Finite Element Analysis of Deformed Legs of Offshore Platform Structures

The element stiffness matrix of the equivalent beam or pipe element of the deformed leg of the platform is derived by the finite element method. The stresses and displacements of some damaged components are calculated, and the numeri-cal solutions agree well with those obtained by the fine mesh finite element method. Finally, as an application of this method, the stresses of some platform structures are calculated and analyzed.

Einfluß von Anlagen der Offshore-Industrie auf die Fischerei in der Nordsee

From the beginning of the oil and gas exploration in the North Sea the impact of offshore installations, especially pipelines, on the fishery has been thoroughly discussed and investigated. Since fishing activities in the vicinity of pipelines are not prohibited, special precautions have to be taken to prevent towed fishing gear from being fouled by a pipeline. Until now all recommendations for the installation of pipelines are based on the results of tests with trawls crossing one pipeline. New problems will arise if parallel pipelines are installed as planned in the near future.

Estudo do envelhecimento de poliuretanos aplicados na indústria de petróleo

A indústria do petróleo é um dos setores com maior número de sistemas produtivos empregando alta tecnologia. O Brasil é mundialmente renomado como um líder na extração de petróleo, em águas profundas e ultraprofundas. Dentro da cadeia produtiva, grande parte do petróleo e do gás produzido é escoado através de dutos flexíveis que conectam os poços de produção com as plataformas. Existem dois segmentos dessas linhas que recebem diferentes denominações de acordo com o seu local de aplicação. Quando estão apoiadas sobre o fundo do mar, em condição de serviço estático, são denominados flowlines e quando se elevam do fundo do mar até a plataforma, em condição de serviço dinâmico, são denominados risers. Os tubos projetados para aplicações dinâmicas são dotados de bends stiffeners, componentes com formato cônico e, em geral, de base uretânica que têm a função de fornecer uma transição de rigidez suave entre a estrutura dos tubos flexíveis e a extremamente rígida, à plataforma, não permitindo que este componente infrinja seu raio mínimo de operação. A adequada compreensão dos enrijecedores de curvatura e do material empregado em sua fabricação vem se tornando cada vez mais importante na indústria devido à sua crescente utilização, bem como à ocorrência de falhas que vem sendo constatada nos últimos anos. Este trabalho abordou a variação das propriedades mecânicas de poliuretanos pela ação da hidrólise, calor e pela ação dos raios-UV por envelhecimento acelerado, assim como variação de massa, considerando que esses materiais são projetados para uma vida útil superior a vinte anos para trabalhos imersos em meio aquoso.

From the individual to the community and beyond: water quality, stress indicators and key species in coastal waters

This review examines water quality and stress indicators at levels of organisation from the individual to the community and beyond by means of three case studies concentrating on rocky shores within the north-east Atlantic. Responses of dogwhelks (Nucella) to tributyltin pollution from antifouling paints is examined as the main case study. There are effects at the individual level (development of male sexual characteristics in the female leading to effective sterility) and population level (reduction in juveniles, few females and eventual population disappearance of dogwhelks in badly contaminated areas) but information on community level effects of dogwhelk demise is sparse. Such effects were simulated by dogwhelk removal experiments on well studied, moderately exposed ledges on shores on the Isle of Man. The removal of dogwhelks reduced the size and longevity of newly established Fucus clumps that had escaped grazing. Removal of dogwhelks also increased the likelihood of algal escapes. In a factorial experiment dogwhelks were shown to be less important than limpets \{Patella) in structuring communities but still had a significant modifying effect by increasing the probability of algal escapes. Community level responses to stress on rocky shores are then explored by reference to catastrophic impacts such as oil spills, using the Torrey Canyon as a case study. Recovery of the system in response to this major perturbation took between 10-15 years through a series of damped oscillations. The final case study is that of indicators of ecosystem level change in response to climate fluctuations, using ratios of northern \{Semibalanus balanoides) and southern (Chthamalus spp.) barnacles. Indices derived from counts on the shore show good correlations with inshore sea-water temperatures after a 2-year lag phase. The use of barnacles to measure offshore changes is reviewed. The discussion considers the use of bioindicators at various levels of organisation.

Torlojutze sekuentzien optimizazioa elementu finituen bidez Offshore aplikazioetan.

[EU]Gradu Amaierako Lan honetan offshore presiopeko hodien (gasa nahiz petrolioa garraiatzen duten hodien) brida bidezko loturetako torlojutze sekuentziak aztertuko dira. Aplikazio hauek suposatzen duten inbertsio ekonomikoa dela eta, ihesak ekiditeko asmoz, ezinbestekoa da brida hauek elkarri lotzeko dituzten torlojuen kargak uniformeki bananduta egotea torloju guztietan, interakzio elastikoak eta pibotamendu mugimenduak helburu hori zailtzen badute ere. Gaur egun torlojutze sekuentziak ASME-k araututa baldin baditu ere, ez dira batere erosoak, torloju guztiak ordena zehatz batean estutu behar direlako, eta estutze hauek ez direlako egoerarik erosoenetan egiten, denbora asko galduz. Horregatik, sinpletasuna lortzeko eta denbora eta dirua aurrezteko, torlojutze sekuentzia horiek optimizatzea izango da helburu nagusia. Aipaturiko lana aurrera eramateko, bi brida modeloren torlojutze analisiak egin beharko dira, berauek parametro batzuen menpe jarrita, estutze sekuentzietan duten eragina ikusi ahal izateko.

Onshore-offshore distribution and abundance of tuna larvae (Pisces: Scombridae: Thunnini) in near-reef waters of the Coral Sea

The on-offshore distributions of tuna larvae in near-reef waters of the Coral Sea, near Lizard Island (14°30ʹS, 145°27ʹE), Australia, were investigated during four cruises from November 1984 to February 1985 to test the hypothesis that larvae of these oceanic fishes are found in highest abundance near coral reefs. Oblique bongo net tows were made in five on-offshore blocks in the Coral Sea, ranging from 0–18.5 km offshore of the outer reefs of the Great Barrier Reef, as well as inside the Great Barrier Reef Lagoon. The smallest individuals (<3.2 mm SL) of the genus Thunnus could not be identified to species, and are referred to as Thunnus spp. We found species-specific distributional patterns. Thunnus spp. and T. alalunga (albacore) larvae were most abundant (up to 68 larvae/100 m2) in near-reef (0–5.5 km offshore) waters, whereas Katsuwonus pelamis (skipjack tuna) larvae increased in abundance in the offshore direction (up to 228 larvae/100 m2, 11.1–18.5 km offshore). Larvae of T. albacares (yellowfin tuna) and Euthynnus affinis (kawakawa) were relatively rare throughout the study region, and the patterns of their distributions were inconclusive. Few larvae of any tuna species were found in the lagoon. Size-frequency distributions revealed a greater proportion of small larvae inshore compared to offshore for K. pelamis and T. albacares. The absence of significant differences in size-frequency distributions for other species and during the other cruises was most likely due to the low numbers of larvae. Larval distributions probably resulted from a combination of patterns of spawning and vertical distribution, combined with wind-driven onshore advection and downwelling on the seaward side of the outer reefs.

Potential use of offshore marine structures in rebuilding an overfished rockfish species, bocaccio (Sebastes paucispinis)

Although bocaccio (Sebastes paucispinis) was an economically important rockfish species along the west coast of North America, overfishing has reduced the stock to about 7.4% of its former unfished population. In 2003, using a manned research submersible, we conducted fish surveys around eight oil and gas platforms off southern California as part of an assessment of the potential value of these structures as fish habitat. From these surveys, we estimated that there was a minimum of 430,000 juvenile bocaccio at these eight structures. We determined this number to be about 20% of the average number of juvenile bocaccio that survive annually for the geographic range of the species. When these juveniles become adults, they will contribute about one percent (0.8%) of the additional amount of fish needed to rebuild the Pacific Coast population. By comparison, juvenile bocaccio recruitment to nearshore natural nursery grounds, as determined through regional scuba surveys, was low in the same year. This research demonstrates that a relatively small amount of artificial nursery habitat may be quite valuable in rebuilding an overfished species.

Do oil and gas platforms off California reduce recruitment of bocaccio (Sebastes paucispinis) to natural habitat? An analysis based on trajectories derived from high-frequency radar

To investigate the possibility that oil and gas platforms may reduce recruitment of rockfishes (Sebastes spp.) to natural habitat, we simulated drift pathways termed “trajectories” in our model) from an existing oil platform to nearshore habitat using current measurements from high-frequency (HF) radars. The trajectories originated at Platform Irene, located west of Point Conception, California, during two recruiting seasons for bocaccio (Sebastes paucispinis): May through August, 1999 and 2002. Given that pelagic juvenile bocaccio dwell near the surface, the trajectories estimate transport to habitat. We assumed that appropriate shallow water juvenile habitat exists inshore of the 50-m isobath. Results from 1999 indicated that 10% of the trajectories represent transport to habitat, whereas 76% represent transport across the offshore boundary. For 2002, 24% represent transport to habitat, and 69% represent transport across the offshore boundary. Remaining trajectories (14% and 7% for 1999 and 2002, respectively) exited the coverage area either northward or southward along isobaths. Deployments of actual drifters (with 1-m drogues) from a previous multiyear study provided measurements originating near Platform Irene from May through August. All but a few of the drifters moved offshore, as was also shown with the HF radar-derived trajectories. These results indicate that most juvenile bocaccio settling on the platform would otherwise have been transported offshore and perished in the absence of a platform. However, these results do not account for the swimming behavior of juvenile bocaccio, about which little is known.

Avaliação do possível impacto das técnicas de MEOR (Microbial Enhanced Oil Recovery) no fator de recuperação das reservas de petróleo e gás do Brasil

Os métodos tradicionais de estimular a produção de petróleo, envolvendo a injeção de água, vapor, gás ou outros produtos, estabeleceram a base conceitual para novos métodos de extração de óleo, utilizando micro-organismos e processos biológicos. As tecnologias que empregam os processos de bioestimulação e bioaumentação já são amplamente utilizadas em inúmeras aplicações industriais, farmacêuticas e agroindustriais, e mais recentemente, na indústria do petróleo. Dada a enorme dimensão econômica da indústria do petróleo, qualquer tecnologia que possa aumentar a produção ou o fator de recuperação de um campo petrolífero gera a expectativa de grandes benefícios técnicos, econômicos e estratégicos. Buscando avaliar o possível impacto de MEOR (microbial enhanced oil recovery) no fator de recuperação das reservas de óleo e gás no Brasil, e quais técnicas poderiam ser mais indicadas, foi feito um amplo estudo dessas técnicas e de diversos aspectos da geologia no Brasil. Também foram realizados estudos preliminares de uma técnica de MEOR (bioacidificação) com possível aplicabilidade em reservatórios brasileiros. Os resultados demonstram que as técnicas de MEOR podem ser eficazes na produção, solubilização, emulsificação ou transformação de diversos compostos, e que podem promover outros efeitos físicos no óleo ou na matriz da rocha reservatório. Também foram identificadas bacias petrolíferas brasileiras e recursos não convencionais com maior potencial para utilização de determinadas técnicas de MEOR. Finalmente, foram identificadas algumas técnicas de MEOR que merecem maiores estudos, entre as técnicas mais consolidadas (como a produção de biossurfatantes e biopolímeros, e o controle da biocorrosão), e as que ainda não foram completamente viabilizadas (como a gaseificação de carvão, óleo e matéria orgânica; a dissociação microbiana de hidratos de gás; a bioconversão de CO2 em metano; e a bioacidificação). Apesar de seu potencial ainda não ser amplamente reconhecido, as técnicas de MEOR representam o limiar de uma nova era na estimulação da produção de recursos petrolíferos existentes, e até mesmo para os planos de desenvolvimento de novas áreas petrolíferas e recursos energéticos. Este trabalho fornece o embasamento técnico para sugerir novas iniciativas, reconhecer o potencial estratégico de MEOR, e para ajudar a realizar seu pleno potencial e seus benefícios.

Identificação da fase sigma em uma junta soldada pelo processo TIG manual autógeno de um aço hiperduplex SAF 2707HD (UNS S32707) por difração de raios-x.

O aço inoxidável hiperduplex possui alta resistência a corrosão por pite em ambientes contendo cloretos, quando comparado a outros aços inoxidáveis comercialmente conhecidos. Possui boas propriedades mecânicas, com limite de escoamento superior a 700MPa e limite de resistência a tração em torno de 1000MPa. Essas propriedades o tornam muito atrativos para aplicações em ambientes contendo cloretos, e por isso tem tido destaque na indústria de óleo e gás, refinarias, plataformas offshore, etc. A liga hiperduplex é composta por uma estrutura bifásica, contendo proporções aproximadamente iguais de ferrita e austenita. Esse material possui boa soldabilidade, mas por ser termodinamicamente metaestável, em altas temperaturas pode ocorrer a precipitação de fases intermetálicas não desejáveis, o que resulta em perda de propriedades mecânicas e diminuição da resistência a corrosão. A fase sigma tem sido fortemente estudada, pois é comum sua precipitação nos aços inoxidáveis da família duplex durante o procedimento de soldagem se este não for muito bem controlado. A fase sigma precipita preferencialmente na fase ferrítica, devido a maior concentração de Cr e Mo, que são os elementos formadores da fase. A resistência a corrosão é reduzida e as propriedades mecânicas do material são alteradas o tornando frágil devido a presença da fase sigma. É formada entre 600C e 1000C e possui uma estrutura tetragonal complexa. O objetivo do trabalho foi identificar a possível presença da fase sigma na junta soldada do aço inoxidável hiperduplex SAF 2707 HD (UNS S32707) pelo processo TIG autógeno manual através da difração de raios-x. Nessa pesquisa, foram analisadas uma junta soldada do material pelo processo TIG autógeno manual com arco pulsado. Complementando o estudo foram analisadas seis amostras do aço inoxidável superduplex, sendo que cinco amostras sofreram tratamento térmico para a proposital formação da fase sigma. O refinamento do resultado da difração das amostras foi feito utilizando o método de Rietveld no software Topas Academic versão 4.1. O resultado da amostra soldada de hiperduplex apresentou as fases austenita, ferrita e alguns prováveis óxidos. Os resultados das amostras de superduplex tratadas termicamente apresentaram a fase sigma, conforme esperado na pesquisa, e as fases austenita e ferrita.

A práxis educativa na gestão ambiental pública: uma análise crítica dos programas de educação ambiental do licenciamento offshore de petróleo na Bacia de Campos (BC), RJ.

O estudo partiu do diálogo entre as políticas públicas de meio ambiente e o referencial teórico crítico da educação e da justiça ambiental. Ancorada na filosofia da práxis, uma categoria central do materialismo-histórico, busca ir além dos aspectos teóricos. A pesquisa tem o objetivo de contribuir para o entendimento e melhoria dos processos complexos e contraditórios de implementação da educação ambiental como condicionante de licença de operação e produção da indústria de petróleo e gás no Brasil. Tais projetos mitigatórios são conduzidos e monitorados pelo órgão ambiental, mas devem ser implementados e executados pelos próprios empreendedores que causam os impactos socioambientais nas localidades. Em contrapartida, projetos de educação ambiental crítica e participativa, desenvolvidos compulsoriamente no licenciamento offshore, estão voltados para os grupos socioambientais impactados. Preconizam o fortalecimento e a integração desses grupos diante do Estado e do próprio empresariado e devem estimular participação em processos decisórios da gestão ambiental local. A tese a ser demonstrada é a de que, neste campo de disputas pelo uso e gestão do território, os PEAs em sua práxis educativa e enquanto política pública no âmbito do licenciamento, constitui-se em um instrumento em potencial na construção de cidadania política. Na busca por investigar a efetividade desses PEAs, implementados na maior bacia petrolífera do país, a bacia de campos, a pesquisa faz primeiramente um estudo documental e posteriormente um estudo empírico com os atores sociais participantes dos projetos. A pesquisa documental revelou que existiam cinco PEAs desenvolvidos entre os anos de 2010 e 2012: o Projeto Pólen e o NEA-BC (Petrobras); o PEA ObservAção (PetroRio, antiga HRT); o PEA FOCO (Statoil) e o QUIPEA (Shell). A pesquisa empírica foi feita nos municípios de São Francisco de Itabapoana, São João da Barra, Armação dos Búzios e Cabo frio, contemplados com 80% dos projetos desenvolvidos na região e percorreu 17 localidades dos municípios e foram realizadas 52 entrevistas. Esta etapa da pesquisa traz as motivações acerca dos projetos, opiniões sobre o processo formativo, as transformações práticas vividas pelos atores a partir das vivências nos projetos e aspectos da participação desses atores sociais dentro e fora dos PEAs. 70% dos entrevistados trazem as crenças nos projetos devido às: propostas, objetivos e metodologias (discussões participativas, encontros de comunidades) e à equipe de executores (com os quais os atores têm uma relação de afeto e admiração); 28% abarcam as descrenças: lentidão e subjetividade dos resultados; o não entendimento acerca da origem dos projetos (mitigatórios, compesatórios, etc); conflito nas relações entre os quilombolas e os empresários; gastos com os projetos e não com a comunidade. Outras categorias surgem: remuneração/contratação; Obtenção de uma sede para o projeto; a excelência no processo formativo (onde alguns métodos devem ser repensados); a interação e a articulação entre os projetos. O estudo também revelou que os participantes passaram a participar de instâncias da gestão pública de seus territórios. As questões são apontadas para que esses projetos possam ser aperfeiçoados, mesmo diante de todas as contradições, tensões e conflitos que isso impõe em uma sociedade desigual, reduzindo a natureza, a mercadoria e a relações precificadas.

Nova metodologia para caracterização litológica das rochas carbonáticas do pré-sal com base na perfilagem e espectroscopia de poço

O cenário mundial de crescimento está favorecendo uma demanda cada vez maior por petróleo e gás. Para se adequar a esta demanda crescente, as companhias petroleiras têm perfurado em regiões de águas profundas e com caráter geológico particular, como os depósitos carbonáticos recém explorados no Brasil pela Petrobras e que entraram em produção a partir de 2008. Para a produção de hidrocarbonetos é preciso um conhecimento profundo das rochas que os contém. Isto se deve ao fato que os sensores usados para detectar hidrocarbonetos no processo conhecido como perfilagem de poço na indústria petroleira são influenciados em suas medições pelas características das rochas. No caso deste trabalho, carbonatos do pré-sal, aparece uma complicação adicional em termos litológicos que é a presença do mineral Estevensita que não é comumente encontrado em ambientes carbonáticos. Em função de não haver uma forma de detectar sem ambiguidades o mineral Estevensita (rico em magnésio) com a Dolomita (também rica em magnésio), e levando-se em consideração o fato de que a Estevensita fecha os poros da rocha (rocha não reservatório) enquanto a Dolomita normalmente pode ser uma excelente rocha reservatório é de fundamental importância conhecer se o magnésio é proveniente da Estevensita ou do processo de dolomitização do carbonato (substituição de cálcio por magnésio). Não existe hoje em dia uma metodologia de perfilagem de poço que possa indicar a proveniência do magnésio. Estevensita ou Dolomita? Rocha reservatório ou não-reservatório? O objetivo deste trabalho é prover respostas às perguntas acima. Desenvolver uma forma de analisar os minerais presentes no pré-sal através da perfilagem e espectroscopia de poço e fazer a separação entre os diversos constituintes das rochas encontradas no pré-sal. O pré-sal brasileiro é constituído por litologia carbonática complexa, sendo a seção rifte formada por coquinas e a seção sag por microbialitos. Estas rochas foram depositadas antes da deposição da camada de sal no fim do Aptiano. Para atingir o resultado esperado neste trabalho serão utilizadas medições convencionais e não convencionais no laboratório com rochas análogas ao pré-sal e minerais puros tais como a Estevensita a fim de determinar respostas padrão para serem utilizados em programas de análise de registros de perfilagem. O produto final deste trabalho é desenvolver um procedimento para determinação de litologia no pré-sal brasileiro através de registros a cabo (wireline) ou enquanto se perfura (Logging While Drilling - LWD)

Prioritizing county-level well-being: Moving toward assessment of Gulf Coast counties impacted by the Deepwater Horizon Industrial Disaster

To develop a portfolio of indicators and measures that could best measure changes in the social, economic, environmental and health dimensions of well-being in coastal counties we convened a group of experts March 8-9, 2011 in Charleston, SC, U.S.A. The region of interest was of the northern Gulf of Mexico, specifically, those coastal counties most impacted during the explosion and subsequent oil spill from the Macondo Prospect wellhead during the summer of 2010. Over the course of the two-day workshop participants moved through presentations and facilitated sessions to identify and prioritize potential indicators and measures deemed most valuable for capturing changes in well-being related to changes in or disruption of ecosystem services. The experts reached consensus on a list of indicators that are now being operationalized by NOAA researchers. The ultimate goal of this research project is to determine whether a meaningful set of social and economic indicators can be developed to document changes in well-being that occur as a result of changes in ecosystem services. The outcomes and outputs from the workshop that is the subject of this report helped us to identify high-quality indicators useful for measuring well-being.

Monitoring well-being and changing environmental conditions in coastal communities: development of an assessment method

The intersection of social and environmental forces is complex in coastal communities. The well-being of a coastal community is caught up in the health of its environment, the stability of its economy, the provision of services to its residents, and a multitude of other factors. With this in mind, the project investigators sought to develop an approach that would enable researchers to measure these social and environmental interactions. The concept of well-being proved extremely useful for this purpose. Using the Gulf of Mexico as a regional case study, the research team developed a set of composite indicators to be used for monitoring well-being at the county-level. The indicators selected for the study were: Social Connectedness, Economic Security, Basic Needs, Health, Access to Social Services, Education, Safety, Governance, and Environmental Condition. For each of the 37 sample counties included in the study region, investigators collected and consolidated existing, secondary data representing multiple aspects of objective well-being. To conduct a longitudinal assessment of changing wellbeing and environmental conditions, data were collected for the period of 2000 to 2010. The team focused on the Gulf of Mexico because the development of a baseline of well-being would allow NOAA and other agencies to better understand progress made toward recovery in communities affected by the Deepwater Horizon oil spill. However, the broader purpose of the project was to conceptualize and develop an approach that could be adapted to monitor how coastal communities are doing in relation to a variety of ecosystem disruptions and associated interventions across all coastal regions in the U.S. and its Territories. The method and models developed provide substantial insight into the structure and significance of relationships between community well-being and environmental conditions. Further, this project has laid the groundwork for future investigation, providing a clear path forward for integrated monitoring of our nation’s coasts. The research and monitoring capability described in this document will substantially help counties, local organizations, as well state and federal agencies that are striving to improve all facets of community well-being.