ANÁLISE NUMÉRICA DE CRAVAÇÃO DE ESTACAS TORPEDO MODELADAS POR INTEGRAL DE PRESSÕES
Documento
Informações da Dissertação
Título
ANÁLISE NUMÉRICA DE CRAVAÇÃO DE ESTACAS TORPEDO MODELADAS POR INTEGRAL DE PRESSÕES
Autor
Carolina Maria Nunes Bezerra
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.
Ano
2017
Orientadores
Fabrício Nogueira Corrêa