Análise Paramétrica de Risers Verticais Complacentes

Abstract

Risers verticais complacentes (CVAR) consistem em uma alternativa relativamente recente para exploração de petróleo em águas ultra-profundas. A geometria do arranjo CVAR se apresenta predominantemente vertical com um offset horizontal entre o topo e a base. Sua configuração característica é obtida a partir da utilização de um trecho com revestimento de peso adicional na parte mais superior do riser e outro trecho com flutuadores, neste caso na região mais inferior. A disposição desses trechos ao longo da estrutura proporciona o aumento da tração ao longo do riser, mantendo os trechos verticais e atenuando a dinâmica da linha. O offset entre o topo e a base bem como a diferença de flutuação na região intermediária do riser geram uma leve curvatura nessa região. O dimensionamento do arranjo CVAR é determinado pela definição de 7 variáveis: diâmetro dos flutuadores, comprimento do trecho de flutuadores, espessura do revestimento pesado, comprimento do trecho de revestimento pesado, posição do conjunto revestimento pesado/flutuadores ao longo da linha, offset do poço e comprimento total da linha. Visando obter uma melhor compreensão do comportamento do arranjo CVAR, apresenta-se um estudo paramétrico do mesmo em função de suas variáveis de projeto características. O comportamento estrutural do riser é avaliado em termos de tensão combinada de von Mises, tração efetiva e raio de curvatura, observando-se a tendência de variação desses parâmetros de resposta a partir da variação das variáveis de projeto identificadas. Os resultados de um exemplo hipotético são apresentados e discutidos, aprimorando o conhecimento acerca de risers verticais complacentes e contribuindo no direcionamento do dimensionamento de tais estruturas.