BRPI0605160B1

BRPI0605160B1 - FLUID STORAGE AND TRANSFER SYSTEM WITH PRESSURE EQUALIZATION IN SUBMARINE ENVIRONMENT AND METHOD OF INSTALLATION

Info

Publication number: BRPI0605160B1
Application number: BRPI0605160-0A
Authority: BR
Inventors: Roberto Rodrigues
Original assignee: Petroleo Brasileiro S.A. - Petrobras
Priority date: 2006-10-13
Filing date: 2006-10-13
Publication date: 2019-05-14
Also published as: BRPI0605160A

Abstract

sistema de armazenamento e transferência de fluidos com equalização de pressão em ambiente submarino e método de instalação do mesmo é descrito um sistema de armazenamento e transferência de fluidos que utiliza tanques solidários a uma estrutura de base e que opera em condições de equalização de pressão interna pela pressão hidrostática da água do mar em uma profundidade de instalação em ambiente submarino. o sistema inclui um tanque principal; um tanque auxiliar interconectado com o tanque principal; um elemento para permitir a equalização de pressão; e uma barreira física para impedir o contato direto entre o fluido e a água do mar no interior do sistema. também é descrito um método de instalação do sistema em ambiente submarino e um método de construção e montagem de tanques poliédricos utilizados no sistema.Underwater pressure equalization fluid transfer and storage system and method of installation thereof is described a fluid transfer and storage system which utilizes tanks attached to a base structure and which operates under internal pressure equalization conditions by hydrostatic pressure of seawater at a depth of installation in an underwater environment. The system includes a main tank; an auxiliary tank interconnected with the main tank; an element for enabling pressure equalization; and a physical barrier to prevent direct contact between fluid and seawater within the system. Also described is a method of installation of the system in an underwater environment and a method of construction and assembly of polyhedral tanks used in the system.

Description

SISTEMA DE ARMAZENAMENTO E TRANSFERÊNCIA DE FLUIDOS COM EQUALIZAÇÃO DE PRESSÃO EM AMBIENTE SUBMARINO E MÉTODO DE INSTALAÇÃO DO MESMOFLUID STORAGE AND TRANSFER SYSTEM WITH PRESSURE EQUALIZATION IN SUBMARINE ENVIRONMENT AND INSTALLATION METHOD OF THE SAME

CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF THE INVENTION

A presente invenção se insere no campo de sistemas de armazenamento e transferência de fluidos, em estado líquido e/ou gasoso, em grandes profundidades submarinas. Mais especificamente, o sistema compreende tanques, com equalização de pressão interna pela pressão hidrostática da água do mar na profundidade de instalação do sistema, e uma barreira física que impede o contato direto entre o fluido armazenado e a água do mar. Este sistema minimiza o risco de contaminação ao ambiente submarino e evita a formação de hidratos sólidos do fluido armazenado na produção de petróleo.The present invention is inserted in the field of fluid storage and transfer systems, in liquid and / or gaseous state, at great underwater depths. More specifically, the system comprises tanks, with internal pressure equalization by the hydrostatic pressure of the sea water at the depth of installation of the system, and a physical barrier that prevents direct contact between the stored fluid and the sea water. This system minimizes the risk of contamination to the underwater environment and prevents the formation of solid hydrates from the fluid stored in oil production.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION

A produção de petróleo de reservatórios localizados em águas profundas é acompanhada de grande complexidade em termos de instalações e equipamentos requeridos para o armazenamento e transporte de fluidos hidrocarbonetos para instalações em terra.The production of oil from reservoirs located in deep waters is accompanied by great complexity in terms of the facilities and equipment required for the storage and transport of hydrocarbon fluids to onshore installations.

Usualmente, após o escoamento do petróleo dos poços produtores até a superfície, onde está localizada uma Unidade Estacionária de Produção (UEP), faz-se um pré-processamento do fluido produzido - uma mistura de óleo, gás e água. Feita a separação, dá-se um destino ao gás, injeta-se ou trata-se a água para posterior descarte e transporta-se o óleo (agora uma mistura monofásica) para as instalações em terra.Usually, after the flow of oil from the production wells to the surface, where a Stationary Production Unit (UEP) is located, a pre-processing of the produced fluid is done - a mixture of oil, gas and water. After the separation, the gas is given a destination, the water is injected or treated for later disposal and the oil (now a single-phase mixture) is transported to the onshore installations.

O gás produzido - uma fração de hidrocarbonetos mais leves também denominado gás natural, compreende uma mistura de metano, contendo de 80% a 95%, e outros gases mais pesados tais como: etano, propano, butano e pentano. Este gás pode ser encontrado associado ao óleo em um mesmo reservatório ou sozinho em reservatórios de gás não associado.The gas produced - a fraction of lighter hydrocarbons also called natural gas, comprises a mixture of methane, containing from 80% to 95%, and other heavier gases such as: ethane, propane, butane and pentane. This gas can be found associated with oil in the same reservoir or alone in reservoirs of non-associated gas.

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Na indústria de petróleo, o aproveitamento e o transporte do gás natural é um dos maiores desafios, já que requer altos investimentos em instalações, tais como: gasodutos, sistema de liquefação com armazenamento criogênico, sistemas de gás natural comprimido, e etc.In the oil industry, the use and transportation of natural gas is one of the biggest challenges, since it requires high investments in facilities, such as: gas pipelines, liquefaction system with cryogenic storage, compressed natural gas systems, etc.

Desta forma, os reservatórios de gás somente são economicamente explorados quando o volume justifica grandes investimentos em instalações de escoamento e transporte do gás para as instalações em terra.In this way, gas reservoirs are only economically exploited when the volume justifies major investments in gas flow and transport facilities to onshore facilities.

Por muitos anos, os campos submarinos de petróleo foram 10 explorados sendo queimado o gás produzido sem qualquer aproveitamento energético do mesmo. Atualmente, devido à legislação ambiental, que limita a emissão desnecessária de CO₂ e o desperdício energético, torna-se fundamental o desenvolvimento de alternativas para o aproveitamento do gás natural tais que viabilizem a produção econômica 15 desses campos.For many years, 10 subsea oil fields were explored and the gas produced was burned without any use of energy from it. Currently, due to environmental legislation, which limits the unnecessary emission of CO ₂ and energy waste, it is essential to develop alternatives for the use of natural gas such as to enable the economic production 15 of these fields.

Uma alternativa aplicável para reservatórios de gás, de pequeno ou médio volume, é o armazenamento temporário do gás em tanques pulmões submarinos e o transporte por embarcações de alívio, conhecidas como “shuttle tanks” dotadas de tanques do tipo vaso de pressão. Esta 20 alternativa dispensa a construção de uma (UEP) com capacidade de armazenamento de gás comprimido, ou de gasodutos, ou de sistemas de liquefação de gás.An alternative applicable for gas reservoirs, of small or medium volume, is the temporary storage of the gas in submarine lung tanks and the transport by relief vessels, known as "shuttle tanks" equipped with pressure vessel type tanks. This alternative does not require the construction of a (UEP) with the capacity to store compressed gas, or gas pipelines, or gas liquefaction systems.

Diferentes tipos de tanques de armazenamento submarino têm sido utilizados, desde a segunda guerra mundial, em instalações em águas 25 rasas. Atualmente, com o desenvolvimento da indústria de petróleo e a produção em ambientes submarinos, particularmente em águas cada vez mais profundas e distantes das instalações em terra, torna-se atrativa a utilização de tanques pulmões submarinos, tanto para armazenamento de gás como de óleo. Estes tanques permitem acumular um volume 30 correspondente a alguns dias de produção para posterior mobilização deDifferent types of subsea storage tanks have been used, since World War II, in shallow water facilities. Currently, with the development of the oil industry and production in subsea environments, particularly in waters that are increasingly deeper and farther from onshore facilities, it is attractive to use subsea lung tanks for both gas and oil storage. These tanks allow the accumulation of a volume 30 corresponding to a few days of production for later mobilization of

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3/16 uma embarcação de alívio, e, em uma movimentação de poucas horas de duração, o volume acumulado pode ser transferido (offloading), sendo transportado, em seguida, para instalações em terra.3/16 a relief vessel, and, in a few hours' duration, the accumulated volume can be transferred (offloading), being then transported to onshore installations.

Na produção de petróleo, entre as principais aplicações de sistemas de armazenamento de fluidos em ambiente submarino, tem-se:In oil production, among the main applications of fluid storage systems in an underwater environment, there are:

- armazenamento de gás;- gas storage;

- armazenamento de óleo morto (líquido);- storage of dead oil (liquid);

- armazenamento de produtos utilizados em operações de perfuração e completação de poços;- storage of products used in drilling and well completion operations;

- aumento do tempo de residência de um petróleo produzido em um tanque pulmão, antes do processamento primário;- increase in the residence time of oil produced in a lung tank, before primary processing;

- queima zero de gás até definir a construção de gasoduto e instalações associadas;- zero gas flaring until defining the construction of the pipeline and associated facilities;

- queima zero de gás em sistemas de testes de longa duração em poços 15 produtores;- zero gas flaring in long-term test systems in 15 producer wells;

- produção para uma (UEP) que não possui capacidade de armazenamento;- production for a (UEP) that does not have storage capacity;

- aumento da segurança de sistemas de produção localizados em regiões com grande probabilidade de ocorrência de fenômenos naturais de risco, tais como furacões;- increased security of production systems located in regions with a high probability of occurring natural risky phenomena, such as hurricanes;

- produção de petróleo de reservatórios com volumes recuperáveis, baixos e médios;- oil production from reservoirs with recoverable, low and medium volumes;

- transporte e reaproveitamento do sistema de armazenamento (tanques, etc) para outras locações.- transport and reuse of the storage system (tanks, etc.) for other locations.

São conhecidos diversos sistemas de armazenamento de hidrocarbonetos - petróleo e produtos derivados - em tanques de volumes variáveis. Nestes sistemas, usualmente, o produto líquido é armazenado em um cilindro com um teto flutuante que acompanha a variação de volume e promove a vedação entre o líquido armazenado e a atmosfera.Several hydrocarbon storage systems - oil and oil products - are known in tanks of varying volumes. In these systems, the liquid product is usually stored in a cylinder with a floating roof that follows the volume variation and promotes the sealing between the stored liquid and the atmosphere.

Uma das limitações destes sistemas, tais como os descritos nas patentesOne of the limitations of these systems, such as those described in patents

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US 6,164,479 e US 4,036,394 é a aplicabilidade somente para armazenamento em instalações em terra sob pressão atmosférica.US 6,164,479 and US 4,036,394 is applicable only for storage in onshore installations under atmospheric pressure.

A patente US 4,662,386 trata de um sistema de armazenamento de fluidos em ambiente submarino, cujo tanque principal é compensado por 5 um volume igual de água confinada no interior de um tanque auxiliar constituído por uma membrana flexível, para evitar a contaminação pela água do mar. Tal água confinada é utilizada para o deslocamento do hidrocarboneto armazenado, por meio de operações de enchimento ou esvaziamento do tanque principal, onde a água confinada mantém contato 10 direto com o hidrocarboneto armazenado. Esta solução apresenta limitações de aplicação em armazenamento de hidrocarbonetos gasosos em ambientes submarinos de grandes profundidades, onde existe o risco de bloqueio do fluxo do fluido armazenado devido à geração de hidratos sólidos por contato direto da água com o gás (hidrocarbonetos) em 15 condições de altas pressões combinadas com baixas temperaturas. Além disso, trata-se de uma configuração complexa no que diz respeito ao aspecto construtivo dos tanques.US patent 4,662,386 deals with a fluid storage system in an underwater environment, whose main tank is compensated by 5 an equal volume of water confined inside an auxiliary tank made up of a flexible membrane, to avoid contamination by sea water. Such confined water is used for displacing the stored hydrocarbon, by filling or emptying the main tank, where the confined water maintains direct contact with the stored hydrocarbon. This solution has application limitations in the storage of gaseous hydrocarbons in underwater environments of great depths, where there is a risk of blocking the flow of the stored fluid due to the generation of solid hydrates by direct contact of the water with the gas (hydrocarbons) in 15 conditions. high pressures combined with low temperatures. In addition, it is a complex configuration with regard to the constructive aspect of the tanks.

Uma vantagem do armazenamento de gás em grandes profundidades submarinas, sob temperaturas da ordem de 2°C a 4°C, 20 compreende um acréscimo do volume armazenado em torno de 6% pelo efeito da temperatura mais baixa que a encontrada em condições de superfície. Ou seja, as baixas temperaturas em grandes profundidades submarinas permitem uma melhor utilização da capacidade de um tanque de armazenamento em ambiente submarino.An advantage of storing gas at great underwater depths, at temperatures of the order of 2 ° C to 4 ° C, 20 comprises an increase in the stored volume of around 6% due to the effect of the lower temperature than that found under surface conditions. That is, the low temperatures at great underwater depths allow a better use of the capacity of a storage tank in an underwater environment.

Em outras palavras, quanto maior a profundidade de uma instalação submarina, maior é a quantidade de gás em um mesmo volume de tanque de armazenamento. Da mesma forma, quanto maior a profundidade de uma instalação submarina, maior a pressão hidrostática externa e maior a quantidade de gás em um volume de tanque com a pressão equalizada 30 pela pressão hidrostática da água do mar.In other words, the greater the depth of an underwater installation, the greater the amount of gas in the same volume of storage tank. Likewise, the greater the depth of an underwater installation, the greater the external hydrostatic pressure and the greater the amount of gas in a tank volume with the pressure equalized by the hydrostatic pressure of the seawater.

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Por outro lado, em um sistema de armazenamento com equalização de pressão, integrado a poços produtores de petróleo, quanto maior for a pressão no fundo do mar maior será a contra pressão aplicada aos poços, o que pode restringir a vazão de produção dos mesmos. Para minimizar 5 este efeito de contra pressão é possível fornecer energia ao fluido na forma de pressão, antes do seu envio para um tanque de armazenamento submarino, o que pode ser realizado por meio de compressores que admitem trabalho com pequenos volumes de líquidos.On the other hand, in a pressure equalization storage system, integrated with oil-producing wells, the greater the pressure on the seabed, the greater the counter pressure applied to the wells, which can restrict their production flow. To minimize this counter pressure effect, it is possible to supply energy to the fluid in the form of pressure, before sending it to an underwater storage tank, which can be accomplished by means of compressors that admit work with small volumes of liquids.

Em função das condições citadas anteriormente, a solução de um 10 sistema de armazenamento de fluidos com equalização da pressão em grandes profundidades submarinas se apresenta como bastante promissora na indústria de petróleo, tendo como principal objetivo o de viabilizar a produção e aproveitamento de reservas marginais de óleo e/ou gás em campos submarinos.Due to the conditions mentioned above, the solution of a fluid storage system with pressure equalization in great underwater depths presents itself as very promising in the oil industry, with the main objective of enabling the production and use of marginal reserves of oil and / or gas in subsea fields.

A patente US 6,817,809 ensina um sistema instalado no fundo do mar para armazenamento e transferência de hidrocarbonetos. Neste, o enchimento e esvaziamento de um tanque de armazenamento se processa em condições de equalização de pressão interna pela pressão externa da água do mar por meio de uma tubulação vertical, como um suspiro mergulhado no fluido armazenado, que comunica o fundo do tanque com a água do mar em uma posição acima do tanque. Entretanto, o sistema não provê elementos de segurança ao meio ambiente, tampouco meios de inibição de formação de hidratos dos hidrocarbonetos armazenados.US patent 6,817,809 teaches a system installed on the seabed for storage and transfer of hydrocarbons. In this, the filling and emptying of a storage tank takes place under conditions of equalization of internal pressure by the external pressure of sea water through a vertical pipe, like a sigh immersed in the stored fluid, which communicates the bottom of the tank with the sea water in a position above the tank. However, the system does not provide elements of safety to the environment, nor means of inhibiting the formation of hydrates from stored hydrocarbons.

Portanto, na literatura técnica especializada, não se tem conhecimento de um sistema de armazenamento de fluidos com equalização de pressão, que combine a maior capacidade de armazenamento com o menor risco de contaminação ao ambiente submarino e de formação de hidratos sólidos do fluido armazenado, tal 30 como vantajosamente revela a presente invenção.Therefore, in the specialized technical literature, there is no knowledge of a fluid storage system with pressure equalization, which combines the largest storage capacity with the lowest risk of contamination to the underwater environment and the formation of solid hydrates from the stored fluid, such 30 as advantageously discloses the present invention.

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SUMÁRIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION

De um modo amplo, a presente invenção trata de um sistema de armazenamento e transferência de fluidos, em ambiente submarino, com equalização de pressão, sendo o sistema indicado para operar em 5 grandes profundidades, em condições de altas pressões combinadas com baixas temperaturas.In a broad way, the present invention deals with a system of storage and transfer of fluids, in an underwater environment, with pressure equalization, being the system indicated to operate at 5 great depths, under conditions of high pressures combined with low temperatures.

O sistema é constituído por tanques onde a pressão do fluido armazenado é equalizada pela pressão externa da água do mar na profundidade de instalação submarina, sendo o sistema dotado de uma 10 barreira física constituída por, pelo menos, um fluido intermediário.The system consists of tanks where the pressure of the stored fluid is equalized by the external pressure of the seawater at the depth of the underwater installation, the system being equipped with a physical barrier consisting of at least one intermediate fluid.

Opcionalmente, o fluido intermediário é mantido em contato direto com, pelo menos, uma membrana complacente.Optionally, the intermediate fluid is kept in direct contact with at least one compliant membrane.

Desta forma, o sistema minimiza o risco de contaminação do ambiente submarino e evita a formação de hidratos sólidos do fluido 15 armazenado.In this way, the system minimizes the risk of contamination of the underwater environment and prevents the formation of solid hydrates from the stored fluid.

Este sistema de armazenamento deve ter, preferencialmente, uma configuração simétrica, que facilite as operações de transporte, por reboque em flutuação, e de instalação em ambiente submarino.This storage system should preferably have a symmetrical configuration, which facilitates transport operations, by floating trailer, and installation in an underwater environment.

O sistema também prevê a construção e montagem de tanques de 20 formato poliédrico por um método bastante simples de ser realizado em um estaleiro ou uma base em terra, o que constitui uma atratividade operacional e econômica para a presente invenção.The system also provides for the construction and assembly of tanks of polyhedral format by a very simple method to be carried out in a shipyard or on a land base, which constitutes an operational and economic attractiveness for the present invention.

Portanto, a aplicação do sistema na produção de petróleo, vantajosamente, permite o armazenamento de fluidos em ambiente 25 submarino de grande profundidade, minimiza riscos de formação de hidratos sólidos de hidrocarbonetos, viabiliza a produção de petróleo em campos afastados das instalações em terra e viabiliza o aproveitamento de reservas marginais de óleo e/ou gás em campos submarinos de produção de petróleo.Therefore, the application of the system in oil production, advantageously, allows the storage of fluids in a deep underwater environment, minimizes risks of formation of solid hydrocarbon hydrates, enables the production of oil in fields away from onshore installations and makes it feasible. the use of marginal oil and / or gas reserves in subsea oil production fields.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

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Os desenhos relacionados, a seguir, meramente ilustram o presente relatório do qual são parte integrante.The related drawings, below, merely illustrate the present report of which they are an integral part.

As Figuras 1A e 1B ilustram uma primeira concretização para o sistema de armazenamento e transferência de fluidos, com um tanque 5 principal (10), um tanque auxiliar (11) fixado sobre o primeiro, e uma barreira física constituída por um fluido intermediário (A) em contato com uma membrana complacente (13).Figures 1A and 1B illustrate a first embodiment for the fluid storage and transfer system, with a main tank 5 (10), an auxiliary tank (11) fixed on the first, and a physical barrier consisting of an intermediate fluid (A ) in contact with a compliant membrane (13).

As Figuras 2A, 2B e 2C ilustram uma segunda concretização para o sistema de armazenamento e transferência de fluidos, com dois tanques e 10 uma barreira física constituída por um fluido intermediário (A) e duas membranas complacentes (23a e 23b), sendo um tanque principal (20) e um tanque auxiliar (21), dispostos lado a lado.Figures 2A, 2B and 2C illustrate a second embodiment for the fluid storage and transfer system, with two tanks and a physical barrier consisting of an intermediate fluid (A) and two compliant membranes (23a and 23b), one tank main (20) and an auxiliary tank (21), arranged side by side.

A Figura 3A e 3B, ilustram uma terceira concretização para o sistema de armazenamento e transferência de fluidos, com dois tanques e 15 uma barreira física constituída por um fluido intermediário (A) e duas membranas complacentes (33a e 33b), sendo um tanque principal (30), central, posicionado no interior de um segundo tanque auxiliar (31).Figure 3A and 3B, illustrate a third embodiment for the fluid storage and transfer system, with two tanks and a physical barrier consisting of an intermediate fluid (A) and two compliant membranes (33a and 33b), being a main tank (30), central, positioned inside a second auxiliary tank (31).

A Figura 5 ilustra as etapas de um método de construção e montagem de um tanque de conformação poliédrica, em forma de cubo, 20 útil para um sistema de armazenamento de fluidos da presente invenção.Figure 5 illustrates the steps of a method of constructing and assembling a cube-shaped, polyhedral shaped tank 20 useful for a fluid storage system of the present invention.

A Figura 4 ilustra uma instalação submarina, incluindo um sistema (50) de armazenamento de fluidos da presente invenção.Figure 4 illustrates an underwater installation, including a fluid storage system (50) of the present invention.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA MODALIDADE PREFERIDADETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED MODE

A presente invenção trata de um sistema de armazenamento e 25 transferência de fluidos com equalização de pressão em ambiente submarino, que utiliza tanques com geometria tal que privilegia a construção e montagem do sistema em um estaleiro ou uma base, em terra, e o transporte, por reboque em flutuação, até o local de instalação submarina do dito sistema.The present invention deals with a system of storage and transfer of fluids with pressure equalization in an underwater environment, which uses tanks with such geometry that privileges the construction and assembly of the system in a shipyard or a base, on land, and transportation, by floating trailer, to the subsea installation site of said system.

Cabe ressaltar que quanto maior a profundidade de uma instalaçãoIt should be noted that the greater the depth of an installation

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8/16 submarina maior é a pressão hidrostática e menor é a temperatura da água do mar. Conseqüentemente, no caso de armazenamento de hidrocarbonetos, maior é o risco de formação de hidrato caso haja algum contato direto de um constituinte hidrocarboneto gasoso do fluido 5 armazenado com a água do mar sob tais condições submarinas.8/16 submarine higher is the hydrostatic pressure and lower is the sea water temperature. Consequently, in the case of hydrocarbon storage, the risk of hydrate formation is greater if there is any direct contact of a gaseous hydrocarbon constituent of the fluid 5 stored with seawater under such underwater conditions.

No armazenamento de hidrocarbonetos gasosos na indústria de petróleo, a formação de hidratos sólidos, pode restringir e até mesmo bloquear totalmente o fluxo do fluido em uma instalação submarina.In the storage of gaseous hydrocarbons in the oil industry, the formation of solid hydrates can restrict and even completely block the flow of fluid in an underwater installation.

Por outro lado, quanto maior a profundidade submarina de uma 10 instalação de um sistema de armazenamento de fluidos hidrocarbonetos, incluindo óleo e/ou gás produzidos de um reservatório de petróleo, maior a quantidade de gás em um mesmo volume de armazenamento.On the other hand, the greater the underwater depth of a hydrocarbon fluid storage system installation, including oil and / or gas produced from an oil reservoir, the greater the amount of gas in the same storage volume.

Assim, o sistema descrito a seguir, quando utilizado na produção de petróleo, vantajosamente, permite o armazenamento e transferência de 15 fluidos em ambiente submarino de grande profundidade, minimiza riscos de formação de hidratos sólidos do fluido armazenado, viabiliza a produção de petróleo em campos submarinos bastante afastados das instalações em terra e viabiliza a produção de campos submarinos com volumes discretos de produção de óleo e/ou gás.Thus, the system described below, when used in oil production, advantageously allows the storage and transfer of 15 fluids in a deep underwater environment, minimizes risks of formation of solid hydrates from the stored fluid, enables the production of oil in fields submarines far removed from onshore installations and enables the production of subsea fields with discrete volumes of oil and / or gas production.

Tal sistema de armazenamento e transferência de fluidos com equalização da pressão interna pela pressão hidrostática da água do mar em uma dada profundidade de instalação do sistema em ambiente submarino compreende:Such fluid storage and transfer system with internal pressure equalization by sea water hydrostatic pressure at a given depth of installation of the system in an underwater environment comprises:

a) um tanque principal com pelo menos um bocal para entrada e saída de um fluido;a) a main tank with at least one nozzle for entering and leaving a fluid;

b) um tanque auxiliar interconectado com o tanque principal para permitir o deslocamento do fluido no interior do sistema em condições de equalização de pressão;b) an auxiliary tank interconnected with the main tank to allow the displacement of the fluid inside the system under conditions of pressure equalization;

c) um elemento para permitir a equalização de pressão pela pressão da água do mar; ec) an element to allow pressure equalization by sea water pressure; and

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d) uma barreira física para impedir o contato direto entre o fluido e a água do mar no interior do sistema.d) a physical barrier to prevent direct contact between fluid and seawater within the system.

A segurança do sistema é assistida pela barreira física que compreende, pelo menos, um fluido intermediário assim denominado por 5 estar fisicamente posicionado entre a água do mar e o fluido armazenado.The security of the system is assisted by the physical barrier that comprises, at least, an intermediate fluid so called because it is physically positioned between the sea water and the stored fluid.

O fluido intermediário deve possuir características tais que, em caso de vazamento, acarretem baixo impacto ao meio ambiente. Preferencialmente, o fluido intermediário deve ser imiscível com o fluido armazenado e com a água do mar, bem como possibilitar uma mistura 10 com outros fluidos intermediários e uma aditivação com produtos inibidores de formação de hidrato, tais como o etanol. Como exemplo de fluidos intermediários tem-se: um óleo mineral ou vegetal, metil-etilenoglicol e um gás neutro. No caso de armazenamento de hidrocarbonetos pesados o fluido intermediário utilizado pode ser líquido ou gás, por 15 exemplo, o nitrogênio.The intermediate fluid must have characteristics such that, in case of leakage, they have a low impact on the environment. Preferably, the intermediate fluid should be immiscible with the stored fluid and seawater, as well as allowing a mixture 10 with other intermediate fluids and an additive with hydrate formation inhibiting products, such as ethanol. As an example of intermediate fluids we have: a mineral or vegetable oil, methyl ethylene glycol and a neutral gas. In the case of heavy hydrocarbon storage, the intermediate fluid used can be liquid or gas, for example, nitrogen.

Opcionalmente, o fluido intermediário desloca-se no interior do sistema em contato direto com, pelo menos, uma membrana complacente localizada entre o fluido intermediário e a água do mar. Ainda opcionalmente uma segunda membrana complacente é utilizada entre o 20 fluido armazenado e o fluido intermediário.Optionally, the intermediate fluid moves within the system in direct contact with at least one compliant membrane located between the intermediate fluid and the seawater. Optionally, a second compliant membrane is used between the stored fluid and the intermediate fluid.

Na presente invenção, uma membrana complacente entre dois fluidos tem a função de evitar o contato entre eles, aumentando a segurança do sistema. Tais membranas complacentes são preferencialmente constituídas por materiais do tipo elastômero, flexível, 25 em conformação de superfície ou de balão.In the present invention, a compliant membrane between two fluids has the function of preventing contact between them, increasing the safety of the system. Such compliant membranes are preferably made up of flexible, elastomer type materials, 25 in surface or balloon shape.

Embora o fluido intermediário seja preferencialmente imiscível com o fluido armazenado e a água do mar, as membranas complacentes constituem elementos adicionais de segurança operacional do sistema.Although the intermediate fluid is preferably immiscible with the stored fluid and seawater, compliant membranes are additional elements of operational safety of the system.

Portanto, a barreira física do sistema minimiza o risco de 30 contaminação ao ambiente submarino e evita a formação de hidratosTherefore, the physical barrier of the system minimizes the risk of contamination to the underwater environment and prevents the formation of hydrates.

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10/16 sólidos por contato direto entre o fluido armazenado no interior do tanque com a água do mar.10/16 solids by direct contact between the fluid stored inside the tank and the seawater.

Vantajosamente, os tanques utilizados no sistema podem ter a espessura das paredes e o peso da estrutura bastante reduzidos, em 5 virtude de operar em condições de equalização da pressão interna do fluido armazenado pela pressão hidrostática externa da água do mar em grandes profundidades.Advantageously, the tanks used in the system can have the thickness of the walls and the weight of the structure considerably reduced, in virtue of operating under conditions of equalization of the internal pressure of the stored fluid by the external hydrostatic pressure of sea water at great depths.

Da mesma forma, uma geometria simples dos tanques, utilizando chapas planas e retas, preferencialmente unidas em formato poliédrico ou 10 cilíndrico, reduz a calandragem das chapas e o número de soldas executadas em posição sobre cabeça.Likewise, a simple geometry of the tanks, using flat and straight plates, preferably joined in polyhedral or 10 cylindrical shapes, reduces the calendering of the plates and the number of welds carried out overhead.

Um tanque em formato poliédrico, com paredes finas, utilizando chapas planas e retas, pode ser construído e montado em um estaleiro ou em uma base em terra, conforme os passos ilustrados na Fig. 4, segundo 15 as seguintes etapas:A polyhedral tank, with thin walls, using flat and straight plates, can be built and assembled in a shipyard or on a land base, according to the steps illustrated in Fig. 4, according to the following steps:

a) prover chapas metálicas e unir as extremidades por meio de solda até compor as dimensões e formatos geométricos correspondentes a: parede de fundo, parede de topo e paredes laterais definidas para um tanque;a) to provide metal plates and join the ends by means of welding until composing the dimensions and geometric shapes corresponding to: bottom wall, top wall and side walls defined for a tank;

b) dispor as paredes obtidas em (a), correspondentes ao fundo do tanque e às laterais do tanque em um piso plano, em posição de rebatimento para a montagem;b) arrange the walls obtained in (a), corresponding to the bottom of the tank and the sides of the tank on a flat floor, in a folding position for assembly;

c) dispor a parede de topo do tanque obtida em (a) sobre a parede de fundo;c) arrange the tank top wall obtained in (a) on the bottom wall;

d) içar as paredes laterais para a posição vertical, uma a uma, e unir por solda as arestas, resultando em uma estrutura poliédrica oca;d) hoisting the side walls to the vertical position, one by one, and joining the edges by welding, resulting in a hollow polyhedral structure;

e) içar a parede de topo até apoiar nas paredes laterais, verticalizadas obtidas em (d); ee) hoisting the top wall up to the vertical side walls obtained in (d); and

f) unir por solda as arestas para compor um tanque de formato poliédrico.f) weld the edges together to form a polyhedral tank.

Petição 870180168043, de 27/12/2018, pág. 15/35Petition 870180168043, of 12/27/2018, p. 15/35

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Na presente invenção, uma configuração simétrica do sistema favorece a construção em um estaleiro ou uma base em terra e o transporte por reboque em flutuação até o local da instalação submarina, reduzindo significativamente o tempo e os custos envolvidos na instalação.In the present invention, a symmetrical configuration of the system favors construction on a shipyard or on a land base and transport by float trailer to the site of the subsea installation, significantly reducing the time and costs involved in the installation.

A instalação e movimentação para retomada do sistema de armazenamento e transferência, em ambiente submarino, se dá segundo as seguintes etapas:The installation and movement to resume the storage and transfer system, in an underwater environment, takes place according to the following steps:

a) transportar o sistema por reboque em flutuação no mar até um local de instalação submarina;a) transport the system by trailer floating in the sea to an underwater installation location;

b) encher o sistema com fluido intermediário;b) fill the system with intermediate fluid;

c) iniciar a descida do sistema por meio de cabos e com auxílio de uma segunda embarcação;c) start the descent of the system by means of cables and with the aid of a second vessel;

d) fixar o sistema no fundo do mar; ed) fix the system to the seabed; and

e) operar as etapas anteriores, em ordem reversa, para retomar o sistema submerso, recuperando sua flutuabilidade e permitindo o reboque em flutuação até um novo local de instalação submarina.e) operate the previous steps, in reverse order, to resume the submerged system, recovering its buoyancy and allowing the floating tug to a new underwater installation location.

A seguir, para melhor compreensão, são descritas concretizações do sistema de armazenamento e transferência, em ambiente submarino, fazendo-se referência aos desenhos que acompanham este relatório. No entanto os desenhos ilustram esquematicamente algumas possíveis concretizações da invenção, não possuindo, portanto, caráter limitativo.Below, for better understanding, embodiments of the storage and transfer system are described, in an underwater environment, with reference to the drawings accompanying this report. However, the drawings schematically illustrate some possible embodiments of the invention, and therefore do not have a limiting character.

Tais concretizações do sistema constituem uma estrutura integrada, para efeito de construção e montagem, onde os tanques são solidários a uma estrutura de base plana (200), devendo ser selecionadas uma configuração de acordo com as facilidades locais de instalação submarina no fundo do mar (300).Such embodiments of the system constitute an integrated structure, for the purpose of construction and assembly, where the tanks are attached to a flat base structure (200), and a configuration must be selected according to the local facilities for underwater installation on the seabed ( 300).

Embora não mostrado em todas as figuras, um elemento de lastro pode ser aplicado a todas as concretizações do sistema na estrutura de base plana (200). O lastro pode ser constituído por concreto ou de outro material similar, cuja função é fornecer peso ao sistema e impedir aAlthough not shown in all figures, a ballast element can be applied to all embodiments of the system in the flat base structure (200). The ballast may consist of concrete or other similar material, whose function is to provide weight to the system and prevent

Petição 870180168043, de 27/12/2018, pág. 16/35Petition 870180168043, of 12/27/2018, p. 16/35

12/16 flutuação e, em alguns casos, criar uma geometria de apoio e de caimento nos tanques para facilitar o escoamento dos fluidos.12/16 fluctuation and, in some cases, create a support and drop geometry in the tanks to facilitate the flow of fluids.

Também não apresentados nas figuras do presente relatório, o sistema prevê adicionalmente a instalação opcional de um elemento de 5 aquecimento no interior do tanque principal, bem como a instalação de isolamento térmico do sistema, visando facilitar a movimentação de fluidos mais viscosos. Em caso de isolamento térmico, as paredes laterais do tanque devem ser duplas, formando um espaçamento preenchido por um isolante térmico.Also not shown in the figures in this report, the system additionally provides for the optional installation of a heating element inside the main tank, as well as the installation of thermal insulation of the system, in order to facilitate the movement of more viscous fluids. In case of thermal insulation, the side walls of the tank must be double, forming a space filled by a thermal insulator.

As Figuras 1A e 1B apresentam uma primeira concretização do sistema da presente invenção, que compreende um tanque principal (10), um tanque auxiliar (11), e uma barreira física que é constituída por um fluido intermediário (A) e uma membrana complacente (13), sendo tal membrana localizada no interior do tanque principal (10) de modo a 15 impedir o contato direto entre o fluido armazenado e o fluido intermediário (A).Figures 1A and 1B show a first embodiment of the system of the present invention, which comprises a main tank (10), an auxiliary tank (11), and a physical barrier that consists of an intermediate fluid (A) and a compliant membrane ( 13), such membrane being located inside the main tank (10) in order to prevent direct contact between the stored fluid and the intermediate fluid (A).

Nesta concretização, o tanque auxiliar (11) é constituído por um material flexível e expansível em forma de balão complacente, fixado ao tanque principal (10) sobre um lastro (12). Neste caso, o elemento para 20 equalização da pressão interna pela pressão hidrostática externa da água do mar é o próprio tanque auxiliar (11), em virtude do material flexível e complacente constitutivo do tanque.In this embodiment, the auxiliary tank (11) consists of a flexible and expandable material in the form of a compliant balloon, attached to the main tank (10) on a ballast (12). In this case, the element for equalizing the internal pressure by the external hydrostatic pressure of the sea water is the auxiliary tank itself (11), due to the flexible and compliant material constituting the tank.

Na Figura 1A, está representado o tanque principal (10) preenchido por um fluido intermediário (A), sob a pressão externa exercida pela água 25 do mar na profundidade da instalação submarina. Um tubo de conexão (15) é utilizado como um meio de interligação entre um ponto na base do tanque auxiliar (11) e outro ponto na base do tanque principal (10), promovendo a equalização das pressões no interior dos tanques pela pressão hidrostática externa.Figure 1A shows the main tank (10) filled with an intermediate fluid (A), under the external pressure exerted by seawater 25 at the depth of the underwater installation. A connecting tube (15) is used as a means of interconnecting a point at the base of the auxiliary tank (11) and another point at the base of the main tank (10), promoting the equalization of the pressures inside the tanks by the external hydrostatic pressure .

No tanque principal (10), um bocal (14), localizado em um pontoIn the main tank (10), a nozzle (14), located at a point

Petição 870180168043, de 27/12/2018, pág. 17/35Petition 870180168043, of 12/27/2018, p. 17/35

13/16 qualquer na parte superior, permite a entrada de um fluido para armazenamento, fazendo com que o fluido intermediário (A) seja deslocado para o tanque auxiliar (11) em condições de equalização de pressão.13/16 any at the top, allows the entry of a fluid for storage, causing the intermediate fluid (A) to be displaced to the auxiliary tank (11) under pressure equalization conditions.

A Figura 1B, apresenta a condição em que o tanque principal (10) está cheio de um fluido armazenado, e o tanque auxiliar (11), está cheio pelo fluido intermediário (A) que foi deslocado do tanque principal (10) pela entrada do fluido para armazenamento, em condições de equalização de pressão.Figure 1B, shows the condition in which the main tank (10) is filled with a stored fluid, and the auxiliary tank (11), is filled by the intermediate fluid (A) that was displaced from the main tank (10) by the inlet. storage fluid under pressure equalization conditions.

Em operação, o fluido armazenado pode ser transferido e o fluido intermediário (A) retorna do tanque auxiliar (11) em condições de equalização da pressão no sistema.In operation, the stored fluid can be transferred and the intermediate fluid (A) returns from the auxiliary tank (11) under conditions of pressure equalization in the system.

As Figuras 2A, 2B e 2C apresentam esquematicamente uma segunda concretização para o sistema de armazenamento e transferência 15 de fluidos, objeto da presente invenção, que compreende: um tanque principal (20) e um tanque auxiliar (21), dispostos lado a lado, e uma barreira física constituída por um fluido intermediário (A) e membranas complacentes (23a e 23b). O enchimento do tanque principal (20), com o fluido para armazenamento, é realizado através de um primeiro bocal (24) 20 localizado em um ponto na parte superior do tanque principal (20). O esvaziamento do tanque é realizado pelo mesmo primeiro bocal (24). Um tubo de conexão (28) é utilizado como meio de interligação entre um ponto localizado na parte inferior do tanque principal (20) e um ponto localizado na parte inferior do tanque auxiliar (21). Através de um segundo bocal (25) 25 localizado na parte superior do tanque auxiliar (21) comunica-se o interior do tanque auxiliar (21) com a água do mar, permitindo a equalização das pressões no interior dos dois tanques (20 e 21) pela pressão hidrostática externa na profundidade da instalação submarina. No interior do tanque auxiliar (21) uma membrana complacente (23b) pode ser utilizada para 30 impedir o contato físico entre o fluido intermediário (A) e a água do mar.Figures 2A, 2B and 2C schematically show a second embodiment for the fluid storage and transfer system 15, object of the present invention, comprising: a main tank (20) and an auxiliary tank (21), arranged side by side, and a physical barrier consisting of an intermediate fluid (A) and compliant membranes (23a and 23b). The filling of the main tank (20), with the fluid for storage, is carried out through a first nozzle (24) 20 located at a point in the upper part of the main tank (20). The tank is emptied using the same first nozzle (24). A connecting tube (28) is used as a means of interconnecting a point located at the bottom of the main tank (20) and a point located at the bottom of the auxiliary tank (21). Through a second nozzle (25) 25 located on the upper part of the auxiliary tank (21), the interior of the auxiliary tank (21) communicates with the sea water, allowing equalization of the pressures inside the two tanks (20 and 21) ) by external hydrostatic pressure in the depth of the underwater installation. Inside the auxiliary tank (21) a compliant membrane (23b) can be used to prevent physical contact between the intermediate fluid (A) and sea water.

Petição 870180168043, de 27/12/2018, pág. 18/35Petition 870180168043, of 12/27/2018, p. 18/35

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No tanque principal (20), opcionalmente, é instalada uma segunda membrana complacente (23a), para impedir o contato direto entre o fluido armazenado e o fluido intermediário (A).In the main tank (20), a second compliant membrane (23a) is installed, to prevent direct contact between the stored fluid and the intermediate fluid (A).

As Figuras 2A, 2B e 2C ilustram seções transversais dos tanques (20) e (21) que podem apresentar diferentes geometrias, por exemplo:Figures 2A, 2B and 2C illustrate cross sections of the tanks (20) and (21) that can have different geometries, for example:

cúbica (Fig. 2A), ou cilíndrica (Fig. 2B), ou tetraédrica (Fig. 2C) com os tanques dispostos longitudinalmente, integrando configurações do sistema de armazenamento de fluidos.cubic (Fig. 2A), or cylindrical (Fig. 2B), or tetrahedral (Fig. 2C) with the longitudinally arranged tanks, integrating fluid storage system configurations.

Tais configurações do sistema devem ser aplicadas de acordo com 10 as facilidades locais da instalação e de construção e montagem do sistema em terra. Na (Fig. 2C) é mostrado também um lastro (22).Such system configurations must be applied in accordance with the local facilities of installation and construction and assembly of the system on land. In (Fig. 2C) a ballast (22) is also shown.

As Figuras 3A e 3B ilustram uma terceira concretização para o sistema da presente invenção, com um tanque principal (30) localizado no interior de um tanque auxiliar (31) que apresenta dimensões maiores que 15 as do tanque principal, um fluido intermediário (A) e barreiras mecânicas (33a e 33b). Um primeiro bocal (34), localizado na parte superior do tanque auxiliar (31), atravessa este tanque até atingir o interior do tanque principal (30). Por este primeiro bocal (34) faz-se o enchimento e o esvaziamento do tanque principal (30) com um fluido. Um tubo de conexão 20 (38) é utilizado como meio de interligação entre o tanque principal (30) e o tanque auxiliar (31). E, por um segundo bocal (35), sempre aberto, faz-se a comunicação do tanque auxiliar (31) com a água do mar para equalizar as pressões dos dois tanques (30 e 31) pela pressão hidrostática externa na profundidade da instalação submarina. Neste caso, este segundo bocal 25 (35) constitui o elemento para permitir a equalização da pressão interna pela pressão externa da água do mar. O fluido intermediário (A) é mantido confinado entre uma primeira barreira mecânica (33a) localizada no interior tanque principal (30) e uma segunda barreira mecânica (33b) localizada no interior do tanque auxiliar (31). Esta segunda barreira impede o contato do 30 fluido intermediário (A) com a água do mar que entra pelo bocal (35). SãoFigures 3A and 3B illustrate a third embodiment for the system of the present invention, with a main tank (30) located inside an auxiliary tank (31) that has dimensions greater than 15 that of the main tank, an intermediate fluid (A) and mechanical barriers (33a and 33b). A first nozzle (34), located at the top of the auxiliary tank (31), passes through this tank until it reaches the interior of the main tank (30). Through this first nozzle (34) the main tank (30) is filled and emptied with a fluid. A connecting pipe 20 (38) is used as a means of interconnecting the main tank (30) and the auxiliary tank (31). And, through a second nozzle (35), always open, the auxiliary tank (31) is communicated with sea water to equalize the pressures of the two tanks (30 and 31) by the external hydrostatic pressure at the depth of the underwater installation . In this case, this second nozzle 25 (35) constitutes the element to allow the equalization of the internal pressure by the external pressure of sea water. The intermediate fluid (A) is kept confined between a first mechanical barrier (33a) located inside the main tank (30) and a second mechanical barrier (33b) located inside the auxiliary tank (31). This second barrier prevents the contact of the intermediate fluid (A) with the sea water that enters through the nozzle (35). Are

Petição 870180168043, de 27/12/2018, pág. 19/35Petition 870180168043, of 12/27/2018, p. 19/35

15/16 ilustradas seções transversais dos tanques (30) e (31) que podem ter diferentes geometrias, por exemplo: tetraédrica (Fig. 3A) ou cilíndrica (Fig. 3B). Na (Fig. 3B) é mostrado também um lastro (32).15/16 illustrated cross sections of the tanks (30) and (31) that can have different geometries, for example: tetrahedral (Fig. 3A) or cylindrical (Fig. 3B). In (Fig. 3B) a ballast (32) is also shown.

Ainda é possível uma concretização simplificada do sistema de armazenamento, dispensando o fluido intermediário, sendo um tanque principal dotado de uma barreira física, semi-rígida e móvel. Nesta configuração não há necessidade de um tanque auxiliar, o que reduz pela metade as dimensões e o peso do sistema. Por outro lado, caso haja rompimento na barreira física entre o hidrocarboneto armazenado e a água 10 do mar pode ocorrer uma contaminação indesejada ao ambiente submarino.A simplified implementation of the storage system is still possible, dispensing with the intermediate fluid, being a main tank equipped with a physical, semi-rigid and mobile barrier. In this configuration there is no need for an auxiliary tank, which halves the dimensions and weight of the system. On the other hand, if there is a break in the physical barrier between the stored hydrocarbon and sea water 10, unwanted contamination of the underwater environment may occur.

Vantajosamente, o sistema de armazenamento e transferência de fluido ilustrado pelas figuras do presente relatório, pode integrar outros equipamentos e instalações submarinas, em uma base fixada sobre os 15 tanques, de forma a facilitar a instalação e reduzir o número de conexões e interligações executadas após o lançamento de equipamentos submarinos de uma instalação.Advantageously, the fluid storage and transfer system illustrated by the figures in this report, can integrate other subsea equipment and installations, on a base fixed on the 15 tanks, in order to facilitate installation and reduce the number of connections and interconnections performed after the launch of subsea equipment from an installation.

A Figura 4 ilustra uma instalação submarina, incluindo um sistema (50) de armazenamento e transferência de fluido, objeto da presente 20 invenção, que recebe e armazena a produção de um ou mais poços produtores (51), até a coleta por uma embarcação de alívio (52) por meio de uma estrutura flutuante (53) do tipo monobóia. Ainda são mostrados na mesma figura os elementos: uma linha submarina ascendente (54), um compressor (55) e uma linha submarina de produção (56). 25 Vantajosamente, a embarcação de alívio (52) é utilizada periodicamente, de acordo com as vazões e volumes dos tanques de armazenamento, apenas para transferir o fluido para instalações em terra.Figure 4 illustrates an underwater installation, including a system (50) for fluid storage and transfer, object of the present invention, which receives and stores the production of one or more producer wells (51), until collection by a watercraft. relief (52) by means of a floating structure (53) of the monobuoy type. The elements are still shown in the same figure: an ascending underwater line (54), a compressor (55) and an underwater production line (56). 25 Advantageously, the relief vessel (52) is used periodically, according to the flows and volumes of the storage tanks, only to transfer the fluid to onshore installations.

Opcionalmente, o sistema descrito pode ser aplicado em uma instalação submarina que recebe óleo e gás já separados por 30 processamento em uma (UEP) localizada na superfície do mar.Optionally, the described system can be applied in an underwater installation that receives oil and gas already separated by 30 processing in one (UEP) located on the sea surface.

Petição 870180168043, de 27/12/2018, pág. 20/35Petition 870180168043, of 12/27/2018, p. 20/35

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Vantajosamente, o sistema viabiliza condições mais seguras e maior volume de fluido armazenado até a transferência por meio de uma embarcação de alívio para instalações em terra.Advantageously, the system enables safer conditions and a greater volume of fluid stored until transfer by means of a relief vessel to onshore installations.

Ainda uma outra aplicação vantajosa para o sistema pode se dar em uma instalação onde um fluido multifásico (gás, água e óleo) produzido em um campo de petróleo é submetido ao processo de separação, ainda no fundo do mar, sendo o gás e o óleo armazenados, também no fundo do mar, até a coleta por uma embarcação de alívio e uma estrutura flutuante do tipo monobóia. Neste caso, a água produzida pode retornar diretamente 10 para um ou mais poços injetores, constituindo assim um arranjo compacto de produção e injeção e minimizando o custo de grandes extensões de tubulações submarinas.Yet another advantageous application for the system can take place in an installation where a multiphase fluid (gas, water and oil) produced in an oil field is subjected to the separation process, still under the sea, with gas and oil stored, also on the seabed, until collection by a relief vessel and a floating monobuoy type structure. In this case, the water produced can be returned directly to one or more injection wells, thus constituting a compact production and injection arrangement and minimizing the cost of large subsea pipeline extensions.

Portanto, a presente invenção é vantajosamente aplicável a instalações de armazenamento e transferência de fluidos em ambiente 15 submarino, que faz uso da pressão hidrostática da água do mar em grandes profundidades, não só para a operação do sistema como para facilitar a sua construção, montagem e instalação.Therefore, the present invention is advantageously applicable to fluid storage and transfer installations in an underwater environment, which makes use of the hydrostatic pressure of sea water at great depths, not only for the operation of the system but also to facilitate its construction, assembly and installation.

Claims

1. Fluid storage and transfer system with internal pressure equalization by sea water hydrostatic pressure at a depth of installation of the system in an underwater environment,

5 characterized by understanding:

a) a main tank (10, 20, 30) with at least one nozzle for entering and leaving a fluid (14, 24, 34);

b) an auxiliary tank (11, 21, 31) interconnected with the main tank (10, 20, 30) to allow the displacement of the fluid in the

10 system interior under pressure equalization conditions;

c) an element to allow pressure equalization; and

d) a physical barrier to prevent direct contact between fluid and seawater within the system.

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7. Fluid storage and transfer system according to claims 1 and 2, characterized in that the intermediate fluid is added with a hydrate formation inhibiting product.

Fluid storage and transfer system according to claim 7, characterized in that the hydrate formation inhibiting product is ethanol.

9. Fluid storage and transfer system, according to claim 1, characterized in that the physical barrier optionally comprises an intermediate fluid (A) in direct contact with at least

10 minus a compliant membrane (13, 23a, 23b, 33a, 33b) located between the intermediate fluid (A) and sea water.

Fluid storage and transfer system according to claim 9, characterized in that the physical barrier optionally comprises a compliant membrane (13, 23a, 23b, 33 ^a , 33b)

15 located between the intermediate fluid (A) and the stored fluid.

Fluid storage and transfer system according to claim 9 or 10, characterized in that the compliant membrane (13) consists of elastomer-type material, in surface or balloon shape.

20. Fluid storage and transfer system, according to claim 1, characterized in that the main tank (10,20,30) and the auxiliary tank (11,21,31) have cylindrical or polyhedral shape geometry .

13. Fluid storage and transfer system according to claim 12, characterized in that the polyhedral shaped tank is built on land by a method according to the following steps:

a) to provide metal sheets and join the ends by means of welding until composing the dimensions and geometric shapes corresponding to: bottom wall, top wall and side walls 30 defined for a tank;

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Fluid storage and transfer system according to claim 1, characterized in that the physical barrier comprises at least one intermediate fluid (A).

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b) arrange the walls obtained in (a), corresponding to the bottom of the tank and the sides of the tank on a flat floor, in a folding position for assembly;

c) arrange the tank top wall obtained in (a) on the wall

Bottom 5;

d) hoisting the side walls to the vertical position, one by one, and joining the edges by welding, resulting in a hollow polyhedral structure;

e) hoisting the top wall up to the vertical side walls obtained in (d); and

10 f) weld the edges together to form a polyhedral tank.

14. Fluid storage and transfer system according to claim 1, characterized in that the main tank (10,20,30) and the auxiliary tank (11,21,31) have the thickness of the walls and the weight of the structure optimized to work in conditions of equalization of

15 internal pressure by external hydrostatic pressure.

15. Fluid storage and transfer system, according to claim 14, characterized in that the main tank (10,20,30) and the auxiliary tank (11,21,31) optionally have double side walls with a space filled by a thermal insulating material.

16. Fluid storage and transfer system according to claim 1, characterized in that the main tank optionally has a fluid heating device in its interior.

17. Fluid storage and transfer system, according to claim 1, characterized by the element for equalizing the

25 internal pressure by the external hydrostatic pressure be constituted by a nozzle (25,35) open to the submarine external environment and located in the auxiliary tank (11,21,31).

18. Fluid storage and transfer system, according to claim 1, characterized by optionally the auxiliary tank

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3. Fluid storage and transfer system according to claims 1 and 2, characterized in that the intermediate fluid (A) is immiscible with a stored fluid and with sea water.

4. Fluid storage and transfer system according to claims 1 and 2, characterized in that the intermediate fluid (A) is a mineral or vegetable oil.

5. Fluid storage and transfer system according to claims 1 and 2, characterized in that the intermediate fluid (A) is

25 is methyl ethylene glycol.

6. Fluid storage and transfer system according to claims 1 and 2, characterized in that the intermediate fluid (A) is nitrogen gas.

Petition 870180168043, of 12/27/2018, p. 22/35

4/5 (11,21,31) be made with a flexible and compliant material in the shape of a balloon.

19. Fluid storage and transfer system according to claim 18, characterized in that the system is optionally

5 configured with the auxiliary tank (11,21,31) fixed on the main tank (10,20,30) attached to a flat base structure (200).

20. Fluid storage and transfer system, according to claim 18, characterized in that the auxiliary tank (11,21,31) constitutes the element for equalizing the internal pressure by the pressure

10 external hydrostatics.

21. Fluid storage and transfer system, according to claim 1, characterized by having a symmetrical configuration obtained by an arrangement of the main tank (10,20,30) and auxiliary tank (11,21,31) attached to a structure flat base (200).

22. Fluid storage and transfer system, according to claim 21, characterized in that the auxiliary tank (11,21,31) is built with the same material used in the construction of the main tank (10,20,30).

23. Fluid storage and transfer system according to claims 21 or 22, characterized in that the auxiliary tank (11,21,31) has the same geometry as the main tank (10,20,30).

24. Fluid storage and transfer system according to claim 23, characterized in that the system is optionally configured with the auxiliary tank (11,21,31) and the tank

25 main (10,20,30) arranged side by side.

25. Fluid storage and transfer system according to claim 23, characterized in that the system is optionally configured with the main tank (10,20,30) positioned inside the auxiliary tank (11,21,31) which has larger dimensions than the

30 main tank.

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26. Fluid storage and transfer system according to claim 19 or 21, characterized in that the flat-base structure (200) optionally constitutes a counterweight (12) of the system.

27. Fluid storage system according to claim

5 1, characterized in that the physical barrier optionally consists of a compliant membrane (13, 23a, 23b, 33a, 33b) contained inside the main tank (10,20,30) and dispensing the auxiliary tank (11,21,31 ) of the system.