BR112019012043B1

BR112019012043B1 - Método de detecção

Info

Publication number: BR112019012043B1
Application number: BR112019012043-2A
Authority: BR
Inventors: John Cross Mcnabb; Philip Michael Nott
Original assignee: Baker Hughes Energy Technology UK Limited
Priority date: 2016-12-12
Filing date: 2017-10-03
Publication date: 2022-09-13
Also published as: BR112019012043A2; DK3551916T3; EP3551916B1; US11460126B2; WO2018109426A1; US20210148486A1; CN110050151A; GB201621120D0; EP3551916A1

Abstract

É divulgado um método e aparelho para detectar o entrincheiramento ou a trepidação de um tubo flexível tubo e/ou a presença de um complemento externo ao tubo flexível é divulgada. O método inclui enrolamento helicoidal de um elemento sensor de temperatura (204) em torno de uma camada de um tubo flexível; enrolar helicoidalmente um elemento de aquecimento (206) em torno de uma camada de um tubo flexível; aquecer o elemento de aquecimento a uma temperatura pré-determinada; medir a temperatura em pelo menos dois locais ao longo do tubo flexível; comparar a resposta de temperatura medida nos pelo menos dois locais; e realizar uma determinação, a partir da comparação das respostas medidas, relativa à proximidade exterior do tubo em um dos pelo menos dois locais.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um método. Em especial, mas não exclusivamente, a presente invenção diz respeito a um método de detecção de entrincheiramento ou trepidação de um tubo flexível (por exemplo, no fundo do mar) e/ou a presença e localização de um complemento externo a um tubo flexível.

[002] Tradicionalmente, as tubulações flexíveis são utilizadas para transportar fluidos de produção, como petróleo e/ou gás e/ou água, de um local para outro. A tubulação flexível é particularmente útil para conectar um local subaquático (que pode ser subaquático profundo) a um local no nível do mar. Tipicamente, o tubo pode ter um diâmetro interno de cerca de 0,6 metros (por exemplo, os diâmetros podem variar de 0,05 m a 0,6 m). A tubulação flexível geralmente está formada como um conjunto de um corpo de tubo flexível e um ou mais acessórios terminais. O corpo do tubo é tipicamente formado como uma combinação de materiais estratificados que formam um conduto capaz de suportar pressurização interna. A estrutura do tubo permite grandes deflexões sem causar tensões de flexão que prejudicam a funcionalidade do tubo ao longo da sua vida útil. O corpo do tubo é geralmente construído como uma estrutura combinada, incluindo camadas poliméricas e/ou metálicas e/ou compósitas. Por exemplo, um corpo de tubo pode incluir camadas de polímero e de metal, ou camadas de polímero e de compósito, ou camadas de polímero, de metal e de compósito.

[003] Em muitos projetos de tubos flexíveis conhecidos, o corpo do tubo inclui uma ou mais camadas de armadura de pressão. A carga primária em tais camadas é formada por forças radiais. As camadas de armadura de pressão frequentemente têm um perfil de seção transversal específico para intertravamento, de modo a serem capazes de manter e absorver forças radiais resultantes da pressão externa ou interna no tubo. Os perfis transversais dos fios enrolados, que evitam assim que o tubo colapse ou rebente como resultado da pressão, são por vezes chamados de perfis resistentes à pressão. Quando as camadas de armadura de pressão estão formadas a partir de fios enrolados helicoidalmente formando componentes em aro, as forças radiais da pressão externa ou interna no tubo fazem com que os componentes do aro se expandam ou contraiam, colocando uma carga de tração sobre os fios.

[004] Em muitos projetos de tubos flexíveis conhecidos, o corpo do tubo inclui uma ou mais camadas de armadura de tração. A carga primária em tal camada é a tensão. Em aplicações de alta pressão, como em ambientes de águas profundas e ultraprofundas, a camada de armadura de tração experimenta cargas altas de tração a partir de uma combinação da carga de tração nos extremos devido a pressão interna e o peso autosuportado do tubo flexível. Isto pode causar falha na tubulação flexível, uma vez que tais condições são experimentadas por períodos prolongados.

[005] Tem sido usada tubulação flexível de camadas não aderentes para desenvolvimentos em águas profundas (menos de 3.300 pés (1.005,84 metros)) e águas ultra profundas (mais de 3.300 pés). É a crescente demanda por petróleo que está fazendo com que a exploração ocorra em profundidades cada vez maiores, onde os fatores ambientais são mais extremos. Por exemplo, em tais ambientes de águas profundas e ultraprofundas, a temperatura do fundo do oceano aumenta o risco de resfriamento dos fluidos de produção a uma temperatura que pode levar ao bloqueio da tubulação. Profundidades maiores também aumentam a pressão associada ao ambiente no qual o tubo flexível deve operar. Por exemplo, pode ser necessário um tubo flexível para operar com pressões externas variando de 0,1 MPa a 30 MPa atuando sobre o tubo. Da mesma forma, o transporte de petróleo, gás ou água pode dar origem a altas pressões atuando sobre a tubulação flexível desde o interior, por exemplo, com pressões internas variando de zero a 140 MPa de fluido de perfuração atuando sobre a tubulação. Como resultado, a necessidade de altos níveis de desempenho das camadas do corpo do tubo flexível é aumentada.

[006] Os tubos flexíveis também podem ser utilizados para aplicações em águas pouco profundas (por exemplo, a menos de cerca de 500 metros de profundidade) ou mesmo para aplicações na costa (terrestres).

[007] Em alguns casos, onde o tubo flexível corre pelo menos em parte ao longo do fundo do oceano, o tubo flexível pode ficar entrincheirado. Em algumas situações, é desejável o entrincheiramento de um tubo no fundo do mar (por exemplo, para proteção do tubo) e, portanto, a trepidação do tubo é indesejável. No entanto, em outras situações, o entrincheiramento não planejado de uma parte do tubo (por exemplo, em um leito marinho irregular ou como resultado da liquefação do leito marinho devido à atividade sísmica) não é desejável, uma vez que pode inibir a capacidade de inspecionar visualmente a conduta e/ou sujeitar a conduta a tensões localizadas.

[008] Em alguns casos, é importante ser capaz de detectar a presença e confirmar o local de complementos externos ao tubo flexível, por exemplo, equipamentos auxiliares dos tubos, por exemplo, para confirmar que não foram desalojados e caíram ou que a posição relativa um ao outro é a especificada e dentro da tolerância. Outros exemplos de complementos externos de um tubo incluem o crescimento marinho, que pode ser indesejável.

[009] Com técnicas conhecidas de monitoramento da temperatura, por exemplo, utilizando fibras ópticas, é possível monitorar com precisão a temperatura das seções do tubo. Todavia, se as temperaturas de funcionamento do tubo forem tais que exista apenas um gradiente térmico muito pequeno entre o orifício do tubo (e os fluidos nele contidos) e o ambiente exterior, não é possível detectar quaisquer alterações de temperatura que representem uma alteração do estado do tubo ou de equipamento auxiliar do tubo.

[0010] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é fornecido um método para detectar o entrincheiramento ou trepidação de um tubo flexível e/ou a presença de um complemento externo ao tubo flexível, sendo que o método inclui as etapas de enrolamento helicoidal de um elemento sensor da temperatura em torno de uma camada de um tubo flexível; enrolamento helicoidal de um elemento de aquecimento em torno de uma camada de um tubo flexível; aquecimento do elemento de aquecimento a uma temperatura predeterminada; medição da temperatura em pelo menos dois locais ao longo do tubo flexível; comparação da resposta de temperatura medida nos pelo menos dois locais; e realizar uma determinação, a partir da comparação das respostas medidas, relativa à proximidade exterior do tubo em um dos pelo menos dois locais.

[0011] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é fornecido um aparelho para detectar o entrincheiramento ou trepidação de um tubo flexível e/ou a presença de um complemento externo ao tubo flexível, incluindo um elemento sensor da temperatura fornecido em um local situado radialmente para fora de uma camada de um tubo flexível; um elemento de aquecimento fornecido em um local radialmente para fora da camada de um tubo flexível; um controlador para controlar o aquecimento do elemento de aquecimento para aquecer a uma temperatura predeterminada; medir a temperatura em pelo menos dois locais ao longo do tubo flexível; comparar a resposta de temperatura medida nos pelo menos dois locais; e realizar uma determinação, a partir da comparação das respostas medidas, relativa à proximidade exterior do tubo em um dos pelo menos dois locais.

[0012] Certas materializações da invenção oferecem a vantagem de que o entrincheiramento ou trepidação de um tubo flexível e/ou a presença de um complemento externo a um tubo flexível podem ser detectadas com uma sensibilidade maior do que as disposições conhecidas.

[0013] Certas materializações da invenção proporcionam a vantagem de poder ser detectada uma alteração das circunstâncias de um tubo flexível ou equipamento auxiliar, independentemente da temperatura de funcionamento do tubo.

[0014] Certas materializações da invenção oferecem a vantagem de que o entrincheiramento ou trepidação de um tubo flexível e/ou a presença de um complemento externo a um tubo flexível podem ser detectados para tubos isolados.

[0015] As materializações da invenção são descritas a seguir com referência aos desenhos que a acompanham, nos quais:

[0016] Fig. 1 ilustra um corpo de tubo flexível;

[0017] Fig. 2a ilustra uma seção transversal de um corpo de tubo flexível com um aparelho para detectar o entrincheiramento do corpo do tubo flexível;

[0018] Fig. 2b ilustra uma vista de perto de uma parte do corpo do tubo e do aparelho de

[0019] Fig. 2a;

[0020] Fig. 3 ilustra uma perspectiva de corte do corpo do tubo flexível e do aparelho;

[0021] Fig. 4a ilustra um mapa de temperatura simulado da seção transversal mostrada na Fig.

[0022] 2a;

[0023] Fig. 4b ilustra uma vista de perto de uma parte da seção transversal da Fig. 4a;

[0024] Fig. 4c ilustra uma vista de perto de uma parte da seção transversal da Fig. 4a;

[0025] Fig. 5 ilustra uma seção transversal de uma parte do corpo de um tubo flexível com outro aparelho para detectar entrincheiramento do tubo no corpo do tubo flexível; e

[0026] Fig. 6 ilustra um controlador conectado a um elemento de aquecimento e a um elemento sensor de temperatura.

[0027] Nos desenhos, numerais de referência semelhantes referem-se a peças semelhantes.

[0028] Ao longo desta descrição, será feita referência a um tubo flexível. Se entenderá que um tubo flexível é um conjunto de uma parte de corpo de tubo e um ou mais acessórios terminais em cada um dos quais uma extremidade do corpo do tubo chega a seu fim. Fig. 1 ilustra como o corpo do tubo 100 é formado de acordo com uma materialização da presente invenção a partir de uma combinação de materiais estratificados que formam uma tubulação capaz de suportar pressurização interna. Embora algumas camadas particulares sejam ilustradas na Fig. 1, entende-se que a presente invenção é geralmente aplicável a estruturas de corpo de tubo coaxiais formadas por duas ou mais camadas fabricadas a partir de uma variedade de materiais possíveis. Por exemplo, o corpo do tubo pode estar formado por camadas de polímero, camadas metálicas, camadas de compósito ou uma combinação de diferentes materiais. Note- se ainda que as espessuras das camadas são apresentadas apenas a título ilustrativo. O termo "compósito" é utilizado para designar genericamente um material formado por dois ou mais materiais diferentes, como, por exemplo, um material formado por um material de matriz e fibras de reforço.

[0029] Como ilustrado na Fig. 1, um corpo de tubo inclui uma camada de carcaça interna opcional 101. A carcaça fornece uma construção intertravada que pode ser usada como camada mais interna para evitar, total ou parcialmente, o colapso de uma capa de pressão interna 102 devido à descompressão do tubo, pressão externa, e cargas de esmagamento de pressão da armadura de tração e mecânicas. A camada de carcaça é frequentemente uma camada metálica, manufaturada, por exemplo, com aço inoxidável. A camada de carcaça também pode estar formada a partir de materiais compósitos, polímeros ou outros materiais, ou de uma combinação de materiais. É de assinalar que certas materializações da presente invenção são aplicáveis às operações "smooth bore" (ou seja, sem uma camada de carcaça), bem como às aplicações de "rough bore" (com uma camada de carcaça).

[0030] A capa de pressão interna 102 atua como uma camada de retenção de fluido e está constituída por uma camada de polímero que garante a integridade do fluido interno. Deve ser entendido que esta camada pode incluir uma série de subcamadas. É de assinalar que, quando a camada de carcaça opcional é utilizada, a capa de pressão interna é frequentemente referida por pessoas especializadas na arte como uma camada de barreira. Em operações sem essa carcaça (a chamada operação “smooth bore”), a capa de pressão interna pode ser referida como um “liner”.

[0031] Uma camada opcional de armadura de pressão 103 é uma camada estrutural que aumenta a resistência do tubo flexível à pressão interna e externa e às cargas de esmagamento mecânico. A camada também suporta estruturalmente a capa de pressão interna, e tipicamente pode ser formada a partir de uma construção interligada de fios enrolados com um ângulo de inclinação próximo de 90°. A camada de armadura de pressão é frequentemente uma camada metálica, formada, por exemplo, por aço carbono. A camada de armadura de pressão também pode ser formada a partir de compósito, polímero ou outro material, ou de uma combinação de materiais.

[0032] O corpo do tubo flexível também inclui uma primeira camada opcional de armadura de tração 105 e uma segunda camada opcional de armadura de tração 106. Cada camada de armadura de tração é usada para sustentar cargas de tração e pressão interna. A camada de armadura de tração é muitas vezes formada a partir de uma pluralidade de fios (para dar força à camada) que estão localizados sobre uma camada interna e estão helicoidalmente enrolados ao longo do comprimento do tubo em um ângulo de inclinação tipicamente entre cerca de 10 ° a 55 °. As camadas de armadura de tração se apresentam frequentemente em pares com enrolados opostos. As camadas de armadura de tração são frequentemente camadas metálicas, formadas a partir de aço carbono, por exemplo. As camadas de armadura de tração também podem ser formadas a partir de compósitos, polímeros ou outros materiais, ou de uma combinação de materiais.

[0033] O corpo do tubo flexível mostrado também inclui camadas opcionais de bandagem 104 que ajudam a conter as camadas subjacentes e, até certo ponto, evitam a abrasão entre camadas adjacentes. A camada de bandagem pode ser um polímero ou compósito ou uma combinação de materiais.

[0034] O corpo do tubo flexível também inclui tipicamente camadas opcionais de isolamento 107 e uma capa externa 108, que está constituída por uma camada de polímero usada para proteger o tubo contra penetração de água do mar e de outros ambientes externos, contra corrosão, abrasão e danos mecânicos.

[0035] Cada tubo flexível está constituído por pelo menos uma parte, por vezes referida como uma parte ou seção do corpo do tubo 100 em conjunto com uma união terminal localizada em pelo menos uma extremidade do tubo flexível. Uma união terminal fornece um dispositivo mecânico que forma a transição entre o corpo do tubo flexível e um elemento de união. As diferentes camadas de tubos como mostrado, por exemplo, na Fig. 1 estão terminados na união terminal de modo a transferir a carga entre o tubo flexível e o elemento de união.

[0036] Um aspecto da invenção diz de modo geral respeito a um método de detecção do entrincheiramento ou trepidação de um tubo flexível e/ou da presença de um complemento externo ao tubo flexível, comparando a temperatura em pelo menos dois locais de um elemento sensor da temperatura, que tenha sido aquecido até uma temperatura pré-determinada por um elemento de aquecimento.

[0037] Figs. 2a e 2b ilustram um aparelho 210 para detectar o entrincheiramento de um tubo flexível 200, incluindo um elemento sensor de temperatura 204 em torno de uma camada do tubo flexível 200 e um elemento de aquecimento 206 em torno da camada do tubo flexível. Neste exemplo, o elemento sensor de temperatura 204 e o elemento de aquecimento 206 estão ambos localizados à volta da camada de isolamento 107. Ou seja, o elemento sensor de temperatura 204 e o elemento de aquecimento 206 estão localizados em uma posição entre a camada de isolamento 107 e o elemento de aquecimento capa externa 108. O elemento de aquecimento 206 é adjacente ao elemento sensor de temperatura 204. O elemento de aquecimento e o elemento sensor de temperatura são fornecidos em um espaço 202 entre a camada de isolamento 107 e a capa externa 108.

[0038] Embora as camadas 101 a 107 do tubo flexível 200 sejam as mesmas que as camadas distintas correspondentes na Fig. 1 , eles são mostrados como um único corpo 240 para clareza em Figs. 2a e 2b.

[0039] Neste exemplo, o elemento sensor de temperatura é um elemento de fibra óptica. Neste exemplo, o elemento de aquecimento é um elemento de aquecimento eletricamente resistivo com uma potência de essencialmente 50 watts por metro, embora possa ser utilizado qualquer elemento de aquecimento adequado com requisitos de potência adequados. Isto pode ser operado de forma contínua ou zoneada.

[0040] Tanto o elemento sensor de temperatura como o elemento de aquecimento são filamentos alongados que se estendem ao longo do comprimento do tubo.

[0041] Fig. 3 ilustra uma perspectiva de corte do tubo flexível 200 e do aparelho 210.

[0042] O elemento sensor de temperatura e o elemento de aquecimento se estendem em uma hélice ao longo do comprimento da tubulação.

[0043] Durante a fabricação do tubo flexível, o aparelho 210 é aplicado ao tubo flexível 200, bobinando helicoidalmente o elemento sensor de temperatura 204 em torno de uma camada do tubo flexível 200 e bobinando helicoidalmente o elemento de aquecimento 206 em torno de uma camada do tubo flexível 200. Neste exemplo, o elemento sensor de temperatura 204 e o elemento de aquecimento 206 são ambos enrolados helicoidalmente em torno da camada de isolamento 107. Neste exemplo, o elemento sensor de temperatura 204 e o elemento de aquecimento 206 são enrolados helicoidalmente simultaneamente em torno da camada de tubo flexível.

[0044] Uma vez que o elemento sensor de temperatura 204 e o elemento de aquecimento 206 foram enrolados helicoidalmente em torno da camada de tubo flexível, uma camada de capa externa 108 é aplicada sobre a camada. A tensão na camada de capa externa 108 e/ou a rigidez da camada de capa externa podem produzir um espaço 202 entre a bainha exterior e o elemento sensor de temperatura 204 e o elemento de aquecimento 206.

[0045] O elemento sensor de temperatura e o elemento de aquecimento estão localizados próximos um do outro, de modo que o calor gerado pelo elemento de aquecimento possa ser detectado pelo elemento sensor de temperatura. Neste exemplo, o elemento sensor de temperatura está a 30 mm de distância do elemento de aquecimento para um tubo com diâmetro externo de 300 mm, embora possam ser colocados a qualquer distância adequada para trabalhar em conjunto. O elemento sensor da temperatura e o elemento de aquecimento podem também estar inseridos em uma fita ou camisa como a divulgada em EP2725186 A1.

[0046] O aparelho 210 inclui ainda um controlador C, como mostrado na Fig. 6, ligado ao elemento de aquecimento e ao elemento sensor de temperatura. O controlador é para controlar o elemento de aquecimento 206 para aquecer a uma temperatura pré-determinada, medindo a temperatura em pelo menos dois locais ao longo do tubo flexível. O controlador compara as respostas de temperatura medidas e realiza uma determinação relativa à proximidade exterior do tubo em um dos dois locais, pelo menos. Ou seja, o controlador determina, a partir da comparação das respostas de temperatura medidas nos pelo menos dois locais, se o tubo flexível 200 foi entrincheirado e/ou se um complemento externo está presente em um dos pelo menos dois locais. Neste exemplo, o controlador usa o sensoriamento distribuído de temperatura baseado em Raman para medir a temperatura em pelo menos dois locais, embora qualquer método de medição de temperatura adequado possa ser usado, por exemplo, Brillouin ou FBG (Fiber Bragg Grating). Neste exemplo, o controlador controla o aquecimento do elemento de aquecimento através de uma interface entre o interrogador de fibra ótica e a fonte de alimentação do elemento de aquecimento resistivo elétrico para modular ou regular o calor, dependendo dos requisitos da implementação.

[0047] Neste exemplo, o controlador determina se o tubo flexível 200 foi entrincheirado na vala 302 no fundo do oceano 304, conforme descrito abaixo.

[0048] Durante a utilização, o elemento de aquecimento é aquecido até atingir uma temperatura pré- determinada. Para este exemplo, o elemento de aquecimento leva 20mins para aquecer até à temperatura pré-determinada.

[0049] Fig. 4a ilustra um mapa simulado da temperatura do tubo flexível 200 e do aparelho 210 uma vez que o elemento de aquecimento 206 foi aquecido até à temperatura pré-determinada. Neste exemplo, o elemento de aquecimento 206 é aquecido a 50 graus Celsius (°C). Neste exemplo, a temperatura do fluido no interior do tubo 208 é de 10°C e a temperatura do mar é de 5°C.

[0050] Neste exemplo, o controlador mede a temperatura nos locais A e B no elemento sensor de temperatura 204, que são deslocados axialmente ao longo do tubo, como mostrado na Fig. 3.

[0051] Fig. 4a é uma ilustração de um mapa de temperatura das temperaturas na região de um elemento de aquecimento 206. A parte superior da ilustração (acima da linha tracejada) mostra o elemento de aquecimento em um local 206A afastado do leito do mar. Esta vista de seção transversal foi fundida com outra vista de seção transversal em um local 206B onde o elemento de aquecimento está próximo de um leito marinho 304 (abaixo da linha de traços). Ou seja, o elemento sensor de temperatura em diferentes posições longitudinais A e B foi mostrado como 204a e 204B respectivamente. Figs. 4b e 4c ilustram o aparelho 210 em posições separadas A e B respectivamente.

[0052] Com o tempo, o calor gerado pelo elemento de aquecimento 206 é dissipado para longe do elemento de aquecimento, conforme ilustrado pelos contornos de calor na Fig. 4a. Ou seja, o calor gerado pelo elemento de aquecimento 206 é dissipado nas camadas de tubo flexível ao redor do elemento de aquecimento e, posteriormente, na área ao redor do tubo flexível. O mar e a vala 302 oferecem diferentes níveis de isolamento para o tubo flexível 200, de tal forma que, quando entrincheirado, o calor gerado pelo elemento de aquecimento 206 é dissipado de forma diferente em diferentes posições ao longo do tubo flexível 200. Ou seja, o calor gerado pelo elemento de aquecimento 206 na posição A, onde o tubo flexível 200 está exposto ao mar, dissipar-se-á do tubo flexível 200 mais rapidamente do que na posição B, onde o tubo flexível 200 está enraizado na vala 302, devido ao efeito de isolamento térmico da vala 302.

[0053] A temperatura medida pelo controlador nos locais A e B através do elemento sensor de temperatura 204a e 204B respectivamente, será diferente como resultado dos diferentes níveis de isolamento. Neste exemplo, a temperatura medida no local A será inferior à temperatura medida no local B.

[0054] O controlador determina, portanto, que o tubo flexível foi entrincheirado e/ou que um complemento externo está presente em um dos pelo menos dois locais se a diferença de temperatura ou a razão de temperatura entre esses dois locais e outro dos dois locais estiver acima de um valor limiar.

[0055] Ou seja, neste exemplo, o tubo flexível é determinado como tendo sido entrincheirado se a diferença de temperatura ou a razão de temperatura entre os locais A e B estiver acima de um valor limiar.

[0056] O valor limiar da diferença de temperatura pode ser de 3 °C. Alternativamente, o valor limiar da diferença de temperatura pode ser outra diferença menor ou maior, dependendo das condições, localização e circunstâncias do tubo em questão. O valor limite da relação de temperatura será completamente dependente da temperatura inicial (funcionamento normal) para o tubo nessa posição, mas pode ser determinado e definido para um local específico.

[0057] Neste exemplo, o elemento de aquecimento 206 é desligado antes da medição da temperatura nos locais A e B ao longo do tubo flexível. Desta forma, a relação diferença de temperatura/temperatura entre os dois locais se tornará mais pronunciada com o tempo à medida que o calor é dissipado para longe do elemento de aquecimento a taxas diferentes devido aos diferentes níveis de isolamento. Ou seja, a taxa de resfriamento transiente é monitorada, porque durante esta fase a diferença na taxa de dissipação de calor é enfatizada.

[0058] O método para detectar o entrincheirado de um tubo flexível descrito na materialização acima inclui os passos de enrolamento helicoidal de um elemento sensor da temperatura em torno de uma camada de um tubo flexível, enrolamento helicoidal de um elemento de aquecimento em torno de uma camada de um tubo flexível, aquecimento do elemento de aquecimento a uma temperatura predeterminada, medição da temperatura em pelo menos dois locais ao longo do tubo flexível, comparação das respostas de temperatura medidas nos pelo menos dois locais, e determinação, a partir da comparação das respostas de temperatura medidas em pelo menos dois locais, se o tubo flexível foi entrincheirado ou não e/ou se está presente ou não um complemento externo em um dos pelo menos dois locais.

[0059] São possíveis várias alterações às disposições pormenorizadas acima descritas. Por exemplo, o elemento de aquecimento e o elemento sensor da temperatura do aparelho podem estar localizados em qualquer local adequado dentro do tubo flexível. O elemento de aquecimento e o elemento sensor da temperatura podem estar situados entre quaisquer duas camadas do tubo flexível, por exemplo, entre a capa externa 108 e a camada de armadura 106 (ou seja, a camada de isolamento entre essas camadas é opcional).

[0060] Em geral, quanto mais isolado o tubo flexível, mais benéfico é ter o elemento de aquecimento e o elemento sensor de temperatura perto do exterior radial do tubo, ou seja, o mais próximo possível dos complementos/ entrincheiramento / trepidação que o aparelho está tentando detectar. Como tal, o elemento sensor da temperatura e o elemento de aquecimento podem ser ligados ao exterior do tubo flexível, ou seja, exteriormente na direção radial da capa externa 108. Desta forma, o aparelho pode ser instalado posteriormente em tubos flexíveis existentes.

[0061] Alternativamente, o elemento de aquecimento e o elemento sensor da temperatura podem estar situados no interior de uma camada do tubo flexível. Por exemplo, como mostrado na Fig. 5, o elemento de aquecimento e o elemento sensor de temperatura podem estar localizados em um espaço 502 entre os enrolamentos de armadura da camada de armadura 106 , que está localizada radialmente para fora do corpo 540. Ou seja, o elemento sensor de temperatura e o elemento de aquecimento podem estar enrolados entre os enrolamentos de armadura de uma camada de armadura. O espaço 502 pode ser uma pequena abertura entre os enrolamentos de armadura ou, como mostrado na Fig. 5, pode ser um espaço maior como resultado da ausência de um enrolamento de armadura adicional. A capa externa pode então ser providenciada sobre a camada de armadura. Pertinentemente, o elemento sensor de temperatura e o elemento de aquecimento podem ser embutidos dentro de uma ranhura em um enrolamento de armadura.

[0062] Em vez de um elemento de aquecimento do tipo filamento, o elemento de aquecimento pode ser uma camada aquecida do corpo do tubo.

[0063] O aparelho e o método de todas as materializações descritas podem ser utilizados para detectar um complemento externo de um tubo flexível. O complemento externo pode ser um equipamento auxiliar do tubo. Os complementos externos do tubo flexível podem ter um efeito de isolamento térmico na dissipação de calor do elemento de aquecimento semelhante ao da vala 302. Portanto, a presença de um complemento externo em um local específico pode ser detectada da mesma maneira que é detectado o entrincheiramento de um tubo flexível. Além disso, se se souber que um complemento externo está presente, mas a localização do referido complemento externo é desconhecida, o local do complemento externo pode ser determinado testando a presença do complemento externo em uma pluralidade de locais.

[0064] O aparelho e o método de todas as materializações descritas podem ser utilizados para detectar trepidação em um tubo flexível. A trepidação do tubo flexível afetará a dissipação de calor do elemento de aquecimento na posição de trepidação do tubo, ou seja, a posição do tubo que foi previamente entrincheirado será menos isolada termicamente depois de ter sofrido trepidação. Portanto, a ocorrência de trepidação na tubulação pode ser detectada usando o mesmo método de detecção de entrincheiramento da tubulação, porém usando valores de limiar de temperatura diferentes.

[0065] Em outra materialização, pode não haver nenhum espaço 202 como resultado da colocação do elemento de aquecimento 206 e do elemento sensor de temperatura 204 entre as camadas do tubo flexível. Se a capa externa, ou mesmo qualquer camada radialmente exterior sobre o aparelho, for conforme e flexível, pode se amoldar em torno do elemento sensor da temperatura e do elemento de aquecimento.

[0066] Em outra materialização, o elemento de aquecimento e o elemento sensor de temperatura podem ser combinados em uma única entidade, que são helicoidalmente enrolados em torno de uma camada do tubo flexível. Por exemplo, o elemento de aquecimento e o elemento sensor da temperatura podem ambos estar contidos em uma camisa tubular flexível e alongada, que é bobinada em torno de uma camada do tubo flexível.

[0067] Em outra materialização, o elemento de aquecimento pode não ser desligado antes da medição da temperatura. Nesta materialização, o efeito de isolamento térmico do entrincheiramento e/ou a presença de um complemento externo é suficientemente significativo para que possa ser medido enquanto o elemento de aquecimento ainda está a gerar calor.

[0068] O elemento de aquecimento pode ser aquecido até qualquer temperatura pré-determinada e por qualquer duração. Os requisitos de temperatura e duração podem ser escolhidos de acordo com a disposição específica dos tubos flexíveis, incluindo as dimensões e as camadas constituintes, e as condições ambientais da utilização específica.

[0069] Em vez de aquecer continuamente ao longo do elemento de aquecimento, o elemento de aquecimento pode fornecer calor em locais discretos ao longo do elemento de aquecimento.

[0070] A temperatura pode ser medida em qualquer número de locais ao longo do elemento sensor da temperatura.

[0071] A temperatura pode ser comparada em qualquer número de locais ao longo do elemento sensor de temperatura.

[0072] O aparelho pode ainda incluir um outro elemento sensor da temperatura e um outro elemento de aquecimento. Por exemplo, o elemento sensor de temperatura adicional e o elemento de aquecimento adicional podem ser enrolados helicoidalmente em fase oposta ao primeiro elemento sensor de temperatura e primeiro elemento de aquecimento, por exemplo, quando o primeiro elemento sensor da temperatura e o elemento de aquecimento se encontram na parte superior de uma seção transversal do tubo flexível, o outro elemento sensor da temperatura e o outro elemento de aquecimento podem encontrar-se na parte inferior da mesma seção transversal. A temperatura medida pelo primeiro elemento sensor da temperatura e pelo elemento adicional sensor da temperatura em um local correspondente de uma dada seção transversal pode ser comparada para determinar o entrincheiramento ou trepidação de um tubo flexível e/ou a presença de um complemento externo ao tubo flexível.

[0073] Ao invés de usar um arranjo helicoidal para o elemento sensor de temperatura e elemento de aquecimento, estes podem ser fornecidos em outros caminhos moldados ao longo do tubo flexível. Por exemplo, podem ser fornecidos dois ou mais elementos sensores da temperatura que se estendem aproximadamente em linha reta ao longo do tubo (por exemplo, em lados opostos da seção transversal tubular do tubo). Podem ser previstas outras disposições que permitam a recolha de dados de temperatura em diferentes zonas do tubo.

[0074] Com a disposição acima descrita, pode ser detectado o entrincheiramento ou trepidação de um tubo flexível e/ou a presença de um complemento externo a um tubo flexível.

[0075] Com a disposição acima descrita, o calor adicional gerado pelo elemento de aquecimento enfatiza o efeito de isolamento térmico causado por entrincheiramento, trepidação ou um complemento externo.

[0076] Com a disposição acima descrita, o entrincheiramento ou trepidação de um tubo flexível e/ou a presença de um complemento externo a um tubo flexível podem ser detectados sem depender da diferença de temperatura entre o fluido de perfuração do tubo flexível e o ambiente externo. Por exemplo, se a diferença de temperatura entre o fluido de perfuração e o ambiente externo fosse pequena, o efeito de isolamento térmico da vala/complemento externo seria mínimo.

[0077] Será claro para uma pessoa competente na arte que as características descritas em relação a qualquer uma das materializações acima descritas podem ser aplicáveis indistintamente entre as diferentes materializações. As materializações descritas acima são exemplos para ilustrar várias características da invenção.

[0078] Em toda a descrição e reivindicações da presente especificação, os termos "está constituído por" e "contém" e suas variações significam "incluindo, mas não se limitando a", e não se destinam a (e não excluem)outras partes principais, aditivos, componentes, entidades ou etapas. Ao longo da descrição e das reivindicações desta especificação, o singular engloba o plural, a menos que o contexto exija o contrário. Em particular, quando o artigo indefinido é utilizado, a especificação deve ser entendida como contemplando a pluralidade e a singularidade, a menos que o contexto exija o contrário.

[0079] Os atributos de utilidade, quantidades, características, compostos, radicais ou grupos químicos descritos em conjunção com um aspecto, materialização ou exemplo específicos da invenção devem entender-se como sendo aplicáveis a qualquer outro aspecto, materialização ou exemplo aqui descrito, salvo se forem incompatíveis com a mesma. Todas as características divulgadas nesta especificação (incluindo quaisquer reivindicações, resumos e desenhos), e/ou todas as etapas de qualquer método ou processo assim divulgado, podem ser combinadas em qualquer combinação, exceto combinações onde pelo menos algumas dessas características e/ou etapas são mutuamente exclusivas. A invenção não se restringe aos detalhes de quaisquer materializações anteriores. A invenção se estende a qualquer invenção nova, ou qualquer nova combinação , das características divulgadas nesta especificação (incluindo quaisquer reivindicações, resumos e desenhos que a acompanham), ou a qualquer invenção nova , ou qualquer nova combinação, das etapas de qualquer método ou processo do mesmo modo divulgados.

[0080] A atenção do leitor é direcionada para todos os artigos e documentos que se encontram arquivados concomitantemente ou anteriormente a esta especificação em conexão com este pedido e que estão abertos à inspeção pública com esta especificação, e o conteúdo de todos estes artigos e documentos se encontram incorporado por referência.

Claims

1. Método para detectar o entrincheiramento ou a trepidação de um tubo flexível e/ou a presença de um complemento externo ao tubo flexível, o método caracterizado por compreender as etapas de: enrolar helicoidalmente um elemento sensor (204) de temperatura em torno de uma camada de um tubo flexível (200); enrolar helicoidalmente um elemento de aquecimento (206) em torno de uma camada de um tubo flexível (200); aquecer o elemento de aquecimento (206) a uma temperatura pré-determinada; medir a temperatura em pelo menos dois locais ao longo do tubo flexível (200); comparar a resposta de temperatura medida nos pelo menos dois locais; e realizar uma determinação, a partir da comparação das respostas medidas, de se o tubo flexível (200) foi entrincheirado ou trepidado e/ou se um complemento externo está presente em um dos pelo menos dois locais, em que o método inclui ainda a etapa de desligar o elemento de aquecimento (206) antes de medir a temperatura nos, pelo menos, dois locais ao longo do elemento sensor da temperatura (204).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é determinado que o tubo flexível (200) foi entrincheirado e/ou que está presente um complemento externo em um dos pelo menos dois locais, se a diferença de temperatura ou a razão de temperatura entre o dito pelo menos um de pelo menos dois locais e outro dos pelo menos dois estiver acima de um valor limite.

3. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o elemento sensor da temperatura (204) é um elemento de fibra óptica.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o complemento externo é um tubo auxiliar.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o elemento sensor da temperatura (204) e o elemento de aquecimento (206) são enrolados entre os enrolamentos de armadura de uma camada de armadura.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que inclui ainda a etapa de aplicação de uma camada de capa externa (108) sobre a camada de armadura.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de o elemento sensor de temperatura (204) e o elemento de aquecimento (206) serem enrolados helicoidalmente simultaneamente em torno da camada de tubo flexível.

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o controlador efetua as etapas de: controlar o elemento de aquecimento (206) para aquecer a uma temperatura pré-determinada; medir a temperatura em pelo menos dois locais ao longo do elemento sensor da temperatura (204); comparar a resposta de temperatura medida nos pelo menos dois locais; e determinar, a partir da comparação das respostas de temperatura medidas nos pelo menos dois locais, se o tubo flexível (200) está entrincheirado e/ou se está presente um complemento externo em um dos pelo menos dois locais.