Avaliação dos efeitos da dissociação dos hidratos de gás na estabilidade do talude submarino do cone do Rio Grande do Sul através do método experimental

Abstract

Os hidratos de gás são vistos como um recurso energético potencial, bem como reconhecidos por seu possível papel nas mudanças climáticas globais, na danificação dos equipamentos de perfuração e extração de petróleo, e na sua possível influência na estabilidade do leito submarino. O Cone do Rio Grande, um leque submarino localizado na porção sul da Bacia de Pelotas, abriga um grande volume de hidratos de gás sobre toda sua extensão, incluindo na região do talude superior, que compreende a área deste estudo. Existem evidências de uma dissociação ativa dos depósitos de hidratos presentes, assim como uma possível relação entre essa dissociação e a ocorrência de múltiplos eventos de deslizamentos submarinos em grande escala, que afetaram fortemente a morfologia do talude continental na margem sul brasileira durante a época do Mioceno. Este trabalho consiste numa avaliação da influência da dissociação dos hidratos de gás sobre a estabilidade do talude superior da área de estudo, feita a partir da elaboração de um modelo físico reduzido e da análise de seus registros fotográficos. Por meio do modelo, foi possível constatar diferentes estruturas geradas pela passagem de gás e a conexão entre elas, realizar as devidas comparações de comportamento com simulações e casos análogos na natureza e relacioná-las espacialmente através de um modelo 3D. Com isso, espera-se melhorar o entendimento entre as feições típicas de dissociação de hidratos de gás e a estabilidade do talude, assim como poder colaborar para futuros estudos de viabilidade de instalações submarinas e planejamento de operações offshore na região do Cone do Rio Grande.

Gas hydrates are seen as a potential energy resource, as well as recognized for their possible role in global climate change, damage to drilling and oil extraction equipment, and their possible influence on the stability of the seabed. The Rio Grande Cone, a submarine fan located in the southern portion of the Pelotas Basin, harbors a large volume of gas hydrates throughout its extent, including the upper slope region, which comprises the area of this study. There is evidence of active dissociation of current hydrate deposits, as well as a possible relationship between this dissociation and the occurrence of multiple large-scale submarine landslide events that strongly affected the morphology of the continental slope on the Brazilian southern margin during the Miocene period. This work consists of an assessment of the gas hydrate dissociation influence on the stability of the upper slope in the study area, based on the development of a reduced-scale physical model and analysis of its photographic records. Through the model, it was possible to verify different structures generated by the gas flow and the connection between them, make proper comparisons of behavior with simulations and analogous cases in nature, and spatially relate them through a 3D model. As a result, it is expected to improve the understanding of the typical features of gas hydrate dissociation and slope stability, as well as contribute to future studies on the feasibility of subsea installations and offshore operations planning in the Rio Grande Cone region.