BR112013018824B1 - Método de abandono de uma tubulação, método de recuperação de uma tubulação, sistema de abandono e recuperação, e, embarcação de lançamento de tubulação - Google Patents

Abstract

sistema de abandono e recuperação. um método de abandono de uma tubulação que está sendo lançada por uma embarcação de lançamento de tubulações, sendo que a mencionada tubulação esta sendo mantida por uma torre de lançamento compreendendo uma tubulação e um arranjo de tensão compreendendo pelo menos as etapas de: (a) conectar a extremidade de uma tubulação (103) com um duto de manuseio tubular flexível (102), (b) conectar separadamente a tubulação com um cabo de elevação (104), e (c) abaixar a tubulação em direção ao fundo do mar. desta forma, a presente invenção, utilizando a capacidade de carga de ambos o duto de manuseio e o cabo de elevação para que pelo menos parte do abaixamento da tubulação seja capaz de operar ou de forma mais segura nas profundidades existentes, ou mesmo em profundidades maiores até o fundo do oceano do que antes, ou ambos.

Description

[0001] A presente invenção diz respeito a um sistema de abandono e recuperação (A&R) de uma tubulação offshoree, em especial, a métodos para abandonar e recuperar tal tubulação, assim como a uma embarcação de lançamento de tubulação compreendendo este sistema de A&R.

[0002] Durante o lançamento de uma tubulação offshore,algumas vezes é necessário "abandonar" a tubulação e recuperá-la mais tarde. Muitas vezes isto se deve às severas condições climáticas. A embarcação de lançamento de tubulações pode ainda estar no local, mas, por muitas razões, pode ser melhor colocar a tubulação completamente no leito do mar até que as operações de lançamento da tubulação possam ser recomeçadas, com a recuperação da tubulação para o fundo do mar. Esta operação é normalmente chamada de "sistema de abandono e recuperação", frequentemente abreviada por "Sistema de A&R".

[0003] Vários sistemas de A&R são conhecidos, a começar pela utilização de guindastes ou guinchos e cabos de elevação. Por exemplo, um cabo de elevação pode ser conectado com uma extremidade superior de uma tubulação e lançado até que todo o comprimento da tubulação esteja seguramente no fundo do mar. Esta é claramente a operação mais simples para pequenas profundidades. Entretanto, quando a operação ocorre em águas mais profundas, por exemplo, (mas, não limitadas a) > 1000m, e em profundidades cada vez maiores de até 2000m ou mesmo 3000m, o comprimento do cabo de elevação torna-se um fator importante, uma vez que o peso do próprio cabo fica maior. Desta forma a capacidade de carga do guindaste de elevação se toma um fator limitante do quão profundo um cabo de elevação pode ser utilizado para esta operação.

[0004] Para resolver isto, vários métodos foram propostos e alguns são utilizados na técnica. Por exemplo, a EP1240451B sugere a conexão de um ou mais "membros alongados leves" até o fim da tubulação, para reduzir a tração ao nível do mar da "linha do mar", antes de um guindaste ser utilizado para abaixar a linha do mar. Desta maneira, aparentemente, se torna possível empregar um guincho cuja capacidade máxima de sustentação de carga é substancialmente menor do que a tração máxima do lançamento da tubulação para a qual a embarcação é projetada.

[0005] A EP1467944B propõe um dispositivo de elevação envolvendo uma primeira e uma segunda estrutura elevatórias, que são abertas e fechadas em vários momentos, e que permitem que as partes não utilizadas de um cabo de elevação sejam armazenadas de forma não tensionada em uma embarcação. Desta forma, a EP1467944B declara, particularmente, que não é mais necessário empregar um guincho adicional como sistema de abandono e recuperação.

[0006] A WO2010/081847A1 revela um método e um aparato para sustentar uma carga, envolvendo um bloco de elevação associado com um primeiro e um segundo elementos de conexão e um primeiro e um segundo dispositivos de elevação capazes de funcionar em uníssono para descartar a carga em uma posição requerida, a partir de uma embarcação flutuante. A carga pode ser para posicionamento de uma porção de extremidade não lançada de uma tubulação que está sendo lançada no fundo do mar ou para recuperação de uma extremidade de tubulação do fundo do mar.

[0007] Na nossa US5421674, propusemos um dispositivo para lançamento de dutos tubulares flexíveis, tais como as tubulações em um fundo de oceano, a partir de um suporte flutuante de lançamento, tal como uma embarcação de lançamento flutuante, compreendendo o dispositivo um duto de manuseio tubular flexível recuperável possuindo resistência mecânica suficiente para suportar uma ação combinada de uma pressão interna mais alta à qual o mencionado duto tubular flexível a ser lançado será submetido, e uma força de tração correspondente ao peso aparente na água de um trecho do mencionado duto de manuseio tubular flexível que é elevado entre o mencionado suporte de flutuante e o fundo do oceano, e, a aguentar a ação isolada de uma força de tração axial, correspondente ao peso aparente na água de um trecho do mencionado duto tubular flexível a ser lançado suspenso entre o mencionado suporte flutuante e o mencionado fundo do oceano pelo mencionado duto flexível. A presente invenção é uma surpreendente melhoria da invenção descrita na USS5421674.

[0008] Desta forma, de acordo com um aspecto da presente invenção, é provido um método para abandonar uma tubulação que está sendo lançada por uma embarcação de lançamento de tubulações, sendo que a mencionada tubulação está sendo mantida por uma torre de lançamento compreendendo uma tubulação e um arranjo de tensão, compreendendo pelo menos as etapas de: (a) conectar a extremidade de uma tubulação com um duto de manuseio tubular flexível; (b) conectar separadamente a tubulação com um cabo de elevação; e, (c) abaixar a tubulação em direção ao fundo do mar.

[0009] Desta forma, a presente invenção, utilizando a capacidade de carga tanto do duto de manuseio tubular flexível como do cabo de elevação para que pelo menos parte do abaixamento da tubulação seja capaz de operar ou nas profundidades existentes de modo mais seguro, ou mesmo em profundidades maiores, até um solo de oceano do que antes, ou ambos.

[0010] A tubulação que está sendo lançada, para a presente invenção, pode ser qualquer tubulação adequada, incluindo, mas, não limitada às para transporte de um ou mais hidrocarbonetos ou outros fluidos pressurizados e não pressurizados. Estas tubulações incluem tubulações flexíveis, incluindo as que possuem um diâmetro interno igual a 101,6mm (4 polegadas), 152,5mm (6 polegadas), 228,6mm (9 polegadas), 406,4mm (16 polegadas) ou 609,6mm (24 polegadas).

[0011] A Figura 1 dos desenhos aqui anexados é um exemplo de tubulação que é um duto tubular flexível, e compreendendo um revestimento de metal interno 1, circundado por uma bainha de plástico 2, camadas transversais de reforço ou blindagem 3, uma tira adesiva (não mostrada) e uma bainha de plástico 4.

[0012] O lançamento destas tubulações em águas rasas pode ser realizado utilizando-se o método de lançamento em S. Em águas mais profundas, o método de lançamento em J é, geralmente, utilizado na técnica, e este é mostrado em forma de diagrama na Figura 3, dos desenhos aqui anexados. Uma (geralmente longa) tubulação, seja vindo em seções ou no comprimento total, é provida descendentemente por meio de uma torre em uma embarcação adequada para o lançamento de tubulação, passando através de um ou mais tensores e braçadeiras, etc. para alimentação por meio de uma embarcação de lançamento de tubulação para dentro do mar ou do oceano, até o fundo do mar ou leito do mar.

[0013] Embarcações de lançamento de tubulações possuindo uma torre de lançamento são bem conhecidas na técnica. Em geral, estas embarcações compreendem uma abertura central através da qual a tubulação passa para alcançar o mar.

[0014] Aparatos e métodos para arranjos para prover a tubulação de tal embarcação e para manter a tração exigida na mesma, são também muito conhecidos na técnica e se incluem no termo "arranjo de tensão e de lançamento de tubulações" da forma em que são aqui utilizados.

[0015] A nossa US4521674, aqui incorporada por referência na sua totalidade, descreve a utilização de um duto de manuseio tubular flexível (daqui em diante designado por "tubo de A&R") para ser conectado mecanicamente a um duto tubular flexível (daqui em diante designado por uma "tubulação") que está sendo lançado, Tubo de A&R este que possui resistência mecânica suficiente para suportar altas pressões internas e forças de tração axiais, enquanto sendo modelado para que nenhuma modificação do meio de tração na torre de lançamento seja necessária.

[0016] Métodos e aparatos para conexão das tubulações, dutos e cabos de elevação são conhecidos na técnica, e podem incluir ilhoses, eslingas, galhardetes, boias de marcação, conexões mestre, conexões auxiliares, travas e ganchos liberáveis por ROV, e combinações dos mesmos.

[0017] Na presente invenção, este duto tubular flexível pode ser conectado com uma tubulação em uma embarcação, seja direta, seja indiretamente. A US5421674 descreve métodos de conexão de um tubo de A&R a uma tubulação, geralmente, utilizando vários dispositivos de fixação. Estes dispositivos de fixação podem compreender em terminal conector montado na extremidade de uma tubulação, opcionalmente, compreendendo várias conexões mecânicas e um dispositivo para desconexão.

[0018] Preferencialmente o tubo de A&R é conectado com a extremidade de uma tubulação indiretamente, e mais preferencialmente por meio de um dispositivo intermediário incluindo, mas, não limitado a um ou mais do grupo compreendendo: placas, blocos, ilhoses, eslingas, galhardetes, placas triplas, vigas elevatórias, barra/viga de espalhador distribuidor, e uma combinação dos mesmos.

[0019] Em um modo de realização da presente invenção, o dispositivo intermediário é uma placa tripla compreendendo pelo menos uma conexão entre a placa tripla e o tubo de A&R, e pelo menos uma conexão entre a placa tripla e a tubulação.

[0020] Em outro modo de realização da presente invenção, o dispositivo intermediário é um bloco compreendendo pelo menos uma conexão com o tubo de A&R, o tubo de elevação e a tubulação. Uma ou mais destas conexões pode se sobrepor ou se dividida, ao mesmo tempo em que mantém a capacidade de conectar separadamente e de desconectar cada do tubo de A&R e o cabo de elevação com a tubulação.

[0021] Os termos "conexão" ou "conectar", da forma em que são aqui utilizados, não estão limitados à provisão de acoplamentos fixos ou mesmo permanentes entre dois elementos que exijam ações positivas de desacoplamento, mas, incluem quaisquer combinações de elementos que permitam que uma carga seja passada através dos mesmos de forma suficientemente segura para permitir a elevação e o abaixamento da tubulação.

[0022] O cabo de elevação pode ter qualquer forma de cabo, linha, fio ou similar, capaz de ajudar a elevação ou o abaixamento da tubulação em relação à embarcação. Os cabos de aço são bem conhecidos na técnica, e são usualmente preferidos em profundidade rasas de agua. Entretanto, o seu peso se toma um problema crescente, quando os cabos requeridos ficam mais longos, bem como por exigirem uma quantidade crescente de espaço de armazenamento quando são estão em uso. Os cabos sintéticos são também conhecidos. Eles pesam menos do que os cabos de aço, mas seu uso unicamente para abaixamento e elevação em profundidades significativas é geralmente evitado tendo em vista a sua possível derrapagem e danos por atrito.

[0023] Em um modo de realização da presente invenção, o cabo de elevação é para abaixar e/ou elevar a tubulação para uma seção do deslocamento da (extremidade da) tubulação entre a embarcação e o fundo do mar, em especial a seção deste deslocamento envolvendo a maior carga ou esforço, que é usualmente a primeira parte do abaixamento da tubulação da embarcação para o fundo do mar.

[0024] O cabo de elevação pode ser provido a partir de um mecanismo de elevação adequado, tal como, tal como um guincho ou um guindaste, e o comprimento do cabo de elevação pode ser o mesmo, ou mais longo, ou mais curto do que o do tubo de A&R. Preferencialmente, o cabo de elevação é mais curto do que o tubo de A&R.

[0025] De acordo com outro modo de realização da presente invenção o cabo de elevação é provido em paralelo com o eixo vertical ou com o caminho de passagem da torre elevatória, sendo geralmente também o eixo do caminho de passagem da tubulação e do arranjo de tensão tal que o cabo de elevação e o tubo de A&R são providos total ou substancialmente em paralelo no uso a partir da embarcação.

[0026] De acordo com um modo de realização adicional da presente invenção, sendo o cabo de elevação paralelo ao eixo vertical ou caminho de passagem principal da torre elevatória, especialmente no ponto mais baixo onde o cabo de elevação e a tubulação deixam a torre de lançamento e deixam o suporte provido pela mesma.

[0027] O cabo de elevação pode ser direta ou indiretamente conectado com a tubulação. Preferencialmente, o cabo de elevação é conectado indiretamente por meio de um dispositivo intermediário. Mais preferencialmente, o dispositivo intermediário é uma placa tripla, possuindo uma ou mais conexões para o cabo de elevação, e uma ou mais conexões para a tubulação.

[0028] O cabo adequado para a elevação é geralmente na forma de uma corda ou assemelhado, formada a partir de uma pluralidade de cordões ou fibras, usualmente torcidas ou em camadas.

[0029] O termo "cabo de elevação" da forma em que é aqui utilizado inclui um único cabo ou fio, ou múltiplos cabos, sendo os mesmos ou diferentes, e ficando alinhados uns com um ou com outros cabos mais, ou certo número de cabos de elevação separados, ou uma combinação dos mesmos.

[0030] Desta forma, por exemplo, o cabo de elevação pode ser um único cabo ou um cabo de múltiplos cordões estendendo-se a partir de um único guincho ou outro provedor, com uma fixação em uma extremidade para conectar com a tubulação.

[0031] Alternativamente, o cabo de elevação compreende um cabo duplo, triplo, etc. passando através de um ou mais blocos externos, para uma roldana ou bloco de captação, em geral possuindo uma ou mais rodas de roldana, para dividir a carga entre as mesmas, mas tendo ainda uma única conexão na extremidade.

[0032] Alternativamente, o cabo de elevação compreende dois cabos separados, geralmente funcionando em concerto, para conectar com a tubulação seja independentemente ou por meio de um mecanismo de conexão comum ou conjunto.

[0033] A presente invenção, preferencialmente provê um dispositivo intermediário possuindo uma conexão para o tubo de A&R, uma conexão para o cabo de elevação e uma conexão para a tubulação. Estas conexões podem envolver um ou mais dispositivos intermediários tais como conectores, pinos, elos, e dispositivos assemelhados.

[0034] De acordo com outro modo de realização da presente invenção, a conexão do tubo de A&R e do cabo de elevação com a tubulação não é simétrica. Preferencialmente, quando um dispositivo intermediário é utilizado, as conexões do dispositivo intermediário com o tubo de A&R e com o cabo de elevação são deslocadas em relação à conexão com a tubulação. Mais particularmente, quando o dispositivo intermediário é uma placa tripla é preferível uma placa tripla deslocada.

[0035] Preferencialmente estas conexões (do dispositivo intermediário com o tubo de A&R e com o cabo de elevação) são deslocadas em relação à conexão da tubulação porque as capacidades do tubo de A&R e do cabo de elevação são diferentes, de forma que o equilíbrio do dispositivo intermediário é preservado. Isto é, o dispositivo intermediário permanece na horizontal durante a utilização, e a repartição da carga entre o tubo de A&R e o cabo de elevação fica total ou substancialmente mantida.

[0036] Com base nas mesmas características e vantagens benéficas, conforme discutido acima, de acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é provido um método para recuperação de uma tubulação abandonada no fundo do mar até uma embarcação de lançamento de tubulação, sendo a mencionada tubulação conectada com um duto tubular flexível, compreendendo as etapas de: (i) elevação do duto flexível tubular e da tubulação conectada; (ii) conexão em separado da tubulação com um cabo de elevação; e (iii) elevação da tubulação até a embarcação de lançamento de tubulação.

[0037] Opcionalmente, a etapa (ii) é executada antes da etapa (i), isto é, o cabo de elevação é afixado à tubulação antes de qualquer operação de elevação e ajuda na recuperação da tubulação em todo o caminho até a embarcação de lançamento de tubulação.

[0038] Alternativamente, a etapa (ii) é executada antes de a tubulação alcançar a embarcação de lançamento de tubulação, isto é, em um ponto intermediário da elevação da tubulação, especialmente antes da seção do deslocamento envolvendo a maior carga ou tração.

[0039] Opcionalmente, o método de recuperação envolve a conexão do duto tubular flexível e do cabo de elevação por meio de um dispositivo intermediário, tal como os que foram antes descritos. Preferencialmente, o dispositivo intermediário é uma placa tripla, mais preferencialmente, uma placa tripla deslocada.

[0040] De acordo com um modo de realização, no método de recuperação da presente invenção, o duto tubular flexível e a tubulação conectada são elevados até a embarcação de lançamento de tubulação, utilizando por uma torre elevatória compreendendo um arranjo de elevação da tubulação, e o cabo de elevação é total ou substancialmente paralelo ao eixo vertical do arranjo de elevação da tubulação, ou o cabo de elevação passa pelo menos parcialmente através da torre de lançamento, ou ambos.

[0041] O arranjo de elevação da tubulação pode ser o mesmo que ou diferente do arranjo de lançamento de tubulação e de tensão utilizado no método de abandono de uma tubulação a ser lançada pela embarcação de lançamento de tubulação descrita acima.

[0042] De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção, é provido um sistema de abandono e recuperação de tubulação (de A&R) compreendendo um método de abandono de uma tubulação conforme aqui definido acima e um método de recuperação de tubulação conforme aqui definido acima.

[0043] De acordo com outro aspecto da presente invenção, é provida uma embarcação de lançamento de tubulação compreendendo um sistema de A&R conforme aqui definido acima.

[0044] Os vários aspectos da presente invenção podem ser colocados em prática sozinhos ou em combinação com um ou com mais outros aspectos da invenção, conforme pode ser observado pelos especialistas nas técnicas relevantes. Os vários aspectos da invenção podem ser opcionalmente providos em combinação com uma ou mais das características opcionais de outros aspectos da invenção. Além disto, as características opcionais descritas em relação a um modo de realização podem, tipicamente, ser combinadas sozinhas ou juntas com outras características nos diferentes modos de realização da invenção.

[0045] Vários modos de realização e aspectos da invenção serão agora descritos em detalhes tendo por referência as figuras anexas. Outros aspectos ainda, e vantagens, da presente invenção ficarão prontamente aparentes a partir da descrição dos mesmos, incluindo as figuras que ilustram vários modos de realização exemplificativos e de aspectos e de implementações. A invenção é também passível de outros modos de realização diferentes, e aspectos, e os seus vários detalhes podem ser modificados de muitas formas, tudo sem que de afaste do espírito e do escopo da presente invenção. Desta forma, os desenhos e as descrições devem ser considerados ilustrativos por natureza e não restritivos. Além do mais, a terminologia e a fraseologia aqui utilizada são utilizadas exclusivamente com propósitos ilustrativos e não devem ser consideradas como limitadoras do escopo. Os termos como "incluindo", "compreendendo", "possuindo", "contendo" ou "envolvendo" e as variações dos mesmos, pretendem ser amplos e incluir o assunto abordados pelos mesmos, equivalentes, e assuntos adicionais não enumerados, e não pretendem excluir outros aditivos, componentes, números e etapas. Da mesma forma, o termo "compreendendo" é considerado sinônimo dos termos "incluindo" ou "contendo" para os propósitos legais aplicáveis.

[0046] Os modos de realização preferenciais da presente invenção vão ser agora descritos, apenas a título de exemplos, e tendo por referência os desenhos anexos, nos quais: figura 1 é uma vista explodida em perspectiva de um duto tubular flexível de um tipo conhecido; figura 2 é uma vista em perspectiva explodida de um duto de manuseio tubular flexível de um tipo conhecido; figura 3 é um diagrama esquemático de uma operação de abandono de tipo conhecido; figura 4 mostra um primeiro diagrama esquemático de uma conexão entre uma tubulação e um tubo de A&R; figura 5 b - 4f consistem de uma série de cinco desenhos esquemáticos de um método de abandono de tubulação, de acordo com um modo de realização da presente invenção; figura 5 é um modo de realização alternativo da Figura 4f; figura 6 é um arranjo de placa tripla alternativo para utilização com a presente invenção; figura 7 é um modo de realização de uma corda elevatória alternativa; figura 8 a e 8b são duas vistas de outro método de abandono de tubulação, de acordo com um modo de realização da presente invenção.

[0047] Com referência aos desenhos, a Figura 1 mostra um exemplo de um duto tubular flexível, sendo em geral uma tubulação para passagem de hidrocarbonetos fluidos tais como óleo e gás, conhecida na técnica. Conforme aqui mencionado acima, ele compreende um revestimento interno de metal 1, circundado por uma bainha de plástico 2, camadas de reforço ou de blindagem 3, uma tira adesiva (não mostrada) e uma bainha de plástico 4.

[0048] Muitas formas de tubulações e de dutos tubulares flexíveis capazes de transportar hidrocarbonetos são conhecidas na técnica, possuindo vários parâmetros e variáveis incluindo o número, o tipo, as espessuras e os formatos das camadas, para os mesmos ou para propósitos diferentes. O especialista está ciente das variações possíveis nestas tubulações, especialmente as destinadas a profundidades crescentes além de 1000m.

[0049] A Figura 2 mostra um duto tubular flexível ou tubo de A&R conhecido na técnica e descrito em detalhes na nossa US5421674. O tubo de A&R na Figura 2 possui, de modo similar ao da Figura 1, um revestimento de metal interno 1, uma bainha de plástico 6, uma abóboda 5 para suportar a pressão, uma bainha de plástico 2, uma unidade de reforço 3 e uma bainha de plástico externa 4. A título apenas de exemplo, para a utilização a 1000m de profundidade com uma pressão de trabalho interna máxima na ordem de 280bar (4000psi), o revestimento interno pode ter uma espessura de aproximadamente 7,2mm, a bainha de plástico 6 uma espessura aproximada de 4,2mm, e a abóboda de pressão uma espessura de 6,2mm. A unidade de reforço 3 pode compreender pelo menos um par de camadas de reforço, opcionalmente, em diferentes direções. A estrutura das camadas de reforço, assim como as tiras de adesivo não foram mostradas em detalhes na Figura 2. Para aguentar as forças de resistência à tração é possível, por exemplo, dobrar o número de reforços transversais mostrados na Figura 2, ou aumentar a espessura dos reforços transversais.

[0050] O especialista está ciente das possíveis variações do número e do formato das camadas do tubo de A&R, desde que ele tenha uma resistência mecânica suficiente para aguentar a ação combinada de pressões internas mais altas às quais a tubulação da Figura 1 será submetida, assim como capaz de aguentar a resistência à tração correspondente a um peso aparente na água do comprimento do tubo de A&R suspenso entre o navio ou embarcação relevante e o fundo do mar, e ser capaz de aguentar a ação isolada da resistência à tração correspondente ao peso aparente na água do comprimento do tubo de A&R a ser lançado e suspenso entre a embarcação e o fundo do oceano pela tubulação.

[0051] As discussões das possíveis cargas e dos parâmetros adequados concernentes ao tipo e a espessura de algumas destas camadas são discutida na US5421674, e não são aqui discutidas adicionalmente. Entretanto, deve-se observar que as "grandes profundidades" discutidas na US5421674 são da "ordem de 1000m". Avanços na tecnologia desde a US5421674 significam que profundidades marítimas muito maiores do que 1000m estão agora sendo exploradas, de forma que as operações de abandono e recuperação estão agora sendo realizadas em profundidades muito maiores do que 1000m.

[0052] A Figura 3 mostra uma embarcação de lançamento de tubulação, tal como o navio 7, possuindo uma torre de lançamento 20 no mar ou oceano 16, possuindo um nível de mar 14 e um leito de mar 15. A começar pelo fundo do mar 15, é mostrado um duto tubular flexível 17 a ser recuperado ou abandonado, um terminal conector 18 e um tubo de A&R 8 levando para cima até um guincho 35 através de uma abertura 34 no navio 7. O guincho possui uma roda orientadora 10 com um eixo horizontal 13, e uma caixa de armazenagem 11 com um eixo vertical 12.

[0053] Depois da fixação do tubo de A&R 8 na tubulação 17 por meio de um terminal conector 18, e para uma operação de abandono, a tubulação 17 e o tubo de A&R podem ser abaixados até o fundo do mar 15 e o guincho pode permitir a colocação de uma carga em movimento pela aplicação de uma força no tubo de A&R 8 na embarcação 7.

[0054] Estas operações são revertidas para a recuperação da tubulação 17 do fundo do mar 15.

[0055] A Figura 4a mostra em mais detalhes outra tubulação 103 e outro tubo de A&R 102. O tubo de A&R 102 é conectado com a tubulação 103 por meio de um conjunto de conexão 90, capaz de conectar adequadamente (em geral com a utilização dos olhos e pinos) por meio dos terminais conectores 107a e 107b com um tubo de A&R 102, e com a tubulação 103 de uma forma conhecida na técnica.

[0056] Para manter uma tração na tubulação 103, o tubo de A&R 102 passa através da tubulação e do arranjo de tensão em uma embarcação de lançamento de tubulações, como o navio 7, mostrado na Figura 3. As Figuras de 4a a 4f não mostram toda a tubulação e o arranjo de tensão utilizado para lançar a tubulação 103, mas mostra uma representação de dois trilhos 101 compreendendo um conjunto de tensores na torre de lançamento 20. O especialista está ciente de que existem tensores e braçadeiras adicionais em uma torre de lançamento, mas, uma descrição adicional das mesmas não é necessária para ilustrar a presente invenção, onde se pretende que o tubo de A&R 102 seja conformado de forma a ser adequado para ser mantido e tensionado pelo arranjo de lançamento de tubulação e de tensão, da mesma forma que a tubulação 103 é mantida e tensionada durante uma operação normal de lançamento de tubulações.

[0057] A Figura 4a é uma ilustração do processo de manuseio de um duto tubular flexível de acordo com a US5421674.

[0058] A Figura 4a mostra um modo de realização da presente invenção capaz de prover um método para o abandono da tubulação 103, sendo previamente lançada pela embarcação de lançamento de tubulação, tal como o navio 7 mostrado da Figura 3, sendo que a mencionada tubulação 103 está sendo mantida em uma torre de lançamento, tal como a torre de lançamento 20, também mostrada na Figura 3, compreendendo a mencionada torre de lançamento um arranjo de lançamento de tubulação e tensão. Na Figura 4b, é mostra uma braçadeira, como uma braçadeira pendente 108 no navio 7. As braçadeiras pendentes são bem conhecidas na técnica e não descritas adicionalmente aqui.

[0059] A Figura 4 também mostra os trilhos 101 e o tubo de A&R 102 já colocados nas mesmas; possuindo um terminal conector 107a adequado.

[0060] A Figura 4b também mostra um cabo de elevação sendo este um cabo de aço 104, possuindo um adequado terminal conector de cabo 106.

[0061] A Figura 4c mostra a introdução de um dispositivo intermediário adequado, sendo este uma primeira placa tripla 105. A primeira placa tripla 105 compreende uma primeira abertura 117 capaz de ser alinhada com as correspondentes aberturas do terminal conector 107a do tubo de A&R, para permitir que um pino ou assemelhado seja passado através das mesmas. Desta forma, é possível conectar a extremidade de um duto de manuseio tubular flexível, sendo o tubo de A&R 102, com a primeira placa tripla 105.

[0062] De forma similar, a primeira placa tripla 105 possui uma segunda abertura 116 capaz de ser alinhada com a correspondente abertura no terminal conector 106 do cabo, para a provisão de um pino adequado ou semelhante, para permitir a conexão separada do cabo de elevação 104 com a primeira placa tripla 105.

[0063] A primeira placa tripla 105 possui uma terceira abertura 118 adequada, em um local mais baixo, para conectar de forma adequada com um terminal conector 92 do conjunto de conexão 90.

[0064] A Figura 4 mostra a conexão de outro terminal conector 92 adequado, sendo o mesmo, opcionalmente, similar ao terminal conector 107b descrito acima, entre o conjunto de conexão 90 e a extremidade de uma tubulação 103. Desta forma, são providas: (a) uma conexão da extremidade de uma tubulação com um duto de manuseio tubular flexível; e (b) uma conexão separada da tubulação com o cabo de elevação.

[0065] A Figura 4d mostra que a conexão da tubulação, do duto de manuseio tubular flexível e do cabo de elevação, é indireta; isto é, por meio da placa tripla 105.

[0066] A Figura 4d também mostra que uma vez que a conexão conforme acima descrita tenha sido realizada, a braçadeira pendente 108 pode ser liberada de forma que a tração na tubulação 103 é então provida pelo tubo de A&R 102 que está sendo mantido na tubulação e no arranjo de tensão (representado pelos trilhos 101) e pelo cabo de elevação 104.

[0067] A Figura 4e mostra o abaixamento da tubulação 103, geralmente em direção ao fundo do oceano, tal como mostrado da Figura 3, pela operação do arranjo de tensão e de lançamento de tubulação e deixando de fora do cabo de elevação 104.

[0068] Em uma profundidade adequada do abaixamento, a Figura 4f mostra a desconexão do cabo de elevação 104 da primeira placa tripla 105. A desconexão pode ser realizada por um ROV adequado, conforme descrito daqui em diante. A tração na tubulação 103 é ainda continuamente provida pelo tubo de A&R 102, mantido pelo arranjo de tensão e de lançamento de tubulação, conforme representado pelos trilhos 101, e a tubulação 103 pode então ser mais abaixada de forma que ela alcança totalmente o fundo do mar 15 de uma forma conhecida na técnica.

[0069] Desta forma, a tubulação 103 foi abandoada, conforme entendido na técnica. Pode haver manutenção continuada do tubo de A&R por uma embarcação como o navio 7, ou um abandono também do tubo de A&R 102 (pare permitir que a embarcação parta do local), e estas operações adicionais e considerações bem conhecidas na técnica.

[0070] A Figura 5 mostra um arranjo alternativo no qual em seguida ao abaixamento da tubulação 103 na Figura 4e, é possível desconectar o tubo de A&R da primeira placa tripla 105, ao invés do cabo de elevação 104. Assim, o subsequente abaixamento da tubulação 103 é executado pela extração adicional do cabo de elevação 104 em direção ao fundo do oceano, ao invés do tubo de A&R 102.

[0071] A Figura 6 mostra uma segunda placa tripla 115 na qual a localização de aberturas adequadas para conexão com o terminal conector do tubo de A&R 107a e com o terminal conector do cabo de elevação 105 não é simétrica em relação à localização da abertura adequada para conexão da tubulação 103 por meio do seu terminal conector 92. A Figura 6 mostra isto como as distâncias "a" e "b" sendo diferentes.

[0072] O especialista está ciente de que várias possíveis configurações das aberturas em uma placa tripla são possíveis para melhor alcançar a carga pretendida e a tração ao longo da placa tripla, de acordo com as operações esperadas requeridas, em especial a natureza do mar envolvido, especialmente a sua profundidade e a natureza da tubulação e/ou do tubo de A&R. Desta forma, a variação não apenas da localização das aberturas ao redor da placa tripla, como também da forma da placa tripla, estão dentro do escopo da presente invenção, com base nos parâmetros operacionais para cada operação específica de lançamento de tubulação. Em especial, conforme esperado ou desejado, a repartição desejada da carga entre o tubo de A&R e o cabo de elevação pode ser diferente, a razão entre "a" e "b" pode ser dimensionada de forma que a placa tripla tenda a ser ou a permanecer horizontal quando da correta ou desejada reparação ou equilíbrio da carga.

[0073] As Figuras de 4b a 4f e a Figura 5 mostram o cabo de elevação 104 estando total ou substancialmente paralelo ao eixo vertical do arranjo de tensão e de lançamento de tubulação, conforme representado pelos trilhos 101. Isto permite um melhor entendimento e controle da divisão da carga entre o cabo de elevação 104 e o tubo de A&R 102 pelos usuários.

[0074] Em uma operação, em geral, reversa à descrita acima, as Figuras de 4b a 4f (ou com a alternativa mostrada na Figura 5), também mostram um modo de realização da presente invenção, sendo este um método de recuperação de uma tubulação abandonada, tal como a tubulação 103, em um fundo de mar 15, até uma embarcação de lançamento de tubulações, como o navio 7. A tubulação 103 estando ainda conectada com o duto flexível tubular, sendo que o tubo de A&R 102 permite a elevação de ambos o tubo de A&R 102 e a tubulação 103 até uma profundidade adequada, conforme descrito daqui em diante, e mostrado a título de exemplo da Figura 4f. Naquela profundidade, o cabo de elevação 104 pode ser abaixado de forma a ficar no local da primeira placa tripla 105, para permitir a conexão da placa tripla 105 utilizando um ROV adequado.

[0075] Em seguida, a elevação da tubulação 103 pode ser realizada pela combinação de um cabo de elevação e de um tubo de A&R 102 ascendentemente, conforme mostrado pela ordem das Figuras 4e e 4d, seguida pela fixação da braçadeira pendente 108 ao redor da extremidade da tubulação 103 e da desconexão do mecanismo de conexão 90 , conforme mostrado na Figura 4c. Em seguida, o cabo de elevação 104 e o tubo de A&R 102 podem ser desconectados da primeira placa tripla 105, seguido pelo armazenamento do cabo de elevação 104, a remoção do tubo de A&R do arranjo de tensão e de lançamento da tubulação e da reintrodução de outras seções adicionais da tubulação por meio do arranjo de tensão e o lançamento de tubulações em direção à extremidade livre da tubulação 103, conforme mantida pela braçadeira pendente 108.

[0076] Em um modo de realização alternativo, o tubo de A&R e o cabo de elevação são conectados à tubulação a partir do início do processo de recuperação.

[0077] A Figura 7 mostra, com a vista frontal e Z e Z-Z, a parte final de outro cabo de elevação e tubo de A&R em combinação. A Figura 7 mostra um cabo de dupla queda 150 passando através de um bloco de captação 152 possuindo uma roda de roldana 154, para dividir a carga entre em duas partes e também o cabo 150, com uma única conexão inferior 156 na extremidade (para uma tubulação, não mostrada). Também afixada ao bloco de captação 152 há um tubo de A&R 158 por meio de um terminal conector 160. A remoção ou a retirada do cabo 150 do bloco de captação 152 em uma profundidade adequada permite o uso continuado do tubo de A&R para elevar ou abaixar a tubulação e vice-versa. Cada cabo 150 e tubo de A&R 158 podem ainda ser independente ou separadamente conectados com ou desconectados de um bloco de captação 152 e, desta forma da tubulação, enquanto está total ou substancialmente paralelo.

[0078] A Figura 8a mostra outra vista de uma parte do método para abandono de uma tubulação, similar ao mostrado nas Figuras 4e e 4f.

[0079] Na Figura 8a, é mostrado o fundo de um aparato de tensão e de lançamento de tubulação 201 localizado em uma embarcação adequada 202 possuindo uma abertura central 203.

[0080] Uma tubulação 205 que está sendo abandonada possui um conjunto de conexão 207 que possui um terminal conector 209 conectando com uma placa tripla 211. A título de exemplo, a tração no topo do terminal conector 209 pode ficar entre 500 - 1000 toneladas, por exemplo, em um máximo de 850 toneladas no começo da operação, isto é, quando a tubulação 205 está no seu ponto mais alto e ainda na braçadeira pendente (não mostrada) na embarcação 202, antes de qualquer abaixamento para dentro do mar.

[0081] Também conectada com a placa tripla 21 há um tubo de A&R 213 possuindo um terminal conector 215. Na tração mais alta, conforme descrito acima, é preferível que o tubo de A&R tenha mais do que 50% da carga, possivelmente mesmo mais do que 60% da carga. O tubo de A&R 213 é tensionado pelo arranjo 201 na embarcação 202.

[0082] A Figura 8a também mostra um cabo de elevação 220 correndo substancialmente em paralelo ao tubo de A&R 213 e possuindo um terminal conector 222 para conectar o cabo 220 com a placa tripla 211.

[0083] A Figura 8a mostra o cabo de elevação 220 passando pelo menos parcialmente através da torre de lançamento (não totalmente mostrada, mas incluindo o aparato de tensão e de lançamento de tubulação 201). A carga tomada pelo cabo de elevação 202 será a remanescente da não tomada pelo tubo de A&R 213, por exemplo, menos do que 50%, opcionalmente, menos do que 40% na tração mais alta.

[0084] A Figura 8b mostra um ROV 224 possuindo um umbilical 226, para conexão e desconexão do cabo de elevação 220 com a placa tripla 211. Isto é, durante um método de abandono de uma tubulação 205, o RV 224 pode desconectar o cabo de elevação 220, seguido da extração do abaixamento da tubulação 205 ao longo do período de tração no topo e de maior tração. Isto é, usualmente, quando a extremidade da tubulação 205 está sendo abaixada a partir da embarcação 202, e desta forma tem dentro do, o peso máximo e suspensa pelo, mar. Quando a tubulação 205 é progressivamente lançada no fundo do mar (não mostrado nas Figuras 8a e 8b), o peso total é reduzido, de forma que uma capacidade de carregar carga menor é exigida para continuar a abaixar a tubulação 205. Desta forma, há uma profundidade em que um abaixamento adicional da tubulação 205 pode ser alcançado simplesmente por meio do tubo de A&R 213 e da tração do mesmo pelo arranjo de tensão e de lançamento de tubulação 201.

[0085] O arranjo reverso ao mostrado nas Figuras 8a e 8b pode ser utilizado para a parte final da elevação da tubulação 205, em um método de recuperação da tubulação 205 a partir do fundo do mar. Isto é, a uma profundidade adequada (seguido da elevação da tubulação 205 utilizando o tubo de A&R 213 correndo ao longo do arranjo de tensão e de lançamento de tubulação 201), um ROV 224 pode ser utilizado para conectar o cabo de elevação 220 com a placa tripla 211, e desta forma conectar indiretamente o cabo de elevação 220 com a tubulação 205, para posterior elevação da tubulação 205 até a embarcação 202, durante o período de tração e de carga máximas.

[0086] A presente invenção é também capaz de considerar uma repartição definida da carga entre o cabo de elevação 220 e o tubo de A&R 213, durante o período de abandono e recuperação, quando ambos estão em uso ou ambos são exigidos. Esta repartição da carga mantém ou preserva o equilíbrio geral da placa tripla e do sistema de A&R.

[0087] Por exemplo, um tubo de A&R pode correr em um modo mestre quando o mecanismo de elevação para o cabo de elevação está em um modo escravo. Desta forma, o sistema de A&R pode ser estabelecido pelos tensores no arranjo de lançamento de tubulação, que controla a velocidade de lançamento da tubulação sobre o fundo do mar. A tração sobre o tubo de A&R pode ser continuamente monitorada com células de carga de tensor. A tração exigida para o cabo de elevação pode então ser calculada de acordo com a razão desejada ou preferida entre os mesmos e desta forma esta tração exigida pode ser comunicada ao mecanismo de elevação para prover a quantidade certa da tração total para a tubulação. Isto garante a estabilidade do sistema.

[0088] A profundidade na qual a desconexão do cabo de elevação (ou, alternativamente, a desconexão do tubo de A&R) da tubulação durante o método de abandono e/ou a conexão oposta do cabo de conexão (ou do tubo de A&R) com a tubulação durante a recuperação da tubulação é baseada em certo número de parâmetros, incluindo, mas, não limitativamente: profundidade total do mar a partir da embarcação até o fundo do mar; o peso, o tipo e a natureza da embarcação; o peso, o tipo e a natureza do tubo de A&R; o peso, o tipo e a natureza do cabo de elevação e do guincho. Ela pode também depender de a tubulação estar cheia ou vazia.

[0089] A título apenas de exemplo, para um tubo de 14" x 34 wt e a uma profundidade de água de 3000m, a tração dinâmica de topo (cheio) ao nível do mar é de aproximadamente 8451 Um cabo de elevação e guincho ajudando o tubo de A&R seriam, desta forma, necessários para dar uma contribuição de aproximadamente 295 t inicialmente. O comprimento de linha de lançamento aproximado do dispositivo de abaixamento necessário para o abaixamento é de aproximadamente 3400m.

[0090] À profundidade de cerca de 1800m de água, a tração terá decaído o suficiente para que o cabo de elevação possa ser desconectado e que o tubo de A&R possa continuar com a operação de abandono sem ajuda. O componente do pico de tração da tubulação terá decaído para aproximadamente 338 t. A massa total do tubo seguidor suspenso (também cheio) é de aproximadamente 217 t, de forma que a carga total suspensa pelos tensores será de aproximadamente 555 t.

[0091] A presente invenção provê um método de abandono e recuperação, no qual a capacidade de carga tanto do duto de manuseio tubular flexível quanto do cabo de elevação, para pelo menos parte do abaixamento e da elevação da tubulação, é capaz de operar de modo mais seguro, ou nas profundidades existentes, ou mesmo em profundidades maiores até o fundo do oceano do que antes, ou ambos. Quando as operações ocorrem em águas profundas, de > 1000m e, progressivamente, em profundidades de até 2000m ou mesmo 3000m, o comprimento e o peso do cabo de elevação tornam-se fatores importantes. A utilização adicional da capacidade de carga de um cabo de elevação, pelo menos durante o período de maior carga e tração, usualmente quando a tubulação ainda está próxima da embarcação, supera o fator limitante do quão profundo o cabo de elevação por si próprio pode ser utilizado para esta operação.

[0092] A utilização de uma placa tripla deslocada e do cálculo da carga mestre- escravo e o monitoramento posterior permite a utilização de um controle muito estrito da repartição da carga durante o (usualmente) período mais crítico do abaixamento e da elevação da tubulação, isto é, na e fora da embarcação, e próximo da embarcação.

Claims (14)

1. Método de abandono de uma tubulação que está sendo lançada por uma embarcação de lançamento de tubulação, em que a dita tubulação está sendo mantida por uma torre de lançamento compreendendo um arranjo de tensão e de lançamento de tubulação, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos as etapas de: (a) conectar a extremidade da tubulação a um tubo de A&R de duto de manuseio tubular flexível sendo mantido pelo arranjo de tensão e capaz de aguentar uma força de tração axial; (b) conectar em separado a tubulação a um cabo de elevação; e (c) abaixar a tubulação em direção ao fundo do mar.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a etapa de: (d) desconectar o cabo de elevação da tubulação antes de a extremidade da tubulação alcançar o fundo do mar.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o duto tubular flexível e o cabo de elevação são conectados à tubulação por meio de um dispositivo intermediário.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o dispositivo intermediário é uma placa tripla, preferencialmente uma placa tripla deslocada.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o cabo de elevação fica total ou substancialmente paralelo ao eixo vertical do arranjo de tensão e lançamento de tubulação.

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o cabo de elevação passa pelo menos parcialmente através da torre de lançamento.

7. Método de recuperação de uma tubulação abandonada no fundo do mar até uma embarcação de lançamento de tubulação tendo uma torre de lançamento compreendendo um arranjo de tensão e de lançamento de tubulação, a dita tubulação sendo conectada a um tubo de A&R de duto de manuseio tubular flexível sendo mantido pelo arranjo de tensão na embarcação de lançamento de tubulação e capaz de aguentar uma força de tração axial, caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos as etapas de: (i) elevar o duto de manuseio tubular flexível e a tubulação conectada; (ii) conectar em separado a tubulação a um cabo de elevação; e (iii) elevar a tubulação até a embarcação de lançamento de tubulação.

8. Método de recuperação, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a etapa (ii) é executada antes da etapa (i).

9. Método de recuperação, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a etapa (ii) é realizada antes de a tubulação alcançar a embarcação de lançamento de tubulação.

10. Método de recuperação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 9, caracterizado pelo fato de que o duto de manuseio tubular flexível e o cabo de elevação são conectados à tubulação por meio de um dispositivo intermediário.

11. Método de recuperação, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o dispositivo intermediário é uma placa tripla.

12. Método de recuperação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 11, caracterizado pelo fato de que o duto de manuseio tubular flexível e a tubulação conectada são elevados até a embarcação de lançamento de tubulação utilizando uma torre de lançamento compreendendo um arranjo para elevação de tubulação, e sendo que o cabo de elevação fica total ou substancialmente paralelo ao eixo vertical do arranjo de lançamento de tubulação, ou o cabo de elevação passa pelo menos parcialmente através da torre de lançamento, ou ambos.

13. Sistema de abandono e recuperação, A&R, caracterizado pelo fato de compreender uma tubulação sendo lançada ou elevada por uma embarcação de lançamento de tubulação compreendendo uma torre de lançamento compreendendo um arranjo de tensão e lançamento de tubulação, o sistema capaz de abandonar e recuperar a tubulação compreendendo um método de abandono de uma tubulação conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, e um método de recuperação de uma tubulação conforme definido em qualquer uma das reivindicações 7 a 12.

14. Embarcação de lançamento de tubulação, caracterizadapelo fato de compreender um sistema de A&R conforme definido na reivindicação 13.

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