BR102017018210A2 - Método e sistema para remoção de dutos submarinos - Google Patents

Abstract

método e sistema para remoção de dutos submarinos. a presente invenção refere-se a um método para remoção de dutos (80) compreende as etapas de transportar um cabo de içamento (40) até a extremidade de um duto (80) localizado no leito marinho, fixando o cabo de içamento (40) a uma conexão de cabeça de tração (50) do duto (80); acionar um guincho (30), iniciando o içamento do duto (80) fixando a extremidade traseira do duto (80) a uma embarcação (10). em seguida uma estação de corte (34) é acionada, secionando o duto (80) perpendicularmente, formando uma primeira seção de duto (81), sendo que o duto (80) é liberado pelo meio de fixação, sendo tracionado por meio do guincho (30) até um novo posicionamento, fixando a respectiva extremidade traseira do duto (80) ao meio de fixação (33) antes do acionamento da estação de corte (34). as etapas de acionamento da estação de corte (34), tração por guincho (30), a fixação da respectiva extremidade traseira do duto (80) são repetidas de forma sucessiva até a remoção desejada do duto (80). a presente invenção refere-se ainda a sistema para remoção de dutos submarinos (20) que utiliza o método de remoção que compreende uma embarcação (10) dotada pelo menos um guincho (30), um veículo submarino (70), uma estação de corte (34) e um meio de fixação (33).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MÉTODO E SISTEMA PARA REMOÇÃO DE DUTOS SUBMARINOS.

[001] A presente invenção refere-se a um sistema e a um método para remoção de dutos submarinos, utilizando uma embarcação dotada de um sistema de manuseio de âncora.

DESCRIÇÃO DO ESTADO DA TÉCNICA [002] Quando uma empresa inicia o processo de exploração de reservas submarinas uma diversidade de equipamentos submarinos é instalada para a realização de uma exploração efetiva de poços para extração de óleo e gás. Entre esses equipamentos podem ser exemplificados: linhas flexíveis, umbiliciais, raisers, árvore de natal (ANM), manifolds, entre outros.

[003] Ao fim da exploração do poço ou do campo, a mesma empresa é responsável pela, então, remoção dos equipamentos submarinos previamente instalados (chamada de descomissionamento), uma vez que esses equipamentos não serão mais utilizados. As normas atuais indicam que essa retirada deve ser realizada devido a questões ambientais, principalmente, àquelas relacionadas ao acúmulo de sucata no fundo do oceano.

[004] No entanto, a retirada desses equipamentos submarinos, principal mente dos dutos, tem um custo extremamente alto, pois necessitam utilizar as mesmas embarcações de grande porte e complexas utilizadas para a instalação, principalmente as do tipo Pipe Laying Support Vessel (PLSV) que suportam equipamentos de grande porte, tais como, tensionadores, guindastes, pórticos, entre outros. Com isso, o custo de remoção dos dutos submarinos torna-se extremamente alto para as empresas petrolíferas - o custo de operação de uma embarcação do tipo PLSV pode chegar a aproximadamente US$ 350 mil/dia.

[005] Além disso, as embarcações PLSV possuem uma capacidade de armazenamento limitada, dependendo do diâmetro e do comPetição 870170062221, de 24/08/2017, pág. 6/32

2/11 primento dos dutos submarinos, o que faz com que seja necessária a realização de diversas viagens à costa (base) até que o descomissionamento seja completado. Frise-se que os dutos são colocados em bobinas de grande porte como visualizado na figura 1.

[006] Outrossim, há a necessidade de que a base na costa seja de porte suficiente para comportar a embarcação, as bobinas de grande porte com os dutos e que exista ainda uma estrutura para estocar tais equipamentos antes de serem transportados para o local de descarte.

[007] Essa estrutura na base deverá comportar ainda, um sistema que realize a remoção de resíduos dos dutos, ou seja, que realizem o tratamento dos dutos antes do transporte para descarte. Em outras palavras, um sistema capaz de armazenar óleos residuais (hidrocarbonetos) remanescentes no interior dos dutos.

[008] Dessa forma, a estrutura necessária para realizar o descomissionamento possui um custo extremamente alto, além de diversas limitações, pois são poucos portos que possuem tal capacidade.

[009] Com o objetivo de evitar o acima exposto, houve uma tentativa de solução para tal problema como pode ser visto no documento BR102014031802-0 do estado da técnica, o qual descreve um sistema e um método para realização do descomissionamento que visam solucionar os problemas acima citados.

[0010] Esse documento descreve uma embarcação dedicada a procedimentos para lançamento/retirada de tubos flexíveis, rígidos e umbilicais, na qual é instalado um sistema de retirada e tratamento de equipamentos submarinos. Essa embarcação é composta de pelo menos um tensionador, meios de desintegração, um meio de separação magnética e uma esteira transportadora.

[0011] Assim, quando da retirada dos equipamentos submarinos do oceano, o tensionador irá puxar o referido equipamento (por exemPetição 870170062221, de 24/08/2017, pág. 7/32

3/11 pio, um tubo flexível) para o interior da embarcação, posteriormente, esse equipamento passará pelo meio de desintegração para ser triturado/cortado.

[0012] O material triturado, então, será direcionado para o meio de separação magnética localizado na saída do meio de desintegração, de modo a separar os materiais ferromagnéticos dos demais materiais, facilitando o processo de reciclagem futuro. Em seguida, o material ferromagnético separado é direcionado pela esteira transportadora para um compartimento lateral existente na embarcação. Dessa forma, os materiais já chegarão à base (costa) prontos para serem encaminhados ao destino final, sem que haja a necessidade de diversas viagens/deslocamento das ditas embarcações.

[0013] Adicionalmente, é indicado nesse documento que a embarcação poderá conter ainda um equipamento para realizar a compactação do material triturado, reduzindo ainda mais o volume ocupado.

[0014] No entanto, para que seja possível realizar a trituração do equipamento é necessário que a embarcação seja adaptada para realizar a limpeza desse material, ou seja, o material deve passar por um processo de lavagem controlada para retirada de óleos residuais presentes no equipamento. Além disso, a embarcação deverá possuir recipientes adequados para armazenamento do resíduo proveniente da descontaminação do equipamento, o que encarece o processo descomissionamento.

[0015] Ademais, para que o sistema descrito nesse documento seja implantado é necessário que sejam realizadas modificações nas embarcações, de modo a adequar suas estruturas aos equipamentos, como por exemplo, a instalação de um tensionador. Além disso, a descontaminação dos equipamentos submarinos a bordo da embarcação é feito somente após a trituração do equipamento, o que aumenta as chances de contaminação.

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4/11 [0016] Essas modificações e a necessidade de utilização de diversos equipamentos acabam tornando o processo ainda mais custoso, mesmo que a quantidade de material transportado seja grande.

[0017] Por outro lado como será verificado a seguir na presente invenção, faz-se necessário o uso de uma embarcação de menor porte, como, por exemplo, uma embarcação do tipo AHTS (Anchor Handling Tug Supply Vessel) que são embarcações com enorme potência de tração, pois são utilizados para manuseio e reboque de plataformas e em operações para recolher e lançar âncoras.

[0018] Como será observado, não há a necessidade de serem realizadas modificações significativas para que se possa utilizar essa embarcação para realizar o processo de descomissionamento.

[0019] Além disso, o custo de operação das embarcações do tipo AHTS é de aproximadamente US$ 60 mil/dia, ou seja, muito inferiores aos custos de operação de uma embarcação PLSV.

OBJETIVOS DA INVENÇÃO [0020] A presente invenção tem, portanto, por objetivo solucionar os problemas apresentados pelo estado da técnica, através do fornecimento de um sistema de descarte de dutos submarinos, sem a necessidade de utilização de uma embarcação de alto custo como uma PLSV, ou de realização de adaptação significativas embarcações, de modo a reduzir os custos de operação de decomissionamento.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO [0021] A presente invenção refere-se a um método para remoção de dutos, em que um cabo de içamento é transportado através de um veículo submarino até a extremidade de um duto localizado no leito marinho, em que o referido cabo é fixado através de uma manilha a uma conexão de cabeça de tração do duto. Um guincho é então acionado, iniciando o içamento do duto para o interior de uma embarcação até ficar sobre uma bandeja de contenção, onde a extremidade traseiPetição 870170062221, de 24/08/2017, pág. 9/32

5/11 ra do duto será fixado a embarcação.

[0022] Como o duto no interior da embarcação, uma estação de corte presente será acionada, secionando o duto perpendicularmente, e formando uma primeira seção de duto. Em seguida, o duto é solto dos meios de fixação e, em seguida, é tracionado por meio do guincho até um novo posicionamento, a extremidade traseira do duto será novamente fixada ao meio de fixação antes do acionamento da estação de corte.

[0023] As etapas de acionamento da estação de corte, tração por guincho, a fixação da respectiva extremidade traseira do duto serão realizadas de forma sucessiva até a remoção desejada do duto.

[0024] A presente invenção refere-se ainda a um sistema para remoção de dutos submarinos que utiliza o método acima descrito que compreende uma embarcação que contém pelo menos um guincho, um veículo submarino, uma estação de corte e um meio de fixação. DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS [0025] A presente invenção será, a seguir, mais detalhadamente descrita com base em um exemplo de execução representado nos desenhos. As figuras mostram:

[0026] Figura 1 - é uma vista em perspectiva do sistema de decomissionamento do estado da técnica;

[0027] Figura 2- é uma vista lateral do sistema de remoção antes da conexão do cabo ao duto do sistema submarino;

[0028] Figura 3 - é uma vista lateral do sistema de remoção no momento da conexão do cabo ao duto do sistema submarino;

[0029] Figura 4 - é uma vista lateral do sistema de remoção e embarcação no momento em que o duto içado se aproxima da embarcação;

[0030] Figura 5 - é uma vista superior do conjunto sistema de remoção no momento em o duto é colocado na embarcação;

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6/11 [0031] Figura 6 - é uma vista superior do sistema de remoção no momento em que o duto já foi cortado; e [0032] Figura 7 - é uma vista superior do sistema de remoção no momento que está sendo descarregado na base.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FIGURAS [0033] A figura 1 ilustra uma embarcação 1 do tipo PLSV utilizada atualmente na instalação/remoção dos dutos submarinos. Com esse tipo de embarcação 1 faz-se necessário o uso de bobinas 2, nas quais os dutos submarinos, tais como tubos flexíveis 4 serão enrolados para serem transportados ao porto.

[0034] Assim, os dutos 4 serão içados através de um cabo da torre de lançamento 3 contida na embarcação 1, sendo que o duto é içado para o interior da embarcação 1 e enrolado/bobinado nas respectivas bobinas 2.

[0035] No porto (base) será realizada a destruição dos dutos 4. Porém essa tarefa apresenta um grande risco, principalmente, pela dificuldade de manuseio das bobinas 2, que pesam em torno de 250 toneladas cada uma, e no momento da descontaminação dos dutos para a retirada de resíduos, uma vez que há chances de ocorrem vazamentos, o que implica em um alto risco aos operários e ao meio ambiente.

[0036] A presente invenção visa, portanto, fornecer um sistema e um método para realizar a remoção de dutos, localizados no leito submarino, com menores riscos a contaminação e com um menor custo às empresas petrolíferas.

[0037] A figura 2 ilustra uma embarcação 10, preferencial mente do tipo AHTS, com o sistema de remoção 20 da presente invenção. Esse sistema 20 compreende um guincho de içamento 30, que realizará o içamento dos dutos 80.

[0038] O guincho de içamento 30 compreende um cabo de içaPetição 870170062221, de 24/08/2017, pág. 11/32

7/11 mento 40 que será laçando ao mar para ser conectado ao duto 80. Assim, a extremidade do cabo 40 é lançada ao mar para ser fixada ao duto 80. Porém, para facilitar o manuseio e a conexão do cabo 40, o duto 80 é abandonado no leito marinho com uma cabeça de tração 50. [0039] O constante assoreamento provocado pelo movimento das águas do mar devido às correntes marinhas pode dificultar que essa conexão seja feita. Desse modo, para facilitar a conexão, um elo (master link) 60 com uma boia 100 pode ser fixado na cabeça de tração 50 (detalhe A), o que permitirá que o encaixe do cabo 40 seja otimizado.

[0040] Adicionalmente, caso necessário, mais de uma boia 100 pode ser utilizada para realizar a estabilização do cabo 40 visando facilitar a conexão na cabeça de tração 50.

[0041] Na sequência, para realizar a fixação remota do cabo 40 ao duto 80, é necessária a utilização de um veículo submarino 70 (mostrado na Figura 3) - um ROV (Remotely operated underwater vehicle) que transportará a extremidade do cabo 40 até a extremidade frontal do duto 80, de modo a conectar a manilha 90, localizada na extremidade o cabo 40, ao elo (master link) 60 da cabeça de tração 50. Após a fixação do cabo 40 ao duto 80, o guincho 30 é acionado, iniciando-se o processo de içamento do duto 80 (Figura 4).

[0042] Conforme mostrado na figura 5, além do guincho de içamento 30, o sistema de remoção compreende ainda uma bandeja de contenção 31, pelo menos um skid de armazenamento 32, um meio de fixação 33, uma estação de corte 34 e um guindaste 35.

[0043] Dessa forma, o duto 80 é tracionado para o convés da embarcação pelo cabo 40 através do guincho 30 até ficar completamente sobre a bandeja de contenção 31. Em seguida, o duto 80 já ancorado pelo guincho 30 em sua extremidade frontal, será fixado em sua extremidade traseira pelo meio de fixação 33, ficando ancorado em dois pontos quando no interior da embarcação 10.

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8/11 [0044] Frise-se que o meio de fixação 33 é composto por uma base estacionária 33.1 com uma passagem cônica 33.2, sendo que tal base estacionária 33.1 é solidária ao convés da embarcação 10. Isso porque ela é submetida a cargas significativas quando o duto 80 é retido sobre a embarcação 10.

[0045] O meio de fixação 33 ainda compreende um pino cônico bipartido 33.3 que possui a função de reter o duto 80 à base estacionária 33.1. Isso se dá pelo fato do pino cônico bipartido 33.3 ao ser puxado contra a passagem cônica 33.2 comprimir em seu interior o duto 80.

[0046] Com o duto 80 duplamente ancorado, a estação de corte 34 será acionada, efetuando-se um corte e o secionamento do duto 80 de forma perpendicular, formando uma primeira seção de duto 81.

[0047] Quando ocorrer o secionamento do duto 80, óleos residuais ainda existentes em seu interior poderão escorrer, caindo sobre a bandeja de contenção 31, a qual contém água oleosa. A referida bandeja 31 fica, então, em uma posição inclinada para facilitar a coleta e escoamento dos óleos residuais até uma canaleta localizada em sua extremidade (não mostrada), que está conectada a tanques de coleta (não mostrados) existentes na embarcação 10. A mistura de água oleosa e óleos residuais ficará armazenada nos tanques de coletas para, posteriormente, serem devidamente descartadas.

[0048] Com a existência da bandeja de coleta 31, os operários encarregados da remoção dos dutos 80 do mar, não entrarão em contato com possíveis óleos residuais provenientes dos dutos 80, evitando-se, portanto, possíveis contaminações. Adicionalmente, evita-se ainda possíveis vazamentos de resíduos que possam ocorrer, contaminando o meio ambiente.

[0049] Ressalta-se que após o secionamento do duto 80, a extremidade traseira da então primeira seção de duto 81, ficará livre, ou sePetição 870170062221, de 24/08/2017, pág. 13/32

9/11 ja, não estará mais presa ao meio de fixação 33, ficando dentro da bandeja de contenção 31. Para remover a seção de duto 81 da bandeja de contenção 31 a conexão de cabeça de tração 50 será solta do guincho 30, deixando a seção de duto 81 completamente livre. Assim, essa seção 81 será fixada a um guindaste 35, existente no interior da embarcação 10, que irá transportá-la até um dos skids de armazenamento 32, localizados na lateral da embarcação 10.

[0050] Feito o transporte da primeira seção de duto 81, é dado continuidade ao processo de remoção do duto 80. No entanto, nota-se que a conexão de cabeça de tração 50 ficou fixada à primeira seção de duto 80, não sendo possível retirá-la. Dessa forma, faz-se necessário fixar uma luva de fixação 91 à nova extremidade frontal do duto 80, conforme mostrado na Figura 6.

[0051] Após a instalação da luva de fixação 91, o cabo 40 é fixo a um olhai de puxamento 91.1 da luva de fixação 91 (Detalhe C) de modo a, novamente, realizar a ancoragem da extremidade frontal do duto 80 ao guincho 30. Sendo feita esta ancoragem, o meio de fixação 33 libera a extremidade traseira do duto 80, de modo que o guincho 30 possa iniciar o içamento do duto 80.

[0052] O guincho 30, então, puxa o duto 80 até este ficar completamente sobre a bandeja de contenção 31 de modo que, posteriormente, o meio de fixação 33 será novamente acionado para fixar a extremidade traseira do duto 80, realizando as duas ancoragens.

[0053] Feito esse processo, a estação de corte 34 é novamente acionada, secionando o duto em uma nova seção de duto 81. Após o corte, a luva de fixação 91 é removida da extremidade da seção de duto 81 e, em seguida, a seção de duto 81 será transportada pelo guindaste 35 até o skid de armazenamento 32.

[0054] O processo de dupla ancoragem e corte do duto 80 é repetido até que toda a extensão do duto 80 seja removida do mar, sendo

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10/11 as seções de duto 81 armazenadas nos skids de armazenamento 32. [0055] Finalizada a remoção do duto 80, a embarcação 10 segue para a base (porto) para ser descarregada (figura 7). Uma vez que as seções de duto já estão devidamente armazenadas nos skids de armazenamento 32, um segundo guindaste 36, localizado na base, remove os skids de armazenamento 32 da embarcação 10, colocandoos diretamente sobre a caçamba de um caminhão 110, que irá transportá-los diretamente para o local de destinação final devidamente aprovado pelos órgãos ambientais. O óleo residual também segue para o local de destinação final seguindo procedimento já implantado.

[0056] Dessa forma, através do uso desse método e sistema de decomissionamento, nenhuma manipulação adicional dos dutos 80 será realizada na região do porto, eles serão apenas retirados da embarcação 10 e colocados sobre o caminhão 110 de transporte.

[0057] Além disso, tendo em vista que uma embarcação do tipo AHTS possui dimensões menores do que uma embarcação do tipo PLSV, a base (porto) utilizada para descarregamento e transporte dos equipamentos submarinos não precisa ser de grande porte, facilitando todo o processo de remoção.

[0058] Ademais, como o duto 80 é secionado quando ainda na embarcação e não no porto, minimiza-se o risco de contaminação de pessoas, equipamentos e meio ambiente pelo vazamento de resíduos.

[0059] Assim, como pode ser percebido pela descrição da presente invenção, o método e o sistema 20 descritos minimizam o risco de contaminação de pessoas, equipamentos e meio ambiente quando do manuseio dos dutos 80, facilita a remoção do óleo residual existente no interior do duto 80 e reduz, consideravelmente, o custo da desmobilização, pois se utiliza uma embarcação mais simples e menor, e recursos de fácil disponibilidade no mercado, além de não necessitar de

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11/11 um porto adaptado para receber os equipamentos removidos e de grande porte para a realização do desembarque dos equipamentos. [0060] Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferido, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações apensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.

Claims (13)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Método para remoção de dutos submarinos (80) caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:

   transportar, através de um veículo submarino (70), um cabo de içamento (40) até a extremidade de um duto (80) localizado no leito marinho;

   fixar o cabo de içamento (40), através de uma manilha (90), a uma conexão de cabeça de tração (50) do duto (80);

   acionar um guincho (30), iniciando o içamento do duto (80);

   fixar, por um meio de fixação (33), a extremidade traseira do duto (80) a uma embarcação (10);

   acionar uma estação de corte (34) presente na dita embarcação (10), secionando o duto (80) perpendicularmente, formando uma primeira seção de duto (81), sendo que o duto (80) é fixado ao guincho (30) e liberado dos meios de fixação (33) para ser tracionado até um novo posicionamento;

   fixar a respectiva extremidade traseira do duto (80) ao meio de fixação (33) antes do acionamento da estação de corte (34);

   proceder com as etapas de acionamento da estação de corte (34), tração por guincho (30), a fixação da respectiva extremidade traseira do duto (80) de forma sucessiva até a remoção desejada do duto (80).
2. 2. Método para remoção de dutos submarinos (20), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda fixar uma luva de fixação (91) a extremidade frontal do duto (80) após o secionamento pela estação de corte (33).
3. 3. Método para remoção de dutos submarinos (20), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que compreende ainda fixar o cabo (40) a um olhai de puxamento (91.1) da luva de fixação 91.

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4. 4. Método para remoção de dutos submarinos (20), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma etapa para fixar a seção de duto (81) a um guindaste (35).
5. 5. Método para remoção de dutos submarinos (20), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende ainda transportar a seção de duto (81) até um skid de armazenamento (32).
6. 6. Método para remoção de dutos submarinos (20), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende ainda coletar óleos residuais em uma badeja de contenção (31).
7. 7. Método para remoção de dutos submarinos (20), de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende ainda remover, com auxilio de um guindaste (36), os skids de armazenamento (32) da embarcação (10).
8. 8. Método para remoção de dutos submarinos (20), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende ainda transportar os skids de armazenamento (32) para um caminhão (110).
9. 9. Sistema para remoção de dutos submarinos (20) que utiliza o método como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende:

   uma embarcação (10) que contém pelo menos um guincho (30);

   um veículo submarino (70);

   uma estação de corte (34); e um meio de fixação (33).
10. 10. Sistema (20), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende ainda pelo menos um skid de ar-

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    3/3 mazenamento (32).
11. 11. Sistema (20), de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma bandeja de contenção (31).
12. 12. Sistema (20), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a bandeja de contenção (31) contém água oleosa.
13. 13. Sistema (20), de acordo com a reivindicação qualquer uma das reivindicações 9 a 12, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um guindaste (35).