Carolina Maria Nunes Bezerra
Orientador(es)
Fabrício Nogueira Corrêa
Resumo
Na exploração de petróleo em águas profundas, as fundações da ancoragem são geralmente submetidas a cargas elevadas em um solo que, em sua maioria, são extremamente moles. Para contornar este problema, a estaca torpedo é frequentemente utilizada como ancoragem para fixação no fundo do mar. Nesse contexto, este trabalho apresenta uma nova abordagem numérica para representar a reação do solo sobre a estaca, em uma ferramenta de análise global para análise de seu procedimento de instalação. Portanto, esse método é associado à uma formulação fracamente acoplada no domínio do tempo, onde o torpedo é representado por um corpo rígido com seis graus de liberdade e as linhas de ancoragem e lançamento são representadas por elementos finitos. O metodo foi desenvolvido no programa SITUA-Prosim e comparado com o modelo claássico de True. Nesse procedimento numérico, a velocidade de impacto e dados físicos foram usados para representar um lançamento real ocorrido na Bacia de Campos-Brasil. Os fatores geométricos (ponta e aletas) e a variação do coeficiente de arrasto foram avaliados como parâmetros de influencia na profundidade final de cravação do torpedo.
Abstract
In deep-water offshore oil exploration, the mooring foundations are usually submitted to high loads in a soil that is, usually, extremely soft. To circumvent this problem, torpedo anchor is frequently used to fix the mooring line on seabed. In this context, this paper presents a new numerical approach to represent the soil reaction of torpedo anchor, in a global analysis tool to model its installation procedure, via a numerical integral of soil pressures on its penetrated surface. Therefore, this method is associated to the weak coupling formulation in time domain, in which the torpedo is represented by a rigid body with six degrees of freedom and the mooring and launching lines are represented by finite elements. The method was developed on in-house program SITUA-Prosim and compared to the classic True model. In this numerical procedure, a typical impact velocity and physical data were used to represent a real launching procedure evaluated in Campos Basin-Brazil. The geometric factors (presence of wings and tip) and the variation of the soil drag coefficient were evaluated as parameters of influence in the embedment depth of the anchor.