BR102014019275B1 - Sistema submarino de despressurização por recirculação - Google Patents

Abstract

sistema submarino de despressurização por recirculação. a presente invenção se insere no campo dos sistemas de produção de petróleo e hidrocarbonetos em geral, instalados no fundo do mar, que utilizam processos de elevação artificial e garantia de escoamento. aplicado em linhas de escoamento submarinas de petróleo providas com unidade de bombeamento externa ao poço, o sistema proposto pode ser implementado de modo residente em arranjos de poços individuais, conhecidos como satélite, ou poços agrupados por coletor centralizado (manifold) para prevenção e eventual correção (dissolução) de hidratos.

Description

Campo da Invenção

[1] A presente invenção refere-se a um sistema de prevenção e eventual correção (dissolução) de hidratos, aplicado em linhas de escoamento submarinas de petróleo providas com unidade de bombeamento externa ao poço. O sistema proposto pode ser implementado em arranjos de poços individuais, conhecidos como satélite, ou poços agrupados por coletor centralizado (manifold).

[2] Uma vez implementado em uma linha de escoamento que apresente características construtivas e operacionais que tipificam um maior risco de formação de hidratos, o sistema proposto pode ser acionado remotamente de modo preventivo ou corretivo.

Fundamentos da Invenção

[3] O hidrato de gás ou clatrato, que em latim significa "gaiola1', é um composto cristalino no qual as moléculas de água, associadas umas às outras com ligações de hidrogênio, encapsulam moléculas de gás como o metano e dióxido de carbono (Sloan, 1998). A estrutura é parecida ao do gelo comum e o principal fator que controla sua formação e/ou estabilidade termodinâmica é a presença da água na fase líquida com o gás na fase vapor, sob baixas temperaturas e alta pressão.

[4] A formação de hidrates nas linhas de escoamento de petróleo tem sido uma problemática constante na indústria de petróieo, e objeto de diversas pesquisas e invenções Estratégias, métodos e equipamentos de inibição ou de combate têm sido sucessivamente apresentados, pois o cenário de produção de petróieo atualmente, cada vez mais contribui para o aumento da formação de hidrates no interior das linhas de escoamento e seus respectivos acessórios. Naturalmente que a ocorrência de formações sólidas no interior das linhas de escoamento e seus respectivos acessórios dificultam ou mesmo impedem a produção de petróleo no ritmo normal esperado para o empreendimento, justificando os gastos com pesquisas e soluções.

[5] As condições de formação de hidratos variam muito e dependem de diversos fatores, como temperatura, pressão, tipo de gases envolvidos, quantidade de água na linha, dentre muitos outros fatores. Mas a prospecção e produção de petróleo tem ocorrido cada vez mais em águas profundas e ultra profundas e consequentemente as linhas de escoamento são mais longas, as temperaturas de operação muito mais baixas e as pressões muito maiores. Assim não é surpresa que a ocorrência da problemática de formação de hidratos cresça na mesma proporção em que os campos de petróleo venham sendo implementados em maiores profundidades.

[6] Dentro deste cenário pode-se abranger as atuais soluções tecnológicas agrupadas, basicamente em algumas categorias, a saber: soluções que envolvam inibidores termodinâmicos, inibidores de baixa dosagem, isolamento térmico, calor ativo, despressurização e remoção de água.

[7] Para cada uma das soluções acima mencionadas existem vários métodos, equipamentos passíveis de serem aplicados, cabendo ao corpo técnico responsável selecionar a que melhor convém. Mas dentro do universo de soluções possíveis no combate à formação de hidratos, a atual invenção foca a categoria de técnicas que operam com despressurização.

[8] Apesar das técnicas de despressurização apresentarem um bom resultado, os métodos de combate ou prevenção de hidratos que envolvem como solução operações de despressurização, implicam em diversas situações nem sempre desejadas pelo corpo técnico encarregado pelo empreendimento, ou em custos que não compensam a sua aplicação no poço.

[9] Em uma perspectiva ideal de aplicação de métodos de despressurização, sempre que possível, deveríam ser executados pelas duas extremidades da linha de escoamento comprometida. Mas nem sempre isto é possível, e na prática as depressurizações para poços de óleo com linhas comprometidas têm sido feitas por apenas uma extremidade. Em operações de despressurização preventiva, por exemplo, quando o hidrato não se formou completamente, basta promover a despressurização por apenas uma extremidade do trecho afetado para obter um resultado satisfatório,

[10] Classicamente para poços submarinos satélites, as linhas de escoamento e os equipamentos submarinos podem ser des pressurized os pela abertura das válvulas de interligação (cross over) existentes nas árvores de natal molhada, de forma que essas promovam uma comunicação com o anular do poço, que é despressurizado, obtendo-se assim o efeito desejado no trecho comprometido.

[11] Mas podem ocorrer cenários atípicos em que o hidrato ocorre na própria linha de anular, ou ainda situações em que a operação de despressurização através da válvula de interligação (cross over)na linha anular não é suficiente para remoção do hidrato formado. Nestas situações, caso a unidade flutuante de produção disponha de acesso pelo topo dos “riser",é possível executar operações de despressurização utilizando uma unidade de tubo flexível com bombeamento cíclico de nitrogénio, de modo a provocar repetidas taxas de pressurizações seguidas de despressurização repentina, alcançando-se uma reação do hidrato pelas sucessivas alterações de pressão.

[12] A maior parte das unidades flutuantes de produção nao dispõe de facilidades que viabilizem a aplicação desta alternativa técnica.

[13] Em casos extremos uma sonda pode ser enviada para ser conectada ao topo da árvore de natal molhada e assim realizar a despressurização na linha de produção, ou anular, ou na própria árvore de natal molhada. A solução é conhecida no meio técnico, e consiste em executar a despressurização com ciclos de nitrogênio injetado por um tubo flexível descido por dentro da coluna de perfuração. Mas também se tratam de operações demoradas, complexas, e que envolvem um planejamento prévio, uma logística toda própria para ser realizada.

[14] Luis Humberto DUQUE, em ‘Concentric Coiled TubingWell Vacuuming provides a solution for Flowline Hydrates Removal Offshore Brazil", SPE 153358, Icota de 28 março 2012, descreve um sistema de tubo flexível duplo concêntrico dotado de uma bomba de jato na extremidade, também descida por dentro de uma coluna de perfuração; e afirma que a referida técnica é mais rápida que a despressurização com ciclos de nitrogénio injetados por um tubo flexível. Mas tal qual a solução anterior mente citada também envolve a necessidade de uma logística toda própria para ser realizada, com acessórios que são especificados conforme a demanda, caso a caso.

[15] Outra técnica, também pesquisada e testada, é a execução de ciclos de bombeio de fluido por meio de uma coíuna auxiliar, seguidos de alívio e consequente despressurização da íínha, técnica conhecida como “bull head'.

[16] Em resumo, a maior parte das técnicas listadas acima requer o emprego de sondas marítimas, ou instalação de linhas auxiliares muito longas, acessórios variados, podendo demorar dezenas de dias para serem implementadas. Além de serem soluções caras, todo o material empregado deve ser desinstalado após atingir a meta.

[17] Trabalho acadêmico, apresentado por Paula L. F. Rodrigues na Rio OH & Gas de 2012, propõe o uso de um sistema residente baseado em bomba de jato para operações de despressurização, tanto para prevenção como remediação, com diversas configurações: despressurização pelo lado da árvore de natal molhada, através do pé do “riseri ou em ambos os lados. Como já ressaltado anteriormente, esta proposta apresenta a desvantagem de requerer um sistema de bombeamento de fluido motriz na unidade flutuante de produção, além de modificações nos equipamentos submarinos, e eventualmente uma linha para fluido motriz que pode ser integrado com o umbilical,

[18] Subash S. JAYAWARDENA, no trabalho "The Use of Subsea Gas Lift in Deepwater Applications” apresentado na OTC em 2007, propõe que o sistema de bombeamento por ascensão de gás (gás lift) na base do Jirise?'pode ser usado para despressurizar o "rise?’e "fíowiine”, em casos de paradas de produção.

[19] Outros grupos de trabalho vem se dedicando a mesma linha de pesquisa indicada por JAYAWARDENA, e propõe o uso de sistemas residentes baseado em gás lift na base do riser com propósitos de correção de hidrato. Tal possibilidade de solução tem as seguintes vantagens: aplicável na maioria dos sistemas, não depende de desenvolvimento de novas tecnologias. Algumas limitações deste sistema são: aplicável somente para poços satélites, aumento significativo nos custos dos equipamentos submarino e a necessidade de inclusão de estruturas específicas para terminações das linhas de produção (PLET) na base dos risers, por poço. E no caso de aplicação em poços interligados com coletores centralizados (manifold) requerem, para este tipo de operação, parada de todos os poços interligados aos referidos coletores

[20] Algumas soluções adotadas no mercado combinam mais de uma das tecnologias acima reveladas, com o objetivo de obter mais eficiência e rapidez nas operações de prevenção e remoção de hidratos.

[21] O documento de patente PI 0904467-1 revela um sistema de despressurização residente também baseado em bomba de jato e operado remotamente, que dispensa o uso de recursos navais para mitigação de hidrato, entretanto o mesmo necessita a instalação de componentes submarinos adicionais, tais como longas linhas de fluido motriz e sistema de bombeio na superfície, o que encarece e restringe sua aplicação.

[22] Diante das diversas possibilidades de solução. E apesar dos méritos das diversas técnicas de produção de petróleo e prevenção de hidrato, ainda se faz necessário o emprego de recursos navais, embarcação ou sonda, para realizar operações de prevenção ou correção da formação de hidratos, quando eles ocorrem. Além do alto custo destes recursos navais é necessário aguardar a disponibilidade e movimentação dos mesmos, podendo se passar dezenas de dias até ser possível executar tais operações.

[23] Desta forma, no atuai estado da técnica ainda há cenários para utilização de sistemas e equipamentos submarinos com propósitos multifuncionais, residentes e operados remota e prontamente, que combinem funções de produção, por exemplo: bombeamento com funções de despressurização com propósitos de garantia de escoamento de hid roca rbo netos produzidos, utilizados tanto na prevenção como na correção de hidratos, sem grandes acréscimos de equipamentos e sistemas submarinos; tal qual o sistema integrado de bombeamento e despressurização por recírculação, descrito e reivindicado no presente pedido.

[24] Neste sentido, com o objetivo de eliminar ou mitigar os problemas acima ressaltados, a pesquisa que originou a presente proposta focou como solução uma arquitetura otimizada das linhas, de forma a apresentar um sistema agregado e residente, podendo ser acionado remotamente em casos de prevenção ou de remediação a formação de hidratos.

[25] Para garantir que todos os inconvenientes acima revelados sejam superados, propõe-se o sistema submarino de despressurização por recírculação.

[26] A invenção descrita a seguir decorre da continua pesquisa neste segmento, cujo enfoque objetiva prioritariamente disponibilizar um sistema residente e de baixo custo global, capaz de atuar nos trechos com risco de formação de hidratos, de modo a garantir a continuidade da produtividade do poço,

[27] Outros objetivos que o sistema submarino de despressurização por recirculação, objeto da presente invenção, se propõem alcançar são a seguir elencados: - ser um sistema residente disponível prontamente; - apresentar baixo custo global: instalação/operação X garantia de atuação; - operar com recursos, energia hidráulica, da própria linha de produção e escoamento; - atuar em poços satélites ou interligados por coletores centralizados (manifold)1, - utilizar uma base de bombeamento compartilhada entre dois ou mais poços; - atuar remota e prontamente; - possibilidade de ser automatizado; - aplicabilidade em linhas de escoamento novas ou já existentes; - requerer pequenas alterações no equipamentos e sistemas submarinos. - servir tanto para prevenção como para correção de hidratos;

Sumário da Invenção

[28] A presente invenção se refere a um sistema de despressurização residente e remotamente controlado, o qual compreende como elementos atuantes complementares alguns componentes padrões do próprio sistema de transporte de fluido tais como:- uma linha de produção, podendo esta ser interceptada ou não por uma válvula de desvio de fluxo;- um circuito de pressurização em paralelo à linha de produção, podendo ser provido ou não por bombas submarinas de circulação.

[29] O sistema de despressurização consiste em prover um circuito motor atuando entre dois pontos de conexão, (A) de maior pressão e (B) de menor pressão da uma linha de produção, de modo a desviar parte do fluido em volume e pressão suficientes para acionar uma bomba de jato à jusante.

[30] O referido circuito motor ainda é provido, antes da bomba de jato, com uma válvula de controle seguida por uma válvula de recirculação, terminando em qualquer ponto (B) de menor pressão da linha de produção

[31] A partir da sucção da bomba de jato estende-se um ramal depressivo ao qual ligam-se uma ou mais linhas de despressurização controladas por válvulas de bloqueio.

[32] O ramal depressivo tem sua pressão de operação monitorada por um sensor de pressão. As linhas de despressurização, por sua vez, são interligadas aos pontos de linhas e equipamentos submarinos vizinhos com maior probabilidade ou frequência de formação de hidratos.

Breve Descrição dos Desenhos

[33] A invenção será descrita a seguir mais detalhadamente, em conjunto com os desenhos abaixo relacionados, os quais, meramente a título de exemplo, acompanham o presente relatório, do qual ê parte integrante, e nos quais:

[34] A Figura 1A retrata esquematicamente a invenção proposta implementada em um primeiro arranjo típico de sistema de transporte de fluido.

[35] A Figura 1B retrata esquematicamente a mesma invenção proposta implementada em um segundo arranjo típica de sistema de transporte de fluido.

[36] A Figura 1C retrata esquematicamente uma alternativa da invenção proposta implementada em um arranjo típico de sistema de transporte de fluido.

[37] A Figura 2 retrata esquematicamente a invenção, ilustrada na Fig. 1A, implementada em um arranjo de sistema de transporte de fluido provido de coletor centralizado (manifold).

[38] A Figura 3 retrata esquematicamente a invenção, ilustrada na Fig. 1C, implementada em um arranjo de sistema de transporte de fluido provido de coletor centralizado (manifold).

[39] A Figura 4 retrata esquematicamente a invenção, ilustrada na Fig. 1Bf implementada em um arranjo de sistema de transporte de fluido provido de coletor centralizado (manifold).

[40] A Figura 5 retrata esquematicamente a invenção, ilustrada na Fig. 1A, implementada em um arranjo sistema de transporte de fluído para poços produtores satélites.

[41] A Figura 6 retrata esquematicamente a invenção, ilustrada na Fig. 18, implementada em um arranjo sistema de transporte de fluido para poços produtores satélites.

[42] A Figura 7 retrata esquematicamente a invenção, ilustrada na Fig. 10, proposta implementada em um arranjo sistema de transporte de fluido para poços produtores satélites.

Descrição Detalhada da Invenção

[43] O sistema proposto visa atender uma lacuna dentro dos diversos métodos e sistemas existentes de prevenção efou combate à formação de hidratos na indústria petrolífera, lacuna ainda não explorada, baseada na despressurização, em que se propõe uma montagem combinada e integrada de um sistema de produção submarino tradicional com um sistema residente de despressurização baseado em bomba de jato acionada pelo fluido produzido devidamente pressurizado

[44] Para um melhor entendimento da interação da invenção proposta com os componentes de um poço submarino, já existente, os mesmos serão representados de forma esquemática, sinalizando-se nos desenhos somente as principais válvulas e/ou conectores que terão influência na atuação do sistema submarino de despressurização por recirculação. Todos os componentes já pré-existentes serão diferenciados graficamente por linhas tracejadas. Assim, a invenção vai ser descrita levando em consideração simultaneamente as Figuras 1A, 1B e 1C

[45] As três imagens mostram esquematicamente a disposição e os componentes básicos de três possíveis concretizações do sistema submarino de despressurização por recirculação (100), objeto da presente invenção. A principal diferença entre as três configurações aparentemente alternativas é a fonte de energia hidráulica utilizada como fluido motriz para acinar uma bomba de jato e gerar a depressão necessária para desencadear a quebra das moléculas de hidrato ou evitar a sua formação.

[46] Por meio dos desenhos esquemáticos apresentados nas Figuras 1Ar1B e 1C é possível verificar que há uma configuração construtiva comum aos três arranjos de linhas de escoamento e produção, No decorrer da atual descrição, será possível compreender que apesar de aparentemente diferentes, a configuração construtiva comum trata-se do sistema submarino de despressurização por recirculação (100) proposto.

[47] O referido sistema de despressurização (100) é conformado basicamente por alguns equipamentos conhecidos da técnica, a saber uma bomba de jato, válvulas de controle e de recirculação, algumas linhas de escoamento, sensores e alternativamente um controlador multiprocessado. Além desses componentes básicos, o sistema de despressurização (100) só é capaz de atuar em função do compartilhamento de outros componentes pré-existentes do próprio sistema de transporte de fluido.

[48] A Figura 1A revela um sistema de transporte de fluido (6) provido com uma linha de produção (1), interceptada por uma válvula de desvio (2) defluxo.

[49] Muitos componentes do sistema de transporte de fluido (6) são destacados por terem obrigatoriamente que interagir com o sistema proposto, para assim alcançar o objetivo da invenção.

[50] Baseando-se nesta relação complementar, os componentes com atuações interativas do sistema de transporte de fluido (6), de certo modo, também podem ser considerados como componentes coadjuvantes do sistema proposto.

[51] Seguindo este conceito pode-se identificar e destacar alguns componentes essenciais do sistema de transporte de fluido (6), neste caso, uma bomba (3) submarina de circulação em um circuito de pressurização (4) em paralelo à linha de produção (1).

[52] O circuito de pressurização (4), é formado por uma tomada de sucção (4’) e uma tomada de descarga (4”), ambas extremadas por válvulas de bloqueio (5) com atuador hidráulico acionado remotamente. Todos os referidos componentes pré-existentes na arquitetura do sistema de transporte de fluido (6).

[53] Neste caso o sistema de transporte de fluido (6), pré-existente, conta com um circuito de pressurização (4) e a válvula de desvio (2), somente aberta para passagem de raspador (pig), ou em caso de falha da bomba (3) submarina de produção.

[54] Esta é a arquitetura típica a muitos sistemas de elevação e transporte de fluido existente em vários campos de produção.

[55] Saindo do foco dos componentes do sistema de transporte de fluido (6) e tendo como foco o sistema de despressurização (100) proposto, objeto da presente invenção, tem-se preferencialmente oito componentes conhecidos da técnica que basicamente o compõem, a saber: (i) um circuito motor (10), (il) uma bomba de jato (20), (iii) uma válvula de controle (30) (iv) uma válvula de recirculação (40), (v) um ramal (50) depressivo, (vi) linhas de despressurização (60), (vii) válvulas de bloqueio (70) e (viii) pelo menos um sensor de pressão (80).

[56] O sistema de despressurização (100) consiste em prover um circuito motor (10) atuando entre dois pontos de conexão, (A) de maior pressão e (B) de menor pressão.

[57] No exemplo revelado na Figura 1 o circuito motor (10) é provido na tomada de descarga (4”) no ponto de conexão (A) de maior pressão, da bomba (3) submarina de circulação, de modo a desviar parte do fluido em volume e pressão suficientes para acionar uma bomba de Jato (20) à jusante.

[58] O circuito motor (10) ainda é provido, antes da bomba de jato (20), oom uma válvula de controle (30) seguida por uma válvula de recirculação (40). O circuito motor (10) termina em quaiquer ponto (B) de menor pressão da tomada de sucção (4*) após a bomba (3) submarina.

[59] Cabe ressaltar que a posição relativa entre bomba de jato (20)r a válvula de controle (30) e a válvula de recirculação (40) pode ser alterada sem alterar o funcionamento do sistema de despressurização (100).

[60] A diferença de pressão entre o ponto de conexão (A) de maior pressão, no caso a tomada de descarga (4”) e um ponto (B) de menor pressão, no caso a tomada de sucção (4’), tem que ser suficiente para gerar preferencial mente uma depressão que torne a pressão menor do que 10 kgf/cm2, para um cenário em que a temperatura externa seja de até 4°C.

[61] Pode-se considerar esta faixa de temperatura, associada às altas pressões internas das linhas de produção de petróleo, como um cenário muito favorável a formação de hidratos no interior das linhas de escoamento e seus acessórios.

[62] O ramal (50) depressivo da bomba de jato (20) é ligado a uma ou mais linhas de despressurização (60) controladas por válvulas de bloqueio (70). A pressão de operação do ramal (50) depressivo é monitorada por um sensor de pressão (60).

[63] As linhas de despressurização (60), por sua vez, são interligadas aos pontos de linhas e equipamentos submarinos vizinhos com maior probabilidade ou frequência de formação de hidratos,

[64] Assim ao se fechar totalmente a válvula de desvio (2) de fluxo e acionando-se a bomba (3) submarina de circulação no circuito de pressurização (4) em paralelo à linha de produção (1). A atuação da referida bomba (3) submarina com a válvula (40) aberta vai acionar o sistema de despressurização (100).

[65] A Figura 1B revela um sistema de transporte de fluido (6), pré- existente, formado por uma típica linha de produçâo (1), onde o fluído produzido tem energia suficiente para acionar a bomba de jato (20). Neste caso o fluxo de insurgència do poço tem capacidade de gerar por meio da bomba de jato (20), uma depressão que torne a pressão menor do que 10 kgf/cm2 no ramal (50) depressivo.

[66] A linha de produção (1) é provida com uma válvula de desvio (2) de fluxo, que ao ser fechada desvia todo o fluxo para o circuito motor (10), passando através da bomba de jato (20), seguindo á jusante pela válvula de recirculação (40) e pela válvuía de controle (30), retornando a linha de produção (1) após a válvula de desvio (2).

[67] Assim acionada, a bomba de jato (20) promove uma depressão que torne a pressão menor do que 10 kgf/cm2 no ramal (50) depressivo.

[68] O ramal (50) depressivo da bomba de jato (20) é ligado a uma ou mais linhas de despressurização (60) controladas por válvulas de bloqueio (70). A pressão de operação do ramal (50) depressivo é monitorada por um sensor de pressão (80).

[69] O circuito motor (10) é extremado por válvulas de bloqueio (5) simples, simplesmente para preservar o sistema de despressurização (100) quando não estiver em uso.

[70] A Figura 1C revela um sistema de transporte de fluido (6), pré- existente, também formado por uma típica linha de produção (1), onde o fluido produzido não tem energia suficiente para acionar a bomba de jato (20). Neste caso o fluxo de insurgència do poço não tem capacidade de gerar por meio da bomba de jato (20), uma depressão que torne a pressão menor do que 10 kgf/cm2 no ramai (50) depressivo, então alternativa mente aplica-se uma bomba submarina auxiliar (90) de pequena potência.

[71] A linha de produção (1) é provida com uma tomada de fluxo para o circuito motor (10). O fíuxo desviado passa através de uma bomba submarina auxiliar (90) de pequena potência, por exemplo 25 HP, seguindo à jusante a bomba de jato (20), pela válvula de recirculação (40) e pela válvula de controle (30), retornando a linha de produção (1).

[72] Assim acionada, a bomba de jato (20) é capaz de promover uma depressão que torne a pressão menor do que 10 kgf/cm2 no ramal (50) depressivo.

[73] O ramal (50) depressivo da bomba de jato (20) ê ligado a uma ou mais linhas de despressurização (60) controladas por válvulas de bloqueio (70). A pressão de operação do ramal (50) depressivo é monitorada por um sensor de pressão (80).

[74] O circuito motor (10) é extremado por válvulas de bloqueio (5) simples, simplesmente para preservar o sistema de despressurização (100) quando não estivar em uso.

[75] Fica claro para alguém inserido à técnica, o conceito comum às três arquiteturas de sistema de transporte de fluído (6). O sistema de despressurização (100) sempre apresentando um circuito motor (10) atuando entre dois pontos de conexão, (A) de maior pressão e (B) de menor pressão, do sistema de transporte de fluido (6), de modo a tirar proveito do diferencial de pressão do próprio sistema de transporte de fluido (6) para captar um fluido motriz que aciona uma bomba de jato (20). Sendo que o fluxo do trecho entre os pontos de conexão (A) e (B), através do sistema de transporte de fluido (6), pode ser controlado por uma válvula, e esta estar total mente bloqueada, parcial mente bloqueada ou totalmente livre.

[76] A proposta não requer grandes investimentos, nem grandes modificações em um projeto já implementado, podendo tornar-se residente depois de instalado.

[77] Todos os componentes podem ser remotamente operados. Alternativa men te a válvula de recirculação (40), a válvula de controle (30), as válvulas de bloqueio (5) e a bomba submarina auxiliar (90) podem ser todas controladas a partir de informações geradas de sensores, tais como o sensor de pressão (80). As informações repassadas a um processador previamente programado, e não figurado, podem gerar respostas programadas capazes de permitir até uma automação.

[78] As Figuras 2, 3, 4, 5, 6 e 7 a seguir apresentadas, revelam a exemplos da aplicabilidade e facilidade de prover o sistema de despressurização (100) nos diversos arranjos de sistemas de transporte de fluido (6) típicos, em poços satélites ou interligados por coletores ce nt ra I i zad os (manifold).

[79] A Figura 2 revela o sistema de despressurização (100) em linhas cheias, com o mesmo aspecto apresentado na Figura 1A, sendo aplicado em um sistema de transporte de fluido (6) já existente e destacado na imagem em tracejado.

[80] Neste exemplo de arranjo, em que a integração de quatro poços submarinos (8) produtores é feita por um coletor centralizado (7) (manifold),é fácil perceber que as quatro linhas de despressurização (60) se ligam respect iva men te às quatro linhas de transporte horizontal (9) (flowline)por conectores (9’). O sistema de transporte de fluido (6) revelado é provido com uma ou mais bombas (3) submarinas de circulação.

[81] A Figura 3 revela o sistema de despressurização (100) em íinhas cheias, com o mesmo aspecto apresentado na Figura 1C, sendo aplicado em um sistema de transporte de fluido (6) já existente e destacado na imagem em tracejado.

[82] Neste exemplo de arranjo, em que a integração de quatro poços submarinos (8) produtores é feita por um coletor centralizado (7) (manifold),é fácil perceber que as quatro linhas de despressurização (60) se ligam respectiva mente às quatro linhas de transporte horizontal (9) (flowline)por conectores (91). No sistema de transporte de fluido (6) revelado, o fluxo de insurgència dos poços submarinos (8) não tem capacidade de gerar por meio da bomba de jato (20), uma depressão que torne a pressão menor do que 10 kgf/cm2 no ramal (50) depressivo, assim como já descrito, o sistema de despressurização (100) é provido com uma bomba submarina auxiliar (90) de pequena potência.

[83] A Figura 4 revela o sistema de despressurização (100) em linhas cheias, com o mesmo aspecto apresentado na Figura 1C, sendo aplicado em um sistema de transporte de fluido (6) e (6’) paralelos já existentes e destacado na imagem em tracejado.

[84] Neste exemplo de arranjo, em que a integração de quatro poços submarinos (8) produtores é feita por um coletor centralizado (7) (manifold),é fácil perceber que as quatro linhas de despressurização (60) se ligam respect iva mente às quatro linhas de transporte horizontal (9) (flowline)por conectores (9’).

[85] Caso o fluido produzido tenha pressão suficiente a bomba (90) pode ser suprimida e o sistema de despressurização terá o mesmo aspecto apresentado na Figura 1B.

[86] Alternativa men te o sistema de transporte de fluido (6) reveladopode ser pressurizado por uma bomba de superfície, não mostrada na figura, utilizada para deslocamento de fluidos em caso de parada.

[87] Esta imagem exemplifica também a possibilidade do circuito motor (10) atuar com os dois pontos de conexão, (A) de maior pressão e (B) de menor pressão, ligados a sistemas de transporte de fluido diferentes (6) e (6’),

[88] A Figura 5 revela dois sistemas de despressurização (100) e (100’) em linhas cheias, com o mesmo aspecto apresentado na Figura 1A, os mesmos sendo aplicados em paralelo em sistemas de transporte de fluido (6) e (6’) também paralelos, já existentes e destacados na imagem em tracejada.

[89] Neste exempla de arranja há uma integração de dois poços submarinos (8) e (8’) produtores satélites. É fácil perceber que os ramais (50) e (50’) depressivos se ligam respectiva mente sistemas de transporte de fluido (6’) e (6) contrapostos. Assim a força motriz gerada pelo escoamento de um poço pode ser utilizado para combater a formação de hidratos no seu correspondente paralelo.

[90] A Figura 6 revela o sistema de despressurização (100) em linhas cheias, com o mesmo aspecto apresentado na Figura 1B, o mesmo sendo aplicado em um sistema de transporte de fluido (6), já existente e destacado na imagem em tracejado.

[91] Neste exemplo de arranjo não há uma integração dos quatro poços submarinos (8) produtores satélites. É fácil perceber que as linhas de despressurização (60) de apenas um sistema de despressurização (100) se ligam diretamente ao sistema de transporte de fluido (6’), (6") e (6’”) dos poços vizinhos.

[92] Finaímente o exemplo em que a Figura 7 revela três sistemas de despressurização (100), (100’) e (100”) em linhas cheias, com o mesmo aspecto apresentado na Figura 1B, os mesmos sendo aplicados em de maneira cruzada em três sistemas de transporte de fluido (6), (6’) e (6”) já existentes e destacados na imagem em tracejado.

[93] Neste exemplo de arranjo não há uma integração dos três poços submarinos (8) produtores satélites. É fácil perceber que as linhas de despressurização (60), (60’) e (60”) se ligam direta e de maneira cruzada aos sistema de transporte de fluido (6”), (6*) e (6) dos poços vizinhos, garantindo sempre um meio de combate à formação de hidrato.

[94] Deve-se salientar que a atual proposta combina pelo menos uma função de elevação ou transporte de fluido com funções de garantia de escoamento para preservação ou remediação de hidrato em linhas vizinhas, sendo evidente que não há obstáculos tecnológicos para sua implementação, já que o sistema de despressurização (100) compreende a integração de componentes e tecnologias consagradas, tanto dos equipamentos de elevação tais como: bombas e sistemas de injeção de ‘gás lift", como sistemas transmissão de dados que garantem a sua operação remota.

[95] Ao se adotar o sistema de despressurização (100) proposto verifica-se uma redução significativa de custos. As perdas de produção são minimizadas, pela redução do tempo de paradas; e ainda não requer o uso de sondas e embarcações offshore.

[96] As características construtivas foram aqui descritas, sendo evidente para aqueles com habilidades na técnica, que pequenas alterações de materiais, técnicas construtivas, ou mesmo de formato revelado nas imagens ilustrativas, não devem ser consideradas como inovações, visto que o efeito técnico esperado é obtido ao se obedecer às características essenciais reveladas na descrição.

Claims (13)

1. SISTEMA SUBMARINO DE DESPRESSURIZAÇÃO POR RECIRCULAÇÃO o qual compreende como elementos atuantes complementares alguns componentes padrões do próprio sistema de transporte de fluido (6) tais como: uma linha de produção (1) podendo ser interceptada por uma válvula de desvio (2) de fluxo, circuito de pressurização (4) em paralelo à linha de produção (1), podendo ser provido por bombas (3) submarinas de circulação, caracterizado por consistir em prover um circuito motor (10) que atua entre dois pontos de conexão, (A) de maior pressão e (B) de menor pressão de uma linha de produção (1), de modo a desviar parte do fluido em volume e pressão suficientes para acionar uma bomba de jato (20) à jusante ao referido circuito motor (10); o circuito motor (10) ainda ser provido, antes da bomba de jato (20), com uma válvula de controle (30) seguida por uma válvula de recirculação (40); o circuito motor (10) terminar em qualquer ponto (B) de menor pressão da linha de produção (1); da bomba de jato (20) se estender um ramal (50) depressivo ao qual ligam-se uma ou mais linhas de despressurização (60) controladas por válvulas de bloqueio (70); o ramal (50) depressivo ser monitorado por um sensor de pressão (80); as linhas dedespressurização (60), por sua vez, serem interligadas aos pontos de linhas e equipamentos submarinos vizinhos com maior probabilidade ou frequência de formação de hidratos.

2. SISTEMA SUBMARINO DE DESPRESSURIZAÇÃO POR RECIRCULAÇÃO, de acordo com a reivindicação principal, caracterizado porser residente.

3. SISTEMA SUBMARINO DE DESPRESSURIZAÇÃO POR RECIRCULAÇÃO, de acordo com a reivindicação principal, caracterizado porser remotamente operado.

4. SISTEMA SUBMARINO DE DESPRESSURIZAÇÃO POR RECIRCULAÇÃO, de acordo com a reivindicação principal, caracterizado por o circuito motor (10) atuar entre dois pontos de conexão, (A) de maior pressão e (B) de menor pressão de mais de uma linha de produção (1),

5. SISTEMA SUBMARINO DE DESPRESSURIZAÇÃO POR RECIRCULAÇÃO, de acordo com a reivindicação principal, caracterizado porser instalado em um circuito de pressurização (4) em paralelo à linha de produção (1), e este provido com uma bomba (3) submarina de circulação.

6. SISTEMA SUBMARINO DÊ DESPRESSURIZAÇÃO POR RECIRCULAÇÃO, de acordo com a reivindicação principal, caracterizado por a posição relativa entre bomba de jato (20), a válvula de controle (30) e a válvula de recirculação (40) poder ser alterada sem alterar o funcionamento do referido sistema de despressurização (100).

7. SISTEMA SUBMARINO DE DESPRESSURIZAÇÃO POR RECIRCULAÇÃO, de acordo com a reivindicação principal, caracterizado poro-a Item ativa mente, aplicar uma bomba submarina auxiliar (90) de pequena potência à montante da bomba de jato (20).

8. SISTEMA SUBMARINO DE DESPRESSURIZAÇÃO POR RECIRCULAÇÃO, de acordo com a reivindicação principal, caracterizado por o fluxo do trecho entre os pontos de conexão (A) de maior pressão e (B) de menor pressão, através do sistema de transporte de fluido (6), pode ser controlado por uma válvula, e esta estar totalmente bloqueada, parcialmente bloqueada ou totalmente livre.

9. SISTEMA SUBMARINO DE DESPRESSURIZAÇÃO POR RECIRCULAÇÃO, de acordo com a reivindicação principal, caracterizado pore todos os componentes poderem ser remotamente operados,

10. SISTEMA SUBMARINO DE DESPRESSURIZAÇÃO POR RECIRCULAÇÃO, de acordo com a reivindicação principal, caracterizado pora Item at iva mente a válvula de recirculação (40), a válvula de controle (30), as válvulas de bloqueio (5) e a bomba submarina auxiliar (90) poderem ser todas controladas a partir de informações geradas de sensores, tais como o sensor de pressão (80).

11. SISTEMA SUBMARINO DE DESPRESSURIZAÇÃO POR RECIRCULAÇÀO, de acordo com a reivindicação principal caracterizado poras informações capturadas por sensores a Item ativa mente poderem ser repassadas a um processador previamente programado, e não figurado, capaz de permitir uma automação.

12. SISTEMA SUBMARINO DE DESPRESSURIZAÇÃO POR RECIRCULAÇÀO, de acordo com a reivindicação principal, caracteriza do porpoder ser provido em poços satélites ou interligados por coletores centralizados (manifold).

13. SISTEMA SUBMARINO DE DESPRESSURIZAÇÃO POR RECIRCULAÇÀO, de acordo com a reivindicação principal, caracterizado porcombinar uma função de elevação ou transporte de fluido com funções de preservação ou remediação de hidrato em linhas vizinhas.

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