Modelagem computacional 3D do blowout de poço de petróleo: revisão sobre requisitos ambientais e metodologia

Boletim do Observatório Ambiental Alberto Ribeiro Lamego

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ISSN: 2177-4560
Editor Chefe: José Augusto Ferreira da Silva
Início Publicação: 01/10/2007
Periodicidade: Quadrimestral
Área de Estudo: Engenharia ambiental, Área de Estudo: Multidisciplinar

Modelagem computacional 3D do blowout de poço de petróleo: revisão sobre requisitos ambientais e metodologia

Ano: 2016 | Volume: 10 | Número: 1
Autores: Pedro Mello Paiva, Alexandre Nunes Barreto, Jader Lugon Junior, Leticia Ferraço de Campos
Autor Correspondente: Pedro Mello Paiva | alexandrenunesbarreto@hotmail.com

Palavras-chave: Vazamento de óleo, Modelagem computacional, Validação de modelo, Blowout, Águas profundas, Trajetória, Intemperismo

Resumos Cadastrados

Resumo Português:

Este artigo de revisão bibliográfica tem por finalidade apresentar as diferentes metodologias utilizadas na modelagem tridimensional da dispersão dos hidrocarbonetos originados do blowout de um poço de petróleo. São considerados os conceitos de sensibilidade e vulnerabilidade ambiental da costa, a importância destes para a priorização de áreas mais vulneráveis em casos de contingência, e a legislação pertinente. São levantados os questionamentos sobre a metodologia atualmente utilizada nos estudos ambientais de deriva do óleo, que considera a simplificação do vazamento em superfície, mesmo nos cenários de blowout de poços. Os esforços para o melhor entendimento do comportamento do óleo e do gás na coluna d’água e da modelagem tridimensional da trajetória ganharam força após o vazamento da Deepwater Horizon em 2010 no Golfo do México. Os dados coletados e observações realizadas durante o acidente foram amplamente utilizados para ajuste dos modelos, que buscaram incorporar os diversos fatores referentes às forçantes hidrodinâmicas e aos processos de intemperismo aos quais os hidrocarbonetos são submetidos em vazamentos de subsuperfície tais como: evaporação, dispersão, emulsificação, dissolução, oxidação, sedimentação e biodegradação. As dificuldades se apresentam ainda mais desafiadoras para o caso de blowouts em águas profundas, onde as incertezas são ainda maiores. Os estudos abordaram diferentes variáveis para realizar os ajustes dos modelos de dispersão do óleo e do gás ao longo da trajetória de subida, e, dentre os fatores que exercem forte influência, destacam-se: a velocidade das correntes de subsuperfície; a separação do gás da pluma principal; a formação de hidrato, a dissolução das gotículas de óleo e gás; as variações no diâmetro das gotículas; a intrusão das gotículas em profundidades intermediárias; a biodegradação; e a parametrização adequada dos perfis de densidade, salinidade e temperatura da água ao longo da coluna.



Resumo Inglês:

This literature review aims to present the different methodologies used in the three-dimensional modeling of the hydrocarbons dispersion originated from an oil well blowout. It presents the concepts of coastal environmental sensitivity and vulnerability, their importance for prioritizing the most vulnerable areas in case of contingency, and the relevant legislation. We also discuss some limitations about the methodology currently used in environmental studies of oil drift, which considers simplification of the spill on the surface, even in the well blowout scenario. Efforts to better understand the oil and gas behavior in the water column and three-dimensional modeling of the trajectory gained strength after the Deepwater Horizon spill in 2010 in the Gulf of Mexico. The data collected and the observations made during the accident were widely used for adjustment of the models, incorporating various factors related to hydrodynamic forcing and weathering processes to which the hydrocarbons are subjected during subsurface leaks. The difficulties show to be even more challenging in the case of blowouts in deep waters, where the uncertainties are still larger. The studies addressed different variables to make adjustments of oil and gas dispersion models along the upward trajectory. Factors that exert strong influences include: speed of the subsurface currents;  gas separation from the main plume; hydrate formation, dissolution of oil and gas droplets; variations in droplet diameter; intrusion of the droplets at intermediate depths; biodegradation; and appropriate parametrization of the density, salinity and temperature profiles of water through the column.