BR112013026983B1 - sistema de tubo ascendente híbrido e método para comunicar fluido entre um local submarino e uma embarcação na superfície ou próxima da superfície - Google Patents

sistema de tubo ascendente híbrido e método para comunicar fluido entre um local submarino e uma embarcação na superfície ou próxima da superfície Download PDF

Info

Publication number
BR112013026983B1
BR112013026983B1 BR112013026983-9A BR112013026983A BR112013026983B1 BR 112013026983 B1 BR112013026983 B1 BR 112013026983B1 BR 112013026983 A BR112013026983 A BR 112013026983A BR 112013026983 B1 BR112013026983 B1 BR 112013026983B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
composite
elongated support
flexible
conduits
conduit
Prior art date
Application number
BR112013026983-9A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112013026983A2 (pt
Inventor
Stephen Hatton
Original Assignee
Magma Global Limited
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GB1106473.0A external-priority patent/GB2490113A/en
Priority claimed from US13/158,100 external-priority patent/US20120312544A1/en
Priority claimed from GBGB1112469.0A external-priority patent/GB201112469D0/en
Priority claimed from GBGB1116226.0A external-priority patent/GB201116226D0/en
Application filed by Magma Global Limited filed Critical Magma Global Limited
Publication of BR112013026983A2 publication Critical patent/BR112013026983A2/pt
Publication of BR112013026983B1 publication Critical patent/BR112013026983B1/pt

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/01Risers
    • E21B17/012Risers with buoyancy elements
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/10Wear protectors; Centralising devices, e.g. stabilisers
    • E21B17/1035Wear protectors; Centralising devices, e.g. stabilisers for plural rods, pipes or lines, e.g. for control lines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

SISTEMA DE TUBO ASCENDENTE HÍBRIDO, E, MÉTODO PARA COMUNICAR FLUIDO ENTRE UM LOCAL SUBMARINO E UMA EMBARCAÇÃO NA SUPERFÍCIE OU PRÓXIMA DA SUPERFÍCIE. Um sistema de tubo ascendente híbrido compreende uma seção de tubo ascendente inferior fixada entre uma âncora submarina inferior e uma estrutura flutuante superior, e uma seção de tubo ascendente superior que se estende entre a seção de tubo ascendente inferior e uma embarcação na superfície ou próxima da superfície. A seção de tubo ascendente inferior compreende um suporte alongado e um ou mais condutos de fluido compósitos fixados e estendendo-se adjacentes ao suporte alongado. Os condutos de fluido compósitos compreendem um material compósito formado de pelo menos uma matriz e um ou mais elementos de reforço embutidos dentro da matriz. A seção de tubo ascendente superior compreende um ou mais condutos flexíveis em comunicação fluida com os condutos de fluido compósitos.

Description

SISTEMA DE TUBO ASCENDENTE HÍBRIDO E MÉTODO PARA COMUNICAR FLUIDO ENTRE UM LOCAL SUBMARINO E UMA EMBARCAÇÃO NA SUPERFÍCIE OU PRÓXIMA DA SUPERFÍCIE CAMPO DA INVENÇÃO
[0001] A presente invenção se refere a um sistema de tubo ascendente híbrido.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[0002] Na indústria de petróleo e gás ao largo da costa comunicação de fluido entre uma local submarino e uma embarcação na superfície, tal como uma embarcação FPSO, é obtida via sistemas de conduto chamados tubos ascendentes. Muitas configurações de tubo ascendente existem, tais como tubos ascendentes em catenária, tubos ascendentes tracionados pelo topo e tubos ascendentes híbridos.
[0003] Um tubo ascendente híbrido tipicamente consiste de um feixe quase vertical de tubos metálicos compostos de uma pluralidade de condutos externos circunferencialmente dispostos em tomo de um tubo estrutural central de maior diâmetro que é tipicamente evacuado e vedado. Os tubos externos são frequentemente referidos como linhas periféricas e são usados para comunicação de fluido ao longo do comprimento do feixe de tubo ascendente. A extremidade inferior do feixe é ancorada, via o tubo estrutural central, no leito marinho e termina perto da superfície da água por uma grande estrutura flutuante, tal como um tanque de pressão que provê tração e assim suporta o feixe de tubos de uma maneira tal que resiste às cargas ambientais aplicadas. Na extremidade de topo do feixe de tubo ascendente cada linha periférica é conectada a uma embarcação na superfície por um união de tubo flexível configurada em geometria de catenária pendente livre.
[0004] Uma vantagem do feixe híbrido de tubo ascendente sobre outras configurações de tubo ascendente é que a seção de feixe é largamente estática e não é afetada por movimentos de onda e da embarcação devido à localização da seção de topo abaixo da zona de onda e o uso de uniões flexíveis que largamente isolam movimentos da embarcação da seção de feixe.
[0005] Um benefício adicional do feixe híbrido é que ele pode ser projetado para ser neutralmente flutuante, fabricado na costa e instalado usando um método de instalação fora de reboque e de levantamento. A flutuabilidade neutra é obtida através da aplicação de módulos de espuma sintática ao longo de todo o comprimento do tubo ascendente para suportar as linhas periféricas de aço. Tal uso de módulos de flutuabilidade sintática é ilustrado na figura 1 que é um corte transversal lateral de uma porção de um feixe híbrido conhecido 10. O feixe 10 inclui um tubo estrutural central de grande diâmetro 12 que é circundado por linhas periféricas de menor diâmetro 14. Segmentos ou módulos de espuma sintática 16 são providos para encerrar completamente o tubo 12 e as linhas 14.
[0006] Em seguida à instalação, o tubo ascendente pode se posicionar livremente em virtude de sua flutuabilidade sintática e tanque de pressão de suporte em seguida a que as uniões flexíveis podem ser instaladas e conectadas entre o feixe híbrido e a embarcação na superfície.
[0007] Como notado acima, sistemas de tubo ascendente híbridos conhecidos incorporam material de flutuabilidade sintática, tal como é ilustrado na Figura 1. Além de prover flutuabilidade este material é também considerado para isolar as linhas periféricas. Embora um grau de isolamento possa ser obtido, este pode ser insuficiente devido a perdas por convecção de água quente no intervalo de água 18 (Figura 1) entre as linhas 14 e o material de flutuabilidade 16 e como tal materiais de isolamento especializados são frequentemente necessários além da flutuabilidade sintática. Ainda mais, o material de flutuabilidade sintática é muito caro com poucos fornecedores internacionais.
[0008] Outra desvantagem é que o peso das linhas periféricas é tal que o tanque de pressão superior se toma excessivamente grande, particularmente em águas profundas, de tal modo que ele é difícil de fabricar, lançar e manipular durante a instalação.
[0009] Outra desvantagem de sistemas de tubo ascendente híbridos conhecidos é o problema associado com a interação estrutural entre as linhas periféricas e o membro estrutural central. Tipicamente as linhas periféricas são suspensas a partir da extremidade de topo do feixe e deixadas pender e deslizar axialmente com respeito ao tubo estrutural central. Como tal as linhas periféricas vão normalmente ter uma tração máxima na sua extremidade de topo devido ao próprio peso e tração zero na sua extremidade inferior. Na extremidade de topo de cada linha periférica seu peso é reagido para dentro do tubo central e enquanto a tração efetiva transversal à seção pode ser modesta, a tração real de parede na parede do tubo estrutural central pode ser proibitiva de tal modo que isto pode limitar o peso e o número de linhas periféricas que são viáveis. Isto tem um sério impacto sobre a profundidade de água aplicável.
[00010] O problema de movimento axial linha periférica com respeito ao tubo central é ainda agravado quando a seção de feixe é flexionada e as mudanças resultantes de curvatura causam mais movimento axial relativo entre o tubo central e as linhas periféricas. Devido à alta rigidez axial das linhas periféricas não é prático restringir este movimento axial devido à alta tração resultante e à compressão gerada que pode danificar os módulos flutuabilidade e outros acessórios.
[00011] Mais um problema que resulta deste método conhecido de suportar as linhas periféricas é aquele de dilatação relativa com respeito aos tubo central. As linhas periféricas dilatam e contraem devido a efeitos de pressão e temperatura de tal modo que a extremidade inferior das linhas periféricas move-se axialmente com respeito ao tubo central. Em águas profundas este pode ser um movimento significante da ordem de 1-5 m e é reconhecido por aqueles especialistas na técnica que este é um problema difícil de resolver, requerendo tubos de união grandes e complexos com suficiente flexibilidade para acomodar o movimento.
[00012] Estas e outras questões de projeto aumentam de complexidade com a profundidade e o número de linhas periféricas de tal modo que é difícil de usar economicamente esta tecnologia além de certas profundidades da água.
[00013] A US 6.082.391 descreve um exemplo de um sistema de tubo ascendente híbrido conhecido.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[00014] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção é provido uma sistema de tubo ascendente híbrido, compreendendo:
uma seção de tubo ascendente inferior presa entre uma âncora submarina inferior e uma estrutura flutuante superior e compreendendo um suporte alongado e uma pluralidade condutos de fluido compósitos presos e estendendo-se adjacentes ao suporte alongado, em que os condutos de fluido compósitos compreendem um material compósito formado de pelo menos uma matriz e um ou mais elementos de reforço encastrados dentro da matriz, e
uma seção de tubo ascendente superior que se estende entre a seção de tubo ascendente inferior e uma embarcação na superfície ou próxima da superfície e que compreende um ou mais condutos flexíveis em comunicação fluida com os condutos de fluido compósitos.
[00015] Em uso, comunicação de fluido pode ser obtida entre um local submarino e a embarcação na superfície ou próxima da superfície via os condutos de fluido compósitos da seção de tubo ascendente inferior e os condutos flexíveis da seção de tubo ascendente superior.
[00016] O sistema de tubo ascendente híbrido pode ser configurado para acomodar comunicação de fluido a partir de um local submarino para uma embarcação na superfície ou próxima da superfície. Em uma forma de realização particular o sistema de tubo ascendente híbrido pode ser configurado para acomodar comunicação de fluido de produto de hidrocarboneto a partir de um campo de produção submarino para uma embarcação na superfície ou próxima da superfície, tal como uma embarcação FPSO. O sistema de tubo ascendente híbrido pode ser configurado para acomodar comunicação de fluido a partir de uma embarcação na superfície ou próxima da superfície para um local submarino. Por exemplo, o sistema de tubo ascendente pode acomodar comunicação de fluido de, por exemplo, fluido hidráulico para atuação de uma ferramenta, fluidos de injeção para injeção em um furo de poço subterrâneo, fluido de purga e similares.
[00017] A construção compósita dos condutos de fluido pode permitir que a seção transversal da seção de tubo ascendente inferior seja grandemente simplificada e ao mesmo tempo proporcionar desempenho melhorado. Por exemplo, a construção compósita pode permitir que os condutos de fluido compósitos sejam configurados com flutuabilidade quase neutra quando as linhas são cheias com ar na água. Isto pode permitir que a necessidade para flutuabilidade adicional complexa e cara, tal como material de flutuabilidade sintática, seja eliminada ou pelo menos minimizada. Em algumas formas de realização, o sistema de tubo ascendente híbrido pode não incluir quaisquer medidas de flutuabilidade especializadas, tais como material de flutuabilidade sintática.
[00018] A construção compósita dos condutos de fluido podem permitir que ditos condutos apresentem resistência suficientemente alta para acomodar carga de pressão e outras cargas aplicadas. Ainda mais, a construção compósita pode permitir que os condutos de fluido sejam significativamente mais leves do que tubo não compósito, tal como tubo metálico ou tubo não ligado. Este baixo peso pode levar a numerosas vantagens, algumas das quais serão descritas abaixo.
[00019] A construção compósita dos condutos de fluido pode permitir características térmicas significativamente melhoradas em comparação com estruturas de tubo não compósito. Por exemplo, a construção compósita pode prover condutividade térmica grandemente reduzida o que reduz perdas de calor e permite que a necessidade para isolamento seja eliminada ou grandemente reduzida. Ainda mais, a construção compósita pode auxiliar a minimizar as características de dilatação térmica. Por exemplo, a construção compósita dos condutos de fluido pode permitir uma menor variação de comprimento axial comparada com estruturas não compósitas e assim auxiliar a eliminar ou pelo menos aliviar problemas associados. Porém, mesmo em circunstâncias onde a variação de comprimento axial vai ocorres, estas variações podem ser acomodadas pela construção compósita em virtude de uma capacidade aumentada para acomodar taxas de deformação mais altas. Assim, por exemplo, forças de tração e compressão axial podem ser mais prontamente acomodadas. Ainda mais, quaisquer deformações laterais causadas por extensão axial podem também ser prontamente acomodadas sem risco de exceder limites elásticos operacionais.
[00020] A seção de tubo ascendente inferior pode ser disposta em uma configuração substancialmente linear. Ou seja, em um estado sem carga a seção de tubo ascendente inferior pode ser substancialmente reta. A seção de tubo ascendente inferior pode ser disposta em uma orientação substancialmente vertical. Tal orientação vertical pode ser obtida por ação da estrutura flutuante provendo empuxo ascendente. Este empuxo ascendente pode prover um grau de tração dentro da seção tubo ascendente inferior. A provisão de condutos de fluido compreendendo ou formados por um material compósito reduz grandemente o peso destes condutos em relação a estruturas não compósitas. Esta disposição pode permitir uma redução no empuxo ascendente requerido provido pela estrutura flutuante. Consequentemente, o volume requerido da estrutura flutuante pode ser significativamente reduzido em relação a sistemas da técnica anterior. Em algumas formas de realização a presente invenção pode permitir uma redução em volume da estrutura flutuante de até 50% em relação a sistemas da técnica anterior.
[00021] A estrutura flutuante pode ser inteiramente submersa. Esta disposição pode permitir que a estrutura flutuante, e assim a seção de tubo ascendente inferior sejam isoladas de condições de superfície tais como condições de onda e similares.
[00022] A estrutura flutuante pode compreender um tanque de pressão. A estrutura de flutuabilidade pode compreender material flutuante, tal como espuma ou similar.
[00023] O suporte alongado pode ser preso entre a âncora inferior e estrutura flutuante superior. Consequentemente, o empuxo ascendente aplicado pela estrutura flutuante pode estabelecer tração dentro do suporte alongado.
[00024] O suporte alongado pode definir uma estrutura rígida.
[00025] O suporte alongado pode compreende um tubo ou coluna de tubos. Em tal disposição o suporte alongado pode ser disposto para ser vedado de tal modo que dito suporte pode apresentar um grau de flutuabilidade em relação a uma estrutura equivalente não vedada. O suporte alongado pode compreender uma disposição de armação espacial.
[00026] O suporte alongado pode compreender um metal ou liga metálica. O suporte alongado pode compreender ou ser formado por um material compósito.
[00027] A âncora submarina inferior pode definir uma âncora de leito marinho. A âncora submarina inferior pode ser provida por qualquer âncora apropriado como pode ser selecionada por uma pessoa especializada na técnica, tal como uma base de gravidade, estaca de sucção, estaca perfurada e concretada, estaca dirigida, estaca jateada e similares.
[00028] A âncora submarina inferior pode compreender uma cabeça de poço submarina. A âncora submarina inferior pode compreender uma infraestrutura de produção submarina, tal como um conjunto de coletor ou similar.
[00029] Um conduto de fluido compósito pode ser preso ao suporte alongado em pelo menos um local. Um conduto de fluido compósito pode ser rigidamente preso ao suporte alongado em pelo menos um local. Tal conexão rígida pode permitir transferência de carga entre o conduto e o suporte alongado. O suporte alongado pode ser configurado para suportar o peso de um ou mais dos condutos de fluido compósitos. Em virtude da construção compósita dos condutos de fluido, peso pode ser minimizado de tal modo que a carga transferida para o suporte alongado pode também ser minimizada. Isto pode permitir que o sistema de tubo ascendente híbrido seja utilizado em maiores profundidades de água. Ainda mais, um grau de redução de dimensão do suporte alongado pode ser possível.
[00030] Um conduto de fluido compósito pode ser rigidamente preso a uma região superior do suporte alongado.
[00031] Um conduto de fluido compósito pode ser rigidamente preso a uma região inferior do suporte alongado.
[00032] Um conduto de fluido compósito pode ser rigidamente preso a ambas as regiões superior e inferior do suporte alongado. Em tal disposição quaisquer mudanças de comprimento axial do conduto de fluido, por exemplo, por efeitos térmicos e de pressão, pode resultar em forças axiais de compressão e/ou tração, e/ou forças resultando de deformação lateral. Ainda mais, qualquer flexão longitudinal do suporte alongado, por exemplo, devido a condições ambientais, pode resultar em forças axialmente aplicadas. Por exemplo, um conduto de fluido sobre um lado interno de um raio de flexão da estrutura alongada vai ser submetido a forças de compressão, e talvez também forças causadas por qualquer deformação lateral resultante. Inversamente, um conduto de fluido sobre um lado externo de um raio de flexão do suporte alongado vai ser submetido a forças de tração. Porém, a construção compósita dos condutos de fluido pode permitir que taxas de deformação aumentadas sejam acomodadas assim permitindo que tais deformações e carga associada sejam prontamente acomodadas dentro de limites elásticos.
[00033] Um conduto de fluido compósito pode ser rigidamente preso a uma região intermediária do suporte alongado.
[00034] Um conduto de fluido compósito pode ser flexivelmente preso ao suporte alongado em pelo menos um local. Em tal disposição uma conexão flexível pode ser obtida em pelo menos uma direção ou plano, por exemplo, em pelo menos uma de direções axial e lateral. Tal disposição de conexão flexível pode, por exemplo, permitir que o conduto de fluido compósito seja retido em estreita proximidade com a estrutura de suporte alongado, sem requerer uma conexão rígida. Como tal, nos locais de conexão flexível um grau de movimento relativo do conduto de fluido e o suporte alongado pode ser permitido. Este movimento relativo pode compreender movimento axial. Em tal disposição de conexão flexível, movimento lateral relativo entre o conduto de fluido e a estrutura alongada no ponto de conexão pode ser substancialmente impedido.
[00035] Um conduto de fluido compósito pode ser flexivelmente preso ao suporte alongado em um local que é intermediário a regiões de extremidade opostas do suporte alongado.
[00036] Um conduto de fluido compósito pode ser flexivelmente preso ao suporte alongado em múltiplos locais.
[00037] O sistema de tubo ascendente pode compreender pelo menos uma estrutura de guia configurada para reter ou guiar um ou mais dos condutos de fluido em estreita proximidade com o suporte alongado. A estrutura de guia pode ser configurada para prover uma conexão flexível, pelo menos em um plano ou direção, entre um conduto de fluido e o suporte alongado. A estrutura de guia pode compreender uma ou mais porções de guia tubulares configuradas para acomodar a passagem de um ou mais condutos de fluido através da mesma. A estrutura de guia pode fazer uma parte integrante do suporte alongado. A estrutura de guia pode ser formada separadamente do suporte alongado e configurada para ser presa ao mesmo.
[00038] Um ou mais dos condutos de fluido pode se estender extemamente ao suporte alongado. Um ou mais dos condutos de fluido pode se estender intemamente ao suporte alongado.
[00039] Um conduto de fluido compósito pode ser não metálico. Ou seja, a parede estrutura de um conduto de fluido compósito não inclui qualquer material metálico.
[00040] Um ou mais condutos de fluido compósitos podem ser formados exclusivamente a partir do material compósito. Por exemplo, toda a espessura de parede dos condutos de fluido compósitos pode ser formada do material compósito. Em algumas formas de realização a quantidade de elementos de reforço pode variar através da espessura de parede dos condutos de fluido compósitos. Em uma forma de realização a quantidade de elementos de reforço pode variar a partir de zero na região interna da parede de um conduto de fluido compósito, e aumentar de valor em uma direção radial para fora. Em tal disposição a região interna da parede de um conduto de fluido compósito pode ser composta substancialmente inteiramente de material de matriz.
[00041] A presente invenção pode excluir estruturas de tubo não ligado.
[00042] Um conduto flexível pode se estender entre a embarcação e a seção de tubo ascendente inferior em uma forma de catenária.
[00043] Os condutos flexíveis podem se estender independentemente entre a embarcação e a seção de tubo ascendente inferior. Os condutos flexíveis, ou pelo menos alguns dos condutos flexíveis podem ser presos entre si, por exemplo enfeixados entre si, para se estender coletivamente entre a seção de tubo ascendente inferior e a embarcação.
[00044] Um ou mais condutos flexíveis pode ser integralmente formados com um ou mais condutos de fluido compósitos correspondentes. Por exemplo, um conduto flexível pode ser definido por uma continuação de um conduto de fluido compósito.
[00045] Um ou mais condutos flexíveis podem ser separadamente formados e acoplados a condutos de fluido compósitos correspondentes, por exemplo, via uma conexão vedada.
[00046] Um ou mais dos condutos flexíveis podem compreender um material compósito formado de pelo menos uma matriz e um ou mais elementos de reforço encastrados dentro da matriz. O material compósito dos condutos flexíveis pode ser idêntico, similar ou diferente partir do material compósito dos condutos de fluido.
[00047] Em formas de realização onde condutos flexíveis compreendem ou são formados por um material compósito o peso de ditos condutos flexíveis será menor do que, por exemplo, tubo não compósito, tal como tubo metálico, tubo não ligado ou similares. Como tal, a resposta dinâmica dos condutos flexíveis pode ser desfavorável, por exemplo, respostas a condições ambientais, desvios da embarcação, vibrações induzidas por vórtice e similares. Para procurar solucionar este problema o sistema de tubo ascendente híbrido pode compreender uma disposição de peso presa a um ou mais condutos flexíveis da seção de tubo ascendente superior. A disposição de peso pode ser configurada para modificar a resposta dinâmica de um ou mais condutos flexíveis da seção de tubo ascendente superior. A disposição de peso pode ser configurada para solicita um conduto flexível para um formato ou forma desejados, tal como uma forma de catenária. A disposição de peso pode ser presa a uma região de um ou mais condutos flexíveis que se destina a definir uma região mais inferior de ditos um ou mais condutos flexíveis. Uma única disposição de peso pode ser prevista. Em tal disposição a única disposição de peso pode ser presa a um ou uma pluralidade de condutos flexíveis. Uma pluralidade de disposições de peso pode ser prevista e presa a diferentes condutos flexíveis ou diferentes grupos de conduto flexível.
[00048] A disposição de peso pode ser configurada para aplicar tração dentro de um conduto flexível entre a embarcação e o ponto de conexão da disposição de peso ao conduto flexível. A disposição de peso pode ser configurada para aplicar tração dentro de um conduto flexível entre a seção de tubo ascendente inferior e o ponto de conexão da disposição de peso ao conduto flexível.
[00049] A disposição de peso pode compreender um ou mais elos de corrente. Este peso de elo de corrente tem um número de vantagens. Por exemplo, um número apropriado de elos pode ser selecionado para prover uma corrente com um peso desejado, e o comprimento da corrente pode ser prontamente estendido ou encurtado. Ainda, uma corrente é flexível se ela impacta outro objeto e é considerada como sendo manipulada de maneira relativamente fácil usando práticas e modelos padrões ao largo da costa.
[00050] A matriz do material compósito do conduto pode compreender um material de polímero. A matriz pode compreender um material termoplástico. A matriz pode compreender um material termofixo. A matriz pode compreender uma poliaril éter cetona, uma poliaril cetona, uma poliéter cetona (PEK), uma poliéter éter cetona (PEEK), um policarbonato ou similar, ou qualquer combinação apropriadas delas. A matriz pode compreender uma resina polimérica, tal como uma resina epóxi ou similar.
[00051] Os elementos de reforço do material compósito do conduto podem compreender elementos contínuos ou alongados. Os elementos de reforço podem compreender qualquer uma ou uma combinação de fibras poliméricas, por exemplo, fibras de aramida, ou fibras não poliméricas, por exemplo, elementos de carbono, vidro ou basalto ou similares. Os elementos de reforço podem compreender fibras, cordões, filamentos, nanotubos ou similares. Os elementos de reforço podem compreender elementos descontínuos.
[00052] A matriz e os elementos de reforço do material compósito do conduto podem compreender materiais similares ou idênticos. Por exemplo, os elementos de reforço podem compreender o mesmo material que a matriz, embora em uma forma fibrosa, estirada, alongada ou similar.
[00053] O material compósito de uma parede de um conduto de fluido compósito pode compreender ou definir uma variação local em construção para prover uma variação local em uma propriedade do conduto de fluido.
[00054] Tal variação local em uma propriedade do conduto pode permitir talhar uma resposta do conduto a condições de carga dadas.
[00055] A variação local na construção pode compreender pelo menos uma dentre uma variação circunferencial, uma variação radial, uma variação axial no material compósito e/ou na geometria do conduto.
[00056] Em algumas formas de realização pelo menos uma localização de um conduto de fluido que é configurado para interagir com outra estrutura, tal como uma região de conexão rígida, conexão flexível ou similar, pode definir uma região local de resistência aumentada, por exemplo, por propriedades de resistência modificadas dos componentes do material compósito, por geometria modificada, tal como regiões de material mais espessas, ou similares.
[00057] A variação local na construção pode compreender uma variação local no material compósito.
[00058] A variação local de construção pode compreender uma variação no material da matriz. A variação local de construção pode compreender uma variação em uma propriedade material do material da matriz tal como resistência, rigidez, módulo de Young, densidade, coeficiente de dilatação térmica, condutividade térmica, ou similares.
[00059] A variação local de construção pode compreender uma variação nos elementos de reforço. A variação local de construção pode compreender uma variação em uma propriedade material dos elementos de reforço tais como a resistência, rigidez, módulo de Young, densidade, distribuição, configuração, orientação, pretensão, coeficiente de dilatação térmica, condutividade térmica ou similares. A variação local de construção pode compreender uma variação em um ângulo de alinhamento dos elementos de reforço dentro do material compósito. Em tal disposição o ângulo de alinhamento dos elementos de reforço pode ser definido em relação ao eixo longitudinal de um conduto de fluido. Por exemplo, um elemento previsto a um ângulo de alinhamento de 0 grau vai correr inteiramente na direção longitudinal do conduto, e um elemento previsto em um ângulo de alinhamento de 90 graus vai correr inteiramente na direção circunferencial do conduto, com elementos a ângulos de alinhamento intermediários correndo tanto circunferencialmente e longitudinalmente do conduto, por exemplo, em um padrão espiral ou helicoidal.
[00060] A variação local no ângulo de alinhamento pode incluir elementos tendo um ângulo de alinhamento de entre, por exemplo, 0 e 90 graus, entre 0 e 45 graus ou entre 0 e 20 graus.
[00061] Pelo menos uma porção da parede do conduto pode compreender uma variação local na pretensão do elemento de reforço. Nesta disposição a pretensão do elemento de reforço pode ser considerada como sendo uma pretensão, tal como uma pretensão de tração e/ou pretensão de compressão aplicada a um elemento de reforço durante fabricação do conduto, e que pretensão é pelo menos parcialmente ou residualmente retida dentro do conduto fabricado. A variação local em pretensão do elemento de reforço pode permitir que uma característica desejada do conduto seja obtida, tal como uma característica de flexão desejada. Isso pode auxiliar a posicionar ou manipular o conduto, por exemplo, durante instalação, recuperação, bobinamento ou similar. Ainda mais, esta variação local em pretensão do elemento de reforço pode auxiliar a deslocar uma posição neutra de deformação dentro da parede do conduto, que pode auxiliar a prover a distribuição de deformação mais nivelada quando o conduto de fluido está em uso, e/ou, por exemplo, é armazenado, tal como em uma configuração bobinada.
[00062] Um conduto de fluido pode compreender uma variação de construção de material compósito ao longo de seu comprimento para prover uma variação em resistência axial. Por exemplo, uma região superior de um conduto de fluido que é tipicamente exposto a maiores forças de tração, por exemplo, devido ao próprio peso, pode ser provida com um material de construção compósito com uma maior resistência a forças de tração do que uma região inferior do conduto de fluido. Isto pode facilitar talhar o conduto de fluido às condições operacionais precisas, que podem resultar em uma redução em uso de material e assim dos custos.
[00063] O sistema de tubo ascendente pode compreender um ou mais condutos, cabos, fibras, umbilicais ou similares para uso na comunicação de sinais elétricos, sinais ópticos, potência e similar entre o local submarino e a embarcação.
[00064] Os condutos de fluido compósitos podem compreender o mesmo ou similar material compósito e/ou construção. Diferentes condutos de fluido compósitos podem compreender diferentes materiais compósitos e/ou construção.
[00065] Pelo menos um conduto de fluido compósito pode se estender como único componente ao longo do comprimento do suporte alongado. Consequentemente, a provisão de um único componente pode eliminar a exigência para conectores ao longo do comprimento do conduto.
[00066] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção é provido um método de comunicar fluido entre uma local submarino e uma embarcação na superfície ou próxima da superfície, compreendendo:
prender uma seção de tubo ascendente inferior entre uma âncora submarina inferior e uma estrutura flutuante superior, a seção de tubo ascendente inferior tendo um suporte alongado e uma pluralidade de condutos de fluido compósitos presos e estendendo-se adjacente ao suporte alongado, em que os condutos de fluido compósitos compreendem um material compósito formado de pelo menos uma matriz e um ou mais elementos de reforço encastrados dentro da matriz; e
prender uma seção de tubo ascendente superior entre a seção de tubo ascendente inferior e uma embarcação na superfície ou próxima da superfície, em que a seção de tubo ascendente superior compreende uma pluralidade de condutos flexíveis em comunicação de fluido com os condutos de fluido compósitos.
[00067] O método de acordo com o segundo aspecto pode utilizar o sistema de tubo ascendente híbrido de acordo com o primeiro aspecto. Características definidas e implicadas em relação ao primeiro aspecto podem ser aplicadas ao método de acordo com o segundo aspecto.
[00068] De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção é provido uma sistema de tubo ascendente híbrido compreendendo:
uma seção de tubo ascendente inferior tendo um suporte alongado e pelo menos um conduto de fluido compósito preso e estendendo-se adjacente ao suporte alongado, em que o conduto de fluido compósito compreende um material compósito formado de pelo menos uma matriz e um ou mais elementos de reforço encastrados dentro da matriz; e
uma seção de tubo ascendente superior estendendo-se entre a seção de tubo ascendente inferior e uma embarcação na superfície ou próxima da superfície e compreendendo pelo menos um conduto flexível em comunicação de fluido com o pelo menos um conduto de fluido compósito.
[00069] Outro aspecto pode se referir a um sistema de tubo ascendente híbrido, compreendendo:
uma seção de tubo ascendente inferior presa entre uma âncora submarina inferior e uma estrutura flutuante superior e compreendendo um suporte alongado e um ou mais condutos de fluido compósitos presos e estendendo-se adjacente ao suporte alongado, em que os condutos de fluido compósitos compreendem um material compósito formado de pelo menos uma matriz e um ou mais elementos de reforço encastrados dentro da matriz, e em que pelo menos um conduto de fluido compósito é rigidamente preso ao suporte alongado em pelo menos um local 'para permitir transferência de carga entre o conduto e o suporte alongado; e
uma seção de tubo ascendente superior estendendo-se entre a seção de tubo ascendente inferior e uma embarcação na superfície ou próxima da superfície e compreendendo um ou mais condutos flexíveis em comunicação de fluido com o conduto de fluido compósitos.
[00070] Consequentemente, a conexão rígida entre pelo menos um conduto e o suporte alongado pode impedir movimento longitudinal relativo do conduto e suportar, pelo menos na região de conexão.
[00071] Outro aspecto pode se referir a um método para comunicar fluido entre uma local submarino e uma embarcação na superfície ou próxima da superfície, compreendendo:
prender uma seção de tubo ascendente inferior entre uma âncora submarina inferior e uma estrutura flutuante superior, a seção de tubo ascendente inferior tendo uma suporte alongado e um ou mais condutos de fluido compósitos presos e estendendo-se adjacentes ao suporte alongado, em que os condutos de fluido compósitos compreendem uma material compósito formado de pelo menos uma matriz e um ou mais elementos de reforço encastrados dentro da matriz;
prender rigidamente pelo menos um conduto de fluido compósito ao suporte alongado em pelo menos um local; e
prender uma seção de tubo ascendente superior entre a seção de tubo ascendente inferior e uma embarcação na superfície ou próxima da superfície, em que a seção de tubo ascendente superior compreende um ou mais condutos flexíveis em comunicação de fluido com o conduto de fluido compósitos.
[00072] O método pode compreender primeiramente prender o suporte alongado entre a âncora submarina e a estrutura flutuante, e prender subsequentemente um conduto de fluido compósito ao suporte alongado. Isto pode facilitar reequipamento do conduto no suporte alongado.
[00073] Características definidas em relação a um aspecto podem ser providas em combinação com qualquer outro aspecto.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[00074] Estes e outros aspectos da presente invenção vão agora ser descritos, a título de exemplo apenas, com referência aos desenhos anexos, em que:
[00075] A Figura 1 é uma vista em corte transversal lateral de uma seção de tubo ascendente híbrido conhecida que inclui módulos de espuma sintática.
[00076] A Figura 2 é uma ilustração diagramática de um sistema de tubo ascendente híbrido de acordo com uma forma de realização da presente invenção.
[00077] A Figura 3 é um corte transversal lateral através da linha 3-3 da Figura 2.
[00078] A Figura 4 é uma vista ampliada de uma porção do sistema de tubo ascendente híbrido da Figura 2.
[00079] Figura 5 é uma ilustração diagramática de uma porção de uma sistema de tubo ascendente híbrido de acordo com uma forma de realização alternativa da presente invenção;
DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS
[00080] Um sistema de tubo ascendente híbrido, geralmente identificado pelo número de referência 20, de acordo com uma forma de realização da presente invenção é ilustrado na Figura 2. Como vai ser descrito em detalhe abaixo, o sistema de tubo ascendente 20 é disposto para prover comunicação de fluidos entre um local submarino e uma embarcação na superfície 21, tal as uma embarcação FPSO.
[00081] O sistema 10 compreende uma seção de tubo ascendente inferior 22 que se estende entre uma âncora de leito marinho 24 e uma estrutura flutuante na forma de um tanque de pressão 26. O tanque de pressão 26, que é posicionado abaixo da superfície da água 28 e assim isolado de condições da superfície, provê um empuxo ascendente para aplicar tração à seção de tubo ascendente 22 e para reter dita seção em uma posição ereta substancialmente vertical.
[00082] A seção de tubo ascendente inferior 22 compreende um suporte central alongado 30 na forma de uma coluna de tubo que é evacuada e vedada. A extremidade inferior deste suporte alongado 30 é presa à âncora 24, e a extremidade superior é acoplada ao tanque de pressão 26. Consequentemente, o empuxo ascendente a partir do tanque de pressão 26 é aplicada ao longo do suporte 30.
[00083] Uma pluralidade de condutos de fluido compósitos periféricos 32 (apenas dois mostrados na Figura 2 por clareza) estende-se adjacente ao suporte alongado 30, em que os condutos 32 são formados a partir de um material compósito de uma matriz e uma pluralidade de elementos de reforço encastrados dentro da matriz. Embora diferentes variações de material compósito sejam possíveis, na presente forma de realização a matriz compreende poliéter éter cetona (PEEK) com elementos de reforço de fibra de carbono encastrados dentro da matriz de PEEK.
[00084] As extremidades inferiores dos condutos de fluido compósitos 32 são presas a respectivos condutos de alimentação 36 que carregam fluidos, tais como os hidrocarbonetos, a serem comunicados via o sistema de tubo ascendente 20 à embarcação na superfície 21.
[00085] A construção compósita dos condutos de fluido 32 pode permitir que ditos condutos apresentem resistência suficientemente alta para acomodar cargas de pressão e outras cargas aplicadas. Ainda mais, a construção compósita pode permitir que os condutos de fluido compósitos 32 sejam configurados com flutuabilidade quase neutra quando as linhas são cheias de ar na água. Isto pode proporcionar que a necessidade para flutuabilidade adicional complexa e cara, tal como material de flutuabilidade sintático, ser eliminada ou pelo menos minimizada.
[00086] A construção compósita dos condutos de fluido 32 pode permitir características térmicas significativamente melhoradas em comparação com as estruturas não compósitas. Por exemplo, a construção compósita pode prover condutividade térmica grandemente reduzida que reduz perdas de calor e permite que a necessidade para isolamento seja eliminada ou grandemente reduzida. Ainda mais, a construção compósita pode auxiliar a minimizar características de dilatação térmica. Por exemplo, a construção compósita dos condutos de fluido pode permitir menor variação de comprimento axial comparada a estruturas não compósitas e assim auxiliar a eliminar ou pelo menos aliviar problemas associados. Porém, mesmo em circunstâncias onde variação de comprimento axial realmente ocorre, tais variações podem ser acomodadas pela construção compósita em virtude de uma capacidade aumentada para acomodar taxas de deformação mais altas. Assim, por exemplo, forças de tração e compressão axiais podem ser mais prontamente acomodadas. Ainda mais, quaisquer deformações laterais causadas por extensão axial podem também ser prontamente acomodadas sem risco de exceder limites elásticos operacionais.
[00087] Os condutos de fluido compósitos 32 são rigidamente presos à extremidade superior do suporte alongado 30 via uma disposição de conexão 34 de tal modo que o peso dos condutos 32 é transferido para o suporte alongado 30 e por fim carregado pelo tanque de pressão 26. A construção compósita dos condutos 32 permite que os condutos sejam mais leves do que estruturas não compósitas e como tal o tanque de pressão 26 e suporte alongado 30 são requeridos para acomodar cargas menores. Em vista disso, o volume do tanque de pressão 26 pode ser reduzido, talvez de até 50%, proporcionando vantagens em termos de manipulação, desenvolvimento e similares. Ainda mais, o suporte 30 pode também ser subdimensionado. Também, a provisão de condutos de fluido compósitos 32 pode possibilitar que o sistema de tubo ascendente híbrido 20 seja utilizado em maiores profundidades de água.
[00088] A seção de tubo ascendente inferior 22 também compreende uma pluralidade de estruturas de guia 38 que são dispostas axialmente ao longo do comprimento do suporte alongado 30 e funcionam para reter os condutos de fluido 32 em proximidade radial como o suporte 30, enqúanto permitem movimento axial dos condutos de fluido 32 em relação ao suporte alongado 30. Consequentemente, as estruturas de guia podem ser consideradas como permitindo que os condutos de fluido 32 sejam flexivelmente acoplados ao suporte alongado 30 em vários locais ao longo de seu comprimento.
[00089] Uma ilustração detalhada de uma estrutura de guia 38 é mostrada na Figura 3, que é um corte transversal lateral através da linha 3-3 na Figura 2. Cada estrutura de guia 38 compreende uma luva 40 que é presa em tomo do suporte alongado 30. Uma pluralidade de membros de funil ou guia tubulares 42 é presa na luva 40 via respectivos braços radiais 44. Cada membro de guia 42 acomoda um conduto de fluido 32 para se estender através dele, assim restringindo movimento lateral relativo dos condutos 38 e do suporte 30, enquanto permitindo que os condutos 32 se movam axialmente em relação ao suporte 30. Em uma forma de realização alternativa a luva 40 pode ser eliminada e os braços radiais 44 podem ser diretamente presos ao suporte alongado 30.
[00090] Com referência outra vez à Figura 2, o sistema de tubo ascendente 20 compreende ainda uma seção de tubo ascendente superior 50 que se estende entre a seção de tubo ascendente inferior 22 e a embarcação na superfície 21. A seção de tubo ascendente superior 20 inclui uma pluralidade de condutos flexíveis 52 em comunicação de fluido com respectivos condutos de fluido compósitos 32 da seção de tubo ascendente inferior 22. Consequentemente, fluido proveniente das linhas de alimentação 36 pode ser comunicado à embarcação na superfície 21 via os condutos de fluido compósitos 32 e os condutos flexíveis 52. Na presente forma de realização os condutos flexíveis 52 são livremente pendentes e se estendem em uma configuração em catenária entre a embarcação 21 e a seção de tubo ascendente inferior 20.
[00091] Os condutos flexíveis 52 na presente forma de realização são formados a partir de um material compósito de uma matriz e uma pluralidade de fibras de reforço encastradas dentro da matriz. O material compósito dos condutos flexíveis 52 é o mesmo que aquele que forma os condutos de fluido 32. Na presente forma de realização os condutos flexíveis 52 são formados separadamente a partir dos condutos de fluido 32 e subsequentemente presos a eles, por exemplo, via conectores tipo haste de encaixar ou similar. Porém, em outras formas de realização os condutos flexíveis 52 podem ser integralmente formados com os condutos de fluido 32. Ou seja, os condutos flexíveis 52 podem ser definidos estendendo-se os condutos de fluido 32 a partir da seção de tubo ascendente inferior 22 para a embarcação 21.
[00092] Na presente forma de realização os condutos de fluido 32 da seção de tubo ascendente inferior 22 são rigidamente presos ao suporte alongado 30 apenas na região superior. Porém, em outras formas de realização mais do que uma conexão rígida podem ser providas. Em uma forma de realização particular uma conexão rígida pode ser provida em ambas as regiões superior e inferior do suporte alongado 30. Em tal disposição quaisquer mudanças de comprimento axial do conduto de fluido, por exemplo, por efeitos térmicos e de pressão, podem resultar em formas de tração e/ou compressão axiais, e/ou forças resultando de deformação lateral. Ainda mais, qualquer flexão longitudinal do suporte alongado, por exemplo, devido a condições ambientais, pode resultar em forças axialmente aplicadas. Por exemplo, um conduto de fluido em um lado interno de um raio de flexão da estrutura alongada vai ser submetido a forças de compressão, e talvez também forças causadas qualquer deformação lateral resultante. Inversamente, um conduto de fluido em um lado externo de um raio de flexão do suporte alongado vai ser submetido a forças de tração. Tais possíveis deformações dos condutos de fluido 32 são ilustradas na Figura 4. A este respeito, o conduto 32a pode representar o comportamento de um conduto submetido a dilatação térmica, e/ou submetido a compressão axial devido à flexão do suporte alongado 30, conforme ilustrado por setas 54. Ainda mais, o conduto 32b pode representar o comportamento de um conduto submetido a contração térmica, e/ou submetido a tração axial devido à flexão do suporte 30. A construção compósita dos condutos de fluido 32 permite que taxas de deformação aumentadas sejam acomodadas assim permitindo que tais deformações e cargas associadas sejam prontamente acomodadas dentro dos limites elásticos.
[00093] Na forma de realização descrita acima os condutos flexíveis 52 da seção de tubo ascendente superior 50 são formados de um material compósito. Ainda que o peso reduzido de tal material compósito seja vantajoso, em algumas situações isto pode apresentar certos problemas. Por exemplo, a resposta dinâmica de condutos flexíveis de baixo peso 52 pode ser indesejável, tal como tendo má resistência ao desvio causado por movimento da embarcação ou condições ambientais, respostas vibratórias e similares. Uma forma de realização modificada da presente invenção que reconhece e procura solucionar estes problemas é ilustrado na Figura 5, referência a que é agora feita. Neste caso a forma de realização da Figura 5 é quase idêntica à primeira mostrada na Figura 2 e as como tal componentes similares compartilham números de referência similares. Ainda mais, para as finalidades de brevidade apenas as diferenças serão realçadas.
[00094] Especificamente, na forma de realização mostrada na Figura 5 os condutos flexíveis 52 da seção de tubo ascendente superior são providas com respectivas disposições de peso 60 que são suspensas a partir dos condutos 52 geralmente nas regiões suspensas as mais inferiores de ditos condutos. Na presente forma de realização cada disposição de peso 60 compreende um comprimento de corrente 62 que é preso a um respectivo conduto 52 via um sistema de freio 64. Cada disposição de peso 60 funciona para aplicar tração dentro de um respectivo conduto 52 entre a embarcação 21 e o ponto de conexão da disposição de peso 60, e também entre este ponto de conexão e a seção de tubo ascendente inferior 20. Esta aplicação de tração dentro dos condutos normalmente leves 52 melhora a resposta dinâmica destes condutos 52.
[00095] Deve ficar entendido que as formas de realização aqui descritas são meramente exemplificativas e que várias modificações podem ser feitas nas mesmas sem sair do escopo da invenção. Por exemplo, qualquer número apropriado de condutos pode ser previsto nas seções de tubo ascendente superior e inferior. Também, condutos adicionais, linhas de controle, umbilicais ou similares podem ser previstos os quais podem, por exemplo, prover comunicação de sinal, transferência de potência ou similar. Também, a presente invenção pode ser apropriadamente utilizada para permitir fluxo partir da embarcação na superfície para o leito marinho.

Claims (25)

  1. Sistema de tubo ascendente híbrido, caracterizado pelo fato de que compreende:
    uma seção de tubo ascendente inferior presa entre uma âncora submarina inferior e uma estrutura flutuante superior e compreendendo um suporte alongado e um ou mais condutos de fluido compósitos presos e estendendo-se adjacentes ao suporte alongado, em que os condutos de fluido compósitos compreendem um material compósito formado de pelo menos uma matriz e um ou mais elementos de reforço embutidos dentro da matriz, e em que o pelo menos um conduto de fluido compósito é rigidamente preso ao suporte alongado em pelo menos um local para permitir transferência de carga entre o conduto e o suporte alongado e
    uma seção de tubo ascendente superior que se estende entre a seção de tubo ascendente inferior e uma embarcação na superfície ou próxima da superfície e que compreende um ou mais condutos flexíveis em comunicação fluida com os condutos de fluido compósitos.
  2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o suporte alongado suporta o peso de um ou mais condutos de fluido compósitos.
  3. Sistema de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que um conduto de fluido compósito é preso rigidamente a uma região superior do suporte alongado.
  4. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a construção compósita provê os condutos de fluido compósitos com flutuabilidade quase neutra quando as linhas estão cheias de ar na água.
  5. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a seção de tubo ascendente inferior é disposta em uma configuração substancialmente linear.
  6. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o suporte alongado é preso entre a âncora inferior e a estrutura flutuante superior, e empuxo para cima aplicado pela estrutura flutuante estabelece tração dentro do suporte alongado.
  7. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que toda a espessura da parede de um conduto de fluido compósito é formada a partir do material compósito.
  8. Sistema de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a quantidade de elementos de reforço varia através da espessura da parede de um conduto de fluido compósito.
  9. Sistema de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a quantidade de elementos de reforço varia a partir de zero na região interna da parede de um conduto de fluido de compósito e aumenta em quantidade em uma direção radial para fora.
  10. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que um ou mais condutos flexíveis são formados integralmente com um ou mais condutos de fluido compósitos correspondentes.
  11. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que um conduto de fluido compósito é flexivelmente preso ao suporte alongado em pelo menos um local, em que a conexão flexível é conseguida em pelo menos uma de uma direção axial e lateral, e em que a conexão flexível opcionalmente compreende um ou mais porções de guia tubular configuradas para acomodar a passagem de um ou mais condutos de fluido através das mesmas.
  12. Sistema de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a conexão flexível permite o movimento axial relativo dos condutos de fluido e do suporte alongado e restringe o movimento lateral relativo entre os condutos de fluido e a estrutura alongada no ponto de conexão.
  13. Sistema de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizado pelo fato de que um conduto de fluido compósito é flexivelmente preso ao suporte alongado em uma localização que é intermediária a regiões de extremidade opostas do suporte alongado.
  14. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que um ou mais condutos flexíveis compreendem um material compósito formado de pelo menos uma matriz e um ou mais elementos de reforço embutidos dentro da matriz.
  15. Sistema de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que compreende um arranjo de peso fixado a um ou mais condutos flexíveis da seção de tubo ascendente superior.
  16. Sistema de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o arranjo de peso está configurado para alterar a resposta dinâmica de um ou mais condutos flexíveis da seção de tubo ascendente superior.
  17. Sistema de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado pelo fato de que o arranjo de peso está configurado para solicitar um conduto flexível em um formato ou forma desejados, tais como uma forma em catenária.
  18. Sistema de acordo com a reivindicação 15, 16 ou 17, caracterizado pelo fato de que o arranjo de peso é fixado a uma região de um ou mais condutos flexíveis, que se destina a definir uma região mais inferior do referido um ou mais condutos flexíveis.
  19. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 18, caracterizado pelo fato de que o arranjo de peso é configurado para aplicar tração axial no interior de um conduto flexível entre a embarcação e o ponto de conexão do arranjo de peso ao conduto flexível.
  20. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 19, caracterizado pelo fato de que o arranjo de peso é configurado para aplicar tração axial no interior de um conduto flexível entre a seção de tubo ascendente inferior e o ponto de conexão do arranjo de peso ao conduto flexível.
  21. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 20, caracterizado pelo fato de que o material compósito de uma parede de um conduto de fluido compósito compreende ou define uma variação local na construção para proporcionar uma variação local em uma propriedade do condutos de fluido.
  22. Sistema de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que pelo menos um local de um conduto de fluido, o qual está configurado para interagir com outra estrutura, define uma região local de resistência aumentada.
  23. Sistema de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 22, caracterizado pelo fato de que pelo menos um conduto de fluido compósito estende como um único componente ao longo do comprimento do suporte alongado.
  24. Método para comunicar fluido entre um local submarino e uma embarcação na superfície ou próxima da superfície, caracterizado pelo fato de que compreende:
    fixar uma seção de tubo ascendente inferior entre uma âncora submarina inferior e uma estrutura flutuante superior, a seção de tubo ascendente inferior tendo suporte alongado e um ou mais condutos de fluido compósitos fixados e estendendo-se adjacentes ao suporte alongado, em que os condutos de fluido compósitos compreendem um material compósito formado por pelo menos uma matriz e um ou mais elementos de reforço embutidos dentro da matriz;
    fixar rigidamente pelo menos um conduto de fluido compósito ao suporte alongada em pelo menos um local, e
    fixar uma seção de tubo ascendente superior entre a seção de tubo ascendente inferior e uma embarcação na superfície ou próxima da superfície, em que a seção de tubo ascendente superior compreende um ou mais condutos flexíveis em comunicação fluida com os condutos de fluido compósitos.
  25. Método de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que compreende primeiramente fixar o suporte alongado entre a âncora submarina e a estrutura flutuante, e, subsequentemente, fixar um conduto de fluido compósito ao suporte alongado.
BR112013026983-9A 2011-04-18 2012-04-18 sistema de tubo ascendente híbrido e método para comunicar fluido entre um local submarino e uma embarcação na superfície ou próxima da superfície BR112013026983B1 (pt)

Applications Claiming Priority (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1106473.0 2011-04-18
GB1106473.0A GB2490113A (en) 2011-04-18 2011-04-18 Composite riser deployment configurations
US13/158,100 US20120312544A1 (en) 2011-06-10 2011-06-10 Riser system
US13/158100 2011-06-10
GB1112469.0 2011-07-20
GBGB1112469.0A GB201112469D0 (en) 2011-07-20 2011-07-20 Riser system
GBGB1116226.0A GB201116226D0 (en) 2011-09-20 2011-09-20 Hybrid riser system
GB1116226.0 2011-09-20
PCT/GB2012/000354 WO2012143672A2 (en) 2011-04-18 2012-04-18 Hybrid riser system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112013026983A2 BR112013026983A2 (pt) 2017-01-10
BR112013026983B1 true BR112013026983B1 (pt) 2020-07-21

Family

ID=46045024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112013026983-9A BR112013026983B1 (pt) 2011-04-18 2012-04-18 sistema de tubo ascendente híbrido e método para comunicar fluido entre um local submarino e uma embarcação na superfície ou próxima da superfície

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2699755B1 (pt)
BR (1) BR112013026983B1 (pt)
WO (1) WO2012143672A2 (pt)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2533123A (en) * 2014-12-10 2016-06-15 Magma Global Ltd Composite component deployment configurations
GB2537089B (en) * 2015-01-19 2020-11-25 Magma Global Ltd Riser system
BR102018076868A2 (pt) 2018-12-21 2020-07-07 Odebrecht Óleo E Gás S.A. sistema de guias em uma torre de elevação híbrida, e, torre de elevação híbrida

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2507672A1 (fr) * 1981-06-12 1982-12-17 Inst Francais Du Petrole Colonne montante pour les grandes profondeurs d'eau
US5657823A (en) * 1995-11-13 1997-08-19 Kogure; Eiji Near surface disconnect riser
FR2768457B1 (fr) 1997-09-12 2000-05-05 Stolt Comex Seaway Dispositif de transport sous-marin de produits petroliers a colonne montante
NO981701D0 (no) * 1998-04-16 1998-04-16 Kvaerner Oilfield Prod As Sammensatt hybridstiger÷r
US6948884B2 (en) * 2001-03-14 2005-09-27 Technip France Vortex-induced vibration reduction device for fluid immersed cylinders
FR2852677B1 (fr) * 2003-03-18 2006-01-06 Saipem Sa Dispositif de rechauffage et d'isolation thermique d'au moins une conduite sous-marine
FR2950650B1 (fr) * 2009-09-28 2013-11-22 Inst Francais Du Petrole Colonne montante avec conduites auxiliaires rigides assemblees par des broches

Also Published As

Publication number Publication date
EP2699755B1 (en) 2017-06-14
WO2012143672A2 (en) 2012-10-26
BR112013026983A2 (pt) 2017-01-10
WO2012143672A3 (en) 2013-10-10
EP2699755A2 (en) 2014-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR112019007789B1 (pt) Instalação offshore
BR112013013721B1 (pt) Tubo, e, método para fabricar um tubo
US8702350B2 (en) Riser assembly
US9334695B2 (en) Hybrid riser system
US10184589B2 (en) Riser assembly and method
AU2011334693B9 (en) Composite pipe
BR112015025902B1 (pt) elemento de fita alongada e corpo de tubo flexível
BR112012012736B1 (pt) cabo umbilical de energia vulcanizado
BRPI0916400B1 (pt) instalação de coluna ascendente e processo de colocação no lugar de uma instalação de coluna ascendente
BR112013013705B1 (pt) Tubo e metodo para fabricar um tubo
BRPI0918944B1 (pt) Estrutura guia para torre de elevação
BR112020004797B1 (pt) Conexão flexível para um riser submarino, riser submarino, instalação submarina e método de instalação de um riser submarino
BR102013010854B1 (pt) Corpo de tubo flexível para um tubo de subida para uso submarino, tubo flexível, tubo de subida, e método de produção de um corpo de tubo flexível
BR112014018722B1 (pt) Limitadores para estruturas fixadas a torres de coluna de ascensão híbrida
BR112019027504B1 (pt) Restritores de curvatura e métodos para implantar um tubo flexível
US9777539B2 (en) Composite component deployment configurations
US9470350B2 (en) Metal-to-composite interfaces
BR112013026983B1 (pt) sistema de tubo ascendente híbrido e método para comunicar fluido entre um local submarino e uma embarcação na superfície ou próxima da superfície
US9518682B2 (en) Multiple flexible seafloor-surface linking apparatus comprising at least two levels
US5791695A (en) Flexible joint for facilitating bending of tubular segments
CA2830056C (en) Flexible wellbore casing guide
BRPI0411578B1 (pt) Sistema de riser tracionado pelo fundo
BR112019016257B1 (pt) Método e aparelho de montagem de um feixe de tubulação alongado offshore e embarcação de instalação
BR102013031613B1 (pt) enrijecedor para risers utilizados em sistemas de extração de petróleo e sistema de extração de petróleo
GB2486332A (en) A pipe system

Legal Events

Date Code Title Description
B06F Objections, documents and/or translations needed after an examination request according art. 34 industrial property law
B06U Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: suspension of the patent application procedure
B09A Decision: intention to grant
B16A Patent or certificate of addition of invention granted

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 18/04/2012, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.