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[pt] EFEITO DA DEGRADAÇÃO DO SOLO NA FADIGA DE CABEÇAS DE POÇO SUBMARINAS / [en] EFFECT OF SOIL DEGRADATION ON THE FATIGUE OF SUBSEA WELLHEADSRAFAEL DIAS 31 January 2022 (has links)
[pt] A perfuração de poços marítimos em águas profundas e ultra-profundas
é feita por sondas de perfuração flutuantes, que se conectam ao poço no leito
marinho por meio do riser de perfuração. Essa conexão transmite esforços
dinâmicos para a cabeça de poço e revestimentos, provocando fadiga nessa
estrutura.
Levantou-se a hipótese de que as características dinâmicas do sistema
mudam quando há aplicação de um carregamento elevado devido à deriva da
sonda após uma falha do sistema elétrico, alterando o dano acumulado por
fadiga.
A primeira etapa do trabalho envolveu a simulação estática deste carregamento extremo em um modelo solo-estaca em elementos finitos 3D. Com
base nos resultados obtidos, realizou-se uma análise dinâmica para dois tipos
de solo e duas lâminas d água diferentes.
Concluiu-se que o solo menos rígido sofre pouca influência sobre o dano
acumulado, enquanto que para o solo mais rígido aumenta-se em cerca de 50 por cento
o dano acumulado. / [en] The drilling of offshore oilwells in deep and ultra-deep waters is done
by floating drilling rigs, which connect to the well in the seabed through the
drilling riser. This connection transmits dynamic efforts to the wellhead and
casings, causing fatigue in this structure.
We formulated the hypothesis that dynamic characteristics of the system
change when a high load is applied if the rig drifts after a blackout, changing
the accumulated damage from fatigue.
At first, we have simulated the consequences of this extreme load using
a soil-pile model in Abaqus, a 3D finite element software. Based on the results
obtained, a dynamic analysis was performed for two different soil types and
two different water depths.
It was concluded that the less rigid soil is only a little sensitive to the
degradation of soil condition, meanwhile the more rigid soil increases the
accumulated damage by about 50 percent.
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