BR112014000155B1

BR112014000155B1 - conector de extremidade, tubulação flexível, coluna de ascensão e método para fornecer um conector de extremidade

Info

Publication number: BR112014000155B1
Application number: BR112014000155-3A
Authority: BR
Inventors: Andrew Peter Roberts; Judimar Clevelario
Original assignee: Ge Oil & Gas Uk Limited
Priority date: 2011-07-04
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2020-12-22
Also published as: BR112014000155A2; CN103782079A; US9546751B2; GB201111371D0; CN103782079B; EP2729723A2; US20140124076A1; AU2012280112A1; DK2729723T3; EP2729723B1; WO2013005000A2; WO2013005000A3; MY172460A

Abstract

VENTILAÇÃO DE GÁS Trata-se de um conector de extremidade, uma tubulação flexível, coluna de ascensão e um método de produção dos mesmos. Também é descrito um método de ventilação de gás dos espaços anulares de uma tubulação flexível. O conector de extremidade inclui um primeiro caminho de comunicação de fluido de fluxo de ventilação. O conector de extremidade é capaz de permitir que o gás seja ventilado a partir de um corpo de tubulação flexível com duas regiões anulares.

Description

Campo da Invenção

[001] A presente invenção refere-se à ventilação de gás. Em particular, mas não de forma exclusiva, a presente invenção refere-se à ventilação de gás a partir de uma tubulação flexível, incluindo um corpo de tubulação flexível e um ou mais conectores de extremidade, e também ao próprio conector de extremidade e à tubu- lação flexível. A ventilação ajuda a impedir o acúmulo de gases que permearam para o corpo da tubulação flexível a partir de fluidos, tais como óleo ou gás sendo trans- portados, e ajuda a reduzir o risco de colapso do dito corpo de tubulação flexível.

[002] Tradicionalmente, a tubulação flexível é utilizada transportar fluidos de produção, tais como óleo e/ou gás e/ou água, de um local para outro. A tubulação flexível é particularmente útil na conexão de uma localização submarina (que pode ser águas profundas) para uma localização no nível do mar. A tubulação flexível é geralmente formada como um conjunto de um corpo de tubulação flexível e um ou mais conectores de extremidade. A tubulação flexível é tipicamente formada como uma combinação de camadas de materiais que formam um duto contendo pressão. A estrutura da tubulação permite grandes deflexões sem causar momentos fletores que prejudicam a funcionalidade da tubulação durante a sua vida útil. O corpo da tubulação é geralmente construído como uma estrutura combinada incluindo cama- das metálicas e poliméricas.

[003] Durante a operação, os fluidos de produção são transportados ao lon- go de um furo interno da tubulação flexível. Esses fluidos de produção podem conter ou compreender gás. Se uma camada de retenção de fluido dentro dela usada para conter os fluidos permite que tal gás permeie através dela, o gás pode ser coletado dentro das camadas do corpo da tubulação flexível. Geralmente falando, a camada de retenção de fluido é composta de um material que impede a migração para fora dos fluidos de produção. Entretanto, ao longo do tempo, o gás pode permear lenta- mente através da camada de retenção de fluido e radialmente para fora para uma região anular além da camada de retenção de fluido. A região anular se estende até a próxima camada geralmente impermeável. O gás tenderá a se acumular na região anular, e se esse gás não for liberado, o acúmulo de pressão (sobrepressão do gás nos espaços anulares) pode causar falha da tubulação flexível. Esse é também um problema para as tubulações flexíveis que podem ser despressurizadas durante o uso, isto é, quando o fluido é interrompido de fluir através do furo da tubulação, o que pode ocorrer por várias razões.

Fundamentos da Invenção

[004] A WO 2010/067092 descreve um arranjo adequado para ventilar uma região anular de uma tubulação flexível. Geralmente, a tubulação flexível e o conec- tor de extremidade incluem características específicas, tal como, um caminho de ventilação, que permite que o gás acumulado seja expelido para a atmosfera.

[005] Entretanto, algumas técnicas conhecidas para ventilar gases são inca- pazes de ventilar os gases acumulados em certas regiões de uma tubulação flexível, ou podem ser complexas ou dispendiosas. Não há método conhecido para impedir o acúmulo de pressão em um corpo de tubulação flexível que tem dois espaços anula- res (isto é, um primeiro espaço anular localizado entre uma camada de retenção de fluido e uma camada de vedação; e um segundo espaço anular entre a camada de vedação e uma camada de bainha externa.

[006] Algumas técnicas conhecidas exigem que um operador monitore ati- vamente a pressão do gás no espaço anular e abra e feche as válvulas de liberação para aliviar a pressão do gás acumulado no espaço anular.

[007] Em adição, o transporte de fluidos de produção é conhecido por fre- quentemente levar às várias camadas da tubulação flexível submetidas a condições relativamente ácidas. Tal serviço “ácido” é devido à migração de sulfeto de hidrogê- nio (H2S) junto com as outras espécies, tal como CO2, a partir do furo interno da tu- bulação radialmente para fora. Esse é um resultado de alguns fluidos de produção contendo concentrações relativamente altas de gás sulfeto de hidrogênio em solu- ção ou na forma gasosa. Sob tais circunstâncias ao longo do tempo, o sulfeto de hidrogênio e as outras espécies de gás, tal como CO2, permeiam através da camada de retenção de fluido nas regiões anulares definidas entre as camadas do corpo de tubulação flexível. O H2O e o CO2 se acumulam nessas regiões anulares e aumen- tam gradativamente a acidez (reduzem o pH) do ambiente nessas regiões. Os com- ponentes metálicos, por exemplo, as fitas que formam a camada de proteção contra pressão e/ou a camada de proteção contra tração nessas regiões anulares, são as- sim submetidos a um aumento da corrosão por ácido, o que, se não suavizado, po- deria levar a taxas extremamente altas de corrosão e possivelmente à falha. Tam- bém está claro que as conexões das extremidade incluem potencialmente muitas partes de componentes metálicos, e poderiam ser igualmente submetidas a um am- biente ácido.

[008] Tal ambiente de serviço ácido pode afetar o desempenho geral de uma tubulação flexível ao longo do tempo. Isso pode levar a uma expectativa de vida útil reduzida ou até à falha da tubulação flexível durante o uso. Uma técnica conhecida é usar os “materiais de serviço ácido” para componentes potencialmente vulneráveis da tubulação flexível. Isso envolve tipicamente o uso de um fio que tenha passado por trabalho quente/frio durante a fabricação, e/ou tenha aditivos resistentes à corro- são adicionados. Esses fios ácidos são mais dispendiosos que os fios padrão, os fios não trabalhados (também chamados de fios doces para uso em ambientes não ácidos). Os fios ácidos também são mais fracos do que os fios doces, indicando a necessidade de mais material para compensar a redução na resistência do fio.

Sumário da Invenção

[009] É um objetivo da presente invenção suavizar ao menos parcialmenteos problemas mencionados acima.

[010] É um objetivo das modalidades da presente invenção fornecer um ar- ranjo no qual o corpo da tubulação flexível seja menos provável de ser sobrepressu- rizado por acúmulo de gás.

[011] É um objetivo das modalidades da presente invenção fornecer um apa- relho capaz de ventilar o gás a partir de um corpo de tubulação flexível com duas regiões anulares, e um método de ventilação de tal corpo de tubulação flexível.

[012] É um objetivo de modalidades da presente invenção fornecer uma tu- bulação flexível que seja menos dispendiosa e mais leve do que certas tubulações flexíveis conhecidas.

[013] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é fornecida um conector de extremidade adequado para ventilar o gás a partir dos espaços anu- lares de um corpo de tubulação flexível conectado a essa, compreendendo: um primeiro caminho de comunicação de fluido de fluxo de ventilação para conectar, em comunicação de fluido, uma região anular interna do corpo de tubula- ção flexível e uma porta de saída no exterior do conector de extremidade; e um caminho de comunicação de fluido do fluxo de ventilação adicional para conectar, em comunicação de fluido, a uma região anular externo do corpo de tubu- lação flexível e a dita porta de saída ou a uma porta de saída adicional no exterior do conector de extremidade.

[014] De acordo com um aspecto adicional da presente invenção, é forneci- da um conector de extremidade adequado para ventilar o gás a partir dos espaços anulares de um corpo de tubulação flexível conectado a essa, compreendendo: um primeiro caminho de comunicação de fluido de fluxo de ventilação para conectar, em comunicação de fluido, uma região anular interna do corpo de tubula- ção flexível e uma porta de saída no exterior do conector de extremidade; um caminho de comunicação de fluido de fluxo de ventilação adicional para conectar, em comunicação de fluido, uma região anular externa do corpo de tubula- ção flexível e ou a dita porta de saída ou a uma porta de saída adicional no exterior do conector de extremidade; e uma válvula sem retorno fornecida no caminho em comunicação de fluido de fluxo de ventilação adicional para inibir a entrada do gás na região anular externa a partir do conector de extremidade.

[015] De acordo com um aspecto adicional da presente invenção, é forneci- do um método para fornecer um conector de extremidade adequado para ventilar o gás a partir dos espaços anulares de um corpo de tubulação flexível conectado a essa, compreendendo: fornecer um primeiro caminho de comunicação de fluido de fluxo de ventila- ção para conectar, em comunicação de fluido, uma região anular interna do corpo de tubulação flexível e uma porta de saída no exterior do conector de extremidade; fornecer um caminho de comunicação de fluido de fluxo de ventilação adici- onal para conectar, em comunicação de fluido, uma região anular externa do corpo de tubulação flexível e ou a dita porta de saída ou uma porta de saída adicional no exterior do conector de extremidade; e fornecer uma válvula sem retorno no caminho em comunicação de fluido de fluxo de ventilação adicional para inibir a entrada do gás na região anular externa a partir do conector de extremidade.

[016] De acordo com um aspecto adicional da presente invenção, é forneci- do um método de ventilação de gás a partir dos espaços anulares de uma tubulação flexível, compreendendo: conectar, em comunicação de fluido, uma região anular interna do corpo de tubulação flexível e uma porta de saída de um conjunto de conector de extremidade, no qual uma extremidade do dito corpo de tubulação flexível é terminada; conectar, em comunicação de fluido, uma região anular externa do corpo de tubulação flexível e ou a dita porta de saída ou uma porta de saída adicional do con- junto de conector de extremidade; e inibir a entrada do gás na região anular externa a partir do conjunto de co- nector de extremidade via uma válvula sem retorno. Certas modalidades da presente invenção fornecem uma metodologia e um aparelho para reduzir o desenvolvimento de pressão nas regiões anulares de uma tubulação flexível, permitindo que o gás seja ventilado a partir das regiões anulares de um corpo de tubulação flexível. Certas modalidades fornecem um arranjo no qual uma tubulação flexível é menos dispendiosas e mais leve do que as tubulações fle- xíveis conhecidas. Certas modalidades fornecem um arranjo no qual alguns fios de serviço ácido de um corpo de tubulação flexível podem ser substituídos fios de ser- viço doce.

Breve Descrição dos Desenhos

[017] As modalidades da invenção são ainda descritas em seguida com rela- ção aos desenhos em anexo, nos quais:

[018] A FIG. 1 ilustra um corpo de tubulação flexível.

[019] A FIG. 2 ilustra um conjunto de coluna de ascensão.

[020] A FIG. 3 ilustra um conector de extremidade de uma tubulação flexível.

[021] A FIG. 4 ilustra uma parte aumentada de parte da FIG. 3.

[022] A FIG. 5 ilustra uma parte aumentada de parte da FIG. 3.

[023] A FIG. 6 ilustra uma parte aumentada de parte da FIG. 3.

[024] A FIG. 7 ilustra uma parte aumentada de parte da FIG. 3.

[025] A FIG. 8 ilustra um conector de extremidade adicional de uma tubula- ção flexível.

[026] A FIG. 9 ilustra um conector de extremidade adicional de uma tubula- ção flexível.

[027] A FIG. 10 ilustra uma parte aumentada de parte da FIG. 9.

[028] A FIG. 11 ilustra uma parte aumentada de parte da FIG. 9.

[029] A FIG. 12 ilustra uma representação esquemática dos caminhos de ventilação da FIG. 3.

[030] A FIG. 13 ilustra uma representação esquemática dos caminhos de ventilação da FIG. 8.

[031] A FIG. 14 ilustra uma representação esquemática dos caminhos de ventilação da FIG. 9.

[032] Nos desenhos, números de referência similares referem-se a partes similares.

Descrição Detalhada da Invenção

[033] Por toda esta descrição, referência será feita a uma tubulação flexível. Entende-se que uma tubulação flexível é um conjunto de uma parte de um corpo de tubulação e um ou mais conectores de extremidade, em cada um dos quais uma respectiva extremidade do corpo de tubulação termina. A FIG. 1 ilustra como o corpo de tubulação 100 é formado a partir de uma combinação de materiais em camadas que formam um duto contendo pressão. Embora um número de camadas particula- res sejam ilustrado na FIG. 1, entende-se que a presente invenção é amplamente aplicável às estruturas de corpo de tubulação coaxial incluindo duas ou mais cama- das fabricadas a partir de uma variedade de possíveis materiais. Nota-se ainda que as espessuras das camadas são mostradas somente para fins ilustrativos.

[034] Como ilustrado na FIG.1, um corpo de tubulação inclui uma camada de carcaça mais interna opcional 101. A carcaça fornece uma construção com trava- mento interno que pode ser usada como a camada mais interna para impedir, total ou parcialmente, um colapso de uma bainha de pressão interna 102 devido à des- compressão da tubulação, à pressão externa, e à pressão de proteção contra tração e às cargas mecânicas de esmagamento. Aprecia-se que certas modalidades da presente invenção são aplicáveis às operações de ‘perfuração suave’ (isto é, semuma carcaça), bem como às aplicações de ‘perfuração bruta’ (com uma carcaça).

[035] A bainha de pressão interna 102 atua como uma camada de retenção de fluido e compreende uma camada polimérica que garante a integridade do fluido interno. Entende-se que essa camada pode compreender um número de subcama- das. Aprecia-se que quando a camada de carcaça opcional é utilizada, a bainha de pressão interna é chamada frequentemente pelos versados na técnica de uma ca- mada protetora. Em operação sem tal carcaça (assim chamada operação de perfu- ração suave), a bainha de pressão interna pode ser chamada de um revestimento vedador.

[036] Uma camada de proteção contra pressão opcional 103 é uma camada estrutural com um ângulo de tração próximo de 90o que aumenta a resistência da tubulação flexível à pressão interna e externa e às cargas mecânicas de esmaga- mento. A camada também suporta estruturalmente a bainha de pressão interna, e tipicamente consiste de uma construção com travamento interno.

[037] O corpo de tubulação flexível também inclui uma primeira camada de proteção contra tração opcional 105 e uma segunda camada de proteção contra tra- ção opcional 106. Cada camada de proteção contra tração é uma camada estrutural com um ângulo de tração tipicamente entre 10o e 55o. Cada camada é usada para sustentar as cargas de tração e a pressão interna. As camadas de proteção contra tensão são frequentemente contraenroladas em pares.

[038] O corpo de tubulação flexível mostrado também inclui camadas opcio- nais de fita 104 que ajudam a conter as camadas subjacentes e a impedir em algum grau a abrasão entre as camadas adjacentes.

[039] O corpo de tubulação flexível também inclui tipicamente camadas op- cionais de isolamento 107 e uma bainha externa 108, que compreende uma camada de polímero extrudado usada para proteger a tubulação contra a penetração de água do mar e de outros ambientes externos, corrosão, abrasão e dano mecânico.

[040] Em adição, o corpo de tubulação flexível pode incluir também uma ca- mada de vedação (não mostrada na FIG. 1) entre a bainha de pressão interna 102 e a bainha externa 108. A camada de vedação pode ser, por exemplo, de polímero extrudado, e pode ser usado para envolver a camada de proteção contra pressão 103 com o objetivo de dar ao corpo de tubulação um aumento de resistência ao co- lapso. A camada de vedação pode fornecer a contenção de fluido de produção, se a bainha de pressão interna for rompida, ou fornecer a contenção caso a bainha ex- terna seja rompida.

[041] Cada tubulação flexível compreende ao menos uma parte, às vezes chamada de um segmento ou seção do corpo de tubulação 100 junto com um co- nector de extremidade localizada em ao menos uma extremidade da dita tubulação flexível. Um conector de extremidade fornece um dispositivo mecânico que forma a transição entre o corpo de tubulação flexível e um conector. As diferentes camadas de tubulação mostradas, por exemplo, na FIG. 1 são terminadas no conector de ex- tremidade de modo a transferir a carga entre a tubulação flexível e o conector.

[042] A FIG. 2 ilustra um conjunto de coluna de ascensão 200 adequado pa- ra transportar o fluido de produção, tal como óleo e/ou gás e/ou água, de uma locali- zação submarina 201 para uma instalação flutuante 202. Por exemplo, na FIG. 2, a localização submarino 201 inclui uma linha de fluxo submarina. A linha de fluxo flexí- vel 205 compreende uma tubulação flexível, total ou parcialmente, repousando no fundo do mar 204 ou enterrado abaixo do solo oceânico e usado em uma aplicação estática. A instalação flutuante pode ser fornecida por uma plataforma e/ou boia, ou como ilustrado na FIG. 2, um navio. O conjunto de coluna de ascensão 200 é forne- cido como uma coluna de ascensão flexível, isto é, como uma tubulação flexível 203 que conecta o navio à instalação no solo oceânico. A tubulação flexível pode estar em segmentos de corpo de tubulação flexível com conectores de extremidade.

[043] Aprecia-se que há diferentes tipos de colunas de ascensão, como é bem conhecido pelos versados na técnica. As modalidades da presente invenção podem ser usadas com qualquer tipo de coluna de ascensão, tal como, uma livre- mente suspensa (coluna de ascensão com catenária e livre), um coluna de ascen- são restrita a alguma extensão (boias, correntes) ou uma coluna de ascensão total- mente restrita ou envolta em um tubo (tubos em forma de I ou J).

[044] A FIG. 2 ilustra também como as partes da tubulação flexível podem ser utilizadas como uma linha de fluxo 205 ou uma linha de fluxo de interligação 206.

[045] A FIG. 3 ilustra como uma extremidade de um segmento do corpo de tubulação flexível 100 pode ser terminada em um conector de extremidade 300, de acordo com uma modalidade da presente invenção. O conector de extremidade 300 inclui um corpo geralmente anular 301, que tem um furo interno 302 que se estende axialmente. O corpo do conector de extremidade é feito de aço ou outro tal material rígido. O furo interno 302 tem um diâmetro que corresponde preferencialmente ao diâmetro interno correspondente do segmento de corpo de tubulação flexível a ser terminado no conector de extremidade 300. Em uso, o fluido de produção pode fluir suavemente através do furo interno do corpo de tubulação flexível e do furo interno 302 do conector de extremidade. O corpo do conector de extremidade 301 em uma primeira extremidade dessa define uma região aberta, na qual uma extremidade adequadamente cortada do corpo de tubulação flexível pode ser introduzida durante um processo de terminação. Uma região de flange 303 se estende externamente a partir do corpo de conector de extremidade 301 e está localizada próxima de uma região de extremidade restante do corpo de conector de extremidade. A região de flange forma um conector para conectar o conector de extremidade a um conector de encaixe de um conector de extremidade adicional de um segmento adjacente da tubulação flexível, ou a uma estrutura estacionária ou flutuante ou embarcação, por exemplo. Uma jaqueta de conector de extremidade 304 é fixada à região de flange 303 através de um mecanismo de fixação adequado, tal como, um ou mais parafu- sos 305. A jaqueta 304 aloja vários componentes do conector de extremidade e aju- da a protegê-los.

[046] O corpo de tubulação flexível 100 é uma estrutura de múltiplas cama- das, por exemplo, como mostrado na FIG. 1, compreendendo ao menos uma cama- da de carcaça 101, uma camada protetora 102 e uma bainha externa 108. Nesta modalidade, o corpo de tubulação flexível também inclui uma camada de vedação 109 de polímero fornecido em torno de uma camada de proteção contra pressão 103. As várias camadas do corpo de tubulação flexível são cortadas em comprimen- tos desejados antes da terminação no conector de extremidade 300.

[047] O corpo de tubulação flexível é colocado junto com a região aberta do corpo de conector de extremidade 301. A região aberta tem uma região escalonada 305 para receber um anel de vedação 3061, e então a camada de carcaça 101 e a camada protetora 102. O anel de vedação 3061 ajuda a vedar as extremidades da camada de carcaça e da camada protetora.

[048] Um elemento de vedação adicional 3062 é localizado em um rebaixo geralmente afunilado formado entre uma superfície interna da região aberta e uma superfície radialmente externa da camada protetora 102. O elemento de vedação 3062 é geralmente anular com uma borda afunilada para se adequar ao corpo de conector de extremidade, e pode ser de polímero ou de metal ou uma mistura des- tes, por exemplo.

[049] Um colar interno 307 é fixado a uma extremidade da região aberta do conector de extremidade. Durante o processo de terminação, a fixação do colar in- terno 307 ao conector de extremidade 300 acionará o anel de vedação 3062 no re- baixo afunilado para fornecer uma boa vedação. Nesta modalidade, o colar interno 307 é de aço e tem forma substancialmente de anel. Ademais, os anéis de vedação em forma de “O” podem ser fornecidos para ajudar na vedação, impedindo um ca- minho de vazamento entre o colar interno 307 e a conexão e extremidade, e o dito colar interno e um colar externo 308.

[050] O colar externo 308 pode ser um colar FlexlokTM disponível a partir de Wellstream International Limited. O colar externo é fornecido radialmente para fora de uma camada de vedação 109 e é fixado à conexão e extremidade por um ou mais parafusos, por exemplo, via o colar interno 307. Um elemento de vedação ain- da adicional 3063 é localizado em um rebaixo afunilado entre uma superfície interna do colar externo 308 e uma superfície radialmente externa da camada de vedação 109. O anel de vedação 3063 pode ser um anel FlexlokTM disponível, por exemplo, a partir de Wellstream International Limited.

[051] Camadas adicionais do corpo de tubulação flexível, que repousam ra- dialmente fora da camada de vedação 109, são terminadas em comprimentos dese- jados dentro de uma cavidade 309 definida entre uma superfície interna da jaqueta 304, o corpo do conector de extremidade 301 e a camada de vedação 109. Nesta modalidade, a cavidade 309 é preenchida com um material de resina para ajudar a fixar as camadas do corpo de tubulação flexível ao conector de extremidade. Uma bainha externa 108 é fixada entre um colar 310 e a jaqueta de conector de extremi- dade 304.

[052] Aprecia-se que a camada protetora 102 e a camada de vedação 109, que é coaxial com a camada protetora 102, formam entre elas uma região anular alongada. Na presente modalidade, essa região anular contém a camada de prote- ção contra pressão 103, mas poderia incluir camadas adicionais, tais como, fios de proteção e camadas de fita, dependendo do modelo do corpo de tubulação flexível.

[053] Similarmente, a camada de vedação 109 e a bainha externa 108, que é coaxial com a camada de vedação 109, formam entre elas uma região anular alon- gada. Nesta modalidade, essa região anular adicional contém as camadas de prote- ção contra tração. Novamente, essa região anular poderia conter outras camadas, tais como fios de proteção e camadas de fita, dependendo do modelo do corpo detubulação flexível.

[054] Como mencionado acima, quando os fluidos de produção, tal como gás ou líquidos contendo gás, são transportados através de uma tubulação flexível, ao longo do tempo, o gás pode permear através da camada de retenção de fluido (camada protetora) e acumular na região anular. Com duas regiões anulares, o gás poderia acumular primeiramente na região anular interna, antes da pressão acumu- lar e o gás migrar através da camada de vedação para a região anular externa. Qualquer acúmulo de pressão em uma região anular é prejudicial à construção do corpo de tubulação flexível e poderia diminuir a vida útil ou causar falha completa da tubulação flexível.

[055] Na presente modalidade, um caminho de comunicação de fluido de flu- xo de ventilação (ou “caminho de ventilação”) 311 para ventilar uma região anular interna 312 do corpo de tubulação flexível é formado através do conector de extre- midade 300 entre a região anular interna 312 e uma superfície externa do dito co- nector de extremidade 300. Uma passagem é conduzida através do colar interno 307 e uma passagem adicional é conduzida através do colar externo 308. Essas passagens são formadas para ligar a região anular interna 312 a um duto tubular 313 fornecido na cavidade 309. O duto tubular 313 se estende a partir da conexão com a passagem no colar externo até uma conexão com a passagem adicional 314 na região de flange 303 do conector de extremidade. Uma vista aumentada do ca- minho de ventilação na seção identificada como DETALHE D é mostrada na FIG. 7.

[056] A passagem 314 conduzida a partir da conexão com o duto tubular 313 em uma direção paralela ao eixo longitudinal da tubulação, e então vira 90o em dire- ção a um ponto de saída na lateral do conector de extremidade. Uma vista aumen- tada do caminho de ventilação 311 na seção identificada como DETALHE B é mos- trada na FIG. 5. O caminho de ventilação 311 inclui adicionalmente uma válvula 315 localizada em um rebaixo 316 no conector de extremidade. A válvula 315 é uma vál-vula sem retorno de um tipo mecânico que abre quando uma pequena diferença de pressão é criada através da válvula de ventilação. Essa diferença de pressão pode ser configurada em torno de 0,2 MPa (2 bar). O gás acumulado pode ventilar em virtude de uma pressão interna que é maior do que uma pressão à jusante da válvu- la de ventilação (isto é, após a válvula de ventilação em termos do gás sendo expe- lido da região anular para um ponto de saída). A válvula sem retorno 315 fornecida no caminho de ventilação ajuda a impedir ou a inibir o gás de retornar à região anu- lar interna do conector de extremidade.

[057] O desenho no lado esquerdo da FIG. 3 mostra uma vista do conector de extremidade 300 em uma seção ortogonal à vista mostrada do lado direito da FIG. 3. Uma vista aumentada do caminho de ventilação na seção identificada como DETALHE C é mostrada na FIG. 6. Como visto a partir do desenho do lado esquer- do da FIG. 3, o conector de extremidade da presente modalidade realmente inclui 3 caminhos de ventilação separados conectados fluidamente à região anular interna do corpo de tubulação flexível. O fornecimento de 3 caminhos de ventilação é sim- plesmente para redundância e ajuda a manter a função do caminho de ventilação evitando um possível bloqueio, por exemplo. Entretanto, um único caminho de venti- lação, ou qualquer número de caminhos de ventilação, poderia ser usado igualmen- te.

[058] Com relação novamente à FIG. 3, um caminho de comunicação de flu- ido de fluxo de ventilação (ou “caminho de ventilação”) 318 para ventilar uma região anular externa 319 do corpo de tubulação flexível é formado através do conector de extremidade 300 entre a região anular externa 319 e uma superfície externa do co- nector de extremidade 300. Uma passagem é conduzida através da jaqueta de co- nector de extremidade 304 a partir de uma região de extremidade da jaqueta mais distante da região de flange. A passagem conduzida radialmente para fora da região de furo e então virada 90o para correr paralela ao eixo longitudinal da tubulação.Como pode ser visto na FIG. 3, essa passagem é realmente formada por duas pas- sagens fornecidas em 90o que se interconectam em uma junção, com as seções re- dundantes das passagens sendo bloqueadas pelos membros de plugue, ou simila- res. Parcialmente ao longo da jaqueta 304, a passagem emerge da dita jaqueta e é conectada a um duto tubular 320 localizado na cavidade 309. O duto tubular se es- tende a partir da conexão com a passagem na jaqueta até uma conexão com uma passagem adicional 321 na região de flange 303 do conector de extremidade. Essas passagens 318, 320, 321 ligam a região anular externa 319 com a região externa do conector de extremidade 300. O gás de escape pode migrar da região anular exter- na 319 através da cavidade 309 para as passagens. A cavidade 309 pode ser pre- enchida com uma resina, caso no qual um duto de ventilação poderia ser colocado na cavidade ante do preenchimento com resina, tal que o duto poderia conectar flui- damente a região anular externa com as passagens.

[059] Uma vista aumentada do caminho de ventilação 318 na seção identifi- cada como DETALHE A é mostrada na FIG. 4. O caminho de ventilação 318 inclui adicionalmente uma válvula 322 localizada em uma porta de saída 323 do conector de extremidade. A válvula 322 é uma válvula sem retorno de um tipo mecânico que abre quando uma pequena diferença de pressão é criada através da válvula de ven- tilação. Essa diferença de pressão pode ser configurada em torno de 0,2 MPa (2 bar). O gás acumulado pode ventilar em virtude de uma pressão interna que é mais alta do que a pressão à jusante da válvula de ventilação. A válvula sem retorno 322 fornecida no caminho de ventilação ajuda a impedir ou a inibir o gás de retornar à região anular interna a partir do conector de extremidade.

[060] Durante a operação, o gás acumulado nos espaços anulares da tubu- lação flexível pode ser expelido para um sistema de queimador acima do nível do mar, por exemplo, via as passagens de escape. Um primeiro caminho é fornecido pela região anular interna 312, passagens no colar interno 307 e no colar externo 308, duto tubular 313 e passagem 314. A passagem 314 pode ser conectada a um duto tubular que leva o gás de escape a um sistema de queimador ou outro ponto de saída ou ponto de coleta adequado. Uma segunda passagem é fornecida pela regi- ão anular externa 319, pela passagem na jaqueta 304, duto tubular 320 e passagem 321. Novamente, a passagem 321 pode ser conectada a um duto tubular para levar o gás de escape a um sistema de queimador ou outro ponto de saída ou ponto de coleta adequado.

[061] Nesta modalidade, o aparelho é disposto de tal forma que o gás é im- pedido de se misturar completamente entre as regiões anulares, com cada espaço anular fornecido com um caminho de ventilação separado para expelir qualquer gás acumulado. Cada caminho de ventilação tem uma válvula sem retorno para ajudar a impedir que o gás retorne à respectiva região anular. Entretanto, cada um dos cami- nhos de ventilação poderia ser fornecido alternativamente sem uma válvula sem re- torno.

[062] Um diagrama esquemático, que mostra os caminhos de ventilação descritos acima em relação à primeira modalidade, é mostrado na FIG. 12. Cada caminho de ventilação é mostrado como um caminho adequado para ventilar o gás do espaço anular à direita, fluindo em direção ao ponto de saída à esquerda, via uma válvula sem retorno.

[063] Uma segunda modalidade da presente invenção é ilustrada na FIG. 8. A segunda modalidade compartilha várias características similares com a primeira modalidade descrita acima, e essas características não serão descritas novamente. Entretanto, o aparelho da segunda modalidade inclui um primeiro caminho de venti- lação 411 conectado a uma região anular interna de um corpo de tubulação flexível, e um caminho de ventilação adicional 418 conectado a uma região anular externa do dito corpo de tubulação flexível, com o primeiro caminho de ventilação sendo conec- tado ao segundo caminho de ventilação. Com esse arranjo, o primeiro caminho de ventilação e o caminho de ventilação adicional ventilam gás para um único ponto de saída no exterior do conector de extremidade.

[064] Em mais detalhes, o primeiro caminho de ventilação 411 se estende a partir da região anular interna para a região de flange 403 em uma passagem similar à descrita acima com relação à modalidade 1. Dentro da região de flange 403, uma passagem 414 é conduzida a partir da conexão com o duto tubular 413 em uma di- reção paralela ao eixo longitudinal da tubulação, e então vira 90o em direção a um ponto de saída no lado do conector de extremidade. Entretanto, esse ponto de saída é bloqueado por um membro de plugue. O caminho de ventilação adicional 418 se estende a partir da região anular externa para a região de flange em uma passagem similar à descrita acima em relação à modalidade 1. Dentro da região de flange 403, uma passagem 421 conecta o duto tubular 420 com o exterior do conector de extre- midade e se estende em uma direção paralela ao eixo longitudinal da tubulação.

[065] A passagem 414 alcança a passagem 421 em uma junção 424 dentro da região de flange, de tal forma que as duas passagens são conectadas fluidamen- te. A junção 424 pode ser vista na Seção C-C da FIG. 8. Como tal, o gás pode ser expelido tanto da região anular interna, quanto da região anular externa para um ponto de saída via a junção e a seção da passagem 421.

[066] O caminho de ventilação 418 inclui uma válvula sem retorno em um ponto a montante da junção 424 (isto é, antes da junção em termos do gás de esca- pe que flui a partir da região anular até o ponto de saída, ou entre a região anular e a junção). O caminho de ventilação 411 não inclui uma válvula sem retorno a montan- te da junção 424. Entretanto, a válvula sem retorno adicional está localizada em uma porta de saída 423 do conector de extremidade (à jusante da junção 424).

[067] Nesta modalidade, o aparelho é disposto de tal forma que o gás de es- cape a partir das regiões anulares interna e externa seja impedido de entrar na regi- ão anular externa através de uma válvula sem retorno. Uma válvula sem retorno adi- cional localizada em uma posição à jusante de onde os dois caminhos de ventilação se unem garante geralmente que o gás será impedido de retornar à região anular interna.

[068] Um diagrama esquemático, que mostra os caminhos de ventilação descritos acima com relação à segunda modalidade, é mostrado na FIG. 13.

[069] Uma terceira modalidade da presente invenção é ilustrada na FIG. 9. A terceira modalidade compartilha muitas características similares à primeira e à se- gunda modalidade descritas acima, e essas características não serão descritas no- vamente. Entretanto, nesta modalidade, um primeiro caminho de ventilação 511 e um segundo caminho de ventilação 518 para ventilar as região anulares interna e externa, respectivamente, se estendem cada um em direção a uma câmara comum localizada no conector de extremidade, a partir da qual um único caminho de venti- lação de saída é conduzido ao exterior da dito conector de extremidade.

[070] Em mais detalhes, o primeiro caminho de ventilação 511 se estende a partir da região anular interna para a região de flange 503 em uma passagem similar à descrita acima com relação à modalidade 1. Dentro da região de flange 503, uma passagem 514 é conduzida a partir da conexão com o duto tubular 513 em uma di- reção paralela ao eixo de longitudinal da tubulação. A passagem 514 alcança uma câmara 525 localizada dentro da região de flange 503, sendo a dita câmara uma ca- vidade anular oca dentro da região de flange estendendo-se de forma concêntrica com a região de flange 503 e o furo interno 502 do conector de extremidade. Uma vista aumentada do caminho de ventilação 511 na seção identificada como DETALHE B é mostrada na FIG. 11.

[071] O segundo caminho de ventilação 518 se estende a partir da região anular externa até a região de flange 503 em uma passagem similar à descrita aci- ma com relação à modalidade 1. Dentro da região de flange 503, uma passagem 521 é conduzida a partir da conexão com o duto tubular 520 em uma direção parale-la ao eixo de longitudinal da tubulação. A passagem 521 alcança uma câmara 525 dentro da região de flange. Uma vista aumentada do caminho de ventilação 518 na seção identificada como DETALHE A é mostrada na FIG. 10.

[072] O caminho de ventilação 511 inclui uma válvula sem retorno 515 locali- zada em uma posição ao longo da passagem 514, em um ponto a montante da câ- mara 525 (isto é, antes da câmara em termos do gás fluindo a partir da região anular até um ponto de saída). O caminho de ventilação 518 inclui uma válvula sem retorno (não mostrada) em uma posição ao longo da passagem 521, em um ponto a mon- tante da câmara 525.

[073] Uma passagem adicional 526 se estende através da região de flange 503 a partir da câmara 525 até uma porta de saída 523, permitindo que o gás seja expelido a partir da câmara comum para um ponto de saída.

[074] O aparelho inclui adicionalmente uma válvula 527 localizada na porta de saída 523 do conector de extremidade.

[075] Um diagrama esquemático, que mostra os caminhos de ventilação descritos acima com relação à terceira modalidade, é mostrado na FIG. 14.

[076] Nesta modalidade, o aparelho é disposto de tal forma que o gás expe- lido a partir das regiões anulares interna ou externa é impedido de retornar para ca- da uma das respectivas regiões anulares através de uma válvula sem retorno. Uma válvula sem retorno adicional localizada em uma posição à jusante da câmara 525 garante geralmente que o gás de escape permaneça fluindo para longe do corpo da tubulação flexível e em direção a um ponto de saída.

[077] Com o aparelho descrito acima, um corpo de tubulação flexível com duas regiões anulares pode ser ventilado para impedir que o gás acumule nas regi- ões anulares sobrepressurizando a tubulação.

[078] Em adição, como os gases de escape nunca retornam ao espaço anu- lar externo, quaisquer fio ou partes metálicas fornecidas dentro da região anular ex- terna podem ser formadas de fios doces. Isso ocorre porque o gás contendo H2O ou CO2, por exemplo, será geralmente ventilado para longe da região anular interna e não alcançará a região anular externa. Em geral, os gases ácidos serão filtrados à medida que o gás migra do furo da tubulação para o espaço anular interno, e são então filtrados novamente à medida que o gás migra do espaço anular interno para o espaço anular externo. A substituição de fios ácidos de uma tubulação flexível co- nhecida por ao menos alguns fios doces fornecerá benefícios em termos do peso da tubulação e da quantidade exigida de materiais.

[079] Várias modificações aos modelos detalhados descritos acima são pos- síveis. Por exemplo, aprecia-se que as passagens de comunicação de fluido não precisam ser direcionadas especificamente como descrito acima e como mostrado nos desenhos em anexo. Por exemplo, a região anular interna poderia ser conecta- da ao exterior do conector de extremidade via uma passagem que é conduzida dire- tamente através do corpo de conector de extremidade. Similarmente, as portas de saída onde o caminho de ventilação emerge do conector de extremidade poderiam ser fornecidas em qualquer uma das faces da dito conector de extremidade (parte frontal, traseira ou lateral) e não são limitadas à face de extremidade e à face lateral, como mostrado nos desenhos.

[080] Aprecia-se que qualquer número de válvulas de ventilação pode ser fornecido nos caminhos de ventilação a partir das regiões anulares até o(s) ponto(s) de saída. Ao contrário, algumas modalidades podem exigir que menos ou nenhuma válvula de ventilação esteja presente para o gás ser expelido.

[081] As válvulas sem retorno descritas acima foram descritas para abrir quando uma diferença de pressão de 0,2 MPa (2 bar) for criada através da válvula de ventilação. Entretanto, outras válvulas poderiam ser usadas, e outras diferenças de pressão maiores ou menores que 0,2 MPa (2 bar) poderiam ser empregadas, tal como uma válvula que abre com uma diferença de pressão de 0,5 MPa (5 bar), por exemplo.

[082] Ademais, foi descrito acima que um duto tubular pode ser conectado a uma porta de saída do conector de extremidade dos caminhos de ventilação, de tal forma que o gás acumulado possa ser removido do corpo de tubulação flexível. Cer- tamente isso poderia ser qualquer duto adequado, tal como uma mangueira de bor- racha, ou alternativamente o gás poderia ser expelido diretamente para a água do mar. Alternativamente, o duto ou uma passagem poderia ser direcionado através da própria tubulação flexível, ao invés de ser externo à tubulação flexível.

[083] Estará claro para os versados na técnica que as características descri- tas com relação a qualquer uma das modalidades descritas acima podem ser apli- cadas de forma intercambiável entre as diferentes modalidades. As modalidades descritas acima são exemplos para ilustrar as várias características da invenção.

[084] Por toda a descrição e reinvindicações desta especificação, as pala- vras “compreender” e “conter” e variações destas indicam “incluir mas não limitado a”, e elas não pretendem excluir outras porções, aditivos, componentes, inteiros e etapas. Por toda a descrição e reinvindicações desta especificação, o singular abrange o plural, a menos que o contexto exija de outra forma. Em particular, quan- do o artigo indefinido for usado, a especificação será entendida como considerando a pluralidade, bem como a singularidade, a menos que o contexto exija de outra forma.

[085] Características, inteiros, compostos, porções químicas ou grupos des- critos em conjunto com um aspecto particular, modalidade ou exemplo da invenção serão entendidos como aplicáveis a qualquer aspecto, modalidade ou exemplo des- crito aqui, a menos quando incompatíveis com esses. Todas as características des- critas nesta especificação (incluindo quaisquer reinvindicação em anexo, resumo e desenhos), e/ou todas as etapas de qualquer método ou processo assim descrito, podem ser combinadas em qualquer combinação, exceto as combinações onde ao menos alguma de tais características e/ou etapas são mutualmente exclusivas. A invenção não é restrita aos detalhes de qualquer uma das modalidades anteriores. A invenção se estende a qualquer modalidade nova, ou qualquer combinação nova das características descritas nesta especificação (incluindo qualquer reinvindicação em anexo, resumo e desenhos), ou qualquer modalidade nova, ou qualquer combi- nação nova das etapas de qualquer método ou processo descrito aqui.

[086] A atenção do leitor é direcionada a todos as publicações e documentos que são depositados simultaneamente a esta especificação ou antes desta especifi- cação, em conjunto com este pedido e que são abertos à inspeção pública com estaespecificação, e os conteúdos de todas tais publicações e documentos são incorpo- rados aqui por referência.

Claims

1. Conector de extremidade (300) adequado para ventilar gás a partir de es- paços anulares de um corpo de tubulação flexível (100) conectado ao mesmo, que compreende: um primeiro caminho de comunicação de fluido de fluxo de ventilação (311, 411, 511) para conectar, em comunicação de fluido, uma região anular interna (312) do corpo de tubulação flexível e uma porta de saída (314, 414, 526) no exterior do conector de extremidade (300), CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda um caminho de comunicação de fluido do fluxo de ventilação adicional (318, 418, 518) para conectar, em comunicação de fluido, a uma região anular externa do corpo de tubulação flexível (100) e a dita porta de saída (526) ou uma porta de saída adicional (321) no exterior do conector de extremidade (300); e uma válvula sem retorno (322) fornecida no caminho em comunicação de fluido de fluxo de ventilação adicional (318, 418, 518) para inibir a entrada do gás na região anular externa a partir do conector de extremidade (300).

2. Conector de extremidade (300) de acordo com a reinvindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o caminho de comunicação de fluido de fluxo de ventilação adicional (318, 418, 518) é adequado para conectar, em comunicação de fluido, a região anular externa do corpo de tubulação flexível e a dita porta de sa- ída (314, 414, 526).

3. Conector de extremidade (300) de acordo com a reinvindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o caminho de comunicação de fluido de fluxo de ventilação adicional (418, 518) é conectado fluidamente ao primeiro caminho de comunicação de fluido de fluxo de ventilação (411, 511).

4. Conector de extremidade (300) de acordo com a reinvindicação 3, CARACTERIZADO pelo fato de que a válvula sem retorno (322) é fornecida no ca- minho de comunicação de fluido de fluxo de ventilação adicional (418, 518), em uma localização entre o espaço anular externo e uma seção do dito caminho de comuni- cação de fluido de fluxo de ventilação adicional (418, 518), na qual o primeiro cami- nho de comunicação de fluido de fluxo de ventilação (411, 511) se conecta com ela; ecompreende uma válvula sem retorno adicional fornecida em uma localiza- ção entre a dita porta de saída e a seção do caminho de comunicação de fluido de fluxo de ventilação adicional (418, 518), na qual o primeiro caminho de comunicação de fluido de fluxo de ventilação (411, 511) se conecta a ela.

5. Conector de extremidade (300) de acordo com qualquer uma das reinvin- dicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende uma região de câmara (525) dentro do conector de extremidade (300), onde o primeiro caminho de comunicação de fluido de fluxo de ventilação e o caminho de comunicação de fluido de fluxo de ventilação adicional (511, 518) conectam, cada um, o respectivo espaço anular à região da câmara (525), e onde a região da câmara (525) é conectada flui- damente à dita porta de saída (523).

6. Conector de extremidade (300) de acordo com a reinvindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende uma válvula sem retorno adicional fornecida no primeiro caminho de comunicação de fluido de fluxo de ventilação (311, 411, 511) para inibir a entrada do gás no espaço anular interno e no conector de ex- tremidade (300).

7. Conector de extremidade (300) de acordo com a reinvindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o caminho de comunicação de fluido de fluxo de ventilação adicional (318) é adequado para conectar, em comunicação de fluido, a região anular externa do corpo de tubulação flexível e a porta de saída adicional (321) no exterior do conector de extremidade (300).

8. Conector de extremidade (300) de acordo com a reinvindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende uma válvula sem retorno adicional fornecida no primeiro caminho de comunicação de fluido de fluxo de ventilação (318) para impedir a entrada de gás no espaço anular interno a partir do conector de ex- tremidade (300).

9. Conector de extremidade (300) de acordo com qualquer uma das reinvin- dicações 1 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de que cada um dentre o primeiro ca- minho de comunicação de fluido de fluxo de ventilação e o caminho de comunicação de fluido de fluxo de ventilação adicional compreende um elemento de tubo condutor de fluido (313, 320, 413, 420, 513, 520).

10. Conector de extremidade (300) de acordo com qualquer uma das rein- vindicações 1 a 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o conector de extremidade (300) compreende uma parte do corpo em forma de copo (301) compreendendo uma região de boca aberta em uma extremidade desta, na qual o corpo de tubula- ção flexível (100) é localizável.

11. Tubulação flexível, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende um conector de extremidade (300) tal como definido em qualquer uma das reinvindica- ções anteriores, e um corpo de tubulação flexível (100) que compreende uma região anular interna (312) e uma região anular externa (319).

12. Tubulação flexível de acordo com a reinvindicação 11, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende uma camada de retenção de fluido definindo um furo ao longo do qual os fluidos de transferência podem ser transferi- dos, uma camada de bainha externa (108) definindo uma superfície externa do cor- po de tubulação flexível (108), e uma camada de vedação fornecida entre a camada de retenção de fluido e a camada de bainha externa, com um espaço anular interno entre a camada de retenção de fluido e a camada de vedação, e um espaço anular externo entre a camada de vedação e a camada de bainha externa (108).

13. Coluna de ascensão, CARACTERIZADA pelo fato de que compreende a tubulação flexível tal como definida na reivindicação 11 ou 12.

14. Método para fornecer um conector de extremidade (300), conforme defi- nido na reivindicação1, adequado para ventilar gás a partir de espaços anulares de um corpo de tubulação flexível (100) conectado ao mesmo, que compreende uma etapa de: fornecer um primeiro caminho de comunicação de fluido de fluxo de ventila- ção (311, 411, 511) para conectar, em comunicação de fluido, uma região anular interna (312) do corpo de tubulação flexível (100) e uma porta de saída (314, 414, 526) no exterior do conector de extremidade, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda: fornecer um caminho de comunicação de fluido de fluxo de ventilação adici- onal (318, 418, 518) para conectar, em comunicação de fluido, uma região anular externa do corpo de tubulação flexível (100) e a dita porta de saída (526) ou uma porta de saída adicional (321) no exterior do conector de extremidade (300); e fornecer uma válvula sem retorno (322) no caminho em comunicação de flu- ido de fluxo de ventilação adicional (318, 418, 518) para inibir a entrada do gás na região anular externa a partir do conector de extremidade (300).

15. Método para ventilar gás a partir de espaços anulares de uma tubulação flexível, que compreende uma etapa de: conectar, em comunicação de fluido, uma região anular interna do corpo de tubulação flexível (100) e uma porta de saída (314, 414, 526) de um conjunto de co- nector de extremidade, conforme definido na reivindicação 1, no qual uma extremi- dade do dito corpo de tubulação flexível (100) é terminada CARACTERIZADO pelo fato de que também inclui: conectar, em comunicação de fluido, uma região anular externa do corpo de tubulação flexível e a dita porta de saída (526) ou uma porta de saída adicional (321) do conjunto de conector de extremidade; e inibir a entrada do gás na região anular externa a partir do conjunto de co- nector de extremidade via uma válvula sem retorno (322).