Modelagem Probabilística Integrada para Avaliação da Integridade Estrutural de Poços Submarinos
Integridade de poços submarinos. Confiabilidade estrutural. Sistema de barreiras. Probabilidade de falha. Método FORM.
A garantia da integridade estrutural de poços submarinos, submetidos a condições cada vez mais severas de pressão e temperatura, é um fator crítico para a indústria de petróleo e gás, já que a ocorrência de eventos de perda de integridade eleva a exposição a danos ambientais, econômicos e à vida humana. O projeto convencional dos elementos de barreira, baseado em fatores de segurança, não quantifica de forma explícita as incertezas que governam seu comportamento. Nesta tese, apresenta-se uma metodologia de avaliação probabilística da integridade estrutural dos elementos de barreira de poços submarinos – revestimento, bainha de cimento, packer e formação, considerando-os tanto de forma isolada quanto integrada, com a representação das associações em série e em paralelo e a identificação dos caminhos de falha. As incertezas das variáveis de resistência e de carregamento são incorporadas pela teoria da confiabilidade estrutural, e as probabilidades de falha são estimadas pelo Método de Confiabilidade de Primeira Ordem (FORM), com a simulação de Monte Carlo empregada como referência de validação em casos selecionados. A metodologia é aplicada a dois estudos de caso em poços submarinos, compreendendo um cenário típico de projeto e o acompanhamento de uma operação de injeção de gás ao longo do tempo. Conclui-se que a abordagem proposta fornece uma medida quantitativa da integridade do poço, complementar ao fator de segurança determinístico, e aplicável às etapas de projeto e de operação.