BR112019004328B1 - Arranjo de instalação marítima para instalar um item em um tubo ascendente sob a superfície de um mar, sistema de instalação marítima e método de instalação marítima - Google Patents

Abstract

Trata-se de um sistema de instalação marítima para instalar um item em um tubo ascendente que compreende: um cabo que estende entre os dois pontos de suporte, em que o dito cabo é inclinado em relação à horizontal; um primeiro ROV disposto para montar o dito item no dito cabo em uma primeira posição; e um segundo ROV disposto para remover o dito item do dito cabo em uma segunda posição e para instalar o dito item no dito tubo ascendente.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A invenção se refere a um sistema de instalação marítima e a um método para instalar um item em um tubo ascendente sob a superfície do mar. ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] É conhecido o uso de guindaste de embarcação para implantar elementos de desgaste para ROV(s) (Veículos Remotamente Operados) em funcionamento. A embarcação precisa estar localizada próxima ao estaleiro para limitar a necessidade de elementos suspensos de um gancho de guindaste de embarcação até o local de instalação.

[0003] Uma desvantagem desse arranjo é a necessidade de paralização total de todos os tubo ascendentes expostos ao impacto da embarcação decorrente de deriva ou afastamento.

[0004] Como uma alternativa, é conhecida a localização de uma embarcação fora da área onde os tubo ascendentes são expostos ao impacto da embarcação decorrente de deriva ou afastamento, e suspensão de elementos pelo ROV.

[0005] Uma desvantagem desse arranjo é a necessidade de usar uma embarcação de instalação com ROVs em funcionamento na localização por períodos extremamente longos, o que é dispendioso.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0006] A invenção fornece um sistema de instalação marítima e um método conforme apresentado nas reivindicações anexadas.

[0007] As modalidades preferenciais da invenção serão descritas agora, apenas por meio de exemplo, com referência aos desenhos anexados.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0008] A Figura 1 mostra uma plataforma 2 no mar;

[0009] A Figura 2 é uma vista lateral da plataforma;

[0010] A Figura 3 mostra inúmeros componentes abaixo da superfície do mar; e

[0011] A Figura 4 mostra um cabo de transporte preso a uma corrente de ancoragem, e um elemento de desgaste dotado de aparelhamento.

DESCRIÇÃO DE MODALIDADES PREFERENCIAIS

[0012] A Figura 1 é uma vista de uma plataforma 2 em um mar. Uma embarcação de instalação 4 que transporta um guindaste 6 está localizada ao lado da plataforma 2. A plataforma 2 sustenta inúmeros tubo ascendentes 8, que são tubos que transportam, por exemplo, hidrocarbonetos, como óleo e gás, e eletricidade e hidráulica do fundo do mar (não mostrado) para a plataforma 2. A plataforma 2 está ancorada ao fundo do mar por diversas correntes de ancoragem 10.

[0013] A Figura 2 é uma vista lateral da plataforma 2, que pode ser uma plataforma flutuante. A superfície do mar 12 é mostrada junto com uma região que é denominada como o estaleiro de ROV 13. Dois tubo ascendentes 8 são mostrados.

[0014] A Figura 3 mostra a plataforma 2 ancorada pelas correntes 10 e a embarcação 4 na superfície do mar 12, e mostra também inúmeros componentes abaixo da superfície do mar 12 que são envolvidos em um método de instalação de um elemento de desgaste 14 sobre um dos tubo ascendentes 8. O elemento de desgaste é um elemento cilíndrico, que é encaixado ao redor de um tubo ascendente 8 para evitar desgaste do tubo ascendente 8. Os primeiro e segundo ROVs (Veículos Remotamente Operados) 16 e 18 estão conectados à embarcação 4 por cabos de alimentação 20.

[0015] Conforme mostrado na Figura 3, uma corda ou cabo de transporte 22 é fixada entre dois pontos de suporte 24 e 26. A corda é fixada pelo ROV como uma parte das preparações (trabalho preparatório) para a companhia marítima com o propósito de transportar elementos de desgaste. Os pontos de suporte 24, 26 podem ser fornecidos pelas correntes de ancoragem 10, por exemplo. O cabo 22 é inclinado em relação à horizontal, para permitir que os elementos de desgaste 14 deslizem ao longo do cabo 22, seja por deslizamento para baixo do cabo sob a influência da gravidade ou por deslizamento para cima como um resultado da flutuabilidade.

[0016] O cabo de transporte 22 está conectado a um objeto fora de uma área 28 em que a deriva, o afastamento e outro movimento da embarcação 4 podem expor os tubo ascendentes 8 a danos. Essa área 28 é indicada pelo sombreamento na Figura 1. A outra extremidade do cabo 22 é fixada a um objeto de modo que o cabo apertado 22 conduza ou passe o estaleiro de ROV 13 no plano horizontal. Os objetos usados para fixar o cabo 22 podem, por exemplo, ser as correntes de ancoragem 10 ou um âncora com a finalidade predefinida (não mostrada). A altura do cabo 22 em relação ao estaleiro de ROV 13 pode ser ajustada em qualquer um dos pontos de conexão 24 e 26 por aparelhamento com os elementos de flutuabilidade para içar, ou elementos de peso para abaixar, o caminho do cabo 22. O cabo 22 tem uma inclinação no plano vertical para permitir o deslizamento dos elementos de desgaste 14 ao longo do cabo 22 seja por peso submerso negativo ou positivo.

[0017] Em um método de instalação de elementos de desgaste 14, a embarcação de instalação 4 implanta um elemento de desgaste 14 para o primeiro ROV 16. Isso ocorre através do rebaixamento do elemento de desgaste 14 do guindaste 6 em um fio de guindaste 30 conforme mostrado na Figura 3. O primeiro ROV 16 remove o elemento de desgaste 14 do fio de guindaste 30. Isso ocorre através da liberação do fio de guindaste 30 do aparelhamento de guindaste ROV 34 (mostrado na Figura 4) que é usado para prender o elemento de desgaste 14 ao fio de guindaste 30. O primeiro ROV 16 prende, então, o elemento de desgaste 14 ao cabo de transporte 22 com o uso do aparelhamento de gancho de ROV 32 (mostrado na Figura 4) que é pré- instalado no elemento de desgaste 14. O elemento de desgaste 14 está, então, livre para deslizar para cima ou para baixo ao longo do cabo de transporte 22 dependendo da flutuabilidade (negativa ou positiva). O movimento de deslizamento do elemento de desgaste 14 é parado por uma pré-instalada braçadeira ou batente 36.

[0018] Uma vez que o elemento de desgaste 14 foi parado pelo batente 36, o segundo ROV 18 libera o elemento de desgaste 14 do cabo 22 e instala o elemento de desgaste 14 conforme necessário no tubo ascendente 8. Os aparelhamentos de ROV 32 e 34 usados para transporte do elemento de desgaste 14 podem, então, deslizar de volta ao longo do cabo 22, ao usar a flutuabilidade negativa ou positiva, para recuperar posteriormente, por exemplo, pelo primeiro ROV 16. Em uma modalidade, o elemento de desgaste 14 junto com seus aparelhamentos de ROV 32 e 34 têm uma densidade total inferior à água do mar, de modo que o elemento de desgaste tem flutuabilidade positiva. Isso permite que o elemento de desgaste 14 e seus aparelhamento de ROV 32 e 34 deslizem para cima ao longo do cabo de transporte 22 do primeiro ROV 16 para o batente 36, e permite, então, que os aparelhamentos de ROV 32 e 34 deslizem de volta para baixo do cabo de transporte 22 sob a influência da gravidade.

[0019] A Figura 4 mostra o cabo de transporte 22, inclinado em um ângulo alfa em relação à horizontal, e preso a uma das correntes de ancoragem 10. O ângulo alfa pode, por exemplo, ser maior que 5 graus, e pode, por exemplo, ser inferior a 20 graus. Entretanto, outros ângulos podem também ser usados.

[0020] O elemento de desgaste 14 é mostrado também na Figura 4 completo com o aparelhamento de gancho de ROV 32 e aparelhamento de guindaste ROV 34 (descritos no próximo parágrafo). O elemento cilíndrico de desgaste 14 é tipicamente duas meias carcaças 40 e 42 articuladas em conjunto por um mecanismo de articulação (não mostrado) para permitir que o elemento de desgaste 14 seja aberto e colocado ao redor do tubo ascendente 8 pelo segundo ROV 18 antes de ser fechado pelo ROV 18. As meias carcaças são travadas por um dispositivo de travamento operado por ROV 44 após a instalação. As meias carcaças 40 e 42 podem flutuar para cima ao longo do tubo ascendente 8 individualmente ou presas em conjunto e desenvolver um “trem”, ou serem fixadas ao tubo ascendente 8 em uma posição estática. O propósito do elemento de desgaste 14 consiste em proteger a camada externa do tubo ascendente 8, conhecida como revestimento externo, para evitar a perfuração e que a água do mar entre nas várias camadas de aço no espaço anular do tubo ascendente 8. Tipicamente, tal desgaste ocorre como um resultado do contato entre o tubo ascendente 8 e um tubo-guia que guia o tubo ascendente 8 e o movimento entre os dois causado pelo ambiente (por exemplo, vento, ondas e corrente).

[0021] A Figura 4 mostra que o aparelhamento de gancho de ROV 32 é dotado de um gancho 46 para conexão ao cabo 22 pelo primeiro ROV 16. O gancho 46 está conectado ao elemento de desgaste 14 por uma corrente 48 e cabos de segurança 50. Na extremidade oposta do elemento de desgaste 14, o aparelhamento de guindaste ROV 34 é dotado de uma alça metálica ou elo de corrente 52 para conexão a um gancho do guindaste 54 fornecido no fio de guindaste 30. A alça 52 está conectada ao elemento de desgaste 14 por uns cabos de segurança 56.

[0022] O cabo de transporte 22 pode estar inclinado em relação à horizontal em um ângulo substancialmente fixado ao longo de todo o comprimento do cabo 22 entre os dois pontos de suporte 24 e 26.

[0023] Em uma modalidade, o cabo de transporte 22 pode ter, de preferência, tensão baixa e, gera, por meio disso, um grande movimento do cabo 22 horizontalmente, e esta modalidade não pode ter nenhum batente 36 no cabo 22, pois o elemento de desgaste 14 encontrará um “ponto alto” onde o movimento adicional do elemento de desgaste 14 parará.

[0024] O método descrito fornece um método de economia de tempo para transportar os elementos de desgaste 14, um ROV 18 que funciona na instalação marítima de elementos de desgaste sem parar o funcionamento da plataforma 2. Por conseguinte, uma produção grande e valiosa de óleo e gás é assegurada pelo método.

[0025] As modalidades podem se referir ao transporte de elementos de desgaste para um estaleiro de ROV sem expor os tubos ascendentes aos danos potenciais pelo impacto da embarcação.

[0026] Cada recurso revelado ou ilustrado no presente relatório descritivo pode ser incorporado na invenção, seja sozinho ou em qualquer combinação apropriada, com qualquer outro recurso revelado ou ilustrado no presente documento.

Claims (16)

1. Arranjo de instalação marítima para instalar um item (14) em um tubo ascendente (8) sob a superfície (12) de um mar, o arranjo sendo caracterizado pelo fato de que compreende: uma plataforma (2) de hidrocarbonetos marinhos incluindo duas correntes de ancoragem (10) que ancoram a referida plataforma (2) marinha ao fundo do mar, as referidas duas correntes de ancoragem (10) fornecendo dois pontos de suporte; um cabo de transporte (22) que estende entre os dois pontos de suporte, em que o dito cabo é inclinado em relação à horizontal; um primeiro ROV (16) disposto para montar o dito item (14) no dito cabo em uma primeira posição; e um segundo ROV (18) disposto para remover o dito item (14) do dito cabo (22) em uma segunda posição, e para instalar o dito item (14) no dito tubo ascendente (8).

2. Arranjo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito cabo (22) está inclinado em um ângulo de 5 a 20 graus em relação à horizontal.

3. Arranjo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o dito cabo (22) é inclinado em relação à horizontal em um ângulo substancialmente fixado ao longo de todo o comprimento do cabo (22) entre os ditos dois pontos de suporte.

4. Arranjo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que os ditos primeiro e segundo ROVs (16, 18) estão conectados a uma embarcação (4) por cabos de alimentação (20).

5. Sistema de instalação marítima, caracterizado pelo fato de que compreende: o arranjo de instalação marítima como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 4; e o dito item (14).

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o dito item (14) é um elemento de desgaste.

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que o dito item (14) compreende duas porções (40, 42) que são conectadas de modo articulado em conjunto.

8. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado pelo fato de que o dito item (14) é dotado de aparelhamento de guindaste (34) para conectar o dito item (14) a um fio de guindaste (30).

9. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 8, caracterizado pelo fato de que o dito item (14) é dotado de aparelhamento de gancho (32) para conectar o dito item (14) ao dito cabo de transporte (22).

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o dito aparelhamento de gancho (32) compreende um gancho (46) para conectar o dito item (14) ao dito fio de transporte (22).

11. Sistema, de acordo com a qualquer uma das reivindicações 5 a 10, caracterizado pelo fato de que a densidade total do dito item (14) é inferior à densidade da água do mar.

12. Sistema, de acordo com a reivindicação 11, quando também dependente, direta ou indiretamente, das reivindicações 6 e 7, caracterizado pelo fato de que a densidade total do dito item (14), do dito aparelhamento de guindaste (34) e do dito aparelhamento de gancho (32) é inferior à densidade da água do mar.

13. Método de instalação de um item (14) em um tubo ascendente (8) usando o sistema de instalação marítima conforme definido em qualquer uma das reivindicações 5 a 12, caracterizado pelo fato de que o dito método compreende: fixar o dito cabo (22) entre os ditos dois pontos de suporte; usar o dito primeiro ROV (16) para montar o dito item (14) no dito cabo (22) na dita primeira posição; permitir que o dito item (14) deslize ao longo do dito cabo (22); e usar o dito segundo ROV (18) para remover o dito item (14) do dito cabo (22) na dita segunda posição e instalar o dito item (14) no dito tubo ascendente (8), em que o dito cabo (22) é inclinado em um ângulo de 5 a 20 graus em relação à horizontal.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o dito item (14) desliza para baixo do dito cabo (22) sob a influência da gravidade ou desliza para cima do dito cabo (22) como um resultado da flutuabilidade.

15. Método, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo de que compreende adicionalmente abaixar o dito item (14) para o dito primeiro ROV (16) a partir de uma embarcação (4) na superfície (12) do dito mar.

16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreender abaixar o dito item (14) para o dito primeiro ROV (16) em um fio de guindaste (30) sustentado por um guindaste (6) na dita embarcação (4).