Otimização dos flutuadores de risers com catenária em configuração complexa

Abstract

Em projetos de risers, dutos que conduzem o óleo e gás do poço à unidade de produção, a metodologia tradicional de pré-dimensionamento é baseada em tentativa e erro, o que proporciona a essa atividade uma considerável dependência da experiência do projetista. A utilização de risers com catenária em configuração complexa, capazes de permitir a extração de petróleo em condições de mar mais severas, pode agregar maior complexidade a esse processo de pré-dimensionamento, uma vez que novas variáveis de projeto são adicionadas ao problema pelo uso de módulos flutuadores acoplados em um segmento intermediário do riser. Este trabalho propõe a aplicação de uma metodologia de otimização dos flutuadores no pré-dimensionamento de risers com catenária em configuração complexa na determinação da configuração de equilíbrio estático. Para tanto, o problema de otimização é formulado matematicamente, resultando em um aplicativo computacional que combina o framework DOOLINES, um simulador para a análise estática e dinâmica de linhas de ancoragem e risers, e da toolbox de otimização do MATLAB®, para o gerenciamento desse processo que faz uso de uma técnica híbrida: iniciando com Algoritmos Genéticos e finalizando com Programação Quadrática Sequencial. Um estudo de caso é apresentado e discutido, demonstrando a funcionalidade desse aplicativo que proporciona um resultado tido como o melhor possível, para a medida de eficiência adotada.

Keywords

• Otimização estrutural
• risers em catenária complexa
• Algoritmo Genético