É desafiadora a modelagem em 3D da geologia complexa para desenvolvimento do projeto da maior instalação subterrânea de armazenamento de gás liquefeito de petróleo (GLP) na Índia. Porém, quando a construção é feita abaixo de uma instalação operacional, os desafios são ainda maiores.
Para compreender melhor a subsuperfície, os profissionais da EIL (Engineers India Ltd.) usaram alguns softwares da Seequent, como o Leapfrog Works para criar modelos de subsuperfície em 3D altamente visuais, o GeoStudio para obter insights sobre análise de infiltração e o Seequent Central para facilitar a colaboração e a comunicação entre os stakeholders.
Imagem do Google Earth da área do projeto
Uma complexa instalação subterrânea de armazenamento
Construídas na subsuperfície profunda, as cavernas rochosas são consideradas uma forma econômica e segura de armazenar hidrocarboneto. Em comparação com o armazenamento acima do solo, a instalação subterrânea requer menos terra, a perda por evaporação é menor, sua vida útil é mais longa e ela é mais ecológica.
A criação de armazenamento em cavernas rochosas na subsuperfície também desempenha uma função vital no reforço da segurança energética da Índia e no cumprimento do requisito de reserva de 90 dias da Agência internacional de energia (IEA, International Energy Agency) para fornecimento estratégico e comercial de GLP.
Porém, como qualquer grande projeto de infraestrutura subterrânea, esse projeto mostrou-se muito complexo no aspecto geotécnico para os engenheiros e projetistas envolvidos.
“Estamos trabalhando em um projeto desafiador de armazenamento de GLP na costa oeste da Índia, que inclui a construção de uma instalação subterrânea de armazenamento sem revestimento abaixo de uma instalação de importação e uma estação de distribuição existentes”, explicou Saikat Pal, geólogo sênior e gerente geral adjunto da EIL (Engineers India Limited).
Com sede em Nova Délhi, a EIL é uma empresa de consultoria de engenharia e tecnologia que presta serviços para grandes projetos de hidrocarboneto, mineração, infraestrutura e energia. Pal coordena vários stakeholders do projeto, como engenheiros geólogos, geólogos, hidrogeólogos e consultores de apoio.
“Durante os levantamentos no campo na subsuperfície, a nossa principal prioridade e o principal desafio são evitar interrupções e garantir a segurança da instalação operacional acima do solo. E, de uma perspectiva da subsuperfície, foi necessário enfrentar muitos desafios geológicos complexos, como intrusões ígneas além de rochas rompidas e altamente permeáveis”, revelou Pal.
100 m
A EIL desenvolveu em detalhes o projeto da maior instalação de armazenamento de GLP da Índia, a 100 metros na subsuperfície.
20 m x 30 m
Geralmente, cavernas rochosas escavadas têm 20 metros de largura, 30 metros de altura e de 300 a 1.000 metros de comprimento.
130
Importamos 130 observações para o nosso projeto de cavernas em 3D.
Insights essenciais sobre a ruptura de rochas para otimizar o armazenamento de combustível
Normalmente, uma caverna rochosa escavada tem 20 metros de largura, 30 metros de altura e de 300 a 1.000 metros de comprimento (dependendo da capacidade de armazenamento) e ela é acessada por meio de dutos verticais ou desvio inclinados na horizontal. Geralmente, a sua geologia é complexa e, portanto, requer extenso levantamento da subsuperfície para evitar surpresas e reduzir os riscos na fase de construção.
“O nosso objetivo era determinar as condições geológicas, hidrogeológicas e geotécnicas do campo para garantir o desenvolvimento, a segurança e a rentabilidade do projeto”, explicou Pal.
A cerca de 100 metros da subsuperfície e abaixo do lençol freático, as cavernas podem sofrer deformações no leito rochoso que, muitas vezes, resultam em rupturas e geram alto fluxo de fluidos. Compreender essas rupturas é essencial para garantir a estabilidade das cavernas rochosas e otimizar o armazenamento de combustível (para que não haja perda de hidrocarboneto ao longo dessas zonas altamente permeáveis).
"Foi revolucionário usar o Leapfrog Works da Seequent para modelagem geológica em 3D a fim de prever e compreender com precisão a geologia e a estrutura do leito rochoso", afirmou Pal.
O Leapfrog Works integra e exibe dados complexos da subsuperfície e, assim, permite um processo de tomada de decisão com base em informações de projetos ambientais e de engenharia civil.
"Antes de usar o Leapfrog Works, precisávamos criar modelos em 3D a partir de seções transversais em 2D; essa tarefa consumia tempo e era frustrante. Agora, basta integrar todos os dados geotécnicos e de furos de sondagem para criar um modelo implícito em 3D e fazer cortes em qualquer direção a fim de analisar a geologia de forma fácil e precisa”, explicou Pal.
Caverna subterrânea abaixo de instalação na superfície (Imagem: EIL)
Fluxos de trabalho digitais integrados para compreender a subsuperfície
“O que torna o Leapfrog Works tão eficiente, desde o início, é a possibilidade de desenvolver uma ampla compreensão dos desafios geológicos e das condições do solo para nos ajudar a reduzir riscos da construção. Se surgem feições adversas, somos capazes de evitar essa zona ou alterar a orientação das estruturas”, declarou Nishant Kumar Mishra, gerente e geólogo da EIL.
Mishra trabalha seguindo a orientação do geólogo sênior Pal, e de especialistas da Seequent, e cria, no Leapfrog Works, modelos em 3D dos aspectos geológicos e hidrogeológicos dos túneis na subsuperfície do campo.
“Importamos 130 observações para o nosso projeto de caverna em 3D e conseguimos facilmente incluir dados de entrada e extrapolar quaisquer feições, como diques ou falhas. O Leapfrog Works nos permite representar com precisão a geologia e obter uma compreensão avançada da subsuperfície antes de cada fase para ajudar a reduzir riscos de atraso e aumento dos custos do projeto", esclareceu Mishra.
Projeção de feições de furos de sondagem de levantamento (Imagem: EIL)
O SEEP/W do GeoStudio da Seequent, software para análise de poropressões e de fluxo de águas subterrâneas em 2D, ofereceu a Mishra e à equipe do projeto insights valiosos sobre o fluxo de águas subterrâneas na caverna.
O GLP armazenado na subsuperfície é contido com o princípio de contenção hidráulica e, devido à profundidade da caverna, as águas subterrâneas circundantes perpassam as fissuras nas rochas em sua direção e evitam que o GLP vaze.
"O uso do fluxo de trabalho integrado do Leapfrog Works com o GeoStudio nos ajudou a determinar os valores de fluxo de ruptura para aumentar a segurança da instalação do armazenamento. Além disso, o Seequent Central, plataforma baseada na nuvem para colaboração em equipe, nos permitiu compartilhar todas as atualizações de forma rápida e fácil com nossos stakeholders", comentou Mishra.
Modelagem de feições geológicas adversas (Imagem: EIL)
Desenvolvimento de grandes projetos de engenharia civil
A adoção da inovadora tecnologia da Seequent para subsuperfícies em grandes projetos de infraestrutura civil está ajudando os profissionais da EIL a reforçar as regulamentações geológicas do Governo da Índia e a cumprir normas internacionais.
A EIL está em conformidade com o Serviço de normas da Índia (BIS, Bureau of Indian Standards), a Diretoria de segurança do setor de petróleo (OISD, Oil Industry Safety Directorate) e a Organização internacional de padronização (ISO, International Organization for Standardization).
“Trabalhamos em projetos grandes e complexos em localizações geográfica e geologicamente desafiadoras que exigem desenvolvimento de projetos da subsuperfície em detalhes. A modelagem geológica dinâmica em 3D do Leapfrog Work, sem dúvida, está nos ajudando a alcançar o nível de detalhes necessário no projeto”, afirmou Pal.
Ele ainda acrescentou: “Estamos impressionados com o alto nível do suporte técnico e das sessões de treinamento interativo da Seequent. Criar esses incríveis modelos em 3D, com a orientação de engenheiros e hidrogeólogos especialistas com experiência real em projetos como o nosso, é extremamente útil. O tempo e o esforço que a equipe da Seequent investiu para ajudar a desenvolver as nossas habilidades e aumentar o nosso conhecimento fizeram toda a diferença.”
O software da Seequent está sendo usado em outros grandes projetos de engenharia civil na Índia, como o Pinnapuram Integrated Renewable Energy Project (IREP), um projeto da combinação de energia solar, energia eólica e energia hidrelétrica de armazenamento por bombeamento em desenvolvimento em Andra Pradexe.