Plataformas de Produção Offshore: Tipos e Considerações de Projeto

Tipos de Plataformas de Produção

Plataforma Auto-Elevável (Jack Up)

Uma plataforma Jack Up é uma estrutura offshore composta por um casco, pernas e um sistema de içamento que permite que ela possa ser rebocada para a locação de operação, baixar as pernas para apoiá-las no solo marinho e elevar o casco.

Tópicos de Projeto

• Casco

  Cascos grandes melhoram a estabilidade, resistência e operabilidade, mas aumentam a carga de vento, são mais pesados, aumentam a carga de reboque e requerem maiores tanques de pré-carga em Jack Ups com 3 pernas.

• Pernas

  Pernas cilíndricas ou pernas treliçadas com maior espaçamento entre cordas são mais rígidas, mas também pesam mais e reduzem o empuxo do casco. Além disso, estas pernas treliçadas requerem longos elementos transversais que são mais sujeitos à flambagem.

• Espaçamento entre Pernas

  Maiores espaçamentos entre pernas reduzem as reações nos apoios durante uma tempestade. Também atuam favoravelmente quando uma perna afunda mais do que outras durante a operação de pré-carga. Entretanto, requerem cascos maiores.

• Comprimento das Pernas

  Longos comprimentos permitem atingir águas mais profundas, maior penetração no solo e elevação acima da linha d’água, mas resultam em maiores cargas de vento, reduzem a estabilidade e aumentam a inércia durante o reboque.

• Aço

  Graus de aço mais elevados resultam em estruturas mais leves, mas também produzem componentes menos rígidos.

• Sapatas

  Grandes sapatas reduzem a pressão de sustentação resultando em uma menor penetração no solo marinho. Além disso, requerem maiores aberturas no casco reduzindo sua estabilidade e capacidade de suportar cargas em caso de rápida penetração.

Plataforma Submersível

A plataforma submersível é uma estrutura offshore móvel que é rebocada para a locação, lastreada e assentada no solo marinho para iniciar a operação.

Plataforma Semi-Submersível

Inicialmente projetada para operações de perfuração, foi adaptada para produção e denominada de SPA (Sistema de Produção Antecipado). É uma estrutura transparente às ondas e rapidamente foi adaptada para águas profundas.

Meteoceanografia

Considerações importantes incluem:

• Corrente
• Vento
• Onda
• Maré
• Outros: salinidade, temperatura da água, PH, oxigênio dissolvido, temperatura do ar, pressão atmosférica, umidade, etc.

Projeto de uma Unidade de Produção

• Arranjo da Plataforma
• Ancoragem
  • Tipos de Pontos Fixos
  • Materiais das Linhas de Ancoragem
  • Fairleads / Chain Stoppers / Guinchos
  • Tambores e Paióis
  • Equações da Catenária

Ancoragem

Tipos de Pontos Fixos

• Âncoras de Arrasto (Convencionais)
• Âncoras VLA (suportam carga vertical)
• Estacas de Sucção
• Estacas Torpedo
• Estacas Grauteadas

Estacas de Sucção

Utilizam a sucção através de uma bomba, acoplada no topo da estaca, para cravação no solo marinho.

Estacas Cravadas por Perfuração e Cimentação

O mesmo processo utilizado na perfuração de poços.

Estacas Torpedo

Estacas cravadas por gravidade patenteadas pela Petrobras.

Materiais das Linhas de Ancoragem

• Amarras
  • Com malhete
  • Sem malhete
• Acessórios
• Cabos de aço
• Cabos de fibra
  • Poliéster
  • Outras
• Amarras
  • Com malhete
  • Sem malhete

Acessórios

Elos Kenter, Elos C (Baldt), Manilhas

Cabos de Aço e Cabos de Fibra

Poliéster