BR112013010314B1

BR112013010314B1 - Conjunto de coluna de ascensão e método

Info

Publication number: BR112013010314B1
Application number: BR112013010314-0A
Authority: BR
Inventors: Zhimin Tan; Yanqiu Zhang; Lun Qiu
Original assignee: Ge Oil & Gas Uk Limited
Priority date: 2010-11-09
Filing date: 2011-10-25
Publication date: 2021-03-23
Also published as: WO2012063036A2; MY176122A; EP2638236A2; AU2011327939B2; AU2011327939A1; US9074427B2; BR112013010314A2; US20130292129A1; CA2814792A1; EP2638236B1; CN103261566A; DK2638236T3; WO2012063036A3

Abstract

conjunto de coluna de ascensão e método um conjunto de coluna de ascensão (400) e um método para o transporte de fluidos a partir de uma posição submarina (404) são apresentados. o conjunto da coluna de ascensão (406) inclui uma coluna de ascensão dotada de pelo menos um segmento de tubo flexível; pelo menos um elemento de flutuação (408) para a provisão de uma flutuabilidade positiva a uma porção da coluna de ascensão; e um elemento de amarração (410) a fim de prender o elemento de flutuação em uma estrutura fixa (412) e resistir à flutuabilidade positiva do elemento de flutuação.

Description

CONJUNTO DE COLUNA DE ASCENSÃO E MÉTODO

[001] A presente invenção refere-se a um método e aparelho para a provisão de um conjunto de coluna de ascensão, incluindo um ou mais módulos de flutuação. Em particular, mas não exclusivamente, a presente invenção se refere a um conjunto de coluna de ascensão apropriado para uso nas indústrias de petróleo e gás, que provê um suporte aperfeiçoado aos módulos de flutuação de modo a ajudar a prevenir um movimento indesejado após sua instalação.

[002] Tradicionalmente, um tubo flexível é utilizado para o transporte dos fluidos de produção, tais como petróleo e/ou gás e/ou água, de um local para outro. O tubo flexível é particularmente útil na conexão de uma posição submarina a uma posição no nível do mar. O tubo flexível é de modo geral formado como um conjunto de um corpo de tubo e um ou mais encaixes de extremidade. O corpo de tubo é normalmente formado como um compósito de camadas de materiais que formam um conduto contendo pressão. A estrutura de tubo permite grandes deslocamentos sem causar esforços de flexão que prejudicam a funcionalidade do tubo ao longo de sua vida útil. O corpo de tubo é de modo geral construído como uma estrutura compósita incluindo camadas metálicas e de polímero.

[003] No desenho de tubo flexível conhecido, o tubo inclui uma ou mais camadas de blindagem de tração. A carga principal sobre tal camada é uma tensão. Nas aplicações de alta pressão, a camada de blindagem de tração experimenta cargas de alta tensão a partir da carga de tampa de extremidade de pressão interna, bem como peso. Isto pode causar falha no tubo flexível, uma vez que tais condições são experimentadas ao longo de longos períodos de tempo.

[004] Uma técnica que foi tentada no passado para, de algum modo, amenizar o problema acima mencionado é a adição de auxiliares de flutuação em locais predeterminados ao longo do comprimento de uma coluna de ascensão. O emprego de auxiliares de flutuação envolve um custo de instalação relativamente mais baixo em comparação com algumas outras configurações, tais como uma estrutura em arco a meia água, e também permite um tempo de instalação relativamente mais rápido. Exemplos de configurações de coluna de ascensão conhecidas que utilizam auxiliares de flutuação a fim de suportar a seção central da coluna de ascensão são mostrados nas Figuras 1a e 1b, que mostram a configuração de "onda acentuada" e a configuração de "onda lenta", respectivamente. Nestas configurações, é provido um conjunto de coluna de ascensão 200 adequado para o transporte de fluidos de produção, tais como óleo e/ou gás e/ou água a partir de uma posição submarina para uma instalação flutuante 202, tal como uma plataforma ou bóia ou navio. A coluna de ascensão é provida como uma coluna de ascensão flexível, ou seja, incluindo um tubo flexível, e inclui módulos de flutuação discretos 204 fixados à mesma. O posicionamento dos módulos de flutuação e do tubo flexível pode ser feito de modo a produzir uma configuração de onda acentuada 2061 ou uma configuração de onda lenta 2062.

[005] No entanto, em algumas aplicações, os módulos de flutuação podem reagir às mudanças de peso do conjunto de coluna de ascensão, por exemplo, provocadas por um crescimento marinho (crustáceos ou outras espécies de vida marinha e/ou detritos marinhos que se fixam à coluna de ascensão). De maneira alternativa ou adicionalmente, os módulos de flutuação podem experimentar uma mudança gradual (ou súbita) na densidade de conteúdo devido ao movimento ou a um desgaste geral observado dia a dia. Isto pode fazer com que a quantidade de suporte de flutuabilidade (e, por conseguinte, a altura relativa acima do leito do mar) da coluna de ascensão venha se modificar. Qualquer alteração na quantidade de suporte de flutuabilidade poderá ter um efeito adverso sobre o alívio de tensão fornecido ao tubo flexível, o que, em última análise, poderá diminuir a vida útil de uma coluna de ascensão.

[006] Além disso, tais alterações de peso podem levar a uma situação indesejável, na qual o conjunto de coluna de ascensão se desvia completamente da sua configuração designada ao subir até a superfície da água ou ao descer até o fundo do mar. Isto é particularmente aplicável a aplicações de águas pouco profundas (com menos de 1000 pés (304,8 metros)), uma vez que qualquer alteração na flutuabilidade terá um efeito mais pronunciado sobre a mudança de altura em profundidades superficiais. Interferências em quaisquer conjuntos de coluna de ascensão adjacentes ou nas estruturas dos navios poderão se tornar um problema.

[007] É um objetivo da presente invenção pelo menos parcialmente atenuar os pro-blemas acima mencionados.

[008] É um objetivo das modalidades da presente invenção prover um conjunto de coluna de ascensão e método para a fabricação de um conjunto de coluna de ascensão capaz de operar em águas profundas de cerca de 1000 pés (304,8 metros).

[009] É um objetivo das modalidades da presente invenção prover um conjunto de coluna de ascensão no qual módulos de flutuação podem ser fixados ou ser integralmente incluídos de modo a prover as vantagens de uma coluna de ascensão flutuante, sem as desvantagens associadas às variações de peso da coluna de ascensão.

[010] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é provido um conjunto de coluna de ascensão para o transporte de fluidos a partir de uma posição submarina, compreendendo: uma coluna de ascensão dotada de pelo menos um segmento de tubo flexível; pelo menos um elemento de flutuação para a provisão de uma flutuabilidade positiva a uma porção da coluna de ascensão; e um elemento de amarração a fim de prender o elemento de flutuação em uma estrutura fixa e resistir à flutuabilidade positiva do elemento de flutuação.

[011] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é provido um método de suporte de um tubo flexível, o método compreendendo as etapas de: prover uma coluna de ascensão dotada de pelo menos um segmento de tubo flexível; prover pelo menos um elemento de flutuação para a provisão de uma flutuabilidade positiva a uma porção da coluna de ascensão; e prover um elemento de amarração a fim de prender o elemento de flutuação em uma estrutura fixa e resistir à flutuabilidade positiva do elemento de flutuação.

[012] Certas modalidades da presente invenção proporcionam a vantagem de um suporte maior ser provido aos elementos de flutuação de modo a ajudar a prevenir um movimento indesejado dos elementos de flutuação após sua instalação. Isto resulta em um melhor desempenho global da coluna de ascensão.

[013] Certas modalidades da presente invenção oferecem a vantagem de um conjunto de coluna de ascensão ser provido com uma instalação muito menos sensível às mudanças de peso da coluna de ascensão.

[014] Certas modalidades da invenção proporcionam a vantagem de um conjunto de coluna de ascensão ser provido com uma instalação relativamente rápida e com custos relativamente baixos em comparação com as configurações conhecidas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[015] As modalidades da presente invenção são descritas em mais detalhes a seguir com referência aos desenhos em anexo, nos quais:
A Figura 1a ilustra um conjunto de coluna de ascensão conhecido;
Figura 1b ilustra um outro conjunto de coluna de ascensão conhecido;
A Figura 2 ilustra um corpo de tubo flexível;
A Figura 3 ilustra um outro conjunto de coluna de ascensão;
A Figura 4 ilustra um conjunto de coluna de ascensão da presente invenção;
A Figura 5 ilustra uma outra vista do conjunto de coluna de ascensão da Figura 4;
A Figura 6 ilustra uma vista frontal do conjunto de coluna de ascensão da Figura 4;
A Figura 7 ilustra uma vista lateral de uma modalidade da presente invenção;
A Figura 8 ilustra exemplos da presente invenção; A Figura 9 ilustra uma outra modalidade da presente invenção;
A Figura 10 ilustra um método da presente invenção, e
A Figura 11 ilustra um outro método da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[016] Nos desenhos, números de referência similares se referem a peças similares.

[017] Ao longo desta descrição, será feita referência a um tubo flexível. Deve-se entender que um tubo flexível é um conjunto de uma porção de um corpo de tubo e um ou mais encaixes de extremidade em cada um dos quais uma respectiva extremidade do corpo de tubo é terminado. A Figura 2 ilustra como o corpo de tubo 100 é feito, de acordo com uma modalidade da presente invenção, a partir de um compósito de camadas de materiais que formam um conduto contendo pressão. Embora um determinado número de camadas particulares seja ilustrado na Figura 2, deve ficar entendido que a presente invenção é amplamente aplicável a estruturas de corpo de tubo compósitas, incluindo duas ou mais cama-das fabricadas a partir de uma variedade de materiais possíveis. Deve-se ainda notar que as espessuras das camadas são mostradas apenas para fins ilustrativos.

[018] Tal como ilustrado na Figura 2, um corpo de tubo inclui uma camada de carcaça interna opcional 101. A carcaça provê uma construção interligada que pode ser utilizada como a camada mais interna a fim de evitar, total ou parcialmente, o colapso de uma bainha de pressão interna 102 devido à descompressão do tubo, à pressão externa, e à pressão de blindagem à tração e às cargas mecânicas de esmagamento. Deve-se notar que certas modalidades da presente invenção são aplicáveis a um furo liso, bem como a tais aplicações do tipo furo irregular.

[019] A bainha de pressão interna 102 atua como uma camada de retenção de fluidos e é composta por uma camada de polímero que garante a integridade do fluido interno. Deve-se entender que esta camada pode, por si só, compreender um número de subcama-das. Deve-se apreciar que, quando a camada de carcaça opcional é utilizada, a bainha de pressão interna é muitas vezes referida pelos versados na técnica como uma camada de barreira. Em operação, sem tal carcaça (a então chamada operação de furo liso), a bainha de pressão interna poderá ser referida como um forro.

[020] Uma camada de blindagem de pressão opcional 103 é uma camada estrutural com um ângulo de assentamento próximo a 90° que aumenta a resistência do tubo flexível às cargas de pressão interna e externa e às cargas mecânicas de esmagamento. A camada também suporta estruturalmente a bainha de pressão interna.

[021] O corpo de tubo flexível inclui ainda uma primeira camada de blindagem de tração opcional 105 e uma segunda camada de blindagem de tração opcional 106. Cada camada de blindagem de tração vem a ser uma camada estrutural com um ângulo de assentamento de tipicamente entre 20° e 55°. Cada camada é usada de modo a sustentar as cargas de tração e de pressão interna. As camadas de blindagem de tração são tipicamente contra-enroladas em pares.

[022] O corpo de tubo flexível mostrado inclui ainda camadas opcionais 104 de fita que ajudam a conter as camadas subjacentes e, em certa medida, evitar o atrito entre as camadas adjacentes.

[023] O corpo de tubo flexível tipicamente inclui ainda camadas opcionais de isolamento 107 e uma bainha externa 108 que compreende uma camada de polímero usada para proteger o tubo contra a penetração de água do mar e outros ambientes externos, corrosão, atrito, e danos mecânicos.

[024] Cada tubo flexível compreende pelo menos uma porção, por vezes referida como um segmento ou seção do corpo de tubo 100, juntamente com um encaixe de extremidade localizado em pelo menos uma extremidade do tubo flexível. Um encaixe de extremidade proporciona um dispositivo mecânico que faz a transição entre o corpo de tubo flexível e um conector. As diferentes camadas de tubo, tal como mostrado, por exemplo, na Figura 2 são terminadas no encaixe de extremidade de tal modo a transferir a carga entre o tubo flexível e o conector.

[025] A Figura 3 ilustra um conjunto de coluna de ascensão 300 adequado para o transporte de fluidos de produção, tais como óleo e/ou gás e/ou água a partir de uma posição submarina 301 para uma instalação flutuante 302. Por exemplo, na Figura 3, a posição submarina 301 inclui uma linha de fluxo submarina. A linha de fluxo flexível 305 compreende um tubo flexível que se assenta, no seu todo ou em parte, sobre o fundo do mar 304 ou enterrado abaixo do fundo do mar e usado em uma aplicação estática. A instalação flutuante pode ser provida por meio de uma plataforma e/ou bóia ou, tal como ilustrado na Figura 3, um navio. A coluna de ascensão 300 é provida como uma coluna de ascensão flexível, ou seja, um tubo flexível que liga o navio à instalação no fundo do mar.

[026] Deve-se notar que existem diferentes tipos de coluna de ascensão, tal como é bem conhecido pelos versados na técnica. Modalidades da presente invenção podem ser usadas com qualquer tipo de coluna de ascensão, por exemplo, como uma coluna de ascensão livremente suspensa (coluna de ascensão em catenária livre), uma coluna de ascensão limitada em certa medida (bóias, correntes), uma coluna de ascensão totalmente limitada ou encerrada em um tubo (tubos em I ou J).

[027] A Figura 3 também ilustra o modo como porções de corpo de tubo flexível podem ser utilizadas como uma linha de fluxo 305 ou ponte 306.

[028] A Figura 4 ilustra um conjunto de coluna de ascensão 400 da presente inven-ção que poderá ser provida em uma forma acentuada 4021 ou em uma forma suave 4022, de acordo com, por exemplo, a disposição de coluna de ascensão na zona de aterragem no leito do mar 404. O conjunto de coluna de ascensão 400 inclui uma coluna de ascensão 406 que pode ser constituída por pelo menos um segmento de tubo flexível, isto é, uma ou mais seções de corpo de tubo flexível, ou por um ou mais encaixes de extremidade em cada um dos quais uma respectiva extremidade do corpo de tubo é terminada. O conjunto de coluna de ascensão inclui também um ou mais elementos de flutuação 408, tais como um módulo de flutuação ou um auxiliar de flutuabilidade. No exemplo mostrado na Figura 4, cinco elementos de flutuação são mostrados. Naturalmente, será evidente que menos ou mais elementos de flutuação poderão ser utilizados de modo a atender às exigências da situação específica.

[029] O conjunto de coluna de ascensão 400 inclui ainda um ou mais elementos de amarração 4i0, que poderão ser uma corrente, um cabo ou outro auxiliar de restrição. O elemento de amarração 410 prende um elemento de flutuação 408 em uma estrutura fixa, a qual, neste exemplo, é um peso de ancoragem 412 posicionado sobre o leito do mar 404. Mais uma vez, será apreciado que, embora o exemplo da Figura 4 mostre elementos de amarração que prendem três dos cinco módulos de flutuação a três pesos de ancoragem, respectivamente, outros números de elementos de amarração podem ser usados, e a razão das amarras para elementos de flutuação pode ser alterada, de acordo com as necessidades da situação. Por exemplo, cada elemento de flutuação provido pode ser amarrado, ou menos elementos de flutuação podem ser amarrados. Os elementos de flutuação podem ser fixados à coluna de ascensão ou ser integralmente formados com a coluna de ascensão.

[030] Ao se prover elementos de amarração, isto ajuda a suportar e fixar a posição do elemento de flutuação, a fim de ajudar a impedir o movimento do elemento de flutuação depois de o conjunto de coluna de ascensão ser instalado. Isto irá reduzir a possibilidade de o elemento de flutuação interferir com qualquer coluna de ascensão adjacente ou com qualquer estrutura do navio, por exemplo.

[031] Na presente modalidade, os elementos de flutuação 408 têm uma flutuabilidade maior em comparação com os utilizados nas configurações da técnica anterior conhecidas. Isto pode ser obtido, por exemplo, ao se usar elementos de flutuação maiores, ou através da provisão de mais elementos de flutuação, em comparação com as formas conhecidas. Assim sendo, o aumento da flutuabilidade cria uma força de baixo para cima sobre a coluna de ascensão, o que tenderia a fazer com que o conjunto de coluna de ascensão se torne positivamente flutuante naquela seção da coluna de ascensão. Deve-se entender que uma flutuabilidade neutra faz com que um objeto permaneça na mesma altura acima do nível do mar sem se deslocar para cima ou para baixo, uma flutuabilidade negativa efetivamente faz com que um objeto afunde, e a flutuabilidade positiva faz com que um objeto venha subir em direção à superfície da água.

[032] No entanto, os elementos de amarração 410 resistem à flutuabilidade positiva dos elementos de flutuação 408 ao prover uma força oposta à força de baixo para cima dos elementos de flutuação. Ou seja, os elementos de amarração 410 puxam contra a força dos elementos de flutuação 408. Desse modo, os elementos de amarração ficam em constante tensão, e a altura acima do leito do mar dos elementos de flutuação e do conjunto de coluna de ascensão se torna de modo geral fixa. É evidente que a disposição de amarração também ajuda a fixar a posição dos elementos de flutuação em todas as outras direções.

[033] Com a disposição acima descrita, as forças que são exercidas pelos elementos de flutuação e pelos elementos de amarração fixados aos pesos de ancoragem efetivamente se contrabalançam entre si, com o elemento de amarração em constante tensão. Portanto, as alterações que poderiam neutralizar a flutuabilidade geral do conjunto de coluna de ascensão, tais como um peso adicional provocado pelo crescimento de organismos marinhos, ou uma alteração da densidade de conteúdo dos elementos de flutuação ao longo do tempo, não têm influência sobre a posição dos elementos de flutuação, e, por conseguinte, sobre a posição da coluna de ascensão. Ou seja, mesmo que uma força ou o peso no sentido descendente do conjunto de coluna de ascensão aumente, haverá uma força de baixo para cima suficiente por parte dos elementos de flutuação no sentido de garantir que as amarras permaneçam em tensão e que a posição do conjunto de coluna de ascensão de um modo geral não se altere. A quantidade de tensão sobre o elemento de amarração pode diminuir ao longo do tempo, mas é predeterminada a permanecer em um grau de tensão suficiente, mesmo quando o conjunto de coluna de ascensão atinge o seu peso mais pesado devido ao crescimento de organismos marinhos, e/ou a outros fatores que afetam a flutu-abilidade, tais como acima notados.

[034] A Figura 5 ilustra uma outra vista do conjunto de coluna de ascensão 400 com um elemento de flutuação 408 conectado a uma seção da coluna de ascensão 406 e a um elemento de amarração 410 que prende o elemento de flutuação aos pesos de ancoragem 412. Embora o exemplo apresentado ilustre os elementos de amarração 410 a serem presos por meio de elementos de anel 414 ao elemento de flutuação 408 e aos pesos de ancoragem 412, fica evidente que qualquer técnica de fixação adequada poderá ser usada. Por exemplo, um único cabo poderá ser fixado de modo a apresentar uma porção central assentada sobre a superfície superior do elemento de flutuação e porções de extremidade estendidas para longe de modo a serem fixadas a uma âncora. Deve também ficar evidente que o elemento de amarração descrito poderá ser total ou pelo menos parcialmente flexível, enquanto se permite que o mesmo atue sob tensão.

[035] A Figura 6 ilustra ainda uma outra vista do conjunto de coluna de ascensão 400 que mostra uma seção transversal através da seção circular da coluna de ascensão 406 e um elemento de flutuação 408. A vista mostra um plano que disseca o eixo geométrico longitudinal da coluna de ascensão, neste caso conhecido como uma vista frontal. Na presente modalidade, os elementos de amarração 410 são providos em um ângulo aparente dentre 20 e 40 graus a partir do ângulo vertical, tal como representado por um ângulo aparente α. A provisão dos elementos de amarração neste ângulo é proporcionada uma disposição de amarração particularmente estável.

[036] Uma outra modalidade da presente invenção é ilustrada na Figura 7, que mostra uma vista lateral de um conjunto de coluna de ascensão 500. O conjunto de coluna de ascensão 500 é semelhante em muitos aspectos ao conjunto de coluna de ascensão 400 da Figura 4. No entanto, nesta modalidade, há um total de quatro elementos de amarração 510 (dois dos quais são mostrados na vista lateral da Figura 7). Os elementos de amarração 510 podem ser presos ao elemento de flutuação 508 e aos pesos de ancoragem 512 da mesma maneira como na modalidade anterior, por meio do uso de elementos de anel, ou de qual-quer outra maneira. Na presente modalidade, os elementos de amarração 510 são providos com um ângulo dentre 5 e 15 graus a partir do ângulo vertical, tal como representado por um ângulo aparente β.

[037] Nesta modalidade, os elementos de amarração 510 são providos com um ângulo aparente dentre 5 e 15 graus a partir do ângulo vertical, quando visto a partir de uma direção lateral, isto é, em um plano perpendicular ao plano mostrado na Figura 6. Os elementos de amarração podem ainda ser providos em um ângulo aparente dentre 20 e 40 graus a partir do ângulo vertical em uma direção frontal, conforme mostrado na Figura 6. Será evidente a uma pessoa versada na técnica que as amarras configuradas em tais ângulos aparentes irão, de fato, formar um outro ângulo diferente em um plano que inclui o ângulo vertical e as amarras. Esta disposição proporciona uma disposição de amarração particularmente estável, oferecendo tanto um suporte estrutural axial como lateral à configuração. Esta disposição também minimiza qualquer interferência com outras colunas de ascensão adjacentes ou com as demais estruturas do navio.

[038] A Figura 8 mostra vários exemplos de como os pesos de ancoragem 512 podem ser dispostos. As necessidades de tensão de amarra e/ou de uma resposta dinâmica da coluna de ascensão ou da amarração poderão determinar o tipo de disposição que melhor se adapta à aplicação. Os pesos de ancoragem 512 ou outra estrutura fixa podem ser posicionados diretamente sobre o leito do mar ou podem ser construídos sobre as fundações por estacas ou outro tipo de estrutura.

[039] Ainda uma outra modalidade da presente invenção é mostrada na Figura 9. O conjunto de coluna de ascensão 600, que poderá ser provido de uma forma acentuada 6021 ou suave 6022, de acordo, por exemplo, com a disposição de coluna de ascensão na zona de aterragem no leito do mar 604. O conjunto de coluna de ascensão 600 inclui uma coluna de ascensão 606 que pode ser constituída por pelo menos um segmento de tubo flexível, e por um ou mais encaixes de extremidade em cada um dos quais uma respectiva extremidade do corpo de tubo é terminada. O conjunto de coluna de ascensão inclui também um ou mais elementos de flutuação 608, presos a um peso de ancoragem 612 pelos elementos de amarração 610, de uma maneira similar às modalidades descritas acima. Nesta modalidade, os elementos de flutuação 608 e os elementos de amarração 610 são dispostos de modo a formarem um tipo de configuração de "onda dupla". Tal configuração pode ser útil para algumas aplicações. Deve-se compreender que qualquer uma dessas modificações acima descritas podem também ser aplicáveis à presente configuração.

[040] Um método de suporte de um tubo flexível da presente invenção inclui a provisão de uma coluna de ascensão dotada de pelo menos um segmento de tubo flexível; a provisão de pelo menos um elemento de flutuação para a provisão de uma flutuabilidade positiva a uma porção da coluna de ascensão; e a provisão de um elemento de amarração a fim de prender o elemento de flutuação em uma estrutura fixa e resistir à flutuabilidade positiva do elemento de flutuação, por exemplo, tal como representado esquematicamente no fluxograma da Figura 10. Torna-se evidente que as etapas podem ser realizadas em qualquer ordem de modo a se adequar aos requisitos da aplicação.

[041] Em uma outra modalidade específica da presente invenção, um método de instalação de um conjunto de coluna de ascensão é mostrado esquematicamente no fluxograma da Figura 11. O método inclui, em primeiro lugar, a colocação de um ou mais pesos de ancoragem em uma posição desejada. Em seguida, a coluna de ascensão é instalada tendo os elementos de flutuação já fixados a pelo menos um elemento de flutuação. Opcionalmente, pesos adicionais podem ser fixados aos módulos de flutuação antes de sua implantação, como um auxiliar ao fixar as amarras, de modo que a coluna de ascensão afunde para a posição desejada, uma vez implantada. Em seguida, mergulhadores ou um veículo submarino operado remotamente (ROV) poderão fixar as amarras aos módulos de flutuação assim que a implantação estiver completa. Quaisquer pesos adicionais poderão, em seguida, ser liberados. Mais uma vez, certas etapas não precisam ser realizadas na ordem descrita.

[042] Com a invenção acima descrita, é provido um maior suporte aos elementos de flutuação no sentido de ajudar a prevenir o movimento indesejado dos elementos de flutuação após sua instalação. Isto resulta em um melhor desempenho global da coluna de ascensão. Essas disposições oferecem uma disposição de amarração estável, oferecendo tanto um suporte estrutural axial como também lateral à configuração. As disposições podem também minimizar qualquer interferência com relação às colunas de ascensão adjacen-tes como também às demais estruturas do navio. Além disso, é provido um conjunto de coluna de ascensão que é muito menos sensível às mudanças de peso da coluna de ascensão. O conjunto pode ser provido com uma instalação relativamente rápida e com custos relativamente baixos em comparação com as configurações conhecidas.

[043] Os elementos de amarração ajudam a suportar e fixar a posição do elemento de flutuação, de modo a ajudar a impedir o movimento do elemento de flutuação depois de o conjunto de coluna de ascensão ser instalado. As alterações que podem compensar a flutu-abilidade geral do conjunto de coluna de ascensão, tais como o peso adicional provocado pelo crescimento de organismos marinhos, ou uma alteração da densidade de conteúdo dos elementos de flutuação ao longo do tempo, não têm influência sobre a posição dos elementos de flutuação, e, por conseguinte, sobre a posição da coluna de ascensão.

[044] Tornar-se-á evidente a uma pessoa versada na técnica que as características descritas em relação a qualquer uma das modalidades descritas acima podem ser aplicadas de maneira intercambiável entre as diferentes modalidades. As modalidades descritas acima são exemplos para ilustrar os vários aspectos da presente invenção.

[045] Ao longo da descrição e das reivindicações do presente relatório descritivo, as palavras "Compreende" e "contém" e suas variações significam "incluindo, mas não limitado a", e as mesmas não se destinam a (e não) excluem outras partes, aditivos, componentes, inteiros ou etapas. Ao longo da descrição e das reivindicações do presente relatório descritivo, o singular inclui o plural a menos que o contexto imponha interpretação diferente. Em particular, quando o artigo indefinido é usado, o relatório descritivo deve ser entendido como contemplando a pluralidade, bem como a singularidade, a não ser que o contexto requeira interpretação diferente.

[046] Os aspectos, os números inteiros, as características, os compostos, as partes ou grupos químicos descritos em conjunto com um aspecto, modalidade ou exemplo em particular da presente invenção devem ser entendidos no sentido de serem aplicáveis a qualquer outro aspecto, modalidade ou exemplo descrito no presente documento, a menos que incompatíveis com o mesmo. Todas as características descritas no presente relatório descritivo (incluindo quaisquer reivindicações, resumo e desenhos em anexo) e/ou todas as etapas de qualquer método ou processo então apresentado podem ser combinadas em qualquer combinação, com exceção das combinações nas quais pelo menos algumas dessas características e/ou etapas sejam mutuamente exclusivas. A presente invenção não se restringe aos detalhes de qualquer uma das modalidades precedentes. A presente invenção se estende a qualquer aspecto novo, ou a qualquer combinação nova dos aspectos descritos no presente relatório descritivo (incluindo quaisquer reivindicações, resumo e desenhos em apenso), ou a qualquer etapa nova, ou a qualquer nova combinação das etapas de qualquer método ou processo então apresentado.

[047] A atenção do leitor é direcionada a todos os papéis e documentos que tenham sido depositados simultaneamente com este ou anteriormente ao presente relatório descritivo no que diz respeito ao presente pedido e que se encontrem abertos à inspeção pública juntamente com este relatório descritivo, os conteúdos de todos esses papéis e documentos sendo incorporados ao presente documento a título de referência.

Claims

Conjunto de coluna de ascensão para o transporte de fluidos a partir de uma posição submarina, que compreende:
uma coluna de ascensão (406, 506, 606) compreendendo pelo menos um segmento de tubo flexível;
dois ou mais elementos de flutuação (408,508, 608) conectados a uma seção da coluna de ascensão para fornecer uma flutuabilidade positiva a uma porção da coluna de ascensão e para formar uma configuração de onda acentuada ou lenta; e
dois ou mais elementos de amarração (410, 510, 610) para amarrar os elementos de flutuação a uma estrutura fixa (412, 512, 612), os elementos de amarração em constante tensão para assim fornecer suporte lateral e axial à coluna de ascensão, e para resistir à flutuabilidade positiva dos elementos de flutuação;
em que os elementos de flutuação são suficientemente flutuantes positivamente de modo que uma força de baixo para cima é criada na coluna de ascensão e de modo que, se a força descendente ou peso do conjunto da coluna de ascensão aumentar, haja força de baixo para cima suficiente dos elementos de flutuação para garantir que
os dois ou mais elementos de amarração permanecem em constante tensão; e em que os dois ou mais elementos de amarração são dispostos para fornecer uma força oposta à força de baixo para cima dos elementos de flutuação; CARACTERIZADO pelo fato de que
os elementos de amarração são fornecidos em um ângulo aparente (α) de cerca de 20 a 40 graus a partir da vertical em uma direção ao visualizar uma vista frontal da coluna de ascensão; e
em que pelo menos um dos elementos de amarração compreende duas ou mais porções de amarração conectadas ao elemento de flutuação; e
em que as porções de amarração são fornecidas em um ângulo aparente (β) de cerca de 5 a 15 graus a partir da vertical em uma direção ao visualizar uma vista lateral da coluna de ascensão.
Conjunto de coluna de ascensão, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a estrutura fixa é um peso de ancoragem sobre o leito do mar.
Conjunto de coluna de ascensão, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a estrutura fixa é uma estrutura construída sobre uma estaca de fundação.
Conjunto de coluna de ascensão, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de amarração é pelo menos parcialmente flexível.
Conjunto de coluna de ascensão, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de amarração compreende uma corda ou corrente conectada ao elemento de flutuação.
Conjunto de coluna de ascensão, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que as porções de amarração são fornecidas em um ângulo aparente (α) de cerca de 20 a 40 graus a partir da vertical em uma direção ao visualizar uma vista frontal da coluna de ascensão.
Método de suporte de um tubo flexível, o método compreendendo as etapas de: fornecer uma coluna de ascensão (406, 506, 606) compreendendo pelo menos um segmento de tubo flexível;
fornecer dois ou mais elementos de flutuação (408, 508, 608) conectados a uma seção da coluna de ascensão para fornecer uma flutuabilidade positiva a uma porção da coluna de ascensão e para formar uma configuração de onda acentuada ou lenta; e
fornecer dois ou mais elementos de amarração (410, 510, 610) para amarrar pelo menos um dentre os elementos de flutuação a uma estrutura fixa, os elementos de amarração em constante tensão para assim fornecer suporte lateral e axial à coluna de ascensão, e resistir à flutuabilidade positiva dos elementos de flutuação;
em que os elementos de flutuação são suficientemente flutuantes positivamente de modo que uma força de baixo para cima é criada na coluna de ascensão e de modo que, se a força descendente ou peso da coluna de ascensão aumentar, haja força de baixo para cima suficiente dos elementos de flutuação para garantir que
os dois ou mais elementos de amarração permanecem em constante tensão; e em que
os dois ou mais elementos de amarração são dispostos para fornecer uma força oposta à força de baixo para cima dos elementos de flutuação; CARACTERIZADO pelo fato de que os elementos de amarração são fornecidos em um ângulo aparente (α) de cerca de 20 a 40 graus a partir da vertical em uma direção ao visualizar uma vista frontal da coluna de ascensão; e
em que pelo menos um dos elementos de amarração compreende duas ou mais porções de amarração conectadas ao elemento de flutuação; e
em que as porções de amarração são fornecidas em um ângulo aparente (β) de cerca de 5 a 15 graus a partir da vertical em uma direção ao visualizar uma vista lateral da coluna de ascensão.
Método, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a coluna de ascensão é fornecida em um local desejado com os elementos de flutuação fixado à mesma.
Método, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda a etapa de fixar os elementos de peso a um ou mais elementos de flutuação antes de amarrar o elemento de flutuação em uma estrutura fixa.
Método, de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda a etapa de soltar os elementos de peso depois de amarrar os elementos de flutuação a uma estrutura fixa.
Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda dispor a coluna de ascensão e/ou os elementos de amarração para minimizar a interferência com qualquer coluna de ascensão ou estrutura de navio adjacente.
Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de amarração é pelo menos parcialmente flexível.
Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de amarração (410) compreende uma corda ou corrente conectada ao elemento de flutuação.