BR102015016723B1

BR102015016723B1 - montagem de pig para a manutenção de uma linha funcional para o transporte de fluídos

Info

Publication number: BR102015016723B1
Application number: BR102015016723-7A
Authority: BR
Inventors: Farzan Parsinejad; Antonio C. F. Critsinelis; Sid A. Mebarkia
Original assignee: Chevron U.S.A. Inc.
Priority date: 2014-07-15
Filing date: 2015-07-13
Publication date: 2021-05-25
Also published as: BR102015016723A2; NO20150903A1; US20160018044A1; GB2530151B; GB2530151A; NO343592B1; GB201512050D0; US9662690B2

Abstract

MÉTODOS E SISTEMAS PARA A MANUTENÇÃO DE UMA LINHA FUNCIONAL PARA O TRANSPORTE DE FLUÍDOS E MONTAGENS DE PIG PARA USO NOS MESMOS. É divulgada uma montagem de PIG para a manutenção de uma linha funcional de diâmetros múltiplos com uma grande variedade de variação de diâmetros para o transporte de fluído. A montagem de PIG inclui uma haste central possuindo uma primeira extremidade de haste e uma segunda extremidade de haste e ao menos um corpo do PIG cilíndrico coaxialmente montado na haste central. Anexada ao, ao menos um corpo do PIG está uma pluralidade de braços capaz de se mover entre uma posição estendida irradiando a partir do ao menos um corpo do PIG e uma posição retraída dentro do ao menos um corpo do PIG. Cada uma das pluralidades de braços inclui uma mola para permitir cada braço da pluralidade de braços se mover para a posição estendida e para armazenar energia potencial quando o braço estiver na posição retraída, e um rolete para permitir o contato de rolamento entre a montagem de PIG e um interior de uma linha funcional durante o movimento da montagem de PIG dentro da linha funcional. A montagem de PIG adicionalmente (...).

Description

CAMPO TÉCNICO

[0001] A presente invenção refere-se a montagens de PIG e a métodos e sistemas para a manutenção de linhas funcionais submarinas e/ ou tubos de subida.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] Conforme os sistemas de produção de hidrocarbonetos submarinos têm evoluído através do tempo, certos desafios tem se tornado mais problemáticos. Um desafio é que os sistemas de tubulações submarinas agora cobrem áreas maiores, portanto, as tubulações devem atravessar distâncias maiores. Projetistas de sistemas de tubulação gostariam de possuir maior flexibilidade para utilizar vários tamanhos e tipo de tubulações submarinas, particularmente conforme os sistemas se tornam maiores e mais complexos. Outro desafio é de que certos campos de produção submarinos necessitam de tubulações submarinas cruzando difíceis formações geográficas, incluindo cânions, escarpas e terrenos acidentados. Nestas situações, seria frequentemente desejável utilizar uma tubulação ou conduto flexível e/ ou de peso mais leve com um diâmetro diferente por ao menos uma parte do sistema de tubulação.

[0003] Uma consideração a qual frequentemente limita a habilidade dos projetistas de tubulações para projetar sistemas de tubulações adaptados para tais desafios é a pigabilidade das linhas nos sistemas. Seria desejável possuir a habilidade para manutenção e serviço dos sistemas de tubulações submarinas incluindo as transições entre vários tipos de tubos assim como de vários diâmetros de tubos. Muitos dos tais sistemas com uma maior variação de diâmetro não são pigáveis com a tecnologia atual. Seria desejável fornecer montagens de PIG capazes de abordar os desafios acima mencionados com a tecnologia atual. RESUMO DA INVENÇÃO

[0004] Em um aspecto, uma montagem de PIG para o serviço de uma linha funcional de diâmetros múltiplos para o transporte de fluídos é fornecido. A montagem de PIG inclui uma haste central possuindo uma primeira extremidade da haste e uma segunda extremidade da haste e ao menos um corpo do PIG cilíndrico coaxialmente montado na haste central. Anexado ao, ao menos um corpo de PIG estão uma pluralidade de braços capazes de se moverem entre uma posição estendida irradiando a partir de ao menos um corpo do PIG e uma posição retraída dentro do ao menos um corpo do PIG. Cada uma das pluralidades de braços inclui uma mola para habilitar cada braço da pluralidade de braços para se mover para a posição estendida e para armazenar energia potencial quando o braço estiver na posição retraída, e um rolete para permitir o contato de rolamento entre a montagem de PIG e o interior de uma linha funcional durante o movimento da montagem de PIG dentro da linha funcional. A montagem de PIG ainda inclui ao menos um conjunto de uma pluralidade de elementos raspadores localizados ao longo da haste central e espaçados a uma distância predeterminada a partir do ao menos um corpo do PIG cilíndrico, o ao menos um conjunto de uma pluralidade de elementos raspadores sendo capaz de rodar em volta da haste central para se mover entre uma posição aberta e uma posição colapsada.

[0005] Em outro aspecto, um método para a manutenção de uma linha funcional para o transporte de fluídos é fornecido, o qual inclui “piguear” uma linha submarina possuindo ao menos uma linha funcional de diâmetro maior e uma linha funcional de diâmetro menor em comunicação fluída um com o outro usando uma montagem de PIG conforme aqui descrito.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0006] Esses e outros objetos, características e vantagens da presente invenção serão mais bem entendidos com referência às seguintes descrições, reivindicações anexas e desenhos acompanhantes, onde:

[0007] A Figura 1A é uma visão perspectiva e em corte de uma montagem de PIG viajando através de um tubo em uma seção de diâmetro maior de acordo com uma modalidade exemplar.

[0008] A Figura 1B é uma visão em corte transversal da montagem de PIG ilustrado na Figura 1A em modo estendido.

[0009] A Figura 2A é uma visão perspectiva e em corte de uma montagem de PIG viajando através de uma seção do tubo na qual o diâmetro transita de um tamanho para o outro.

[0010] A Figura 2B é uma visão de corte transversal da montagem de PIG ilustrado na Figura 2A transitando do modo estendido para o contraído.

[0011] A Figura 3A é uma visão perspectiva e em corte da montagem de PIG viajando através de uma seção de diâmetro menor do tubo.

[0012] A Figura 3B é uma visão de corte transversal da montagem de PIG ilustrado na Figura 3A em um modo retraído.

[0013] A Figura 4 é uma visão perspectiva expandida da montagem de PIG.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0014] Referindo-se às Figuras, a montagem de PIG 10, também aqui referido como um PIG 10, para o serviço de uma linha funcional de diâmetros múltiplos 1 para o transporte de fluídos será aqui descrito. Em uma modalidade, referindo-se à visão expandida da Figura 4, a montagem de PIG 10 inclui uma haste central 32 possuindo uma primeira extremidade da haste e uma segunda extremidade da haste. Ao menos um elemento do corpo do PIG cilíndrico 40 é montado na haste central 32. Cada elemento do corpo do PIG 40 inclui um corpo do PIG 41 que é coaxialmente montado na haste central 32. Uma pluralidade de braços 14 é anexada ao, ao menos um corpo do PIG 41. A pluralidade de braços 14 é capaz de se mover entre uma posição estendida, conforme mostrado na Figura 1A e na Figura 1B irradiando a partir do ao menos um corpo do PIG 41, e uma posição retraída conforme mostrado na Figura 3A e na Figura 3B dentro do ao menos um corpo do PIG41. Cada uma das pluralidades de braços 14 inclui uma mola (não mostrada) para habilitar cada braço 14 da pluralidade de braços para se mover para a posição estendida e para armazenar energia potencial quando o braço está na posição retraída. Cada braço da pluralidade de braços 14 também inclui um rolete 42 na extremidade do mesmo para habilitar o contato de rolamento entre a montagem de PIG 10 e um interior de uma linha funcional 1 durante o movimento da montagem de PIG dentro da linha funcional. A pluralidade de braços age para centralizar o PIG 10 na linha funcional 1, deste modo, habilitando o PIG a viajar de forma constante ao longo da linha funcional. As pluralidades de braços 14 se contraem e se expandem automaticamente em reação ao tamanho e forma do interior da linha funcional.

[0015] Em uma modalidade, ao menos um dos roletes 42 adicionalmente inclui um sensor (não mostrado) nele localizado para coletar informações das condições do interior da linha funcional. Sensores adequados incluem sensores projetados para medir parâmetros específicos tais como a espessura da parede e dimensões de rachaduras, usando técnicas específicas tais como ultrassom, raios-X, fluxo magnético, e os similares. Outras ferramentas de inspeção no interior da linha podem ser usadas conforme sendo evidente para alguém com habilidades na arte.

[0016] Ao menos um conjunto de uma pluralidade de elementos raspadores 36 está localizado ao longo da haste central 32 e espaçada a uma distância predeterminada a partir do ao menos um corpo do PIG cilíndrico 41. O ao menos um conjunto de uma pluralidade de elementos raspadores 36 é capaz de rodar em volta da haste central 32 para se mover entre uma posição estendida, aberta, conforme mostrado na Figura 1A e Figura 1B, e uma posição colapsada conforme mostrado na Figura 3A e Figura 3B.

[0017] Em uma modalidade, cada elemento raspador inclui uma lâmina raspadora 38 formada de um material flexível possuindo um tamanho e forma de tal modo que na posição aberta o ao menos um conjunto de uma pluralidade de elementos raspadores 36 possui um primeiro diâmetro externo correspondendo a um diâmetro máximo da linha funcional, e na posição colapsada o ao menos um conjunto de uma pluralidade de elementos raspadores 36 possui um segundo diâmetro externo menor do que o primeiro diâmetro.

[0018] Em uma modalidade, cada elemento raspador 36 adicionalmente inclui uma embreagem 44 rotativamente montada na haste central 32 e pivotalmente conectada à lâmina raspadora 38 para determinar a posição da lâmina raspadora 38. A embreagem 44 atua para mover a lâmina raspadora 38 através de diferente posição sob o carregamento de uma mola 46. A mola 46 possui uma primeira extremidade da mola conectada à embreagem 44, por exemplo, a uma ponta excêntrica da embreagem 44, e uma segunda extremidade da mola conectada à lâmina raspadora 38, por exemplo, a uma ponta da lâmina raspadora, para habilitar o elemento raspador 36 para se mover na posição aberta e para armazenar energia potencial quando o elemento raspador 36 estiver na posição colapsada. A mola 46 pode possuir uma constante de mola de tal modo que quando o ao menos um conjunto de uma pluralidade de elementos raspadores 36 estiver na posição aberta os elementos raspadores 46 contatam o interior da linha funcional. Em uma modalidade, a mola 46 é um pistão carregado por mola.

[0019] A mola 46 pode ser formada de um material elástico. Por exemplo, o material elástico pode ser selecionado a partir do grupo consistindo de polietileno, cloreto de polivinila, poliamida, poliuretano, borracha, material compósito, fibra de carbono, metal flexível e combinações dos mesmos.

[0020] Em uma modalidade, as lâminas raspadoras 38 podem ser reversivelmente inflável, de tal modo que elas são ambas infláveis e desinfláveis conforme o desejado para a dada situação. A inflação e a deflação podem ocorrer desejavelmente em resposta a uma mudança no diâmetro na linha funcional de diâmetros múltiplos 1 encontrada pela montagem de PIG 10 durante o “pigueamento”. Em uma modalidade, as lâminas raspadoras 38 são infladas ou desinfladas em resposta a um sinal recebido pela montagem de PIG 10 ao chegar em uma junção de duas linhas funcionais possuindo diferentes diâmetros. O sinal pode ser selecionado a partir do grupo consistindo de um sinal elétrico, um sinal mecânico, um sinal magnético e combinações dos mesmos. Em outra modalidade, as lâminas raspadoras 38 são infladas por ao menos uma embalagem pressurizada contendo um fluído pré-pressurizado.

[0021] Em uma modalidade, cada uma das lâminas raspadoras 38 inclui uma estrutura de esqueleto interno possuindo ao menos um diâmetro externo predeterminado correspondendo a ao menos um diâmetro interno da linha funcional de diâmetros múltiplos 1.

[0022] Em uma modalidade, as lâminas raspadoras 38 estão inclinadas em um ângulo em relação à haste central 32.

[0023] Em uma modalidade alternativa, não mostrada, as lâminas raspadoras podem ser conectadas umas às outras através de uma camada colapsável. A camada colapsável pode ser usada para assegurar a vedação transversal dentro da linha funcional quando for desejado para prevenir o desvio de fluídos ao redor do PIG.

[0024] Em uma modalidade, o movimento entre a posição estendida dos braços 14 (posição aberta dos elementos raspadores 36) e a posição retraída dos braços 14 (posição colapsada dos elementos raspadores 36) pode ser controlado remotamente. Por exemplo, fluído hidráulico, sinais sem fio, sinais elétricos e combinações dos mesmos podem ser usados conforme for aparente para aqueles com habilidades na arte. Esse controle pode ser ativado no ponto em que o PIG alcança uma localidade predeterminada, tal como uma estação ou uma estrutura de terminação de conexão de tubulação que conecta dois tubos com dois diâmetros diferentes. Em outra modalidade, o movimento entre as posições retraída e estendida dos elementos raspadores 36 podem ser controlados através da primeira extremidade da haste dos elementos do corpo do PIG 41 (não mostrado) e uns elementos do corpo do PIG 41 localizados na outra extremidade da haste. O controle pode ser ativado quando os elementos de pluralidade de braços 14 do corpo do PIG retraem conforme a montagem de PIG 10 atravessa um diâmetro de tamanho menor ou se estendem quando a montagem de PIG 10 atravessa um tamanho de diâmetro maior.

[0025] Em uma modalidade, o movimento das lâminas raspadoras 38 entre a posição aberta e a posição colapsada pode ser controlado independentemente para cada conjunto de elementos raspadores 36. Deste modo, nem todos os conjuntos de elementos raspadores 36 podem ser estendidos, de tal modo que a diferença de pressão que normalmente ocasiona o PIG a se mover para frente é aliviada e, portanto, o PIG pode permanecer estacionário quando desejado.

[0026] Entre os componentes da montagem de PIG 10 montados na haste central 32, por exemplo, os elementos raspadores 36 e os elementos do corpo do PIG 40, são elementos espaçadores 34, conforme podem ser vistos na visão expandida da Figura 4. Uma auréola ou nariz opcionais 30 podem ser localizados na extremidade dianteira da haste central. O nariz 30 pode ser localizado em ambas as extremidades para permitir viagens do PIG bidirecionais.

[0027] Em uma modalidade, a montagem de PIG 10 é vantajosamente capaz de servir uma linha funcional de diâmetros múltiplos 1 possuindo ao menos um segmento de diâmetro maior que é mais do que duas vezes o diâmetro de um segmento de diâmetro menor. Por exemplo, um PIG 10 de acordo com a presente divulgação é capaz de servir uma linha funcional possuindo um segmento possuindo um diâmetro de 10 polegadas e outro segmento possuindo um diâmetro de 20 polegadas.

[0028] As Figuras 1A, 2A e 3A ilustram a montagem de PIG 10 viajando através de uma linha funcional de diâmetros múltiplos, em diferentes seções da linha funcional 1. A Figura 1A ilustra a montagem de PIG 10 viajando através de uma seção de diâmetro maior 2 da linha funcional, de tal modo que os braços 14 se estendem a partir dos elementos do corpo do PIG 40 da montagem de PIG 10 estão em sua posição estendida, e os elementos raspadores 36 estão em suas posições abertas. A seção da linha funcional 1 mostrada inclui a seção de diâmetro maior 2 e uma transição 3 para uma seção mais estreita 7 da linha funcional. O numeral de referência 5 se refere ao exterior da linha funcional 1. A Figura 1B ilustra uma visão em corte transversal da Figura 1A a partir de uma extremidade mais estreita.

[0029] A Figura 2A ilustra a montagem de PIG 10 viajando através da seção de transição 3 da linha funcional, de tal modo que os braços 14 se estendem a partir dos elementos do corpo do PIG 40 da montagem de PIG 10 e os elementos raspadores 36 estão em uma posição parcialmente colapsada/ retraída. A seção da linha funcional 1 mostrada inclui a seção de diâmetro maior 2, uma seção de transição 3, e uma seção mais estreita 7 da linha funcional. A Figura 2B ilustra uma visão de corte transversal da Figura 2A a partir de uma extremidade mais estreita.

[0030] A Figura 3A ilustra a montagem de PIG 10 viajando através da seção mais estreita 7 da linha funcional, de tal modo que os braços 14 são retraídos para dentro dos corpos do PIG 41, e os elementos raspadores 36 estão em uma posição colapsada. A Figura 3B ilustra uma visão em corte transversal da Figura 2A a partir da extremidade mais estreita.

[0031] As linhas funcionais 1 do sistema de tubulação pode ser tubulações em terra ou submarinas transportando fluídos de produção de petróleo e gás. Alternativamente, as linhas funcionais podem ser selecionadas a partir de linhas de gás de recuperação de petróleo, linhas de elevação de gás, linhas de água, linhas de serviço de poço, linhas de controle de poço, linhas de scale squeeze, linhas de metanol, linhas MEG e linhas para fluído de recuperação terciária, conforme for familiar para aqueles com habilidades na arte. A linha funcional de diâmetro maior e a linha funcional de diâmetro menor podem ser seções separadas de uma linha funcional para transportar fluídos onde a linha funcional de diâmetro maior e a linha funcional de diâmetro menor estão em comunicação fluída uma com a outra.

[0032] As linhas funcionais de diâmetro menor e diâmetro maior 1 podem ser de diferentes tipos de tubos, onde os tipos de tubos são selecionados a partir de tubo rígido e tubo de engenharia. O tubo de engenharia pode ser um tubo flexível ligado, um tubo flexível sem encaixe ou um tubo composto de várias camadas.

[0033] Em uma modalidade, a linha funcional de diâmetro maior pode possuir um diâmetro de ao menos 5,1 cm. Em uma modalidade, a linha funcional de diâmetro menor pode possuir um diâmetro menor do que a linha funcional de diâmetro maior. Em algumas modalidades, os diâmetros da linha funcional de diâmetro maior e a linha funcional de diâmetro menor diferem por mais do que 1 padrão API 5L de diâmetros de tubos. Em algumas modalidades, o diâmetro da linha funcional de diâmetro maior é mais do que duas vezes o diâmetro da linha funcional de diâmetro menor. Um dos diâmetros de linha funcional pode ser de ao menos 10,2 cm, até mesmo a partir de 10,2 cm a 102 cm. Outro dos diâmetros de linha funcional pode ser de ao menos 5,1 cm, até mesmo a partir de 5,1 cm a 91,4 cm. Várias combinações de diâmetros de tubulações podem ser usadas. Deste modo, sistemas incluindo uma combinação tal como, por exemplo, uma linha funcional possuindo um diâmetro nominal de tubo (NPS) de 40 polegadas (diâmetro exterior de 101,6 cm) em comunicação fluída com uma linha funcional possuindo uma NPS de 21 polegadas (diâmetro exterior de 53,0 cm) pode ser fornecida pela presente divulgação. A presente divulgação também fornece outras combinações, incluindo, como exemplos não limitativos, uma linha funcional possuindo uma NPS de 40 polegadas (diâmetro exterior de 101,6 cm) em comunicação fluída com uma linha funcional possuindo uma NPS de 16 polegadas (diâmetro exterior de 40,6 cm); uma linha funcional possuindo uma NPS de 3 1/2 polegadas (diâmetro exterior de 8,89 cm) em comunicação fluída com uma linha funcional possuindo uma NPS de 6-5/8 polegadas (diâmetro exterior de 16,8 cm); e uma linha funcional possuindo uma NPS de 14 polegadas (diâmetro exterior de 35,6 cm) em comunicação fluída com uma linha funcional possuindo uma NPS de 20 polegadas (diâmetro exterior de 50,8 cm). Independentemente da diferença de diâmetro entre a linha funcional de diâmetro maior e a linha funcional de diâmetro menor, a montagem de PIG 10 da presente divulgação pode ser usado para “piguear” o sistema enquanto atravessa seções de tubulações de diâmetros de diferentes polegadas.

[0034] A montagem de PIG 10 pode ser propelido na linha funcional 1 pelo fluxo na linha, ou o PIG pode ser auto propelido por um motor dentro do PIG. O motor pode ser alimentado por uma bateria, célula de hidrogênio, pressão do fluído, acumulador de pressão ou fonte radioativa.

[0035] Para a simplicidade, as figuras aqui ilustram linhas funcionais de diâmetro maior, por exemplo, uma linha funcional de diâmetro maior, transicionando diretamente em linhas funcionais de diâmetro menor, por exemplo, linha funcional de diâmetro menor. Entretanto, é para ser entendido que uma terminação de conexão de tubulação pode ser conectada entre as linhas funcionais de diâmetro maior e as linhas funcionais de diâmetro menor. Por “terminação de tubulação cruzada” entende-se por uma estrutura submarina tal como um tubo de distribuição capaz de se conectar a ao menos a uma primeira e a uma segunda linha funcional de tal modo que a primeira linha funcional e a segunda linha funcional são colocadas em comunicação fluída uma com a outra. A estrutura submarina pode ser capaz de isolar ao menos duas linhas funcionais conectadas à estrutura submarina a partir uma da outra. Em algumas modalidades, uma terminação de tubulação cruzada pode estar localizada entre ao menos um tubo de subida e de ao menos uma linha funcional no leito do mar. Em algumas modalidades, uma terminação de tubulação cruzada pode ser localizada entre as primeiras e segundas linhas funcionais no leito do mar. Em algumas modalidades, uma terminação de tubulação cruzada pode incluir um lançador de PIG submarino capaz de abrigar ao menos uma montagem de PIG 10 de acordo com a presente divulgação e introduzindo um PIG 10 dentro de uma linha funcional 1. Conforme previamente descrito, o sistema pode incluir ao menos uma linha funcional e ao menos um tubo de subida, ou ao menos uma primeira e uma segunda linha funcional em que uma linha funcional possui um diâmetro maior do que a outra. O PIG 10 pode viajar em qualquer direção e parar em qualquer ponto através do sistema. Através dos “pigueamento” do sistema, a(s) linha(s) funcional(is) e/ ou o(s) tubo(s) de subida do sistema podem ser mantidos.

[0036] Em uma modalidade, a linha funcional de diâmetro menor pode ser um tubo de subida anexado a uma plataforma de produção marítima para transportar o fluído para a plataforma de produção. O tubo de subida pode estar em comunicação fluída com ao menos uma linha funcional localizada no leito do mar. O diâmetro da linha funcional e o diâmetro do tubo de subida se diferenciam por mais de 1 padrão API 5L de diâmetros de tubo, até mesmo por mais de 2 padrões API 5L de diâmetros de tubos. O diâmetro da linha funcional pode ser de ao menos 10,2 cm, até mesmo a partir de 10,2 cm a 102 cm. O diâmetro do tubo de subida pode ser de ao menos 5,1 cm, até mesmo a partir de 5,1 a 91,4 cm. Deste modo, os sistemas incluindo uma combinação tal como, por exemplo, um tubo de subida possuindo um diâmetro nominal de tubo (NPS) de 20 polegadas (diâmetro exterior de 50,8 cm) com comunicação fluída com uma linha funcional possuindo uma NPS de 40 polegadas (diâmetro exterior de 101,6 cm) podem ser fornecidos pela presente divulgação. A presente divulgação também fornece outras combinações, incluindo, como exemplos não limitativos, um tubo de subida possuindo um NPS de 16 polegadas (diâmetro exterior de 40,6 cm) em comunicação fluída com uma linha funcional possuindo um NPS de 3 1/2 polegadas (diâmetro exterior de 8,89 cm); e um tubo de subida possuindo um NPS de 6-5/8 polegadas (diâmetro exterior de 16,8 cm) em comunicação fluída com uma linha funcional possuindo um NPS de 14 polegadas (diâmetro exterior de 35,6 cm).

[0037] Em algumas modalidades, os tubos de subida podem possuir um comprimento de ao menos 10 m, até mesmo de 10 m a 5.000 m. O tubo de subida e a linha funcional podem ser de diferentes tipos de tubos, em que os tipos de tubos selecionados a partir de tubo rígido e tubo de engenharia. O tubo de engenharia pode ser um tubo flexível ligado, um tubo flexível sem encaixe ou um tubo composto de várias camadas.

[0038] Em algumas modalidades, o sistema pode também incluir uma terceira linha funcional de tal modo que a segunda linha funcional está localizada entre as primeiras e as segundas linhas funcionais. Por exemplo, a segunda linha funcional pode cruzar uma seção de terreno acidentado, uma escarpa submarina ou penhasco, ou um cânion submarino. Cada uma das primeiras, segundas e terceiras linhas funcionais podem possuir diferentes diâmetros, ou duas das três linhas funcionais possuem diâmetros que diferem por mais de 1 padrão API 5 L de diâmetros de tubos.

[0039] Ao fornecer a habilidade para “piguear” sistemas de tubulação possuindo diâmetros de tubulações diferentes, a montagem de PIG 10 da presente divulgação é particularmente útil para facilitar os sistemas de tubulação e instalação de tubulações em certos cenários. Em um tal cenário, tubulações de diâmetros maiores podem ser instaladas no leito do mar, e terminações de tubulações cruzadas podem ser instaladas no leito do mar conectados às tubulações de diâmetros maiores em cada lado de um cânion submarino. Estendendo-se entre as terminações de tubulações cruzadas, através do cânion submarino, podem estar duas tubulações flexíveis de diâmetros menores paralelas de peso mais leve. Em um cenário similar, terminações de tubulações cruzadas podem ser instaladas no leito do mar em cada lado de uma escarpa ou penhasco submarino com duas linhas funcionais paralelas estendendo-se entre os mesmos. Em outro cenário, uma terminação de tubulações cruzadas pode ser instalada no leito do mar a uma profundidade de águas mais rasas, e duas linhas funcionais paralelas correndo paralelamente uma com a outra podem se estender progressivamente em águas mais profundas. Em ainda outro cenário, uma terminação de tubulações cruzadas pode ser instalada no leito do mar na base de um tubo de subida marinho. Nesta modalidade, a terminação de tubulações cruzadas se conecta às duas linhas funcionais paralelas correndo em paralelo uma com a outra no leito do mar com o tubo de subida, que por sua vez está conectado a uma plataforma de produção marítima.

[0040] Ao menos especificado de outra forma, a recitação de um gênero de elementos, materiais ou outros componentes, a partir do qual um componente individual ou mistura de componentes pode ser selecionado, é pretendido incluir todas as combinações subgenéricas possíveis dos componentes listados e misturas dos mesmos. Também, “compreende”, “inclui” e suas variantes, pretendem ser não limitativas, de tal modo que a recitação de itens em uma lista não é para a exclusão de outros itens similares que podem também ser úteis nas composições de materiais, métodos e sistemas desta invenção.

[0041] A partir da descrição acima, aqueles com habilidades na arte irão perceber melhorias, mudança e modificações, as quais se destinam estar cobertas pelas reivindicações anexas.

Claims

1. Montagem de PIG (10) para serviço em uma linha funcional (1) de diâmetros múltiplos para o transporte de fluídos compreendendo: a. uma haste central (32) possuindo uma primeira extremidade da haste e uma segunda extremidade da haste; b. ao menos um corpo do PIG (41) cilíndrico coaxialmente montado na haste central (32); c. uma pluralidade de braços (14) anexada ao, ao menos um corpo do PIG (41) capaz de se mover entre uma posição estendida irradiando a partir de ao menos um corpo do PIG (41) e uma posição retraída dentro do ao menos um corpo do PIG (41); em que cada uma das pluralidades dos braços (14) compreende: i. uma mola para permitir cada braço de uma pluralidade de braços (14) para se mover para uma posição estendida e para armazenar energia potencial quando o braço está na posição retraída; e ii. um rolete (42) para permitir o contato de rolamento entre a montagem de PIG (10) e o interior de uma linha funcional (1) durante o movimento da montagem de PIG (10) dentro da linha funcional (1); e d. ao menos um conjunto de uma pluralidade de elementos raspadores (36) localizados ao longo da haste central (32) e espaçados a uma distância predeterminada a partir do ao menos um corpo do PIG (41) cilíndrico, caracterizado pelo fato de que o ao menos um conjunto de uma pluralidade de elementos raspadores (36) são capaz de rodar em volta da haste central (32) para se mover entre uma posição aberta e uma posição colapsada.

2. Montagem de PIG (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada elemento raspador (36) compreende: a. uma lâmina raspadora (38) formada de um material flexível possuindo um tamanho e forma de tal modo que na posição aberta o ao menos um conjunto de uma pluralidade de elementos raspadores (36) possui um primeiro diâmetro externo correspondendo a um diâmetro máximo da linha funcional (1) e na posição colapsada o ao menos um conjunto de uma pluralidade de elementos raspadores (36) possui um segundo diâmetro externo menor do que o primeiro diâmetro; b. uma embreagem (44) rotativamente montada na haste central (32) e pivotalmente conectada à lâmina raspadora (38) para determinar a posição da lâmina raspadora (38); e c. uma mola (46) possuindo uma primeira extremidade da mola conectada à embreagem (44) e uma segunda extremidade da mola conectada à lâmina raspadora (38) para habilitar o elemento raspador para se mover na posição aberta e para armazenar energia potencial quando o elemento raspador estiver na posição colapsada.

3. Montagem de PIG (10) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a mola (46) possui uma constante de mola de tal modo que quando o ao menos um conjunto de uma pluralidade de elementos raspadores (36) estiver na posição aberta, os elementos raspadores (36) do ao menos um conjunto de uma pluralidade de elementos raspadores (36) contatam o interior da linha funcional (1).

4. Montagem de PIG (10) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a mola (46) é um pistão carregado por mola.

5. Montagem de PIG (10) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a mola (46) é formada por um material elástico.

6. Montagem de PIG (10) de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o material elástico é selecionado a partir do grupo consistindo em polietileno, cloreto de polivinila, poliamida, poliuretano, borracha, material compósito, fibra de carbono, metal flexível e combinações dos mesmos.

7. Montagem de PIG (10) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a lâmina raspadora (38) é inflável e desinflável.

8. Montagem de PIG (10) de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a lâmina raspadora (38) é inflada ou desinflada em resposta a uma mudança no diâmetro na linha funcional (1) de diâmetros múltiplos.

9. Montagem de PIG (10) de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a lâmina raspadora (38) é inflada ou desinflada em resposta a um sinal recebido pela montagem de PIG (10) ao chegar em uma junção de duas linhas funcionais (1) possuindo diferentes diâmetros, em que o sinal é selecionado a partir do grupo consistindo em um sinal elétrico, um sinal mecânico, um sinal magnético e combinações dos mesmos.

10. Montagem de PIG (10) de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a lâmina raspadora (38) é inflada através de uma embalagem pressurizada contendo um fluído pré-pressurizado.

11. Montagem de PIG (10) de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a lâmina raspadora (38) compreende adicionalmente uma estrutura de esqueleto interno possuindo ao menos um diâmetro externo predeterminado correspondendo a ao menos um diâmetro interno da linha funcional (1) de diâmetros múltiplos.

12. Montagem de PIG (10) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que as lâminas raspadoras (38) do ao menos um conjunto de uma pluralidade de elementos raspadores (36) são inclinadas com relação à haste central (32).

13. Montagem de PIG (10) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que as lâminas raspadoras (38) de cada um do ao menos um conjunto de uma pluralidade de elementos raspadores (36) estão conectadas umas às outras através de uma camada colapsável.

14. Montagem de PIG (10) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o movimento das lâminas raspadoras (38) do ao menos um conjunto de pluralidade de elementos raspadores (36) entre a posição aberta e a posição colapsada é controlado remotamente através de um mecanismo de controle selecionado a partir do grupo consistindo em fluído hidráulico, sinais sem fio, sinais elétricos e combinações dos mesmos.

15. Montagem de PIG (10) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o movimento das lâminas raspadoras (38) entre a posição aberta e a posição colapsada do ao menos um conjunto de uma pluralidade de elementos raspadores (36) é controlado independentemente para cada conjunto de elementos raspadores (36).

16. Montagem de PIG (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o ao menos um dos roletes (42) possui um sensor nele para coletar informações das condições do interior da linha funcional (1).

17. Montagem de PIG (10) de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o sensor mede a espessura da parede e/ ou dimensões de rachaduras usando uma técnica selecionada a partir do grupo consistindo em ultrassom, raios-X e fluxo magnético.

18. Montagem de PIG (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a montagem de PIG (10) é capaz de servir uma linha funcional (1) de diâmetros múltiplos possuindo ao menos um segmento de diâmetro maior e um segmento de diâmetro menor em que o diâmetro do segmento de diâmetro maior é mais do que duas vezes o diâmetro do segmento de diâmetro menor.

19. Montagem de PIG (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o movimento entre a posição estendida e a posição retraída da pluralidade de braços (14) é controlado remotamente.

20. Montagem de PIG (10) de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o movimento entre a posição estendida e a posição retraída da pluralidade de braços (14) é controlado remotamente através de um mecanismo de controle selecionado a partir do grupo consistindo em fluído hidráulico, sinais sem fio, sinais elétricos e combinações dos mesmos.