BR112015014667B1 - Elemento de controle de cera para processamento submarino de fluidos de poço, unidade rebocável para controlar a cera em fluidos de poço submarino, sistema de produção de óleo ou gás submarino e método para instalar ou desenvolver um sistema de produção de óleo ou gás submarino - Google Patents

Abstract

processamento submarino de fluidos de poço. a presente invenção refere-se a um elemento de controle de cera para processamento submarino de fluidos de poço em um fluxo de poço que compreende um feixe de linhas de fluxo dentro de uma estrutura de tração alongada. a estrutura define extremidades de entrada e saída e tem provisões de resfriamento e aquecimento que atuam sobre as linhas de fluxo, em uso, para promover a deposição de cera dentro das linhas de fluxo e subsequente arraste de cera no fluxo de poço.

Description

[001] A presente invenção refere-se ao processamento outratamento submarino de fluidos de poço em produção de óleo e gás de poços submarinos. Algumas modalidades da invenção empregam um sistema de remoção de cera para permitir um transporte de óleo e gás de 'fluxo frio' em um ambiente submarino.

[002] Após a extração em uma cabeça de poço submarina, fluidode poço (o qual pode compreender óleo cru e/ou gás natural) é carregado como um fluxo de poço ao longo de uma tubulação de leito do mar ou 'ligação por extensão' e então acima por uma coluna ascendente para uma unidade de superfície para armazenamento temporário e transporte para adiante. Alguns exemplos de unidades de superfície são plataformas, Processo Flutuante, navios de Armazenamento e Descarregamento (FPSOs), usinas onshore e navios de Liquefação Flutuante de Gás natural (FLNGs). As ligações por extensão podem estender por muitos quilômetros; existe uma tendência na direção de ligações por extensão mais longas, 150 km, por exemplo, conforme a produção de óleo e gás estende-se para dentro de águas mais profundas e mais desafiadoras.

[003] Em algum ponto, o fluxo de poço deve ser processado, porexemplo, para separar água, gás e material de fase sólida tal como areia arrastada no fluxo de poço. O processamento pode ser executado na unidade de superfície, mas ao longo dos últimos vinte anos, tem havido uma tendência para adotar um processamento submarino. O processamento submarino pode também envolver um pré-processamento, permitindo que etapas de processamento adicionais aconteçam na unidade de superfície.

[004] Em geral, o processamento submarino do fluxo de poçopode envolver um bombeamento para aumentar a sua taxa de fluxo e/ou pressão; a separação de subprodutos tais como água, gás e material de fase sólida; e aquecer ou esfriar o fluxo de poço para conseguir a melhor taxa de fluxo. Mais especificamente, a tecnologia de processamento submarino abrange funções tais como conjunto de válvulas, separação de água / óleo / gás, limpeza de água, reforço, água reinjeção de água, retirada de cera, compressão de gás, suprimento de energia e controle.

[005] Os principais direcionadores de mercado para oprocessamento submarino são produtividade aumentada, recuperação aumentada, garantia de fluxo aperfeiçoada, distâncias de ligação por extensão mais longas e requisitos de processamento de superfície reduzidos. Especificamente, o processamento submarino pode simplificar a garantia de luxo na tubulação e na coluna ascendente, aperfeiçoar a eficiência de produção e aperfeiçoar a integridade da tubulação e da coluna ascendente. Neste aspecto, o fluxo de poço pode somente subir pela coluna ascendente para atingir a unidade de processamento de superfície se o fluxo de poço tiver uma pressão, temperatura e taxa de fluxo altas o suficiente no fundo da coluna ascendente. Por exemplo, se a temperatura for muito baixa e se existir água suficiente no fluxo de poço, cera ou compostos de hidrato podem formar-se e depositar dentro da tubulação e assim restringir ou eventualmente bloquear o fluxo. Também, o processamento submarino remove um conteúdo potencialmente danificador do fluxo de poço, tal como água e compostos ácidos (por exemplo, H2S) que promovem corrosão e areia que causa erosão.

[006] As Figuras 1 e 2 são diagramas esquemáticosgrandemente simplificados de soluções da técnica anterior que envolvem um processamento submarino de um fluxo de poço. Números iguais são utilizados para características iguais. A direção de fluxo de produção em cada caso é da esquerda para a direita como mostrado, de uma cabeça de poço 10 ao longo de uma tubulação 12 depositada através do leito do mar 14 para uma coluna ascendente 16. A tubulação 12 tem uma ou mais estruturas de terminação 18 que podem, por exemplo, ser uma Terminação de Extremidade de Tubulação (PLET) ou um coletor que acumula o fluido de poço que vem de diversas linhas e pode também incluir um ou mais lançadores / receptores de pig. Uma unidade de processamento submarino 20 recebe e processa o fluxo de poço antes deste fluir pela coluna ascendente 16 acima. Tubos de desvio ou carretéis 22 são utilizados para conectar os vários elementos como mostrado. Um umbilical de energia 24 mostrado na Figura 1 estende de uma unidade de superfície (não mostrada) para prover energia para a unidade de processamento submarino 20.

[007] As soluções nas Figuras 1 e 2 diferem nas posiçõesrelativas da tubulação 12 e da unidade de processamento 20. Na Figura 1, a unidade de processamento 20 está a jusante da tubulação 12, interposta entre a tubulação 12 e a coluna ascendente 16. A coluna ascendente 16 está aqui mostrada na forma de uma coluna ascendente ou torre. Ao contrário, a Figura 2 mostra a unidade de processamento 20 a montante da tubulação 12, interposta entre a cabeça de poço 10 e a tubulação 12. A Figura 2 também mostra que a coluna ascendente 16 pode tomar a forma de uma coluna ascendente em catenária.

[008] Na prática, os sistemas de processamento submarinocompreendem múltiplas unidades de processamento submarino tal como bombas de múltiplas fases, unidades de compressão de gás e separadores. Exemplos específicos de unidades submarinas são: um módulo de separação como descrito na WO 03/078793; uma unidade de separação de múltiplas fases como descrito na WO 03/087535; um compressor como descrito na WO 2012/163996; um módulo eletrônico as no descrito na WO 2008/037267; e um vaso de separação como descrito na WO 2010/151392. Os sistemas de processamento submarino podem estar configurados para adequar às características de campos individuais tal como profundidade de reservatório, pressão, temperatura, razões de gás-óleo, corte de água e a distância para as instalações hospedeiras.

[009] As unidades de processamento submarinos podem sermuito volumosas: por exemplo, separadores submarinos podem pesar aproximadamente 1000 toneladas cada. Em um certo grau, isto reflete em um superdimensionamento para confiabilidade máxima durante a vida útil do campo, com isto aumentando o custo, tamanho e peso de cada unidade.

[0010] Outros desafios de processamento submarino incluem ocongestionamento do leito do mar próximos das cabeças de poço, má acessibilidade para manutenção e reparo, e a necessidade de umbilicais adicionais para alimentar as várias unidades de processamento submarino.

[0011] Um desafio específico de sistemas de processamentosubmarino é a sua complexa instalação, metodologia ligação por extensão. Tipicamente, a tubulação 12 está instalada entre a cabeça de poço 10 ou um coletor e a localização alvo da unidade de processamento submarino 20. Então, a unidade de processamento submarino 20 (incluindo suas fundações) é instalada levantando-a e abaixando-a para a sua localização alvo, e, portanto a tubulação 12 e a unidade de processamento submarino 20 são amarradas por jumpers ou carretéis 22. Os umbilicais 24 são instalados entre a unidade de processamento submarino 20 e uma unidade de superfície. O processo requer que vários diferentes navios de instalação estejam no local, alguns dos quais devem ser equipados com grandes guindastes, e assim envolve um alto custo e uma escala de tempo extensa. É claro, o custo e a escala de tempo podem ser aumentados inesperadamente pela necessidade de aguardar por condições de tempo aceitáveis antes de executar cada etapa de instalação.

[0012] Unidades de processamento submarinos previamentequalificadas foram propostas ou projetadas e instaladas, e estão em uso em vários graus ao redor do mundo. No entanto, o processamento submarino permanece uma tecnologia jovem na qual é vital demonstrar confiabilidade e capacidade de manutenção do sistema e suas unidades componentes.

[0013] Em muitas aplicações da invenção, o fluido de poçoprocessado será o óleo cru. Sempre que o fluxo de poço for dominado por óleo, existe uma ameaça de deposição de cera no interior de linhas de fluxo de múltiplas fases conforme a temperatura do fluxo de poço cai abaixo da temperatura de formação de cera. É conhecido lidar com este problema forçando a formação de cera quando resfriando o fluxo de poço em uma Unidade de Controle de Cera ou WCU, como utilizada em um tipo de processamento submarino denominado fluxo frio'. O fluxo frio refere-se ao transporte de produto frio o que para o óleo, tipicamente significa a uma temperatura abaixo de 50°C. O fluxo frio evita a necessidade de isolamento ou aquecimento adicional da tubulação, o que reduz o curto e permite uma tubulação de ligação por extensão mais longa através do leito do mar entre a cabeça de poço e a coluna ascendente.

[0014] Na WCU, o fluxo de poço é esfriado por troca de calor coma água de resfriamento ao redor da linha de fluxo. Isto esfria o fluxo de poço o suficiente para forçar a cera depositar sobre a parede interna da linha de fluxo em localizações predeterminadas. Os depósitos de cera são removidos por um aquecimento periódico, limitado nestas localizações quando sensores de retorno indicam que a espessura de cera está se aproximando de um limite de aceitação para uma seção de linha de fluxo. O aquecimento faz com que a camada de cera derreta e caia dentro do fluxo de poço, onde esta é arrastada para formar uma pasta que pode ser transportada sob condições de fluxo frio ao longo de uma ligação por extensão e para a unidade de superfície.

[0015] O fluxo frio é conhecido para a produção de óleo onshoremas a sua aplicabilidade para a produção submarina está limitada por restrições em instalação e acessibilidade. No entanto, algumas descrições da técnica anterior de aplicações submarina são reconhecidas abaixo. Em geral, estas requererão um equipamento de processamento submarino que compreende unidades discretas separadas da tubulação, tal como na WO 2012/099344, e assim requererão múltiplas etapas de instalação.

[0016] A US 3590919 descreve o princípio de um camposubmarino de fluxo frio, no qual unidades satélites de processamento estão dispostas no campo próximo das cabeça de poços. Mais recentemente, a WO 2009/051495 descreve um fluxo frio submarino e uma disposição de tubo dentro de tubo com aquecimento pulsado.

[0017] A WO 2006/068929 descreve um sistema de produção defluxo frio no qual uma unidade de resfriador inicial força a formação de cera em um captador de pasta. Então o fluxo restante é transportado para dentro do sistema de tubulação. Um exemplo de um captador de pasta está descrito na WO 2010/009110. Todas as unidades são separadas da tubulação e conectadas por jumpers. O captador de pasta pode ser limpo periodicamente utilizando um sistema pigging.

[0018] Na US 5154741, o fluxo de óleo cru é tratado para separaróleo e gás e para transportar o gás sem o risco de formação de hidrato removendo os condensados. Os fluidos não são transportados sob condições de fluxo frio: não há menção de resfriamento.

[0019] A WO 00/25062 descreve um sistema de fluxo frio no qualhidratos de gás são injetados no fluxo de óleo antes do resfriamento, de modo a aumentar a taxa de formação de cera inicial e remover toda a cera de uma vez. Isto não deixa nenhuma água residual.

[0020] Um sistema de fluxo frio descrito na WO 2007/018642 estáconectado em uma instalação onshore, mas o método de instalação não está especificado. Ao contrário na WO 2012/149620, módulos de despressurização são adicionados ao longo da tubulação para evitar a formação de cera e hidratos. Também, a WO 2004/033850 descreve um tubo espiralado que é inserido na tubulação para propósitos de garantia de fluxo, mas sem processamento submarino.

[0021] É conhecido agrupar as unidades submarinas por sobreuma estrutura ou dentro de uma estrutura de modo a requerer tão poucas operações de instalação quanto possível. Por exemplo, uma cabeça de reboque combinada para um feixe de linhas de fluxo está descrito na OTC 6430 (Conferência OTC, 1990), onde a cabeça inclui válvulas, conectores e coletores para conectar a uma cabeça de poço ou a jumpers de cabeça de poço. Em efeito, a cabeça é uma combinação de um PLET convencional, coletor e cabeça de reboque. Uma disposição similar está descrita na EP 0336492. No entanto, o conjunto de cabeça de reboque é essencialmente passível e não tem nenhuma capacidade de tratamento ou processamento integral. A cabeça de reboque não é utilizada para processamento, mas para puxar o feixe: alguma flutuação ou lastro pode ser adicionado para este propósito. Também, a maioria da técnica anterior relativa a feixes está preocupada com aquecimento ou feixes quentes e não com o resfriamento do fluxo de poço.

[0022] Neste aspecto, um coletor pode ser distinguido de umaunidade de processamento: a última pode modificar a natureza, temperatura e/ou composição do fluido de poço enquanto que a primeira não pode. Em contraste, um coletor atua somente sobre a taxa de fluxo sem bombeamento, e essencialmente inclui somente tubos e válvulas apesar deste poder também incluir sensores e um sistema de controle para as válvulas.

[0023] A US 2004/0040716 descreve uma linha de fluxo de tubodentro de tubo na qual um tubo de transporte de hidrocarboneto é colocado coaxialmente dentro de um tubo carregador externo e o espaço anular entre os tubos é cheio com um material termicamente isolante. O líquido de hidrocarboneto tem a sua temperatura mantida acima da temperatura de solidificação / precipitação por calor de um sistema de aquecimento ativo que envolve um líquido quente sendo passado ao longo do espaço anular. A US 2003/0056954 descreve um sistema de garantia de fluxo no qual um tubo interno está disposto dentro de um tubo externo para assegurar o fluxo através do tubo externo. Fluidos quentes passam através do tubo interno para manter a temperatura dos fluidos que fluem através do tubo externo; também, produtos químicos podem fluir através do tubo interno para condicionar os fluidos dentro do tubo externo. Estes documentos não descrevem o fluxo frio: estes meramente representam o histórico da técnica anterior para o fluxo frio.

[0024] A US 2009/0020288 descreve um sistema de garantia defluxo que envolve resfriar um fluxo de produção de hidrocarboneto dentro de um trocador de calor e fazer com que sólidos se formem e então periodicamente remover os depósitos e colocá-los em uma pasta utilizando um sistema de lançamento e recebimento de pig de loop fechado. Esta é uma variante de fluxo frio, mas não tem mais do que relevância histórica para a invenção.

[0025] A EP 1353038 descreve um conjunto de processosubmarino para separar um fluxo de múltiplas fases. O conjunto compreende: uma entrada para um meio de múltiplas fases; um meio de redução de pressão para reduzir a pressão do fluxo de múltiplas fases da entrada e criar uma fonte de energia; um separador de múltiplas fases para separar a entrada de múltiplas fases em fases individuais; e um sistema de bombeamento para, em uso, bombear pelo menos uma das fases individuais desejadas para um ponto de fornecimento utilizando pelo menos parte da energia da fonte de energia. O conjunto está descrito como sendo disposto para manter uma temperatura mínima de modo a impedir a formação de cera no fluido de fluxo de poço.

[0026] A WO 2004/033850 descreve um sistema de garantia defluxo que inclui um tubo interno disposto dentro de um tubo externo para garantir o fluxo através do tubo externo. Fluidos quentes podem passar através do tubo interno para manter uma temperatura mínima dos fluidos que fluem através do tubo externo. A manutenção de uma temperatura mínima do fluido de fluxo de poço é considerada essencial para impedir o acúmulo de cera.

[0027] A GB 2468920 descreve um sistema de resfriamentosubmarino e um subsequente sistema de aquecimento. No entanto, o resfriamento é para modificar as propriedades de produto de poço e o aquecimento é para derreter a cera depositada do fluxo de poço durante o resfriamento do produto de poço. O ensinamento não é para remover a cera de uma linha de fluxo resfriada pelo resfriador, mas ao invés para remover a cera do próprio resfriador.

[0028] A US 2011/033244 descreve um sistema de transferênciade hidrocarboneto que inclui uma primeira e uma segunda estruturas flutuantes e um sistema de tubo de transferência substancial horizontal submerso abaixo do nível da água que interconecta as estruturas flutuantes. Não existe nenhuma provisão para aquecimento para controle de cera.

[0029] Uma publicação da Offshore Technology Conference, OTC11017, descreve um feixe aquecido com água quente para controlar o acúmulo de cera em um fluxo de poço. O aquecimento está descrito na seção de introdução como objetivando manter uma temperatura mínima de 21°C de modo a impedir qualquer acúmulo de cera.

[0030] Uma publicação pela Subsea 7 datada de 21 Março de2012 intitulada "Bundle Pipeline Systems & Shell FRAM Development" para Iain Watson & Peter Walker descreve um feixe de tubos submarino. Esta publicação também descreve uma provisão para controle de cera em fluidos de fluxo de poço, o qual é novamente aquecido de modo a manter uma temperatura mínima.

[0031] Uma publicação para Jim Brydon et al intitulada "EnhancingSubsea Production Using Pipeline Bundle Systems", 20th International Conference on Offshore Mechanics e Arctic Engineering - OMAE datada 03 de junho de 2001 no Rio de Janeiro, Brasil, descreve um feixe de tubulações instalado pelo Método de Rebocamento de Profundidade Controlada (CDTM). O feixe contém um sistema de aquecimento ativo e ensina que um valor de temperatura mínimo precisa ser mantido para assegurar a taxa de fluxo de produção.

[0032] Uma publicação para Albertus Dercksen et al intitulada"Recent Developments in the Towing of Very Long Pipeline Bundles Using the CDTM Method" at the Proceedings of the 25th Offshore Technology Conference (OTC) In Houston, Texas, USA, datada de 03 de Maio de 1993 (páginas 355-368) também descreve um CDTM. No entanto não existe nenhuma provisão para controle de cera do fluido de fluxo de poço.

[0033] Contra este histórico, a invenção reside em um elemento de controle de cera para processamento submarino de fluidos de poço em um fluxo de poço, o elemento compreendendo um feixe de linhas de fluxo com uma estrutura de tração alongada que define extremidades de entrada e saída e que tem provisões de resfriamento e aquecimento para atuar sobre as linhas de fluxo, em uso, para promover a deposição de cera dentro das linhas de fluxo e subsequente arraste de cera dentro do fluxo de poço.

[0034] A estrutura de tração pode, por exemplo, ser um tuboexterno que circunda as linhas de fluxo. As linhas de fluxo estão de preferência dispostas em paralelo, mas conectadas em série com a estrutura de tração de modo que o fluxo de poço inverte em direção de fluxo entre uma linha de fluxo e a seguinte dentro do elemento.

[0035] Uma conexão de energias pode estender ao longo doelemento entre as extremidades de entrada e saída; similarmente uma conexão de dados pode estender ao longo do elemento entre as extremidades de entrada e saída.

[0036] O conceito inventivo também abrange uma unidaderebocável para controlar a cera em fluidos de poço submarino, que compreende um elemento de controle de cera da invenção cuja estrutura de tração estende entre, e é capaz de atuar em tensão entre, uma primeira cabeça de reboque em uma extremidade a montante do elemento e uma segunda cabeça de reboque em uma extremidade a jusante do elemento.

[0037] Pelo menos uma das cabeças de reboque, mais depreferência a primeira, cabeça de reboque a montante, de preferência tem uma instalação de processamento incorporada para o processamento dos fluidos de poço, cuja instalação efetua pelo menos a separação de fases de água que estão presentes nos fluidos de poço. Uma estação de energia pode estar alojada na segunda cabeça de reboque a jusante, em cujo caso um sistema de distribuição de umbilical para distribuir energia e/ou produtos químicos para gabaritos externos ou cabeças de poço satélites está de preferência também alojado na segunda cabeça de reboque a jusante.

[0038] A primeira, cabeça de reboque a montante adequadamentetambém compreende instalações selecionadas de um conjunto que compreende: conexões para cabeça(s) de poço ou para um coletor de produção; separação de água; tratamento e/ou reinjeção de água removida; condicionamento de fluxo frio para transporte; sistemas de circulação de água fria; instalações de pigging; e sistemas de aquecimento local para remoção de cera.

[0039] Pelo menos uma e opcionalmente ambas as cabeças dereboque podem ter uma bomba para bombear água de resfriamento ao longo do elemento para resfriar as suas linhas de fluxo; similarmente, pelo menos uma e opcionalmente ambas as cabeças de reboque podem ter uma sistema de aquecimento para aplicar calor a linhas de fluxo do elemento.

[0040] O conceito inventivo estende-se para um sistema deprodução de óleo ou gás submarino que compreende pelo menos um elemento de controle de cera da invenção ou pelo menos uma unidade rebocável da invenção.

[0041] O conceito inventivo também estende-se para um métodopara instalar ou desenvolver um sistema de produção de óleo ou gás submarino instalando uma unidade de controle de cera pré-fabricada em um local de instalação, a unidade compreendendo um elemento de controle de cera alongado disposto entre uma primeira cabeça de reboque em uma extremidade a montante do elemento e uma segunda cabeça de reboque em uma extremidade a jusante do elemento, o método compreendendo: rebocar a unidade para o local de instalação com uma estrutura de tração alongada do elemento de controle de cera em tensão entre as cabeças de reboque; afundar a unidade no local de instalação; e conectar as cabeças de reboque a outros elementos do sistema de produção de modo que unidade possa ser operada para passar o fluido de poço ao longo do elemento de controle de cera.

[0042] O controle de cera pode ser efetuado passando o fluido depoço ao longo elemento de controle de cera entre as cabeças de reboque enquanto resfriando e periodicamente aquecendo as linhas de fluxo do elemento de controle de cera.

[0043] Assim a unidade pode ser operada para passar o fluido depoço ao longo de um feixe de linhas de fluxo dentro da estrutura de tração alongada do elemento de controle de cera, por meio de que o resfriamento e aquecimento das linhas de fluxo podem promover a deposição de cera dentro das linhas de fluxo e um subsequente arraste de cera em um fluxo de poço do fluido de poço.

[0044] A invenção, portanto, contempla uma unidade de controlede cera que está integrada em um sistema de feixe. Um trocador de calor de tubo dentro de tubo pode assegurar que o fluxo de poço seja resfriado suficientemente para permitir um depósito de cera forçado na parede interna de linha de fluxo. Em modalidades preferidas, três seções de tubo de comprimentos individuais de aproximadamente 1,0 a 2,0 são roteadas dentro de um tubo carregador de feixe. Cada seção de tubo está circundada por tubos de luva individuais em uma disposição de tubo dentro de tubo.

[0045] Em modalidades preferidas, a invenção faz parte de umasolução de sistema para integrar funções requeridas para processamento submarino em estruturas de cabeça de reboque para feixes. As estruturas de cabeça de reboque e uma seção de feixe intermediária forma uma unidade que funciona como um centro de processamento submarino para satélites e gabaritos de produção submarinos circundantes e que podem ser utilizados para ligação por extensão de longa distância de desenvolvimentos de campo submarino. Fazendo isto, a invenção provê um novo conceito para processamento submarino que provê soluções confiáveis e flexíveis para desenvolvimentos de campos.

[0046] Entre os benefícios de incorporar as unidades deprocessamento em feixes e suas cabeças de reboque é que o sistema pode ser pré-fabricado, montado e testado onshore antes de rebocar para o campo para instalação. Como previamente notado, a confiabilidade de equipamento de processamento submarino é crucial para assegurar o sucesso de qualquer projeto de processamento submarino. A pré-fabricação e teste onshore grandemente aperfeiçoa a confiabilidade do sistema, se comparado com conectar unidades em uma localização submarina e executar testes ali. Um aperfeiçoamento adicional em confiabilidade surge de uma drástica redução no número de interfaces conectadas submarinas.

[0047] O peso de unidades de processamento submarino aumentacom cada função adicional, porém a invenção permite um método de instalação sem a utilização de grandes navios de guindaste. Por exemplo, o sistema pode ser rebocado para o campo utilizando o método de 'reboque de profundidade controlada', o que assegura uma instalação de baixa tensão sem a utilização de grandes navios de guindaste sendo dependente em baixos estados de mar de instalação. Isto torna a instalação menos sensível ao tempo, e reduz o custo de navios de instalação significativamente. Em geral, portanto, a invenção provê um layout compacto e flexível com custo reduzido de uma rápida e simples instalação.

[0048] A introdução de um sistema de processamento rebocadopara fluxo frio de hidrocarbonetos como descrito nesta especificação promete atender a visão da indústria de 'fábricas submarinas'. Incluindo componentes que podem receber fluidos de poço de diferentes linhas de fluxo no campo, separar o fluxo de poço para remover os contaminantes, resfriar o fluxo de poço e ao mesmo tempo continuamente assegurar o fluxo em baixas temperaturas e pressão suficiente, o sistema pode significativamente afetar o projeto de sistemas de tubulação e coluna ascendente. O projeto de sistemas de tubulação e coluna ascendente a jusante pode ser simplificado já que os seus requisitos de temperatura são consequentemente relaxados.

[0049] Introduzindo um centro de processamento pré-testado quepode processar e resfriar o fluxo de poço, é possível também simplificar os sistemas de tubulação e coluna ascendente em relação à plataforma hospedeira. Tais sistemas de tubulação e coluna ascendente podem então ser fabricados sem a utilização de isolamento e aquecimento ativo ou passivo. Isto permite distâncias de ligação por extensão mais longas em um custo relativamente baixo e com reduzido consumo de energia o que tornará certos desenvolvimentos de campo mais favoráveis.

[0050] Uma unidade central de pré-processamento da invençãopode funcionar em muitas diferentes configurações. Por exemplo, esta pode servir como um coletor para poços individuais localizados em uma área específica ou esta pode ser ligada diretamente em um gabarito submarino maior.

[0051] A invenção provê um novo método para projeto, fabricação,instalação e operação de desenvolvimentos de campo dominados por óleo- ou gás, já que o layout compacto do centro de processamento submarino pode ser configurado para adequar ambos os fluxos de poço dominados por óleo ou gás.

[0052] Onde o fluido processado é o óleo cru, a remoção de cerapode ser executada, mas em uma primeira etapa, uma unidade de separação permite a separação de pelo menos água de outros componentes do óleo cru. Esta água pode ser reinjetada no poço. Isto reduz a quantidade máxima de cera susceptível a ser gerada quando resfriando o óleo cru. A próxima etapa a qual é opcional, pode incluir a separação de gás, remoção de areia e injeção de produtos químicos no fluxo de poço.

[0053] Então, o óleo cru (sem nenhuma água residual) é resfriadopor troca térmica com a água circundante. O óleo circula em uma disposição de tubo dentro de tubo cujo espaço anular está cheio por água fria bombeada. O resfriamento resultante gera depósitos de cera em locais identificados. O tubo dentro de tubo é enrolado em um longo feixe dentro do qual o fluxo pode retornar diversas vezes dentro da unidade de resfriamento para forçar os depósitos de cera próximo da extremidade de processo a montante do sistema. O sistema pode estar conectado a uma coluna ascendente na extremidade a jusante. Os depósitos de cera são removidos por um aquecimento periódico, limitado em locais determinados. Instalações de pigging, as quais podem ser removíveis, podem ser utilizadas para testar e manter a tubulação.

[0054] De modo que a invenção possa ser mais prontamentecompreendida, referência será agora feita, como exemplo, aos desenhos acompanhantes, nos quais:

[0055] Figura 1 é um diagrama esquemático de uma solução datécnica anterior que envolve um processamento submarino de um fluxo de poço, no qual a unidade de processamento está disposta a jusante de uma tubulação;

[0056] Figura 2 é um diagrama esquemático de outra solução datécnica anterior que envolve um processamento submarino de um fluxo de poço, no qual a unidade de processamento está disposta a montante de uma tubulação;

[0057] Figura 3 é um diagrama esquemático de uma solução deprocessamento submarino da invenção que emprega uma unidade rebocável que compreende um feixe de tubulações com uma cabeça de reboque em cada extremidade;

[0058] Figura 4 é uma vista plana de topo de uma unidaderebocável da invenção em uma forma prática;

[0059] Figura 5 é uma vista plana esquemática de uma cabeça dereboque a montante utilizada em uma unidade rebocável da invenção;

[0060] Figura 6 uma vista plana esquemática de uma cabeça dereboque a jusante utilizada em uma unidade rebocável da invenção;

[0061] Figuras 7a e 7b mostram, respectivamente, as etapas dereboque e instalação executada com a unidade rebocável da invenção;

[0062] Figura 8 é uma vista plana de topo de uma instalação deprodução submarina que incorpora a unidade rebocável da invenção;

[0063] Figura 9 é uma vista em perspectiva de uma variante dacabeça de reboque a montante mostrada na unidade rebocável da Figura 4;

[0064] Figura 10 é uma vista plana de topo de uma unidaderebocável da invenção que inclui a variante da cabeça de reboque a montante mostrada na Figura 9;

[0065] Figura 11 é uma vista plana esquemática de uma soluçãoda técnica anterior para controle de cera; e

[0066] Figura 12 é uma vista em seção transversal esquemáticade um feixe de tubulações para controle de cera de acordo com a invenção.

[0067] Referência já foi feita às Figuras 1 e 2 dos desenhos paradescrever soluções de processamento submarino conhecidas na técnica anterior. A Figura 3 ilustra a invenção em um estilo esquemático similarmente simplificado; novamente, números iguais são utilizados para características iguais. Assim a direção de fluxo de produção é novamente da esquerda para a direita como mostrado, de uma cabeça de poço 10 para uma coluna ascendente 16. A coluna ascendente 16 está aqui mostrada na forma de uma coluna ascendente ou torre como aquela da Figura 1, mas este pode, é claro, tomar outra forma tal como uma catenária.

[0068] Na Figura 3, a tubulação 12 depositada através do leito domar 14 entre a cabeça de poço 10 e a coluna ascendente 16 é substituída por um feixe de tubulações 26. Também, as estruturas de terminação 18 das Figuras 1 e 2 estão substituídas por uma cabeça de reboque a montante 28 em uma extremidade a montante do feixe de tubulações 26 e uma cabeça de reboque a jusante 30 em uma extremidade a jusante do feixe de tubulações 26. Assim, a cabeça de reboque a montante 28 está interposta entre a cabeça de poço 10 e o feixe de tubulações 26 enquanto que cabeça de reboque a jusante 30 está interposta entre o feixe de tubulações 26 e a coluna ascendente 16.

[0069] De acordo com a invenção, cada e de preferência ambasas cabeças de reboque 28, 30 compreendem instalações paraprocessar o fluxo de poço antes deste fluir pela coluna ascendente 16 acima, e assim também substitui a unidade de processamento 20 da Figuras 1 e 2. Assim, cada e de preferência ambas as cabeças de reboque 28, 30 servem como uma estrutura de terminação e unidade de processamento integradas. A invenção, portanto, objetiva mitigar diversas das desvantagens de processamento submarino agrupando as unidades de processamento submarino com o feixe de tubulações 26. Também, distribuindo as unidades de processamento entre as cabeças de reboque 28, 30 distribui o peso do sistema deprocessamento e localiza as unidades apropriadamente na extremidade de entrada ou saída do feixe de tubulações 26.

[0070] O feixe de tubulações 26 e as cabeças de reboque 28, 30juntos constituem uma única unidade rebocável 32 que, altamente vantajosamente, pode ser fabricada e testada onshore antes de ser rebocada como uma unidade para um local de instalação. Uma vez fabricada onshore, toda a unidade 32 pode ser puxada para dentro da água, como já é feito na indústria de óleo e gás com os feixes de tubulação que formam as torres de coluna ascendente híbridas.

[0071] No contexto de reboque, a cabeça de reboque a montante28 pode ser descrita como uma cabeça de reboque dianteira e a cabeça de reboque a jusante 30 pode ser descrita como uma cabeça de reboque traseira. O reboque e a instalação serão descritos abaixo em mais detalhes com referência às Figuras 7a e 7b dos desenhos.

[0072] O feixe de tubulações 26 atua em tensão entre as duascabeças de reboque 28, 30 durante o rebocamento com as cargas de tensão sendo geradas pelos tubos do feixe 26 ou, de preferência, principalmente ou exclusivamente por um tubo externo ou outra estrutura protetora que circunda os tubos do feixe 26. Esta disposição será abaixo descrita em mais detalhes com referência à Figura 12 dos desenhos.

[0073] Na disposição simplificada mostrada na Figura 3, tubos dejumper ou carretéis 22 conectam a cabeça de reboque a montante 28 na cabeça de poço 10 e a cabeça de reboque a jusante 30 na coluna ascendente 16. No entanto, as cabeças de reboque 28, 30 podem estar conectadas no sistema de produção submarina mais ampla em outros modo, por exemplo, através de coletores, e assim não precisam ser conectados tão diretamente com a cabeça de poço 10 e a coluna ascendente 16.

[0074] Como a Figura 6 mostrará posteriormente, um umbilical deenergia como mostrada na Figura 1 pode estender de uma unidade de superfície (não mostrada) para uma das cabeças de reboque 28, 30 para prover energia para as suas instalações de processamento. Vantajosamente, a energia pode ser transmitida de uma cabeça de reboque 28, 30 para a outra cabeça de reboque 28, 30 através de cabos de energia no feixe de tubulações 26. Isto permite que um umbilical seja conectado a apenas uma das cabeças de reboque 28, 30 e ainda prover energia para ambas as cabeças de reboque 28, 30.

[0075] A Figura 4 mostra a unidade rebocável 32 em uma formaprática, com um longo feixe de tubulações 26 que conecta uma cabeça de reboque a montante 28 maior uma cabeça de reboque a jusante 30 menor. Como será explicado, a cabeça de reboque a montante 28 inclui um coletor neste caso e assim é otimizada para acumular a produção de fluido de múltiplas cabeça de poços. Uma variante da cabeça de reboque a montante 28 que abrange a cabeça de poço ou provê fendas de perfuração será posteriormente descrita com referência às Figuras 9 e 10.

[0076] Movendo a seguir para as Figuras 5 e 6, estas mostram asduas cabeças de reboque 28, 30 em mais detalhes. Especificamente, a Figura 5 mostra a cabeça de reboque a montante 28 enquanto que a Figura 6 mostra a cabeça de reboque a jusante 30.

[0077] A cabeça de reboque a montante 28 mostrada na Figura 5compreende uma estrutura de treliça de aço tubular alongada 34 de uma seção transversal geralmente retangular. Como um exemplo não limitante, a estrutura 34 pode ser consideravelmente além de quarenta metros de comprimento e mais de oito metros de altura e largura. A estrutura 34 quatro membros longitudinais paralelos 36 unidos por membros transversais 38, com folgas entre os membros transversais 38 provendo acesso a compartimentos para instalação, manutenção, e substituição de equipamento de processamento e manipulação de fluxo carregado pela cabeça de reboque 28. O equipamento de processamento e manipulação de fluxo é grandemente carregado dentro da seção transversal da estrutura 34, apesar de que alguns elementos deste equipamento podem projetar da estrutura 34.

[0078] A Figura 5 mostra um equipamento de processamento e manipulação de fluxo carregado pela cabeça de reboque a montante 28. Na sua extremidade a montante, a estrutura 34 da cabeça de reboque 28 define um compartimento que aloja um coletor 40 para as linhas de fluxo no campo e para injeção de água. Na sua extremidade a jusante, a estrutura 34 tem uma estrutura de nariz afinada 42 para ancorar uma extremidade do feixe de tubulações 26 contra as cargas de tração. Dali, o feixe de tubulações 26 estende sobre uma distância considerável (tipicamente 1,5 a 2,0 km) para a cabeça de reboque a jusante 30, a qual será posteriormente descrita com referência à Figura 6. A estrutura 34 também carrega um módulo de controle de sistema 44 que pode estar conectado através do feixe de tubulações 26, como mostrado, para controlar a cabeça de reboque a jusante 30.

[0079] Foi acima notado que onde o fluido de poço processado é oóleo cru, existe uma ameaça de deposição de cera conforme a temperatura do fluxo de poço cai abaixo da temperatura de formação de cera. A deposição de cera é controlada por características de controle de cera no feixe de tubulações 26. Este é o propósito de uma bomba de água 46, a qual aciona a água de resfriamento ao longo do feixe de tubulações 26 como será posteriormente explicado com referência às Figuras 11 e 12 dos desenhos. No entanto, existe também uma ameaça de formação de hidrato conforme a temperatura do fluxo de poço cai abaixo da temperatura de formação de hidrato. Consequentemente, grande parte do equipamento entre o coletor 40 e o feixe de tubulações 26 está preocupado com o controle de hidrato.

[0080] O efeito de formação de hidrato pode ser significativamentereduzido, realmente quase eliminado, separando a água do fluxo de poço. Consequentemente, o equipamento de controle de hidrato da cabeça de reboque a montante 28 compreende dois estágios de separação 48, 50 a jusante do coletor 40, seguido por um coalescedor 52. A separação de água submarina é uma tecnologia conhecida e qualificada que tipicamente deixa menos de 2% de água no fluxo de poço após uma separação de dois estágios. A pequena quantidade de água restante no fluxo de poço pode ser manipulada adicionando antiaglomerantes ao fluxo de poço em uma unidade de controle de hidrato 54 após separação e coalescência.

[0081] A água separada é limpa em um hidrociclone 56 e entãoreinjetada no reservatório através do coletor 40 utilizando uma bomba de intensificação 58 e uma bomba de injeção de água 60.

[0082] As etapas opcionais de rotina de separação de gás eremoção de areia pode também ser executadas pelo equipamento na cabeça de reboque a montante 28, apesar deste equipamento ter sido omitido da Figura 4 para clareza.

[0083] Instalações de pigging (as quais podem ser removíveis)estão providas para testar e manter a tubulação e especificamente os tubos do feixe de tubulações 26. Um lançador de pig removível 62 está mostrada na Figura 4. No entanto, deve ser notado que um pigging sistemático tal como requerido pela WO 2006/068929 é prevenido primeiro separando a água do óleo cru como acima descrito, o que drasticamente reduz a quantidade residual de cera e hidratos.

[0084] Observando agora a cabeça de reboque a jusante 30mostrada esquematicamente na Figura 6, esta também compreende uma estrutura de treliça de aço tubular alongada 64 de seção transversal geralmente retangular que compreende quatro membros longitudinais paralelos 66 unidos por membros transversais 68. A cabeça de reboque a jusante 30 é um tanto mais curta do que a cabeça de reboque a montante 28, mas é adequadamente de tamanho de seção transversal similar.

[0085] A estrutura 64 da cabeça de reboque a jusante 30 carregaum conector de tubulação 70 que comunica com o feixe de tubulações 26 para um transporte a jusante do fluxo de poço. Por exemplo, pode existir um transporte de fluxo frio do fluxo de poço ao longo de uma longa tubulação de ligação por extensão sobre o leito do mar, ou o fluxo de poço pode ser carregado por um jumper ou carretel para dentro de uma estrutura de coluna ascendente adjacente.

[0086] Uma segunda bomba de água de resfriamento 72 espelha abomba de água de resfriamento 46 da cabeça de reboque a montante para acionar a água de resfriamento ao longo do feixe de tubulações 26. Esta duplicação de bombas de água 46, 72 minimiza as perdas de bombeamento e provê redundância para manter o resfriamento no caso de falha ou tempo parado devido à manutenção.

[0087] A estrutura 64 da cabeça de reboque a jusante 30 tambémcarrega uma estação de energia 74 que recebe energia elétrica de um umbilical de coluna ascendente 76. A estação de energia 74 supre energia para: um sistema de distribuição de umbilical 78; para outros equipamentos carregados pela estrutura 60, tal como a bomba de água de resfriamento 72; e também através do feixe de tubulações 26, como mostrado, para alimentar a cabeça de reboque a montante 28. O sistema de distribuição de umbilical 78 inclui pontos de conexão para lugares umbilicais assim como fusíveis e transformadores. Estas características são rotineiras e não necessitam de elaboração aqui.

[0088] Em resumo, portanto, a cabeça de reboque a montante 28inclui: conexões a cabeça(s) de poço ou a um coletor de produção; separação de água; tratamento e/ou reinjeção de água removida; condicionamento de fluxo frio para transporte; sistemas de circulação de água fria e sistemas de aquecimento local para remoção de cera. No entanto os sistemas de circulação de água fria e os sistemas de aquecimento local poderiam também, ou alternativamente, estar localizados na cabeça de reboque a jusante 30. É também possível que as instalações de pigging fossem localizadas em qualquer cabeça de reboque 28, 30.

[0089] Observando a seguir as Figuras 7a e 7b dos desenhos, ainstalação de tubulação por rebocamento é bem conhecida na técnica. Neste aspecto, uma técnica de rebocamento conveniente para utilização com a invenção é o Método de Rebocamento de Profundidade Controlada (CDTM), o qual está descrito em documentos técnicos tal com OTC 6430 anteriormente notado. Esta técnica envolve muito menos etapas de instalação do que nos sistemas de processamento submarino da técnica anterior e não requer navios de instalação com guindastes especificamente grandes ou uma grande capacidade de levantamento. No local de instalação, a unidade rebocável 32 pode ser abaixada dentro de uma folga predeterminada no sistema de produção submarina em um modo 'plug e play', por meio de que a unidade 32 pode ser conectada através de jumpers ou carretéis a cada cabeça de reboque 28, 30 a outros elementos do sistema de produção, os quais podem estar colocados sobre o leito do mar antes ou após a unidade 32.

[0090] Referência é feita à OTC 6430 para uma descriçãodetalhada da técnica de CDTM, mas uma breve descrição segue no contexto da presente invenção. O princípio de CDTM envolve o transporte de uma unidade rebocável 32 pré-fabricada e totalmente testada suspensa sobre linhas de rebocamento 80 entre dois navios de instalação 82, os quais podem ser rebocadores. Um terceiro navio 84 pode ser empregado para propósitos de monitoramento como mostrada na Figura 7a. Um tubo externo que circunda o feixe de tubulações 26 pode ser utilizado para definir uma câmara para ajustar a flutuação, ou a flutuação pode ser ajustada por módulos presos no feixe de tubulações 26. Correntes 86 presas no feixe de tubulações 26 proveem um peso adicional de modo que, em repouso, o feixe de tubulações 26 flutua afastado do leito do mar 88, mas abaixo da influência de ação de água próximo da superfície 90.

[0091] Quando a unidade rebocável 32 alcança o local de instalação,está é abaixada na direção do leito do mar 88 reduzindo a sua flutuação, por exemplo, inundando o tubo externo que circunda o feixe de tubulações 26, enquanto as linhas de rebocamento 80 são desenroladas dos navios de instalação 82. A unidade rebocável 32 então apoia sobre o leito do mar 88 como mostrado na Figura 7b, por meio de que amarrações dos elementos pré-depositados 92 do sistema de produção submarina podem ser feitas, por exemplo, utilizando jumpers ou carretéis (não mostrados) equipados conectores conhecidos adequados.

[0092] A Figura 8 mostra em mais detalhes como a unidaderebocável 32 monta dentro de um sistema de produção submarina 94. Neste exemplo, o sistema de produção submarina 94 compreende dois gabaritos 96 e três cabeças de poço satélites 98. Os gabaritos 96 are estão supridos com energia e produtos químicos da cabeça de reboque a jusante 30 através de umbilicais primários 100. Os umbilicais secundários 102 suprem energia e produtos químicos dos gabaritos 96 para as cabeças de poços satélites 98. Tais produtos químicos podem ser fluidos de remediação tais metanol ou óleo diesel que podem ser injetados para propósitos de manutenção nas válvulas de uma cabeça de poço, após um desligamento, para remover a cera onde esta pode aparecer. Os gabaritos 96 estão também supridos com água para injeção do coletor 40 da cabeça de reboque a montante 28 através de linhas de água 104.

[0093] As linhas de fluxo de produção 106 carrega os fluidos depoço dos gabaritos 96 e das cabeças de poços satélites 98 de volta para o coletor 40 da cabeça de reboque a montante 28 para processamento como anteriormente descrito. O fluxo de poço resultante que passa ao longo do feixe de tubulações 26 para controle de cera antes de passar através de um carretel 108 para um Módulo de Extremidade de Tubulação (PLEM) 110 para transporte adiante em um estado de fluxo frio.

[0094] A Figura 9 mostra uma variante 112 da cabeça de reboquea montante 28 mostrada na Figura 5. A Figura 10 mostra esta variante da cabeça de reboque a montante 112 no contexto de uma unidade rebocável que também compreende um feixe de tubulações 26 e uma cabeça de reboque a jusante 30 como previamente descrito.

[0095] A variante de cabeça de reboque a montante 112 tem umaestrutura alongada 114 para abranger as cabeças de poços 116 ou para prover uma rede correspondente de fendas de perfuração. Novamente, o equipamento de processamento e manipulação de fluxo é grandemente carregado dentro da seção transversal da estrutura 114. No entanto, algum equipamento pode projetar da estrutura 114, tal como o equipamento de cabeça de poço 118 visto projetando do topo da estrutura 114 na sua extremidade a montante para o topo direito na Figura 9. A estrutura de topo aberto da estrutura 114 é benéfica neste aspecto; alguns tais equipamentos 118 podem ser apoiados dentro da estrutura 114 após a variante de cabeça de reboque a montante 112 ter sido instalada sobre o leito do mar.

[0096] Movendo adiante finalmente agora para as Figuras 11 e 12dos desenhos, estas mostram como o feixe de tubulações 26 pode ser disposto para controlar a formação de cera. A Figura 12 mostra o feixe de tubulações 26 da invenção, mas para ilustrar o princípio geral, a Figura 11 mostra um sistema de controle de cera 120 da técnica anterior o qual será primeiro descrito.

[0097] O sistema de controle de cera 120 da técnica anteriorcompreende tubos longos 122 depositados sobre o leito do mar, Neste exemplo três tubos, cada um dos quais tem aproximadamente 1,0 a 2,0 km de comprimento. Os tubos 122 estão dispostos em paralelo aproximadamente 10 a 20 m afastados sobre o leito do mar, mas estão conectados em série por carretéis 124. Consequentemente, o fluxo de poço flui em uma primeira direção através de um primeiro tubo 122A, inverte a direção em um primeiro carretel 124A, flui na direção oposta através de um segundo tubo 122B, inverte a direção em um segundo carretel 124B, e flui de volta na primeira direção através de um terceiro tubo 122C antes de sair do sistema de controle de cera 120. Tendo, portanto, se deslocado entre aproximadamente 3,0 e 6,0 km neste exemplo, o fluxo de poço sai do sistema de controle de cera 120 em um estado muito resfriado.

[0098] Os tubos 122 são cada um de construção de tubo dentro detubo (PiP) para definir camisas anulares 126 ao redor das linhas de fluxo 128. Para resfriar o fluxo de poço dentro das linhas de fluxo 128, bombas 130 bobeiam água do mar bruta para dentro das camisas 126 de uma extremidade do sistema 120, prevendo um contra fluxo benéfico no primeiro e terceiro tubos 122A, 122C se não no segundo tubo 122B. Isto resfria o fluxo de poço suficiente para forçar a cera depositar sobre as paredes internas das linhas de fluxo 128.

[0099] Os depósitos de cera são removidos periodicamente poraquecimento localizado quando sensores de retorno (não mostrados) indicam que a camada de cera atingiu uma espessura limitante. O aquecimento é conseguido por cabos de aquecimento 132 que estendem ao longo do lado externo das linhas de fluxo 128 dentro das camisas anulares 126; quando alimentados por uma unidade de energia 134, os cabos de aquecimento 132 fazem com que a camada de cera derreta e torne-se arrastada dentro do fluxo de poço.

[00100] O sistema de controle de cera 120 da técnica anterior não teria nenhuma utilidade para os propósitos da presente invenção, onde o feixe de tubulações 26 está apto para ser utilizado como um membro de tração em uma unidade rebocável 32, 114. Em contraste, o feixe de tubulações 26 da invenção mostrada em seção transversal na Figura 12 compreende um tubo externo 136 que circunda três seções de PiP 138. As seções de PiP 138 são unidas em série e estendem em paralelo como a técnica anterior mostrada na Figura 11; poderiam existir mais ou menos destes. O tubo externo 136 protege, suporta e retém as seções de PiP 138 e também suporta a maioria ou todas as cargas de tração experimentadas pelo feixe de tubulações 26 durante a fabricação, rebocamento e instalação da unidade rebocável 32, 114.

[00101] Será, é claro, compreendido que a vista em seção transversal 12 é simplificada e omite detalhes de revestimentos e coberturas assim como disposições de aquecimento.

[00102] O resfriamento e aquecimento podem ser conseguidos em vários modos, apesar de que uma vantagem de bombas de resfriamento de água distribuídas em ambas as cabeças de reboque 28, 30 é que um contra fluxo benéfico de água de resfriamento pode ser conseguido em todas as seções de PiP 138. Deve existir um loop de expansão em cada extremidade da linha de fluxo de múltiplas fases que permite que a expansão na região de 0,5 m.

[00103] Cada seção de PiP 138 está conectada a um sistema de aquecimento 140 com base em uma energia CA da estação de energia 74 da cabeça de reboque a jusante 30. O sistema de aquecimento 140 pode ser um sistema de DEH (aquecimento elétrico direto) ou um SECT (traçagem de corrente de efeito de pele). O último é correntemente preferido devido a menores requisitos de energia, mas isto não é essencial. Ambas as técnicas de aquecimento, e realmente outras, serão conhecidas do leitor versado na técnica de engenharia de óleo e gás submarinos.

[00104] Como nenhuma estação de processamento intermediária tal como sistema de bombeamento precisa ser inserida feixe de tubulações 26, isto permite que a geometria de feixe permaneça a mesma ao longo de seu comprimento para facilitar tanto a fabricação quanto o projeto mecânico.

Claims (17)

1. Elemento de controle de cera (120) para processamento submarino de fluidos de poço em um fluxo de poço, caracterizado pelo fato de que o elemento compreende um feixe (26) de linhas de fluxo (128) dentro de uma estrutura de tração alongada que define extremidades de entrada e saída e que tem provisões de resfriamento e aquecimento para atuar sobre as linhas de fluxo (128), em uso, para promover a deposição de cera dentro das linhas de fluxo (128) e um subsequente arraste da cera dentro do fluxo de poço.

2. Elemento (120) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as linhas de fluxo (128) estão dispostas em paralelo, mas conectadas em série dentro da estrutura de tração de modo que o fluxo de poço inverte em direção de fluxo entre uma linha de fluxo (128) e a seguinte dentro do elemento (120).

3. Elemento (120) de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a estrutura de tração é um tubo externo (136) que circunda as linhas de fluxo (128).

4. Elemento (120) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende uma conexão de energia que estende ao longo do elemento (120) entre as extremidades de entrada e saída.

5. Elemento (120) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que compreende uma conexão de dados que estende ao longo do elemento (120) entre as extremidades de entrada e saída.

6. Unidade rebocável (32) para controlar a cera em fluidos de poço submarino, caracterizada pelo fato de que compreende um elemento de controle de cera (120) como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes cuja estrutura de tração (136) estende entre, e é capaz de atuar em tensão entre uma primeira cabeça de reboque (28) em uma extremidade a montante do elemento (120) e uma segunda cabeça de reboque (30) em uma extremidade a jusante do elemento (120).

7. Unidade (32) de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma das cabeças de reboque (28, 30) tem uma instalação de processamento incorporada para processar os fluidos de poço, cuja instalação efetua pelo menos a separação de fases de água que estão presentes nos fluidos de poço.

8. Unidade (32) de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que a instalação de processamento incorporada (40) está alojada na primeira, cabeça de reboque (28) a montante.

9. Unidade (32) de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, caracterizada pelo fato de que uma estação de energia (74) está alojada na segunda, cabeça de reboque (30) a jusante.

10. Unidade (32) de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 9, caracterizada pelo fato de que um sistema de distribuição de umbilical (78) para distribuir energia e/ou produtos químicos para gabaritos externos (96) ou cabeças de poço satélites (98) está alojado na segunda, cabeça de reboque (30) a jusante.

11. Unidade (32) de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que a primeira cabeça de reboque (28) a montante também compreende instalações selecionadas de um conjunto que compreende: conexões para cabeça(s) de poço ou para um coletor de produção; separação de água; tratamento e/ou reinjeção de água removida; condicionamento de fluxo frio para transporte; sistemas de circulação de água fria; instalações de pigging; e sistemas deaquecimento local para remoção de cera.

12. Unidade (32) de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 11, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma e opcionalmente ambas as cabeças de reboque (28, 30) tem uma bomba (46, 72) para bombear água de resfriamento ao longo do elemento (120) para resfriar as suas linhas de fluxo (128).

13. Unidade (32) de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 12, caracterizada pelo fato de que pelo menos uma e opcionalmente ambas as cabeças de reboque (28, 30) tem um sistema de aquecimento (132) para aplicar calor a linhas de fluxo (128) do elemento (32).

14. Sistema de produção de óleo ou gás submarino (94), caracterizado pelo fato de que compreende pelo menos um elemento de controle de cera (120) como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 5 ou pelo menos uma unidade rebocável (32) como definida em qualquer uma das reivindicações 6 a 13.

15. Método para instalar ou desenvolver um sistema de produção de óleo ou gás submarino (94) instalando uma unidade de controle de cera (32) pré-fabricada em um local de instalação, a unidade (32) compreendendo um elemento de controle de cera (120) alongado disposto entre uma primeira cabeça de reboque (28) em uma extremidade a montante do elemento (120) e uma segunda cabeça de reboque (30) em uma extremidade a jusante do elemento (120), o método caracterizado pelo fato de que compreende:rebocar a unidade (32) para o local de instalação com uma estrutura de tração alongada (136) do elemento de controle de cera (128) em tensão entre as cabeças de reboque (28, 30); afunda a unidade (32) no local de instalação; econectar as cabeças de reboque (28, 30) a outros elementos do sistema de produção (94) de modo que a unidade (120) possa ser operada para passar fluido de poço ao longo elemento de controle de cera (120), e passando o fluido de poço ao longo do elemento de controle de cera (120) entre as cabeças de reboque (28, 30) enquanto resfriando e periodicamente aquecendo as linhas de fluxo (128) do elemento de controle de cera (120).

16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o método compreende executar um controle de hidrato no fluido de poço na primeira, cabeça de reboque a montante (28).

17. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que energia e produtos químicos são distribuídos para gabaritos (96) e cabeça de poços (98) do sistema (94) da segunda, cabeça de reboque a jusante (30).

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