BR102017011384B1

BR102017011384B1 - Sistema e método de circulação forçada de fluidos pelo anular de um tubo flexível

Info

Publication number: BR102017011384B1
Application number: BR102017011384-1A
Authority: BR
Inventors: Marcos Carpigiani De Almeida; George Carneiro Campello; Jonatas Ribeiro; Rafael Guimarães De Mello Sobreira; Walter Carrara Loureiro Junior; Marcelo Torres Piza Paes
Original assignee: Petróleo Brasileiro S.A. - Petrobras
Priority date: 2017-05-30
Filing date: 2017-05-30
Publication date: 2021-12-28
Also published as: US11674355B2; BR102017011384A2; AU2018277129A1; AU2018277129B2; NO20191524A1; CA3065672A1; CN111094688A; US20200165878A1; WO2018220361A1

Abstract

sistema e método de circulação forçada de fluidos pelo anular de um tubo flexível. a presente invenção está relacionada a dutos com sistema de controle e circulação forçada de fluidos pelo anular. nesse cenário, a presente invenção provê um sistema de circulação forçada de fluidos pelo anular (a) de um tubo flexível (10), o tubo flexível (10) sendo subdividido em pelo menos dois tramas (t1, t2, t3, tn) conectados entre si por meio de pelo menos um conector (cia, c1b, c2a, c2b, c3a, c3b), o sistema compreendendo (i) pelo menos um tubo injetor (i1, 12, 13, in) adaptado para injetar fluido de circulação (30) substancialmente em uma primeira extremidade do anular (a) de um determinado tramo (ti, t2, 13, tn) do tubo flexível (10), estando pelo menos um tubo injetor (i1, 12, 13, in) em comunicação fluida com o anular (a) desse tramo (ti, t2, t3, tn) através de pelo menos um ponto de entrada (pe), e (ii) pelo menos um tubo de retorno (r1, r2, r3, rn) adaptado para remover fluido de circulação (30) do anular (a) desse mesmo tramo (ti, t2, t3, tn), estando pelo menos um tubo de retorno (r1, r2, r3, rn) posicionado substancialmente em uma segunda extremidade do anular (a), oposta à primeira, desse tramo (ti, t2, t3, tn) do tubo flexível (10), estando pelo menos um tubo de retorno (r1, r2, r3, rn) em comunicação fluida com o anular (a) através de pelo menos um ponto de saída (ps), em que pelo menos um tubo injetor (i1, 12, 13, in) e pelo menos um tubo de retorno (r1, r2, r3, rn) são providos para cada tramo (ti, 12, t3, tn) do tubo flexível (10). um método de circulação forçada de fluidos pelo anular (a) associado ao sistema acima descrito também é provido.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção está relacionada a tecnologias de dutos e risers. Mais particularmente, a presente invenção está relacionada a dutos com sistema de controle e circulação forçada de fluidos pelo anular.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[0002] A produção de petróleo em ambiente offshore utiliza em larga escala dutos ascendentes, conhecidos como risers. Essa tubulação, constituída de risers e os flowlines a eles conectados e que ficam assentados no leito marinho, pode ser flexível ou rígida, tem como função a coleta de o petróleo, produzido pelo poço submarino, transportando-o até uma unidade flutuante ou plataforma para, em seguida, enviá-lo a navios-tanques ou diretamente para instalações em terra. Risers e flowlines são também utilizados para injetar gases, produtos químicos e outros fluidos da unidade flutuante ou plataforma para os poços para diversas finalidades tais como a estimulação de poços ou a estocagem de gases corrosivos nos reservatórios.

[0003] Os tubos flexíveis tipo unbondedprojetados segundo as normas API Spec 17J e API RP 17B, cujas descrições são aqui indicadas como referência, possuem armaduras normalmente construídas em aços carbono e carbono-manganês, que se encontram confinadas no anular compreendido entre duas camadas poliméricas permeáveis, a primeira (barreira) de isolamento do fluido conduzido no interior do tubo e a segunda de isolamento do ambiente externo (capa externa).

[0004] As armaduras estão susceptíveis à corrosão proveniente dos gases corrosivos (CO2 e H2S) e da água que permeia a partir do interior do tubo, através do polímero da barreira. A eventual perda de estanqueidade do espaço anular também resulta na presença de água no anular.

[0005] A corrosão pode levar a mecanismos de falha, tais como corrosão sob tensão - induzida pelo CO2 ou pelo H2S - e corrosão por pites. A corrosão sob tensão induzida pelo CO2 (CST-CO2) é um mecanismo falha não previsto nas versões vigentes das normas internacionais de tubos flexíveis (API Spec 17J e ISO-13628-2). A norma ISO-13628-2 também tem seu conteúdo aqui indicada como referência.

[0006] Atualmente, os tubos flexíveis são normalmente construídos serífe^ um sistema integrado (ao corpo tubular e conectores) de circulação forçada que permita deslocar os gases corrosivos que podem estar presentes no seu anular, de forma a reduzir a sua concentração ou fugacidade e evitar ou minimizar os efeitos corrosivos destes.

[0007] Em alguns casos na indústria do petróleo, as diversas seções ou tramos de um duto flexível, que adotam flanges nas suas extremidades, têm seus anulares interligados de forma a permitir uma redução das concentrações dos gases corrosivos. Entretanto, esta solução técnica convencional não é suficiente para evitar a corrosão devido à condensação de água no anular ou à perda de integridade do anular por meio de ingresso de água do mar. Em geral, o espaço anular é muito confinado, dificultando a circulação dos gases permeados e de outros fluidos e, consequentemente, a remoção destes ou a diluição a níveis aceitáveis de fluidos corrosivos, caso não haja uso de circulação forçada ou alteração das características construtivas do tubo flexível.

[0008] Os tubos flexíveis existentes no mercado têm em seu anular camadas que dificultam a circulação de fluidos e nas quais gotas ou bolhas de CO2 com água dissolvida podem ficar aprisionados devido às características geométricas tanto de algumas camadas metálicas (como por exemplo, camadas “Z-shape’, “T-Shape” ou “C-Shape”, conforme ilustrado na figura 7 das recomendações práticas API RP 17B) como nos interstícios entre camadas metálicas e poliméricas, ou então, em elementos dispostos entre essas camadas, como fitas anti-desgaste ou fitas anti-flambagem.

[0009] O documento US20130068465A1, por exemplo, revela um método de circulação de fluidos pelo anular de riser flexível, o qual requer o uso de um umbilical com tubo para viabilizar a circulação no anular, por exemplo, de inibidor de corrosão. Entretanto, tal documento não prevê alterações da estrutura do tubo flexível ou dos conectores necessárias para viabilizar a mitigação dos problemas de corrosão nas armaduras do tubo flexível, tal como CST-CO2 e corrosão por pites.

[0010] Adicionalmente, o documento US20130068465A1 não mitiga a corrosão nas armaduras do tubo flexível em caso de perda de estanqueidade do anular, por exemplo, devido a dano na capa externa em um tramo, quando o duto flexível for composto por diversos tramos, pois a circulação será interrompida no tramo em que houver o anular alagado pela água do mar. Ainda, o método § ensinado por US20130068465A1 requer um suporte adicional na plataforma pará^''conexão de cada umbilical que viabilizaria a circulação no anular do riser a ser atendido.

[0011] O documento US2011153225A1 refere-se a um sistema e método para análise volumétrica e da composição de gases de ventilação e detecção de inundações de água num espaço anular de uma estrutura de tubo flexível utilizados na indústria de petróleo e gás. São providos um ou mais sensores em linha ligados a uma entrada de ventilação de um tubo flexível e acoplados a uma unidade de registo de dados utilizando uma interface de software para monitorizar e registrar níveis e tipos de gases produzidos. O nível e o tipo de gases produzidos podem ser analisados com uso de “software” para identificar se a integridade da bainha de pressão foi comprometida, se existe entrada de água do mar no anel, se a camada de blindagem ou camada de pressão está corroendo e se a bainha externa foi danificada.

[0012] Assim, o método e sistema proposto revelado pelo documento US2011153225A1 servem para medir de forma indireta (cálculos através de vazão, pressão e temperatura do gás sendo ventado) a quantidade de água no anular do tubo flexível. Uma vez que não indica modificações no tubo flexível e nem a interligação direta ou indireta de anulares de tramos adjacentes, o monitoramento só ocorrerá para o primeiro tramo ou tramo único do duto flexível conectado à UEP. Ademais, tal técnica se limita apenas ao monitoramento, não prevendo soluções para circulação forçada de fluidos no anular para evitar as falhas por corrosão sob tensão ou por pites causados por gases corrosivos, tais como CO2 e H2S.

[0013] O documento W02015087044A1 trata de um sistema para monitorar a região anular de um tubo flexível em tempo real, através de amostras de concentração de gases alvo em uma determinada região do tubo utilizando uma câmara de amostragem. Entretanto, tal documento não propõe uma metodologia para evitar a o desgaste por corrosão da armadura do tubo flexível.

[0014] Como será mais bem detalhado a seguir, a presente invenção visa a solução dos problemas do estado da técnica acima descrito de forma prática e eficiente.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0015] Um primeiro objetivo da presente invenção é o de prover unq sistema e um método de circulação forçada de fluidos pelo anular de um tubo flexível capazes de remover de forma eficiente quaisquer fluidos corrosivos acumulados no anular do tubo flexível.

[0016] Um segundo objetivo da presente invenção é o de prover um sistema e um método de circulação forçada de fluidos pelo anular de um tubo flexível capazes de circular fluidos no interior de cada tramo do tubo flexível de forma independente dos demais.

[0017] Um terceiro objetivo da presente invenção é o de prover um sistema e um método de circulação forçada de fluidos pelo anular de um tubo flexível que permitam a execução de testes de estanqueidade em cada tramo do duto flexível de forma individualizada, permitindo a identificação de trechos danificados.

[0018] Um quarto objetivo da presente invenção é o de prover um sistema e um método de circulação forçada de fluidos pelo anular de um tubo flexível que permitam a injeção de fluidos inertes para remoção de agentes corrosivos do anular ou fluidos para manutenção da armadura de tração no interior do anular.

[0019] Um quinto objetivo da presente invenção é o de prover um sistema e um método de circulação forçada de fluidos pelo anular de um tubo flexível que permitam a amostragem de fluidos presentes no interior do anular para posterior análise da qualidade dos mesmos.

[0020] De forma a alcançar os objetivos acima descrito, a presente invenção provê um sistema de circulação forçada de fluidos pelo anular de um tubo flexível, o tubo flexível sendo subdividido em pelo menos dois tramos conectados entre si por meio de pelo menos um par de conectores, compreendendo o sistema (i) pelo menos um tubo injetor adaptado para injetar fluido de circulação em uma primeira extremidade do anular de um determinado tramo do tubo flexível, estando esse tubo injetor em comunicação fluida com o anular desse tramo através de pelo menos um ponto de entrada, (ii) pelo menos um tubo de retorno adaptado para remover fluido de circulação do anular desse mesmo tramo, estando esse tubo de retorno posicionado em uma segunda extremidade do anular, oposta à primeira, desse tramo do tubo flexível e, tendo esse tubo de retorno estando em comunicação fluida com o anular através de pelo menos um ponto de saída, em que pelo menos um tubo injetor e pelo menos ( um tubo de retorno são providos para cada tramo do tubo flexível.

[0021] A presente invenção ainda provê um método de circulação forçada de fluidos pelo anular de um tubo flexível, o tubo flexível sendo subdividido em pelo menos dois tramos conectados entre si por meio de pelo menos um par de conectores, o método compreendendo as etapas de (i) injetar fluido de circulação em uma primeira extremidade do anular de um determinado tramo do tubo flexível através de pelo menos um tubo injetor, estando esse tubo injetor em comunicação fluida com o anular desse tramo através de pelo menos um ponto de entrada, e (ii) remover fluido de circulação do anular desse mesmo tramo através de pelo menos um tubo de retorno, estando esse tubo de retorno posicionado em uma segunda extremidade do anular, oposta à primeira, desse tramo do tubo flexível, tendo esse tubo de retorno estando em comunicação fluida com o anular através de pelo menos um ponto de saída, em que pelo menos um tubo injetor e pelo menos um tubo de retorno são providos para cada tramo do tubo flexível.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0022] A descrição detalhada apresentada adiante faz referência às figuras anexas e seus respectivos números de referência.

[0023] A figura 1 ilustra um diagrama esquemático do sistema de acordo com uma concretização preferencial da presente invenção.

[0024] A figura 2 ilustra um detalhe-A do diagrama esquemáticoapresentado na figura 1.

[0025] A figura 3 ilustra um detalhe-B do diagrama esquemáticoapresentado na figura 1.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0026] Preliminarmente, ressalta-se que a descrição que se segue partirá de uma concretização preferencial da invenção. Como ficará evidente para qualquer técnico no assunto, no entanto, a invenção não está limitada a essa concretização particular

[0027] .A figura 1 ilustra um diagrama esquemático do sistema de acordo com uma concretização preferencial da presente invenção. As figuras 2 e 3 ilustram, respectivamente, um detalhe-A e um detalhe-B do diagrama esquemático apresentado na figura 1.

[0028] Como pode ser observado, o sistema de circulação forçada d^%^ - fluidos da presente invenção é aplicado em um tubo flexível 10 subdividido em pelo menos dois tramos T1, T2, T3, TN conectados à unidade marítima, entre si ou ao equipamento submarino por meio de pelo menos um par de conectores C1a, C1b, C2a, C2b, C3a, C3b. Na concretização ilustrada na figura 1, o tubo flexível 10 compreende três tramos T1, T2, T3.

[0029] Como pode ser observado, o primeiro tramo T1 está conectado através de seu conector superior C1a com uma unidade marítima 20. Preferencialmente, a unidade marítima 20 é uma unidade flutuante. Mais preferencialmente, a unidade marítima 20 é uma Unidade Estacionária de Produção (UEP).

[0030] O conector inferior C1b do primeiro tramo T1 está acoplado ao conector superior C2a do segundo tramo T2. Da mesma maneira, o conector inferior C2b do segundo tramo T2 está acoplado ao conector superior C3a do terceiro tramo T3, e assim sucessivamente até o enésimo tramo TN do tubo flexível 10. O último tramo do tubo flexível está preferencialmente acoplado a pelo menos um equipamento submarino, por exemplo, um manifold,uma arvore de natal molhada, um duto rígido ou um poço submarino PS.

[0031] O sistema de circulação forçada de fluidos pelo anular do tubo flexível 10, de acordo com a concretização preferencial da presente invenção, compreenderá pelo menos um tubo injetor 11, I2, I3, IN adaptado para injetar fluido de circulação 30 em uma primeira extremidade do anular A de um determinado tramo T1, T2, T3, TN do tubo flexível 10. Assim, o tubo injetor 11, I2, I3, IN está em comunicação fluida com o anular A desse determinado tramo T1, T2, T3, TN através de pelo menos um ponto de entrada PE.

[0032] O anular A é definido como o espaço entre a barreira polimérica interna BI e a capa polimérica externa CE, conforme ilustrado na figura 2. No interior do anular está posicionada a armadura de tração AT espaçada da armadura de pressão AP ou da capa polimérica externa CE por pelo menos uma fita F.

[0033] O sistema de circulação forçada de fluidos pelo anular do tubo flexível 10, de acordo com a concretização preferencial da presente invenção, compreenderá também pelo menos um tubo de retorno R1, R2, R3, RN adaptado para remover fluido de circulação 30 do anular A do mesmo tramo T1, T2, T3, TN onde houve injeção pelo tubo injetor 11, I2, I3, IN. O tubo de retorno R1, R2, R3^ kKJRN está posicionado em uma segunda extremidade do anular A, oposta à primeira, do mesmo tramo T1, T2, T3, TN do tubo flexível 10. Preferencialmente, o tubo de retorno R1, R2, R3, RN está em comunicação fluida com o anular A através de pelo menos um ponto de saída S.

[0034] Tomando-se como exemplo o tramo T1, um tubo injetor 11 injeta fluido de circulação 30 no anular A deste tramo através de um ponto de entrada PE posicionado em uma extremidade do tramo T1. Preferencialmente, o ponto de entrada PE está localizado sobre um dos conectores do tramo T1 do duto flexível 10. Mais preferencialmente, o ponto de entrada PE está localizado sobre o conector inferior C1b do tramo T1 do duto flexível 10.

[0035] Uma vez injetado fluido de circulação no anular A do tramo T1 através do ponto de entrada PE, o mesmo percorrerá todo o comprimento do tramo T1 até a extremidade oposta onde está posicionado o conector superior C1a. Nessa extremidade oposta está localizado o ponto de saída S desse tramo T1 que comunica de maneira fluida o anular A com o respectivo tubo de retorno R1. O tubo de retorno R1 carrega o fluido circulado de volta à unidade marítima 20.

[0036] O fluido de circulação injetado no anular A terá um fluxo ascendente nas seções de riser pelo anular A.

[0037] Preferencialmente, o ponto de saída PS é posicionado em uma posição mais próxima da unidade marítima 20 com relação ao ponto de entrada PE . Dessa forma, o fluxo no interior do anular A será em direção à unidade marítima 20. Alternativamente, o ponto de saída PS é posicionado em mais distante da unidade marítima 20 com relação ao ponto de entrada PE. Dessa forma, o fluxo no interior do anular A será no sentido da unidade marítima 20 para o poço PÇ.

[0038] Preferencialmente, o ponto de saída PS está localizado sobre um primeiro conector C1a, C2a, C3a em uma primeira extremidade do tramo T1, T2, T3 do duto flexível 10. Preferencialmente, o ponto de saída PE está localizado sobre um segundo conector C1b, C2b, C3b em uma segunda extremidade do tramo T1, T2, T3 do duto flexível 10.

[0039] Mais preferencialmente, pelo menos um ponto de entrada PE e pelo menos um ponto de saída PS são pórticos que distribuem % R"T{zty ¥ axissimetricamente a tomada dos tubos de injeção 11, I2, I3, IN e de retorno -7 -W'R2, R3, RN em cada um dos conectores C1a, C1b, C2a, C2b, C3a, C3b. Esses pórticos são preferencialmente interligados para permitir a injeção forçada de fluidos de circulação anular A do tubo flexível 10.

[0040] O fluido circulado no interior do anular A carrega consigo de volta para a unidade marítima 20 gases corrosivos, tais como CO2 e H2S, e água que permeia a partir do interior do tubo flexível através da barreira polimérica interna BI. Assim, previne-se a corrosão da armadura de tração AT e da armadura de pressão AP posicionadas no interior do anular A.

[0041] Preferencialmente, o fluido de circulação 30 é escolhido dentre o grupo que consiste em gás inerte (por exemplo, N2), gases não corrosivos (por exemplo, CH4) e líquidos para condicionamento do anular (por exemplo, etanol,MEG ou produtos químicos). Opcionalmente, o fluido de circulação 30 pode ser uma combinação de pelo menos dois dos fluidos acima mencionados. Ressalta- se entretanto, que um técnico no assunto poderá determinar o melhor fluido a ser utilizado, de modo que está escolha não representa um limitante no escopo de proteção presente invenção.

[0042] O mesmo subsistema descrito para o tramo T1 é preferencialmente provido também para cada um dos tramos T2 a TN. Dessa forma, cada tramo possui um sistema de injeção e retorno de fluido de circulação independente dos demais tramos.

[0043] Opcionalmente, todos os tubos de retorno R1, R2, R3, RN são condensados em um único duto de retorno na chegada à unidade marítima 20. Isso reduz a quantidade de linhas na unidade marítima e simplifica o sistema.

[0044] Opcionalmente, a recirculação de gás por meio dos tubos de injeção 11, I2, I3, IN e dos tubos de retorno R1, R2, R3, RN permite garantir a evaporação das moléculas de H2O, inclusive daquelas aprisionadas nos interstícios das armaduras de tração e da armadura de pressão ou abaixo desta, permeadas a partir do interior do tubo flexível, evitando a condensação ou saturação e o consequente aparecimento de fase aquosa (água condensada), que constitui condição necessária ao processo corrosivo.

[0045] Os tubos de retorno R1, R2, R3, RN permitem ainda a amostragem de fluido presente no anular de cada tramo através do direcionamento desse fluido para um amostrador 40, conforme ilustrado na figura 1. Nesse cenário, uma válvula de isolamento VI pode ser aberta ou fechada parèr^^^ direcionamento do fluido recirculado para o interior do amostrador 40 ou para tratamento e/ou descarte. Alternativamente, os tubos de retornos R1, R2, R3, RN podem operar como injetores de fluido recirculante, compartilhados eventualmente por todos os tramos, sendo acionado para tal função caso haja perda de integridade do anular.

[0046] O presente sistema ainda prevê a possibilidade de teste individualizado de estanqueidade do anular de para cada tramo T1, T2, T3, TN. O teste consiste em se pressurizar o anular de cada tramo T1, T2, T3, TN e identificar eventuais quedas de pressão devido a falta de integridade do respectivo anular. A pressurização pode ser realizada ainda na totalidade do tubo flexível 10 pressurizando todos os tramos simultaneamente através dos tubos de retornos R1, R2, R3, RN ou dos tubos de injeção 11, I2, I3, IN, por exemplo. Alternativamente, a integridade do anular pode ser realizada através de teste de vácuo - similar ao teste previsto na Seção 9.6.2 da API Spec 17J-4a Edição - por meio do acesso aos anulares dos tramos via tubos de injeção 11, I2,13, IN e linhas de injeção LI1, LI2 ou tubos de retornos R1, R2, R3, RN e tomada na linha próxima ao amostrador 40.

[0047] A identificação do tramo defeituoso pode ser realizada pela medição da pressão através de pelo menos um sensor de pressão PI-1, PI-2 posicionados nas linhas de injeção LI1, LI2. Preferencialmente, a primeira linha de injeção LI1 alimenta o tubo injetor 11 do primeiro tramo T1, enquanto que a segunda linha de injeção LI2 alimenta todos os demais tubos injetores I2, I3, IN dos demais tramos T2, T3, TN do tubo flexível 10. Alternativamente, há uma linha de injeção para cada um dos tubos injetores 11, I2,13, IN.

[0048] A identificação do tramo defeituoso no teste de estanqueidade pode ser realizada ainda pelas seguintes técnicas: (i) indicação visual de vazamento de gás (via ROV, por exemplo); (ii) indicação visual do nível de pressão local do anular A do tramo T1, T2, T3, TN; ou (iii) via teste de pressão ou teste de vácuo pela unidade marítima 20.

[0049] Opcionalmente, a comunicação fluida entre os anulares de dois tramos adjacentes é permitida. Mais preferencialmente, a comunicação fluida entre os anulares de dois tramos adjacentes é fechável através de pelo menos uma válvula de anular (não mostrada). Dessa forma, pode-se optar entre permitir ou não que haja comunicação entre os anulares A dos diferentes tramos T1, T3, TN do tubo flexível 10.

[0050] Alternativamente, a comunicação fluida entre os anulares A dos diferentes tramos T1, T2, T3, TN do tubo flexível 10 não é permitida.

[0051] Preferencialmente, cada tramo T1, T2, T3, TN compreende em cada uma de suas extremidades um conector C1a, C1b, C2a, C2b, C3a, C3b que se acopla a um outro conector C1a, C1b, C2a, C2b, C3a, C3b posicionado em uma das extremidades de um tramo adjacente T1, T2, T3, TN. Mais preferencialmente, cada conector C1a, C1b, C2a, C2b, C3a, C3c se acopla ao outro conector C1a, C1b, C2a, C2b, C3a, C3b adjacente através de uma união flangeada UF, ilustrada nas figuras 2 e 3.

[0052] Para assegurar a robustez da solução, um tubo de injeção reserva e um tubo de retorno reservas (não mostrados) são interligados em cada tramo T1, T2, T3, TN, através dos canais de interligação existentes no conector e das válvulas (retenção e/ou controle de pressão). Os tubos de reserva podem entrar em operação caso seja detectada falha no tubo principal ou perda de integridade do anular de algum tramo de duto.

[0053] Para evitar o alagamento do anular A, caso o tubo (injetor ou de retorno) tenha sido danificado na instalação, este pode ser isolado por meio de pelo menos uma válvula de bloqueio (não mostrada) acionada por ROV, a qual será aberta somente após a confirmação da estanqueidade e integridade do tubo antes do início da operação do duto flexível. Outra opção para os tubos de retorno é a instalação de válvula unidirecional (check valve),sem a necessidade da operação de abertura por ROV. As válvulas de bloqueio são instaladas preferencialmente nos conectores.

[0054] Para assegurar a robustez da solução, pelo menos um tubo de injeção reserva e pelo menos um tubo de retorno reserva (não mostrados) são interligados em cada tramo T1, T2, T3, TN, através dos canais de interligação existentes no conector C1a, C1b, C2a, C2b, C3a, C3b e das válvulas (retenção e/ou controle de pressão). Os tubos de reserva devem entrar em operação caso seja detectada falha no tubo principal ou perda de integridade do anular A de algum tramo do duto flexível 10.

[0055] Dessa forma, o presente sistema pode compreender pelo menos dois tubos injetores e pelo menos dois tubos de retorno para cada tramo T1, T2, T3, TN do tubo flexível 10, sendo um primeiro conjunto de tubos injetor e retorno principal e um segundo conjunto de tubos injetor e de retorno reserva.

[0056] A presente invenção ainda provê um método de circulação forçada de fluidos pelo anular A do tubo flexível 10 tal como descrito acima. O método da presente invenção vai compreender as seguintes etapas:(a) injetar fluido de circulação 30 substancialmente em uma primeira extremidade do anular A de um determinado tramo T1, T2, T3, TN do tubo flexível 10 através de pelo menos um tubo injetor 11, I2, I3, IN, o pelo menos um tubo injetor 11, I2,13, IN estando em comunicação fluida com o anular A desse tramo T1, T2, T3, TN através de pelo menos um ponto de entrada PE;(b) remover fluido de circulação 30 do anular A desse mesmo tramo T1, T2, T3, TN através de pelo menos um tubo de retorno R1, R2, R3, RN, o pelo menos um tubo de retorno R1, R2, R3, RN estando posicionado em uma segunda extremidade do anular A, oposta à primeira, desse tramo T1, T2, T3, TN do tubo flexível 10, o pelo menos um tubo de retorno R1, R2, R3, RN estando em comunicação fluida com o anular A através de pelo menos um ponto de saída PS, (c) em que pelo menos um tubo injetor 11, I2, I3, IN e pelo menos um tubo de retorno R1, R2, R3, RN são providos para cada tramo T1, T2, T3, TN do tubo flexível 10.

[0057] Opcionalmente, o método da presente invenção compreende a etapa de permitir a comunicação fluida entre os anulares de dois tramos T1, T2, T3, TN adjacentes. Nesse caso, opcionalmente, a comunicação fluida entre os anulares A de dois tramos T1, T2, T3, TN adjacentes pode ser fechável através de pelo menos uma válvula de anular (não mostrada).

[0058] Alternativamente, o método da presente invenção compreende a etapa de não permitir a comunicação fluida entre os anulares A de dois tramos T1, T2, T3, TN adjacentes. Dessa forma, apenas os tubos de injeção e de retorno daquele tramo específico T1, T2, T3, TN circulam o fluido de circulação 30 pelo anular A.

[0059] Opcionalmente, o método da presente invenção compreende adicionalmente a etapa de direcionar fluido recirculado proveniente do interior do anular A para pelo menos um amostrador 40.

[0060] Assim, a presente invenção provê um sistema e um método de circulação forçada de fluidos pelo anular de um tubo flexível capazes de remover de forma eficiente quaisquer fluidos corrosivos acumulados no anular do flexível, além de circular fluidos no interior de cada tramo do tubo flexível de forma independente dos demais. Adicionalmente, a presente invenção permite a execução de testes de estanqueidade em cada tramo do duto flexível de forma individualizada, permitindo a identificação de trechos danificados. Em adição, a presente invenção prevê a injeção de fluidos inertes para remoção de agentes corrosivos do anular ou fluidos para manutenção da armadura de tração e da armadura de pressão no interior do anular. Por fim, a presente invenção permite a amostragem de fluidos presentes no interior do anular para posterior análise da qualidade dos mesmos.

[0061] Inúmeras variações incidindo no escopo de proteção do presente pedido são permitidas. Dessa forma, reforça-se o fato de que a presente invenção não está limitada às configurações/concretizações particulares acima descritas.

Claims

1. Sistema de circulação forçada de fluidos pelo anular (A) de um tubo flexível (10), o tubo flexível (10) sendo subdividido em pelo menos dois tramos (T1, T2, T3, TN) conectados entre si por meio de pelo menos um conector (C1a, C1b, C2a, C2b, C3a, C3b), caracterizadopor compreender: pelo menos um tubo injetor (I1, I2, I3, IN) adaptado para injetar fluido de circulação (30) em uma primeira extremidade do anular (A) de um determinado tramo (T1, T2, T3, TN) do tubo flexível (10), estando pelo menos um tubo injetor (I1, I2, I3, IN) em comunicação fluida com o anular (A) desse tramo (T1, T2, T3, TN) através de pelo menos um ponto de entrada (PE), que se localiza na extremidade do tramo mais distante da unidade marítima; e pelo menos um tubo de retorno (R1, R2, R3, RN) adaptado para remover fluido de circulação (30) do anular (A) desse mesmo tramo (T1, T2, T3, TN), estando pelo menos um tubo de retorno (R1, R2, R3, RN) posicionado em uma segunda extremidade do anular (A), oposta à primeira, desse tramo (T1, T2, T3, TN) do tubo flexível (10), estando o pelo menos um tubo de retorno (R1, R2, R3, RN) em comunicação fluida com o anular (A) através de pelo menos um ponto de saída (PS), que se localiza na extremidade do tramo mais distante da unidade marítima; em que pelo menos um tubo injetor (I1, I2, I3, IN) e pelo menos um tubo de retorno (R1, R2, R3, RN) são providos para cada tramo (T1, T2, T3, TN) do tubo flexível (10).

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopor o pelo menos um ponto de saída (PS) estar localizado sobre um primeiro conector (C1a, C2a, C3a) em uma primeira extremidade do tramo (T1, T2, T3, TN) do duto flexível (10).

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopor pelo menos um ponto de entrada (PE) estar localizado sobre um segundo conector (C1b, C2b, C3b) em uma segunda extremidade do tramo (T1, T2, T3, TN) do duto flexível (10), oposta à primeira.

4. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por permitir a comunicação fluida entre os anulares de dois tramos (T1-T2, T2-T3) adjacentes.

5. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por a comunicação fluida entre os anulares de dois tramos (T1-T2, T2-T3)adjacentes ser fechável através de pelo menos uma válvula de anular.

6. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por compreender ausência de comunicação fluida entre os anulares de dois tramos (T1-T2, T2-T3) adjacentes.

7. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por cada tramo (T1, T2, T3, TN) compreender em cada uma de suas extremidades um conector (C1b, C2b) que se acopla a um outro conector (C2a, C3a) posicionado em uma das extremidades de um tramo adjacente (T1-T2, T2-T3).

8. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por compreender pelo menos dois tubos injetores e pelo menos dois tubos de retorno para cada tramo (T1, T2, T3, TN) do tubo flexível, sendo um primeiro conjunto de tubos injetor e de retorno principal e um segundo conjunto de tubos injetor e de retorno reserva.

9. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por compreender adicionalmente pelo menos um amostrador (40) adaptado para receber fluido recirculado proveniente do interior do anular (A).

10. Método de circulação forçada de fluidos pelo anular (A) de um tubo flexível (10), o tubo flexível (10) sendo subdividido em pelo menos dois tramos (T1, T2, T3, TN) conectados entre si por meio de pelo menos um par de conectores (C1a, C1b, C2a, C2b, C3a, C3b), caracterizadopor compreender as etapas de:injetar fluido de circulação (30) em uma primeira extremidade do anular (A) de um determinado tramo (T1, T2, T3, TN) do tubo flexível (10) através de pelo menos um tubo injetor (I1, I2, I3, IN), estando pelo menos um tubo injetor (I1, I2, I3, IN) em comunicação fluida com o anular (A) desse tramo (T1, T2, T3, TN) através de pelo menos um ponto de entrada (PE); e remover fluido de circulação (30) do anular (A) desse mesmo tramo (T1, T2, T3, TN) através de pelo menos um tubo de retorno (R1, R2, R3, RN), estando pelo menos um tubo de retorno (R1, R2, R3, RN) posicionado em uma segunda extremidade do anular (A), oposta à primeira, desse tramo (T1, T2, T3, TN) do tubo flexível (10), estando pelo menos um tubo de retorno (R1, R2, R3, RN) em comunicação fluida com o anular (A) através de pelo menos um ponto de saída (PS);em que pelo menos um tubo injetor (I1, I2, I3, IN) e pelo menos um tubo de retorno (R1, R2, R3, RN) são providos para cada tramo (T1, T2, T3, TN) do tubo flexível (10); em que pelo menos um tubo de retorno (R1, R2, R3, RN) por ser utilizado como tubo injetor visando a permitir o fluxo em sentidos opostos, além do fluxo regular por meio de pelo menos um tubo injetor (I1, I2, I3, IN), no anular de tramo que perdeu sua integridade, promovendo a remoção ou a redução do teor de fluidos corrosivos para o exterior do anular do tramo via a região danificada da sua capa externa.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por compreender adicionalmente a etapa de permitir a comunicação fluida entre os anulares de dois tramos (T1, T2, T3, TN) adjacentes.

12. Método, de acordo com a reivindicação 10 ou 11, caracterizado por compreender a comunicação fluida entre os anulares A de dois tramos (T1, T2, T3, TN) adjacentes ser fechável através de pelo menos uma válvula de anular.

13. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por compreender a etapa adicional de impedir a comunicação fluida entre os anulares de dois tramos (T1-T2, T2-T3) adjacentes.

14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, caracterizado por compreender a etapa adicional de direcionar fluido recirculado proveniente do interior do anular (A) para pelo menos um amostrador (40).