AS_407_2018

Ottobre 2018 Automazione e Strumentazione OIL&GAS applicazioni 70 La maggior parte dei nuovi giacimenti petroliferi è situata in mare, lontano dalla costa. Le FPSO (Floating Production Storage and Offloading Unit) - unità galleggianti di produzione, stoc- caggio e scarico - vengono utilizzate in numerosi progetti deep-water in località offshore remote, con condizioni di mare agitato. In passato, gli esperimenti fisici , dispendiosi sia in termini di tempo sia di denaro, erano l’unica alternativa per garantire che potessero resistere alle condizioni più estreme senza riportare danni. Petrobras si avvale della simulazione Ansys per ridurre il numero di esperimenti richiesti e ottenere dati di loading più dettagliati. Il contesto geologico I giacimenti pre-salt sono aggregazioni geolo- giche formatesi prima che vi si depositasse un massiccio strato di sale durante la spaccatura del supercontinente Gondwana, risultata poi nei con- tinenti che conosciamo oggi. Le scoperte di gia- cimenti pre-sal situati sulla piattaforma continen- tale brasiliana avvenuti negli ultimi decenni sono state valutate 50 miliardi di barili di petrolio , quattro volte le riserve brasiliane precedenti. Que- sti giacimenti presentano un’enorme sfida legata alla trivellazione perché si trovano a 3000 metri sott’acqua e sotto strati profondi 2000 metri di roccia e sale (quindi di difficile estrazione). Inol- tre, giacendo in acque profonde fino a centinaia di chilometri al largo della costa, dove spesso si verificano condizioni meteorologiche e marittime difficili, portare petrolio e gas in superficie pre- senta sfide particolari per le navi FPSO che vengono impiegate per ricevere questi idrocar- buri dai pozzi per poi elaborarli, immagazzinarli e scaricarli in una petroliera o in una conduttura. Acqua verde Lo scenario peggiore, denominato acqua ver- de , si verifica quando onde ininterrotte si river- sano sul ponte della FPSO. L’acqua verde non rappresenta una minaccia per l’integrità della na- ve, ma può danneggiare attrezzature critiche sulla sua superficie quali valvole di controllo, ca- naline portacavi, dispositivi antincendio e simili e, nel peggiore dei casi, causare un’interruzione nella produzione per via delle costose riparazioni da eseguire. Un’azienda potrebbe perdere entrate per centinaia di migliaia di dollari al giorno. At- tualmente, le compagnie petrolifere utilizzano principalmente esperi- menti scale-model per valutare il carico in con- dizioni di acque verdi, ma questo approccio è li- mitato dalla complessità Daniel Fonseca de Carvalho e Silva SIMULAZIONE PER LA SICUREZZA DEL TRASPORTO OIL&GAS Cavalcare l’onda A FIL DI RETE www.ansys.com www.petrobras.com.br Nel settore estrattivo, i natanti FPSO destinati alla produzione e al trasporto degli idrocarburi possono essere soggetti a forti sollecitazioni, specialmente in condizioni di mare grosso. Per studiare il comportamento di queste unità galleggianti, Petrobras ha utilizzato gli strumenti di simulazione di Ansys, riducendo il numero di esperimenti necessari e migliorando la qualità dei dati. L’AUTORE D. F. C. Silva, Research Engineer, Petrobras, Rio de Janeiro, Brazil Simulazione CFD (fonte: Petrobras)