BR112021002731B1 - Method and system for transferring liquid hydrocarbons from ship to ship - Google Patents
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Abstract
MÉTODO E SISTEMA PARA TRANSFERÊNCIA DE HIDROCARBONETOS LÍQUIDOS DE NAVIO PARA NAVIO CAMPO DA INVENÇÃO. A presente invenção refere-se a um sistema e um método para transferência de hidrocarbonetos líquidos entre navios. Um método para transferência de hidrocarbonetos líquidos de navio para navio compreende a amarração de um primeiro navio-tanque (2) a uma boia de amarração de ponto único (10), a boia (10) tendo uma primeira porta (16) e uma segunda porta (18) e um conduíte de fluido (14) conectando a primeira e a segunda portas; conectar uma primeira coluna de mangueira (26) entre a primeira porta (16) da boia (10) e o primeiro navio-tanque (2) ; posicionar um segundo navio-tanque (4) perto da boia (10), o segundo navio-tanque (4) tendo um sistema de posicionamento dinâmico; conectar uma segunda coluna de mangueira (30) entre a segunda porta (18) da boia (10) e o segundo navio-tanque (4) ; e bombear um produto de hidrocarboneto entre o primeiro e o segundo navios-tanques, através da segunda mangueira (30), o conduíte de fluido (14) da boia (10) e a primeira mangueira (26).METHOD AND SYSTEM FOR TRANSFER OF LIQUID HYDROCARBONS FROM SHIP TO SHIP FIELD OF THE INVENTION. The present invention relates to a system and method for transferring liquid hydrocarbons between ships. A method for transferring liquid hydrocarbons from ship to ship comprises mooring a first tanker (2) to a single point mooring buoy (10), the buoy (10) having a first port (16) and a second port (18) and a fluid conduit (14) connecting the first and second ports; connecting a first hose string (26) between the first port (16) of the buoy (10) and the first tanker (2); positioning a second tanker (4) close to the buoy (10), the second tanker (4) having a dynamic positioning system; connecting a second hose column (30) between the second port (18) of the buoy (10) and the second tanker (4); and pumping a hydrocarbon product between the first and second tankers through the second hose (30), the fluid conduit (14) of the buoy (10) and the first hose (26).
Description
[001] A presente invenção se refere a um sistema e um método para transferência de hidrocarbonetos líquidos entre navios. Em particular, a presente invenção se refere a um sistema e um método para transferência de óleo entre navios-tanque usando uma boia de amarração de ponto único. FUNDAMENTO DA INVENÇÃO[001] The present invention relates to a system and a method for transferring liquid hydrocarbons between ships. In particular, the present invention relates to a system and method for transferring oil between tankers using a single-point mooring buoy. BACKGROUND OF THE INVENTION
[002] A indústria de óleo e gás offshore costuma usar unidades de armazenamento e de descarregamento de produção flutuante (FPSO) para produzir e armazenar hidrocarbonetos. A FPSO pode, por exemplo, receber hidrocarbonetos de uma plataforma submarina, processá-los e armazenar o óleo resultante. A unidade de FPSO irá, então, normalmente transferir o óleo para um navio-tanque que transporta o óleo para terra ou para um ponto de transbordo para exportação.[002] The offshore oil and gas industry often uses floating production offloading and storage (FPSO) units to produce and store hydrocarbons. The FPSO can, for example, receive hydrocarbons from a subsea platform, process them and store the resulting oil. The FPSO unit will then normally transfer the oil to a tanker that transports the oil ashore or to a transshipment point for export.
[003] O processo a seguir descreve o uso de um navio-tanque de posicionamento dinâmico (DP) para descarregar o óleo. Um navio-tanque DP é usado para receber o óleo da unidade FPSO. Tipicamente este será um navio-tanque de grande alcance ou um navio-tanque Suezmax que tem um tamanho de 120.000-200.000 DWT (toneladas de porte bruto). Um navio- tanque DP é equipado com sistemas que permitem que o navio-tanque mantenha automaticamente sua posição e direção usando suas próprias hélices e propulsores. Esses navios-tanques DP são, portanto, embarcações especializadas e são significativamente mais caras do que os navios-tanques convencionais para construir, fretar e operar.[003] The following process describes the use of a dynamic positioning (DP) tanker to discharge oil. A DP tanker is used to receive oil from the FPSO unit. Typically this will be a long range tanker or a Suezmax tanker that has a size of 120,000-200,000 DWT (dwt tons). A DP tanker is equipped with systems that allow the tanker to automatically maintain its position and heading using its own propellers and thrusters. These DP tankers are therefore specialized vessels and are significantly more expensive than conventional tankers to build, charter and operate.
[004] Uma vez que o navio-tanque DP é carregado com óleo, o navio-tanque DP pode então se mover para um local onde o óleo pode ser transferido para um navio-tanque convencional (não DP) usando métodos de transferência navio a navio. O navio-tanque convencional pode ser outro navio-tanque Suezmax ou um VLCC (transportador de óleo bruto muito grande). Nessas operações, os dois navios-tanques são fixados lado a lado e continuam a permanecer lado a lado durante a transferência. Ao transferir o óleo para um navio-tanque convencional, o navio-tanque DP mais caro é liberado para poder retornar a FPSO.[004] Once the DP tanker is loaded with oil, the DP tanker can then move to a location where the oil can be transferred to a conventional (non-DP) tanker using ship-to-ship transfer methods. ship. The conventional tanker can be another Suezmax tanker or a VLCC (very large crude oil carrier). In these operations, the two tankers are fixed side by side and continue to remain side by side during the transfer. By transferring the oil to a conventional tanker, the more expensive DP tanker is freed up to be able to return to the FPSO.
[005] Essas transferências de navio para navio, no entanto, não são possíveis em condições meteorológicas adversas, tais como quando ondas de mais de 3 m são experimentadas, por exemplo. Como condições adversas tais como essas são frequentemente encontradas nos mares e oceanos perto de instalações de produção de óleo e em que a transferência de óleo de navio- tanque para navio-tanque é desejada, muitas vezes não é possível usar este método, ou o atraso devido ao clima adverso causa interrupção no cronograma de exportação.[005] Such ship-to-ship transfers, however, are not possible in adverse weather conditions, such as when waves of more than 3 m are experienced, for example. As adverse conditions such as these are often encountered in the seas and oceans near oil production facilities and where transfer of oil from tanker to tanker is desired, it is often not possible to use this method, or the delay due to adverse weather causes disruption in the export schedule.
[006] Em alguns casos é, portanto, necessário que o navio-tanque DP transporte o óleo por distâncias significativas até um porto ou local adequado em que o óleo possa ser descarregado ou transferido. Isso significa que o navio-tanque DP está em uso por um período significativo de tempo de transporte do óleo até o porto e retorno à unidade FPSO. O tempo gasto pode ser em torno de 14 dias a um custo de cerca de US $50.000 por dia e cerca de US $800.000 de combustível no total. Além disso, navios-tanques DP adicionais são obrigados a atender a FPSO durante este período. Estes navios- tanques DP podem custar cerca de US $120 milhões cada.[006] In some cases it is therefore necessary for the DP tanker to transport the oil over significant distances to a suitable port or location where the oil can be unloaded or transferred. This means that the DP tanker is in use for a significant period of time transporting the oil to port and back to the FPSO unit. The time taken can be around 14 days at a cost of around $50,000 per day and around $800,000 of fuel in total. In addition, additional DP tankers are required to service the FPSO during this period. These DP tankers can cost around $120 million each.
[007] Uma solução que está sendo considerada para reduzir o tempo de afastamento do navio-tanque DP da FPSO é a provisão de portas ou terminais adequados nos locais desejados mais próximos da FPSO ou de outra instalação de produção. O custo de construção deles está, no entanto, na região de US $ 2 bilhões cada.[007] One solution being considered to reduce DP tanker clearance time from the FPSO is the provision of suitable ports or terminals at desired locations closest to the FPSO or other production facility. Their construction cost is, however, in the region of $2 billion each.
[008] Há, portanto, a necessidade de um sistema mais confiável e mais econômico que permita que o óleo, ou outros hidrocarbonetos líquidos, sejam descarregados de uma FPSO ou outra instalação de produção de hidrocarbonetos offshore e que minimize o período de tempo durante o qual um navio-tanque DP está longe da instalação de produção.[008] There is therefore a need for a more reliable and cost-effective system that allows oil, or other liquid hydrocarbons, to be offloaded from an FPSO or other offshore hydrocarbon production facility and that minimizes the period of time during which a DP tanker is far from the production facility.
[009] A presente invenção provê, em um primeiro aspecto, um método para transferência de hidrocarbonetos líquidos de navio para navio compreendendo: - amarração de um primeiro navio-tanque a uma boia de amarração de ponto único, a boia tendo uma primeira porta e uma segunda porta e um conduíte de fluido conectando a primeira e a segunda portas; - conectar uma primeira coluna de mangueira entre a primeira porta da boia e o primeiro navio-tanque; - posicionar um segundo navio-tanque perto da boia, o segundo navio-tanque tendo um sistema de posicionamento dinâmico; - conectar uma segunda coluna de mangueira entre a segunda porta da boia e o segundo navio-tanque; e - bombear um hidrocarboneto líquido entre o primeiro e o segundo navios-tanques, através da primeira mangueira, o conduíte de fluido da boia e a segunda mangueira.[009] The present invention provides, in a first aspect, a method for transferring liquid hydrocarbons from ship to ship comprising: - mooring a first tanker to a single point mooring buoy, the buoy having a first port and a second port and a fluid conduit connecting the first and second ports; - connecting a first column of hose between the first buoy port and the first tanker; - positioning a second tanker close to the buoy, the second tanker having a dynamic positioning system; - connecting a second column of hose between the second buoy port and the second tanker; and - pumping a hydrocarbon liquid between the first and second tankers through the first hose, the float fluid conduit and the second hose.
[0010] Em um segundo aspecto, a presente invenção provê um sistema para transferência de hidrocarbonetos líquidos de navio para navio compreendendo: - uma boia de amarração de ponto único, a boia tendo uma primeira porta e uma segunda porta e um conduíte de fluido conectando a primeira e a segunda portas; - um primeiro navio-tanque amarrado à boia; - uma primeira coluna de mangueira conectada entre o primeiro navio-tanque e a primeira porta da boia; - um segundo navio-tanque mantendo posição perto da boia; e - uma segunda coluna de mangueira conectada entre o segundo navio-tanque e a segunda porta da boia, em que a primeira coluna de mangueira, o conduíte de fluido e a segunda coluna de mangueira são configurados para permitir que hidrocarboneto líquido seja bombeado entre o primeiro e segundo navios- tanques.[0010] In a second aspect, the present invention provides a system for transferring liquid hydrocarbons from ship to ship comprising: - a single point mooring buoy, the buoy having a first port and a second port and a fluid conduit connecting the first and second ports; - a first tanker moored to the buoy; - a first hose column connected between the first tanker and the first buoy port; - a second tanker maintaining position close to the buoy; and - a second hose column connected between the second tanker and the second buoy port, wherein the first hose column, the fluid conduit and the second hose column are configured to allow liquid hydrocarbon to be pumped between the first and second tankers.
[0011] O sistema e método da invenção permite a transferência de hidrocarbonetos líquidos de navio para navio em condições em que uma conexão direta entre dois navios-tanques pode não ser possível. O hidrocarboneto líquido será tipicamente óleo, mas pode ser outro hidrocarboneto ou um produto derivado do processamento de hidrocarboneto. O hidrocarboneto líquido pode ser um produto petroquímico.[0011] The system and method of the invention allows the transfer of liquid hydrocarbons from ship to ship under conditions where a direct connection between two tankers may not be possible. The liquid hydrocarbon will typically be oil, but may be another hydrocarbon or a by-product of hydrocarbon processing. The liquid hydrocarbon may be a petrochemical product.
[0012] Em algumas modalidades, o hidrocarboneto líquido é bombeado do primeiro navio-tanque para o segundo navio-tanque. Nessas modalidades, o hidrocarboneto líquido é bombeado do primeiro navio-tanque, através da primeira coluna de mangueira, através do conduíte de fluido, através da segunda coluna de mangueira e para o segundo navio-tanque. Em outras modalidades, o hidrocarboneto líquido é bombeado do segundo navio- tanque para o primeiro navio-tanque. Nessas modalidades, o hidrocarboneto líquido é bombeado do segundo navio-tanque, através da segunda coluna de mangueira, através do conduíte de fluido, através da primeira coluna de mangueira e para o primeiro navio-tanque.[0012] In some embodiments, liquid hydrocarbon is pumped from the first tanker to the second tanker. In these embodiments, liquid hydrocarbon is pumped from the first tanker, through the first hose string, through the fluid conduit, through the second hose string, and into the second tanker. In other embodiments, liquid hydrocarbon is pumped from the second tanker to the first tanker. In these embodiments, liquid hydrocarbon is pumped from the second tanker, through the second hose string, through the fluid conduit, through the first hose string, and into the first tanker.
[0013] Preferivelmente, a primeira coluna de mangueira é uma coluna de mangueira flutuante e a segunda coluna de mangueira é uma coluna de mangueira flutuante. Idealmente, quando não em uso, as colunas de mangueira são preferivelmente amarradas de volta à boia em uma baia. A primeira e a segunda colunas da mangueira podem ser amarradas de volta à boia em uma baia durante a manobra dos navios-tanque e então desamarradas assim que os navios-tanque partirem. Em modalidades preferidas, uma ou ambas da primeira coluna de mangueira e a segunda coluna de mangueira incluem um acoplamento de desconexão marítimo. A primeira coluna de mangueira é preferivelmente conectada a um acoplamento de desconexão de emergência provido no primeiro navio-tanque. A segunda coluna de mangueira é preferivelmente conectada a um acoplamento de desconexão de emergência provido no segundo navio-tanque.[0013] Preferably, the first hose column is a floating hose column and the second hose column is a floating hose column. Ideally, when not in use, hose columns are preferably tied back to the buoy in a bay. The first and second hose columns can be tied back to the buoy in a bay while the tankers are maneuvering and then untied once the tankers depart. In preferred embodiments, one or both of the first hose string and the second hose string include a marine disconnect coupling. The first hose string is preferably connected to an emergency disconnect coupling provided on the first tanker. The second hose column is preferably connected to an emergency disconnect coupling provided on the second tanker.
[0014] O primeiro navio-tanque é preferivelmente amarrado à boia por uma amarra. O segundo navio-tanque está posicionado a uma distância segura do primeiro navio-tanque e da boia, e mantém posição usando seu sistema de posicionamento dinâmico. O segundo navio-tanque é preferivelmente posicionado entre 50m e 600m de distância do primeiro navio-tanque.[0014] The first tanker is preferably tied to the buoy by a tether. The second tanker is positioned at a safe distance from the first tanker and the buoy, and maintains position using its dynamic positioning system. The second tanker is preferably positioned between 50m and 600m away from the first tanker.
[0015] A primeira coluna de mangueira é preferivelmente conectada ao coletor de meia nau do primeiro navio-tanque. Em algumas modalidades, a segunda coluna de mangueira é conectada ao segundo navio-tanque na proa do segundo navio-tanque. Em outras modalidades, a segunda coluna de mangueira é conectada ao coletor de meia nau do segundo navio-tanque.[0015] The first hose column is preferably connected to the midship manifold of the first tanker. In some embodiments, the second hose string is connected to the second tanker at the bow of the second tanker. In other embodiments, the second hose string is connected to the midship manifold of the second tanker.
[0016] Após o produto de hidrocarboneto ter sido bombeado entre o primeiro e o segundo navios-tanques, o método preferivelmente inclui lavar a segunda coluna de mangueira com água do mar. O método pode incluir lavar a primeira coluna de mangueira com água do mar.[0016] After the hydrocarbon product has been pumped between the first and second tankers, the method preferably includes washing the second hose column with seawater. The method may include washing the first hose column with seawater.
[0017] Após a transferência de hidrocarboneto líquido entre os navios-tanques, o método compreende desconectar a segunda coluna de mangueira do segundo navio-tanque e amarrar a segunda coluna de mangueira de volta à boia em uma baia. O método preferivelmente compreende adicionalmente desconectar a primeira coluna de mangueira do primeiro navio-tanque e amarrar a primeira coluna de mangueira de volta para a boia em uma baia.[0017] After the transfer of liquid hydrocarbons between the tankers, the method comprises disconnecting the second hose column from the second tanker and tying the second hose column back to the buoy in a bay. The method preferably further comprises disconnecting the first hose string from the first tanker and tying the first hose string back to the buoy in a bay.
[0018] O sistema para transferência de hidrocarbonetos líquidos de navio para navio, preferivelmente ainda compreende uma primeira embarcação de suporte equipada para lidar com a primeira coluna de mangueira para conexão e desconexão do primeiro navio-tanque. O sistema pode adicionalmente compreender uma segunda embarcação de suporte equipada para lidar com a segunda coluna de mangueira para conexão e desconexão do segundo navio-tanque.[0018] The system for transferring liquid hydrocarbons from ship to ship preferably further comprises a first support vessel equipped to handle the first hose string for connecting and disconnecting the first tanker. The system may further comprise a second support vessel equipped to handle the second hose string for connecting and disconnecting the second tanker.
[0019] Preferivelmente, a boia compreende um sistema de proteção contra sobretensão incluindo um tanque de compensação conectado ao conduíte de fluido. Uma válvula de alívio de pressão entre o conduíte de fluido e o tanque de compensação permite que o líquido de hidrocarboneto entre no tanque de compensação a partir do conduíte de fluido quando a pressão no conduíte de fluido excede um nível predeterminado. Um sistema de monitoramento baseado em telemetria determina o nível no tanque de compensação e inclui uma função de alarme.[0019] Preferably, the float comprises an overvoltage protection system including a surge tank connected to the fluid conduit. A pressure relief valve between the fluid conduit and the buffer tank allows hydrocarbon liquid to enter the buffer tank from the fluid conduit when the pressure in the fluid conduit exceeds a predetermined level. A telemetry-based monitoring system determines the level in the surge tank and includes an alarm function.
[0020] Em modalidades preferidas, a boia compreende um sistema de telemetria disposto para transmitir dados e receber dados de pelo menos um do primeiro e do segundo navios-tanques.[0020] In preferred embodiments, the buoy comprises a telemetry system arranged to transmit data to and receive data from at least one of the first and second tankers.
[0021] A invenção será agora descrita a título de exemplo apenas e com referência aos desenhos anexos, nos quais: a Figura 1 é um diagrama de blocos que ilustra um sistema para transferência de navio para navio de produtos de hidrocarboneto de acordo com a presente invenção; a Figura 2 ilustra um sistema para transferência de navio para navio de produtos de hidrocarboneto por meio de uma boia de amarração de ponto único de acordo com uma modalidade da presente invenção; a Figura 3 ilustra um sistema para transferência de navio para navio de produtos de hidrocarboneto por meio de uma boia de amarração de ponto único de acordo com outra modalidade da presente invenção; a Figura 4 ilustra um sistema para transferência de navio para navio de produtos de hidrocarboneto por meio de uma boia de amarração de ponto único de acordo com uma outra modalidade da presente invenção; a Figura 5 mostra uma vista da extremidade e uma vista lateral de uma conexão de meia nau de uma mangueira para um navio-tanque que faz parte de um sistema para transferência de produtos de hidrocarboneto de navio para navio de acordo com uma modalidade da presente invenção; a Figura 6 é uma outra vista da conexão de meia nau da Figura 5 mostrando uma extremidade da mangueira conectada a um coletor de meia nau do navio-tanque; a Figura 7 mostra uma vista lateral de uma conexão em arco de uma mangueira a um navio-tanque fazendo parte de um sistema para transferência de navio para navio de produtos de hidrocarboneto de acordo com uma modalidade da presente invenção; e a Figura 8 é uma outra vista da conexão em arco da Figura 7 mostrando um sistema de carregamento em arco e uma extremidade da mangueira conectada ao tanque por meio de uma fenda em arco. DESCRIÇÃO DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS[0021] The invention will now be described by way of example only and with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 is a block diagram illustrating a system for transferring from ship to ship of hydrocarbon products in accordance with the present invention; Figure 2 illustrates a system for ship-to-ship transfer of hydrocarbon products via a single-point mooring buoy in accordance with an embodiment of the present invention; Figure 3 illustrates a system for ship-to-ship transfer of hydrocarbon products via a single-point mooring buoy in accordance with another embodiment of the present invention; Figure 4 illustrates a system for ship-to-ship transfer of hydrocarbon products via a single-point mooring buoy in accordance with another embodiment of the present invention; Figure 5 shows an end view and a side view of a midship connection of a hose to a tanker that is part of a system for transferring hydrocarbon products from ship to ship in accordance with an embodiment of the present invention. ; Figure 6 is another view of the midship connection of Figure 5 showing one end of the hose connected to a midship manifold of the tanker; Figure 7 shows a side view of an arc connection of a hose to a tanker forming part of a system for ship-to-ship transfer of hydrocarbon products in accordance with an embodiment of the present invention; and Figure 8 is another view of the arch connection of Figure 7 showing an arch loading system and one end of the hose connected to the tank via an arched slot. DESCRIPTION OF THE PREFERRED FORMS
[0022] A presente invenção provê um método para transferência de hidrocarbonetos líquidos entre dois navios-tanques usando uma boia de amarração de ponto único (SPM). O método vai normalmente ser usado para transferir óleo bruto, mas pode ser usado para transferir outros hidrocarbonetos líquidos, incluindo produtos de hidrocarbonetos refinados, gás natural liquefeito e gás liquefeito de petróleo. Consequentemente, será entendido que na seguinte descrição, as referências a óleo e óleo bruto podem ser mais geralmente consideradas a ser referências a qualquer hidrocarboneto líquido.[0022] The present invention provides a method for transferring liquid hydrocarbons between two tankers using a single point mooring buoy (SPM). The method will normally be used to transfer crude oil, but can be used to transfer other liquid hydrocarbons, including refined hydrocarbon products, liquefied natural gas and liquefied petroleum gas. Accordingly, it will be understood that in the following description, references to oil and crude oil may more generally be considered to be references to any liquid hydrocarbon.
[0023] Prevê-se que este sistema será usado para transferir óleo de um navio-tanque equipado com um sistema de posicionamento dinâmico (navio- tanque DP) para um navio-tanque convencional, que não inclui um sistema de posicionamento dinâmico. Isso libera o navio-tanque DP para retornar a uma produção offshore de óleo ou instalação de processamento, enquanto o navio- tanque convencional pode viajar distâncias mais longas para uma instalação de processamento local em terra ou adiante para outro destino. Isso é vantajoso, pois os navios-tanques DP são significativamente mais caros do que os navios-tanques convencionais, tanto em termos de custo de construção quanto de custos de funcionamento diário.[0023] It is anticipated that this system will be used to transfer oil from a tanker equipped with a dynamic positioning system (DP tanker) to a conventional tanker, which does not include a dynamic positioning system. This frees up the DP tanker to return to an offshore oil production or processing facility, while the conventional tanker can travel longer distances to a local onshore processing facility or onward to another destination. This is advantageous as DP tankers are significantly more expensive than conventional tankers, both in terms of construction cost and daily running costs.
[0024] Este sistema tem vantagens particulares em locais offshore que frequentemente experimentam condições climáticas adversas e onde há dependência de navios-tanques equipados com posicionamento dinâmico para transferir óleo com segurança para exportação ou transporte longe do local offshore ou campo de óleo.[0024] This system has particular advantages in offshore locations that often experience adverse weather conditions and where there is reliance on dynamically positioning-equipped tankers to safely transfer oil for export or transport away from the offshore location or oil field.
[0025] A descrição a seguir descreve uma modalidade da invenção em que um navio-tanque DP está transferindo hidrocarboneto líquido para um navio-tanque de convenção por meio de uma boia de amarração de ponto único.[0025] The following description describes an embodiment of the invention wherein a DP tanker is transferring liquid hydrocarbon to a convention tanker via a single point mooring buoy.
[0026] A boia de amarração de ponto único 10 está localizada nas proximidades de uma unidade flutuante de produção, armazenamento e descarregamento (FPSO) ou outra instalação de produção de óleo offshore, tal como um poço de petróleo ou plataforma de petróleo. Preferivelmente, a boia 10 está localizada a menos de um dia do tempo de trânsito da embarcação DP da unidade FPSO ou outra instalação. A boia pode, por exemplo, estar localizada entre 8,046 a 1126,5 km (5 milhas e 700 milhas) de distância da unidade FPSO ou outra instalação. Mais preferivelmente, a boia está localizada a cerca de 80,46 km (50 milhas) de distância da unidade FPSO ou outra instalação.[0026] Single
[0027] A boia SPM 10 compreende um corpo principal 12 e uma pluralidade de correntes de âncora ou correntes de amarração 13 que ancoram a boia 10 ao fundo do mar. No sistema da presente invenção, a boia SPM 10 não está conectada a um coletor de extremidade de oleoduto ou tubulação submarina e, portanto, não inclui um riser flexível. A boia SPM 10 é configurada para permitir a transferência direta de mercadorias de navio para navio e compreende um conduíte de fluido 14 terminando em uma primeira extremidade em um primeiro conector de mangueira ou primeira porta 16 e em uma segunda extremidade em um segundo conector de mangueira ou segunda porta 18. O conduíte de fluido 14, portanto, conecta diretamente a primeira porta 16 e a segunda porta 18.[0027] The
[0028] Na modalidade ilustrada, a boia SPM 10 compreende adicionalmente um sistema de proteção de sobretensão incluindo um vaso acumulador ou tanque de compensação 20. Um tubo 22 estende-se do conduíte de fluido 14 para o tanque de compensação 20. Uma válvula de alívio de pressão 24 é disposta no tubo 22 e está configurada para permitir o fluxo de fluido ao longo do tubo 22 quando a pressão no conduíte de fluido 14 excede um valor predefinido. Se a pressão no conduíte de fluido 14 sobe acima do valor predefinido devido a, por exemplo, uma válvula em um dos navios-tanques fechando de repente, a válvula de alívio de pressão 24 se abrirá e permitirá que o óleo flua do conduíte de fluido 14 para o tanque de compensação 20. A boia SPM 10 pode incluir uma bomba disposta para bombear hidrocarboneto líquido do tanque de compensação 20. Isso permite que o tanque de compensação 20 seja esvaziado e o hidrocarboneto líquido seja transferido para um navio-tanque 2, 4.[0028] In the illustrated embodiment, the
[0029] A boia SPM 10 compreende adicionalmente um sistema de telemetria configurado para reunir informações e transmitir dados de e para os navios-tanques 2, 4. Os dados preferivelmente incluem as condições meteorológicas, as condições do mar, tal como a corrente das ondas e os dados de localização. Os navios-tanques 2, 4 receberão os dados de telemetria da boia 10 e usarão os dados, em particular, para auxiliar durante a amarração. Os dados serão usados pelo navio-tanque DP 4 para manter a posição em relação à boia 10 e o outro navio-tanque, conforme descrito mais abaixo. O navio-tanque DP 4 será, portanto, equipado com o software necessário para receber e processar os dados de telemetria da boia 10, bem como do outro navio-tanque. Além disso, durante a transferência de hidrocarbonetos líquidos de navio para navio, os dados incluirão pressão, taxas de fluxo e outros dados relacionados a transferência do líquido. O sistema de telemetria pode ser configurado para prover um sistema de desligamento de emergência. O sistema de desligamento de emergência pode ser configurado para acionar acoplamentos de desconexão de emergência nos navios-tanques e para monitorar as condições, tais como proteção contra sobretensão.[0029] The
[0030] O sistema de telemetria de boia SPM pode incluir meios para detectar se há um derramamento de óleo em torno da boia. Tal sistema pode, por exemplo, ser um sistema desenvolvido pela modificação da tecnologia avançada do instrumento.[0030] The SPM buoy telemetry system may include means to detect if there is an oil spill around the buoy. Such a system may, for example, be a system developed by modifying advanced instrument technology.
[0031] Uma primeira mangueira ou coluna de mangueira 26 é conectada em uma primeira extremidade 28 ao primeiro conector de mangueira (primeira porta) 16 da boia 10. Uma segunda mangueira ou coluna de mangueira 30 é conectada em uma primeira extremidade 32 ao segundo conector de mangueira (segunda porta) 18 da boia 10. Cada uma das primeira e segunda colunas de mangueira 26, 30 é preferivelmente entre 200m e 400m de comprimento e, mais preferivelmente, cerca de 300m de comprimento. A segunda coluna de mangueira 30 pode ser mais longa do que a primeira coluna de mangueira 26. Na modalidade de ilustração, cada uma das colunas de mangueira 26, 30 compreende uma mangueira flutuante. Cada uma das colunas de mangueira 26, 30 também incluem um acoplamento de separação marítimo (MBC) 34. O MBC 34 é configurado para automaticamente desligar o fluxo ao longo da coluna de mangueira 26, 30 no evento de uma carga de tração adversa na coluna de mangueira 26, 30.[0031] A first hose or
[0032] Cada um dos navios-tanques 2, 4 preferivelmente inclui um acoplamento de desconexão de emergência, desligamento de emergência e acoplamento de desconexão ou acoplamento de liberação de emergência (ERC) 36 conectado a um coletor. Quando cada uma das colunas de mangueira 26, 30 está conectada ao respectivo navio-tanque 2, 4, o ERC é, portanto, disposto em uma segunda extremidade 38, 40 da coluna de mangueira 26, 30. O ERC fará parte de um sistema de desconexão de emergência que também inclui software ou sistemas de controle associados. O ERC 36 é projetado, em uma situação de emergência, ou quando acionado pelo sistema de telemetria da boia SPM 10, interromper o fluxo através do acoplamento 36 e separar. O ERC 36, portanto, faz com que a coluna de mangueira 26, 30 se separe do navio-tanque 2, 4. Um mecanismo de válvula de corte dentro do ERC 36 bloqueia o fluxo de modo que quando o acoplamento 36 separa ambas as partes do acoplamento 36 são bloqueadas ou desligadas tal que não há perda ou perda mínima de óleo da coluna de mangueira 26, 30.[0032] Each of the tankers 2, 4 preferably includes an emergency disconnect coupling, emergency disconnect and disconnect coupling or emergency release coupling (ERC) 36 connected to a manifold. When each of the
[0033] Quando não está em uso, cada uma das colunas de mangueira 26, 30 é amarrada de volta à boia 10 em uma baia. As colunas de mangueira 26, 30, portanto, permanecem flutuando na superfície do mar em torno da boia 10.[0033] When not in use, each of the
[0034] Um cabo de amarração 42 é conectado à boia SPM 10 em sua primeira extremidade. O cabo 42 terá normalmente cerca de 60 m de comprimento. Uma outra linha de recolhimento ou corda é preferivelmente presa ao cabo 42. A linha de recolhimento tem preferivelmente cerca de 200 m de comprimento.[0034] A mooring cable 42 is connected to the
[0035] Duas embarcações de apoio ou barcos de apoio, como rebocadores, (não mostrado) estão disponíveis para ajudar a conectar o cabo 42 e as colunas de mangueira 26, 30 aos navios-tanques 2, 4, conforme descrito mais abaixo. As embarcações de apoio também são configuradas para auxiliar a manter a posição de um ou de ambos os navios-tanques 2, 4, se necessário. Cada uma das embarcações de apoio também será equipada com equipamentos de poluição e segurança, tais como uma ou mais barreiras, equipamentos de recuperação de derramamento de óleo (escumadeiras), tanques de armazenamento para líquido recuperado, spray de detergente, braços pulverizadores e equipamento de combate a incêndios.[0035] Two support vessels or support boats such as tugs (not shown) are available to help connect cable 42 and
[0036] Em uma primeira fase do método para transferência de hidrocarbonetos líquidos de navio para navio, um primeiro, navio-tanque convencional 2 aproxima-se da boia SPM 10. Uma primeira da embarcação de suporte estende o cabo de amarração 42. O primeiro navio-tanque 2 está amarrado à boia 10 pelo cabo 42.[0036] In a first stage of the method for transferring liquid hydrocarbons from ship to ship, a first, conventional tanker 2 approaches the
[0037] A primeira coluna de mangueira 26 é então estendida e apresentada ao navio-tanque 2 pela embarcação de apoio. A segunda extremidade 38 da primeira coluna de mangueira 26 está conectada ao primeiro navio-tanque 2 em seu coletor de meia nau 44. A primeira embarcação de apoio permanece perto do primeiro navio-tanque 2, para auxiliar na manobra do primeiro navio-tanque 2, se necessário.[0037] The
[0038] Como o primeiro navio-tanque 2 está conectado à boia SPM 10 pelo cabo 42, será apreciado que o primeiro navio-tanque 2 está livre para se movimentar em torno da boia 10 de acordo com a direção do vento.[0038] As the first tanker 2 is connected to the
[0039] Um navio-tanque DP 4 então se aproxima da boia SPM 10 e mantém a posição em uma localização predefinida em relação à boia SPM 10 e ao primeiro navio-tanque 2. O navio-tanque DP 4 é preferivelmente posicionado entre 50m e 600m tanto do primeiro navio-tanque 2 quanto da boia SPM 10. Em algumas situações, o navio-tanque DP 4 manterá a posição fora do quarto de estibordo do primeiro navio-tanque 2. Telemetria recebida pelo navio-tanque DP 4 da boia SPM 10 e/ou do primeiro navio-tanque irá ajudar a manter a posição correta, mesmo quando o primeiro navio-tanque 2 está se movendo pelo vento.[0039] A DP 4 tanker then approaches the
[0040] A segunda coluna de mangueira 30 é então estendida e apresentada ao navio-tanque DP 4 pela segunda embarcação de apoio. A segunda extremidade 40 da segunda coluna de mangueira 30 é conectada ao navio-tanque DP 4 em seu coletor de meia nau 46 ou através de sua fenda da proa 48. Normalmente, a fenda da proa de um navio-tanque é configurada para carregamento; no entanto, a fenda da proa do navio-tanque DP pode ser configurada ou adaptada para permitir a descarga de óleo do navio-tanque DP nas taxas de fluxo necessárias.[0040] The
[0041] A Figura 2 ilustra um arranjo no qual a segunda coluna de mangueira 30 é conectada ao coletor de meia nau 46 do navio-tanque DP 4. Figuras 3 e 4 ilustram arranjos nos quais a segunda coluna de mangueira 30 é conectada através da fenda da proa 48 do navio-tanque DP 4.[0041] Figure 2 illustrates an arrangement in which the
[0042] Uma vez que ambas as colunas de mangueira 26, 30 estão conectadas, o navio-tanque DP 4 bombeia óleo através da segunda coluna de mangueira 30, através do conduíte de fluido 14 da boia 10, e através da primeira coluna de mangueira 26 para o primeiro navio-tanque 2.[0042] Once both
[0043] Após a conclusão da transferência de óleo, o navio-tanque DP 4 preferivelmente descarrega a segunda coluna de mangueira 30 com água do mar antes que a segunda coluna de mangueira 30 seja desconectada do navio- tanque DP 4. Mais preferivelmente, o navio-tanque DP 4 descarrega a segunda coluna de mangueira 30, o conduíte de fluido 14 e a primeira coluna de mangueira 26 com água do mar. Isso significa que as colunas da mangueira 26, 30 não são deixadas cheias de óleo quando são desconectadas dos navios- tanques 2, 4. Isso minimiza o risco de derramamento de óleo durante desconectar as colunas da mangueira 26, 30 e quando as colunas da mangueira 26, 30 estiverem amarradas de volta à boia 10, por exemplo, se uma ou ambas as colunas de mangueira 26, 30 forem danificadas devido a um contato.[0043] Upon completion of the oil transfer, the DP tanker 4 preferably discharges the
[0044] A segunda coluna de mangueira 30 é desconectada do navio- tanque DP 4 e está amarrada de volta para a boia SPM 10 em uma baia. O navio-tanque DP 4 está então livre para partir e retornar para o campo de óleo ou FPSO para recarregar.[0044] The
[0045] A primeira coluna de mangueira 26 é desconectada do primeiro navio-tanque 2 e é amarrada de volta a boia 10 em uma baia. O cabo 42 é desconectado do navio-tanque 2 e o navio-tanque 2 está livre para partir. O primeiro navio-tanque 2 pode transportar o óleo para uma refinaria local ou para outro destino.[0045] The
[0046] Em modalidades preferidas, as colunas de mangueira 26, 30 são amarradas de volta à boia 10 em uma baia durante as manobras dos navios-tanques 2, 4. Assim que os navios-tanques 2, 4 tiverem partido as segundas extremidades 38, 40 das colunas de mangueira 26, 30 podem ser liberadas da boia 10 de modo que as colunas da mangueira 26, 30 se estendam a partir da boia 10. As colunas de mangueira 26, 30 podem, portanto, se mover em torno da boia 10.[0046] In preferred embodiments,
[0047] No cenário acima, o primeiro navio-tanque 2 e o navio-tanque DP 4 eram de tamanho semelhante ou capacidade tal que um único navio- tanque DP 4 transferiu sua carga para o navio-tanque convencional 2, que então partiu. Nestes cenários, a classe de ambos os navios-tanques DP 4 e o navio-tanque convencional 2 pode ser Suezmax, tendo um tamanho de 120.000 - 200.000 DWT (toneladas de porte bruto).[0047] In the above scenario, the first tanker 2 and the tanker DP 4 were of similar size or capacity such that a single tanker DP 4 transferred its cargo to the conventional tanker 2, which then departed. In these scenarios, the class of both the DP 4 tankers and the conventional 2 tanker can be Suezmax, having a size of 120,000 - 200,000 DWT (dwt tons).
[0048] Em outros cenários, o navio-tanque convencional 2 pode ser significativamente maior do que o navio-tanque DP 4. Nestes cenários, um primeiro navio-tanque DP 4 pode transferir sua carga para o navio-tanque convencional 2 que está amarrado à boia SPM 10. Após o primeiro navio- tanque DP 4 ter partido, o navio-tanque convencional 2 pode permanecer amarrado e aguardar um segundo navio-tanque DP 4. Um segundo navio- tanque DP 4 pode então transferir sua carga para o mesmo navio-tanque convencional 2. Nestes cenários, a classe de cada um dos navios-tanques DP 4 pode ser Suezmax, tendo um tamanho de 120.000 - 200.000 DWT (toneladas de porte bruto) e a classe do navio-tanque convencional 2 pode ser Transportadores de Petróleo Bruto Muito Grandes (VLCC) tendo um tamanho de 200.000 - 320.000 DWT.[0048] In other scenarios, conventional tanker 2 may be significantly larger than DP tanker 4. In these scenarios, a first DP tanker 4 may transfer its cargo to conventional tanker 2 which is moored to the
[0049] Em outras modalidades, o primeiro navio-tanque pode ser um navio-tanque de armazenamento flutuante. Nessas modalidades, o navio- tanque de armazenamento flutuante é amarrado à boia pelo cabo de amarração, como descrito acima. A segunda extremidade da primeira coluna da mangueira é conectada ao coletor de meia nau do navio-tanque de armazenamento flutuante.[0049] In other embodiments, the first tanker may be a floating storage tanker. In these embodiments, the floating storage tanker is moored to the buoy by the mooring cable, as described above. The second end of the first hose column is connected to the midship manifold of the floating storage tanker.
[0050] Em uso, o navio-tanque DP bombeia óleo através da segunda coluna da mangueira, através do conduíte de fluido da boia e através da primeira coluna de mangueira para o navio-tanque de armazenamento flutuante. Em algumas circunstâncias, o óleo (ou outro hidrocarboneto) pode então ser armazenado por um período de tempo no navio-tanque de armazenamento flutuante para futura transferência para um navio-tanque de exportação. Em outras circunstâncias, um navio-tanque de exportação pode ser amarrado ao navio-tanque de armazenamento flutuante, ao mesmo tempo que o navio-tanque DP é conectado à boia pela segunda coluna da mangueira. Nessas modalidades, uma terceira coluna de mangueira é conectada entre o navio-tanque de armazenamento flutuante e navio-tanque de exportação. Em uso, o navio-tanque DP preferivelmente bombeia óleo através da segunda coluna de mangueira, através do conduíte de fluido da boia, através da primeira coluna de mangueira, através de tubulações do navio-tanque de armazenamento flutuante, e diretamente no navio-tanque de exportação por meio da terceira coluna de mangueira.[0050] In use, the DP tanker pumps oil through the second hose column, through the buoy fluid conduit and through the first hose column to the floating storage tanker. In some circumstances, the oil (or other hydrocarbon) may then be stored for a period of time on the floating storage tanker for future transfer to an export tanker. In other circumstances, an export tanker can be tethered to the floating storage tanker, at the same time the DP tanker is connected to the buoy by the second hose column. In these arrangements, a third hose string is connected between the floating storage tanker and the export tanker. In use, the DP tanker preferably pumps oil through the second hose string, through the buoy fluid conduit, through the first hose string, through pipelines of the floating storage tanker, and directly into the tanker. export via the third hose column.
[0051] Embora na modalidade descrita acima o óleo tenha sido transferido do navio-tanque DP 4 para o navio-tanque convencional 2, em outras modalidades a transferência de hidrocarboneto líquido pode ser do primeiro navio-tanque 2 para o segundo navio-tanque 4. Em particular, a transferência de hidrocarboneto líquido pode ser a partir do navio-tanque convencional 2 para o navio-tanque DP 4, em vez do navio-tanque DP 4 para o navio-tanque convencional 2.[0051] Although in the modality described above the oil has been transferred from the DP tanker 4 to the conventional tanker 2, in other ways the transfer of liquid hydrocarbon can be from the first tanker 2 to the second tanker 4 In particular, the transfer of liquid hydrocarbon may be from conventional tanker 2 to DP tanker 4, instead of DP tanker 4 to conventional tanker 2.
[0052] Será apreciado que o sistema da presente invenção é mais flexível do que o fornecimento de portas em locais fixos, e pode ser usado em vários locais ao redor do mundo. Além disso, o uso de uma boia de amarração de ponto único para a transferência de hidrocarbonetos líquidos pode ser mais segura do que trazer um navio-tanque para uma porta.[0052] It will be appreciated that the system of the present invention is more flexible than providing doors at fixed locations, and can be used in various locations around the world. In addition, using a single-point mooring buoy for the transfer of liquid hydrocarbons can be safer than bringing a tanker to a port.
[0053] A presente invenção oferece benefícios e redução de risco, mantendo os navios-tanques em águas profundas longe de áreas ambientalmente sensíveis e, portanto, provê um sistema e método mais seguro, confiável e flexível que permite óleo ou outro hidrocarboneto líquido, a ser transferido entre um navio-tanque DP e um navio-tanque convencional e que pode ser usado para minimizar o período de tempo para o qual um navio- tanque DP está longe de uma instalação de produção offshore, como uma FPSO.[0053] The present invention offers benefits and risk reduction by keeping deep water tankers away from environmentally sensitive areas and therefore provides a safer, more reliable and flexible system and method that allows oil or other liquid hydrocarbons to be be transferred between a DP tanker and a conventional tanker and which can be used to minimize the period of time for which a DP tanker is away from an offshore production facility such as an FPSO.
[0054] Outras modificações e variações não explicitamente descritas acima também podem ser contempladas sem que se afaste do escopo da invenção, conforme definido nas reivindicações anexas.[0054] Other modifications and variations not explicitly described above may also be contemplated without departing from the scope of the invention, as defined in the appended claims.
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