshore
4-Deriva média e lenta (2a ordem) em sistemas oceânicos
5-Roll em FPSOs
6-Interpretação de ensaios

Estruturas:
1-Introdução à fadiga
2-Análise estrutural básica de sistemas offshore

Outros:
1-Introdução à análise de estabilidade
2-Calibração e análise de sistemas de offloading

Carteira de encomendas dos estaleiros brasileiros

Que a indústria naval está cada vez mais forte no Brasil ninguém duvida, no entanto, ao se colocar os números apresentados pelo SINAVAL (Sindicato Nacional da Indústria da Construção e Reparo Naval e Offshore), é que é possível se ter uma idéia do tamanho do mercado.

Tipo de Navio	Qtde.
Petroleiro	35
Porta-containeres	5
Graneleiros	4
Supply	78
Rebocador Portuário	67
Ferry e passageiros	2
Pesqueiro	2
Navio Gasseiro	3
Total	197

Alguns números de reservas, produção e consumo mundial de petróleo e gás

Alguns dados interessantes e muitas vezes desconhecidos a respeito das reservas, produção e consumo mundiais de petróleo, obtidos da publicação "World Oil and Gas Review 2008", da Eni.

As reservas mundiais de petróleo em 1 de Janeiro de 2008, eram de 1,2 trilhões de barris de óleo, distribuídos de acordo com o gráfico abaixo.


A produção mundial média em 2007 foi de 83,1 milhões de barris de óleo por dia, com distribuição de acordo com gráfico abaixo:



O consumo mundial média em 2007 foi de 85,9 milhões de barris de óleo por dia, com distribuição de acordo com gráfico abaixo:

Valores estatísticos comuns em análise de movimentos de navios e plataformas

Constantemente um engenheiro que trabalhe na análise de sistemas navais e oceânicos irá se deparar com análises no domínio do tempo ou no domínio da frequência. Este artigo tem como objetivo funcionar como um resumo dos parâmetros básicos que devem constar em uma análise tradicional, com uma breve explicação de alguns.

No domínio do tempo:

• Média;
• Desvio padrão;
• RMS (root mean square) - Semelhante ao desvio padrão. Em casos de sinais com a média igual a zero, os dois terão o mesmo valor;
• Máximo (ou máximo positivo);
• Mínimo (ou máximo negativo);
• Altura significativa (ou H1/3) - Obtida através de 4 vezes o desvio padrão;
• Média dos períodos entre picos (Tc);
• Média dos períodos entre zeros ascendentes (Tz);
• Atura significativa (ou H1/3) - Obtida através da média dos 1/3 maiores picos.

No domínio da frequência:

• Momentos espectrais - O de ordem zero (m0) é igual a área do gráfico do espectro de onda;
• Atura significativa (ou H1/3) - Obtida através de 4 vezes a raiz quarada de m0;
• Período de pico - Definido como o período do espectro com maior potência;
• Período médio do espectro (T01) - Calculado com os momentos espectrais de ordem 0 e 1;
• Média dos períodos entre picos (T24) - - Calculado com os momentos espectrais de ordem 2 e 4;
• Média dos períodos entre zeros ascendentes (T02) - Calculado com os momentos espectrais de ordem 0 e 2;