BR112014025501B1

BR112014025501B1 - Junta de tensão e métodos para compensar forças aplicadas para um sistema riser de submarino

Info

Publication number: BR112014025501B1
Application number: BR112014025501-6A
Authority: BR
Inventors: Z. Dziekonski Mitchell
Original assignee: Z. Dziekonski Mitchell
Priority date: 2012-04-13
Filing date: 2013-04-15
Publication date: 2021-06-22
Also published as: AU2013246541B2; MY170398A; EP2836664B1; CA2870289A1; US8919448B2; CO7170124A2; US20130269946A1; EP2836664A4; BR112014025501A2; WO2013154617A2; EP2836664A2; SG11201406568SA; WO2013154617A3; AU2013246541A1; MX2014012367A

Abstract

junta de tensão e métodos para compensar forças aplicadas para um sistema riser de submarino - juntas de tensão que podem ser usadas para compensar forças aplicadas a um riser submarino ou. outra estrutura incluem um membro de base e um ou mais membros adicionais. membros que têm comprimentos desejados podem ser selecionados, de tal modo que a soma do comprimento do membro de base e membros adicionais define um comprimento total desejado. membros que têm espessuras de parede desejadas podem ser selecionados de modo que uma combinação das espessuras de parede do membro de base e de cada membro adicional define uma espessura de parede ou rigidez geral. o comprimento total, a espessura geral de parede ou ambas, correspondem a forcas esperadas aplicadas ao riser ou estrutura submarina, de modo que a junta de tensão é adaptada para compensar as forças e prevenir danos. o número ou comprimento dos membros usados e sua espessura ou outras características podem ser variadas para prover múltiplos comprimentos e rigidez, de tal modo que a junta de tensão é reconfigurável através do rearranjo de seus componentes modulares.

Description

Referência Cruzada a Pedidos Afins

[001] O presente pedido é um pedido do tratado de cooperação para patentes (PCT, do inglês Patent Cooperation Treaty)que reivindica prioridade ao Pedido de Patente dos Estados Unidos da América que tem o Número de Série U.S 13/506.352, intitulado "Modular Stress Joint and Methods for Compensating for Forces Applied to a Subsea Riser" (Junta de Tensão Modular e Métodos para Compensar Forças Aplicadas a um RiserSubmarino), depositado em 13 de abril de 2012, que fica incorporado em sua totalidade ao presente, por referência.

Área

[002] As incorporações utilizáveis dentro do escopo da presente descrição referem-se, de modo geral, a estruturas que podem ser usadas para resistir e/ou compensar forças aplicadas a um objeto e, mais especificamente, a uma junta de tensão e métodos para compensar forças aplicadas a um risersubmarino e/ou um objeto marinho semelhantes.

Antecedentes

[003] Convencionalmente, o acesso a um poço, submarino (por exemplo, para a sua produção ou para a realização de várias operações sobre o furo do poço, ou dentro desse) requer o uso de um conduite, conhecido como riser,que se estende desde a cabeça do poço submarino até a superficie de um corpo d'água. Embora a estrutura específica e as características dos riserspossam variar, em geral cada riserinclui um número de segmentos tubulares de aço, rosqueados ou conectados de outra maneira um ao outro, para transpor a distância entre a cabeça de poço submarino e a superfície. Por causa do significativo comprimento de um riser, é de se esperar que várias forças, tais como a força da arrebentação, a força das ondas, correntes e/ou outras forças semelhantes transmitidas pelo corpo d'água causem impacto sobre objetos submarinos e/ou o peso e a flexibilidade/balanço do próprio riserfará o risermover-se e/ou curvar-se até um certo ponto. Além disso, as forças do vento aplicadas a um objeto da superfície tal como um semisubmersível ou uma embarcação engatada à extremidade superior do riser, e/ou o movimento do objeto da superfície, também pode aplicar uma força ao riser.

[004] Devido à limitada flexibilidade dos segmentos de aço de um riser,é preciso que se adotem medidas especiais para compensar as forças que poderiam, de outro modo, flexionar ou mover urn riserpara além de sua integridade estrutural, danificando o riser.Por exemplo, alguns tipos de movimento (por exemplo, força da arrebentação) experimentados por risers e/ou objetos de superfície engatados aos mesmos podem ser compensados pelo uso de vários sistemas de compensação baseados em cilindros que fazem o risere/ou outros objetos permanecerem efetivamente estacionários em relação a outros objetos e/ou à superfície da Terra. Porém, em quase todos os casos, pelo menos algum movimento lateral e/ou curvatura serão experimentados por todas as porções do riser,até certo ponto; por exemplo, um movimento lateral da extremidade superior do riserfará o ponto mais baixo do risercurvar-se levemente para responder a esse movimento, a diferença entre os movimentos relativos das extremidades superior e inferior dependendo do comprimento total do riser.

[005] Para levar em conta esse movimento de curvatura esperado, a maioria dos sistemas de risersinclui uma junta de tensão presa na base do riser.As juntas de tensão convencionais são, cada uma, construídas especificamente e com precisão para levar em conta as forças e movimentos que se espera que um riser experimente, com base no comprimento do riser,sua espessura, materiais, profundidade e vários ambientes meteorológicos e oceanográficos (metoceano) . Assim, uma junta de tensão projetada sob medida é normalmente projetada e construída para as condições específicas de cada poço submarino e riser.Uma junta de tensão típica é uma estrutura afilada, mais larga em sua base do que na sua extremidade superior, os ângulos de afilamento e raios de curvatura ao longo do corpo da junta sendo projetados com precisão para permitir uma certa quantidade de curvatura proporcional ao movimento esperado da extremidade superior do riser.Embora uma junta de tensão seja normalmente presa à cabeça de um poço submarino na sua extremidade inferior e a um riser na sua extremidade superior, estruturas substancialmente semelhantes podem ser usadas em outras posições e/ou aplicações. Por exemplo, uma junta de quilha pode ser presa na extremidade superior de um riser,tendo uma estrutura substancialmente semelhante ou idêntica à de uma junta de tensão, mas invertida, isto é, uma -junta de quilha tem um corpo afilado, com uma extremidade larga orientada para voltar-se para cima, ao mesmo tempo em que uma extremidade mais estreita, voltada para baixo, engata-se à extremidade superior do riser.Juntas de tensão também são usadas algumas vezes em pontos curvos ao longo de um riser(por exemplo, uma junta catenária).

[006] A maioria das juntas de tensão é feita de aço, e precisa consistir de uma única peça, de estrutura unitária, porque uma estrutura de múltiplas partes estaria sujeita a fraquezas e forças adicionais nos pontos de engate entre as partes. O resultado é que as juntas de tensão constituem uma parte extremamente cara de um sistema de riser,tanto devido ao singular projeto de engenharia envolvido, sua enorme e precisa, bem como as dificuldades e custos inerentes à qualificação, testes, e transporte da pesada estrutura de peça única a um local submarino. Muito tempo e despesas são necessários para se projetar e fabricar, sob medida, cada junta de tensão para cada condição e/ou configuração especifica. Sob algumas circunstâncias, o comprimento de um risere/ou seu esperado movimento, ou forças aplicadas a ele tornam o uso de uma junta de tensão de aço unitária impossível, porque uma junta de tensão capaz de levar em conta as forças e movimentos esperados seria proibitivamente grande e quase impossível de construir ou transportar. Nesses casos, outros materiais, mais flexíveis, tal como o titânio têm sido usados para fabricar juntas de tensão. As juntas de tensão de titânio existentes ainda precisam ser construídas com precisão, com base nas características especificas de cada poço único e de cada riser, incluindo ainda corpos afilados, de uma só peça, continuando assim a constituir itens caros e desajeitados, devido não somente às dificuldades de construção e transporte, bem como dos custos, mas devido também ao aumento do preço dos materiais em comparação com o aço. Além disso, as juntas de tensão de titânio incluem flanges soldadas, o que cria pontos de tensão, fraqueza, e/ou distribuição desfavorável de forças que precisam ser levadas em conta durante o processo de projeto e construção. Além do mais, muito semelhantemente a suas contrapartes de aço, as juntas de tensão de titânio também requerem muito tempo e despesas para serem projetadas e fabricadas.

[007] Existe uma necessidade de juntas de tensão que sejam ajustáveis (isto é, modulares), podendo assim ser usadas com uma variedade de configurações de poços submarinos e de riserse podendo ainda ser recuperadas após o uso e reutilizadas com outros poços e risers.

[008] Existe também a necessidade de juntas de tensão que incorporem combinações de peças e materiais e compensem efetivamente as forças aplicadas a um riser,ao mesmo tempo em que o seu custo continua baixo, e que sejam confiáveis e convenientes para construir e transportar em comparação com estruturas grandes, de uma só peça.

[009] Existe ainda a necessidade de juntas de tensão que possam estar disponíveis para uso rapidamente, por exemplo, por meio de transporte imediato e instalação de peças pré-fabricadas e armazenadas, ■■ utilizáveis com uma ampla variedade de configurações de poços e risers.

[0010] As incorporações utilizáveis dentro do escopo da presente descrição atendem a essas necessidades.

Sumário

[0011] As incorporações utilizáveis dentro do escopo da presente descrição referem-se a juntas de tensão e métodos para compensar forças aplicadas a um riser submarino e/ou objetos submarinos semelhantes. Embora os exemplos de incorporações descritos no presente se refiram a juntas de tensão que ficam presas a uma cabeça de poço submarino e um risersubmarino, deve ficar entendido que outras aplicações das juntas de tensão e métodos presentes também podem ser praticados sem ultrapassar o escopo da presente descrição. Por exemplo, as juntas de tensão descritas no presente podem ser invertidas e usadas como juntas de quilha na extremidade superior de um riser.Além disso, devido à natureza modular das juntas de tensão divulgadas no presente, as presentes juntas de tensão podem ser usadas ao longo de porções curvadas de um riser, ou qualquer outro conduite submarino, no lugar de uma junta catenária convencional, ao longo de porções horizontais de um riserou conduite (isto é, em um ponto de "touchdown"próximo ao fundo do mar) , em um ou ambos os lados da porção curvada em um conduite (por exemplo, uma porção de um conduite I I suportado por uma boia), e em outras aplicações semelhantes.

[0012] As juntas de tensão utilizáveis dentro do escopo da presente descrição podem incluir um membro de base, engatado a um ou mais membros adicionais, cada membro tendo um comprimento correspondente, espessura da parede e/ou outras características materiais, de modo que a montagem dos membros estruturais para formar a junta de tensão fornece à junta de tensão um comprimento geral desejado e/ou rigidez. Em uma incorporação, o membro de base pode ter um corpo afilado (isto é, inclinado e/ou curvado), com uma primeira extremidade com uma primeira largura e uma segunda extremidade com uma segunda largura, menor. Tipicamente, a primeira extremidade (isto é, a extremidade mais larga) seria orientada para perto de uma cabeça de poço submarino, e/ou engatada com uma cabeça de poço submarino, ao passo que a segunda extremidade (isto é, a extremidade menos larga) seria orientada para cima, isto é, voltada para a superfície. Além disso, conforme descrito acima, a presente junta de tensão poderia ser usada da mesma maneira que uma junta de quilha, tendo uma primeira extremidade (isto é, a extremidade mais larga) do membro de base orientada para cima, para engate a uma embarcação (isto é, um equipamento, um semissubmersivel, um navio, etc.), ao mesmo tempo em que uma segunda extremidade (isto é, a extremidade mais estreita) do mesmo é orientada para baixo, para engate com um riser e/ou outro conduite submarino. Em outras incorporações, o membro de base poderia ser um membro de modo geral reto, tubular, sem um corpo afilado, e/ou poderia ter outros formatos, conforme desejado, para prover o membro de base com o grau desejado de flexibilidade- em certos pontos, e/ou a distribuição desejada de forças ao longo dos mesmos.

[0013] No minimo um membro adicional (isto é, um membro tubular) pode ser preso a uma extremidade do membro de base. 0 membro de base e cada membro adicional pode ter um comprimento respectivo e uma espessura de parede respectiva. Quando a junta de tensão é montada, a soma do comprimento do membro de base e cada membro adicional conectado dessa maneira define um comprimento total, que pode ser selecionado para corresponder às forças que se espera que ajam sobre o riser(por exemplo, relativas ao comprimento, profundidade, dimensões, e/ou materiais do risere/ou várias condições submarinas. Por exemplo, pode-se fazer uma seleção de membros de comprimentos variados, para prover a junta de tensão geral com um comprimento total calculado para compensar efetivamente as forças esperadas. Semelhantemente, as espessuras de parede de cada membro da junta de tensão podem ser selecionadas para prover a junta de tensão com uma rigidez desejada em pontos desejados ao longo da junta de tensão, possibilitando assim que cada membro distribua tensão através da junta de uma maneira desejável. Por exemplo, um ou mais dos membros pode ser provido de formatos afilados, ou espessuras de parede variadas, para prover a junta de tensão com uma rigidez variada, que é graduada ao longo do seu comprimento. Desse modo, devido à natureza modular da junta de tensão, o comprimento total da junta de tensão _ pode ser ajustado selecionando-se um número e/ou comprimento de membros que proporcionem o comprimento total desejado, ao mesmo tempo em que a espessura da parede da junta de tensão permanece constante de modo geral. Alternativamente, a espessura de parede da junta de tensão poderia ser ajustada (por exemplo, por meio da seleção de membros tendo espessuras desejadas) para corresponder a um comprimento total desejado. Em outras incorporações, tanto o comprimento como a espessura da parede podem ser selecionados, conforme necessário, por meio da montagem de membros estruturais desejados, de tal modo que a junta de tensão em geral ou porções desejadas da mesma são providas com características desejadas e uma distribuição desejada de forças ao longo das mesmas, de modo que a junta de tensão pode ser imediatamente utilizável com qualquer poço submarino, riser, ou outra estrutura ou conduite, simplesmente variando o número e/ou características dos membros, e, assim, variando também o comprimento e/ou rigidez geral da junta de tensão. A junta resultante pode, desse modo, permitir um grau de curvatura e/ou flexão suficiente para compensar as forças esperadas e/ou movimentos do riser,por exemplo, por meio da distribuição favorável de forças ao longo do comprimento da junta.

[0014] Em uma incorporação, o membro base pode ter uma porção inferior (por exemplo, uma seção circular e/ou cilindrica) tendo uma largura maior do que a de outras porções do membro de base, com uma curvatura entre a porção inferior e o restante do membro de base, adaptada para compensar as forças esperadas e impedir danos ao riser.Por exemplo, o raio da curvatura entre a porção inferior e o restante do membro de base pode permitir uma certa quantidade de movimento e/ou curvatura do mesmo, ao mesmo tempo em que distribui as forças resultantes de maneira favorável ao longo da curvatura para prevenir danos e/ou falha da junta de tensão. Semelhantemente, uma ou mais curvaturas adicionais podem ser dispostas ao longo do corpo do membro de base, cada uma adaptada para compensar as forças esperadas e impedir danos ao riser.Em outras incorporações, o membro de base pode incluir um formato de modo geral cilíndrico; por exemplo, tendo espessuras de parede variadas ao longo de seu comprimento. Incorporações utilizáveis dentro do escopo da presente descrição também podem incluir uma flange giratória ou um membro semelhante, móvel e/ou rotatório, preso ao membro de base (por exemplo, acima, sobre, e/ou engatado de outra maneira à sua porção inferior).

[0015] Embora qualquer tipo de engate entre o membro de base e/ou quaisquer membros adicionais possa ser usado sem ultrapassar o escopo da presente descrição, em uma incorporação preferencial, o membro de base e membros adicionais podem incluir roscas externas formadas nas extremidades dos mesmos, que podem ser encaixadas (isto é, complementares) às roscas internas de um conector encaixável entre membros adjacentes. Conectores podem incluir membros que têm diâmetros iguais ou diferentes, e podem incluir outros meios de conexão, como presilhas ou grampos. O uso de conectores dessa maneira elimina a necessidade de solda entre membros, impedindo assim a criação de pontos de tensão e/ou fraquezas na junta. Além disso, o uso de membros que não requerem extremidades flangeadas e/ou soldagem possibilita que porções da junta de tensão incorporada sejam fabricadas com tubos padronizados, em vez dos membros precisarem ser forjados sob medida, reduzindo assim o custo e o tempo necessários para a fabricação e instalação.

[0016] Além disso, ao mesmo tempo em que o membro de base, os membros adicionais e os conectores podem ser formados com qualquer material adequado, sem ultrapassar o escopo da presente descrição, em uma incorporação, o membro de base e um ou mais membros podem ser feitos de um material que tenha um módulo de elasticidade mais baixo do que o dos conectores. Por exemplo, o membro da base e quaisquer membros adicionais podem ser feitos de titânio, ao passo que os conectores são feitos de aço. O uso de uma combinação de materiais de módulos baixos e altos, tal como a base e os componentes tubulares tendo um módulo baixo de elasticidade e conectores tendo um modulo de elasticidade mais alto, pode prover uma distribuição favorável de tensões ao longo da junta de tensão sem criar fraquezas nos pontos de conexão entre os membros. Por exemplo, durante o uso tipico, os pontos de conexão entre membros suportarão a maior porção da tensão aplicada à junta e, assim sendo, o uso de conectores feitos de um material de modo geral rígido pode facilitar a capacidade da junta de tensão para suportar tais forças. Essa combinação de módulos baixos/altos também provê um mecanismo para uma vedação mais confiável entre componentes tubulares e componentes conectores quando sujeitados a pressões internas do poço. Embora em uma incorporação preferencial os conectores feitos de aço ou um material semelhante de módulo alto e membros estruturais feitos de titânio ou um material de módulo baixo semelhante possa ser usado, deve ficar entendido que em outras incorporações, outros materiais tendo caracter!sticas desejáveis podem ser usados para fazer qualquer parte da junta de tensão, independentemente dos seus módulos afins. Por exemplo, em uma incorporação, cada membro da junta de tensão, inclusive os conectores, poderiam ser feitos de aço, aço inoxidável, níquel, ou quaisquer combinações ou ligas desses (por exemplo, uma liga de aço e níquel).

[0017] Incorporações utilizáveis dentro do escopo da presente descrição provêm juntas de tensão e métodos correspondentes que podem ser usados com muitas configurações de poços e/ou risers e em outras aplicações (por exemplo, como uma junta de quilha ou uma junta catenária, por meio do ajuste do seu comprimento (por exemplo, pela seleção de um número desejável de membros modulares) e/ou ajuste da sua rigidez (por exemplo, pela seleção de membros modulares tendo espessuras de parede desejadas e/ou outras características dimensionais e/ou materiais) facilitando assim a rápida customização da configuração e facilidade do transporte e montagem, ao passo que também possibilita a aplicabilidade quase universal à maioria dos poços ou outros objetos, risers ou outros conduites, ou ambientes/condições submarinos. Além disso, a montagem de uma junta de tensão a partir de componentes variáveis, configuráveis, em vez de peças construídas sob medida, permite que os seus componentes sejam pré-fabricados e armazenados, de modo que quando a instalação de uma junta de tensão for necessária, peças existentes poderão ser selecionadas entre as armazenadas com base na configuração desejada, transportadas para um sítio operacional e instaladas, eliminando assim o tempo de preparação e o custo da oportunidade inerentes á fabricação customizada de uma junta de tensão convencional. Incorporações que podem ser usadas dentro do escopo da presente descrição provêm ainda juntas de tensão e métoaos correspondentes que podem incluir uma combinação de materiais de módulos altos e baixos; especificamente, membros tendo um pino rosqueado com um módulo mais baixo de elasticidade, conectado em acoplamentos com um módulo mais alto.

Breve Descrição dos Desenhos

[0018] Na descrição detalhada de várias incorporações que podem ser usadas dentro do escopo da presente descrição, apresentada abaixo, faz-se referência aos desenhos que a acompanham, nos quais:

[0019] A Figura IA ilustra uma vista diagramática lateral de uma incorporação de uma junta de tensão que pode ser usada dentro do escopo da presente descrição.

[0020] A Figura 1B ilustra uma vista diagramática lateral de uma configuração alternativa da junta de tensão da Figura 1A, utilizável como uma junta de quilha.

[0021] A Figura 1C ilustra uma vista diagramática lateral de uma configuração alternativa da junta de tensão da Figura IA que pode ser usada como uma junta catenária em um ponto de "touchdown"próximo ao fundo do oceano.

[0022] A Figura 1D ilustra uma vista diagramática lateral de uma configuração alternativa da junta de tensão da Figura IA que pode ser usada para apoiar uma seção curvada de um conduite submarino sobre uma boia.

[0023] A Figura 2 ilustra uma vista lateral do corte transversal de uma incorporação de um membro de base utilizável com a junta de tensão da Figura IA.

[0024] A Figura 3A ilustra uma vista lateral do corte transversal de uma incorporação de uma flange giratória utilizável com a junta de tensão da Figura 1A.

[0025] A Figura 3B ilustra uma vista diagramática superior da flange giratória da Figura 3A.

[0026] A Figura 4A ilustra uma vista lateral do corte transversal de uma incorporação de uma flange de base utilizável com a flange giratória das Figuras 3A e 3B.

[0027] A Figura 4B ilustra uma vista diagramática superior da flange de base da Figura 4A.

[0028] A Figura 5A ilustra uma vista lateral do corte transversal de uma incorporação de uma flange superior, que pode ser usada com a junta de tensão da Figura IA.

[0029] A Figura 5B ilustra uma vista diagramática superior da flange superior da Figura 5A.

[0030] A Figura 6 ilustra uma vista lateral do corte transversal da incorporação de um conector utilizável com a junta de tensão da Figura IA.

[0031] Uma ou mais incorporações são descritas abaixo com referência às Figuras listadas.

Descrição Detalhada das Incorporações

[0032] Antes de incorporações selecionadas da presente invenção serem descritas com detalhes, deve ficar entendido que a presente invenção não está limitada às incorporações especificas descritas no presente documento. A divulgação e descrição contidas no presente são ilustrativas e explanatór ias de uma ou mais incorporações atualmente preferenciais e variações das mesmas, e os profissionais experientes na arte reconhecerão que várias mudanças no desenho, organização, ordem de operação, meios operacionais, estruturas e localização, metodologia e uso de equivalentes mecânicos poderão ser feitas sem ultrapassar o espirito da invenção.

[0033] Da mesma maneira, deve ficar entendido que os desenhos se destinam a ilustrar e descrever claramente as incorporações preferidas atualmente para os profissionais experientes na arte, mas não se destinam a constituir desenhos de nível de fabricação ou representações de produtos finais e podem incluir visões conceituais simplificadas para um entendimento ou explicação mais fáceis e rápidos. Do mesmo modo, o tamanho relativo e arranjo dos componentes pode ser diferente do mostrado e ainda assim operar dentro do espírito da invenção.

[0034] Além do mais, fica entendido que várias direções, como "superior", "inferior", "fundo", "topo", "esquerda", "direita"e assim por diante, são feitas somente com respeito a explicações em conjunto com os desenhos e que os componentes podem ser orientados de maneira diferente; por exemplo, durante o transporte e fabricação, bem como operação. Pelo motivo de muitas incorporações variadas e diferentes poderem ser feitas dentro do escopo dos conceitos ensinados no presente e, pelo motivo de muitas modificações poderem ser feitas nas incorporações aqui descritas, fica entendido que os detalhes expostos no presente devem ser interpretados como ilustrativos e não limitantes.

[0035] Agora, com referência à figura IA, mostra-se uma vista diagramática lateral da incorporação de uma junta de tensão (10) utilizável dentro do escopo da presente descrição. Especificamente, a incorporação projetada é mostrada tendo um membro de base (12) engatado com um primeiro membro tubular (14) por meio de um primeiro conector/acoplador (16) (por exemplo, uma argola rosqueada) e um segundo membro tubular (18), engatado com o primeiro membro tubular (14) por meio de um segundo conector/ acoplador. Uma flange superior (22) (por exemplo, um conector para engate com um riser)é mostrada engatada com o segundo membro tubular (18) por meio de um terceiro conector/ acoplador (24). Entretanto, em uma incorporação alternativa poderia ser usada uma flange superior com uma extremidade fêmea rosqueada integrada, para conectar-se diretamente com o segundo membro tubular, sem uso de um conector/acoplador adicional Uma flange giratória (26) e uma flange de base (52) são mostradas engatadas com o membro de base (12) e uma com a outra, por exemplo, para prender a junta de tensão (10) a uma estrutura e/ou outra superfície abaixo. Deve ficar entendido que a configuração mostrada (isto é, incluindo um membro de base (12) e dois membros tubulares (14, 18)), é somente um exemplo e, em outras configurações, a flange superior (12) poderia ser conectada diretamente ao membro de base (12) ou ao primeiro membro tubular (14) para engate com um riser, dependendo do comprimento geral (L) que se deseja para a junta de tensão (10). Semelhantemente, ao mesmo tempo em que a Figura IA mostra dois membros tubulares (14, 16) tendo no geral comprimentos iguais, em outras incorporações, qualquer um dos dois membros tubulares (14, 16) poderia ter um comprimento mais curto ou mais longo para prover a junta de tensão com um comprimento geral desejado (L) correspondente às forças transmitidas ao risere/ou aos movimentos do riserassociado, e/ou outro conduite submarinos.

[0036] A junta de tensão mostrada (10) pode ser usada para compensar as forças aplicadas a um risere/ou o movimento de um riserconectado à mesma (por exemplo, por meio da flange superior (22)), levando-se em conta: um grau predeterminado de curvatura, determinado pelo afilamento e/ou curvatura do membro de base (12) e/ou qualquer um dos membros tubulares (14, 18); o comprimento total (L) da junta de tensão, que é ajustável (isto é, modular) selecionando-se um dado número de membros tubulares de comprimentos semelhantes ou diferentes para serem engatados ao membro de base (12) e a rigidez da junta de tensão (10) ao longo do seu comprimento, que pode ser ajustado selecionando-se os membros de base e/ou membros tubulares que têm as características materiais e/ou espessuras de parede desejadas. Sendo assim, o material dos membros tubulares (14, 18), o membro de base (12) e os conectores (16, 20, 24) podem ser pré- selecionados para permitir um certo grau de curvatura e uma distribuição favorável de forças ao longo do comprimento (L) da junta de tensão (10). Por exemplo, a incorporação ilustrada poderia incluir um membro de base (12) e dois membros tubulares (14, 18), tendo um comprimento total de aproximadamente 30 pés, em que o membro de base (12) e os membros tubulares (14, 18) são feitos de um material que tem um módulo de elasticidade de um modo geral baixo, tal como o titânio, ao passo que os conectores (16, 20, 24) são feitos de aço ou outro material que tem um módulo de elasticidade geralmente mais alto, útil para acomodar o fato de que a quantidade maior de tensões sobre a junta de tensão (10) será sentida nos conectores (16, 20, 24). Outras incorporações podem incluir uma junta de tensão (10) na qual cada membro (12, 14, 18) e conector (16, 20, 24) é feito do mesmo material, tal como aço, aço inoxidável, niquel, ou quaisquer combinações ou ligas desses (por exemplo, uma liga de aço e niquel). Deve-se entender que os materiais usados para fazer quaisquer membros (12, 14, 18) e/ou conectores (16, 20, 24) da junta de tensão (10) podem variar conforme a necessidade, para prover as características estruturais desejadas para os mesmos, sem ultrapassar o escopo da presente descrição.

[0037] Deve ficar entendido que ao mesmo tempo em que a Figura IA mostra a incorporação de uma junta de tensão (10) tendo dois membros tubulares geralmente cilíndricos (14, 18), de comprimento e diâmetro geralmente iguais, qualquer número de membros tubulares, tendo qualquer comprimento, formato e/ou material pode ser usado sem ultrapassar o escopo da presente divulgação, para prover a junta de tensão (10) com um comprimento desejado (L) determinado para compensar efetivamente as forças que serão enfrentadas por um riser conectado à mesma. Semelhantemente, ao mesmo tempo em que a Figura IA mostra um membro de base (12) que tem um corpo afilado, outras formas, dimensões, e/ou materiais podem ser usados. Por exemplo, em uma incorporação, o membro de base (12) poderia ser cilíndrico (isto é, tubular) em vez de afilado, um ou mais membros tubulares (14, 18) poderiam ser afilados em vez de cilíndricos, qualquer dos membros (12, 14, 18) poderia ter uma espessura de parede variada ao longo do seu comprimento, e/ou quaisquer outras características dos membros (12, 14, 18) poderiam ser variadas para proporcionar à junta de tensão (10) uma configuração capaz de acomodar forças e/ou movimentos esperados.

[0038] Além disso, embora a junta de tensão mostrada (10) na Figura IA seja orientada e/ou adaptada para prender-se a uma estrutura de cabeça de poço em uma primeira extremidade (a extremidade inferior do membro de base (12)) e a um riserna segunda extremidade (por meio da flange superior 22)), em outras incorporações, a junta de tensão (10) poderia ser invertida para funcionar como uma junta de quilha, ou configurada para conexão com uma porção intermediária de um risersubmarino ou conduite, por exemplo em um ponto de curvatura ao longo do mesmo, onde as forças aplicadas poderiam, de outro modo, danificar o conduite.

[0039] Por exemplo, a Figura 1B mostra uma vista diagramática lateral de uma junta de tensão (10), que tem uma configuração idêntica, ou substancialmente semelhante à da junta de tensão mostrada na Figura IA; porém, a junta de tensão (10) mostrada na Figura 1B inclui um membro de base e uma flange de base orientados para o alto, isto é, para engate com uma embarcação de superfície e/ou um conduite que se estende em direção à superfície, ao passo que a extremidade inferior da junta de tensão (10) é mostrada engatada com um risersubmarino (R) . Assim, a junta de tensão ilustrada (10) pode ser usada como uma junta de quilha para proporcionar flexibilidade à extremidade superior do riser(R).

[0040] A Figura 1C mostra uma vista diagramática lateral de um riser(R) e/ou outro conduite submarino que se estende entre uma embarcação de superfície (V) e o fundo do oceano (F) , onde a junta de tensão ilustrada (10) é usada como uma junta catenária próxima ao ponto de touchdown,onde o riser(R) chega perto e/ou contata o fundo do oceano (F) , para compensar as forças e/ou movimentos experimentados pelo riser(R) naquele ponto, isto é, devido aos movimentos de arrebentação, contato com o fundo do oceano (F), forças submarinas, etc.

[0041] A Figura 1D mostra uma vista diagramática lateral de um riser(R) que se estende desde uma embarcação de superfície (V), tendo o riser(R) uma porção curvada suportada por uma boia (B) . Nessa configuração ilustrada, duas juntas de tensão (10A, 10B) estão engatadas com o riser(R) . Especificamente, uma primeira junta de tensão (10A) é mostrada engatada com uma porção curvada do riser(R), sobre um primeiro lado da boia (R) , ao mesmo tempo em que uma segunda junta de tensão 10B)é mostrada engatada com uma porção curvada do riser(R) sobre um segundo lado da boia.

[0042] Deve-se notar que as incorporações ilustradas e descritas nas Figuras de IA até 1D e abaixo são exemplos de configurações, e que as incorporações da junta de tensão descritas no presente podem ser engatadas a qualquer tipo de conduite submarino, em qualquer ponto ao longo do mesmo onde se desejar compensar quaisquer -tipos de forças e/ou movimentos, sem ultrapassar o escopo da presente descrição.

[0043] Agora, com referência à Figura 2, trata-se de uma vista lateral de um corte transversal do membro de base (12) da Figura 1A. Embora a forma, dimensões e/ou materiais do membro de base (12) possam variar, conforme descrito acima, na incorporação ilustrada o membro de base (12) inclui um corpo afilado (28), definindo uma inclinação entre uma região superior (29) e uma região inferior (27) do membro de base (12) . O afilamento do corpo afilado (28) provê ainda o membro de base (12) com um primeiro ângulo de afilamento e/ou raio de curvatura (30) entre o corpo afilado (28) e a região superior (29), e um segundo ângulo de afilamento e/ou raio de curvatura (32) entre o corpo afilado (28) e a região inferior (27) . Por exemplo, a região inferior (27) é mostrada tendo uma primeira largura (Wl), ao passo que a região superior (29) é mostrada tendo uma segunda largura (W2) menos que a primeira largura (Wl). Conforme descrito anteriormente, os ângulos de afilamento e/ou raios de curvatura (30, 32) podem ser selecionados para prover o membro de base (12) com a distribuição de forças desejada ao longo de seu comprimento e/ou para permitir um grau desejado de flexibilidade e/ou curvatura para acomodar o movimento de um riseranexado ao mesmo. O membro de base (12) é mostrado também tendo uma porção inferior (34) na sua base, que é representada como uma porção geralmente cilíndrica, tendo uma terceira largura (W3)(isto é, diâmetro) maior que as larguras (Wl, W2) do restante do membro de base (12). A porção inferior (34) é mostrada tendo um encaixe em uma superfície inferior da mesma para acomodar um elemento de vedação (por exemplo, uma gaxeta) para prover um engate totalmente vedado quando engatado (por exemplo, fechado por meio da flange giratória (26)), mostrada na Figura IA com uma cabeça de poço e/ou estrutura associada sob a mesma. Um terceiro raio de curvatura (36) é definido entre a região inferior (29) do membro de base (12) e a porção inferior (34) . O terceiro raio de curvatura (36), bem como os diâmetros internos, diâmetros externos (por exemplo, as larguras (Wl, W2, W3) ) , ângulos de afilamento/raios (30, 32) e quaisquer outras dimensões, materiais e/ou formas do membro de base (12) podem ser projetados para acomodar uma distribuição selecionada de forças ao longo do membro de base (12) e/ou outras porções da junta de tensão, e/ou uma quantidade selecionada de curvatura e/ou movimento do membro de base 12, correspondente a forças e/ou movimentos esperados de um riseranexado ao mesmo. Por exemplo, a incorporação ilustrada do membro de base (12) poderia ser feita de titânio e ter o comprimento, diâmetro interno, primeira largura, segunda largura (W2) e terceira largura (W3) selecionados para levar em conta tais forças e/ou movimentos com base no material do membro de base (12) e/ou outras porções da junta de tensão. A Figura 2 também ilustra roscas externas (40) formadas na extremidade superior do membro de base (12) e/ou outras porções da junta de tensão. A Figura 2 ilustra ainda roscas externas (40-) formadas na extremidade superior do membro de base (12) para engate com um conector (por exemplo, o primeiro conector (16) mostrado na Figura IA, que pode incluir roscas internas correspondentes e/ou vedações metal-a-metal).

[0044] Deve ficar entendido que, embora a Figura 2 ilustre um membro de base (12) que tem um corpo afilado (18) com regiões, no geral, cilíndricas (27, 29) em qualquer das extremidades do mesmo e uma porção inferior mais larga (34), as incorporações de membros de base (12) que podem ser usados dentro do escopo da presente descrição podem incluir qualquer forma e/ou dimensões (por exemplo, incluindo um membro geralmente cilíndrico/tubular) , conforme necessário, tendo características (por exemplo, comprimento e/ou espessura da parede) para compensar as forças esperadas aplicadas a um riseranexado ao mesmo.

[0045] Agora com referência ás Figuras 3A e 3B, mostra-se a flange giratória (26) da Figura 1A. Especificamente, a Figura 3A mostra uma vista lateral do corte transversal da flange giratória (26), ao passo que a Figura 3B mostra uma vista diagramática superior da mesma. Conforme mostra a Figura 1A, a flange giratória (26) pode ser engatada com o membro de base para prender o membro de base a um poco submarino e/ou uma estrutura associada. Por exemplo, a Figura IA mostra a flange giratória engatada através da porção inferior (34, mostrada na Figura 2) da mesma, de modo que a flange giratória (26) irá comprimir o membro de base (12) contra uma superfície mais baixa, formando um relacionamento de vedação com a mesma (isto é, facilitado por uma gaxeta ou um elemento de vedação semelhante(38) mostrado na Figura 2.

[0046] A flange giratória (26) é mostrada tendo uma superfície externa no geral cilíndrica, dando á flange um diâmetro externo (D3), uma primeira região interna (44) tendo um diâmetro interno (D2) , uma segunda região interna (46) tendo um diâmetro interno (Dl) e uma região afilada (48) que se estende entre as regiões internas (44, 46). O corpo da flange giratória inclui uma pluralidade de furos passantes (50) que se estendem entre a superfície externa (42) e a primeira região interna (44), cada furo passante (50) configurado para acomodar um ferrolho ou conector semelhante utilizável para prender a flange giratória (26) ao membro de base. Como mostra a Figura IA, a flange giratória ilustrada (26) pode ser usada em conjunto com uma flange de base (52) para conectar o membro de base da junta de tensão a uma estrutura e/ou superfície mais baixa.

[0047] Embora as Figuras 1, 3A e 3B ilustrem um exemplo de incorporação de uma flange giratória (26), deve ficar entendido que quaisquer tipos de flange e/ou conector podem ser usados para prender a presente junta de tensão a um objeto adjacente sem ultrapassar o escopo da presente descrição ou, alternativamente, o uso de uma flange giratória ou conector semelhante pode ser omitido e a junta de tensão pode ser anexada diretamente a uma estrutura adjacente.

[0048] Agora, com referência às Figuras 4A e 4B, mostra-se a flange de base (52) da Figura IA. Especificamente, a Figura 4A ilustra uma vista lateral do corte transversal da flange de base (52), ao passo que a Figura 4B ilustra uma vista diagramática superior da mesma. A flange de base (52) é mostrada tendo um corpo geralmente cilindrico com um furo passante central que tem o diâmetro igual ao diâmetro interno do membro de base, e uma série de furos receptores formados circunferencialmente ao redor da flange, sendo os furos receptores (54) adaptados para receber pinos e/ou outros membros alongados que se estendem através dos furos passantes alinhados (50, mostrado na Figura 3A) da flange giratória, A porção inferior do membro de base (12, mostrada na Figura IA) pode ser colocada sobre (isto é, encostada na superfície superior da flange de base (52) de modo que o encaixe da gaxeta (38, mostrado na Figura 2) do membro de base se alinha com um encaixe da gaxeta na flange de base (52), formando, desse modo, um espaço contíguo para acomodar uma ou mais gaxetas e/ou outros membros vedantes semelhantes. Ao mesmo tempo em que as dimensões da flange de base (52) podem variar, a Figura 4A ilustra uma vista lateral do corte transversal da flange de base (52) tendo uma largura (W3) no geral igual a da porção inferior do membro de base, ao passo que a porção inferior da flange de base (52) é mostrada com uma largura (W4) levemente maior do que a da flange giratória (26, mostrada na Figura 3A). Assim sendo, uma pluralidade de furos passantes (58) pode ser usada para acomodar fechos e/ou membros de conexão semelhantes para prender a flange de base (52) a uma estrutura e/ou superfície mais baixa, os conectores sendo posicionados fora da flange giratória quando alinhados com a flange de base e engatados à mesma. Por exemplo, a incorporação da flange de base mostrada (52) poderia ter uma largura (W4) selecionada para corresponder ao diâmetro (D3, mostrado na Figura 3A) da flange giratória, e a porção mais baixa do membro de base e porção superior da flange de base (52) poderia ter larguras correspondentes (W3) . Deve-se entender, entretanto, que as dimensões, forma e/ou materiais de qualquer dos componentes referidos acima poderiam ser variados, dependendo das forças, peso, comprimento, composição e/ou outras características esperadas do riseranexado e/ou do ambiente submarino.

[0049] Agora, com referência às Figuras 5A e 5B, mostra-se a flange superior (22) da Figura IA. Especificamente, a Figura 5A mostra uma vista lateral do corte transversal da flange superior (22), ao mesmo tempo em que a Figura 5B mostra uma vista superior diagramática da mesma. A flange superior mostrada (22) inclui um corpo afilado (60), uma seção inferior tendo roscas externas (62) e uma seção superior no geral cilíndrica (64) . O afilamento do corpo (60) define um primeiro raio de curvatura (66) entre a seção inferior e o corpo afilado(60) e um segundo raio de curvatura (68) entre o corpo afilado (60) e a seção superior (64). O afilamento e os raios de curvatura (66, 68) podem ser selecionados para proverem a flange superior (22) com uma distribuição de forças favorável quando a junta de tensão se curva, se move e/ou acomoda de alguma outra maneira as forças aplicadas ao riseranexo. Além disso, o afilamento do corpo 60 pode ser selecionado de modo que a flange superior (22) afile a partir de uma largura (W2) no geral igual à da porção superior da flange de base (12, mostrada nas Figuras 1 e 2) e à dos membros tubulares (14, 16, mostrada na Figura 1A) , até uma largura (W5) adequada para engate com uma porção de um riser,uma flange de riser,e/ou outra superfície adequada e/ou estrutura acima da flange superior (22) . Por exemplo, a flange superior (22) poderia afilar a partir de uma largura estreita (W2), correspondente ao diâmetro do membro tubular abaixo, até uma largura maior (W5), correspondendo às dimensões do risere/ou outro membro preso acima; porém, deve ficar entendido que as dimensões, forma e/ou materiais da flange superior (22) e outras porções da junta de tensão podem ser variadas, conforme descrito anteriormente, sem ultrapassar o escopo da presente descrição. Além do mais, embora a flange superior (22) seja mostrada tendo roscas macho para conexão com um acoplador/conector, como mostra a Figura IA , a flange superior também pode ser configurada com um conector fêmea integral rosqueado de modo a poder ser conectada diretamente com um membro tubular superior sem o uso de um acoplador/conector. Uma pluralidade de furos passantes (70) é mostrada para acomodar fechos e/ou outros conectores semelhantes que podem ser usados para prender a flange superior (22) a um objeto adjacente.

[0050] Agora, com referência à Figura 6, trata-se de uma vista lateral do corte transversal do conector (16) da Figura 1A. Embora a Figura 6 mostre um único conector (16), deve ficar entendido que as juntas de tensão incorporadas utilizáveis dentro do escopo da presente descrição podem incluir qualquer número de conectores (por exemplo, conectores 16, 20, 24, mostrados na Figura IA e os conectores usados podem incluir tipos idênticos, semelhantes ou diferentes de conectores sem ultrapassar o escopo da presente descrição.

[0051] O conector ilustrado (16) é mostrado tendo um corpo no geral cilíndrico (72), com uma primeira extremidade biselada (74) e uma segunda extremidade biselada (76). Embora as extremidades biseladas (74, 76) sejam mostradas tendo uma superfície angulada em aproximadamente 30 graus relativamente à parede lateral do conector (16), em várias incorporações as extremidades biseladas (74, 76) podem ter qualquer ângulo, conforme desejado para proporcionar características estruturais e/ou materiais ao conector (16) ou, alternativamente, o uso de regiões biseladas pode ser omitido. O interior do conector (16) inclui um furo no geral cilíndrico (82) tendo uma primeira cavidade (78) em uma primeira extremidade, com roscas internas (79) formadas na mesma e uma segunda cavidade (80)em uma segunda extremidade, com roscas internas (81) formadas na mesma. Conforme descrito anteriormente e mostrado na Figura IA, roscas externas do membro de base, um ou mais membros tubulares e/ou a flange superior podem engatar as roscas internas de um ou mais conectores. Além disso, embora a figura 6 mostre um conector rosqueado, deve-se entender que outros métodos de conexão, tais como grampos, também poderiam ser usados sem ultrapassar o escopo da presente descrição.

[0052] Assim sendo, incorporações da junta de tensão (10), tais como as ilustradas e descritas no presente, podem incluir múltiplas peças (por exemplo, um membro de base (12), membros tubulares (14, 18), flange superior (22), flange giratória (26), flange de base (52), conectores (16, 20, 24) e quaisquer fechos, pinos e/ou outros materiais que possam ser usados para montar a junta de tensão), cada peça sendo dimensionada para possibilitar um transporte conveniente e a montagem no local. O comprimento total da junta de tensão (10) pode ser ajustado e/ou controlado por meio da seleção de um dado número e/ou comprimento dos membros tubulares (14, 18), de modo que a junta de tensão (10) pode ser provida de qualquer comprimento total desejado, adequado para compensar forças esperadas e/ou movimentos de um conduite e/ou outra estrutura com a qual estiver engatada (por exemplo, por meio da seleção de uma combinação de membros estruturais tendo comprimentos respectivos que, quando combinados, provêm o comprimento total desejado) . Além disso, ou alternativamente, a rigidez total da junta de tensão (10) em qualquer ponto ao longo do comprimento da mesma pode ser modificada selecionando-se membros que têm as espessuras de parede e/ou outras características materiais desejadas. Essa configuração modular, por meio da qual o comprimento, rigidez, ou combinações desses, da junta de tensão (10) podem ser ajustados por meio da seleção e montagem de membros estruturais que provêm um comprimento desejado e uma rigidez desejada, possibilita que a junta de tensão seja adaptada para uso com qualquer riser, poço e/ou ambiente ou estrutura submarina e, então, que seja desmontada para ser novamente usada com outro riser, poço, e/ou ambiente ou estrutura submarina. Além do mais, incorporações da junta de tensão (10) podem incluir combinações de materiais de módulo alto e módulo baixo, de tal modo que o tamanho geral da junta de tensão (10) pode ser ajustado quando materiais com diferentes módulos de elasticidade são usados. Por exemplo, o membro de base (12) e membros tubulares (14, 18) podem ser feitos de titânio, ao mesmo tempo em que os conectores (16, 20, 24) podem ser feitos de aço; porém, outras combinações de materiais de módulos de elasticidade baixos e altos também podem ser usados sem ultrapassar o escopo da presente descrição.

[0053] Incorporações que podem ser usadas dentro do escopo da presente descrição provêm, desse modo, juntas de tensão e métodos afins capazes de compensar forças e/ou movimentos enfrentados por qualquer riserem qualquer ambiente submarino, por meio do uso de um sistema multi-peças, modular, e/ou uma combinação de materiais de módulos altos e baixos.

[0054] Embora várias incorporações utilizáveis dentro do escopo da presente descrição tenham sido descritos com ênfase, deve ficar entendido que dentro do escopo das reivindicações apensas, a presente invenção pode ser praticada de outras maneiras além das especificamente descritas no presente.

Claims

1. Junta de tensão (10) para conexão entre uma estrutura submarina e uma estrutura de acoplamento compatível, caracterizada pelo uso de componentes modulares para compensar forças aplicadas à estrutura submarina, a junta de tensão (10) compreendendo: um membro de base (12) adequado para ser conectado à estrutura submarina, o membro de base tendo uma primeira extremidade (27) compreendendo uma primeira largura (W1), uma segunda extremidade (29) compreendendo uma segunda largura (W2) menor que a primeira largura (W1), um corpo cônico (28) entre a primeira extremidade (27) e a segunda extremidade (29) e uma porção inferior (34) compreendendo uma terceira largura (W3) maior que a primeira largura (W1), em que o membro de base (12) compreende um primeiro comprimento, uma primeira espessura de parede, uma primeira curvatura (30) entre o corpo cônico (28) e a segunda extremidade (29), uma segunda curvatura (32) entre o corpo cônico (28) e a primeira extremidade (27) e uma terceira curvatura (36) entre a primeira extremidade (27) e a porção inferior (34); e uma pluralidade de membros adicionais (14, 18) presos à segunda extremidade (29) do membro de base (12), compreendendo comprimentos adicionais e espessuras de parede adicionais, em que uma soma do primeiro comprimento e dos comprimentos adicionais define um comprimento total, em que uma combinação da primeira espessura da parede e das espessuras adicionais da parede define uma espessura total da parede e em que o comprimento total e a espessura total da parede correspondem às forças aplicadas a a estrutura submarina presa ao referido membro de base (12), ao referido pelo menos um membro adicional, ou combinações dos mesmos.

2. Junta de tensão modular, de acordo com a reivindicação 1, ainda caracterizada por o corpo cônico (28) definir uma inclinação entre a primeira extremidade (27) com a primeira largura (W1) e a segunda extremidade (29) com a segunda largura (W2), e em que a primeira e a segunda curvaturas (30, 32) compreendem ângulos de conicidade.

3. Junta de tensão modular, de acordo com a reivindicação 2, ainda caracterizada por um flange giratório (26) preso ao elemento de base (12).

4. Junta de tensão modular, de acordo com a reivindicação 1, ainda caracterizada por pelo menos um conector (16) preso entre o membro de base (12) e a referida pluralidade de membros adicionais (14, 18).

5. Junta de tensão modular, de acordo com a reivindicação 4, ainda caracterizada pelo fato de que o membro de base (12), a referida pluralidade de membros adicionais (14, 18), ou combinações dos mesmos, compreende um primeiro material tendo um primeiro módulo de elasticidade e em que o dito em pelo menos um conector (16) compreende um segundo material tendo um segundo módulo de elasticidade maior que o primeiro módulo de elasticidade.

6. Junta de tensão modular, de acordo com a reivindicação 6, ainda caracterizada pelo fato de que o membro de base (12), a referida pluralidade de membros adicionais (14, 18), ou combinações dos mesmos, compreende roscas externas (40) formadas sobre o mesmo, e em que o referido pelo menos um o conector (16) compreende roscas internas (80) nele formadas, complementares e adaptadas para receber as roscas externas (40).

7. Método para compensar forças aplicadas a uma estrutura submarina, caracterizado pela seleção e montagem de componentes modulares de uma junta de tensão submarina de acordo com a reivindicação 1, o método compreendendo as etapas de: engatar um membro de base (12) entre uma primeira estrutura e uma segunda estrutura, em que o membro de base (12) compreende um primeiro comprimento, uma primeira espessura de parede, uma primeira extremidade (27) compreendendo uma primeira largura (W1), uma segunda extremidade (29) compreendendo uma segunda largura (W2) menor que a primeira largura (W1), um corpo cônico (28) entre a primeira e a segunda extremidade (27, 29), uma porção inferior (34) compreendendo uma terceira largura (W3) maior que a primeira largura (W1), uma primeira curvatura (30) entre a segunda extremidade (29) e o corpo cônico (28), uma segunda curvatura (32) entre a primeira extremidade (27) e o corpo cônico (28) e uma terceira curvatura (36) entre a primeira extremidade (27) e a porção inferior (34); engatar uma pluralidade de membros adicionais (14, 18) com o membro de base (12), em que a referida pluralidade de membros adicionais (14, 18) compreende comprimentos adicionais e espessuras de parede adicionais, em que uma soma do primeiro comprimento e dos comprimentos adicionais define um comprimento total, em que uma combinação da primeira espessura da parede e das espessuras adicionais da parede define uma espessura total da parede e em que o comprimento total e a espessura total da parede correspondem às forças aplicadas à primeira estrutura, à segunda estrutura ou suas combinações; e engatar a segunda estrutura na referida pluralidade de membros adicionais (14, 18).

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a etapa de engatar a referida pluralidade de membros adicionais (14, 18) no membro de base (12) compreende engatar um conector (16) em uma extremidade do membro de base (12) e engatar uma extremidade de um membro adicional ao conector (16), em que o membro de base (12) e a pluralidade de membros adicionais (14, 18) compreendem um primeiro material tendo um primeiro módulo de elasticidade e em que o conector (16 ) compreende um segundo material com um segundo módulo de elasticidade maior que o primeiro módulo de elasticidade.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a etapa de engatar o conector (16) na extremidade do membro de base (12) e a etapa de engatar a extremidade do membro adicional no conector (16) compreende engatar roscas externas (40) do membro de base (12) e o membro adicional com roscas internas complementares (81) do conector (16).

10. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a primeira estrutura compreende uma cabeça de poço submarina ou um vaso de superfície e em que a segunda estrutura compreende um conduto submarino.

11. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a primeira estrutura compreende uma primeira porção de um conduto submarino e em que a segunda estrutura compreende uma segunda porção do conduto submarino.