Plataformas Semi Submersíveis – Semisubs

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Originalmente concebida como uma plataforma para operar com os pés apoiados no fundo do mar, as semi-submersíveis finalmente encontraram sua verdadeira vocação. Hoje as semisubs são as plataformas mais estáveis e muitas vezes são escolhidas para condições adversas devido à sua ótima estabilidade em águas agitadas, como é o caso dos poços em águas ultra profundas.

A semi-submersível é uma unidade projetada com um piso (drill floor) típico de plataforma, onde ficam os equipamentos de perfuração e outros compartimentos, ligados a esse piso pelas pernas da plataforma e que são considerados os cascos da plataforma, chamados pontoons, que ficam submersos e aonde há outros equipamentos, como bombas, sistema de lastro, thrusters etc. Um outro tipo de sonda de perfuração que pode perfurar em águas ultra profundas são os navios sonda, que podem, inclusive, acomodar mais equipamentos, mas as semisubs são escolhidas por sua ótima estabilidade. Este conceito de projeto, que permite à unidade submergir parcialmente, diminui tanto o caturro (movimento no sentido longitudinal da plataforma) quanto o balanço.

Plataforma Semi-Submersível

Quando em movimento (sim, muitas delas podem navegar), as semisubs não ficam mergulhadas na água. Somente durante as operações de perfuração é que elas ficam parcialmente submersas. Devido a sua capacidade de flutuar na água, o transporte dessas plataformas de uma locação para outra é relativamente fácil. Algumas semisubs movimentam-se através de operações de reboque ou então por navios semi-submersíveis (também conhecidos como navios-dique), que as transportam em seu convés, já outras têm o seu próprio sistema de propulsão.

Semisub sendo rebocada

Com base na forma como a plataforma está submerso na água, existem dois tipos principais de semisubs: “bottle-type” e “column stabilized”. 

Semisub sendo transportada por navio semi-submersível, também chamado de navio-dique

As semisubs “bottle-type” possuem as pernas em forma de garrafa, logo abaixo do piso da perfuração, e são submersas enchendo alguns compartimentos localizados nos cascos (pontoons) e às vezes nas pernas com água. A primeira geração deste tipo semisub, originalmente foi concebida como submersível. Sendo submersíveis, essas pernas ficavam completamente cheias de água, apoiadas no fundo do oceano.

Plataforma “bottle type”

Com o passar do tempo, os engenheiros e arquitetos navais percebram que este tipo de plataforma poderia manter sua estabilidade se as pernas fossem apenas parcialmente submersas, permitindo que a smesmas perfurassem em águas ultra profundas. Amarras são então usadas para manter a semisub no lugar, e estas âncoras são a única ligação que a plataforma tem com o fundo do mar.

Âncora de Plataforma no convés de um AHTS

Sendo semi-submersível, a plataforma oferece uma estabilidade excepcional para as operações de perfuração. Além de ameaças climáticas ocasionais, como tempestades, ciclones ou furacões, alguns locais de perfuração, principalmente em água mais profundas, estão num mar constantemente agitado. Sendo capazes de perfurar em águas mais profundas e mais agitadas, as semisubs abriram um novo filão para as operações de exploração e desenvolvimento de campos de petróleo.

Ocean Novag – SS tipo “Column Stabilized”

As plataformas semi-submersíveis mais conhecidas são as “column stabilized”. Neste tipo deplataforma, dois cascos horizontais são conectados através de colunas cilíndricas ou retangulares no convés de perfuração, logo acima da água. As colunas menores, que são as diagonais, são usadas para suportar a estrutura.

A submersão este tipo de semisub é conseguido preenchendo parcialmente a casca horizontal com água até que o equipamento tem submerso até a profundidade desejada. Amarras de ancoragem da plataforma acima do bem e de posicionamento dinâmico pode ajudar a manter a semisub no local, também.

Submersão de Plataforma

As semisubs e outras unidades offshore são amarradas de forma sistemática, mas existem muitos arranjos diferentes para várias situações. A amarração é feita com uma série de âncoras, seguindo diversos padrões de amarração que são usados para manter a plataforma flutuante no local, como por exemplo amarração simétrica de seis linhas, amarração simétrica de oito linhas, amarração simétrica doze linhas, amarração de nove linhas 45i-90i, dentre outros.

Esquema didático mostrando amarração de uma SS

Esses “spreads” (arranjos / padrões) de amarração são escolhidos em função da forma da unidade a ser ancorada e as condições do mar no qual ela será ancorada.

Amarração de Plataforma

Como a operação no poço é extremamente precisa, é muito importante que a semisub seja mantida na posição, mesmo com ondas e ventos agindo sobre ela. Além disso, operando em águas ultra profundas, o riser de perfuração pode abranger milhares de metros do piso de perfuração da até o BOP, localizado nofundo do mar, bem na cabeça do poço.

O equipamento de perfuração é relativamente flexível, permitindo que o mesmo suporte pequenos movimentos causados pelo vento e pelas ondas, mas os risers de perfuração não deve ser forçados além dos seus limites, pois podem quebrar.

A Deepwater Horizon era uma Semi Submersível DP

Adicionalmente, um sistema de posicionamento dinâmico pode ser utilizado, bem como cabos de amarração para manter o equipamento no local. O posicionamento dinâmico usa motores diferentes ou unidades de propulsão a bordo para neutralizar as ações de agentes externos que tendem a tirar a plataforma de posição. Muitas vezes o sistema de posicionamento dinâmico é guiada por sinais de telemetria de balizas instaladas no fundo do mar, informações enviadas por satélite e até mesmo por movimentos angulares de um cabo.

Esperamos que esta matéria tenha sido bem elucidativa a todos os leitores.

Por Rodrigo Cintra

19 COMENTÁRIOS

  1. Olá Rodrigo, muito bom este site com informações sobre as plataformas. Tenho uma questão. É possível a construção de um edíficio de 3 andares sobre a plataforma. Até que peso ela suporta. É possível a sustentação?

    Aguardo seu retorno.

    Obrigada,
    Angela Riello Lopes

    • Tudo é possível, dependendo somente do projeto.
      Desde que questões relativas à estabilidade da unidade sejam respeitadas, praticamente não há limites a respeito do que se pode construir sobre uma plataforma.
      Agradecemos muito por sua participação.
      Há bastante notícias e informações sobre plataformas em nosso site e ainda há muito por vir. Estamos há apenas 1 mês no ar.

  2. Rodrigo, obrigada por sua resposta.
    Mas, há outras que gostaria que respondesse:
    Quais são as principais questões de estabilidade da plataforma? Há algum tipo de restrição para a construção de um prédio de 3 andares? É necessario algum tipo de alteração no processo de construção, ou por ex. uma casa poderia ser construida numa plataforma da mesma maneira que seria construida sobre a terra? Há limite de peso da construção sobre a plataforma maritima?
    Desde já agradeço.

    • Isso é um assunto complexo demais e eu não sou a pessoa mais indicada para te responder. Plataformas fixas estão sujeitas a vibrações, por exemplo, a todo instante. Não há restrição de “andares”, que aqui chamamos de convéses, níveis ou pisos. A minha, por exemplo, tem 8 níveis. Plataformas flutuantes estão sujeitas aos movimentos do mar, assim como as embarcações em geral. Não há limite de peso, basta fazer um projeto condizente, somente isso.
      O que você está me perguntando é a mesma coisa que se você me perguntasse se há limite de peso para se construir um prédio, por exemplo. Tudo depende do projeto.
      Queria poder te ajudar mais do que isso, mas, infelizmente, isso daria um livro e tenho certeza que você me entede. Procure material sobre Estabilidade de embarcações que você vai entender o que eu estou falando. Obrigado por sua visita e continue participando de nosso site. Tenha certeza que cada comentário em cada matéria é muito mportante para nossa Equipe.

  3. Caro Rodrigo, muito interessante o seu post. Com relação ao sistema de ancoragem de uma semi-sub, até quantos metros de profundidade o sistema de ancoragem tradicional é confiável ? Existe uma profundidade à partir da qual somente o sistema de posicionamento dinâmico fica responsável pela ancoragem da Semi-sub ?

    • Hang Off é uma operação feita com o BOP (Blow Out Preventer) de uma plataforma, onde apioamos a coluna de perfuração em uma das gavetas e a cisalhante atua no corpo do tubo de perfuração, cortando-o.
      Tem gente que usa esta terminologia para definir a operação de ancoragem de uma plataforma à uma monobóia, mas é raro.
      O que pode acontecer é de a semi-submersível não possuir sistema de DP e aí, neste caso, por ser ancorada, vc vai ver este termo “hang off”, mas geralmente usam o termo anchored Rig mesmo. Na minha opinião, o melhor uso para esta terminologia é para definir a operação que citei acima, com o BOP. Espero ter ajudado.

  4. Rodrigo Só tenho a Agradecer vocês Sempre tocarem em assuntos tão Pertinentes a Matéria Offshore que Muitos dos artigos vou Usar na Fundamentação do Histórico do Acidente que me Incapacitou como você já Sabe e sem mais Blá Blá Blá Vocês não deixaram e não Deixam a Peteca Cair e nenhum Momento…O Melhor e Mais Completo Portal Marítimo…Também Considero como Profissional da Área como a “Casa” do Mergulhador!!!Parabéns!!!

  5. Nobre Rodrigo

    Excelente matéria. Eu só tenho dúvida com relação a propulsão própria. O que influencia, por exemplo se ela vai ou não ter? E quais as vantagens e desvantagens de tê-la? Por exemplo, qualquer tipo de semi-submersível pode ter propulsão própria? Uma A Deepwater Horizon
    Semi Submersível , Ocean Novag – SS tipo “Column Stabilized”, “bottle type”, podem ter propulsão própria. Onde posso achar um material de semi-submersível somente com propulsão própria?

    Grande abraço
    Alex

  6. Nossa muito legal, estudei sobre as Plataformas a muito tempo atras, é sempre bom relembrar, é sempre bom fazer reciclagens,é sempre bom se manter atualizado,e sempre vai ter boas novidades, linda matéria Rodrigo parabéns,

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