| Journal: | Semina. Ciencias exatas e tecnologicas |
| Database: | PERIÓDICA |
| System number: | 000374110 |
| ISSN: | 1676-5451 |
| Authors: | Arruda, Marcos Diego Siqueira Vercosa1 Martins, Michele Agra de Lemos1 Lages, Eduardo Nobre2 |
| Institutions: | 1Universidade Federal de Alagoas, Laboratorio de Computacao Cientifica e Visualizacao, Rio Largo, Alagoas. Brasil 2Universidade Federal de Alagoas, Centro de Tecnologia, Rio Largo, Alagoas. Brasil |
| Year: | 2012 |
| Season: | Jul-Dic |
| Volumen: | 33 |
| Number: | 2 |
| Pages: | 149-164 |
| Country: | Brasil |
| Language: | Portugués |
| Document type: | Artículo |
| Approach: | Aplicado, descriptivo |
| English abstract | Risers are pipes that conduct oil and gas from the subsea wellhead to the floating production unit. For such structures, the pre-sizing approach is usually based on a trial-and-error methodology, fairly dependent on the designer’s experience. The use of catenary risers in complex configuration brings the advantage of overcoming the challenges imposed by deep-water fields for oil exploitation. On the other hand, pre-sizing complexity increases as new design variables are added to define the geometrical parameters of the buoyancy modules attached to a riser intermediary segment. This work presents the pre-sizing approach of catenary risers in complex configuration using optimization techniques for the definition of the riser static equilibrium configuration. Thus, the optimization problem is numerically represented and formulated resulting in a computational application that couples the framework DOOLINES, a simulator for the static and dynamic analysis of mooring lines and risers, with the MATLAB® optimization toolbox, for managing this process, applying a hybrid method, starting with the application of Genetic Algorithms followed by the Sequential Quadratic Programming. A case study is presented and discussed to demonstrate the functionality of this applicative that produces the optimal result according to an objective performance measure |
| Portuguese abstract | Em projetos de risers, dutos que conduzem o óleo e gás do poço à unidade de produção, a metodologia tradicional de pré-dimensionamento é baseada em tentativa e erro, o que proporciona a essa atividade uma considerável dependência da experiência do projetista. A utilização de risers com catenária em configuração complexa, capazes de permitir a extração de petróleo em condições de mar mais severas, pode agregar maior complexidade a esse processo de pré-dimensionamento, uma vez que novas variáveis de projeto são adicionadas ao problema pelo uso de módulos flutuadores acoplados em um segmento intermediário do riser. Este trabalho propõe a aplicação de uma metodologia de otimização dos flutuadores no pré-dimensionamento de risers com catenária em configuração complexa na determinação da configuração de equilíbrio estático. Para tanto, o problema de otimização é formulado matematicamente, resultando em um aplicativo computacional que combina o framework DOOLINES, um simulador para a análise estática e dinâmica de linhas de ancoragem e risers, e da toolbox de otimização do MATLAB®, para o gerenciamento desse processo que faz uso de uma técnica híbrida: iniciando com Algoritmos Genéticos e finalizando com Programação Quadrática Sequencial. Um estudo de caso é apresentado e discutido, demonstrando a funcionalidade desse aplicativo que proporciona um resultado tido como o melhor possível, para a medida de eficiência adotada |
| Disciplines: | Ingeniería, Ciencias de la computación |
| Keyword: | Ingeniería petrolera, Procesamiento de datos, Tuberías submarinas, Optimización estructural, Algoritmos genéticos, Programación cuadrática secuencial |
| Keyword: | Engineering, Computer science, Petroleum engineering, Data processing, Submarine pipelines, Structural optimization, Genetic algorithms, Sequential quadratic programming |
| Full text: | Texto completo (Ver HTML) |
