Introdução a um Jack up Rig

um Jack Up é um tipo de plataformas de perfuração offshore. Ele é constituído de um casco, pernas, e um sistema de elevação e um jack equipamento pode ser rebocado para a ventos site e, em seguida, abaixe suas pernas no fundo do mar para levantar o casco, proporcionando um trabalho estável deck que é forte o suficiente para lidar com as cargas ambientais.

outra vantagem das plataformas Jack Up é que elas podem operar em altas velocidades do vento e com alturas de ondas significativas, bem como em profundidades de água atingindo 500 pés. Uma vez que o Jack Up será finalmente suportado pelo fundo do mar, eles geralmente são pré-carregados na chegada ao local pretendido para simular o tipo de cargas nas pernas às quais serão expostos. Isto assegura-se de que uma vez que o equipamento esteja levantado inteiramente e na operação, o fundo do mar possa fornecer uma fundação forte para o equipamento.

a indústria offshore fez uso significativo de plataformas Jack Up há mais de 60 anos. Eles são especialmente úteis para perfuração de exploração, pois são relativamente fáceis de configurar e também fornecem amplas áreas de produção, Acomodação e manutenção. Ao longo dos anos, Jack Ups foram empurrados para seus limites em termos do que eles podem fazer. Isto inclui seus limites levando da carga da plataforma quando à tona e quando elevados, seus limites ambientais e de perfuração, e o solo, ou fundação, limites. Ao ultrapassar esses limites, as empresas de perfuração puderam explorar águas mais profundas, perfurar reservatórios profundos em condições adversas e até perfurar em áreas com solos e fundações instáveis.

componentes de plataformas Jack Up

cada unidade Jack Up é composta por três componentes principais: o casco, as pernas e os pés e o equipamento usado no Jack Up. Cada um desses componentes será descrito abaixo e suas funções também serão explicadas.

Casco

muito parecido com o casco de um barco, o casco de uma unidade Jack Up é estanque e abriga ou suporta o equipamento, sistemas e pessoal necessários para realizar operações normais. Enquanto o Jack up está à tona, o casco também fornece a flutuabilidade necessária para impedir que o Jack up afunde. Os parâmetros do casco podem variar dependendo dos diferentes modos de operação da unidade.

Figura 1 – Casco

Como regra, quanto maior o comprimento e a profundidade do casco, a mais variável de carga do convés e equipamento da Tomada Até a unidade será capaz de transportar. Isso é especialmente verdadeiro enquanto está em seu modo à tona, uma vez que há maior espaço no convés e flutuabilidade adicional. Cascos maiores têm outra vantagem, pois fornecem um espaço maior dentro e fora para acomodar tubulações e máquinas e permitem áreas de trabalho claras. Cascos maiores também podem ter maior capacidade de pré-carga, o que permite mais flexibilidade durante as operações de pré-carga.

existem algumas desvantagens para cascos maiores, no entanto. Eles geralmente estão sujeitos a cargas de vento, corrente e onda mais altas. Além disso, uma vez que um casco maior aumenta o peso do macaco, eles exigirão tomadas de elevação adicionais com uma capacidade maior para elevar e segurar a unidade com segurança. Finalmente, o peso adicional tem um impacto no período natural do macaco enquanto ele está em seu modo elevado.

outro fator que tem um impacto direto na quantidade de carga variável do convés que pode ser transportada, bem como na estabilidade à tona, é o calado do casco. Isso se refere à distância entre a linha de água à tona e a linha de base do casco. O calado do casco tem uma relação oposta com a borda livre do casco, que se refere à distância entre a linha de água à tona e o convés principal do casco. Portanto, à medida que o rascunho de um macaco aumenta, a borda livre diminui na mesma quantidade.

com dois Jack Ups com cascos idênticos, aquele com o rascunho mais profundo pesará mais. Este peso extra poderia vir do peso do navio leve ou da carga variável da plataforma. Por outro lado, a unidade com o esboço mais profundo sofrerá da estabilidade à tona diminuída comparada a sua contraparte mais rasa. No entanto, o fator mais influente na estabilidade à tona de uma unidade Jack Up é sua borda livre. Se o comprimento do casco e da perna de dois Jack Ups for idêntico, aquele com uma borda livre Maior terá a maior estabilidade à tona.

perna e pé

as pernas e os pés de um macaco são feitos de aço e servem para suportar o casco enquanto a unidade está elevada e oferecem a estabilidade necessária para resistir a cargas laterais. Footings são usados para aumentar a área de suporte do solo, o que significa que o Jack Up pode ser usado em áreas com menor resistência do solo do que se houvesse uma área de rolamento menor. Tanto as pernas quanto os pés têm múltiplas características que afetam a maneira como a unidade reage nos modos elevado e à tona e, portanto, é importante entender essas características.

Figura 2 – Pernas

Um Jack Up da unidade de pernas pode se estender a até 500 pés acima da superfície da água quando a unidade é rebocado, mesmo quando eles estão completamente retraídos. Pernas maiores e mais longas geralmente têm o maior impacto na estabilidade à tona de uma unidade de Elevação. Devido à grande área de vento das pernas e ao peso pesado que causa um alto Centro de gravidade, a estabilidade à tona será afetada negativamente. Unidades com pernas maiores serão menos estáveis do que outras unidades com a mesma configuração e calado do casco.

quando a unidade está em seu modo elevado, suas pernas serão afetadas por ondas, vento e cargas de corrente. Além das condições ambientais, a magnitude dessas cargas é resultado da profundidade da água, espaço de ar (a distância entre a linha de base do casco e a linha de água) e até que ponto os fundamentos penetram no fundo do mar. Uma regra geral é que quanto maiores as pernas e os pés, mais carga será exercida sobre eles pelo vento, ondas e corrente.

dependendo de seu design e tamanho, pernas diferentes exibirão diferentes quantidades de rigidez lateral. Isso se refere à quantidade de carga necessária para produzir uma deflexão unitária. Essa rigidez diminui à medida que a profundidade da água aumenta e, em profundidades mais altas, a rigidez flexural (a área da corda e o espaçamento) tem um impacto muito maior do que a rigidez de cisalhamento (cinta). A rigidez da perna está diretamente relacionada à rigidez do macaco enquanto a unidade está em seu modo elevado, o que afeta a quantidade de oscilação do casco e o período natural da unidade de macaco.

Equipamentos De Perfuração

cada unidade Jack Up exigirá certos equipamentos para cumprir sua finalidade. Este equipamento terá, portanto, um efeito sobre o tamanho do casco e o peso do navio leve da plataforma geral. O equipamento usado em plataformas Jack Up pode ser dividido em três classificações principais: Equipamento marítimo, Equipamento de missão e equipamento de Elevação.

o equipamento marítimo é tudo o que não está diretamente relacionado ao equipamento da missão. Esta categoria de equipamentos marítimos, portanto, abrange todos os equipamentos que se poderia esperar encontrar em um veículo marítimo comum, como um motor a diesel, tubulação de óleo, equipamentos elétricos, botes salva-vidas, radar e sonar, equipamentos de comunicação e assim por diante. Embora todo esse equipamento não seja diretamente relevante para a missão da plataforma, é essencial para apoiar o pessoal a bordo da plataforma e permitir que ela opere por conta própria no mar. O equipamento marítimo é tipicamente classificado como parte do peso leve do equipamento.

Figura 3 – equipamento de missão

como mencionado acima, o equipamento de missão cobre tudo a bordo da plataforma Jack Up que lhe permite completar sua missão. Naturalmente, isso irá variar dependendo do que exatamente é essa missão, bem como do Jack up individual. Por exemplo, duas plataformas Jack up que estavam sendo usadas para perfuração de exploração podem não usar exatamente o mesmo tipo de equipamento. O equipamento da missão cobre coisas como guindastes, bombas de lama e tubulação, derricks, sistemas de controle de perfuração, equipamentos de detecção de gás e alarmes, e assim por diante. Ao contrário do equipamento marítimo, o equipamento de missão nem sempre é classificado como parte do peso do navio leve, uma vez que algumas ferramentas como unidades de cimento nem sempre podem estar situadas a bordo do próprio macaco. Finalmente, o equipamento de Elevação cobre tudo o que está envolvido em permitir que o macaco levante, abaixe e bloqueie suas pernas e casco.

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