Para análise de deriva foram obtidas conclusões voltadas para as diferentes respostas das embarcações às condições adotadas. Observa-se que as direções de cargas ambientais aplicadas influenciam diretamente nas conclusões comparativas e por isso foram realizadas simulações para três aproamentos diferentes: mar de proa (0°), mar oblíquo (45°) e mar de través (90°).
A Tabela 5-7, Tabela 5-8 e Tabela 5-9 apresentam para cada embarcação os tempos de POD, de alerta vermelho e de alerta amarelo obtidos como resultado das análises realizadas. Além disso apresentam os deslocamentos que a embarcação teve de seu ponto inicial (acima do poço) até atingir cada ponto desses tempos citados. Por último tem-se o critério que falhou primeiro na análise, responsável por determinar o tempo máximo disponível para desconexão do poço (Tempo de POD).
Como o objetivo desta análise é determinar o tempo máximo permissível para a desconexão do poço em um caso de perda da capacidade de DP, quanto maior o tempo de POD encontrado melhor e mais segura é a operação. Desta forma serão realizadas as comparações entre as duas sondas, afim de determinar para cada caso qual apresenta melhor resposta.
12,88% 12,16% 11,80% 12,00% 12,20% 12,40% 12,60% 12,80% 13,00% ja n ela d e O p era ção (% Lâ m in a d 'águ a) Sondas
Non-Drilling
Semisubmersível NavioTabela 5-7 Resultados para Lâmina d’água Rasa Aproamento Embarcação Tempo (s) Raios (m) Critério limitante Tempo de POD Alerta
Vermelho Amarelo Alerta POD Vermelho Alerta Amarelo Alerta
0°
Semissubmersível 69,2 9,2 6,8 17,2 0,4 0,2 MF na Cabeça de Poço Navio 96,4 36,4 25,8 16,5 2,7 1,3 MF na Cabeça de Poço
45° Semissubmersível 67,8 7,8 5,6 17,2 0,3 0,2
MF na Cabeça de Poço Navio 75,0 15,0 10,6 18,1 0,8 0,4 MF na Cabeça de Poço
90°
Semissubmersível 75,4 15,4 11 16,9 0,9 0,4 MF na Cabeça de Poço
Navio 72,2 12,2 8,8 17,3 0,6 0,3 MF na Cabeça
de Poço
Figura 5-8 Tempo de POD para a Semissumersível em Águas Rasas
Tabela 5-8 Resultados para Lâmina d’água Profunda
Aproamento Embarcação Tempo (s) Raios (m) Critério limitante Tempo de POD Alerta Vermelho Alerta Amarelo POD Alerta Vermelho Alerta Amarelo 0°
Semissubmersível 88,4 28,4 20,0 69,3 8,4 4,2 MF na Cabeça de Poço Navio 124,8 64,8 45,2 65,7 19,4 9,7 MF na Cabeça de Poço
45°
Semissubmersível 87,8 27,8 19,4 69 8,3 4,1 MF na Cabeça de Poço Navio 91,2 31,2 22,2 81,1 10,2 5,1 MF na Cabeça de Poço
90° Semissubmersível 101,2 41,2 28,6 65,2 12,6 6,3
MF na Cabeça de Poço Navio 89,8 29,8 21 76,3 9,4 4,7 MF na Cabeça de Poço
Figura 5-9 Tempo de POD para o Navio em Águas Profundas
Tabela 5-9 Resultados para Lâmina d’água Ultra Profundas Aproamento Embarcação Tempo (s) Raios (m) Critério limitante Tempo de POD Alerta
Vermelho Amarelo Alerta POD Vermelho Alerta Amarelo Alerta
0° Semissubmersível 103,2
43,2 29,8 134,5 28,7 14,3 do Tracionador Curso Máximo
Navio 165,6 105,6 72,6 147,8 66,9 33,5 do Tracionador Curso Máximo
45° Semissubmersível
104,8 44,8 30,6 134,7 31,1 15,5 Curso Máximo do Tracionador Navio 87,2 27,2 19,4 121,9 13 6,5 do Tracionador Curso Máximo
90° Semissubmersível 131,2
71,2 48,2 143 50,7 25,3 do Tracionador Curso Máximo
Navio 88,4 28,4 20 120 14,4 7,2 do Tracionador Curso Máximo
Figura 5-12 Tempo de POD para a Semissubmersível em Águas Ultra Profundas
As conclusões obtidas foram diferentes para cada aproamento adotado. Para a condição de mar oblíquo, a embarcação que apresentou pior desempenho nas lâminas d’água rasas e profundas foi a semissubmersível. Esta conclusão pode ser explicada por esta ser a direção de aplicação de carga mais crítica para a plataforma, uma vez que é a que apresenta maior área de incidência sobre ela.
Porém, para a condição de lâmina d’água ultra profunda de mar oblíquo, o navio apresentou pior tempo de resposta. Este resultado pode ser explicado devido à mudança no critério limitante para esta profundidade que deixou de ser o momento fletor na cabeça de poço e passou a ser o curso máximo das linhas tracionadoras.
Quanto menor for lâmina d’água, maior é a angulação do riser em relação ao poço e por isso maior é o momento fletor atuando sobre ele, que foi o critério de falha resultante para os casos de lâmina d’água rasa e profunda. A Figura 5-13 abaixo apresenta uma representação dessa angulação e evidencia a variação devido à mudança de profundidade. As figuras seguintes apresentam os tempos de POD para
Figura 5-13 Representação de Angulação do Riser Para Diferentes Profundidades
Tem-se que
Onde:
é o ângulo do riser adotado para a condição de águas rasas em relação à um plano vertical perpendicular ao plano longitudinal da embarcação.
é o ângulo do riser adotado para a condição de águas profundas em relação à um plano vertical perpendicular ao plano longitudinal da embarcação.
é o ângulo do riser adotado para a condição de águas ultra profundas em relação à um plano vertical perpendicular ao plano longitudinal da embarcação.
Figura 5-16 Tempo de POD para Águas Ultra Profundas – Mar Oblíquo
Para a condição mar de través, naturalmente o navio apresentou pior resposta para todos os casos de lâminas d’água, uma vez que é a direção que incide sobre maior área da embarcação, neste caso a área longitudinal. Com isso quanto maior a área de aplicação de força, maior é a intensidade e influência desta no movimento de deriva.
Figura 5-18 Tempo de POD para Águas Profundas – Mar de Través
intensidade da forças sobre ele. Por mais que a intensidade de forças sejam próximas para este aproamento, a diferença de inércia entre as duas determina a melhor resposta para o navio.
Figura 5-20 Tempo de POD para Águas Rasas – Mar de de Proa
Figura 5-22 Tempo de POD para Águas Ultra Profundas – Mar de Proa
Para fins de interpretação dos resultados, foram analisadas a resultante das forças ambientais atuantes nas duas embarcações para a condição de mar oblíquo (mais crítica para semissubmersível) e de mar de través (mais crítica para o navio). No geral as cargas ambientais apresentam consideravelmente menor intensidade na semissubmersível do que no navio, o que pode ser explicado devido à diferença entre as áreas vélicas e submersas das duas embarcações.
Considerando apenas a intensidade das forças, espera-se que a semissubmersível apresente melhores resultados de tempo disponível para desconexão. Porém, deve-se considerar o deslocamento das duas sondas e as suas propriedades de massas adicionais para duas amplitudes de movimentos no plano de linha d’água: Surge e Sway.
O navio apresenta propriedade de inércia maior do que a semissubmersível, e por este motivo é necessária uma força maior para acelerá-lo igualmente. Para comparar
Com isso tem-se que:
Onde:
é a força ambiental resultante na embarcação em função do tempo
é a massa da embarcação
é a massa adicional de Surge
é a massa adicional de Sway
é a aceleração da embarcação ao longo do tempo
Figura 5-24 Aceleração de surge nas sondas – Mar Oblíquo em Águas Rasas
Figura 5-26 Força Resultante nas sondas – Mar Oblíquo em Águas Profundas
Figura 5-28 Aceleração de sway nas sondas – Mar Oblíquo em Águas Profundas
Figura 5-30 Aceleração de surge nas sondas – Mar Oblíquo em Ultra Profundas
Figura 5-32 Força Resultante nas sondas – Mar de Través em Águas Rasas
Figura 5-34 Aceleração de sway nas sondas – Mar de Través em Águas Rasas
Figura 5-36 Aceleração de surge nas sondas – Mar de Través em Águas Profundas
Figura 5-38 Força Resultante nas sondas – Mar de Través em Águas Ultra Profundas
Figura 5-39 Aceleração de surge nas sondas – Mar de Través em Águas Ultra Profundas
Figura 5-40 Aceleração de Sway nas sondas – Mar de Través em Águas Ultra Profundas
Em relação às lâminas d’água, não pode-se concluir qual embarcação apresentou melhor desempenho no escopo de análise de deriva. Porém deve-se observar que para os resultados encontrados, quanto maior a profundidade maior é tempo disponível para desconexão. Isto ocorre porque a distância de deriva até atingir a primeira falha segue uma lógica de proporção de lâmina d’água.
Portanto, se a perfuração for em uma lâmina d’água rasa, a distância de deriva até atingir o primeiro critério limitante vai ser proporcional à profundidade e quanto menor for essa distância, mais rápido a sonda é capaz de cobri-la e consequentemente menor é o tempo disponível para a desconexão.