BR112016029228B1

BR112016029228B1 - Estrutura flutuante disposta em um corpo de água

Info

Publication number: BR112016029228B1
Application number: BR112016029228-6A
Authority: BR
Inventors: Guido Leon Kuiper; Adriaan Willem Frederik Van Tets
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij B.V.
Priority date: 2014-06-26
Filing date: 2015-06-24
Publication date: 2023-04-18
Also published as: AP2016009582A0; BR112016029228A2; AU2015279298A1; WO2015197666A1; AU2015279298B2

Abstract

ESTRUTURA FLUTUANTE COMPREENDENDO UM CONJUNTO DE RISERS DE ADMISSÃO DE ÁGUA, MÉTODO PARA INSTALAR ESSA ESTRUTURA FLUTUANTE, MÉTODO PARA PRODUZIR UM FLUXO DE HIDROCARBONETOS LIQUEFEITOS E MÉTODO PARA PRODUZIR UM FLUXO DE HIDROCARBONETOS VOLÁTEIS. A presente invenção refere-se a uma estrutura flutuante (100) disposta em um corpo de água (101), a qual compreende um corpo flutuante (102) e um conjunto de risers de admissão de água (106). O conjunto de risers de admissão de água (106) compreende ao menos um riser (106A, 106B, 106C). O conjunto de risers de admissão de água (106) é suspenso do corpo flutuante (102) ao corpo de água (101). Ao menos um dos risers (106B) compreende um elemento de riser (108) com comprimento de 100 metros ou mais.

Description

Campo Técnico

[001]A presente invenção refere-se a uma estrutura flutuante disposta em um corpo de água, estrutura flutuante essa que compreende um corpo flutuante e um conjunto de linhas de elevação (risers) de admissão de água, o conjunto de linhas de elevação de admissão de água compreendendo ao menos uma linha de elevação, o conjunto de linhas de elevação de admissão de água sendo suspensa do corpo flutuante ao corpo de água. A invenção também se refere a um método para instalar essa estrutura flutuante, a um método para produzir uma corrente de hidrocarbonetos liquefeitos e a um método para produzir uma corrente de hidrocar- bonetos na fase vapor com a referida estrutura flutuante.

Estado da Técnica

[002]Um hidrocarboneto liquefeito comercialmente importante é o gás natural liquefeito (GNL), que geralmente é produzido extraindo calor de uma corrente de gás natural, com o que o gás natural é resfriado até atingir uma temperatura abaixo do ponto de ebulição do GNL a pressão atmosférica. Essa temperatura normalmente é de cerca de -162° C. O calor removido geralmente é liberado no ambiente. No caso de um processo de produção de GNL resfriado com água, o calor é removido com água de resfriamento e geralmente liberado no mar.

[003]Antes do uso por um usuário final, normalmente o GNL é revaporizado, o que envolve extrair calor do ambiente e adicioná-lo calor ao GNL. O calor pode ser extraído de uma corrente de água do mar.

[004]A publicação de pedido pré-concedido dos EUA no 2013/0239480 revela uma estrutura off-shore da qual um sistema de linhas de elevação de admissão de água é suspenso em um corpo de água. O sistema de linhas de elevação de água é usado para captar água a partir de determinada profundidade do corpo de água e supri-la à estrutura off-shore através do sistema de linhas de elevação de admissão de água. A água é usada para adicionar ou remover calor de uma corrente de hidrocarboneto. Em seguida, a água é eliminada.

[005]Os sistemas de linha de elevação de admissão de água podem ser construídos na forma de um conjunto de linhas de elevação de admissão de água compreendendo várias linhas de elevação tubulares que estendem-se substancial-mente lado a lado ao longo da direção do comprimento. O termo "linha de elevação" é usado neste documento para indicar um elemento substancialmente vertical, tal como um cano ou conduto. A parte distal do sistema de linhas de elevação de ad-missão de água pode pender livremente em relação ao fundo do oceano, por exem-plo, a uma profundidade entre cerca de 130 a 170 metros a partir da superfície do corpo de água. Também é revelado que o sistema de linhas de elevação de admis-são de água também pode ser usado a outras profundidades.

[006]O conjunto de linhas de elevação de admissão de água compreende várias linhas de elevação tubulares, um dos quais pode atuar como linha de eleva-ção estrutural, também chamada de conduto estrutural. Por exemplo, o conjunto po-de compreender nove linhas de elevação tubulares organizados em um arranjo de três em três, onde a linha de elevação tubular no centro atua como linha de elevação estrutural. A linha de elevação estrutural pode atuar como suporte para espaçadores na forma de camisas-guia, por meio dos quais as outras oito linhas de elevação tu-bulares são orientadas para manter as linhas de elevação tubulares unidos, embora espaçados. Os espaçadores podem ser posicionados em localizações predetermi-nadas ao longo da linha de elevação estrutural. A linha de elevação estrutural no centro pode ou não transportar água à superfície (isto é, pode ou não atuar como uma linha de elevação de admissão de água).

[007]O sistema de linhas de elevação de admissão de água é construída off-shore, isto é, no local de produção tencionado da estrutura flutuante. As linhas de elevação tubulares são formados nesse local ao descer e interconectar sequencial- mente segmentos de linha de elevação tubulares (transportados pela estrutura off-shore) a partir da estrutura off-shore usando um guindaste. Os segmentos de linha de elevação tubulares são ligados uns aos outros para formar uma linha de elevação tubular. Em primeiro lugar, a linha de elevação estrutural é construída com espaça- dores ligados a ele, a fim de que outros linhas de elevação tubulares possam ser descidos através dos espaçadores durante a construção. Os diferentes segmentos de linha de elevação conectam-se usando conectores, por exemplo, conectores Mer-lin™. Os conectores são formados, por exemplo, por um conector macho ligado à extremidade superior de um primeiro segmento de linha de elevação e um conector fêmeo ligado à extremidade inferior de um segundo segmento de linha de elevação, onde as partes conectoras macha e fêmea são dispostas para engatar-se uma à ou-tra sem exigir soldagem off-shore. Esses conectores proporcionam uma conexão remível.

[008]Construir o conjunto de linhas de elevação de admissão de água é um processo demorado e, portanto, oneroso. Além disso, construir a linha de elevação estrutural é particularmente demorado quando este compreende linhas de transmis-são, tais como cabos e/ou outros condutos umbilicais adicionais.

[009]Existe o desejo de expandir a profundidade do sistema de linhas de elevação de admissão de água, uma vez que água de temperatura mais baixa pode ser obtida geralmente mais fundo no mar. Isso requer conjuntos de linhas de eleva-ção de admissão de água mais longos, que são, portanto, mais demorados de insta-lar.

Descrição Resumida

[010]Um dos objetivos da presente invenção consiste em propor uma estru-tura flutuante que supere ao menos parcialmente um dos problemas supramencio-nados.

[011]O termo 'compreende' é usado neste texto para indicar que todos os elementos listados são abrangidos sem excluir a presença de elementos adicionais não indicados.

[012]De acordo com um aspecto da presente invenção, é proposta uma es-trutura flutuante 100 disposta em um corpo de água 101, a qual compreende um corpo flutuante 102 e um conjunto de linhas de elevação de admissão de água 106, o conjunto de linhas de elevação de admissão de água 106 compreendendo ao me-nos uma linha de elevação 106A, 106B, 106C, o conjunto de linhas de elevação de admissão de água 106 sendo suspenso do corpo flutuante 102 ao corpo de água 101, onde ao menos uma das linhas de elevação 106B compreende um elemento de linha de elevação 108 com comprimento de 100 metros ou mais.

[013]A estrutura flutuante pode compreender uma usina de GNL para lique-fazer uma corrente de alimentação contendo hidrocarbonetos na fase vapor e/ou para gasificar uma corrente de hidrocarbonetos liquefeitos. Em outras palavras, a usina de GNL pode resfriar e liquefazer gás natural para formar GNL e/ou aquecer e gasificar GNL.

[014]O termo "elemento de linha de elevação" é usado neste texto para refe-rir-se a um único elemento com comprimento de mais de 100 metros. De preferência, o elemento de linha de elevação 108 possui comprimento de mais de 150 metros, mais de 200 metros, mais de 250 metros ou até mesmo mais de 300 metros.

[015]O elemento de linha de elevação pode ser um elemento inteiriço, o que inclui ser composto por várias partes interconectadas de maneira não remível, em particular interconectadas por soldagem.

[016]O elemento de linha de elevação é fabricado on-shore, economizando assim tempo de montagem off-shore. O termo on-shore refere-se a atividades reali-zadas em terra ou no porto.

[017]Partes adicionais podem ser conectadas ao elemento de linha de ele-vação, tais como espaçadores 110 na forma de camisas-guia para outras linhas de elevação e um acoplamento que proporcione certa liberdade de movimento ao con-junto de linhas de elevação de admissão de água quando suspenso a partir da estru-tura flutuante. O acoplamento pode compreender uma junta articulada, uma junta esférica, um suspensor de linha de elevação ou outros acoplamentos pivotáveis ou articuláveis. Faz-se referência específica à patente dos EUA 7.318.387, a qual des-creve uma estrutura de suspensor de linha de elevação envolvendo um elemento de transferência de carga flexível e uma mangueira para transportar água.

[018]Caso seja necessário um conjunto de linhas de elevação de admissão de água com comprimento mais longo que o elemento de linha de elevação, seg-mentos de linha de elevação adicionais podem ser ligados a ele. Isso pode ser feito off-shore.

[019]O elemento de linha de elevação e os segmentos de linha de elevação são construídos na forma de um cano com uma passagem interna, por exemplo, para admitir água ou guiar linhas de transmissão, tais como cabos umbilicais. O elemento de linha de elevação e os segmentos de linha de elevação compreendem uma parede de geometria fechada formando a passagem. O elemento de linha de elevação e os segmentos de linha de elevação podem ser de formato tubular.

[020]Conforme indicado, o elemento de linha de elevação pode ser um ele-mento inteiriço. Isso inclui um elemento de linha de elevação composto por várias partes, tais como segmentos de linha de elevação, que são unidas permanentemen-te, por exemplo, por soldagem. Apesar do entendimento de que partes conectadas por soldagem direta podem ser separadas, neste texto, a soldagem direta é conside-rada uma conexão não remível.

[021]De acordo com outra concretização, o elemento de linha de elevação 108 é composto por vários segmentos de linha de elevação 109, onde os vários segmentos de linha de elevação 109 são soldados uns aos outros para formar o elemento de linha de elevação 108.

[022]De preferência, os segmentos de linha de elevação são soldados dire-tamente uns nos outros. Logo, nenhum conector ou algo do gênero é usado para formar o elemento de linha de elevação. De preferência, o elemento de linha de ele-vação é formado on-shore, economizando assim tempo e capital uma vez que menos tempo e esforço off-shore são necessários para construir e implantar o conjunto de linhas de elevação de admissão de água.

[023]De acordo com uma concretização, o elemento de linha de elevação 108 é rígido. O elemento de linha de elevação 108 e os demais segmentos de linha de elevação 109 são feitos de aço, por exemplo, aço-carbono.

[024]Embora entenda-se que, em uso, o elemento de linha de elevação de-formar-se-á um pouco por influência da gravidade, da corrente marinha e do movi-mento das ondas, o termo "rígido" é usado neste documento para indicar que um elemento de linha de elevação rígido não pode ser flexionado, dobrado ou enrolado em torno de uma bobina durante o transporte.

[025]De acordo com uma concretização, o conjunto de linhas de elevação de admissão de água 106 compreende uma linha de elevação estrutural 106B, o qual compreende o elemento de linha de elevação 108.

[026]As linhas de elevação que não forem as linha de elevação estrutural podem ser chamados de linhas de elevação de admissão de água. A linha de eleva-ção estrutural em si pode ou não ser adaptado para admitir água.

[027]A linha de elevação estrutural é relativamente complicado de montar off-shore, uma vez que normalmente compreende partes adicionais. Ao formar a linha de elevação estrutural usando o elemento de linha de elevação com comprimento relativamente longo, a linha de elevação estrutural pode ser posicionado exigindo menos tempo off-shore. De preferência, a linha de elevação estrutural 106B compre-ende o elemento de linha de elevação sem outros segmentos de linha de elevação serem conectados a ele off-shore, por exemplo, usando conectores.

[028]De acordo com uma concretização, o elemento de linha de elevação 108 estende-se entre uma extremidade proximal da linha de elevação estrutural 106B e uma extremidade distal da linha de elevação estrutural 106B. Sendo assim, a linha de elevação estrutural não compreende segmentos de linha de elevação adici-onais.

[029]De acordo com uma concretização, o elemento de linha de elevação 108 compreende linhas de transmissão.Conforme indicado acima, a linha de eleva-ção estrutural 106B pode compreender linhas de transmissão que atravessam seu interior e atuam para transmitir sinais (sinais de controle/dados de sensor), fluidos diferentes da água de resfriamento (por exemplo, agentes anti-incrustação para im-pedir o entupimento da linha de elevação de admissão de água) ou energia (por exemplo, elétrica/pneumática/hidráulica) da estrutura flutuante à extremidade inferior do conjunto de linhas de elevação de admissão de água 106 e/ou vice-versa. O ter-mo "linhas de transmissão" compreende cabos de transmissão e condutos de trans-missão.

[030]As linhas de transmissão pode ser conectada a um ou mais linhas de elevação de admissão de água. A extremidade distal da linha de elevação estrutural pode compreender conectores dispostos para conectar-se a outra linha de transmis-são, tal como um conector chicote. As linhas de elevação de admissão de água tam-bém podem compreender conectores dispostos para conectar-se a outra linha de transmissão, tal como um conector chicote.

[031]Nesse caso, a formação da linha de elevação estrutural 106B usando o elemento de linha de elevação é particularmente vantajosa. O elemento de linha de elevação pode ser construído on-shore, incluindo as linhas de transmissão. Como resultado, não é necessária nenhuma operação de construção complicada, incluindo guiar as linhas de transmissão através da linha de elevação estrutural.

[032]De acordo com uma concretização, a linha de elevação estrutural 106B possui comprimento ao menos igual ao comprimento das outras linhas de elevação 106A, 106C. As outras linhas de elevação são linhas de elevação de admissão de água. De preferência, o comprimento da linha de elevação estrutural é maior que o comprimento das linhas de elevação de admissão de água.

[033]A extremidade distal da linha de elevação estrutural situa-se, portanto, à mesma profundidade ou a maior profundidade que a extremidade distal das demais linhas de elevação ou das linhas de elevação de admissão de água.

[034]Isso permite que os mergulhadores ou ROVs (veículos submarinos ope-rados remotamente) tenham acesso à extremidade distal da linha de elevação estru-tural, por exemplo, para conectar as linhas de transmissão as linhas de elevação de admissão de água. Essa conexão pode ser feita usando outras linhas de transmis-são, tais como conectores chicote.

[035]De acordo com uma concretização, a linha de elevação estrutural com-preende espaçadores 110A/B/C. Os espaçadores podem ser na forma de camisas- guia para guiar as outras linhas de elevação e servem para manter as linhas de ele-vação espaçadas unidas sem colidir uns contra as outras.

[036]De acordo com uma concretização, o corpo flutuante 102 compreende suportes 120 para sustentar o elemento de linha de elevação 108 na posição hori-zontal.

[037]Isso proporciona uma maneira vantajosa de transportar o elemento de linha de elevação da localização on-shore ao local de produção off-shore tenciona-do.

[038]De acordo com uma concretização, o corpo flutuante 102 compreende um casco 121, e os suportes 120 são posicionados no exterior do casco 121 acima da linha de água do corpo flutuante 102.

[039]A linha de água ou Linha de Carga Internacional (posicionada a meia- nau) é a linha até a qual uma embarcação pode ser carregada considerando tipos de água e temperaturas específicos a fim de manter com segurança a flutuabilidade.

[040]De preferência, os suportes são posicionados bem acima da linha de água para que sejam posicionados acima da zona de impacto das ondas. Os supor-tes situam-se, por exemplo, a uma altura de ao menos 6 ou 9 ou 12 metros acima da superfície da água.

[041]Essa é uma posição vantajosa para os suportes uma vez que proporci-ona um bom posicionamento inicial para manusear o elemento de linha de elevação 108 a uma posição vertical parcialmente submersa. Nenhum movimento para os la-dos é necessário, uma vez que o elemento de linha de elevação já encontra-se em uma posição ao mar durante o transporte. Ademais, nenhum espaço escasso no convés é utilizado.

[042]De acordo com uma concretização, o corpo flutuante 102 compreende dispositivos de manuseio, tais como um guindaste 150 e um ou mais guinchos 151, para mover o elemento de linha de elevação 108 da posição de armazenamento ho-rizontal à posição vertical.

[043]A posição de armazenamento horizontal é definida pelos suportes des-critos acima. Os dispositivos de manuseio são posicionados de tal modo que a posi-ção de armazenamento esteja dentro do alcance deles. De preferência, os dispositi-vos de manuseio são posicionados ao longo de uma borda lateral do convés da es-trutura flutuante.

[044]Em outro aspecto da presente invenção, é proposto um método para instalar uma estrutura flutuante 100 compreendendo um corpo flutuante 102, o mé-todo compreendendo: a)providenciar um corpo flutuante 102 com suportes 120 para sustentar o elemento de linha de elevação 108 na posição horizontal, o corpo flutuante 102 compreendendo dispositivos de manuseio para mover o elemento de linha de eleva-ção 108 a partir dos suportes 120 e posicioná-lo em uma orientação vertical ao mar, b)providenciar um elemento de linha de elevação 108 de comprimento prefe-rencialmente maior que 100 metros, c)posicionar o elemento de linha de elevação 108 nos suportes.

[045]O corpo flutuante pode ser uma FLNG, isto é, uma usina flutuante para liquefazer uma corrente de alimentação contendo hidrocarbonetos na fase vapor. O corpo flutuante também pode ser uma usina flutuante para gaseificar uma corrente de hidrocarbonetos liquefeitos.

[046]Os dispositivos de manuseio podem compreende um guindaste 150 e um ou mais guinchos 151.

[047]De acordo com uma concretização, o corpo flutuante 102 compreende um casco 121, e os suportes 120 são posicionados no exterior do casco 121.

[048]De acordo com uma concretização, o elemento de linha de elevação 108 providenciado na etapa (b) compreende linhas de transmissão que o atraves-sam. As linhas de transmissão podem ser cabos e/ou outros condutos que podem atuar no transporte de informações (por exemplo, sinais de controle, dados de sen-sor), energia, fluidos, produtos químicos e seus semelhantes.

[049]De acordo com uma concretização, o método compreende: a)mover a estrutura flutuante 102 a seu local de produção, b)posicionar o elemento de linha de elevação 108 em uma orientação vertical ao mar usando os dispositivos de manuseio e, como opção, c)remover os suportes e/ou ao menos um dos dispositivos de manuseio.

[050]A etapa (f) é opcional. Se realizada, ela pode ser executada durante e/ou após a etapa (e).

[051]Uma etapa adicional (g) compreende usar ROVs e/ou mergulhadores para conectar as linhas de transmissão que atravessam a linha de elevação estrutu-ral as linhas de elevação de admissão de água, por exemplo, para fornecer um agente anti-incrustação as linhas de elevação de admissão de água a fim de impedir seu entupimento. A conexão entre as linhas de transmissão e as linhas de elevação de admissão de água pode ser estabelecida por outras linhas de transmissão, tais como conectores chicote.

[052]De acordo com outro aspecto, é proposto um método para produzir uma corrente de hidrocarbonetos liquefeitos, o método compreendendo:

[053]- alimentar uma corrente de alimentação contendo hidrocarbonetos na fase vapor a uma estrutura flutuante de acordo com o discutido acima;

[054]- na estrutura flutuante, formar uma corrente de hidrocarbonetos lique-feitos a partir de ao menos uma parte da corrente de alimentação contendo hidro- carbonetos na fase vapor compreendendo ao menos extrair calor ao menos da refe-rida parte da corrente de alimentação contendo hidrocarbonetos na fase vapor;

[055]- fornecer água ao corpo flutuante através do conjunto de linhas de ele-vação de admissão de água da estrutura flutuante;

[056]- adicionar ao menos parte do calor removido da referida ao menos uma parte da corrente de alimentação contendo hidrocarbonetos a ao menos parte da água fornecida através do conjunto de linhas de elevação de admissão de água;

[057]- subsequentemente eliminar a ao menos parte da água.

[058]De acordo com outro aspecto, é proposto um método para produzir uma corrente de hidrocarbonetos na fase vapor, o método compreendendo:

[059]- providenciar uma corrente de hidrocarbonetos liquefeitos em uma es-trutura flutuante de acordo com o discutido acima;

[060]- na estrutura flutuante, formar uma corrente de hidrocarbonetos na fase vapor a partir de ao menos uma parte da corrente de hidrocarbonetos liquefeitos compreendendo adicionar calor à referida parte da corrente de hidrocarbonetos li-quefeitos;

[061]- fornecer água ao corpo flutuante através do conjunto de linhas de ele-vação de admissão de água da estrutura flutuante;

[062]- extrair ao menos parte do calor para adicionar à referida parte da cor-rente de hidrocarbonetos liquefeitos a partir de ao menos parte da água fornecida através do conjunto de linhas de elevação de admissão de água;

[063]- subsequentemente eliminar a ao menos parte da água. Breve Descrição dos Desenhos

[064]Doravante, a presente invenção será demonstrada em mais detalhes à guisa meramente de exemplo e com referência a desenhos não exaustivos, dentre os quais:

[065]as Figs. 1a e 1b ilustram esquematicamente uma estrutura flutuante disposta em um corpo de água e compreendendo um conjunto de linhas de elevação de admissão de água de acordo com duas concretizações;

[066]as Figs. de 2a a 2g ilustram um método para instalar uma estrutura flu-tuante de acordo com uma concretização.

Descrição Detalhada

[067]Nesta descrição, números de referência iguais referem-se a componen-tes semelhantes. Os versados na técnica perceberão prontamente que, embora a invenção seja ilustrada fazendo-se referência a uma ou mais de uma combinações específicas de características e medidas, muitas dessas características e medidas são funcionalmente independentes de outras características e medidas de tal modo que elas possam ser igualmente ou similarmente aplicadas independentemente em outras concretizações ou combinações.

[068]A Figura 1a ilustra esquematicamente uma estrutura flutuante 100 dis-posta em um corpo de água 101. A estrutura flutuante 100 compreende um corpo flutuante 102 e um conjunto de linhas de elevação de admissão de água 106 sus-penso a partir do corpo flutuante 102 no corpo de água 101. O corpo flutuante 102 flutua sobre uma superfície de água 104 do corpo de água 101. O corpo flutuante 102 pode ser ancorado a uma torre (não ilustrada) de modo a acompanhar o vento com a torre tendo rotatividade em torno de um eixo vertical através dela.

[069]O conjunto de linhas de elevação de admissão de água 106 compreen-de ao menos uma, de preferência mais de uma, linhas de elevação de 106A a 106C. As linhas de elevação podem ser de formato tubular.

[070]O termo “conjunto” é usado para indicar que várias linhas de elevação de 106A a 106C são posicionados em paralelo e em proximidade em relação uns aos outros de tal modo que as várias linhas de elevação atuem como um conjunto. De preferência, as linhas de elevação são agrupados lado a lado formando uma único sistema de linhas de elevação de admissão de água, conforme descreve, por exemplo, o documento US 2013/0239480.

[071]No exemplo da Figura 1a, por exemplo, as linhas de elevação de 106A a 106C conectam-se lateralmente uns aos outros por meio de ao menos um espaça- dor de 110A a 110C. Por meio desses espaçadores de 110A a 110C, as linhas de elevação de 106A a 106C associam-se ou conectam-se fisicamente uns aos outros. Em uma concretização, um número suficiente de espaçadores de 110A a 110C é providenciado para impedir que as linhas de elevação de 106A a 106C se choquem uns contra os outros e para garantir que eles atuem como um conjunto unificado 106. No entanto, uma única linha de elevação - não agrupada lado a lado com outras linhas de elevação - também pode ser qualificado como um "conjunto" para os fins da presente revelação.

[072]O conjunto de linhas de elevação de admissão de água 106 pende li-vremente ao corpo de água 101 e compreende uma extremidade proximal 107 e uma extremidade distal 117. A extremidade distal 117 é considerada a parte do conjunto de linhas de elevação de admissão de água 106 mais distante do corpo flutuante 102.

[073]As uma ou mais linhas de elevação de 106A a 106C são configurados para admitir água fria, através de aberturas de admissão de água nas profundezas, e para transportar a água fria para cima ao corpo flutuante 102. A água fria é inserida em trocadores de calor para adicionar ou remover calor a/de um processo realizado na estrutura off-shore 100. A água do oceano aquecida ou resfriada oriunda da saída dos trocadores de calor pode ser descarregada de volta ao corpo de água 101 na superfície ou, como alternativa, transportada de volta às profundezas com um sistema de descarga. Uma das linhas de elevação 106B pode ser uma linha de ele-vação estrutural, possivelmente não programado para admitir água.

[074]As extremidades inferiores das linhas de elevação de 106A a 106C po-dem ser dispostas em uma configuração escalonada, tal como propõe o documento US 2013/0239480. As regiões distais das linhas de elevação podem ser munidas ainda de aberturas de admissão de água na forma de vários orifícios passantes atra-vés da parede lateral dos um ou mais tubos de linha de elevação de 106A a 106C.

[075]Embora o exemplo da Fig. 1a ilustre três linhas de elevação de 106A a 106C, o conjunto de linhas de elevação de admissão de água 106 pode compreen-der qualquer número de linhas de elevação, de preferência um número maior. O conjunto de linhas de elevação de admissão de água pode compreender nove linhas de elevação organizadas em um arranjo retangular ou padrão circular de três em três, de acordo com uma concretização específica. O arranjo possui oito linhas de elevação ao longo da periferia e uma no centro. A linha de elevação no centro pode atuar como linha de elevação de suporte estrutural ou linha de elevação estrutural para os espaçadores por meio dos quais as oito outras linhas de elevação são orien-tadas. Essa configuração é conhecida com base na publicação de pedido pré- concedido dos EUA no 2013/0239480. A linha de elevação estrutural pode ou não ser adaptado para admitir água.

[076]Conforme indica esquematicamente a Fig. 1a, as linhas de elevação 106A e 106C podem ser construídos com vários segmentos de linha de elevação 109 que conectam-se uns aos outros usando conectores 112. Os segmentos de li- nha de elevação 109 normalmente têm um comprimento de 6 a 12 metros.

[077]A Fig. 1a também ilustra que uma das linhas de elevação 106B com-preende um elemento de linha de elevação 108 com comprimento de 100 metros ou mais. O elemento de linha de elevação 108 é construído na forma de um único ele-mento formado integralmente. Como alternativa, o elemento de linha de elevação 108 pode ser construído na forma de um único elemento formado conectando de maneira fixa vários segmentos de linha de elevação 109. Isso significa que eles não podem ser separados sem fazer uso de medidas destrutivas tais como corte. Conec-tar de maneira fixa inclui soldar os segmentos de linha de elevação 109 diretamente uns nos outros sem o uso de conectores conforme descrito acima.

[078]Esse elemento de linha de elevação 108 tem comprimento igual ao comprimento L da linha de elevação 106B entre uma extremidade proximal 107 da linha de elevação e uma extremidade distal 117 da linha de elevação. O comprimen-to L normalmente é medido entre o ponto mais inferior da linha de elevação e a borda superior da linha de elevação na qual o acoplamento com a estrutura flutuante 102 se inicia. O comprimento L é indicado esquematicamente na Fig. 1a.

[079]Nas concretizações ilustradas, a linha de elevação 106B que compre-ende o elemento de linha de elevação 108 é uma linha de elevação estrutural, ao qual os espaçadores de 110A a 110C são ligados. A linha de elevação estrutural é ilustrada com um comprimento igual a das linhas de elevação de admissão de água 106A e 106C. No entanto, a linha de elevação estrutural pode ter um comprimento maior que a das linhas de elevação de admissão de água. Logo, a extremidade distal da linha de elevação estrutural 106B pode ser posicionada mais fundo que as extremidades distais das linhas de elevação de admissão de água 106A e 106C.

[080]A Fig. 1b ilustra uma concretização alternativa na qual linhas de trans-missão 131 são dispostas atravessando A linha de elevação estrutural 106B. Essas linhas de transmissão 131 podem ser dispostas na linha de elevação estrutural 106B on-shore, tornando a montagem off-shore menos demorada.

[081]As linhas de transmissão podem ser conectadas as linhas de elevação de admissão de água, por exemplo, para suprir agentes anti-incrustação as linhas de elevação de admissão de água a fim de impedir o entupimento destes. A conexão entre as linhas de transmissão e as linhas de elevação de admissão de água pode ser estabelecida por outras linhas de transmissão, tais como conectores chicote 132.

[082]A extremidade distal da linha de elevação estrutural 106B localiza-se à mesma profundidade ou, de preferência, a uma profundidade mais baixa que as ex-tremidades distais das linhas de elevação 106A e 106C, tornando a extremidade dis-tal da linha de elevação estrutural 106B acessível para mergulhadores e ROVs.Uma vez que o elemento de linha de elevação 108 não pode ser suspenso do corpo flutu-ante 102 ao corpo de água 101 durante a construção da estrutura flutuante e o transporte desta de seu local de construção ao local de produção, ele é armazenado na estrutura flutuante 100 na posição horizontal durante o transporte. Este e o méto-do de posicionar um elemento de linha de elevação 108 desse tipo no lugar serão explicados em mais detalhes com referência às Figs. de 2a a 2g.

[083]A fim de transportar com segurança o elemento de linha de elevação 108 e posicioná-lo na posição submersa vertical tencionada, o corpo flutuante 102 compreende suportes ou armações de fixação a bordo 120 para sustentar o elemento de linha de elevação 108 na posição horizontal.

[084]Conforme ilustra esquematicamente a Fig. 2a, os suportes 120 são po-sicionados no exterior do corpo flutuante 102. O corpo flutuante 102 compreende um casco 121, e os suportes 120 são posicionados no exterior do casco 121 acima da linha da água. Os suportes 120 podem ser ligados ao exterior do casco 121 de ma-neira removível.

[085]O corpo flutuante 102 compreende dispositivos de manuseio, tais como um guindaste 150 e um ou mais guinchos 151, para içar o elemento de linha de ele- vação 108 a partir dos suportes 120 e posicioná-lo na posição vertical especialmente submersa. Os suportes 120 são posicionados de tal modo que o elemento de linha de elevação 108, quando na posição sustentada repousando sobre os suportes 120, esteja ao alcance dos dispositivos de manuseio 150, 151. De preferência, os disposi-tivos de manuseio 150, 151 são dispostos em posições predeterminadas ao longo da posição sustentada do elemento de linha de elevação 108. Conforme ilustra a Fig. 2a, os dispositivos de manuseio 150, 151 são posicionados ao longo da borda e sobre o convés da estrutura flutuante 102.

[086]O guindaste 150 pode ser um guindaste de pedestal posicionado no convés do corpo flutuante 102. De preferência, o guindaste é posicionado na ou pró-ximo da extremidade proximal tencionada do elemento de linha de elevação 108 quando na posição sustentada.

[087]Os guinchos 151, por exemplo, 3, 4 ou 5 guinchos podem ser posicio-nados no convés do corpo flutuante 102 distribuídos ao longo do elemento de linha de elevação 108 quando na posição sustentada.

[088]O transporte e manuseio do elemento de linha de elevação 108 com um comprimento de mais de 150 metros é desafiador. A seguir, um método para instalar uma estrutura flutuante 100 compreendendo um elemento de linha de elevação 108 desse tipo é descrito em mais detalhes com referência às Figs. de 2a a 2g.

[089]O método compreende: a)providenciar um corpo flutuante (102) com suportes (120) para sustentar o elemento de linha de elevação (108) na posição horizontal, o corpo flutuante (102) compreendendo dispositivos de manuseio, tais como um guindaste (150) e um ou mais guinchos (151), para mover o elemento de linha de elevação (108) a partir dos suportes (120) e posicioná-lo em uma orientação vertical ao mar, b)providenciar um elemento de linha de elevação (108) de comprimento maior que 100 metros, c)posicionar o elemento de linha de elevação (108) nos suportes.

[090]A etapa (b) pode compreender providenciar espaçadores de 110A a 110C (conforme ilustrados) e linhas de transmissão (não ilustradas) atravessando o elemento de linha de elevação 108. De preferência, a etapa (b) é executada onshore. De preferência, as etapas (a) e (c) são executadas em um campo de construção em uma doca, uma doca seca, um porto ou seus semelhantes. Para os fins deste texto, isto também é considerado on-shore, em oposição a off-shore, isto é, remoto à costa.

[091]O resultado dessas etapas é ilustrado esquematicamente na Fig. 2a. O corpo flutuante 102 compreende um casco 121, e os suportes 120 são dispostos no exterior do casco 121. Os suportes 120 são posicionados de preferência acima da linha da água e ligam-se ao exterior do casco 121 de maneira removível.

[092]A seguir, a estrutura flutuante 100, incluindo o elemento de linha de elevação 108 sustentado pelos suportes 120, é transportada a seu local de produção (etapa (d)). A estrutura flutuante pode ser ancorada, por exemplo, a uma torre (não ilustrada).

[093]Em uma etapa seguinte (e), o elemento de linha de elevação 108 é li-gado aos meios de manuseio 150, 151 (conforme ilustra na Fig. 2b) e, como opção, é erguido a partir dos suportes 120.

[094]Em uma etapa opcional seguinte (f), os suportes 120 são removidos. Isso é particularmente vantajoso em situações em que os suportes 120 são posicio-nados no exterior do casco 121. Ao remover os suportes 120, o elemento de linha de elevação 108 pode ser simplesmente abaixado pelos dispositivos de manuseio 150, 151 e nenhum movimento significativo de içamento e/ou horizontal se faz necessá-rio. A Fig. 2c ilustra a estrutura flutuante após a etapa (f) com os suportes 120 remo-vidos.

[095]A seguir, o elemento de linha de elevação 108 é posicionado em uma posição vertical ao mar abaixando o elemento de linha de elevação 108. Isso pode ser feito liberando corda a partir dos meios de manuseio 150, 151. Diferentes dispositivos de manuseio liberam diferentes quantidades de corda para girar o elemento de linha de elevação 108 a uma orientação substancialmente vertical.

[096]Isso é ilustrado nas Figs. de 2d a 2f. Primeiramente, o elemento de linha de elevação 108 é descido a uma posição horizontal submersa (Fig. 2d). Como opção, todos, menos um guincho 151 e o guindaste 150, são desconectados, e o elemento de linha de elevação 108 é girado a uma posição substancialmente vertical (Figs. 2e e 2f). Quando o elemento de linha de elevação 108 assumir a posição ver-tical ou quase vertical, o último guincho 151 também é desconectado.

[097]A partir daí o procedimento está de acordo com procedimentos conhe-cidos e pode compreender conectar uma corda 142 adicional, que atravessa um cai-xão 141 para puxar o elemento de linha de elevação 108 a sua posição tencionada (por exemplo, por puxamento por quilha). Caso linhas de transmissão 131 se façam presentes dentro do elemento de linha de elevação 108, estas podem ser conectadas a um hardware correspondente na estrutura flutuante 102.

[098]Conforme ilustram as Figs. de 2a a 2g, a estrutura flutuante 100 pode ter determinado número de outros segmentos de linha de elevação 109 armazenados, que podem ser montados e posicionados de qualquer maneira conhecida usando o guindaste 150 (não ilustrado).

[099]Depois de desconectar os guinchos 151, os estes podem ser removidos da estrutura flutuante 100 uma vez que não são mais necessários.

[0100]O conjunto de linhas de elevação de admissão de água conforme des-crito acima pode ser usado para fornecer água de processo a qualquer processo realizado no corpo flutuante da estrutura flutuante.

[0101]Em um exemplo específico, ele pode ser usado em um método para produzir uma corrente de hidrocarbonetos liquefeitos compreendendo:

[0102]- alimentar uma corrente de alimentação contendo hidrocarbonetos na fase vapor a uma estrutura flutuante;

[0103]- formar uma corrente de hidrocarbonetos liquefeitos a partir de ao menos uma parte da corrente de alimentação contendo hidrocarbonetos na fase va-por compreendendo ao menos extrair calor ao menos da referida parte da corrente de alimentação contendo hidrocarbonetos na fase vapor;

[0104]- fornecer água ao corpo flutuante através do conjunto de linhas de elevação de admissão de água;

[0105]- adicionar ao menos parte do calor removido da referida ao menos uma parte da corrente de alimentação contendo hidrocarbonetos a ao menos parte da água fornecida através do conjunto de linhas de elevação de admissão de água;

[0106]- subsequentemente eliminar a ao menos parte da água.

[0107]Um exemplo bem conhecido de uma corrente de hidrocarbonetos li-quefeitos é uma corrente de gás natural liquefeito. Várias instalações e alinhamentos adequados são disponibilizados na técnica para extrair calor de uma corrente de alimentação contendo hidrocarbonetos na fase vapor, particularmente uma corrente de gás natural, bem como outras etapas de tratamento, tais como remoção de con- taminantes e componentes indesejados a partir da corrente de alimentação geralmente realizada junto com a produção de uma corrente de hidrocarbonetos liquefeitos, e não precisam ser explicados mais a fundo neste documento.

[0108]Em outro exemplo específico, o conjunto de linhas de elevação de admissão de água pode ser usado em um método para produzir uma corrente de hidrocarbonetos na fase vapor, o método compreendendo:

[0109]- providenciar uma corrente de hidrocarbonetos liquefeitos à estrutura flutuante;

[0110]- formar uma corrente de hidrocarbonetos na fase vapor a partir de ao menos uma parte da corrente de hidrocarbonetos liquefeitos compreendendo adicio- nar calor à referida parte da corrente de hidrocarbonetos liquefeitos;

[0111]- fornecer água ao corpo flutuante através do conjunto de linhas de elevação de admissão de água;

[0112]- extrair ao menos parte do calor para adicionar à referida parte da corrente de hidrocarbonetos liquefeitos a partir de ao menos parte da água fornecida através do conjunto de linhas de elevação de admissão de água; e

[0113]- subsequentemente eliminar a ao menos parte da água.

[0114]Várias instalações e alinhamentos adequados são disponibilizados na técnica para regaseificar e vaporizar correntes de hidrocarbonetos previamente li-quefeitos, bem como para adicionar calor a uma corrente de hidrocarbonetos lique-feitos desses, e não precisam ser explicados em mais detalhes neste documento.

[0115]Os versados na técnica perceberão que a presente invenção pode ser praticada de várias maneiras sem divergir do âmbito das reivindicações anexas.

Claims

1. Estrutura flutuante (100) disposta em um corpo de água (101), compreen-de: um corpo flutuante (102) e um conjunto de linhas de elevação de admissão de água (106), o conjunto de linhas de elevação de admissão de água (106) compreendendo uma pluralidade de linhas de elevação tubulares (106A, 106B, 106C), o conjunto de linhas de elevação de admissão de água (106) sendo suspen-so do corpo flutuante (102) pendurado descendentemente no corpo de água (101), em que ao menos uma das linhas de elevação (106B) compreende um ele-mento de linha de elevação (108) com comprimento de 100 metros ou mais, e em que o conjunto de linhas de elevação de admissão de água compreende uma linha de elevação estrutural e uma ou mais linhas de elevação de admissão de água, a linha de elevação estrutural compreende o elemento de linha de elevação (108), a linha de elevação estrutural servindo como um suporte para espaçadores (110A/B/C) formados como camisas-guia através das quais a uma ou mais linhas de elevação de admissão de água são guiadas para manter as linhas de elevação tubu-lares juntas, CARACTERIZADA pelo fato de que a linha de elevação estrutural tem um comprimento que é pelo menos igual a um comprimento da uma ou mais linhas de elevação de admissão de água.

2. Estrutura flutuante (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o elemento de linha de elevação (108) é forma-do por uma pluralidade de segmentos de linha de elevação (109), em que a plurali-dade de segmentos de linha de elevação (109) são soldados uns nos outros para formar o elemento de linha de elevação (108).

3. Estrutura flutuante (100), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que o elemento de linha de elevação (108) é rígido.

4. Estrutura flutuante (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o elemento de linha de elevação (108) estende- se entre uma extremidade proximal da linha de elevação estrutural (106B) e uma extremidade distal da linha de elevação estrutural (106B).

5. Estrutura flutuante (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADA pelo fato de que o elemento de linha de elevação (108) compreende linhas de transmissão.

6. Estrutura flutuante (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADA pelo fato de que o corpo flutuante (102) compreende su-portes (120) para sustentar o elemento de linha de elevação (108) em uma posição horizontal.

7. Estrutura flutuante (100), de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADA pelo fato de que o corpo flutuante (102) compreende um casco (121) e os suportes (120) são posicionados no exterior do casco (121) acima da linha de água do corpo flutuante (102).

8. Estrutura flutuante (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADA pelo fato de que o corpo flutuante (102) compreende dis-positivos de manuseio, tais como um guindaste (150) e um ou mais guinchos (151), para mover o elemento de linha de elevação (108) da posição de armazenamento horizontal a uma posição vertical.