Inspeção baseada em risco em sistemas submarinos de produção de petróleo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Sewald, Bernardo Falcometa
Data de Publicação: 2025
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
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Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/39513
Resumo: Objetivo: o objetivo desta dissertação é estabelecer uma estratégia de inspeção periódica aplicado em sistemas submarinos de produção de petróleo, com foco na minimização dos custos e na manutenção de níveis aceitáveis de risco. Método: o sistema de produção submarino foi modelado através de um conjunto de Árvores de Falhas, cada qual representando uma combinação de caminho de vazamento externo do sistema. A combinação destas Árvores de Falhas resulta na probabilidade de vazamento externo. Foi implementada uma metodologia para associar a probabilidade de falha com as respectivas consequências e assim calcular o risco da falha. O algoritmo para executar a solução das Árvores de Falhas foi executado através de um programa na linguagem C++ e o algoritmo de otimização foi executado em Python utilizando um bloco executável em C++. O objetivo do algoritmo de otimização é reduzir o custo do programa de inspeções mantendo um limite de risco aceitável determinado pelo usuário. Originalidade: o algoritmo apresentado calcula tanto o risco de vazamento externo ao longo do horizonte de tempo futuro como também otimiza o programa de inspeção, balanceando o custo e o risco. Produto técnico: o algoritmo pode ser implementado por qualquer Operadora de Produção de Petróleo para determinar o programa otimizado de inspeção e teste com o objetivo de reduzir o risco e o custo de operação do Sistema Submarino de Produção. Impacto Econômico: a otimização proposta permitiu reduzir em mais de 50% o custo do programa de inspeção e teste do estudo de caso, resultando em uma economia de mais de U$ 1 milhão por poço de petróleo no horizonte de tempo de 15 anos. Limitações da pesquisa: o algoritmo permite otimizar um poço de produção de petróleo surgente, porém existem outros cenários como poço não surgente ou poço injetor que não são avaliados pelo algoritmo proposto
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O algoritmo para executar a solução das Árvores de Falhas foi executado através de um programa na linguagem C++ e o algoritmo de otimização foi executado em Python utilizando um bloco executável em C++. O objetivo do algoritmo de otimização é reduzir o custo do programa de inspeções mantendo um limite de risco aceitável determinado pelo usuário. Originalidade: o algoritmo apresentado calcula tanto o risco de vazamento externo ao longo do horizonte de tempo futuro como também otimiza o programa de inspeção, balanceando o custo e o risco. Produto técnico: o algoritmo pode ser implementado por qualquer Operadora de Produção de Petróleo para determinar o programa otimizado de inspeção e teste com o objetivo de reduzir o risco e o custo de operação do Sistema Submarino de Produção. Impacto Econômico: a otimização proposta permitiu reduzir em mais de 50% o custo do programa de inspeção e teste do estudo de caso, resultando em uma economia de mais de U$ 1 milhão por poço de petróleo no horizonte de tempo de 15 anos. Limitações da pesquisa: o algoritmo permite otimizar um poço de produção de petróleo surgente, porém existem outros cenários como poço não surgente ou poço injetor que não são avaliados pelo algoritmo propostoObjective: The objective of this thesis is to establish a periodic inspection strategy applied to subsea oil production systems, focusing on minimizing costs and maintaining acceptable risk levels. Method: The subsea production system was modeled using a set of Fault Trees, each representing a combination of external leakage paths in the system. The combination of these Fault Trees results in the probability of external leakage. A methodology was implemented to associate the probability of failure with the respective consequences and thus calculate the risk of failure. The algorithm to execute the Fault Tree solution was executed through a program in the C++ language and the optimization algorithm was executed in Python using an executable block in C++. The objective of the optimization algorithm is to reduce the cost of the inspection program while maintaining an acceptable risk limit determined by the user. Originality: The presented algorithm calculates both the risk of external leakage over the future time horizon and also optimizes the inspection program, balancing cost and risk. Technical product: the algorithm can be implemented by any Oil Production Operator to determine the optimized inspection and testing program with the aim of reducing the risk and operating cost of the Subsea Production System. Economic Impact: the proposed optimization allowed a reduction of more than 50% in the cost of the inspection and testing program of the case study, resulting in savings of more than US$ 1 million per oil well over a 15-year time horizon. Research limitations: the algorithm allows the optimization of an emerging oil production well, but there are other scenarios such as a non-emerging well or injection well that are not evaluated by the proposed algorithm168 p.Sobral, Ana Paula BarbosaMeza, Edwin Benito MitaccVianna, Dalessandro SoaresMoreira, Marcos Antonio CruzFagundes, Hernandes CoutinhoSewald, Bernardo Falcometa2025-07-25T16:30:54Z2025-07-25T16:30:54Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfSEWALD, Bernardo Falcometa. Inspeção baseada em risco em sistemas submarinos de produção de petróleo. 2024. 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