BR102015021354A2 - protetor de tração de tubo ascendente e método de uso do mesmo - Google Patents

Abstract

1/1 resumo “protetor de tensão de tubo ascendente e método de uso do mesmo” é descrito um protetor de tensão de tubo ascendente e conjunto de tubos em espiral de armação incluindo o mesmo para o uso como um compensador de elevação reserva. o conjunto inclui uma armação tendo uma secção de armação superior adaptada para ligação a um sistema de acionamento superior e uma secção de armação inferior adaptada para fazer a interface com um conjunto de cabeça de fluxo; e um par de cilindros pneumáticos afastados um do outro. os cilindros pneumáticos têm um respectivo corpo de cilindro e uma haste de pistão traduzível na mesma, uma extremidade livre das hastes de pistão, sendo fixada à secção de armação superior e uma extremidade inferior dos cilindros está fixada em relação à secção de armação inferior. em utilização, a pressão pneumática nos referidos cilindros é carregada a um excesso de pressão suficiente para fazer com que as hastes de pistão permaneção retraídas nos referidos corpos quando uma carga axial sobre o tubo ascendente está sob um limiar de carga operacional predeterminado e para estender sobre uma elevação da embarcação flutuante quando a carga axial ultrapassa o limiar de carga operacional pré-determinado

Description

“PROTETOR DE TRAÇÃO DE TUBO ASCENDENTE E MÉTODO DE USO DO MESMO” CAMPO TÉCNICO

[0001] Um protetor de tração de tubo ascendente e um conjunto de estrutura de elevação de tubulação bobinada com proteção de sobretensão e compensação de arfagem reserva são divulgados para uso em embarcações de perfuração flutuantes tais como navios de perfuração e embarcações de perfuração semissubmersíveis. PLANO DE FUNDO

[0002] Conforme as operações de exploração e produção de óleo e gás têm se estabelecido em águas cada vez mais profundas, tem se tornado mais comum que atividades de perfuração sejam executadas a partir de plataformas que flutuam na superfície da água, tais como navios de perfuração e embarcações de perfuração semissubmersíveis. Diferentemente de plataformas fixas ou plataformas autoelevatórias, plataformas flutuantes estão sujeitas a movimentos de onda, causando movimento para cima e para baixo, que deve ser compensado durante perfurações, completações de poços, testes de poços, intervenções em poços e outras operações. Movimentos de onda são de particular importância durante operações “travadas-ao-fundo” (isto é, completações de poços, testes de poços e intervenções em poços), em que um tubo ascendente de retrabalho (workover) de completação ou coluna de assentamento (de agora em diante, um “tubo ascendente”) é fisicamente conectado ao poço submarino no solo oceânico. Cabe observar que, dependendo da natureza das operações, o tubo ascendente pode ser conectado a um suspensor de coluna na cabeça de poço, a uma árvore submarina ou a outra infraestrutura no topo do poço. A perda de compensação de arfagem pode levar a consequências severas.

[0003] Além das dificuldades operacionais que surgem com o movimento para cima e para baixo, questões de segurança significativas também surgem, em particular o potencial de que o tubo ascendente frature ou se curve, resultando em uma perda do conteúdo do poço e potencial ruptura. De fato, padrões de segurança em operações offshore demandam que um sistema de compensação de arfagem seja visto como um componente essencial de uma plataforma flutuante durante operações travadas-ao-fundo.

[0004] Sistemas de compensação de arfagem podem ser descritos como empregando compensação de arfagem passiva ou compensação de arfagem ativa.

[0005] Um compensador de arfagem passivo simples é uma mola macia que efetivamente avança para dentro e para fora como resposta a cargas de mola conforme a embarcação realiza arfagem para cima e para baixo enquanto efetivamente mantém constante a tensão na mola. Exemplos de tipos de compensadores de arfagem simples têm compensadores montados em coroa ou compensadores passivos em linha de coluna de perfuração. Compensadores de arfagem passivos empregam cilindros hidráulicos e acumuladores de gás associados para armazenar e dissipar a energia conforme a embarcação realiza arfagem para cima e para baixo.

[0006] A compensação de arfagem ativa se difere da compensação de arfagem passiva por ter um sistema de controle externo com dados de entrada externos de unidades de referência de movimento que ativamente tenta compensar qualquer movimento em um ponto específico. Exemplos de tipos de compensação de arfagem ativa incluem guinchos principais de arfagem que empregam sistemas de guinchos elétricos ou hidráulicos para aumentar e abaixar o acionamento superior como resposta ao movimento da embarcação.

[0007] Sistemas de compensação ativo-passivos consistem em um primeiro sistema de compensação passivo primário com cilindros hidráulicos ativamente acionados secundários para reduzir variações de tensão e melhorar a eficiência. Dois sistemas independentes ativo e passivo geralmente não são empregados. A natureza essencial da função de compensação de arfagem para uma plataforma flutuante é tal que padrões de segurança também demandam que sejam projetadas de modo que nenhuma falha de componente deva levar a uma falha completa do sistema. Elas também devem ser “de falha segura”, no sentido de que no caso de qualquer falha previsível, o sistema vá por padrão para um estado de compensação, que é o estado mais seguro durante operações travadas-ao-fundo. Enquanto guinchos principais de compensação ativos têm numerosos benefícios para operações de perfuração normais, suas falhas levam a uma “condição de travamento” que é indesejável para operações de completações de poços, testes de poços e intervenções em poços. Sistemas de compensação passivos (por exemplo, compensadores montados em coroa) também não são imunes a falhas. Operações seguras e padrões industriais requerem que meios adicionais de segurança sejam implantados na configuração sistema/equipamento. Meios adicionais de segurança podem incluir um tensionador em linha padrão ou uma estrutura de elevação de tubulação bobinada compensada tradicional, projeto de elo fraco no tubo ascendente/coluna de assentamento, elos de ligação fraca, parâmetros de operação limitantes dentro do limite de extensão do tubo ascendente, e assim por diante.

[0008] Geralmente, estes parâmetros de operação põem restrições em operadores que têm impacto direto na produtividade e na eficiência. Todas estas opções existentes têm limitações. No caso de um tensionador em linha padrão ou estrutura de elevação de tubulação bobinada compensada convencional, elas tipicamente proveem proteção apenas em um caso de sobretensão e, uma vez quebradas, não proveem nenhum suporte para uma coluna de assentamento daí em diante. No caso de parâmetros de operação limitantes dentro do limite de extensão do tubo ascendente, isto pode impor tempo de parada considerável durante operações offshore.

[0009] Seria vantajoso fornecer um tensionador em linha ou um compensador reserva que pudesse ser completamente travado durante cargas de operação normais de modo que não interferisse com as operações do compensador primário, mas que fosse capaz de ativação rápida e automática para prover compensação se a carga axial no tubo ascendente exceder limites de operação normais, o que pode ocorrer no caso de falha do compensador primário da plataforma.

[0010] Também seria desejável ter um tensionador em linha ou um compensador reserva que pudesse ser acionado sem a necessidade de controlar válvulas para controlar fluxo de fluidos através de linhas de fluido. Válvulas de controle adicionam complexidade ao compensador reserva, introduzindo pontos de falha adicionais e restringindo a velocidade de acionamento do compensador reserva.

[0011] Há, portanto, a necessidade por um aparato de compensação de arfagem alternativo ou melhorado que possa operar como um reserva para o compensador de coluna de perfuração da plataforma no caso de falha ou desativação do compensador de coluna de perfuração da plataforma.

[0012] Também há a necessidade de um aparato de compensação de arfagem melhorado que possa ser usado como estrutura de elevação para a instalação de equipamentos de controle de pressão de intervenção (isto é, tubulação bobinada ou equipamento de cabo de aço) durante operações de testes de poço/intervenções em poços, conforme estes componentes forem instalados no espaço congestionado da torre de perfuração.

[0013] As referências acima ao estado da arte do plano de fundo não constituem uma admissão de que o estado da arte forme uma parte do conhecimento geral comum de uma pessoa de habilidade ordinária do campo. As referências acima também não se destinam a limitar a aplicação da compensação de arfagem e do aparato de compensação como divulgados aqui.

RESUMO

[0014] Genericamente, são divulgados um protetor de tração de tubo ascendente, um conjunto de estrutura de elevação de tubulação bobinada incluindo tal protetor de tração de tubo ascendente e um método de uso deste. O conjunto de estrutura de elevação de tubulação bobinada pode ser empregada como reserva de um compensador primário de uma embarcação flutuante no caso de falha ou desativação do compensador primário da plataforma. O compensador primário pode ser na forma de um compensador montado em coroa, de guinchos de arfagem ativa, ou outro tipo de compensador de coluna de perfuração.

[0015] De acordo com um aspecto, é divulgado um protetor de tração de tubo ascendente para um tubo ascendente utilizado em operações em uma embarcação flutuante, tal protetor incluindo: [0016] um par de cilindros pneumáticos espaçados um do outro, os cilindros pneumáticos possuindo um respectivo barril de cilindro e uma respectiva haste de pistão transladável no barril, uma extremidade livre das hastes de pistão sendo operacionalmente associada a um sistema de acionamento superior e uma extremidade inferior dos barris de cilindro sendo fixa em relação a um conjunto de cabeça de fluxo;

[0017] em que os cilindros pneumáticos são carregados com uma pressão pneumática suficiente para fazer com que as hastes de pistão se mantenham retraídas e estacionárias em tais barris quando uma carga axial no tubo ascendente estiver abaixo de um limiar de carga de operação pré-determinado e se estendam durante uma arfagem para cima da embarcação flutuante quando a carga axial exceder o limiar de carga de operação pré-determinado.

[0018] No caso de uma falha no compensador primário da plataforma em uma arfagem para cima da embarcação flutuante, a carga axial pode estar abaixo do limiar de carga de operação pré-determinado, fazendo com que as hastes de pistão se estendam automaticamente em tais barris. Em uma subsequente arfagem para baixo da embarcação flutuante, as hastes de pistão irão se retrair em tais barris como resposta a uma carga axial decrescente no tubo ascendente. As hastes de pistão pode, então, se manter completamente retraídas dentro dos barris até que o limiar de carga de operação pré-determinado seja excedido novamente.

[0019] Cabe observar que a pressão pneumática carregada nos cilindros pneumáticos e o limiar de carga de operação pré-determinado podem ser variados para se adequarem à operação planejada.

[0020] Em uma modalidade, os cilindros pneumáticos são arranjados para estar em comunicação fluida um com o outro de modo que a pressão pneumática em cada cilindro seja a mesma. A provisão da mesma pressão pneumática em cada cilindro garante que as hastes de pistão respectivas se estendam simultaneamente como resposta à carga axial.

[0021] Em outra modalidade, as hastes de pistão podem ser ocas. A haste de pistão oca pode definir uma cavidade cilíndrica. A cavidade cilíndrica também pode ser carregada à mesma pressão pneumática dos cilindros pneumáticos. A cavidade cilíndrica da haste de pistão oca pode estar em comunicação fluida um lado de haste do barril de cilindro por meio de uma ou mais aberturas em uma parede de haste de pistão. O lado de haste do barril de cilindro define uma cavidade anelar. A cavidade anelar pode ser carregada a uma pressão suficiente para fazer com que as hastes de pistão se mantenham retraídas em tais barris quando a carga axial no tubo ascendente estiver abaixo de um limiar de carga de operação pré-determinado.

[0022] Em uma modalidade adicional, as extremidades superiores respectivas dos barris de cilindro podem ser interconectadas por um membro em cruz. As extremidades livres das hastes de pistão podem ser fixadas a uma seção de estrutura superior adaptada para fixação ao sistema de acionamento superior.

[0023] De acordo com um segundo aspecto, é divulgado um conjunto de estrutura de elevação de tubulação bobinada, tal conjunto incluindo: [0024] uma seção de estrutura superior adaptada para fixação em um sistema de acionamento superior e uma seção de estrutura inferior adaptada para fazer uma interface com um conjunto de cabeça de fluxo;

[0025] um par de cilindros pneumáticos espaçados um do outro, os cilindros pneumáticos possuindo um respectivo barril de cilindro e uma respectiva haste de pistão transladável no barril, uma extremidade livre das hastes de pistão sendo fixada à seção de estrutura superior e uma extremidade inferior dos barris de cilindro sendo fixa em relação à seção de estrutura inferior;

[0026] em que os cilindros pneumáticos são carregados com uma pressão pneumática suficiente para fazer com que as hastes de pistão se mantenham retraídas e estacionárias em tais barris quando uma carga axial no tubo ascendente estiver abaixo de um limiar de carga de operação pré-determinado e se estendam durante uma arfagem para cima da embarcação flutuante quando a carga axial exceder o limiar de carga de operação pré-determinado.

[0027] A seção de estrutura superior pode ser anexada ao sistema de acionamento superior por meio de elementos de acoplamento, tais como elos de ligação de elevação.

[0028] Em uma modalidade, as extremidades inferiores dos barris de cilindro podem ser fixadas à seção de estrutura inferior por meio de elementos de acoplamento, tais como elos de ligação de elevação. Nesta modalidade particular, a extremidade inferior do barril de cilindro pode definir uma seção rígida. Nestas modalidades, as respectivas extremidades superiores dos barris de cilindro podem ser interconectadas por um membro em cruz.

[0029] A divulgação também descreve um método para fornecer compensação reserva para um tubo ascendente usado em operações em uma embarcação flutuante no caso de falha de um compensador primário, o método incluindo: [0030] fornecer o protetor de tração do tubo ascendente como definido acima;

[0031] localizar o par de cilindros pneumáticos do protetor de tração de tubo ascendente entre o sistema de acionamento superior e o conjunto de cabeça de fluxo de modo que as extremidades livres das hastes de pistão sejam associadas operacionalmente com o sistema de acionamento superior e as extremidades inferiores dos barris de cilindro sejam fixas em relação ao conjunto de cabeça de fluxo;

[0032] carregar tais cilindros a uma pressão pneumática suficiente para fazer com que as hastes de pistão se mantenham retraídas e estacionárias em tais barris quando uma carga axial no tubo ascendente estiver abaixo de um limiar de carga operacional pré-determinado e se estendam durante uma arfagem para cima da embarcação flutuante quando a carga axial exceder o limiar de carga de operação pré-determinado; e, [0033] no caso de uma falha ou de problemas de operação com o compensador primário e de a carga axial no tubo ascendente exceder o limiar de carga de operação pré-determinado, permitir que as hastes de pistão se estendam para compensar uma arfagem para cima da embarcação flutuante.

[0034] Em uma modalidade, as hastes de pistão são propositalmente estendidas até uma posição de curso médio de modo que as hastes de pistão possam se estender ou se retrair, respectivamente, fornecendo, assim, compensação tanto em uma arfagem para cima quanto em uma arfagem para baixo, respectivamente, mantendo uma carga axial relativamente constante no tubo ascendente. Variações na carga axial são compensadas com compressão e expansão de gás nos cilindros.

[0035] Cabe observar que se as hastes de pistão forem propositalmente estendidas até a posição de curso médio, a tensão axial irá aumentar conforme as hastes de pistão se estendem. O protetor de tração de tubo ascendente é configurado para permitir que um operador diminua remotamente a pressão pneumática nos cilindros para reduzir a carga axial ainda abaixo do limiar de carga de operação pré-determinado. Similarmente, a pressão pneumática nos cilindros é aumentada por um operador remoto.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0036] Não obstantes quaisquer outras formas que possam se encaixar no escopo do protetor de tração de tubo ascendente e conjunto de estrutura de elevação de tubulação bobinada como estabelecidos no Resumo, modalidades específicas serão descritas agora, apenas como forma de exemplo, em referência aos desenhos que acompanham, nos quais: [0037] a Figura 1 é uma representação esquemática parcial de uma torre de perfuração e convés de perfuração de uma embarcação flutuante que exibe um protetor de tração de tubo ascendente e um conjunto de estrutura de elevação de tubulação bobinada de acordo com uma modalidade configurados em linha com vários componentes utilizados em operações travadas-ao-fundo para reservas de óleo e gás offshore;

[0038] a Figura 2 é uma representação esquemática de um protetor de tração de tubo ascendente para uma embarcação flutuante de acordo com a divulgação, em que as hastes de pistão de tal protetor são exibidas completamente retraídas;

[0039] a Figura 3 é uma representação esquemática de um protetor de tração de tubo ascendente exibido na Figura 2 com hastes de pistão exibidas tracejadas;

[0040] a Figura 4 é uma representação de corte longitudinal do protetor de tração de tubo ascendente exibido nas Figuras 2 e 3;

[0041] a Figura 5 é uma vista em perspectiva de seção de estrutura superior do protetor de tração de tubo ascendente exibido nas Figuras 1 a 4;

[0042] a Figura 6 é uma vista em perspectiva de seção de viga do protetor de tração de tubo ascendente exibido nas Figuras 1 a 4;

[0043] a Figura 7 é uma vista em perspectiva de uma modalidade de uma seção de estrutura inferior do conjunto de estrutura de elevação de tubulação bobinada exibido nas Figuras 1 a 6;

[0044] a Figura 8 é uma vista em perspectiva de outra modalidade de uma seção de estrutura inferior do conjunto de estrutura de elevação de tubulação bobinada exibido nas Figuras 1 a 6;

[0045] a Figura 9 é uma representação esquemática parcial de uma torre de perfuração e convés de perfuração de uma embarcação flutuante exibindo um protetor de tração de tubo ascendente e um conjunto de estrutura de elevação de tubulação bobinada de acordo com uma modalidade alternativa configurada em linha com vários componentes utilizados em operações travadas-ao-fundo para reservas de óleo e gás offshore.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES ESPECÍFICAS

[0046] Modalidades de um protetor de tração de tubo ascendente para um tubo ascendente utilizado em operações em uma embarcação flutuante e um conjunto de estrutura de elevação de tubulação bobinada serão descritas agora apenas como forma de exemplo, e em referência particular (mas não exclusiva) a perfurações e completações para reservas de óleo e gás offshore.

[0047] Em referência às Figuras 1 a 9, é exibida uma vista parcial e esquemática de uma torre de perfuração 100 e um convés de perfuração 200 de uma embarcação flutuante utilizada em operações travadas-ao-fundo para produção de óleo e gás offshore. A torre de perfuração 100 se estende para cima além do convés de perfuração 200 e suporte os componentes de içamento e perfuração principais utilizados em operações de perfuração.

[0048] A torre de perfuração 100 pode suportar um conjunto de içamento, tal como um bloco de polias, para levantar e abaixar um tubo ascendente de completação/retrabalho (ννο^ονθή ou coluna de assentamento 110 (daqui em diante chamado de “tubo ascendente”) que pode ser configurado para passar através do convés de perfuração 200 e facilitar completações de poços/testes de poços/intervenções em poços de um poço de produção submarina. Uma extremidade inferior do tubo ascendente 110 pode ser fixada à cabeça de poço no fundo do mar por meio de um suspensor de coluna no que pode ser chamado de operações travadas-ao-fundo. A extremidade superior do tubo ascendente pode ser fixada a um conjunto de cabeça de fluxo 130 acima do convés de perfuração 200. Um sistema de acionamento superior 120 pode ser fornecido para facilitar também o abaixamento ou levantamento do tubo ascendente 110.

[0049] O conjunto de içamento pode ser fornecido com um compensador de arfagem primário. O compensador de arfagem pode ser um sistema de guinchos de arfagem ativa ou um compensador de arfagem passivo montado no topo da torre de perfuração 100. Como discutido acima, se este compensador de arfagem primário falhar ou se tornar inoperante, a flutuação na posição vertical da embarcação flutuante em relação ao fundo do mar por conta do movimento de onda irá pôr o tubo ascendente 110 sob compressão e tensão alternantes.

[0050] O protetor de tração de tubo ascendente 10 e o conjunto de estrutura de elevação de tubulação bobinada 12, na modalidade descrita aqui, provê um compensador de arfagem secundário que é configurado para compensar uma carga axial excessiva no tubo ascendente 110 em uma arfagem para cima da embarcação flutuante quando o compensador de arfagem primário falhar. Esta modalidade particular fornece uma “proteção de sobretensão”.

[0051] O conjunto de estrutura de elevação de tubulação bobinada 12 incorpora o protetor de tração de tubo ascendente 10 e pode ser configurado em linha abaixo do sistema de compensação de arfagem primário da plataforma. O conjunto de estrutura de elevação de tubulação bobinada 12 pode ser associado operacionalmente em uma de suas extremidades com o sistema de acionamento superior 120 e fixado em relação ao conjunto de cabeça de fluxo 130. Instalado desta forma, o conjunto de estrutura de elevação de tubulação bobinada 12 pode ser suspenso acima do convés de perfuração 200 da embarcação flutuante.

[0052] Em uma operação em linha normal, o conjunto de estrutura de elevação de tubulação bobinada 12 pode ser disposto em um modo de comprimento fixo, como será descrito posteriormente, em que hastes de pistão respectivas dos cilindros pneumáticos do protetor de tração de tubo ascendente 10 se mantêm estacionárias e substancialmente completamente retraídas em barris de cilindro respectivos, e o compensador de arfagem primário se ocupa da arfagem da embarcação flutuante. No caso de falha do compensador de arfagem primário, no entanto, as hastes de pistão dos cilindros pneumáticos automaticamente se estendem para prevenir cargas axiais excessivas no tubo ascendente 110 como resposta para uma arfagem para cima da embarcação.

[0053] Em referência genérica às Figuras 2 a 4, em todas as quais numerais de referência iguais se referem a partes iguais, é exibido o protetor de tração de tubo ascendente 10 como descrito aqui.

[0054] O protetor de tração de tubo ascendente 10 inclui um par de cilindros pneumáticos 14 espaçados um do outro. Cada cilindro pneumático 14 tem um barril de cilindro 16 que possui uma extremidade superior 18 e uma extremidade inferior 20, e uma haste de pistão 22 transladável dentro do barril do cilindro 16 entre um modo retraído e um modo estendido. Em algumas modalidades, a haste de pistão 22 pode ter um curso de até 3 m, mesmo até 4,5 m, o modo completamente estendido sendo definido por uma parada de extremidade física do barril do cilindro 16. Em condições de operação normais, em que o compensador de arfagem primário está operacional, as hastes de pistão 22 se mantêm retraídas e estacionárias no barril de cilindro 16. No caso de uma falha do compensador de arfagem primário, e como resposta a uma carga no tubo ascendente 110 em excesso de uma carga axial pré-determinada, no entanto, as hastes de pistão 22 podem se estender para prevenir tensão excessiva no tubo ascendente 110 em uma arfagem para cima da embarcação, e irão se retrair subsequentemente em uma arfagem para baixo da embarcação.

[0055] As extremidades superiores 18 dos barris de cilindro 16 são interconectadas por um membro em cruz 24, como será descrito em maior detalhe em referência à Figura 6. O membro em cruz 24 provê suporte estrutural rígido para o par de cilindros pneumáticos 14.

[0056] As extremidades inferiores 20 dos barris de cilindro 16 são arranjadas, durante o uso, para serem fixas em relação a um conjunto de cabeça de fluxo 130, preferencialmente por meio de uma seção de estrutura inferior 26, 26’ adaptada para se acoplar com o conjunto de cabeça de fluxo 130, como será descrito em maior detalhe em referência às Figuras 7 e 8. Em uma modalidade, como exibido na Figura 1, as extremidades inferiores 20 dos barris de cilindro 16 são fixadas à seção de estrutura inferior 26 por elementos de acoplamento 28. Em uma modalidade alternativa, como exibido na Figura 9, as extremidades inferiores 20 dos barris de cilindro 16 podem ser fixadas diretamente à seção de estrutura inferior 26’.

[0057] A haste de pistão 22 tem uma extremidade livre 30 com uma manilha 32 associada. Durante o uso, a manilha 32 de cada haste de pistão 22 é associada operacionalmente com uma seção de estrutura superior 24, como será descrito em maior detalhe em referência à Figura 5.

[0058] Uma extremidade oposta 36 da haste de pistão 22 é associada com a cabeça de pistão 38. A cabeça de pistão 38 é transladável dentro do barril de cilindro 16, definindo ali uma primeira câmara pneumática 40 em um lado cego 42 do barril de cilindro 16 e uma segunda câmara pneumática 44 em um lado de haste 46 do barril de cilindro 16. A primeira câmara pneumática 40 irá definir genericamente uma cavidade cilíndrica no barril de cilindro 16 e a segunda câmara pneumática 44 irá genericamente definir uma cavidade anelar no barril de cilindro 16. Cabe observar que o volume das primeira e segunda câmaras pneumáticas 40, 44 irá variar dependendo do curso da haste do pistão 22.

[0059] A haste do pistão 22 pode ser oca, definindo uma terceira câmara pneumática 48 ali. A terceira câmara pneumática 48 pode estar em comunicação fluida com a segunda câmara pneumática 44 por meio de uma ou mais aberturas 50 em uma parede de haste de pistão 52.

[0060] A primeira câmara pneumática 40 no lado cego 42 do barril do cilindro 16 tem uma pressão pneumática baixa em um intervalo de 0,5 bar a 10 bar, dependendo do comprimento do curso. As segunda e terceira câmaras pneumáticas 44, 48 no lado da haste 46 do barril do cilindro 16 e dentro da haste do pistão 22, respectivamente, são carregadas com uma pressão pneumática relativamente superior à da primeira câmara pneumática 40.

[0061] A pressão pneumática nas segunda e terceira câmaras pneumáticas 44, 48 pode ser suficiente para fazer com que as hastes do pistão 22 se mantenham retraídas e estacionárias nos barris de cilindro 16 quando uma carga axial no tubo ascendente estiver abaixo de um limiar de carga de operação pré-determinado. Quando a carga axial no tubo ascendente exceder o limiar de carga de operação pré-determinado, se, por exemplo, o primeiro compensador de arfagem falhar em uma arfagem para cima da embarcação flutuante ou a arfagem para cima da embarcação exceder a extensão operacional normal, as hastes de pistão 22 irão, como resposta, se estender, prevenindo, assim, carga axial excessiva no tubo ascendente 110. Nestas modalidades particulares, no modo completamente retraído, a pressão pneumática na segunda e terceira câmaras pneumáticas 44, 48 pode estar em um intervalo de 150 a 200 bar. Em um modo estendido, a pressão pneumática nas segunda e terceira câmaras pneumáticas 44, 48 pode aumentar para até 280 bar. Em algumas modalidades, a segunda câmara pneumática 44 no lado da haste do barril de cilindro 16 pode ser provida com uma ou mais válvulas 54 de alívio de pressão para desafogar a pressão até um valor pré-configurado permitindo que as hastes de pistão se estendam enquanto mantém uma pressão constante nas segunda e terceira câmaras pneumáticas 44, 48 e, portanto, carga axial constante no tubo ascendente em uma arfagem para cima da embarcação flutuante.

[0062] Na sequência da arfagem para cima da embarcação, em uma arfagem para baixo subsequente da embarcação, a carga axial no tubo ascendente pode se reduzir para abaixo do limiar de carga de operação pré-determinado, permitindo, assim, que as hastes de pistão 22 se retraiam para dentro dos barris de cilindro 16. Cabe observar que a pressão pneumática nas segunda e terceira câmaras pneumáticas dos barris de cilindro 16 e o limiar de carga de operação predeterminado podem ser variados para se adequarem à operação planejada.

[0063] Os cilindros 14 podem ser arranjados para estarem em comunicação fluida um com o outro de forma que a pressão pneumática na segunda e terceira câmara pneumática 44, 48 de cada cilindro 14 seja a mesma. Comunicações fluidas entre cilindros pneumáticos 14 espaçados um do outro podem ser fornecidas por um conduíte 56 que se estenda entre e interconecte as segundas câmaras pneumáticas 44 do cilindro 14. Vantajosamente, a provisão da mesma pressão pneumática em cada cilindro 14 garante que as hastes de pistão 22 respectivas se retraiam ou se estendam simultaneamente em reposta à carga axial no tubo ascendente.

[0064] Os cilindros pneumáticos 14 podem estar em comunicação fluida intermitente com uma unidade de controle 150 tipicamente localizada no convés de perfuração 200 por meio de um cabo umbilical 160. A unidade de controle 150 é configurada para fornecer uma função de preenchimento com ar para os cilindros pneumáticos 14 por meio de uma mangueira (contida dentro do cabo umbilical 160). O preenchimento com ar pode ser fornecido pelo fornecimento de ar de alta pressão da plataforma ou por embarcações de ar de alta pressão autônomas no convés, reguladas para fornecer a pressão pneumática desejada aos cilindros pneumáticos 14. A unidade de controle 150 também pode ser configurada para fornecer uma função de ventilação de ar que é operável remotamente pela unidade de controle 150 com uma mangueira piloto para o cilindro pneumático 14. A mangueira piloto pode estar contida dentro do cabo umbilical 160. A ventilação de ar pode estar associada a válvulas esfera de isolamento acionadas por piloto duplas, mola aplicada para o fechamento, e um silenciador. A ventilação pode estar associada a um orifício em linha na linha de ventilação para limitar a taxa de ventilação. Ainda, as válvulas esfera de isolamento acionadas por piloto duplas podem ser configuradas para fornecer um controle manual para fornecer uma função de sangrar o ar manual. Cabe observar que, sob condições de operação normais, a mangueira não precisa estar conectada aos cilindros pneumáticos 14, uma vez que o ajuste de ar de alta pressão não é normalmente requerido. É desejável que mangueiras sejam conectadas apenas no caso de uma ventilação/preenchimento de ar remota ser requerida.

[0065] O conjunto de estrutura de elevação de tubulação bobinada 12 inclui o protetor de tração de tubo ascendente 10 aqui descrito. O conjunto de estrutura de elevação de tubulação bobinada 12 inclui uma estrutura com a seção de estrutura superior 34 adaptada para ser fixada ao sistema de acionamento superior 120 e com a seção de estrutura inferior 26 adaptada para fazer uma interface com um conjunto de cabeça de fluxo 130. As extremidades livres das hastes de pistão 22 do protetor de tração de tubo ascendente 10 são fixadas à seção de estrutura superior 34 como será descrito abaixo. A seção de estrutura inferior 26 pode ser adaptada para fixar as extremidades inferiores 20 dos barris de cilindro 16 por meio de elementos de acoplamento 28, tais como elos de ligação de elevador, como exibido na Figura 1 e em mais detalhes na Figura 8. Alternativamente, a seção de estrutura inferior 26’ pode ser adaptada de modo que as extremidades inferiores 20 dos barris de cilindro 16 possam estar diretamente fixadas a ela, como exibido nas Figuras 8 e 9.

[0066] Em referência, agora, à Figura 5, é exibida uma vista em perspectiva detalhada da seção de estrutura superior 34 do protetor de tração de tubo ascendente 10 e da estrutura de elevação de tubulação bobinada 12. A seção de estrutura superior 34 é adaptada para fixação ao sistema de acionamento superior 120 por meio de elementos de acoplamento 140, tais como conexões de elevador.

[0067] A seção de estrutura superior 34 inclui um membro em cruz 200 na forma de um spreader. O membro em cruz 200 pode ser um par de placas paralelas 202 espaçadas uma da outra. Cada placa 202 tem uma extremidade superior 204, uma extremidade inferior 206, e extremidades laterais 208 opostas. Uma placa final 210 se estende entre as faces internas 212 respectivas das placas paralelas 202 em extremidades laterais 208 opostas, definindo, assim, uma cavidade 214 entre o par de placas paralelas 202.

[0068] A seção de estrutura superior 34 inclui, ainda, um membro de fixação 216 na forma de um olhai. Nesta modalidade, o membro de fixação 216 se estende para cima a partir da extremidade superior 204 do membro em cruz 200 e é disposto de forma substancialmente equidistante das extremidades laterais 208 opostas do membro em cruz 200.

[0069] Em algumas modalidades, o membro de fixação 216 pode ser integralmente formado com as placas paralelas 202 do membro em cruz 200 ou pode ser soldado às placas paralelas 202.

[0070] No entanto, na modalidade particular exibida na Figura 5, o membro de fixação 216 tem um corpo 218 que é inserido na cavidade 214 entre o par de placas paralelas 202 e preso ali entre fixadores 220. Os fixadores 220 podem assumir a forma de um pino que é inserido através de aberturas 222, 224 correspondentemente alinhadas nas placas paralelas 202 e no corpo 218 do membro de fixação 216, respectivamente. Vantajosamente, este arranjo particular provê rotação limitada ao membro de fixação 216, ajudando a reduzir as forças de membro no membro de fixação 216 por conta de comprimentos de elo de ligação desiguais e carga de assimetria ali.

[0071] O membro de fixação 216 pode ser configurado para ser acoplado ao sistema de acionamento superior 120 por vários elementos de acoplamento 140, tais como braços de elo de ligação ou conexões de elevador. Nesta modalidade, o membro de fixação 216 é provido de um par de asas 226 inclinadas para baixo espaçadas da extremidade superior 204 do membro em cruz 200. Durante o uso, como exibido na Figura 1, extremidades inferiores respectivas dos braços de elo de ligação 140 são engajados nas asas 226 inclinadas para baixo, enquanto extremidades superiores respectivas dos braços de elo de ligação 140 são acoplados ao sistema de acionamento superior 120.

[0072] Em uma modalidade particular, a manutenção do engajamento das extremidades inferiores dos braços de elo de ligação com as asas 226 inclinadas para baixo pode ser obtida por um retentor 228 na forma de um par de suportes em formato de L. Durante o uso, após o engajamento dos braços de elo de ligação 140 com as asas 226 inclinadas para baixo, os braços dos suportes em formato de L podem ser conectados (por exemplo, com pinos, parafusos rosqueados e assim por diante), respectivamente, à extremidade superior 202 das placas paralelas 202 e extremidades laterais 230 respectivas das asas 226 inclinadas para baixo. Desta forma, se há um evento de recuo ou se a carga diminui, previne-se que as extremidades inferiores dos braços de elo de ligação se desengajem das asas 226 inclinadas para baixo e, consequentemente, previne-se que a seção de estrutura superior 34 se desafixe do sistema de acionamento superior 120.

[0073] A seção de estrutura superior 34 também é adaptada para ser associada operacionalmente com as hastes de pistão 22 dos cilindros 14. As placas paralelas 202 do membro em cruz 200 podem ser providas com um par de aberturas 232. Cada abertura 232 é espaçada das extremidades laterais 208 opostas do membro em cruz 200. As aberturas 232 são configuradas, durante o uso, para receber um pino que é inserido através de uma manilha 32 respectiva associada à extremidade livre da haste de pistão 22 do cilindro 14, fixando, assim, a extremidade livre 30 da haste de pistão 22 da seção de estrutura superior 34.

[0074] A seção de estrutura superior 34 também pode incluir um primeiro par de placas opostas 234 que se estende lateralmente a partir das placas paralelas 202 do membro em cruz 200 e um segundo par de placas opostas 236 que se estende lateralmente das placas paralelas 202 do membro em cruz 200. O primeiro par de placas opostas 234 é disposto adjacente à extremidade superior 204 das placas paralelas 202. O segundo par de placas opostas 236 é disposto adjacente à extremidade inferior 206 das placas paralelas 202.

[0075] Em referência, agora, à Figura 6, é exibida uma vista em perspectiva detalhada do membro em cruz 24 do protetor de tração de tubo ascendente 10. Nesta modalidade particular, o membro em cruz 24 assume a forma de um spreader 300.

[0076] O membro em cruz 24 inclui um par de membros cilíndricos ocos 302 espaçados interconectados por uma placa superior 304 e uma placa inferior 306.

[0077] Os membros cilíndricos 202 são providos, cada um, com uma flange 308 concentricamente disposta em uma extremidade inferior 310 destes. Os membros cilíndricos 302 são espaçados um do outro de modo que as flanges 308 sejam configuradas para receber e acoplar, durante o uso, nas extremidades superiores respectivas dos cilindros 14 de modo que as hastes de pistão 22 dos cilindros 14 possam transladar reciprocamente de forma concêntrica dentro dos membros cilíndricos ocos 302. Desta forma, o membro intermediário 300 provê rigidez estrutural aos cilindros 14.

[0078] A placa superior 304 é disposta em extremidades superiores 312 respectivas dos membros cilíndricos ocos 302. Durante o uso, quando as hastes de pistão 22 estão completamente retraídas, a placa superior 304 provê um assentamento para a seção de estrutura superior 34, como exibido nas Figuras 1 a 3.

[0079] Em referência, agora, à Figura 7, é exibida uma vista em perspectiva detalhada da seção de estrutura inferior 26 do conjunto de estrutura de elevação de tubulação bobinada 12. Nesta modalidade particular, a seção de estrutura inferior 26 é adaptada para ser conectada aos cilindros 14 do protetor de tração de tubo ascendente 10 por meio de elementos de acoplamento 280 tais como elos de ligação longos ou conexões de elevador.

[0080] A seção de estrutura inferior 26 inclui um membro em cruz 400 na forma de um spreader. O membro em cruz 400 inclui um membro cilíndrico 402 que possui uma extremidade superior 404, uma extremidade inferior 406, uma parede cilíndrica externa 408 e uma parede cilíndrica interna 410. A seção de estrutura inferior 26 também inclui um par de placas laterais 412 opostas que se estendem para fora a partir de lados opostos respectivos da parede cilíndrica externa 408.

[0081] A seção de estrutura inferior 26 inclui, ainda, um par de membros de inserção divididos 414 que são travados em posição por um membro de colar 416. Os membros de inserção divididos 414 incluem um par de membros semicilíndricos 414a, 414b que são dispostos de modo a se apoiarem um contra o outro nas extremidades 418 destes que estão uma diante da outra. Os membros cilíndricos 414a, 414b são dispostos concentricamente para se apoiarem contra a parede cilíndrica interna 410 do membro cilíndrico 402. O par de inserções divididas 414a, 414b é formado vantajosamente para fazer interfaces com qualquer um de uma série de conjuntos de cabeça de fluxo 130 genéricos. O membro de colar 416 é formado vantajosamente com uma seção transversal semelhante a uma cunha, mantendo as inserções divididas 414 fixas com o membro cilíndrico 402 em tensão sem a necessidade de pinos de travamento adicionais.

[0082] Durante o uso, o conjunto de cabeça de fluxo 130 faz uma interface com a seção de estrutura inferior 26 pelo acoplamento do conjunto de cabeça de fluxo 130 com as inserções divididas 414 e o membro de colar 416 próximos à extremidade inferior 406 do membro cilíndrico 402. Desta forma, a seção inferior 26 é capaz de ser travada diretamente no conjunto de cabeça de fluxo 130.

[0083] A seção de estrutura inferior 26 também pode ser adaptada para engajar nos cilindros 14. O membro em cruz 400 pode ser provido de um par de asas 420 inclinadas para baixo. As asas 420 inclinadas para baixo se estendem para fora a partir das placas laterais 412 opostas em alinhamento longitudinal com estas. Durante o uso, como exibido na Figura 1, extremidades inferiores respectivas dos braços de elo de ligação 28 são engajadas com as asas 420 inclinadas para baixo, enquanto extremidades superiores respectivas dos braços de elo de ligação 28 são acopladas às extremidades inferiores dos barris de cilindro.

[0084] Em uma modalidade particular, a manutenção do engajamento das extremidades inferiores dos braços de elo de ligação com as asas 420 inclinadas para baixo pode ser obtida com um retentor 422 na forma de suportes em formato de L. Durante o uso, após o engajamento dos braços de elo de ligação 28 com as asas 420 inclinadas para baixo, os braços dos suportes 422 em formato de L podem ser conectados (por exemplo, com pinos, parafusos rosqueados, entre outros), respectivamente, às placas laterais 412 opostas e às asas 420 inclinadas para baixo.

[0085] A seção de estrutura inferior 26 também pode incluir um primeiro par de placas opostas 424 que se estendem lateralmente do membro cilíndrico 402 e das placas laterais 412 do membro em cruz 400 e um segundo par de placas opostas 426 que se estendem lateralmente do membro cilíndrico 402 e das placas laterais 412 do membro em cruz 400. O primeiro par de placas opostas 424 é disposto adjacente à extremidade superior 404 do membro cilíndrico 402. O segundo par de placas opostas 426 é disposto adjacente à extremidade inferior 406 do membro cilíndrico 302.

[0086] Em referência, agora, à Figura 8, é exibida uma vista em perspectiva detalhada da seção de estrutura inferior 26’ do conjunto de estrutura de elevação de tubulação bobinada 12. Nesta modalidade particular, a seção de estrutura inferior 26’ é adaptada para ser diretamente conectada aos cilindros 14 do protetor de tração de tubo ascendente 10.

[0087] A seção de estrutura inferior 26’ inclui um membro em cruz 500 na forma de um spreader. O membro em cruz 500 inclui um membro cilíndrico 502 que tem uma extremidade superior 504, uma extremidade inferior 506, uma parede cilíndrica externa 508, e uma parede cilíndrica interna 510. A seção de estrutura inferior 26’ também inclui um par de placas laterais 512 opostas que se estendem para fora a partir dos lados opostos respectivos da parede cilíndrica externa 508. As placas laterais 512 podem se afunilar para fora.

[0088] A seção de estrutura inferior 26’ inclui, ainda, um par de membros de inserção divididos 514 que são travados em posição por um membro de colar 516. Os membros de inserção divididos 514 incluem um par de membros semicilíndricos 514a, 514b que são dispostos de modo a se apoiarem um contra o outro nas extremidades 518 destes que estão uma diante da outra. Os membros cilíndricos 514a, 514b são dispostos concentricamente para se apoiarem contra a parede cilíndrica interna 510 do membro cilíndrico 502. O par de inserções divididas 514 é formado vantajosamente para fazer interfaces com qualquer um de uma série de conjuntos de cabeça de fluxo 130. O membro de colar 516 é formato vantajosamente com uma seção transversal semelhante a uma cunha, mantendo as inserções divididas 514 fixas com o membro cilíndrico 502 em tensão sem a necessidade de pinos de travamento adicionais.

[0089] Durante o uso, o conjunto de cabeça de fluxo 130 faz uma interface com a seção de estrutura inferior 26’ pelo acoplamento do o conjunto de cabeça de fluxo 130 com as inserções divididas 514 e o membro de colar 516 próximos à extremidade inferior 506 do membro cilíndrico 502. Desta forma, a seção inferior 26’ é capaz ser travada diretamente no conjunto de cabeça de fluxo 130.

[0090] A seção de estrutura inferior 26’ também pode ser adaptada para engajar nos cilindros 14. O membro em cruz 500 pode ser provido de um par de eixos 518 opostos. Os eixos 518 opostos se estendem para fora a partir das placas laterais 512 opostas em alinhamento longitudinal com estas. Durante o uso, os eixos 518 são configurados para engajar nos rolamentos esféricos na extremidade inferior dos cilindros 14 de forma que os cilindros 14 são diretamente fixados à seção de estrutura inferior 26’.

[0091] A seção de estrutura inferior 26’ também pode incluir um primeiro par de placas opostas 520 que se estendem lateralmente a partir do membro cilíndrico 502 e as placas laterais 512 do membro em cruz 500 e um segundo par de placas opostas 522 que se estendem lateralmente a partir do membro cilíndrico 502 e das placas laterais 512 do membro em cruz 500. O primeiro par de placas opostas 520 é disposta de forma adjacente à extremidade superior 504 do membro cilíndrico 502. O segundo par de placas opostas 522 é disposto adjacente à extremidade inferior 506 do membro cilíndrico 502. Uma série de membros de suporte 524 substancialmente verticais podem se estender entre o primeiro e o segundo par de placas 520, 522 para fornecer força e rigidez adicionais à seção de estrutura inferior 26’ e para fornecer pontos de manuseio adicionais. Os membros de suporte 524 verticais podem ser espaçados de forma equidistante um em relação ao outro.

[0092] A seção de estrutura inferior 26’ pode ser provida, ainda, com um par de olhais de suporte de carga 526 com formato de mancais. Os olhais de suporte de carga 526 se estendem para cima a partir do primeiro par de placas opostas 520. Os olhais de suporte de carga 526 podem ser formado integralmente com os membros de suporte 524 substancialmente verticais que se estendem entre o primeiro e o segundo pares de placas opostas 520, 522. Os olhais de suporte de carga 526 e os membros de suporte 524 verticais são espaçados de forma equidistante de lados opostos do membro em cruz 500. Vantajosamente, os olhais de suporte de carga 526 podem ser usados para levantar o conjunto de estrutura de elevação de tubulação bobinada 12.

[0093] Durante o uso, o protetor de tração de tubo ascendente 10 e o conjunto de estrutura de elevação de tubulação bobinada 12 podem ser empregados como um compensador reserva para um compensador primário na forma de um compensador de coluna de perfuração. O conjunto de estrutura de elevação de tubulação bobinada 12 pode ser instalado inicialmente pela carga de pressão pneumática dos cilindros pneumáticos até uma pressão suficiente para fazer com que as hastes de pistão 22 dos cilindros 14 se mantenham completamente dentro dos barris de cilindro sob condições de operação normais (isto é, com extensão normal). A seção de estrutura superior pode, então, ser acoplada ao sistema de acionamento superior 120 por vários acopladores, tais como braços de elo de ligação ou conexões de elevador 140. O conjunto de cabeça de fluxo 130 pode, então, fazer interface com a seção de estrutura inferior 26 pelo acoplamento do conjunto de cabeça de fluxo 130 com as inserções divididas e o membro de colar próximo à extremidade inferior do spreader.

[0094] No caso de falha do compensador de coluna de perfuração da plataforma, em uma arfagem para cima da embarcação flutuante, a carga axial no tubo ascendente pode exceder um limiar de carga de operação pré-determinado. Nestas circunstâncias, as hastes de pistão 22 nos cilindros 14 se estenderão em resposta à arfagem da embarcação, e para compensá-la.

[0095] Numerosas variações e modificações se sugerirão a uma profissional do campo em questão, para além daquelas já descritas, sem afastar-se da divulgação. Todas tais variações e modificações devem ser consideradas dentro do escopo da divulgação.

[0096] Por exemplo, as hastes de pistão 22 dos cilindros pneumáticos 14 podem ser sólidas. Consequentemente, nesta modalidade alternativa, os cilindros pneumáticos 14 não são providos de uma terceira cavidade cilíndrica cuja pressão pneumática pode ser carregada até uma sobrepressão.

[0097] Nas reivindicações que seguem, e na descrição anterior, exceto quando o contexto requer o contrário por conta de linguagem expressa ou implicação necessária, a palavra “incluir” e variações tais como “inclui” ou “incluindo” são utilizadas em um sentido inclusivo, isto é, para especificar a presença das características afirmadas, mas não para excluir a presença ou adição de características adicionais em várias modalidades do aparato e do método descritos aqui.

REIVINDICAÇÕES

Claims (21)

1. Protetor de tração de tubo ascendente para um tubo ascendente utilizado em operações em uma embarcação flutuante, o referido protetor caracterizado pelo fato de que compreende: um par de cilindros pneumáticos espaçados um do outro, os cilindros pneumáticos possuindo um respectivo barril de cilindro e uma respectiva haste de pistão transladável no barril, uma extremidade livre das hastes de pistão sendo operacionalmente associada a um sistema de acionamento superior e uma extremidade inferior dos barris de cilindro sendo fixa em relação a um conjunto de cabeça de fluxo; em que os cilindros pneumáticos são carregados com uma pressão pneumática suficiente para fazer com que as hastes de pistão se mantenham retraídas e estacionárias em tais barris quando uma carga axial no tubo ascendente estiver abaixo de um limiar de carga de operação pré-determinado e se estendam durante uma arfagem para cima da embarcação flutuante quando a carga axial exceder o limiar de carga de operação pré-determinado.

2. Protetor de tração de tubo ascendente de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, quando a carga axial está abaixo do limiar de carga de operação pré-determinado, as hastes de pistão se mantêm completamente retraídas dentro dos barris de cilindro.

3. Protetor de tração de tubo ascendente de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que os cilindros pneumáticos são arranjados para estar em comunicação fluida um com o outro de modo que a pressão pneumática em cada cilindro seja a mesma.

4. Protetor de tração de tubo ascendente de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que as hastes de pistão se retraem ou se estendem simultaneamente em resposta à carga axial.

5. Protetor de tração de tubo ascendente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que as hastes de pistão são ocas, definindo, assim, uma cavidade cilíndrica.

6. Protetor de tração de tubo ascendente de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a pressão pneumática na cavidade cilíndrica é carregada à mesma pressão pneumática de um lado de haste do barril de cilindro.

7. Protetor de tração de tubo ascendente de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a haste de pistão oca está em comunicação fluida com o lado de haste do barril de cilindro por meio de uma ou mais aberturas em uma parede de haste de pistão.

8. Protetor de tração de tubo ascendente de acordo com a reivindicação 6 ou reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o lado de haste do barril de cilindro define uma cavidade anelar.

9. Protetor de tração de tubo ascendente de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a pressão pneumática na cavidade anelar é carregada a uma sobrepressão.

10. Protetor de tração de tubo ascendente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que as extremidades superiores respectivas dos barris de cilindro são interconectadas por um membro em cruz.

11. Protetor de tração de tubo ascendente de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que as extremidades livres das hastes de pistão são fixadas a uma seção de estrutura superior adaptada para fixação ao sistema de acionamento superior.

12. Conjunto de estrutura de elevação de tubulação bobinada, o referido conjunto caracterizado pelo fato de que compreende: uma seção de estrutura superior adaptada para fixação em um sistema de acionamento superior e uma seção de estrutura inferior adaptada para fazer uma interface com um conjunto de cabeça de fluxo; um par de cilindros pneumáticos espaçados um do outro, os cilindros pneumáticos possuindo um respectivo barril de cilindro e uma respectiva haste de pistão transladável no barril, uma extremidade livre das hastes de pistão sendo fixada à seção de estrutura superior e uma extremidade inferior dos barris de cilindro sendo fixa em relação à seção de estrutura inferior; em que os cilindros pneumáticos são carregados a uma pressão pneumática suficiente para fazer com que as hastes de pistão se mantenham retraídas e estacionárias em tais barris quando uma carga axial no tubo ascendente estiver abaixo de um limiar de carga de operação pré-determinado e se estendam durante uma arfagem para cima da embarcação flutuante quando a carga axial exceder o limiar de carga de operação pré-determinado.

13. Conjunto de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a seção de estrutura superior pode ser anexada ao sistema de acionamento superior por meio de elementos de acoplamento.

14. Conjunto de acordo com a reivindicação 12 ou reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que as extremidades inferiores dos barris de cilindro são fixadas à seção de estrutura inferior por meio de elementos de acoplamento.

15. Conjunto de acordo com a reivindicação 12 ou reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que as extremidades inferiores dos barris de cilindro são fixadas diretamente à seção de estrutura inferior por meio de elementos de acoplamento.

16. Conjunto de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a extremidade inferior do barril de cilindro define uma seção rígida.

17. Conjunto de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a extremidade inferior do barril de cilindro define uma seção rígida longitudinalmente estendida.

18. Conjunto de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 17, caracterizado pelo fato de que as respectivas extremidades superiores dos barris de cilindro podem ser interconectadas por um membro em cruz.

19. Método para fornecer compensação reserva para um tubo ascendente usado em operações em uma embarcação flutuante no caso de falha de um compensador primário, caracterizado pelo fato de que compreende: fornecer o protetor de tração do tubo ascendente como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11; localizar o par de cilindros pneumáticos do protetor de tração de tubo ascendente entre o sistema de acionamento superior e o conjunto de cabeça de fluxo de modo que as extremidades livres das hastes de pistão sejam associadas operacionalmente com o sistema de acionamento superior e as extremidades inferiores dos barris de cilindro sejam fixas em relação ao conjunto de cabeça de fluxo; carregar tais cilindros a uma pressão pneumática suficiente para fazer com que as hastes de pistão se mantenham retraídas e estacionárias em tais barris quando uma carga axial no tubo ascendente estiver abaixo de um limiar de carga operacional pré-determinado e se estendam durante uma arfagem para cima da embarcação flutuante quando a carga axial exceder o limiar de carga de operação pré-determinado; e, no caso de uma falha ou de problemas de operação com o compensador primário e de a carga axial no tubo ascendente exceder o limiar de carga de operação pré-determinado, permitir que as hastes de pistão se estendam para compensar uma arfagem para cima da embarcação flutuante.

20. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que as hastes de pistão são propositalmente estendidas até uma posição de curso médio de modo que as hastes de pistão possam se estender ou se retrair, respectivamente, fornecendo, assim, compensação tanto em uma arfagem para cima quanto em uma arfagem para baixo, respectivamente, mantendo uma carga axial relativamente constante no tubo ascendente.

21. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que variações na carga axial são compensadas com compressão e expansão de gás nos cilindros.