A Vulnerabilidade das Atividades de Prospecção de Petróleo no Mar às Condições Atmosféricas e Oceânicas PETROBRAS/CENPES José Antonio Moreira Lima Gilmara.

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1 A Vulnerabilidade das Atividades de Prospecção de Petróleo no Mar às Condições Atmosféricas e Oceânicas PETROBRAS/CENPES José Antonio Moreira Lima Gilmara Duarte Lima Furtado Wellington Ceccopieri Belo PETROBRAS/CENPES José Antonio Moreira Lima Gilmara Duarte Lima Furtado Wellington Ceccopieri Belo

2 1. 1.Uso de Dados Meteo-Oceanográficos na Indústria de Petróleo 2. Forças de ventos sobre Estruturas (Exemplo no projeto da plataforma P-54) 3. Efeitos de um Ciclone Tropical em Sistemas Marítimos Produção (Katrina) 4. Projetos de P&D e Ações em Andamento 1. 1.Uso de Dados Meteo-Oceanográficos na Indústria de Petróleo 2. Forças de ventos sobre Estruturas (Exemplo no projeto da plataforma P-54) 3. Efeitos de um Ciclone Tropical em Sistemas Marítimos Produção (Katrina) 4. Projetos de P&D e Ações em Andamento AgendaAgenda

3 Uso de Dados Meteo-Oceanográficos na Indústria de Petróleo Dados oceanográficos e meteorológicos são utilizados em todas as fases de um empreendimento “offshore” da indústria de petróleo; Estes dados são usados desde o levantamento sísmico, perfuração, licenciamento, instalação e operação de sistemas de produção; Uma companhia de petróleo investe na realização de medições, processamento e análise de dados para atender suas metas empresariais estratégicas.

4 Informações Ambientais são utilizadas em praticamente todas as atividades offshore. Uso de Dados Meteo-Oceanográficos na Indústria de Petróleo

5 SísmicaSísmica Determinação de janelas temporais de ventos e ondas para operação dos navios Uso de Dados Meteo-Oceanográficos na Indústria de Petróleo

6 PerfuraçãoPerfuração NS-09 em Bonito NS-09 em Bonito Seleção da sonda; Dimensionamento da ancoragem e do riser Seleção da sonda; Dimensionamento da ancoragem e do riser Uso de Dados Meteo-Oceanográficos na Indústria de Petróleo

7 Dados meteo- oceanográficos são usados desde a fase de EVTE de um sistema de produção, passando pela concepção, o projeto, a instalação, a operação e descomissiona- mento. ProduçãoProdução P-25 em Albacora Uso de Dados Meteo-Oceanográficos na Indústria de Petróleo

8 DVD sobre sistemas marítimos de produção de óleo e gás Uso de Dados Meteo-Oceanográficos na Indústria de Petróleo

9 Efeito de Ondas e Ventos no Movimento Acoplado de Riser em um FPSO Contribuição: E. Casaprima - Grupo de Estruturas - PDP/MC Efeito de ondas e ventos sobre FPSO e Riser

10 Licenciamento ambiental (diagnóstico e monitoramento ambiental); Segurança das operações (incluindo questões trabalhistas); Gestão ambiental (indicadores ambientais); Licenciamento ambiental (diagnóstico e monitoramento ambiental); Segurança das operações (incluindo questões trabalhistas); Gestão ambiental (indicadores ambientais); SMSSMS Uso de Dados Meteo-Oceanográficos na Indústria de Petróleo

11 Fórmulas para Esforços de Ventos em Estruturas Ref: Reproduzido da norma RP2SK (Recommended Practice for Design and Analysis of Station Keeping Systems for Floating Structures ) da API Observem: !!!!!!!!!!!!!!!!!!! Um aumento percentual relativo na velocidade do vento, elevará este percentual ao quadrado na força de arraste do vento.Um aumento percentual relativo na velocidade do vento, elevará este percentual ao quadrado na força de arraste do vento. !!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!! Ref: Reproduzido da norma RP2SK (Recommended Practice for Design and Analysis of Station Keeping Systems for Floating Structures ) da API Observem: !!!!!!!!!!!!!!!!!!! Um aumento percentual relativo na velocidade do vento, elevará este percentual ao quadrado na força de arraste do vento.Um aumento percentual relativo na velocidade do vento, elevará este percentual ao quadrado na força de arraste do vento. !!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!! 2. Forças de ventos sobre Estruturas

12 Parâmetros de Ventos de Projeto Parâmetros de vento são utilizados no projeto de sistemas de ancoragem de navios tanto em terminais como em ambiente offshore. As forças devido ao vento são calculadas através de coeficientes aerodinâmicos, obtidos de ensaios e normas de projetos. Dependendo da Norma de Projeto, os valores de ventos de projeto estão associados a diferentes períodos de retorno (ex: 100 anos) e duração média (10 minutos, 1 minuto, 30 seg ou 3 seg) Forças de ventos sobre Estruturas

13 Plataforma P-54, operando em Roncador, norte da Bacia de Campos (foto esquerda) e docada no estaleiro Mauá (foto direita) Comparação: o campo de futebol do Maracanã tem 110 m de comprimento Esforços de Ventos em Estruturas: Exemplo da P-54 Forças de ventos sobre Estruturas

14 Esforços de Ventos em Estruturas: Exemplo da P-54 Forças de ventos sobre Estruturas

15 Magnitude da Força de Vento: Ex: Caso 144 Vento de projeto = 29 m/s (58 nós) Força lateral de vento = 6052 kN (617 toneladas-força) Comparação: Peso do VW GOL = 886 kgf Força / Peso GOL = 617 tf / 0.89 tf ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! A força lateral devido ao vento corresponde ao peso de 693 VW GOL corresponde ao peso de 693 VW GOL ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! Magnitude da Força de Vento: Ex: Caso 144 Vento de projeto = 29 m/s (58 nós) Força lateral de vento = 6052 kN (617 toneladas-força) Comparação: Peso do VW GOL = 886 kgf Força / Peso GOL = 617 tf / 0.89 tf ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! A força lateral devido ao vento corresponde ao peso de 693 VW GOL corresponde ao peso de 693 VW GOL ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! Colaboração: Engo. Ronaldo Rossi (CENPES/EB-E&P/EN) Esforços de Ventos em Estruturas: Exemplo da P-54 Forças de ventos sobre Estruturas

16 Magnitude da Força de Vento: Ex: Caso 144 Vento de projeto = 29 m/s (58 nós) Força lateral de vento = 6052 kN (617 toneladas-força) Comparação: A força lateral de vento na P-54 devido ao vento de 29 m/s corresponde ao peso de 693 VW GOL ! ! ! ! ! ! ! ! Empilhando 693 VW GOL teríamos 2,5 vezes a altura do Pão de Açucar ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! Magnitude da Força de Vento: Ex: Caso 144 Vento de projeto = 29 m/s (58 nós) Força lateral de vento = 6052 kN (617 toneladas-força) Comparação: A força lateral de vento na P-54 devido ao vento de 29 m/s corresponde ao peso de 693 VW GOL ! ! ! ! ! ! ! ! Empilhando 693 VW GOL teríamos 2,5 vezes a altura do Pão de Açucar ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! Esforços de Ventos em Estruturas: Exemplo da P-54 Forças de ventos sobre Estruturas

17 3. Efeitos de um Ciclone Tropical em Sistemas Marítimos de Produção (Katrina) Imagem do Ciclone Tropical Katrina em 29/Ago/2005 (reproduzida de site da NOAA)

18 Efeitos de um Ciclone Tropical em Sistemas Marítimos de Produção (Katrina)

19 Plataforma semi-sub Mars (da SHELL – BP) no Golfo do México, fundeada em 896 m de LDA, depois da passagem do Katrina (foto de 30/Ago/05) Efeitos de um Ciclone Tropical em Sistemas Marítimos de Produção (Katrina)

20 Destruição da Jack-up ENSCO 64 no Golfo do México Efeitos de um Ciclone Tropical em Sistemas Marítimos de Produção (Katrina)

21 Plataforma semi-sub encalhada depois da passagem do Katrina. Ela estava fundeada para manutenção e as linhas de amarras não suportaram as forças do vento. Efeitos de um Ciclone Tropical em Sistemas Marítimos de Produção (Katrina)

22 4. Projetos de P&D e Ações em Andamento Imagem do Ciclone Catarina no Oceano Atlântico Sul em Março/2004. Foi realizado um projeto de P&D com a USP para estudar o fenômeno.

23 Processos Extremos Meteo-Oceanográficos (PD-11035) Ciclones causando elevação do nível médio do mar e ondas de ressaca na Bacia de Campos (Evento de 05/05/2001) Projeto de P&D com o LPM/UFRJ para estudos de ventos intensos associados a ciclones Contribuição: Wallace Menezes e Claudine Dereczynski Ciclones causando elevação do nível médio do mar e ondas de ressaca na Bacia de Campos (Evento de 05/05/2001) Projeto de P&D com o LPM/UFRJ para estudos de ventos intensos associados a ciclones Contribuição: Wallace Menezes e Claudine Dereczynski Linhas de corrente e magnitude do vento (m/s) Projetos de P&D e Ações em Andamento

24 Ciclones gerando ventos intensos no oceano. Caso 12/12/2006 Colaboração: Wallace Menezes e Gilmara Furtado Ciclones gerando ventos intensos no oceano. Caso 12/12/2006 Colaboração: Wallace Menezes e Gilmara Furtado Escoamento em superfície (ms-1) Processos Extremos Meteo-Oceanográficos (PD-11035) Projetos de P&D e Ações em Andamento

25 Informações de campo por bóias remotas Bóias para medir onda, corrente, vento, pressão atmosférica, temperatura do ar e da água e salinidade Rede REMO: Desenvolvimento com Universidades e Empresas Incubadas Contribuição: Holos do Brasil e AMBIDADOS (Bóia nacional com preço bem inferior ao de similar importada) Bóias para medir onda, corrente, vento, pressão atmosférica, temperatura do ar e da água e salinidade Rede REMO: Desenvolvimento com Universidades e Empresas Incubadas Contribuição: Holos do Brasil e AMBIDADOS (Bóia nacional com preço bem inferior ao de similar importada) Projetos de P&D e Ações em Andamento

26 Rede de Modelagem e Observação Oceanográfica (REMO) - - Alinhamento e desenvolvimento conjunto de sistemas de previsão com a Divisão de Previsão Numérica do CHM/MARINHA (Instituição responsável pela previsão oceânica na METAREA5) Contribuição: CHM/MARINHA Projetos de P&D e Ações em Andamento

27 FIM Obrigado !