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Estudo de viabilidade de um procedimento para avaliar os efeitos do espaço sem flutuadores que ocorre na conexão entre duas juntas de riser de perfuração no fenômeno das VIV

Processo: 15/22562-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE  
Vigência (Início): 01 de novembro de 2015
Vigência (Término): 31 de julho de 2016
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Naval e Oceânica - Projeto de Navios e de Sistemas Oceânicos
Pesquisador responsável:Raphael Issamu Tsukada
Beneficiário:Raphael Issamu Tsukada
Empresa:DPR Engenharia Assessoria e Consultoria em Projetos da Área Petrolífera Ltda
Vinculado ao auxílio:14/22764-5 - Estudo de viabilidade de um procedimento para avaliar os efeitos do espaço sem flutuadores que ocorre na conexão entre duas juntas de riser de perfuração no fenômeno das VIV, AP.PIPE
Assunto(s):Risers   Perfuração de poços   Vibrações

Resumo

Nesta última década, diversos reservatórios em águas profundas e ultra profundas foram descobertos. Atualmente, alguns desses reservatórios estão em fase de exploração e têm demandado sondas de perfuração cada vez mais sofisticadas, assim como longos risers de perfuração. Neste cenário, o riser de perfuração torna-se um equipamento crítico, uma vez que superdimensionado, visando a segurança da operação, pode acabar por inviabiliza-la por conta do alto peso que acabará requerendo plataformas de grandes dimensões. Neste sentido, um grande esforço tem sido feito de forma a predizer com maior precisão o comportamento destas estruturas. Dentre as forças às quais estas estruturas estão sujeitas pode-se citar as vibrações induzidas por vórtices, que não apenas aumentam os danos de fadiga dos risers como também causam amplificação das forças de arrasto. Atualmente, o software SHEAR7 pode ser considerado o benchmarking na predição das VIVs. No entanto, ainda existem lacunas de melhoria deste software, como apontado pela literatura técnica. Uma das lacunas diz respeito às seções do riser com flutuadores. Geralmente, na conexão entre as juntas dos risers existe uma região com ausência de flutuadores, que produz trechos com extremidades livres, induzindo tridimensionalidades no escoamento. Neste sentido, a presente proposta tem por objetivo quantificar a melhoria originada ao se usar coeficientes hidrodinâmicos considerando as extremidades livres entre os flutuadores. Para alcançar este objetivo serão realizados alguns experimentos, visando apenas uma condição ambiental, de forma que os coeficientes hidrodinâmicos possam ser estimados, tais como: coeficiente de sustentação e arrasto, número de Strouhal e dados que possibilitem determinar o amortecimento hidrodinâmico. Estes coeficientes serão inseridos no software SHEAR7. Uma condição real de riser de perfuração será simulada no SHEAR7 e os resultados serão comparados com os dados medidos, de forma que seja possível quantificar a melhoria causada pelo uso dos coeficientes hidrodinâmicos obtidos neste projeto. (AU)