BR102012007706B1

BR102012007706B1 - sistemas de atol costa afora e método de fornecimento de uma área de trabalho costa afora

Info

Publication number: BR102012007706B1
Application number: BR102012007706-0A
Authority: BR
Inventors: Ron Smith
Original assignee: Deep Down, Inc
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2012-04-02
Publication date: 2020-11-03
Also published as: US20150176236A1; US8974143B2; US20120251243A1; US9315963B2; BR102012007706A2

Abstract

SISTEMA DE ATOL COSTA AFORA E MÉTODOS DE USO RELACIONADOS Um sistema de atol costa afora incluindo uma barreira contínua posicionada na superfície do mar e configurada para reduzir uma grandeza de ondas entrantes em pelo menos um lado da barreira contínua.

Description

FUNDAMENTOS Campo da Invenção

As incorporações reveladas neste documento se referem geralmente aos sistemas de contenção costa afora ("offshore") . Em particular, as incorporações reveladas neste documento se referem a um sistema de atol costa afora (offshore) que pode ser instalado para fornecer condições de trabalho mais administráveis para as operações submarinas assim como contenção de derramamento e limpeza.

Fundamentos Técnicos

Condições de tempo inclementes podem afetar as operações de recuperação submarina devido a uma impossibilidade de lançar com segurança e recuperar um veiculo submarino de operação remota ("ROV") ou para elevar diversos pacotes submarinos dentro e fora da água com guindastes numa plataforma. Por exemplo, mares agitados e ventos fortes podem causar cargas que balançam excessivamente, as quais podem impedir que o pessoal trabalhe com segurança no convés. Além disso, um heliponto na plataforma pode ser afetado pelas ondulações e tornar as condições inseguras para pousar um helicóptero na plataforma. Como tal, até o tempo inclemente passar, o campo petrolífero deve parar de funcionar, o qual pode ser muito caro.

Além disso, em caso de um derramamento, os sistemas de contenção são armazenados normalmente e lançados desde uma praia, o qual pode levar um grande periodo de tempo antes do sistema de contenção estar em condições de conter o derramamento eficazmente. Adicionalmente, esforços de contenção podem frequentemente ser frustrados ainda mais pelo tempo inclemente já que o óleo derramado pode escapar facilmente do sistema de contenção.

Consequentemente existe uma necessidade de um sistema apto para um lançamento rápido que forneça a capacidade de funcionar em mares mais tormentosos para diversos tipos de operações costa afora (offsshore).

RESUMO DA REVELAÇÃO

Num aspecto, as incorporações reveladas neste documento se referem a um sistema de atol costa afora (offshore) incluindo uma barreira continua posicionada na superfície do mar e configurada para reduzir uma grandeza de ondas entrantes em pelo menos um lado da barreira continua.

Em outros aspectos, as incorporações reveladas neste documento se referem a um sistema de atol costa afora (offshore) incluindo uma ou mais seções modulares acopladas juntas para formar uma barreira continua sobre uma superfície do mar. As seções modulares incluem uma antepara superior estendo-se acima da superfície do mar, um sistema escumador passiva tendo um grande número de ranhuras posicionadas perto da superfície do mar para permitir que um liquido misturado de uma área de contenção entre numa câmara interna das seções modulares, uma saida de retorno configurada para devolver um primeiro liquido do volume interno de armazenamento de fluido para a área de contenção, uma saida de descarga configurada para transportar um segundo liquido desde o volume interno de armazenamento de fluido para um navio e uma saia estendendo-se para baixo desde a antepara superior abaixo da superfície do mar.

Em outros aspectos, as incorporações reveladas neste documento se referem a um método de fornecimento de uma área de trabalho costa afora (offshore), o método incluindo uma ou mais seções flutuantes modulares juntas e formando uma barreira continua e fornecendo uma ou mais superficies defletoras de onda na barreira continua, em que as superficies quebradoras de onda estão configuradas para reduzir uma magnitude de ondas entrantes colidindo com as superficies quebradoras de onda.

Outros aspectos e vantagens da invenção serão evidentes a partir da seguinte descrição e reivindicações anexas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura IA mostra uma vista aérea de um sistema de atol num modo de contenção de acordo com uma ou mais incorporações da presente revelação.

A Figura 1B mostra uma vista aérea de um sistema de atol num modo de quebra de ondas de acordo com uma ou mais incorporações da presente revelação.

A Figura 1C mostra uma vista aérea de um sistema de atol maior num modo de quebra de ondas de acordo com uma ou mais incorporações da presente revelação.

A Figura 1D mostra uma vista aérea de um sistema de atol menor num modo de quebra de ondas de acordo com uma ou mais incorporações da presente revelação.

A Figura 1E mostra uma vista aérea de um sistema de atol maior num modo de quebra de ondas e tendo um grande navio e múltiplos navios menores ali atrás de acordo com

uma ou mais incorporações da presente revelação.

As Figuras 2A - 2D mostram várias vistas de uma seção modular individual de sistema de atol de acordo com uma ou mais incorporações da presente revelação.

A Figura 3 mostra uma vista em perspectiva de múltiplas seções modulares de um sistema de atol acoplado junto de acordo com uma ou mais incorporações da presente revelação.

A Figura 4 mostra um nodo de posicionamento dinâmico com um propulsor de um sistema de atol de acordo com uma ou mais incorporações da presente revelação.

A Figura 5 mostra um sistema de atol num modo de contenção de acordo com uma ou mais incorporações da presente revelação.

A Figura 6 mostra uma vista de seção transversal de uma seção modular de um sistema de atol de acordo com uma ou mais incorporações da presente revelação.

As Figuras 7A e 7B mostram um pequeno navio e um pequeno dirigível antes e depois do lançamento de acordo com uma ou mais incorporações da presente revelação.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Num aspecto, as incorporações reveladas neste documento se referem a um sistema de atol que é capaz de um lançamento/instalação rápida costa afora (offshore) e o qual fornece condições de trabalho mais administráveis dentro dele. Consultando inicialmente as Figuras IA e 1E, são mostradas vistas aéreas de várias configurações do sistema de atol de acordo com uma ou mais incorporações da presente revelação. A Figura IA ilustra um sistema de atol 50 num "modo de contenção" no qual o sistema de atol pode ser rebocado para o local do derramamento e posicionado para cercar a plataforma de perfuração ou produção a partir da qual se originou o derramamento. A Figura 1B ilustra um sistema de atol 50 num "modo de quebra de ondas" no qual o sistema de atol reduz a magnitude de ondas entrando e cria um porto artificial atrás dele para permitir que um pequeno navio 200 opere em mares mais abertos. A Figura 1C ilustra uma versão maior do sistema de atol 50 no modo de quebra de ondas no qual um navio maior 2 02 pode operar atrás do sistema de atol em mares mais agitados. A Figura 1D ilustra uma incorporação alternativa na qual um sistema de atol "pessoal" menor 50 é acoplado a um navio menor 200 e se estende em frente do navio menor para quebrar as ondas e fornecer mares mais tranqüilos ali atrás para o navio menor trabalhar dentro. Finalmente, a Figura 1E ilustra um sistema de atol maior 50 detrás do qual um navio maior 202 e múltiplos navios menores 200 podem trabalhar.

Aqueles especializados na técnica apreciarão que enquanto uma série de várias configurações de sistemas de atol são ilustradas, qualquer número de várias disposições do sistema de atol podem ser empregadas, desde variação de tamanho do sistema de atol ao número de navios trabalhando nesse lugar. Além disso, em certas incorporações, o sistema de atol pode ser configurado para fornecer proteção a um navio ou outro dispositivo flutuante de outros navios. Por exemplo, quando numa doca estrangeira, o sistema de atol pode fornecer uma barreira fisica para evitar que outras embarcações, possivelmente "navios hostis", cheguem perto dos navios protegidos.

O sistema de atol 50 revelado neste documento é um sistema de atol modular que pode ser rebocado costa afora (offshore) por um navio de abastecimento, ou ser transportado sob sua própria potência e dirigido e operado remotamente desde a praia, barco de acompanhamento, ou outra plataforma costa afora (offshore). Também pode ser transportado costa afora (offshore) por uma barco de apoio dedicado atuando como uma doca seca móvel onde os módulos são dobrados em seções mais curtas (por exemplo, seções de 100 pés [30,48 metros]) . Uma vez no campo, o sistema de atol é configurado para ser instalado usando um algoritmo de posicionamento dinâmico ("DP"). Se for desejado um modo de quebra de ondas, de tal natureza que um navio possa trabalhar atrás do sistema de atol, uma forma comum dentro da qual o sistema de atol pode ser implementado é um formato em "V", conforme mostrado na Figura 1B. Aqueles especializados na técnica apreciarão, contudo, que qualquer algoritmo pode ser usado para comandar o sistema de atol para criar outras formas incluindo, mas, não limitadas a, semicircular, circular e quadrangular. O algoritmo DP é adicionalmente configurado para permitir que o sistema de atol mantenha a posição e desvie e derrube ondas entrantes, formando assim uma região calma, ou porto artificial, no lado de dentro do sistema de atol.

Isto permite que barcos menores e incluso barcos maiores operem em mares mais tormentosos e correntes superiores. Em certas incorporações, um sistema de proximidade, o qual inclui sensores de proximidade, pode ser incorporado para permitir que o sistema de atol mantenha certa distância e rumo na frente dos navios protegidos assim os navios podem se movimentar ao redor do campo enquanto trabalham e ainda estarem protegidos. Além disso, em outras incorporações, em caso de uma situação ambiental (por exemplo, um derramamento), um primeiro extremo do atol pode ser instruído para procurar e se acoplar com um segundo extremo, formando assim um circulo completo e contendo o derramamento.

Consultando as Figuras 2A - 2D, o sistema de atol 50 pode incluir seções modulares individuais 100 acopladas juntas para formar uma extensão continua. Em certas incorporações, as seções modulares 100 podem ser carcaças moldadas em polipropileno de alta densidade ("HDPE"), disponíveis comercialmente de, por exemplo, Flotation Technologies, localizada em Houston, Texas. As seções modulares 100 podem ser configuradas em vários tamanhos e comprimentos conforme necessário. Em certas incorporações, por exemplo, as seções modulares podem ser de aproximadamente cinco pés de altura (1,5 metros), cinco pés de largura (1,5 metros) e quatorze pés (4,27 metros) de comprimento. Uma antepara superior 102 das seções modulares 100 pode ser formada tendo um topo plano 104 e uma ou mais superficies defletoras incluindo, mas, não a isso limitada, uma ou mais seções côncavas 106. Em certas incorporações, a antepara superior 102 pode incluir somente uma superfície simples côncava enfrentando às ondas entrantes. Do mesmo modo, em incorporações alternativas, outras superficies anguladas ou configurações de quebra de ondas podem ser usadas.

As seções modulares 100 incluem adicionalmente uma saia baixa 110 que está conectada e se estende para baixo desde a antepara superior 102. A saia inferior 110 pode ser de aço, HDPE, ou outros materiais conhecidos para aqueles especializados na técnica. Em certas incorporações, a saia inferior 110 pode ter uma superfície externa de pele corrugada, a qual está configurada para defletir ondas e reduzir a magnitude das ondas que entram. Em certas incorporações, a saia inferior 110 pode se estender para baixo aproximadamente vinte pés (6 metros) (ou mais ou menos dependendo da profundidade da água). Em outras incorporações, a saia inferior 110 pode incluir uma saia adicional flexível (não mostrada) acoplada ao fundo da mesma a qual está configurada para se estender para baixo para um fundo marinho em águas mais rasas para proteção da praia. A saia flexível pode ser de um material metálico ou outros materiais conhecidos para aqueles especializados na técnica.

Conforme mostrado na Figura 3, as seções modulares 100 estão configuradas para serem acopladas extremo com extremo para criar uma barreira continua formando o sistema de atol 50. Um primeiro extremo da seção modular 100 pode ter um degrau 105 enquanto um segundo ou extremo oposto da seção modular 100 pode ter uma projeção 107. O degrau 105 está configurado para engatar uma projeção de uma seção modular adjacente, enquanto projeção 107 está configurada para engatar um degrau de uma seção modular adjacente. As seções modulares 100 podem ser acopladas juntas com pinos (não mostrados) ou quaisquer outros fixadores conhecidos para aqueles especializados na técnica incluindo, mas, não limitados a, ferrolhos, parafusos, etc..

O sistema de atol inclui, além disso, um ou mais nodos de DP (posicionamento dinâmico) ou células 150 acopladas ao sistema de atol e dispostas junto a uma extensão do mesmo para transporte do sistema de atol conforme necessário, um dos quais é mostrado na Figura 4. Os nodos DP 150 cada um pode conter um propulsor 152 (por exemplo, um dispositivo de hélice) em cada nodo 150 e tanques de combustível (não mostrados) (armazenando diesel, gás ou combustíveis alternativos) em seções adjacentes aos nodos. Em certas incorporações, propulsores azimutais podem ser usados nos nodos DP 150. Os propulsores azimutais podem ser dispostos tendo um hélice colocado em células e que pode ser rotado em qualquer direção horizontal para propósitos de direção. Os propulsores azimutais podem ser fixos ou retráteis e podem ser configurados tendo hélices de passo fixo ou controlado. Hélices de passo fixo podem ser usadas geralmente para navios menores, enquanto propulsores retráteis podem ser usados para estruturas mais pesadas.

Em certas incorporações, os propulsores nos nodos DP ou células podem ser conectados a um motor separado por meio de um sistema mecânico (quer dizer, engrenagens). O motor pode ser alimentado por diesel, gás ou eletricidade. Em outras incorporações, o motor pode ser energizado por um combustível alternativo. Um propulsor de transmissão elétrica pode ser localizado no nodo DP ou célula e pode ser conectado para empurrar sem o uso de um mecanismo de engrenagens. A energia exigida pelo motor elétrico pode ser derivada do sistema principal de energia (quer dizer, um motor diesel ou turbina a gás) . Estes propulsores podem ser configurados para ter uma faixa horizontal de movimento de aproximadamente 360 graus, fornecendo deste modo capacidade de manobra precisa. Em certas incorporações, os propulsores podem ser propulsores de azimute disponíveis comercialmente de, por exemplo, Thrustmaster do Texas, localizada em Houston, Texas. Ainda mais, Aqueles especializados na técnica apreciarão que qualquer quantidade de diferentes tipos de mecanismos propulsão pode ser usada de acordo com as incorporações reveladas neste documento incluindo, mas, não limitadas a, propulsores de túnel, propulsores retráteis, propulsores montados sob a água, unidades de propulsão, e acionamentos congregados j untos.

Alternativamente, os nodos podem conter um gerador em certos nodos e/ou bombas em outros nodos. Os propulsores podem ser integrados com uma rede posicionada dinamicamente em comunicação com um computador portátil ou outro dispositivo de controle sem fio para posicionamento do sistema de atol em localizações particulares. O sistema de atol pode incluir um chicote ou outros arranjos de fiação os quais conectem os controles de posicionamento com os nodos DP. O sistema de atol pode incluir uma série de diferentes tipos de sensores tais como unidades de referência de movimento, sensores de vento e sensores de calado os quais dão retro-alimentação aos nodos DP e aos propulsores. Como tal, os propulsores podem ser ajustados para manter as posições do sistema de atol baseadas na informação de posicionamento recebida dos sensores. Diferentes números de nodos DP podem ser usados dependendo da extensão do sistema de atol. Por exemplo, três nodos DP com propulsores podem ser usados para um sistema de atol com 1.000 pés (305 metros) de comprimento. Em outro exemplo, cinco nodos DP com propulsores podem ser usados para um sistema de atol com 5.000 pés (1524 metros) de comprimento. Os nodos DP podem ser espaçados uniformemente ou de forma desigual ao longo de uma extensão do sistema de atol. Conforme mostrado na Figura 4, em certas incorporações, um nodo DP principal 150 com um propulsor 152 pode ser localizado num ponto dianteiro ou "proa" 51 do sistema de atol 50 no modo de quebrar ondas (mostrado na Figura 1B).

Consultando agora a Figura 5, o sistema de atol 50 é mostrado num modo de contenção separando uma área de contenção 5, na qual óleo ou outro liquido tem sido derramado e contaminado a água, desde uma área não contaminada 15. Conforme mostrado em águas mais rasas (particularmente próximo às praias) a saia 110 do sistema de atol 50 pode se estender para baixo para o fundo marinho para evitar que o óleo alcance as praias. Também, em águas mais rasas o sistema de atol 50 pode ser amarrado usando cabos de fundeio 52 para manter a sua posição.

Consultando agora as Figuras 5 e 6 juntas, o sistema de atol 50 pode incluir, além disso, um sistema escumador e armazenamento para remoção de óleo derramado na superfície de uma área de contenção. O sistema escumador pode ser ativo ou passivo. Cada uma das seções modulares 100 pode ser formada tendo uma câmara interna 108 ali dentro para armazenamento de fluido. Uma parte superior 109 da antepara superior 102 pode ser preenchida com uma espuma ou material flutuante similar tal como quando a câmara interna 108 é cheia com água do mar ou óleo, a seção modular 100 ainda bóia e permanece estável. Além disso, as seções modulares 100 incluem uma ou mais mangueiras flexíveis 112, as quais são configuradas para conectar com mangueiras flexíveis 112 em seções modulares adjacentes 100 para fornecer comunicação de fluido entre as seções modulares 100.

Em operação a mistura de óleo e água da área do derramamento pode entrar nas câmaras internas 108 das seções modulares 100 através de ranhuras múltiplas 114. As ranhuras podem se espaçadas uniformemente somente ao longo do lado "sujo" das seções, quer dizer, o lado enfrentando a área de contenção ou do derramamento. Uma vez que a mistura água/óleo estiver na câmara interna 108 e tiver segregado (devido às diferentes densidades de fluido), bombas centrifugas (não mostradas) podem puxar a água separada desde o fundo da câmara interna 108 e devolver a água para a área de contenção enquanto o óleo permanece na câmara interna 108. Esta substituição de alto fluxo do fluido provoca sucção através das múltiplas ranhuras 114 e mais mistura de óleo/água pode entrar na câmara interna 108. Eventualmente, a câmara interna 108 é cheia somente com óleo retirado da área de contenção, enquanto a água separada tem sido bombeada de volta para dentro da área de contenção. Em certas incorporações, um sistema de atol de 5.000 pés (1.524 metros) de comprimento (isto é, múltiplas seções modulares 100 acopladas juntas para formar a extensão) pode armazenar até aproximadamente 25.000 barris de óleo enquanto espera a chegada de um navio-tanque de descarga.

Em certas incorporações, o sistema de atol pode incluir um sistema de circulação (não mostrado) para facilitar a separação de óleo e água nas câmaras internas 108. No caso em que separação adicional de água e óleo seja necessária, placas defletoras adicionais e/ou chapas separadas dentro da câmara interna 108 para facilitar mais separação podem ser incluídas. Em certas incorporações, um sistema de medição de tanque pode ser incluido para monitorar a presença de óleo e água, ou uma mistura da mesma, nas câmaras 108. O sistema de medição pode ser configurado para controlar automaticamente a entrada de fluido novo através de válvulas de entrada e saida acionadas para otimizar a circulação de fluidos que estão sendo separados.

Com referência à Figura 5, a descarga do óleo armazenado dentro das seções modulares 100 do sistema de atol 50 pode ser realizada em paralelo enquanto o sistema escumador estiver coletando óleo desde a área de contenção 5 ou depois do derramamento ter sido contido. A Figura 5 fornece também uma representação da separação da área de contenção 5 do sistema de atol 50 da "água não contaminada" 15 onde o derramamento é impedido de fluir. Um Segundo conjunto de mangueiras 30 que se estendem desde um nodo de descarga 32 no sistema de atol 50 permite que o navio 20 chegue junto ao sistema de atol 50 e descarregue o óleo armazenado no sistema de atol 50. Um tubo de descarga ou saida (não mostrado) se estende justo dentro da parte superior da câmara interna 108 da seção 100 para sugar ou retirar óleo do volume superior ao invés da água. Durante a descarga do óleo, se a água começar a ser descarregada, então a descarga para até se acumular óleo suficiente para ser recuperar na parte superior da câmara interna 108.

Em certas incorporações, um sistema de atol de 1.000 pés (304 metros) de comprimento composto de seções modulares 100 que estão a aproximadamente cinco pés (1 5 metros) de altura por aproximadamente cinco pés (1 5 metros) de largura por aproximadamente quatorze pés (4 26 metros) de comprimento podem ser conectados e armazenar aproximadamente 5.000 barris para descarga. Uma vez que o navio de abastecimento estiver cheio e partir, o sistema escumador continua a funcionar até o próximo navio ser conectado. Em incorporações alternativas, o tamanho das seções modulares 100 pode ser aumentado para uma capacidade de armazenagem ampliada. Por exemplo, seções modulares maiores 100 podem ser de aproximadamente oito pés (2,44 metros) de altura, de aproximadamente oito pés (2,44 metros) de largura, e aproximadamente trinta pés (9,14 metros) de comprimento, e ter uma ou mais superficies côncavas (quer dizer, seção para deter ondas) adicionada no topo. Em certas incorporações, múltiplas superficies côncavas podem ser empilhadas no topo de cada uma para ondulações mais altas. Aqueles especializados na arte apreciarão qualquer número de arranjos de superficies côncavas. Deste modo, um sistema de atol de 5.000 pés (1.524 metros) de comprimento tendo seções modulares deste tamanho maior pode armazenar até aproximadamente 57.000 barris. Aqueles especializados na técnica apreciarão que a capacidade de armazenamento do sistema de atol pode ser modificada conforme requerido ao aumentar as diversas dimensões das seções modulares de acordo com uma ou mais incorporações da reveladas neste documento. O sistema de atol 50 pode funcionar em conjunto com grandes navios escumadores onde as seções modulares podem ser acopladas a cada extremo do navio permitindo aos nodos DP criar uma forma de funil e ajudar o óleo sendo conduzido para dentro dos navios escumadores. As mangueiras de descarga do armazenamento podem ser conectadas ao navio escumador para descarregar o óleo escumado em paralelo tornando a operação mais segura e mais eficiente.

Métodos relacionados com o uso do sistema de atol descritos de acordo com incorporações reveladas neste documento contemplam que o sistema de atol possa permanecer no campo sob sua própria propulsão e fornecer proteção desde o mar a navios localizados dentro de uma área de contenção ou porto artificial criado pelo sistema de atol. Colisão de ondas entrantes com as superficies côncavas do sistema de atol faz que as ondas sejam amortecidas, enquanto a colisão das ondas entrando com superficies em ângulo de 45 graus escoram mais ondas entrantes. Em incorporações alternativas, outras superficies anguladas podem ser dispostas sobre o casco corrugado e saia. Por exemplo, as superficies anguladas podem variar de aproximadamente 5 a 85 graus. A reflexão das ondas entrantes pode emular a superfície angulada desde a qual a onda é refletida. Deste modo as magnitudes das ondas entrantes são reduzidas, deixando uma área tranqüila sobre o lado protegido do sistema de atol. 0 sistema de atol pode incluir dispositivos de compensação do movimento vertical para permitir que este flutue para cima e para baixo com a ondulação, reduzindo deste modo a exigência de tamanho do atol acima da seção da água. O sistema de atol está configurado para ser transportado rapidamente (rebocado ou transportado sob sua própria propulsão) e colocado para funcionar no campo, desse modo fornecendo um tempo de resposta rápido às emergências ambientais que possam se originar costa fora (offshore).

Em certas incorporações, o sistema de atol pode ser configurado para operar em ambientes mais frios nos quais o gelo pode capturar o óleo derramado que tiver subido até a superfície do mar. Um atol composto de seções modulares isentas de qualquer enchimento superior de espuma pode ser inserido com propulsores acionados hidráulica ou eletricamente através de um furo no gelo. O trenó da unidade de controle na superfície pode incluir / conter um gerador para fornecer energia aos propulsores. Um sistema de referência acústico pode ser usado para posicionamento. Quando o sistema de atol é encaixado dentro do gelo, um extremo do sistema de atol pode estar no furo da superfície no gelo ou perto dele, e através do qual o sistema de atol inteiro pode ser apoiado. Uma vez que o sistema de atol estiver na posição desejada e rodeando o derramamento de óleo para capturar o óleo em ascensão e movimento, ar é bombeado para dentro das cavidades do lastro (quer dizer, câmaras internas) uma vez ocupados com a espuma até o sistema de atol estar mais flutuante que a água, e assim, é pressionado contra o fundo do gelo. Em certas configurações, a parte superior plana das seções modulares do sistema de atol pode ter um grande número de dentes formados encima os quais podem se agarrar e vedar contra o fundo do gelo. Os nodos de propulsor podem conter também estacas afiadas operadas por cilindro hidráulico os quais impulsionariam as estacas de aço para cima no gelo ancorando e segurando o sistema de atol no lugar podendo assim desligar os propulsores.

Com o sistema de atol fixado no lugar sob o gelo, o óleo pode ser descarregado como na configuração padrão. Pode ser injetado metanol de uma linha separada no circuito de controle para evitar o congelamento junto com outros fluidos inibidores se necessário. O processo inteiro pode ser revertido e o sistema recuperado de debaixo do gelo, começando com o recolhimento das estacas, alagamento dos tanques de lastro e formação do atol dentro de uma linha reta e recuperação de uma seção de cada vez.

Em incorporações alternativas, o sistema de atol pode ser configurado para conter e recuperar óleo emulsionado próximo à superfície ou semi-flutuante. As seções modulares 100 (Figura 2A) podem ser posicionadas verticalmente e terão uma câmara superior atuando como a parte de lastro. Um navio de apoio DP (o qual inclui equipamento com potência para alimentar o umbilical de controle e operar o controle de lastro semi-submergivel e controle de propulsor e equipado com ROV) controlará o movimento e profundidade do atol semi-submergivel e a qualquer profundidade e monitorado pelo ROV e sensores. As seções remanescentes podem ter armazenamento de óleo em dezesseis (4,9 metros) dos vinte pés (6 metros) da seção vertical, em certas incorporações contendo aproximadamente 114.000 barris de óleo numa seção fixada com pinos de 5.000 pés (1.524 metros) . Um ou mais nodos DP com propulsores estão configurados para manter a seção modular na posição necessária. Nesta incorporação, ranhuras para escumar podem ser dispostas de forma que somente o óleo emulsionado se derrame dentro das seções modulares (sem a água). O óleo coletado então pode ser descarregado num navio na espera. Aqueles especializados na técnica estarão familiarizados com métodos de escumar padronizados usados de acordo com incorporações da presente revelação.

Em incorporações adicionais, o sistema de atol pode ser usado em conjunto com um pequeno dirigível tendo uma câmera de tomada de imagens térmica usada para detectar pequenas quantidades de óleo na água incluso à noite. Pode ser usado software de reconhecimento, onde as plataformas ou navios podem ser monitorados remotamente deixando que o software reconheça a presença de óleo e envie os alarmes. Como tal, óleo na água à noite pode ser reconhecido antes de chegar o amanhecer e um derramamento ter tido uma chance de se espalhar. Conforme mostrado nas Figuras 7A e 7B, um pequeno dirigível 200 ou outro dispositivo aéreo flutuante pode ser amarrado a uma pequena embarcação flutuante 220, a qual permitiria monitoramento e rastreamento da presença de óleo na água. Por exemplo, conforme mostrado na Figura 7B, quando o pequeno dirigível 200 alcançar uma altitude máxima, o dirigível pode ter um raio de visão de cinquenta milhas náuticas (92,6 quilômetros) ou mais para o monitoramento e rastreamento da presença de óleo. Além disso, um veiculo de operação remota ("ROV") (não mostrado) pode ser conectado à pequena embarcação flutuante 220 de tal forma que o ROV possa ser lançado simultaneamente com o pequeno dirigível 200 para fornecer monitoramento abaixo da superfície junto à mesma área. O pequeno dirigível amarrado e não tripulado 200 pode permitir operações em ventos de até 7 0 nós e se recupera na embarcação permitindo que o navio fique no campo e continue funcionando 24 horas por dia. O ROV pode realizar os deveres normais do ROV ao mesmo tempo.

Vantajosamente, as incorporações da presente revelação fornecem um sistema de atol de implementação rápida para contenção de derramamentos de óleo costa afora (offshore). Um sistema de atol pode cercar rapidamente um sistema de perfuração ou produção e manter sua posição e forma conforme ele minimiza as condições de mar dentro, desse modo permitindo que um navio trabalhe num ambiente mais tranqüilo e mais seguro. No caso de um derramamento ambiental, o sistema de atol já está implementado para começara capturar óleo imediatamente até os navios chegarem para se conectar e retirar o óleo por bombeamento. O óleo recuperado ainda pode ser vendido, e assim, não desperdiçado nem deixado para prejudicar o meio ambiente. Além disso, o sistema de atol pode ser transportado facilmente de operar numa área para outra área, incluso sob sua própria propulsão ou a reboque. Finalmente, o sistema de atol pode permanecer no campo costa afora (offshore) e não exige lançamento a partir da praia. Devido à implementação rápida e capacidades de recuperação de óleo, o sistema de atol de acordo com uma ou mais incorporações da presente revelação pode reduzir custos futuros de limpeza ambiental e danos em caso de um derramamento.

Enquanto a presente revelação tem sido descrita com respeito a um número limitado de incorporações, aqueles especializados na técnica, tendo se beneficiado desta revelação, apreciarão que outras incorporações podem ser desenvolvidas as quais não se afastam do escopo da revelação conforme descrito neste documento. Consequentemente, escopo da invenção deve ser limitado somente pelas reivindicações anexas.

Claims

1. Sistema de atol costa afora (offshore) caracterizado por compreender: uma barreira continua, a barreira continua incluindo: uma ou mais seções modulares acopladas juntas, em que cada uma ou mais seções modulares incluem uma antepara superior flutuante, a antepara superior flutuante tendo pelo menos uma superfície côncava posicionada na superfície do mar, em que a barreira continua é configurada para reduzir uma magnitude de ondas entrantes em pelo menos um lado da barreira continua, em que cada uma ou mais seções modulares compreendem ainda um sistema escumador passivo tendo uma pluralidade de ranhuras posicionadas aproximadamente na linha de água, em que um liquido é configurado para entrar na câmara interna de cada uma das uma ou mais seções modulares através da pluralidade de ranhuras, e um nodo de descarga em comunicação de fluido com pelo menos uma câmara interna de cada uma ou mais seções modulares através de uma saida, o nodo de descarga configurado para remover o liquido da câmara interna.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada uma ou mais seções modulares compreendem uma saia que se estende para baixo da superfície do mar.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que cada uma ou mais seções modulares compreendem uma carcaça moldada em polipropileno tendo uma câmara interna ali dentro.

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por compreender ainda mangueiras configuradas para fornecer comunicação de fluido entre as câmaras internas da uma ou mais seções modulares.

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de gue cada uma ou mais seções modulares estão configuradas tendo pelo menos uma superfície côncava configurada para reduzir uma magnitude das ondas entrantes.

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda um ou mais propulsores dispostos ao longo de uma extensão da barreira continua e configurados para levar a barreira continua para um local especifico.

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por compreender ainda um sistema de posicionamento global em gue o sistema de posicionamento global está em sincronia com um ou mais propulsores.

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de gue a barreira continua está em comunicação de fluido com um navio separado.

9. Sistema de atol costa afora (offshore) caracterizado por compreender: uma ou mais seções modulares acopladas juntas para formar uma barreira continua na superfície do mar, as seções modulares compreendendo: uma antepara superior se estendendo acima da superfície do mar; um sistema escumador passivo tendo uma pluralidade de ranhuras posicionadas perto da superfície do mar para permitir que um liquido misturado de uma área de contenção entre numa câmara interna das seções modulares, em que o liquido misturado inclui pelo menos um primeiro liquido e um segundo liquido, em que o primeiro liquido é mais pesado do que o segundo liquido; e uma saida de retorno disposta em um fundo da câmara interna configurada para devolver um primeiro liquido da câmara interna para a área de contenção; uma saida de descarga configurada para transportar um segundo liquido desde o volume de armazenamento interno para um navio; e uma saia se estendendo para baixo desde a antepara superior abaixo da superfície do mar.

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por compreender ainda um sistema de posicionamento global em comunicação com um ou mais propulsores dispostos em um ou mais seções modulares.

11. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que uma ou mais seções modulares compreendem uma carcaça de polipropileno moldado.

12. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que uma ou mais seções modulares estão em comunicação de fluido com uma seção modular adj acente.

13. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por compreender ainda uma bomba em comunicação de fluido com a saida de retorno, a bomba configurada para transferir liquido da câmara interna das seções modulares para a área de contenção.

14. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o líquido misturado compreende pelo menos dois líquidos tendo densidades diferentes.

15. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a antepara superior e saia das seções modulares são integrais.

16. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a saia é corrugada.

17. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a antepara superior compreende pelo menos uma superfície côncava configurada para reduzir a magnitude das ondas entrantes.

18. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de ranhuras está posicionada sobre um lado da área de contenção da antepara.

19. Método de fornecimento de uma área de trabalho costa afora (offshore), o método caracterizado por compreender: acoplamento de duas ou mais seções flutuantes modulares juntas e formação de uma barreira contínua; e posicionamento de pelo menos uma superfície côncava da barreira contínua em uma superfície do mar, em que a pelo menos uma superfície côncava é configurada para reduzir uma magnitude de ondas entrantes colidindo com a pelo menos uma superfície côncava; escumação passiva do óleo da superfície do mar com as seções modulares flutuantes da barreira contínua por permitir líquido da superfície do mar entrar em uma câmara interna da barreira contínua através de uma ranhura posicionada próxima de um ponto de inflexão de pelo menos uma superfície côncava da barreira continua posicionada na superfície do mar; e uso de propulsores para afetar uma posição da barreira continua.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por compreender ainda o acoplamento do primeiro extremo da barreira continua com o segundo extremo da barreira continua e circundamento de um derramamento.

21. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por compreender ainda armazenamento do óleo recuperado na barreira continua, e descarga do óleo recuperado da barreira continua para um navio de armazenamento.

22. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por compreender ainda o transporte da barreira continua para uma localização costa afora (offshore) em particular.

23. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por compreender ainda o fornecimento de vigilância aérea e marítima para localizar derramamentos de óleo, e transporte da barreira continua com base na vigilância.

24. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por compreender ainda a manutenção de uma posição da barreira continua com os propulsores.

25. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado por compreender ainda o transporte da barreira continua usando os um ou mais propulsores.