Pesquisadores da Coppe desenvolvem sistema inovador para monitorar o solo marinho

Pesquisadores do Programa de Engenharia Civil (PEC) da Coppe/UFRJ, em projeto de pesquisa conjunto com a Petrobras, com a colaboração do Instituto Norueguês de Geotecnia (NGI), desenvolveram um sistema inovador de monitoramento do leito marinho capaz de detectar deslocamentos verticais e horizontais e inclinações do solo a profundidades de até 2 mil metros. Este avanço tecnológico é essencial para avaliar a integridade de estruturas offshore, como poços de petróleo e outros equipamentos usados na indústria de petróleo e gás. No futuro também poderá ser utilizado nas estruturas de turbinas eólicas offshore.

Na Coppe, o projeto é executado pelo corpo técnico do Laboratório de Ensaios de Campo e Instrumentação Professor Márcio Miranda Soares (LACI), que é ligado ao Laboratório de Geotecnia Professor Jacques de Medina, do PEC. Cabe a esta equipe a execução dos testes de integração, comissionamento e análise de dados do sistema. Segundo o coordenador do LACI, professor Fernando Danziger, o sistema mostrará com elevada acurácia o grau de inclinação de estruturas offshore, bem como o monitoramento de deslocamentos e abertura de trincas que podem ocorrer no leito marinho, oriundos dos processos de produção de óleo e gás.

Os dados coletados são transmitidos através de modems acústicos, conectados a uma central de processamento na superfície. Isso permite um monitoramento contínuo e acurado de condições do fundo marinho, superando as limitações das inspeções visuais tradicionais realizadas com ROVs (veículos operados remotamente).

Na Petrobras, o novo sistema promete reduzir os custos operacionais relacionados à utilização de embarcações para inspeções visuais. O coordenador técnico do projeto na Petrobras, engenheiro Ricardo Garske Borges, destaca que o monitoramento será focado em estruturas como cabeças de poço, manifolds e dutos submarinos, com a expectativa de realizar um teste de campo em breve. O sistema foi projetado para fazer a coleta de dados em intervalos regulares, com análise posterior. Mas, uma segunda fase do projeto inclui a implementação de inteligência artificial (IA) para permitir a análise em tempo real, possibilitando a detecção imediata de problemas iminentes, como trincas ou movimentos de solo significativos.

Os testes de validação do sistema foram realizados no Laboratório de Tecnologia Oceânica (LabOceano) da Coppe, que possui o segundo tanque oceânico mais profundo do mundo. Neste laboratório, os equipamentos puderam ser submetidos a simulações realistas do ambiente marinho, com placas móveis que simulam as condições similares à abertura de trincas no leito marinho. As transmissões de dados são feitas de maneira segura e sem interferências, utilizando modems acústicos especializados, desenvolvidos pela Sonardyne, que garantem a comunicação estável e acurada dos dados via ondas acústicas digitais.

O projeto também envolve simulações em um Campo Experimental de Referência Internacional de Solos Moles, operado pelo LACI. O campo está situado às margens do rio Sarapuí, em instalações da Estação Rádio da Marinha, no município de Duque de Caxias (RJ). Neste campo, a subsidência (afundamento do solo) será gerada e monitorada ao longo do tempo com sensores de fibra ótica e dispositivos para medir a pressão dentro dos solos, conhecidos tecnicamente como transdutores de poro-pressão. Fernando Danziger explica que tais sensores e dispositivos fornecerão dados valiosos sobre a evolução desses processos no leito marinho, possibilitando o desenvolvimento de métodos de previsão mais confiáveis acerca do fenômeno.

Este projeto de pesquisa representa um avanço significativo no uso de tecnologias de ponta para garantir a segurança e a integridade de estruturas offshore, além de contribuir para a redução de custos operacionais e otimização das operações na indústria de petróleo, gás e energia renovável.