BR112020022251A2 - curvatura residual antes do stinger em s-lay - Google Patents

Abstract

A presente divulgação refere-se a aparelhos e métodos para a introdução de curvatura resi-dual em seções de tubulação durante a S-lay, onde a curvatura residual é introduzida na balsa para assentamento antes da seção selecionada atingir o stinger. Ao dobrar uma seção de tubulação an-tes que a seção de tubulação atinja o stinger, a tubulação pode ser monitorada durante a dobra para garantir que a curvatura adequada seja induzida. Além disso, a introdução da curvatura antes do stinger permite que métodos de curvatura residual sejam usados em embarcações S-lay onde o stinger ou os rolos de stinger não são ajustáveis enquanto a tubulação está no lugar.

Description

CURVATURA RESIDUAL ANTES DO STINGER EM S-LAY

FUNDAMENTO Campo

[001] As modalidades da divulgação referem-se à colocação de tubulação no fundo do mar. Descrição da Técnica Relacionada

[002] A técnica S-lay de assentar tubulações offshore tem sido usada por muitos anos. Nesta técnica, a tubulação é alimentada quase horizontalmente na parte de trás de uma balsa para assentamento, geralmente sobre um stinger, antes de se curvar para baixo e eventualmente repousar no fundo do mar. O perfil em formato de “S” da tubulação entre a balsa para assentamento e o fundo do mar dá o nome à técnica.

[003] Uma vez em uso, a tubulação é submetida a altas temperaturas e pressões e pode expandir e contrair longitudinalmente de forma significativa durante a operação. Esta expansão e contração podem resultar em forças de compressão axiais que podem causar encurvatura indesejável em seções da tubulação e podem, em última análise, causar falha da tubulação. Um método para prevenir ou mitigar a encurvatura é conhecido como método de curvatura residual, uma versão do qual é descrita na Patente U.S. No. 6,910,830 para embarcações reel-lay. Neste método, uma tensão de dobra de plástico é introduzida em seções selecionadas da tubulação antes da tubulação ser assentada no fundo do mar. As seções curvas com estresse / tensão residual criada pela dobra de plástico introduzem imperfeição de dobra e, assim, aumentam a probabilidade de encurvatura na área de dobra em comparação com outras seções de tubulação com menos imperfeições. A introdução de estresses / tensões residuais funciona de maneira semelhante ao assentamento da tubulação em um dormente vertical, mas é significativamente menos dispendiosa porque não exige o custo do dormente vertical.

[004] Para realizar o método de curvatura residual durante S-lay, a curvatura pode ser induzida em uma seção da tubulação, seja ajustando a posição dos rolos no stinger ou ajustando a configuração do próprio stinger (por exemplo, de uma configuração de água rasa para uma configuração de águas profundas e vice-versa) enquanto a tubulação está sendo assentada. No entanto, uma vez que a seção selecionada da tubulação está pelo menos parcialmente subaquática ao dobrar usando um stinger, é difícil monitorar a seção e garantir que a quantidade adequada de tensão está sendo introduzida. Além disso, esse método só é possível se o stinger ou os rolos puderem ser ajustados com a tubulação no lugar.

[005] Há uma necessidade de aparelhos e métodos melhorados para a introdução de curvatura residual durante S-lay.

SUMÁRIO

[006] Em uma modalidade, é fornecida uma embarcação para assentar uma tubulação no fundo do mar. A embarcação inclui um aparelho de dobra disposto no convés da embarcação para induzir uma tensão de dobra em uma seção de uma tubulação. A embarcação também inclui um stinger acoplado a uma extremidade da embarcação.

[007] Um aparelho para induzir uma tensão de dobra em uma seção de uma tubulação, o aparelho de dobra compreendendo: um primeiro suporte; uma primeira pluralidade de rolos ajustáveis acoplados ao primeiro suporte; um segundo suporte; uma segunda pluralidade de rolos ajustáveis acoplados ao segundo suporte, a segunda pluralidade de rolos ajustáveis opondo-se à primeira pluralidade de rolos ajustáveis; e um ou mais acionadores configurados para alterar um raio de curvatura da primeira pluralidade de rolos ajustáveis ou da segunda pluralidade de rolos ajustáveis.

[008] Em outra modalidade, é provido um método para assentar uma tubulação no fundo do mar. O método inclui induzir uma tensão de dobra em uma seção de uma tubulação usando um aparelho de dobra. O método inclui ainda alimentar a seção da tubulação sobre um stinger, em que a tensão de dobra é induzida na seção da tubulação antes que a seção da tubulação alcance o stinger. O método inclui ainda assentar a seção da tubulação no fundo do mar.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[009] De modo que a maneira pela qual as características recitadas acima da presente divulgação possam ser entendidas em detalhes, uma descrição mais particular da divulgação, resumida brevemente acima, pode ser feita por referência às modalidades, algumas das quais são ilustradas no desenhos anexos. Deve-se notar, no entanto, que os desenhos anexos ilustram apenas modalidades exemplares e, portanto, não devem ser considerados limitantes de seu escopo e a divulgação pode admitir outras modalidades igualmente eficazes.

[010] A Figura 1 ilustra uma embarcação que assenta uma tubulação usando uma técnica S-lay, de acordo com uma modalidade aqui descrita.

[011] A Figura 2 ilustra uma vista lateral de um aparelho de dobra, de acordo com uma modalidade aqui descrita.

[012] A Figura 3 ilustra uma embarcação que assenta uma tubulação usando uma técnica S-lay, de acordo com uma modalidade aqui descrita.

[013] As Figuras 4A, 4B e 4C ilustram vistas laterais de um aparelho de dobra, de acordo com as modalidades aqui descritas.

[014] A Figura 5A ilustra uma seção de tubulação com curvatura residual induzida situada sobre uma depressão no fundo do mar, de acordo com uma modalidade aqui descrita.

[015] A Figura 5B ilustra uma seção de tubulação com curvatura residual induzida situada sobre uma depressão no fundo do mar, de acordo com uma modalidade aqui descrita.

[016] A Figura 5C ilustra uma seção de tubulação com curvatura residual induzida situada sobre uma depressão no fundo do mar, de acordo com uma modalidade aqui descrita.

[017] A Figura 6 ilustra um diagrama de fluxo de um método para assentar uma tubulação no fundo do mar, de acordo com uma modalidade aqui descrita.

[018] Para facilitar a compreensão, numerais de referência idênticos foram usados, sempre que possível, para designar elementos idênticos que são comuns às figuras. É contemplado que os elementos e características de uma modalidade podem ser incorporados de forma benéfica em outras modalidades sem recitação adicional.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[019] A presente divulgação se refere a aparelhos e métodos para a introdução de curvatura residual em seções de tubulação durante S-lay, onde a curvatura residual é introduzida na embarcação de assentamento antes da seção selecionada atingir o stinger. Dobrando uma seção de tubulação antes que a seção de tubulação atinja o stinger, a tubulação pode ser monitorada durante a dobra para garantir que a curvatura adequada seja induzida. Além disso, a introdução da curvatura antes do stinger permite que métodos de curvatura residual sejam usados em embarcações S-lay onde o stinger ou os rolos de stinger não são ajustáveis enquanto a tubulação está no lugar.

[020] A Figura 1 ilustra uma embarcação que assenta uma tubulação usando uma técnica S-lay, de acordo com uma modalidade aqui descrita. Uma embarcação ou balsa para assentamento 100 é usada para assentar uma tubulação 110 no fundo do mar 180. Qualquer embarcação adequada capaz de realizar uma técnica S-lay pode ser usada. Em uma modalidade, a tubulação 110 tem um diâmetro entre cerca de 4,5 polegadas e cerca de 60 polegadas. A tubulação é passada através de uma pluralidade de aparelhos de rolo 102 e 103 opcionais e um aparelho de dobra 104 antes de passar sobre o stinger 120, que é acoplado a uma extremidade da embarcação 100. Em alguns exemplos, os aparelhos de rolo 102, 103 podem incluir rolos de guia para facilitar a orientação da tubulação 110 através do aparelho de dobra. Em alguns exemplos, um ou ambos os aparelhos de rolo 102, 103 podem ser substituídos por um tensor. Em ainda outro exemplo, um tensor é incluído entre os aparelhos de rolo 102, 103 e o aparelho de dobra 104. O stinger 120 é dividido em seções 122, 124 e 126. Uma pluralidade de rolos 125 está disposta ao longo do comprimento do stinger 120 para alimentar a tubulação fora da popa da embarcação

100.

[021] O aparelho de dobra 104 pode ser disposto em qualquer lugar no convés da embarcação 100 através do qual a tubulação 110 passa antes de atingir o stinger 120, por exemplo, o aparelho de dobra 104 pode ser colocado antes, depois ou entre os aparelhos de rolo 102 e 103. Em um exemplo, o aparelho de dobra é colocado entre um tensor e o stinger 120. Em uma modalidade, o aparelho de dobra 104 está localizado em uma estação de soldagem de tubulação, ou adjacente a ela, na embarcação 100. O aparelho de dobra 104 é usado para induzir uma tensão de dobra em uma seção 115 da tubulação. Como mostrado na Figura 1, a seção 115 está se aproximando do aparelho de dobra 104 e ainda não teve a tensão de dobra induzida. Em uma modalidade, o aparelho de dobra é configurado para induzir uma tensão de dobra de plástico de cerca de 0,2% a cerca de 1%, tal como cerca de 0,2% a cerca de 0,6%, ou cerca de 0,9% a cerca de 0,5%, na seção 115. Em um modalidade, o aparelho de dobra 104 é um aparelho de rolo semelhante aos aparelhos de rolo 102 e 103. No entanto, em tal modalidade, os aparelhos de rolo 102, 103 são configurados como rolos de guia (por exemplo, incluindo um ou mais arranjos lineares de rolos) que não induza a dobra, enquanto o aparelho de dobra é configurado para induzir a dobra a uma seção 115 da tubulação 110.

[022] A Figura 2 ilustra uma vista lateral de um aparelho de dobra 104 de acordo com uma modalidade. Uma pluralidade de rolos 131, 132, 133, 134 e 135 está disposta no aparelho de dobra 104. Os rolos podem ser de qualquer diâmetro adequado que forneça a curvatura desejada. Os rolos podem ser formados de qualquer material adequado, incluindo metais e ligas, que podem ser revestidos para melhorar o desempenho, tal como com epóxi ou outros revestimentos resinosos. Em uma modalidade, um desses rolos, por exemplo, o rolo 133, é ajustável, o que significa que a posição do rolo 133 pode ser alterada conforme desejado em relação aos rolos restantes. Rolos ajustáveis, tal como o rolo 133, podem ser acoplados a um acionador 190 que está conectado a um computador de bordo para fazer ajustes conforme as condições de colocação da tubulação mudam. Em tal exemplo, um ou mais sensores (ou outras entradas de dados) podem ser configurados para prover dados ao computador de bordo. Em resposta aos dados recebidos, o computador pode facilitar o movimento da posição de um ou mais rolos. Os dados recebidos pelo computador de bordo podem incluir, por exemplo, topografia do fundo do mar.

[023] Em outra modalidade, vários rolos (tal como um ou mais dos rolos 131 a 135) podem ser ajustáveis e podem da mesma forma ter posições controladas por um respectivo acionador 190 e um computador de bordo. Embora cinco rolos 131 a 135 sejam mostrados na Figura 2, é contemplado que qualquer número desejável de rolos pode ser usado e que qualquer um dos rolos 131 a 135 pode ser ajustável. Da mesma forma, é contemplado que um ou mais acionadores 190 podem ser utilizados, de modo que os rolos 131 a 135 sejam ajustáveis individualmente ou em grupos.

[024] Durante o assentamento da tubulação 110, a tubulação 110 é alimentada através dos rolos 131 a 135. Quando a seção de tubulação 115 à qual uma tensão de dobra deve ser induzida passa através dos rolos 131 a 135, um ou mais dos rolos 131 a 135 podem ser reposicionados para induzir uma tensão de dobra de plástico na seção 115. Por exemplo, em uma modalidade, os rolos 131, 132, 134 e 135 são fixos e o rolo 133 é movido para cima para criar uma tensão de dobra de plástico na seção 115, enquanto a tubulação 110 está sendo colocada ou enquanto a tubulação 110 está estática. Em outra modalidade, o aparelho de dobra 104 é reposicionado em relação à tubulação 110, tal como movendo o aparelho de dobra 104 verticalmente em relação ao convés da embarcação 100 (mostrado na Figura 1), para induzir uma tensão de dobra de plástico na seção 115. Em tal exemplo, um ou mais rolos 131 a 135 podem permanecer fixos em relação ao aparelho de dobra, enquanto o aparelho de dobra é movido em relação ao convés da embarcação 100.

[025] A Figura 3 ilustra uma embarcação que assenta uma tubulação usando uma técnica S-lay, de acordo com uma modalidade aqui descrita. Depois de passar pelo aparelho de dobra 104, a seção 115 (tendo uma curvatura na mesma) passa sobre o stinger 120 antes de chegar a descansar no fundo do mar 180. A seção 115 dobra elasticamente quando a seção 115 passa sobre o stinger 120, mas nenhuma tensão de dobra de plástico adicional é aplicada pelo stinger 120 ou pelos rolos de stinger 125. A Figura 3 mostra a seção 115 entre o stinger 120 e o fundo do mar 180, retendo a curvatura residual criada pela tensão de dobra induzida pelo aparelho de dobra 104. Em uma modalidade, a seção 115 tem um comprimento entre cerca de 10 metros (m) e cerca de 100 m.

[026] Devido à tensão aplicada à tubulação 110 na embarcação 100, a tensão na seção 115 é reduzida antes que a seção 115 venha a assentar no fundo do mar

180. Por exemplo, para uma seção 115 com uma tensão de dobra de plástico inicial de cerca de 0,5% criada pelo aparelho de dobra 104, a seção 115 chega a repousar no fundo do mar 180 com uma tensão de dobra residual de cerca de 0,1% a cerca de 0,3%, tal como cerca de 0,2%.

[027] A Figura 4A ilustra uma vista lateral de um aparelho de dobra 404A de acordo com uma modalidade. O aparelho de dobra 404A é semelhante ao aparelho de dobra 104 e pode ser usado em seu lugar. Uma pluralidade de rolos 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148, 149, 150, 151, 152, 153, 154, 155 e 156 estão dispostos no aparelho de dobragem 404. Os rolos superiores 151 a 156 são acoplados em conjunto por um acoplamento flexível 191, tal como a mola de lâmina, que é fixada a um braço de ajuste 157. Da mesma forma, o braço de ajuste 157 pode ser formado a partir de um material flexível, tal como uma mola de lâmina, para facilitar o ajuste das posições do rolos 151 a 156. O braço de ajuste 157 é, por sua vez, acoplado a um suporte 159, que é apoiado no convés de uma embarcação 100 (mostrado na Figura 1). Um primeiro acionador 190 é acoplado e se estende entre o suporte 159 e o acoplamento flexível 191 para facilitar o movimento relativo entre os mesmos. O movimento do acionador 190, que é acoplado a uma porção central do acoplamento flexível 191, induz um raio de curvatura desejado no acoplamento flexível 191 e os rolos 151 a 156 acoplados ao mesmo. Um ou ambos o acoplamento flexível 191 e o braço de ajuste 157 podem ser flexíveis para permitir que um raio de curvatura desejado seja alcançado.

[028] Da mesma forma, os rolos inferiores 141 a 150 são acoplados por um acoplamento flexível 193. O acoplamento flexível 193 acopla os rolos 141 a 150 ao braço de ajuste 158, que é semelhante ao braço de ajuste 157. Um segundo acionador 190 é acoplado a e se estende entre o suporte 160 e o acoplamento flexível 193. O movimento do acionador 190 move o acoplamento flexível 193 em relação ao suporte 160 para atingir um raio desejado de curvatura do acoplamento flexível 193 e dos rolos 141 a 150 acoplados ao mesmo. É contemplado que acionadores adequados incluem, por exemplo, um motor de passo, um acionador hidráulico, um acionador pneumático, um motor elétrico ou acionador magnético e/ou um acionador mecânico.

[029] Os rolos inferiores 141 a 150 e os rolos superiores 151 a 156 podem ser dispostos em linha reta ou em um formato arqueado curvo que é convexo ou côncavo em relação ao convés da embarcação. Os rolos inferiores 151 a 156 podem ter o mesmo ou diferente raio de curvatura conforme formado pelos rolos superiores 151 a

156. Por exemplo, os rolos inferiores 141 a 150 podem ser dispostos em um formato arqueado curvo, enquanto os rolos superiores 151 a 156 são dispostos em um formato curvo oposto, ou em linha reta. Em tal exemplo, o raio de curvatura do formato formado pelos rolos inferiores 141 a 150 pode ser o mesmo ou diferente do raio de curvatura formado pelos rolos superiores 151 a 156. Em algumas modalidades, os rolos inferiores têm um formato convexo e os rolos superiores um formato côncavo.

[030] Em algumas modalidades, os suportes 159 e 160 podem ser verticalmente ajustáveis em relação ao convés da embarcação, por exemplo, por acionadores 194. Por exemplo, conforme os suportes 159 e 160 são abaixados, os rolos podem ser ajustados para formar um arco em que o centro de curvatura está verticalmente acima dos rolos e, alternativamente, quando os suportes são elevados, os rolos podem ser ajustados para formar um arco em que o centro de curvatura está verticalmente abaixo dos rolos. Além disso, os suportes podem ser ajustáveis individualmente, por exemplo, o suporte 159 pode ser elevado ou abaixado a uma taxa diferente do suporte 160 e o suporte 159 pode se mover em uma direção oposta àquela de 160. O acionamento dos suportes 159 e 160 pode não apenas facilitar o ajuste de curvatura, mas também pode influenciar a força aplicada à seção 115 da tubulação 110.

[031] Em uma modalidade, os rolos inferiores 141 a 150 e/ou os rolos superiores 151 a 156 são individualmente ajustáveis a fim de prover uma curva ou raio de curvatura desejado. Em outra modalidade, qualquer um dos rolos dentro do aparelho de dobra 404 é ajustável de forma dependente, o que significa que uma posição de um ou mais rolos depende (e se move em resposta a) a posição ou mudanças de posição de outro rolo. Em tal exemplo, os braços de ajuste 157 e 158 podem permitir que uma curva de um certo raio seja formada.

[032] Em outras modalidades, os rolos não são ajustáveis e o raio do arco formado pelos rolos é definido. Em tal exemplo, o acionamento pode ser limitado aos suportes 159, 160. Nesse exemplo, que pode ser combinado com outros exemplos, os suportes 159, 160 podem ser elevados ou abaixados para produzir dobra.

[033] Embora a configuração de dez rolos 141 a 150 na parte inferior e seis rolos 151 a 156 no topo seja mostrada na figura 4A, é contemplado que qualquer número desejável de rolos pode ser usado. É também contemplado que os rolos podem ser todos estacionários em relação uns aos outros ou que um ou mais dos rolos podem ser ajustáveis. Além disso, embora a configuração de um arco seja mostrada para os rolos 141 a 150 na figura 4A, é contemplado que o arco formado pode ter a curvatura oposta, ou nenhuma curvatura. Além disso, os rolos na parte superior (151 a 156) também podem formar um arco com o centro de curvatura verticalmente acima ou abaixo dos rolos (por exemplo, a direção da curvatura pode ser para baixo ou para cima).

[034] Durante a operação, a tubulação 110 é alimentada através dos rolos 141 a 156. Quando a seção da tubulação 115 na qual uma tensão de dobra deve ser induzida passa através dos rolos 141 a 156, um ou mais dos rolos 141 a 156 podem ser reposicionados para induzir uma tensão de dobra de plástico na seção 115. Por exemplo, em uma modalidade, os rolos 141 a 156 são simultaneamente levantados para cima para criar uma tensão de dobra de plástico de cerca de 0,6% ou menos na seção 115. Uma tensão de dobra de plástico de cerca de 1% ou menos, tal como cerca de 0,8% ou menos, cerca de 0,6% ou menos, cerca de 0,5% ou menos, cerca de 0,4% ou menos, ou tal como cerca de 0,2% a cerca de 0,8%, ou cerca de 0,4% a cerca de 0,6% pode prover dobra suficiente sem causar dobra excessiva ou encurvatura.

[035] A Figura 4B ilustra uma vista lateral de um aparelho de dobra 404B de acordo com uma modalidade. O aparelho de dobra 404B é semelhante ao aparelho de dobra 104 e pode ser usado em seu lugar. No aparelho de dobra 404B, o suporte 159 e os rolos superiores 151 a 156 acoplados ao mesmo são deslocados em relação ao suporte 160 e os rolos inferiores 141 a 150. Conforme ilustrado, nenhum dos rolos 151 a 156 se sobrepõe verticalmente aos rolos 141 a 150. É contemplado, no entanto, que um ou mais dos rolos 151 a 156 podem se sobrepor a um ou mais dos rolos 141 a 150. Além disso, é contemplado que qualquer um dos rolos 151 a 156 ou os rolos 141 a 150 podem ser posicionados mais perto do stinger na configuração de deslocamento do aparelho de dobra 404B.

[036] Além disso, os rolos 141 a 156 do aparelho de dobra 404B são acoplados individualmente aos acionadores 190 que permitem o ajuste e posicionamento individual dos rolos 141 a 156. Em tal exemplo, os braços 157, 158 podem ser rígidos e/ou lineares para facilitar o posicionamento preciso dos rolos 141 a 156. Deve-se notar, no entanto, que os rolos 141 a 156 do aparelho de dobra 404A podem ser acionados individualmente, como mostrado na Figura 4B. Da mesma forma, o aparelho de dobra 404B pode ser acionado de uma maneira conforme discutido em relação à Figura 4A.

[037] A Figura 4C é semelhante à figura 4A, mas no aparelho de dobra 404C os rolos superiores 151 a 156 formam um formato arqueado curvo. Os rolos superiores 151 a 156 definem um raio de curvatura maior do que um raio de curvatura que os rolos inferiores 141 a 150 (por exemplo, os rolos inferiores 141 a 150 têm um maior grau de curvatura do que os rolos inferiores 151 a 156).

[038] O aparelho de dobra aqui discutido, tal como os aparelhos de dobra 104, 404A e 404B, também podem ser usados para compensar a topologia irregular no fundo do mar. A Figura 5A ilustra uma seção de tubulação 115 com curvatura residual induzida situada sobre uma depressão 185 no fundo do mar 180, de acordo com uma modalidade aqui descrita. A seção de tubulação 115 da tubulação 110 tem duas subseções residualmente curvas 115A e 115B induzidas por um aparelho de dobra como mostrado na Figura 4A ou Figura 4B. As subseções 115A e 115B, que têm um centro de curvatura que está abaixo da tubulação e um arco que é côncavo para baixo em relação ao fundo do mar 180, repousam nas bordas da depressão 185, permitindo que a seção 115 descanse ao longo do vão com estresse em comparação com uma tubulação não dobrada.

[039] A Figura 5B ilustra uma seção de tubulação 115 com curvatura residual induzida situada sobre uma depressão 185 no fundo do mar 180, de acordo com uma modalidade aqui descrita. A seção de tubulação 115 da tubulação 110 tem uma subseção residualmente curva 115C induzida por um aparelho de dobra, como mostrado na Figura 4. A subseção 115C, que tem um centro de curvatura que está acima da tubulação e um arco que é côncavo para cima em relação ao fundo do mar 180 repousa ao longo do vão da depressão 185, permitindo que a seção 115 descanse ao longo do vão com tensão reduzida em comparação com uma tubulação não dobrada.

[040] A Figura 5C ilustra uma seção de tubulação 115 com curvatura residual induzida situada sobre uma depressão 185 no fundo do mar 180, de acordo com uma modalidade aqui descrita. A seção de tubulação 115 da tubulação 110 tem subseções residualmente curvas 115A, 115B e 115C induzidas por um aparelho de dobra, como mostrado na Figura 4. As subseções 115A e 115B, que têm um centro de curvatura que está abaixo da tubulação repousam nas bordas da depressão 185 e a subseção 115C, que tem um centro de curvatura que está acima da tubulação e um arco que é côncavo para cima em relação ao fundo do mar 180, repousa ao longo do vão da depressão 185, permitindo que a seção 115 descanse através do vão com tensão reduzida em comparação com uma tubulação não dobrada.

[041] A Figura 6 ilustra um diagrama de fluxo 600 de um método para assentar uma tubulação no fundo do mar, de acordo com uma modalidade aqui descrita. Na operação 601, uma tensão de dobra é induzida em uma seção de uma tubulação, conforme descrito em relação às Figuras 1, 2 e 3 acima. Em uma modalidade, a tensão de dobra é de cerca de 0,5%.

[042] Em uma modalidade, que pode ser combinada com outras modalidades, a indução de uma tensão de dobra é repetida sequencialmente, de modo que uma pluralidade de seções selecionadas da tubulação, cada uma tenha uma tensão de dobra introduzida nas mesmas. Em outra modalidade, a seção da tubulação é monitorada enquanto a tensão de dobra está sendo induzida. O aparelho de dobra é ajustado para manter a tensão de dobra de modo que uma curvatura desejada seja alcançada na seção da tubulação. Em uma modalidade, uma segunda tensão de dobra é induzida em uma seção subsequente da tubulação em uma direção oposta à direção da primeira tensão de dobra.

[043] Na operação 602, a seção da tubulação é alimentada por um stinger. A tensão de dobra é induzida na seção da tubulação antes que a seção da tubulação alcance o stinger. Em uma modalidade, o stinger é mantido em uma configuração fixa enquanto a seção da tubulação é alimentada sobre o stinger. Na operação 603, a seção da tubulação é colocada no fundo do mar. Em uma modalidade, a seção da tubulação é colocada no fundo do mar com uma tensão residual de cerca de 0,2%.

[044] Acredita-se que o aparelho e os métodos descritos neste documento oferecem várias vantagens. Em primeiro lugar, porque a tubulação é dobrada e a curvatura introduzida enquanto a tubulação ainda está na embarcação, a tubulação pode ser monitorada conforme a tubulação passa através do aparelho de dobra. Se a quantidade de tensão induzida em uma seção da tubulação for muito alta, a tubulação pode entortar durante a dobra. Se a quantidade de tensão induzida for muito baixa, a seção pode ter curvatura residual insuficiente quando a seção for colocada no fundo do mar. Ao monitorar a tubulação durante a dobra, a quantidade de tensão pode ser ajustada de modo que uma curvatura desejada seja alcançada.

[045] Além disso, porque nem o stinger nem os rolos de stinger requerem ajuste para induzir a tensão de dobra, os métodos e aparelhos aqui descritos podem ser utilizados em embarcações S-lay que são incapazes de ajustar os rolos de stinger ou a configuração do stinger enquanto a tubulação estiver no lugar.

[046] Além disso, o uso de um aparelho de dobra capaz de dobrar em uma direção vertical em relação a um convés da embarcação permite a indução de curvaturas residuais opostas em uma seção do tubo, como mostrado, por exemplo, na Figura 5C. A indução de curvaturas residuais opostas é normalmente difícil de conseguir durante a S-lay. A capacidade de induzir curvaturas residuais opostas permite maior controle da geometria da tubulação em resposta à topografia do fundo do mar, reduzindo ainda mais a possibilidade de encurvatura indesejável ou falha da tubulação.

[047] Embora o anterior seja direcionado a modalidades da presente divulgação, outras e outras modalidades da divulgação podem ser concebidas sem se afastar do escopo básico da mesma, e o escopo da mesma é determinado pelas reivindicações que se seguem.

Claims (20)

REIVINDICAÇÕES

1. Embarcação para assentar um tubo no fundo do mar, CARACTERIZADA pelo fato de compreender: uma embarcação; um aparelho de dobra disposto no convés da embarcação e compreendendo um ou mais rolos ajustáveis, em que o aparelho de dobra é configurado para induzir uma tensão de dobra de plástico em uma seção de uma tubulação ajustando uma altura de um ou mais rolos ajustáveis em uma direção vertical em relação ao convés da embarcação; e um stinger acoplado a uma extremidade da embarcação.

2. Embarcação, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de o aparelho de dobra compreender ainda um ou mais acionadores conectados a um ou mais rolos ajustáveis.

3. Embarcação, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de um ou mais rolos ajustáveis compreenderem uma pluralidade de rolos inferiores com um formato curvo que é convexo em relação a um convés da embarcação.

4. Embarcação, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de um ou mais rolos ajustáveis compreender uma pluralidade de rolos fixos ligados a um suporte ajustável que é conectado a um ou mais acionadores.

5. Embarcação, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de o um ou mais rolos ajustáveis compreender uma pluralidade de rolos e uma pluralidade de acionadores, e em que cada acionador da pluralidade de acionadores é acoplado a um respectivo rolo da pluralidade de rolos.

6. Aparelho para induzir uma tensão de dobra de plástico em uma seção de uma tubulação, o aparelho CARACTERIZADO pelo fato de compreender: um suporte superior;

uma primeira pluralidade de rolos ajustáveis acoplados ao suporte superior; um suporte inferior disposto abaixo do suporte superior; uma segunda pluralidade de rolos ajustáveis acoplados ao suporte inferior, a segunda pluralidade de rolos ajustáveis opondo-se à primeira pluralidade de rolos ajustáveis em relação a um plano horizontal; e um ou mais acionadores configurados para alterar um raio de curvatura da primeira pluralidade de rolos ajustáveis ou da segunda pluralidade de rolos ajustáveis.

7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda um ou mais acionadores configurados para ajustar uma posição vertical do suporte superior e do suporte inferior.

8. Aparelho, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda um primeiro acoplamento flexível que conecta cada rolo da primeira pluralidade de rolos ajustáveis.

9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda um segundo acoplamento flexível que conecta cada rolo da segunda pluralidade de rolos ajustáveis.

10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de o raio de curvatura de um da primeira pluralidade de rolos ajustáveis ou da segunda pluralidade de rolos ajustáveis ser fixo.

11. Aparelho, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de a primeira pluralidade de rolos ajustáveis ser acoplada ao suporte superior por um braço flexível.

12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 10, CARACTERIZADO pelo fato de um ou mais acionadores estarem localizados centralmente em relação à primeira pluralidade de rolos ajustáveis.

13. Método para assentar um tubo no fundo do mar, CARACTERIZADO pelo fato de compreender:

induzir uma primeira tensão de dobra de plástico em uma seção de uma tubulação usando um aparelho de dobra; alimentar a seção da tubulação sobre um stinger, em que a tensão de dobra de plástico é induzida na seção da tubulação antes que a seção da tubulação alcance o stinger; e assentar a seção da tubulação no fundo do mar.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda: repetir sequencialmente a indução de uma primeira tensão de dobra de plástico para uma pluralidade de seções da tubulação.

15. Método, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda: monitorar a tubulação durante a indução da primeira tensão de dobra de plástico; e ajustar o aparelho de dobra para manter a primeira tensão de dobra de plástico.

16. Método, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de a indução de uma primeira tensão de dobra de plástico compreender a criação de uma tensão de dobra de plástico de cerca de 0,6% ou menos na seção da tubulação.

17. Método, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de a seção da tubulação ser assentada no fundo do mar com uma tensão residual de cerca de 0,3% ou menos.

18. Método, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda: induzir uma segunda tensão de dobra de plástico em uma seção subsequente da tubulação usando o aparelho de dobra em uma direção oposta à direção da primeira tensão de dobra de plástico.

19. Aparelho, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de a primeira pluralidade de rolos ajustáveis incluir um formato curvo que é côncavo em relação ao suporte inferior, e a pluralidade de rolos ajustáveis incluir um formato curvo que é convexo em relação ao suporte inferior.

20. Embarcação, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADA pelo fato de um ou mais rolos ajustáveis compreender ainda uma pluralidade de rolos superiores com um formato curvo que é côncavo em relação ao convés da embarcação.