BR112017018128B1

BR112017018128B1 - Embarcação flutuante

Info

Publication number: BR112017018128B1
Application number: BR112017018128-2A
Authority: BR
Inventors: Nicolaas Johannes Vandenworm
Original assignee: Jurong Shipyard Pte Ltd
Priority date: 2015-02-24
Filing date: 2016-01-27
Publication date: 2023-03-21
Also published as: PH12017500846A1; RU2017133098A3; EP3261917B1; CN107249977A; WO2016137643A1; IL251968B; CA2966003C; CN107249977B; AU2016223268A1; RU2017133098A; MX2017006314A; SG11201706732TA; CA2966003A1; BR112017018128A2; EP3261917A4; RU2684939C2; AU2016223268B2; IL251968A0; KR20170121177A; KR102365576B1

Abstract

EMBARCAÇÃO FLUTUANTE. Uma embarcação flutuante configurada para suportar pelo menos um de: perfuração de poços, trabalho de poços, produção, e armazenamento de hidrocarbonetos, e acomodação de pessoal, tendo um casco. O casco possui uma superfície de fundo, uma superfície de deque de topo, e pelo menos duas seções conectadas engatando entre a superfície de fundo e a superfície de deque de topo. Como pelo menos duas seções conectadas são unidas em uma série e são simétricas em torno de um eixo vertical. As seções conectadas se estendem para baixo a partir da superfície de deque de topo para a superfície de fundo. As seções conectadas podem ter uma porção cilíndrica superior, uma seção de pescoço, e uma seção cônica inferior. Pelo menos uma aleta é presa ao casco e a seção cônica inferior provê desempenho hidrodinâmico aprimorado por massa adicionada através de amortecimento linear e quadrático para o casco.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA COM PEDIDOS RELACIONADOS

[0001] O presente pedido reivindica a prioridade e o benefício de Pedido de Patente dos EUA copendente com No. de Série: 14/630.563 depositado em 24 de fevereiro de 2015, intitulado "FLOATING VESSEL, " que é uma Continuação em Parte de Pedido de Patente dos EUA copendente com No. de Série 14/524.992 depositado em 27 de outubro de 2014, intitulado "BUOYANT STRUCTURE," que é uma Continuação em Parte de Pedido de Patente dos EUA copendente com No. de Série 14/105.321 depositado em 13 de dezembro de 2013, intitulado "FLOATING VESSEL, " agora emitido como Patente dos EUA No. 8.869.727 em 28 de outubro de 2 014, que é uma Continuação em Parte de Pedido de Patente dos EUA copendente com No. de Série 13/369.600 depositado em 09 de fevereiro de 2012, intitulado "STABLE OFFSHORE FLOATING DEPOT," agora emitido como Patente dos EUA No. 8.662.000 em 04 de março de 2014, que é uma Continuação em Parte de Pedido de Patente dos EUA com No. de Série 12/914.709 depositado em 28 de outubro de 2010, agora emitido como Patente dos EUA No. 8.251.003 em 28 de agosto de 2012, que reivindica o benefício de Pedido de Patente Provisório dos EUA com No. de Série 61/521.701 depositado em 09 de agosto de 2011, Pedido de Patente Provisório dos EUA com No. de Série 61/259.201 depositado em 08 de novembro de 2009 e Pedido de Patente Provisório dos EUA com No. de Série 61/262.533 depositado em 18 de novembro de 2009. Estas referências são incorporadas aqui em sua totalidade.

CAMPO

[0002] As presentes modalidades, em geral, se referem às embarcações de produção, armazenamento e descarregamento (FPSO) flutuantes e aos projetos de casco e sistemas de descarregamento para uma embarcação de perfuração, produção, armazenamento e descarregamento (FDPSO) flutuantes.

FUNDAMENTOS

[0003] A técnica anterior relevante para a presente invenção e provê a seguinte informação de conhecimento que se refere ao desenvolvimento de sistemas de energia fora de costa tais como óleo de águas profundas e/ou produção de gás. Longas linhas de fluxo, cabos de energia, e umbilicais de controle frequentemente são necessários entre poços submarinos e uma plataforma hospedeira. Os comprimentos estendidos sofrem perda de energia, queda de pressão, e dificuldades de produção. Os custos de estruturas para aplicações de águas profundas são altos e os custos frequentemente aumentam devido às localizações estrangeiras em que eles são fabricados.

[0004] Outras dificuldades, associadas a operações fora de costa de águas profundas, resultam de movimentos de embarcação flutuante que afetam pessoal e eficiências especialmente quando relacionadas com dinâmica de líquido em tanques. O problema relacionado com o movimento primário, associado com operações petroquímicas fora de costa, ocorre com grandes embarcações horizontais em que o nível de líquido oscila e provê sinais errôneos para os instrumentos do nível de líquido causando o desligamento do processamento e ineficiência global para a operação.

[0005] Os elementos principais que podem ser modificados para aprimorar as características de movimento de uma embarcação flutuante amarrada são o projeto, a área de plano de água, e a sua taxa de alteração de projeto, a localização do centro de gravidade (CG), a altura metacêntrica sobre a qual movimentos de rotação e inclinação de pequena amplitude ocorrem, a área frontal e a forma em que ventos, corrente e ondas atuam, a resposta do sistema de tubo e cabos contatando o leito marinho que atua como elementos de amarração, e os parâmetros hidrodinâmicos de massa adicionada e amortecimento. Os últimos valores podem ser determinados por soluções complexas das equações de fluxo potencial integradas sobre as funcionalidades detalhadas de embarcação flutuantes e apêndices e então simultaneamente resolvidas para as forças de fonte potenciais. Apenas é significativo notar aqui que a adição de funcionalidades que permitem que a massa adicionada e/ou amortecimento seja "afinado" para uma certa condição requer que várias funcionalidades possam ser modificadas em combinação, ou mais preferivelmente independentemente, para prover as propriedades desejadas. A otimização pode ser bastante simplificada se a embarcação possui simetria axial vertical como na presente invenção que reduz os 6 graus de liberdade de movimento para 4, (isto é movimento de rotação=inclinação=pendular, movimento de balanço=aumento= lateral, movimento de guinada=rotacional, e movimento de elevação=vertical). Pode ser adicionalmente simplificado se funcionalidades de projeto hidrodinâmico podem ser desacopladas para linearizar o processo e facilitar a busca pela solução ideal.

[0006] A técnica anterior provê uma instalação flutuante fora de costa com características hidrodinâmicas aprimoradas e a capacidade de amarrar em profundidades estendidas provendo desta forma uma plataforma satélite em águas profundas resultando em menores linha de fluxo, cabos, e umbilicais a partir das árvores submarinas para as instalações de plataforma. Projetos anteriores incorporam um conjunto de centro retrátil que contém funcionalidades para aprimorar a hidrodinâmica e permite o uso integral de separadores verticais em uma quantidade e tamanho provendo oportunidade para monitoramento de fluxo de poço de tempo completo individual e estendendo os tempos de retenção.

[0007] Uma funcionalidade principal de embarcações da indústria é um conjunto de centro retrátil dentro do casco, que pode ser elevado ou abaixado no campo para permitir o trânsito em áreas rasas. O conjunto de centro retrátil provê um meio de amortecimento de movimento de inclinação, um grande espaço volumétrico para a incorporação de lastro opcional, armazenamento, pressão vertical ou embarcações de armazenamento, ou um moonpool localizado de maneira central para distribuir operações de mergulho ou de vídeo de veículo operado de maneira remota (ROV) sem a necessidade de embarcações de suporte adicionais.

[0008] Aprimoramentos de movimento hidrodinâmico de embarcações são providos por: a configuração de casco básica; saia estendida e aletas na base do casco; um conjunto de centro (abaixado no local) estendendo a seção de centro retrátil com a base e aletas e saias hidrodinâmicas montadas no meio, a massa dos separadores abaixo do deque do casco que abaixa o centro de gravidade; e a anexação dos tubos ascendentes catenários de aço, cabos, umbilicais, e linhas de amarração próximos do centro de gravidade na base do casco. As funcionalidades notadas aprimoram a estabilidade da embarcação e proveem amortecimento e massa adicionada aumentados, o que aprimora a resposta global do sistema sob o carregamento ambiental.

[0009] Embarcações da técnica anterior podem ter cascos que são de forma hexagonal. Embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante pode ter um casco octogonal. Embarcações de produção, armazenamento e descarregamento flutuantes da técnica anterior possuem uma configuração de parede lateral exterior poligonal com cantos agudos para cortar lâminas de gelo, resistir e quebrar gelo, e mover picos de pressão de gelo para longe da embarcação. A técnica anterior também ensina uma plataforma de perfuração e produção consistindo de um corpo de plataforma semissubmersível tendo a forma de um cilindro tendo um fundo plano e uma seção transversal circular. Embarcações anteriores possuem um recesso ou recorte circular periférico em uma parte inferior do cilindro, e o projeto provê uma redução no movimento de inclinação e rotação. Como as embarcações de produção, armazenamento e descarregamento flutuantes podem ser conectadas com tubos ascendentes de produção, e em geral a necessidade de ser estáveis, ainda durante condições de tempestade, permanece uma necessidade para aprimoramentos no projeto de casco de embarcação.

[00010] Ainda existe uma necessidade pelo aprimoramento no produto de descarregamento a partir de uma embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante para um barco ou navio tanque que então transporta o produto a partir da embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante para uma instalação na costa.

[00011] Como parte de um sistema de descarregamento, uma boia de amarração de perna de âncora catenária (CALM), tipicamente é ancorada próximo de uma embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante. Um exemplo de uma boia útil com o sistema de descarregamento, a boia é ancorada com o leito marinho de forma a prover uma distância mínima a partir de uma embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante próxima. Neste exemplo, um par de cabos anexa a boia para a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante e uma mangueira de descarregamento se estende a partir da embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante para a boia. Um navio tanque é amarrado temporariamente à boia e uma mangueira é estendida a partir do navio tanque para a boia para receber o produto a partir da embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante através de mangueiras conectadas através da boia. Se condições de clima adversa, tais como uma tempestade com significativas velocidades de vento ocorrem durante o descarregamento, problemas podem ocorrer devido ao movimento do navio tanque causado por forças de vento e corrente que atuam no navio tanque. Assim, também existe uma necessidade por um aprimoramento no sistema de descarregamento tipicamente usado na transferência de produto armazenado na embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante para um navio tanque.

[00012] Uma necessidade existe por uma embarcação flutuante que provê capacidades de absorção de energia cinética a partir de uma embarcação aquática provendo uma pluralidade de mecanismos de concurso móveis dinâmicos em um túnel formado na embarcação flutuante.

[00013] Uma necessidade adicional existe para uma embarcação flutuante que provê amortecimento de onda e quebra de onda dentro de um túnel formado na embarcação flutuante.

[00014] Uma necessidade existe para uma embarcação flutuante que provê forças de fricção para um casco de uma embarcação aquática no túnel.

[00015] As presentes modalidades satisfazem estas necessidades.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[00016] A descrição detalhada será mais bem entendida em conjunto com os desenhos anexos como na sequência: a Figura 1 representa uma vista de plano de topo de uma embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante, de acordo com a presente invenção e um navio tanque amarrado para a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante; a Figura 2 representa uma elevação lateral da embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante; a Figura 3 representa uma versão alargada e mais detalhada da elevação lateral da embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante; a Figura 4 representa uma versão alargada e mais detalhada da vista de plano de topo da embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante; a Figura 5 representa uma elevação lateral de uma modalidade alternativa do casco para a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante de acordo com a presente invenção; a Figura 6 representa uma elevação lateral de uma modalidade alternativa do casco para uma embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante, de acordo com a presente invenção; a Figura 7 representa uma vista de plano de topo de uma conexão de amarra móvel, de acordo com a presente invenção; a Figura 8 representa uma elevação lateral de uma embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante, de acordo com a presente invenção; a Figura 9 representa uma seção transversal da embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante como observada ao longo da linha 16-16; a Figura 10 representa a elevação lateral da embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante mostrada na seção transversal; a Figura 11 representa uma vista detalhada de uma aleta presa a um casco de acordo com a produção, armazenamento e descarregamento flutuante para o propósito de prover desempenho hidrodinâmico através de amortecimento linear e quadrático.

[00017] As presentes modalidades são detalhadas abaixo com referência às Figuras listadas.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES

[00018] Antes de explicar o presente aparelho em detalhe, deve ser entendido que o aparelho não está limitado às modalidades particulares e que pode ser praticada ou realizada de vários modos.

[00019] As presentes modalidades se referem a uma embarcação de plataforma, armazenamento e descarregamento flutuante (FPSO) com vários projetos de casco alternativos, e um sistema de amarra móvel para o descarregamento, que permite que um navio tanque para catavento por um arco largo com relação à embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante.

[00020] As modalidades se referem adicionalmente a uma embarcação flutuante configurada para suportar pelo menos um de: perfuração de poços, trabalho de poços, produção de hidrocarbonetos, armazenamento de hidrocarbonetos, e acomodação de pessoal.

[00021] Nas modalidades, a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante pode ter uma forma plana de casco que pode ser circular, oval, elíptico, ou poligonal.

[00022] Nas modalidades, o casco da embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante pode ter uma superfície de fundo (conhecido como uma quilha); superfície de deque (também conhecido como um deque principal); pelo menos duas seções conectadas engatando entre a superfície de fundo (quilha) e a superfície de deque (deque principal).

[00023] Nas modalidades, como pelo menos duas seções conectadas podem ser unidas em série e cada uma pode ser configurada para ser simétrica em torno de um eixo vertical. As seções conectadas podem se estender para baixo a partir da superfície de deque para a superfície de fundo.

[00024] Nas modalidades, as seções conectadas podem ter pelo menos duas de uma porção cilíndrica superior, uma seção de pescoço cilíndrica, e uma seção cônica inferior.

[00025] Em modalidades adicionais, pelo menos uma aleta radial pode ser presa ao casco para reduzir o movimento.

[00026] A seção cônica inferior provê desempenho hidrodinâmico aprimorado por massa adicionada através de amortecimento linear e quadrático para o casco. A embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante especificamente não requer uma coluna de centro retrátil para controlar inclinação, rotação e elevação.

[00027] Se voltando agora às Figuras, a Figura 1 representa uma embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante 10 é mostrada em uma vista plana.

[00028] O navio tanque T é mostrado em duas diferentes posições A, e B, quando o navio tanque catavento na embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante 10.

[00029] A embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante 10 pode ser um casco 9a. A embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante 10 flutua na água W e pode ser usada na produção, armazenamento e/ou descarregamento de recursos extraídos a partir da Terra, tais como hidrocarbonetos incluindo óleo cru e gás natural e minerais tais como pode ser extraído por mineração de solução. A embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante 10 pode ser montada na costa usando métodos conhecidos, que podem ser similares com construção de navio, e guinchados para uma localização fora de costa, tipicamente acima de um campo de óleo e/ou gás na terra abaixo da localização fora de costa. Pelo menos uma linha de âncora 16a, 16b, 16c, e 16d, que pode ser fixada às âncoras no leito marinho que não são mostradas, embarcação de produção de amarra, armazenamento e descarregamento flutuante 10 em uma localização desejada.

[00030] Pelo menos um conjunto de amarra móvel 18 pode ser usado. Cada conjunto de amarra móvel pode ser disposto em uma localização diferente no casco, designadamente como um conjunto de conexão de amarra móvel 40 e um conjunto de amarra móvel 60.

[00031] Uma mangueira 20 pode ser estendida entre o casco 9a e navio tanque T para transferir óleo cru e/ou outro fluido a partir da embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante 10 para navio tanque T.

[00032] A Figura 2 representa uma elevação lateral da embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante 10 de acordo com a presente invenção.

[00033] Em uma aplicação típica para a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante 10, óleo cru pode ser produzido a partir da Terra abaixo do leito marinho sob a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante 10, transferida para e armazenada temporariamente no casco 9a, e descarregada para um navio tanque T para o transporte para instalações na costa. Navio tanque T pode ser amarrado temporariamente para a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante 10 durante a operação de descarregamento pelo conjunto de conexão de amarra móvel 40. A mangueira 20 pode ser estendida entre o casco 9a e o navio tanque T para transferir óleo cru e/ou outro fluido a partir da embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante 10 para o navio tanque T.

[00034] Nas modalidades, o pelo menos um conjunto de amarra móvel 18 pode ser usado. Cada conjunto de amarra móvel pode ser disposto em uma localização diferente no casco 9a, designadamente como o conjunto de conexão de amarra móvel 40 e o conjunto de amarra móvel 60.

[00035] A Figura 3 é a elevação lateral de embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante 10.

[00036] Um casco 9b da embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante 10 é mostrada tendo uma superfície de deque de topo 12a, uma porção cilíndrica superior 12b se estendendo para baixo a partir da superfície de deque 12a, uma seção cônica superior 12c se estendendo para baixo a partir da porção cilíndrica superior 12b, e se afunilando para dentro, uma seção de pescoço cilíndrica 12d se estendendo para baixo a partir da seção cônica superior 12c, uma seção cônica inferior 12e se estendendo para baixo a partir da seção de pescoço cilíndrica 12d que pode alargar para fora, e uma seção cilíndrica inferior 12f se estendendo para baixo a partir da seção cônica inferior 12e.

[00037] Na modalidade, a seção cônica inferior 12e pode ser descrita aqui como tendo a forma de um cone invertido ou como tendo uma forma cônica invertida como oposta à seção cônica superior 12c, que pode ser descrita aqui como tendo uma forma cônica regular. A embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante 10 flutua tal que a superfície da água intersecta de maneira regular com a seção cônica superior 12c, que pode ser aqui como a linha de água que está na forma de cone regular.

[00038] Nas modalidades, a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante 10 pode ser carregada e/ou lastrada para manter a linha de água em uma porção de fundo da seção cônica superior regular 12c. Quando a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante 10 pode ser instalada e pode flutuar de maneira apropriada, uma seção transversal do casco 9b através de qualquer plano horizontal pode ter uma forma circular.

[00039] Nas modalidades, o casco 9b pode ser projetado e dimensionado para satisfazer os requisitos de uma aplicação particular, e serviços podem ser requisitados a partir de Maritime Research Institute dos Países Baixos para prover parâmetros de projeto otimizados para satisfazer os requisitos de projeto para uma aplicação particular.

[00040] Nesta modalidade, a porção cilíndrica superior 12b pode ter aproximadamente a mesma altura que a seção de pescoço cilíndrica 12d, enquanto a altura da seção cilíndrica inferior 12f pode ser de cerca de 3 a 4 vezes maior do que a altura da porção cilíndrica superior 12b. A seção cilíndrica inferior 12f pode ter um maior diâmetro do que a porção cilíndrica superior 12b. A seção cônica superior 12c pode ter uma maior altura do que a seção cônica inferior 12e. A superfície de fundo 12g também é representada.

[00041] Nesta modalidade, uma pluralidade de tubos ascendentes de produção catenários 90a e 90c é representada. Nas modalidades, a pluralidade de tubos ascendentes de produção catenários pode ser pelo menos um de: um tubo ascendente catenário ou um tubo ascendente vertical, tubo ascendente de produção, ou combinações dos mesmos.

[00042] A amarra 18 do conjunto de conexão de amarra móvel 4 0 e do conjunto de amarra móvel 60 também são representados. Um canal tubular 42 também é representado.

[00043] Nesta modalidade, a mangueira 20 pode ser representada em um carretel de mangueira. A mangueira pode se estender a partir do casco 9b e o navio tanque para a transferência de óleo cru e/ou outro fluido a partir da embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante 10 para o navio tanque.

[00044] Nesta modalidade a pelo menos uma linha de âncoras 16 é representada.

[00045] A Figura 4 representa o conjunto de conexão de amarra móvel 4 0 que em uma modalidade engloba quase completamente o canal tubular 42. O canal tubular 42 pode ter uma seção transversal retangular e uma fenda longitudinal.

[00046] Nesta Figura, o casco 9b da embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante 10 é mostrado com a superfície de deque de topo 12a e a seção cônica inferior 12e.

[00047] A seção cônica inferior 12e pode ser descrita aqui como tendo a forma de um cone invertido ou como tendo uma forma cônica invertida.

[00048] Nesta modalidade, a amarra 18 do conjunto de conexão de amarra móvel 40. O conjunto de amarra móvel 60 também é representado.

[00049] Nas modalidades, a mangueira 20 pode ser representada em um carretel de mangueira; isto pode ser a mangueira 20 que se estende entre o casco 9b e navio tanque para a transferência de óleo cru e/ou outro fluido a partir da embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante 10 para o navio tanque.

[00050] Nesta modalidade, a pelo menos uma linha de âncoras 16a, 16b, 16c, e 16d é representada.

[00051] A Figura 5 representa elevações laterais mostrando um projeto alternativo para o casco 9c.

[00052] Nas modalidades, um casco 9c pode ter a superfície de deque de topo 12a, em que a seção cônica superior 12c se estende a partir da superfície de deque de topo 12a e se afunila para dentro quando ele se estende para baixo. A seção de pescoço cilíndrica 12d que pode ser anexada com uma extremidade inferior da seção cônica superior 12c e se estende para baixo a partir da seção cônica superior. A seção cônica inferior 12e pode ser anexada com uma extremidade inferior do cilindro seção de pescoço 12d e se estende para baixo a partir da seção de pescoço cilíndrica 12d enquanto se alarga para fora. A seção cilíndrica inferior 12f se estende para baixo a partir da seção cônica inferior 12e.

[00053] Nas modalidades adicionais, uma diferença significativa entre o casco 9c e outros projetos de casco podem ser que o casco 9c não possua a porção cilíndrica superior 12b.

[00054] A Figura 6 representa elevações laterais mostrando um projeto alternativo para o casco 9d.

[00055] Uma elevação lateral de um casco 9d que mostra o casco 9d que pode ter a superfície de deque de topo 12a, a porção cilíndrica superior 12b, a seção cônica superior 12c se estendendo a partir da porção cilíndrica superior 12b e se afunilar para dentro quando ele se estende para baixo.

[00056] Nesta modalidade, a seção cônica inferior 12e pode ser anexada com a seção cônica superior 12c. A seção cônica inferior 12e pode se estender para baixo enquanto se alarga para fora. A seção cilíndrica inferior 12f se estende para baixo a partir da seção cônica inferior 12e.

[00057] Nas modalidades, uma diferença significativa entre o casco 9d e outros projetos de casco podem ser aqueles em que o casco 9d não possui a seção de pescoço cilíndrica 12d.

[00058] A Figura 7 é uma vista de plano de topo do conjunto de conexão de amarra móvel 40, de acordo com a presente invenção.

[00059] Nesta modalidade, o conjunto de conexão de amarra móvel 40 é representado na embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante, que pode ajudar a acomodar o movimento do navio tanque de transporte com relação à embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante.

[00060] Nas modalidades, o conjunto de conexão de amarra móvel 40 compreende em uma modalidade que engloba quase completamente o canal tubular 42 que possui uma seção transversal retangular e uma fenda longitudinal.

[00061] Nesta modalidade, o canal tubular 42 é mostrado com um conjunto de distanciamentos 44a e 44b que pode conectar o canal tubular 42 de maneira horizontal para a superfície de deque de topo 12a. Um carrinho 4 6 pode ser capturado e móvel dentro do canal tubular 42. Um grilhão de carrinho 4 8 pode ser anexado com o carrinho 4 6 provendo um ponto de conexão e uma placa 50 anexando articuladamente com o grilhão de carrinho 48 através de um grilhão de placa

[00062] Nas modalidades, a placa 50 pode ter uma forma em geral triangular com o ápice do triângulo anexado com o grilhão da placa 52 através de um pino 54 que passa através de um orifício no grilhão da placa 52. A placa 50 pode ter um primeiro orifício 55a adjacente com outro ponto do triângulo e um segundo furo 55b adjacente ao ponto final do triângulo. A amarra 18 termina com um ponto de conexão dupla 19a e 19b que pode ser conectado com a placa 50 passando através dos furos 55a e 55b respectivamente.

[00063] Em modalidades alternativas, o ponto de conexão dupla 19a e 19b da placa 50 e ou o grilhão da placa 52 pode ser eliminado e a amarra 18 pode ser conectada diretamente com o grilhão de carrinho 48. Outras variações podem ser uteis na conexão da amarra 18 com o carrinho 46.

[00064] A Figura 8 representa uma elevação lateral da embarcação flutuante, de produção, armazenamento e descarregamento 10 de acordo com a presente invenção.

[00065] A embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante 10 pode ter o casco 9d e a superfície de deque de topo 12a e uma seção transversal do casco 9d, através de qualquer plano horizontal, enquanto o casco 9d pode estar flutuando, pode ser uma forma circular.

[00066] A porção cilíndrica superior 12b se estende para baixo a partir da superfície de deque de topo 12a e a seção cônica superior 12c se estende para baixo a partir da porção cilíndrica superior 12b e afunila a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante 10. A seção cônica inferior 12e se estende para baixo a partir da seção cônica superior 12c e pode alargar para fora. A seção cilíndrica inferior 12f pode se estender para baixo a partir da seção cônica inferior 12e. O casco 9d pode ter a superfície de fundo 12g, também conhecido como uma quilha. A seção cônica inferior 12e pode ser descrita aqui como tendo a forma de um cone invertido ou como tendo uma forma cônica invertida como oposta à seção cônica superior 12c, que pode ser descrita aqui como tendo uma forma cônica regular.

[00067] Nesta modalidade, a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante 10 é mostrada como flutuante, tal que a superfície da água pode intersectar a porção cilíndrica superior 12b quando carregada e/ou lastrada. Nesta modalidade, a seção cônica superior 12c pode ter uma altura vertical substancialmente maior do que a seção cônica inferior 12e, e a porção cilíndrica superior 12b pode ter uma altura vertical levemente maior do que a seção cilíndrica inferior 12f.

[00068] Nesta modalidade, para reduzir elevação e de outra maneira torna estacionária a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante 10, pelo menos uma aleta 84 pode ser anexada com uma porção inferior e externa do casco.

[00069] Nesta modalidade, um centro de gravidade inferior 87 que provê uma estabilidade inerente para a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante 10 é representada.

[00070] A pelo menos uma linha de âncoras 16a e 16f é mostrada para amarrar a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante 10.

[00071] Um moonpool 92 é mostrado formado no centro do casco 9d e se estendendo através da superfície de fundo 12g.

[00072] Tubos ascendentes de produção catenários 90a e 90d também são mostrados.

[00073] A Figura 9 representa uma seção transversal da embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante com o casco 9d.

[00074] O casco 9d pode ter pelo menos uma aleta. Nesta modalidade, uma pluralidade de aletas 84a, 84b, 84c e 84d é mostrada. Quando se usa uma pluralidade de aletas 84a, 84b, 84c, e 84d, a pluralidade de aletas podem ser separadas entre si por uma pluralidade de lacunas 86a, 86b, 86c e 86d. A pluralidade de lacunas 86a, 86b, 86c e 86d pode ser espaçada entre a pluralidade de aletas 84a, 84b, 84c e 84d, que podem prover um local que acomoda pelo menos um dos tubos ascendentes de produção catenários, tais como tubos ascendentes de produção e linhas de âncora no exterior do casco 9d, sem o contato com a pelo menos uma aleta 84a, 84b, 84c, e 84d. Nas modalidades, as aletas podem ser aletas radiais.

[00075] Pelo menos uma linha de âncora 16a, 16b, 16c e 16d pode ser recuperada na pluralidade de lacunas 86a, 86b, 86c e 86d respectivamente. A pelo menos uma linha de âncora prende a embarcação flutuante de perfuração, produção, armazenamento e descarregamento e/ou a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante 10 para o leito marinho. Tubos ascendentes de produção catenários podem ser recebidos na pluralidade de lacunas 86a, 86b, 86c, e 86d e podem distribuir um recurso, tal como óleo cru, gás natural e/ou um mineral lixiviado, a partir da Terra abaixo do leito marinho para tancagem dentro da embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante 10.

[00076] O moonpool 92 também é representado com uma abertura 91 para a superfície de fundo.

[00077] A Figura 10 representa a pelo menos uma aleta 84a e 84b para reduzir a elevação.

[00078] Cada seção da pelo menos uma aleta 84a e 84b pode ter a forma de um triângulo reto em uma seção transversal vertical, onde o ângulo de 90 graus pode estar localizado adjacente a uma parede lateral externa mais inferior da seção cilíndrica inferior 12f de qualquer um dos cascos, mostrados aqui como o casco 9d, tal que uma borda de fundo 8 5 da forma do triângulo da pelo menos uma aleta 84a e 84b é coplanar com a superfície de fundo 12g do casco 9d.

[00079] Uma hipotenusa 82 da forma do triângulo se estende a partir de uma extremidade distal 88 da borda de fundo 85 da forma do triângulo para cima e para dentro para anexar com a parede lateral externa da seção cilíndrica inferior 12f em um ponto apenas levemente maior do que a borda mais inferior da parede lateral externa da seção cilíndrica inferior 12f. Alguma experimentação pode ser necessária para dimensionar a pelo menos uma aleta 84a e 84b para a efetividade ótima. Como um exemplo, um ponto de partida pode ser a borda de fundo 85 se estendendo de maneira radial para fora uma distância que pode ser cerca de metade da altura vertical da seção cilíndrica inferior 12f, e a hipotenusa 82 anexa com a seção cilíndrica inferior 12f tal como, cerca de um quarto até a altura vertical da seção cilíndrica inferior 12f a partir da superfície de fundo 12g do casco ou combinações dos mesmos.

[00080] A orientação de cada aleta de forma de triângulo pode ser girada por 45 graus e anexada com o casco e pode ser útil aqui.

[00081] Após a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante poder ser ancorada e a sua instalação poder ser de outra forma completa, pode ser usado para poços de produção ou exploratórios de perfuração, provido que um guindaste é instalado, e pode ser usado para a produção e o armazenamento de recurso ou produtos.

[00082] Pelo menos um tanque de lastro 96 é representado para o lastro e o deslastro da embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante 10 bem como o moonpool 92.

[00083] A Figura 11 provê uma vista detalhada de perspectiva da embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante 10 com um detalhe da pelo menos uma aleta 84 anexada com e transicionada a partir de uma das configurações de casco mencionadas anteriormente.

[00084] A pluralidade de lacunas 86a e 86b é mostrada separando a pelo menos uma aleta 84.

[00085] Deve ser notado que este projeto de casco com a seção submersa do casco tendo a pelo menos uma aleta e uma seção cilíndrica inferior mais pesada e maior pode criar o casco que provê o desempenho hidrodinâmico aprimorado através de amortecimento linear e quadrático, designadamente a supressão de ondas radiadas e fricção de origem viscosa enquanto esta porção do casco é submersa.

[00086] Em uma modalidade, a embarcação pode ter uma forma plana elipsoidal, a resposta dinâmica do casco pode ser independente da direção de onda (quando negligencia qualquer assimetria no sistema de amarração, tubos ascendentes, e apêndices subaquáticos), minimizando desta forma forças de guinada induzidas por onda. Quando a embarcação possui uma forma cônica do casco, o casco pode ser estruturalmente eficiente, oferecendo uma alta carga útil e volume de armazenamento por tonelada de aço quando comparado com estruturas fora de costa conformadas em navio tradicionais.

[00087] Nas modalidades, o casco pode ter paredes elipsoidais que pode ser elipsoidal na seção transversal radial, mas tal forma pode ser aproximada usando um grande número de pacas de metal plano em vez do que placas de flexão para uma curvatura desejada. Uma forma plana de casco poligonal pode ser usada de acordo com modalidades alternativas.

[00088] Nas modalidades, um casco elíptico pode minimizar ou eliminar interferência de onda.

[00089] Nas modalidades adicionais, a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante pode ser configurada para suportar pelo menos um de: perfuração de poços, trabalho de poços, produção, armazenamento de hidrocarbonetos, e acomodação de pessoal.

[00090] Nas modalidades, a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante pode ter o casco com uma forma plana de casco que pode ser circular, oval, elíptico, ou poligonal.

[00091] Nas modalidades, o casco pode ter a superfície de fundo e a superfície de deque.

[00092] Nas modalidades, o casco pode ser formado usando pelo menos duas seções conectadas engatando entre a superfície de fundo e a superfície de deque.

[00093] Nas modalidades, as pelo menos duas seções conectadas podem ser unidas em série e configuradas de maneira simétrica em torno de um eixo vertical com as seções conectadas se estendendo para baixo a partir da superfície de deque para a superfície de fundo.

[00094] Nas modalidades adicionais, as seções conectadas podem ser pelo menos dois de: a porção cilíndrica superior; a seção de pescoço; e a seção cônica inferior.

[00095] Nas modalidades, a pelo menos uma aleta pode ser presa ao casco e pode se estender a partir de um lado externo do casco.

[00096] Nas modalidades, o casco pode ser configurado de forma que a seção cônica inferior provê desempenho hidrodinâmico aprimorado por massa adicionada através de amortecimento linear e quadrático para o casco e em que a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante não requer uma coluna de centro retrátil para controlar inclinação, rotação e elevação.

[00097] Nas modalidades, a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante pode ter um moonpool disposto de maneira central. O moonpool pode se abrir através da superfície de fundo.

[00098] Nas modalidades, a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante pode ter a pelo menos uma linha de âncora se estendendo a partir da superfície de deque ou o casco para amarrar a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante para o leito marinho.

[00099] Nas modalidades, a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante pode ter a pelo menos uma aleta presa descontinuamente em torno do casco na superfície externa do casco.

[000100] Nas modalidades, a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante pode ter o pelo menos um tubo ascendente de produção catenário ou no pelo menos um tubo ascendente vertical preso à superfície de fundo abaixo de uma profundidade de trânsito da embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante.

[000101] Nas modalidades, a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante pode ter o pelo menos um tanque de lastro para o lastro e o deslastro da embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante.

[000102] Nas modalidades, a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante pode ter o conjunto de conexão de amarra móvel montado ao casco.

[000103] Nas modalidades, a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante pode ter o centro de gravidade inferior provendo uma estabilidade inerente à estrutura.

[000104] Enquanto estas modalidades foram descritas com ênfase nas modalidades, deve ser entendido que dentro do escopo das reivindicações anexas, as modalidades devem ser praticadas diferentemente do que como descrito especificamente aqui.

Claims

1. Embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante configurada para suportar pelo menos um dentre: uma perfuração de poço, um trabalho de poço, uma produção e armazenamento de hidrocarboneto, e uma acomodação de pessoal, a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante caracterizada pelo fato de que compreende: a. um casco com uma forma plana de casco que é circular, oval, elíptico, ou poligonal, em que o casco compreende: (i) uma superfície de fundo; (ii) uma superfície de deque de topo; e (iii) pelo menos duas seções conectadas engatando entre a superfície de fundo e a superfície de deque de topo, as pelo menos duas seções conectadas unidas em série e configuradas simetricamente em torno de um eixo vertical com as pelo menos duas seções conectadas se estendendo para baixo a partir da superfície de deque de topo para a superfície de fundo, as pelo menos duas seções conectadas compreendendo uma seção cônica inferior e pelo menos um dentre: (iv) uma porção cilíndrica superior; e (v) uma seção de pescoço cilíndrica; b. pelo menos uma aleta radial compreendendo uma porção circunferencial externa e uma porção circunferencial interna oposta à porção circunferencial externa, em que a pelo menos uma aleta radial está presa ao casco ao longo da porção circunferencial interna, e a porção circunferencial externa se estende para fora e afastada do casco, e em que a pelo menos uma aleta radial tem uma forma de um triângulo reto em uma seção transversal vertical tal que uma borda de fundo do triângulo reto é coplanar com a superfície de fundo do casco; c. uma pluralidade de lacunas dispostas ao longo da porção circunferencial interna separando a pelo menos uma aleta radial, em que a pluralidade de lacunas é formada entre pelo menos parte do casco e pelo menos parte da pelo menos uma aleta radial como através de furos; e em que a pelo menos parte do casco e a pelo menos parte da pelo menos uma aleta radial estão de frente uma para a outra; em que a seção cônica inferior fornece desempenho hidrodinâmico aprimorado por massa adicionada através de amortecimento linear e quadrático para o casco, e em que a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante possui uma forma e é disposta em uma maneira para controlar inclinação, rotação e elevação na ausência de uma coluna de centro retrátil.

2. Embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente um moonpool, em que o moonpool se abre através da superfície de fundo.

3. Embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o casco compreende adicionalmente um centro de gravidade inferior que provê uma estabilidade inerente para a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante.

4. Embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende pelo menos uma linha de âncora para amarrar a embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante a um leito marinho.

5. Embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a pelo menos uma aleta radial é presa de maneira descontínua em torno do casco.

6. Embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende pelo menos um tubo ascendente de produção catenário preso à superfície de fundo abaixo de uma profundidade de trânsito da embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante.

7. Embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende pelo menos um tanque de lastro para o lastro e o deslastro da embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante.

8. Embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende um conjunto de conexão de amarra móvel montado ao casco.

9. Embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que compreende uma placa anexada articuladamente ao conjunto de conexão de amarra móvel através de um grilhão de placa, em que a placa é para a conexão de uma amarra.

10. Embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que a placa tem uma forma em geral triangular com um ápice da forma triangular anexado ao grilhão da placa, um primeiro furo adjacente a outro ponto da forma triangular da placa e um segundo furo adjacente a um ponto final da forma triangular da placa, o primeiro furo e o segundo furo sendo para a conexão à amarra com um ponto de conexão dupla.

11. Embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizada pelo fato de que o conjunto de conexão de amarra móvel compreende um canal tubular, um carrinho capturado e móvel dentro do canal tubular, e um grilhão de carrinho conectado ao carrinho, em que a placa é anexada articuladamente ao grilhão de carrinho através do grilhão da placa.

12. Embarcação de produção, armazenamento e descarregamento flutuante, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente uma lacuna de extremidade aberta ao longo de uma porção circunferencial externa da pelo menos uma aleta radial.