BR112019015560A2

BR112019015560A2 - Sistema e método para fixação de um preventor de erupção submarino.

Info

Publication number: BR112019015560A2
Application number: BR112019015560-0A
Authority: BR
Inventors: V. Maher James
Original assignee: Trendsetter Vulcan Offshore, Inc.
Priority date: 2017-02-03
Filing date: 2018-02-05
Publication date: 2020-03-17
Also published as: EP3577307A1; EP3577307A4; WO2018144985A1; US20200003025A1

Abstract

um sistema de fixação inclui um adaptador configurado para se acoplar a uma extremidade superior de uma âncora submarina, um sistema de tracionamento, e um elemento de tração flexível tendo uma extremidade acoplada ao sistema de tracionamento e a outra extremidade acoplada ao adaptador. o sistema de tracionamento é operável para recuperação e descida do elemento de tração flexível em relação ao sistema de tracionamento. o sistema de tracionamento pode ser montado na armação de bop, e tração pode ser aplicada por meio de um conjunto de guincho posicionado local ou remotamente. tração também pode ser aplicada agarrando o elemento de tração flexível e puxando o elemento de tração flexível com um cilindro hidráulico.

Description

SISTEMA E MÉTODO PARA FIXAÇÃO DE UM PREVENTOR DE ERUPÇÃO SUBMARINO

FUNDAMENTOS [001] A divulgação refere-se de maneira geral a sistemas e métodos para fixação de estruturas submarinas. Mais particularmente, a divulgação refere-se a sistemas e métodos para intensificar o desempenho de resistência e fadiga de preventores de erupção submarinos, cabeças de poço, e condutores primários durante operações de perfuração submarina, completação, produção e manutenção de poço.

[002] Em operações de perfuração offshore, um furo de grande diâmetro é perfurado a uma profundidade selecionada no leito oceânico. Então, um condutor primário que se estende a partir da extremidade inferior de um alojamento externo de cabeça de poço, também referido como um alojamento de pressão inferior, é introduzido no furo de sondagem com o alojamento externo de cabeça de poço posicionado logo acima do assoalho oceânico/linha de lama. Para prender o condutor primário e alojamento externo de cabeça de poço no lugar, cimento é bombeado para baixo no condutor primário e permitido escoar de volta para cima no ânulo entre o condutor primário e a parede lateral do furo de sondagem.

[003] Com o condutor primário cimentado no lugar, uma broca de perfuração conectada à extremidade inferior de uma coluna de perfuração suspendida a partir de uma embarcação ou sonda de perfuração na superfície oceânica é abaixada através do condutor primário para perfurar o furo de sondagem a uma segunda profundidade. Em seguida, um alojamento interno de cabeça de poço, também referido como um alojamento de alta pressão, é assentado na extremidade superior do alojamento externo de cabeça de poço. Uma coluna de revestimento que se estende para baixo a partir da extremidade inferior do alojamento interno de cabeça de poço (ou assentado no alojamento interno de cabeça de poço) é posicionado dentro do condutor

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2/14 primário. Cimento é então bombeado para baixo na coluna de revestimento, e permitido escoar de volta para cima no ânulo entre a coluna de revestimento e o condutor primário para prender a coluna de revestimento no lugar.

[004] Antes de continuar as operações de perfuração em maiores profundidades, um preventor de erupção (BOP) é montado na cabeça de poço e um conjunto inferior de risers marinhos (LMRP) é montado no BOP. O BOP submarino e o LMRP são arranjados um sobre o outro. Além disso, um riser de perfuração se estende a partir de uma junta flexível na extremidade superior do LMRP até uma embarcação ou sonda de perfuração na superfície oceânica. A coluna de perfuração é suspendida a partir da sonda através do riser de perfuração, do LMRP, e do BOP para dentro do furo de poço. A perfuração geralmente continua enquanto sucessivamente se instala colunas de revestimento concêntricas que revestem o furo de sondagem. Cada coluna de revestimento é cimentada no lugar bombeando cimento para baixo no revestimento e permitindo que ele flua de volta para cima no ânulo entre a coluna de revestimento e a parede lateral do furo de sondagem. Durante operações de perfuração, fluido de perfuração, ou lama, é liberado através da coluna de perfuração, e devolvido para cima em um ânulo entre a coluna de perfuração e o revestimento que reveste o furo de poço.

[005] Seguindo operações de perfuração, o poço revestido é completado (isto é, preparado para produção). Para arquiteturas submarinas que empregam uma árvore de produção horizontal, a árvore de produção submarina horizontal é instalada na cabeça de poço abaixo do BOP e do LMRP durante operações de completação. Assim, a árvore de produção submarina, o BOP, e o LMRP são arranjados um sobre o outro. A tubulação de produção é introduzida através do revestimento e suspendida por um suspensor de coluna assentado em um perfil conjugado no alojamento interno de cabeça de poço ou árvore de produção. Em seguida, o BOP e o LMRP são removidos da árvore de produção, e a árvore é conectada à arquitetura de

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3/14 produção submarina (por exemplo, manifolde de produção, dutos, etc.). De tempos em tempos, operações de intervenção e/ou manutenção de poço podem ser necessárias para reparar e/ou estimular o poço para restaurar, prolongar, ou intensificar a produção.

BREVE SUMÁRIO DA DESCRIÇÃO [006] Em alguns aspectos, um sistema para fixação de um preventor de erupção (BOP) submarino pode compreender uma âncora disposta em tomo do BOP submarino e presa ao assoalho oceânico. O sistema pode compreender adicionalmente um elemento de tração flexível. O elemento de tração flexível pode ter uma primeira extremidade incluindo um conector liberável engatado com a âncora. O elemento de tração flexível pode se estender horizontal e verticalmente da primeira extremidade até uma segunda extremidade para transmitir uma pré-carga lateral e uma pré-carga vertical para o BOP submarino. O sistema pode compreender adicionalmente um sistema de tracionamento. O sistema de tracionamento pode incluir uma base liberável conectada de maneira removível ao BOP submarino. O sistema de tracionamento pode incluir adicionalmente um sistema de preensão acoplado à base liberável, ou parte de, ou montado em, o BOP submarino. O sistema de preensão pode ser configurado para engatar seletivamente o elemento de tração flexível para prevenir a descida do elemento de tração flexível.

[007] Em algumas modalidades, o sistema pode compreender adicionalmente uma bobina de guincho acoplada à segunda extremidade do elemento de tração flexível, e uma interface configurada para acoplamento a um veículo operado remotamente (ROV), em que rotação da interface causa a rotação da bobina de guincho e a recuperação ou descida do elemento de tração flexível.

[008] Em algumas modalidades, o sistema pode compreender adicionalmente um carretei acoplado à segunda extremidade do elemento de tração flexível, e um cilindro hidráulico acoplado ao sistema de preensão, em

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4/14 que a atuação do cilindro hidráulico causa a recuperação ou descida do elemento de tração flexível.

[009] Em algumas modalidades, o sistema pode compreender adicionalmente uma bobina de guincho acoplada à segunda extremidade do elemento de tração flexível, em que a bobina de guincho está localizada em uma embarcação.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0010] Para uma descrição detalhada das modalidades preferidas da invenção, referência será feita agora aos desenhos anexos em que:

a Figura 1 é uma vista lateral transversal parcial esquemática de um sistema offshore para completar um poço submarino incluindo uma modalidade de um sistema de fixação submarino de acordo com os princípios ampliadas tos aqui;

a Figura 2 é uma vista isométrica parcial ampliada do sistema offshore da Figura 1 ilustrando o sistema de fixação;

a Figura 3 é uma vista isométrica parcial de um sistema offshore', a Figura 4 é uma vista isométrica parcial ampliada do sistema offshore da Figura 3 ilustrando as âncoras;

as Figuras 5 e 6 são vistas isométricas ampliadas de um dos sistemas de tracionamento da Figura 3; e a Figura 7 é uma vista lateral de um sistema de tracionamento alternado.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS [0011] A seguinte discussão é direcionada a diversas modalidades exemplificativas. No entanto, um versado na técnica entenderá que os exemplos divulgados aqui têm aplicação ampla, e que pretende-se que a discussão de qualquer modalidade seja apenas exemplificativa daquela modalidade, e não sugerir que o escopo da divulgação, incluindo as

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5/14 reivindicações, é limitado àquela modalidade.

[0012] Certos termos são usados ao longo da seguinte descrição e reivindicações para referir a características ou componentes particulares. Como um versado na técnica apreciará, diferentes pessoas podem se referir à mesma característica ou componente por nomes diferentes. Esse documento não pretende distinguir entre componentes ou características que diferem em nome mas não função. As figuras ilustrativas não estão necessariamente em escala. Certas características e componentes aqui podem ser mostrados em escala exagerada ou de uma forma um tanto esquemática e alguns detalhes de elementos convencionais podem não ser mostrados em interesse de clareza e concisão.

[0013] Na seguinte discussão e nas reivindicações, os termos “incluindo” e “compreendendo” são usados de uma forma aberta, e assim devem ser interpretados como significando “incluindo, mas não limitado a... .” Também, pretende-se que o termo “acoplar” ou “acopla” signifique uma conexão indireta ou direta. Assim, se um primeiro dispositivo se acopla a um segundo dispositivo, essa conexão pode ser através de uma conexão direta, ou através de uma conexão indireta por meio de outros dispositivos, componentes, e conexões. Além disso, como usado aqui, os termos “axial” e “axialmente” significam de maneira geral ao longo de ou paralelo a um eixo central (por exemplo, eixo central de um corpo ou um porto), enquanto que os termos “radial” e “radialmente” significam de maneira geral perpendicular ao eixo central. Por exemplo, uma distância axial refere-se a uma distância medida ao longo de ou paralela ao eixo central, e uma distância radial significa uma distância medida perpendicular ao eixo central.

[0014] A patente U.S. No. 9.359.852 (“‘patente 852”), que é aqui incorporada por referência para todos os fins, descreve, em referência às Figuras 1 e 2, uma modalidade de um sistema offshore 10 para interface com um furo de poço 20. Nessa modalidade, o sistema 10 inclui uma embarcação

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6/14 offshore flutuante 30 na superfície oceânica 11, uma árvore de produção horizontal 40 conectada de maneira liberável a uma cabeça de poço 50 disposta em uma extremidade superior de um condutor primário 51 se estendendo para dentro do furo de poço 20, um preventor de erupção (BOP) submarino 41 conectado de maneira liberável à árvore de produção 40, e um conjunto inferior de risers marinhos (LMRP) 42 conectado de maneira liberável ao BOP 41. A árvore 40, o BOP 41, e o LMRP 42 são verticalmente arranjados ou empilhados um em cima do outro, e são geralmente alinhados coaxialmente com a cabeça de poço 50. A cabeça de poço 50 tem um eixo central 55 e se estende verticalmente para cima do furo de poço 20 acima do assoalho oceânico 12. Na Figura 1 da patente .852, o sistema 10 é mostrado configurado para operações de completação, e assim, inclui a árvore 40, no entanto, para operações de perfuração, a árvore 40 pode não ser incluída.

[0015] Como melhor mostrado na Figura 1 da patente .852, a embarcação 30 é equipada com uma torre de perfuração 31 que suporta uma grua (não mostrada). Nessa modalidade, a embarcação 30 é uma plataforma offshore semissubmersível, no entanto, em geral, a embarcação (por exemplo, a embarcação 30) pode ser qualquer tipo de embarcação de perfuração offshore flutuante incluindo, sem limitação, uma estrutura ancorada (por exemplo, uma plataforma semissubmersível), uma embarcação dinamicamente posicionada (por exemplo, uma embarcação de perfuração), uma plataforma de pernas atirantadas, etc. Um riser de perfuração 43 (não mostrado na Figura 2 da patente .852) se estende sob o mar a partir da embarcação 30 até o LMRP 42. Durante operações de perfuração, o riser 43 leva retornos de lama para a embarcação 30. Operações de fundo de poço são executadas por uma ferramenta conectada à extremidade inferior da coluna tubular (por exemplo, coluna de perfuração) que é suportada pela torre de perfuração 31 e se estende a partir da embarcação 30 através do riser 43, do LMRP 42, e do BOP 41, e da árvore 40 para dentro do furo de poço 20. Nessa

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7/14 modalidade da patente .852, o BOP 41 inclui uma armação externa prismática retangular 47.

[0016] Ainda se referindo à patente .852, o BOP 41 e o LMRP 42 são configurados para selar de maneira controlável o furo de poço 20 e conter fluidos de hidrocarbonetos nos mesmos. Especificamente, o BOP 41 inclui uma pluralidade de conjuntos axialmente empilhados de pistões opostos dispostos dentro da armação 47. Em geral, o BOP 41 pode incluir qualquer número e tipo de pistões incluindo, sem limitação, pistões de cisalhamento cegos duplos opostos ou lâminas para seccionar a coluna tubular e vedar o furo de poço 20 do riser 43, pistões cegos opostos para vedar o furo de poço 20 quando nenhuma coluna/tubular se estende através do BOP 41, pistões de tubo opostos para engatar a coluna/tubular e selar o ânulo em torno da coluna/tubular, ou combinações dos mesmos. O LMRP 42 inclui um preventor de erupção anular compreendendo um elemento de selagem elastomérico anular que é mecanicamente comprimido de maneira radial para dentro para selagem em uma coluna/tubular se estendendo através do LMRP 42 ou selar o furo de poço quando nenhuma coluna/tubular se estende através do LMRP 42. A extremidade superior do LMRP 42 inclui uma junta flexível de riser 44 que permite que o riser 43 se incline e pivote angularmente em relação à árvore 40, ao BOP 41, e ao LMRP 42 enquanto fluidos escoam através do mesmo.

[0017] Durante as operações de perfuração, completação, produção, e manutenção de poço, cargas cilíndricas devido a vibrações do riser (por exemplo, de movimentos da embarcação de superfície, ações de onda, VIV induzida por corrente, ou combinações dos mesmos) são aplicadas ao BOP 41, à cabeça de poço 50, e ao condutor primário 51 se estendendo da cabeça de poço 50 para dentro do assoalho oceânico 12. Tais cargas cilíndricas podem induzir fadiga. Isso pode ser particularmente preocupante em relação a arquiteturas de árvore de produção horizontal submarinas (por exemplo, o

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8/14 sistema 10) devido à altura relativamente grande e peso do acessório preso à cabeça de poço próximo à linha de lama (isto é, a árvore, o BOP, e o LMRP). Por exemplo, nessa modalidade, o acessório montado na cabeça de poço 50 próximo ao assoalho oceânico 12, à árvore de produção 40 e ao BOP 41 em particular, é relativamente alto, e assim, apresenta uma área de superfície relativamente grande para interagir com cargas ambientais tais como correntes submarinas. Essas cargas ambientais também podem contribuir para a fadiga do BOP 41, da cabeça de poço 50, e do condutor primário 51. Se a cabeça de poço 50 e o condutor primário 51 não têm resistência suficiente à fadiga, a integridade do poço submarino pode ser comprometida. Além disso, um movimento lateral descontrolado da embarcação 30 (por exemplo, partida descontrolada ou deriva da embarcação 30) do local de operação desejado geralmente sobre a cabeça de poço 50 pode puxar o LMRP 42 lateralmente com o riser 43, induzindo desse modo momentos de flexão e tensões associadas no BOP 41, na cabeça de poço 50, e no condutor 51. Tais momentos de flexão e tensões induzidos podem ser aumentados adicionalmente quando a combinação relativamente alta e pesada da árvore 40 e do BOP 41 está em leve ângulo em relação à vertical. Por conseguinte, nessa modalidade, um sistema de fixação 100 é provido para reforçar o BOP 41, a cabeça de poço 50, e o condutor primário 51 resistindo cargas laterais e momentos de flexão aplicados aos mesmos. Como resultado, o sistema 100 oferece o potencial de intensificar a resistência e resistência a fadiga do BOP 41, da cabeça de poço 50, e do condutor 51.

[0018] Referindo-se novamente às Figuras 1 e 2, nessa modalidade, o sistema de fixação 100 inclui uma pluralidade de âncoras 110, uma pluralidade de conjuntos de topo de estaca 120, e uma pluralidade de elementos de tração flexíveis 160. Um conjunto de topo de estacas 120 é montado na extremidade superior de cada âncora 110, e um elemento de tração 160 se estende a partir de cada conjunto de topo de estacas 120 até a

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9/14 armação 47 do BOP 41. Como será descrito em mais detalhes abaixo, cada conjunto de topo de estacas 120 inclui um sistema de tracionamento 140 que pode aplicar cargas de tração ao elemento de tração correspondente 160. Nessa modalidade, cada sistema de tracionamento 140 é um guincho, e assim, pode também ser referido como guincho 140. Cada guincho 140 pode recuperar e descer o elemento de tracionamento 160 correspondente.

[0019] Cada elemento de tração 160 inclui uma primeira extremidade ou extremidade distai 160a acoplada à armação 47 da BOP 41, e um espaço ou porção tracionada 161 que se estende a partir do guincho correspondente 140 até a extremidade 160a. Como melhor mostrado na Figura 1, cada extremidade distai 160a é acoplada à armação 47 do BOP 41 a uma altura H medida verticalmente a partir do assoalho oceânico 12 e a uma distância lateral D medida radial e horizontalmente a partir do eixo central 55. Nessa modalidade, quatro âncoras uniformemente espaçadas de maneira circunferencial 110 e elementos de tração 160 associados são providos. Além disso, nessa modalidade, a altura H de cada extremidade 160a é a mesma, a distância lateral D para cada extremidade 160a é a mesma. Para a maioria das aplicações submarinas, a distância lateral D é preferivelmente entre 1,52 e 4,57 metros (5,0 e 15,0 pés), e mais preferivelmente em torno de 3,05 m (10,0 ft.) No entanto, deve ser apreciado que a distância lateral D pode depender, pelo menos em parte, dos pontos de conexão disponíveis para a armação 47 do BOP 41. Como será descrito em mais detalhes abaixo, cada altura H é preferivelmente tão alta quanto possível mas abaixo da altura do LMRP 42, e pode depender dos pontos de conexão disponíveis ao longo da armação 47 do BOP 41.

[0020] Como melhor mostrado na Figura 1, uma pré-carga de tração L é aplicada a cada espaço tracionado 161. Sem nenhuma carga externa ou momentos aplicados ao BOP 41, a tração real em cada espaço 161 é a mesma ou substancialmente a mesma que a pré-carga de tração L correspondente. No

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10/14 entanto, deve ser apreciado que quando cargas externas e/ou momentos de flexão são aplicados ao BOP 41, a tração real em cada espaço 161 pode ser maior que ou menor que a pré-carga de tração correspondente L.

[0021] Guinchos 140 são posicionados próximos ao assoalho oceânico 12, e as extremidades 160a são acopladas à armação 47 do BOP 41 acima dos guinchos 140. Assim, cada espaço 161 é orientado em um ângulo agudo α medido para cima a partir da horizontal. Visto que as porções 161 estão em tração e orientadas em ângulos agudos a, a pré-carga de tração L aplicada na armação 47 do BOP 41 por cada espaço 161 inclui uma pré-carga horizontal ou lateral orientada para fora Li e uma pré-carga vertical orientada para baixo L_v. Sem ser limitadas por essa ou qualquer teoria em particular, a pré-carga lateral Li e a pré-carga vertical L_v aplicada ao BOP 41 por cada elemento de tração 160 são uma função da carga de tração correspondente L e do ângulo a. Para um dado ângulo a, a pré-carga lateral Li e a pré-carga vertical L_v aumentam conforme a carga de tração L aumenta, e diminuem conforme a carga de tração L diminui. Para uma dada carga de tração L, a pré-carga lateral Li diminui e a pré-carga vertical L_v aumenta conforme o ângulo α aumenta, e a pré-carga lateral Li aumenta e a pré-carga vertical L_vdiminui conforme o ângulo α diminui. Por exemplo, em um ângulo α de 45°, a pré-carga lateral Li e a pré-carga vertical L_v são substancialmente a mesma; em um ângulo α acima de 45°, a pré-carga lateral Li é menor que a pré-carga vertical L_v; e em um ângulo α abaixo de 45°, a pré-carga lateral Li é maior que a pré-carga vertical L_v. Nas modalidades descritas aqui, o ângulo α de cada espaço 161 é preferivelmente entre 10° e 60°, e mais preferivelmente entre 30°e45°.

[0022] As pré-cargas laterais Li aplicadas na armação 47 do BOP 41 resistem a cargas laterais externas e momentos de flexão aplicados ao BOP 41 (por exemplo, de correntes submarinas, do riser 43, etc.). Para reforçar e estabilizar o BOP 41, a cabeça de poço 50, e o condutor primário 51 sem

Petição 870190072408, de 29/07/2019, pág. 28/43 / 14 interferir em uma desconexão de emergência do LMRP 42, cada altura H é preferivelmente tão alta quanto possível mas abaixo da altura do LMRP 42, e pode depender dos pontos de conexão disponíveis ao longo da armação 47 do BOP 41. Nessa modalidade, as extremidades 160a são acopladas à armação 47 próxima à extremidade superior do BOP 41 e logo abaixo do LMRP 42. Pela armação de fixação 47 do BOP 41 nesse local, o sistema 100 restringe e/ou evita que o BOP 41, a árvore 40, a cabeça de poço 50, e o condutor primário 51 se movam e flexionem lateralmente, estabilizando desse modo tais componentes, enquanto permite simultaneamente que o LMRP 42 seja desconectado do BOP 41 (por exemplo, por meio de conjunto de desconexão de emergência) sem qualquer interferência do sistema 100.

[0023] Referindo-se novamente às Figuras 1 e 2, a pré-carga de tração L em cada espaço 161 é preferivelmente tão baixa quanto possível mas suficiente para extrair qualquer folga, curva, e caternária no espaço 161 correspondente. Em outras palavras, a pré-carga de tração em L em cada espaço 161 é preferivelmente uma tração mais baixa que resulta naquele espaço 161 que se estende linearmente a partir do guincho correspondente 140 até sua extremidade 160a. Deve ser apreciado que tais cargas de tração L nos elementos de tração 160 restringem e/ou evitam o movimento inicial e flexionamento do BOP 41 no início da aplicação de cargas externas e/ou momentos de flexão, enquanto minimiza uma tração em cada espaço 161 antes e depois da aplicação das cargas externas e/ou momentos de flexão. A última consequência minimiza o risco potencial de danos inadvertidos ao BOP 41, à árvore 40, e ao LMRP 42 no caso de um ou mais elementos de tração 160 quebrarem de maneira descontrolada.

[0024] Em geral, cada elemento de tração 160 pode incluir qualquer elemento flexível alongado adequado para uso submarino e capaz de suportar as cargas de tração antecipadas (isto é, a pré-carga de tração L bem como as cargas de tração induzidas em espaços 161 por meio da aplicação de cargas

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12/14 externas ao BOP 41) sem deformação ou alongamento. Exemplos de dispositivos adequados para elementos de tração 160 podem incluir, sem limitação, correntes(s), corda de fio, e corda Dyneema® disponível de DSM Dyneema LLC de Stanley, Carolina do Norte E.U.A.. Nessa modalidade, cada elemento de tração 160 compreende corda Dyneema®, que é adequada para uso submarino, requer a pré-carga de tração mais baixa L para puxar para fora qualquer folga, curva, e catemária (~ 1,0 ton de tração), e é suficientemente forte para suportar as trações antecipadas.

[0025] Referindo-se agora às Figuras 3-6, um sistema de fixação alternado 200 inclui uma pluralidade de âncoras 220, uma pluralidade de sistemas de tracionamento 240, uma pluralidade de elementos de tração flexíveis 260. Um elemento de tração 260 é conectado ao topo de cada uma da pluralidade de âncoras 220 e se estende a partir de cada âncora 220 até um sistema de tracionamento 240 montado na armação 47 do BOP 41. Nessa modalidade, cada sistema de tracionamento 240 inclui um guincho ou carretei 242 que pode recuperar e descer o elemento de tração 260 correspondente e um mecanismo de preensão 244 para engatar o elemento de tração 260. Um guincho refere-se a uma bobina tendo capacidade de tração suficiente para aplicar ao elemento de tração 260 uma pré-carga de tração L conforme discutido na descrição da Figura 1. Um carretei refere-se a uma bobina tendo uma capacidade de tracionamento para aplicar pelo menos uma tração suficiente para evitar cedência do elemento de tração 260, mas o elemento de tração 260 pode permanecer folgado. Um carretei pode, no entanto, ter uma capacidade de tracionamento maior que uma tração requerida para prevenir cedência e pode ter tanta capacidade de tracionamento quanto um guincho.

[0026] A Figura 4 ilustra uma modalidade de uma âncora 220 à qual um elemento de tração 260 é conectado. A âncora 220 pode ser um estaqueamento cravado, um clump weight, um estaqueamento de sucção, anel de ancoragem, ou qualquer outra estrutura usada para afixar uma base ao

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13/14 assoalho oceânico. O topo da âncora 220 inclui um anel de conexão 270, ou outra característica que provê um local para afixar uma extremidade de um elemento de tração 260. Em certas modalidades, o elemento de tração 260 inclui um conector liberável 280 que permite que um ROV engate e desengate seletivamente o elemento de tração 260 da âncora 220.

[0027] Em algumas modalidades, o sistema de preensão 310 pode ser acoplado à armação de BOP 47 ou ser parte de ou montado no BOP 41. As Figuras 5 e 6 ilustram uma modalidade de um sistema de tracionamento 240 incluindo a armação 300, o sistema de preensão 310, a bobina de guincho 320, e a interface de ROV 330. Em certas modalidades, o sistema de tracionamento 240 é conectado de maneira removível na armação de BOP 47 em pontos de conexão 340. Um ROV, ou outro equipamento, pode ser usado para instalar cada sistema de tracionamento 240 sobre a armação de BOP 47 submarino voando o sistema de tracionamento 240 para seu lugar e conectando-o aos pontos de conexão 340. O ROV pode então ser usado para girar a bobina de guincho 320 recuperando ou descendo o membro de tracionamento 260 conforme necessário. Uma vez que o membro de tracionamento 260 é instalado apropriadamente, o sistema de preensão 310 pode ser ativado para sujeitar o membro de tracionamento 260 e manter qualquer tração no elemento de tração 260. O sistema de preensão 310 pode ser qualquer tipo de sistema de preensão que pode aplicar uma força de fixação ao membro de tracionamento 260, tal como um sistema de cunha hidráulica, um anel de bloqueio, ou um mecanismo de travamento. Em algumas modalidades, a cunha hidráulica pode ser usada para recuperar ou descer o elemento de tração 260. A cunha hidráulica inclui um ou mais cilindros hidráulicos e uma cunha ou garra de preensão que pode ter uma primeira configuração para recuperar o elemento de tração 260, aplicar ao elemento de tração 260 uma pré-carga de tração L conforme discutido na descrição da Figura 1, evitando a descida do elemento de tração flexível 260,

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14/14 e/ou mantendo qualquer tração no elemento de tração 260. Os um ou mais cilindros hidráulicos e a cunha ou garra de preensão pode ter uma segunda configuração para descer o elemento de tração 260.

[0028] Referindo-se agora à Figura 7, é mostrado um sistema de tracionamento alternativo 400 que inclui a armação 300 e o sistema de preensão 310 conectado a uma armação de BOP 47 em pontos de conexão 340. O conjunto de guincho 410 está localizado remoto do sistema de tracionamento 400, tal como na superfície na embarcação de perfuração ou serviço. O conjunto de guincho 410 é usado para aplicar recuperação ou descida ao elemento de tração 260 conforme necessário para alcançar a tração desejada. Uma vez que o elemento de tração 260 é apropriadamente tracionado, o sistema de preensão 310 pode ser ativado para prender o elemento de tração 260 e manter qualquer tração no elemento de tração 260.

[0029] Enquanto modalidades preferidas foram mostradas e descritas, modificações das mesmas podem ser feitas por um versado na técnica sem se afastar do escopo ou ensinamentos aqui. As modalidades descritas aqui são exemplificativas somente e não são limitantes. Muitas variações e modificações dos sistemas, aparelhos, e processos descritos aqui são possíveis e estão dentro do escopo da invenção. Por exemplo, as dimensões relativas de diversas partes, os materiais a partir dos quais as diversas partes são feitas, e outros parâmetros podem ser variados. Por conseguinte, o escopo de proteção não está limitado às modalidades descritas aqui, mas é somente limitado pelas reivindicações a seguir, cujo escopo deverá incluir todos os equivalentes da matéria das reivindicações. A menos que expressamente declarado o contrário, as etapas em uma reivindicação de método podem ser realizadas em qualquer ordem. A recitação de identificadores tais como (a), (b), (c) ou (1), (2), (3) antes de etapas em uma reivindicação de método não são destinados a e não especificam uma ordem em particular para as etapas, mas em vez disso são usados para simplificar referência subsequente a tais etapas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema para fixação de um preventor de erupção (BOP) submarino, o sistema caracterizado pelo fato de que compreende:

uma âncora disposta em tomo do BOP submarino e presa ao assoalho oceânico;

um elemento de tração flexível, em que o elemento de tração flexível tem uma primeira extremidade incluindo um conector liberável engatado com a âncora, em que o elemento de tração flexível se estende horizontal e verticalmente da primeira extremidade até uma segunda extremidade para transmitir uma pré-carga lateral e uma pré-carga vertical para o BOP submarino; e um sistema de preensão montado no BOP submarino, em que o sistema de preensão é configurado para engatar seletivamente o elemento de tração flexível para prevenir a descida do elemento de tração flexível.
2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:

uma bobina de guincho acoplada à segunda extremidade do elemento de tração flexível; e uma interface configurada para acoplamento a um veículo operado remotamente (ROV), em que rotação da interface causa a rotação da bobina de guincho e a recuperação ou descida do elemento de tração flexível.
3. Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a bobina de guincho está localizada remotamente do BOP submarino.
4. Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a bobina de guincho é montada em uma base liberável conectada a um ponto de conexão no BOP submarino.
5. Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o sistema de preensão inclui uma cunha.

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6. Sistema de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o sistema de preensão inclui um anel de bloqueio ou um mecanismo de travamento.
7. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:

um carretei acoplado à segunda extremidade do elemento de tração flexível; e um cilindro hidráulico acoplado ao sistema de preensão, em que a atuação do cilindro hidráulico causa a recuperação ou descida do elemento de tração flexível.
8. Sistema de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o carretei está localizado remotamente do BOP submarino.
9. Sistema de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o carretei é montado em uma base liberável conectada a um ponto de conexão no BOP submarino.
10. Sistema de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o sistema de preensão inclui uma cunha.
11. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma bobina de guincho acoplada à segunda extremidade do elemento de tração flexível, em que a bobina de guincho está localizada em uma embarcação.
12. Método para fixação de um preventor de erupção (BOP) submarino acoplado a uma cabeça de poço submarina, o BOP submarino incluindo um sistema de preensão conectado a uma armação de BOP submarino, o método caracterizado pelo fato de que compreende:

prender uma âncora ao assoalho oceânico em torno do BOP submarino;

estender uma primeira extremidade de um elemento de tração flexível horizontal e verticalmente;

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3/4 aplicar tração ao elemento de tração flexível para transmitir uma pré-carga lateral e uma pré-carga vertical para o BOP submarino; e engatar o elemento de tração flexível com o sistema de preensão para manter tração no elemento de tração flexível.
13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que uma segunda extremidade do elemento de tração flexível é acoplada a uma bobina de guincho, e em que aplicar tração ao elemento de tração flexível compreende:

acoplar um veículo operado remotamente (ROV) a uma interface, e girar a bobina de guincho por meio da interface para causar a recuperação ou descida do elemento de tração flexível.
14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a bobina de guincho está localizada remotamente do BOP submarino.
15. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a bobina de guincho é montada em uma base liberável conectada a um ponto de conexão na armação de BOP submarino.
16. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende engatar o elemento de tração flexível com uma cunha.
17. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende evitar a descida do elemento de tração flexível usando um anel de bloqueio ou um mecanismo de travamento.
18. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que aplicar tração ao elemento de tração flexível compreende atuar um cilindro hidráulico acoplado ao sistema de preensão para causar a recuperação ou descida do elemento de tração flexível.
19. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado

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4/4 pelo fato de que uma segunda extremidade do elemento de tração flexível é acoplada a uma bobina de guincho localizada em uma embarcação, e em que aplicar tração ao elemento de tração flexível compreende girar a bobina de guincho para causar a recuperação ou descida do elemento de tração flexível.