BRPI0700158B1

BRPI0700158B1 - Método para posicionamento e recuperação de uma porção de tubo no fundo do mar e aparelho para sua execução

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Publication number: BRPI0700158B1
Application number: BRPI0700158-4A
Authority: BR
Inventors: Stuart N. Smith; Mark K. Olson
Original assignee: Subsea 7 Ltd.
Priority date: 2006-01-31
Filing date: 2007-01-31
Publication date: 2019-02-19
Also published as: US7507055B2; US20070177944A1; GB0601926D0; NO340597B1; NO20070584L; BRPI0700158A; GB2434627B; AU2007200297A1; AU2007200297B2; GB2434627A

Abstract

aparelho e método para assentar, abandonar e recuperar um tubo no fundo do mar. a presente invenção refere-se a um método e a um aparelho para o assentamento, abandono e/ou recuperação de um tubo (15) no fundo do mar. durante o assentamento e o abandono, o tubo (15) é baixado por um guincho de alta capacidade (3) até uma profundidade intermediária, na qual a carga exercida pelo tubo caiu para dentro da capacidade avaliada de um guincho de baixa capacidade (4), para o qual a carga é então transferida. a linha de guincho de alta capacidade (3a) é então recuperada para o navio auxiliar (2) e o tubo baixado para o fundo do mar utilizando o guincho de baixa capacidade (4). a recuperação do tubo é essencialmente uma inversão do procedimento acima. deste modo, o comprimento da linha (3a) do guincho de alta capacidade é consideravelmente reduzido, o que reduz o tamanho do guincho e com isto o custo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para MÉTODO PARA POSICIONAMENTO E RECUPERAÇÃO DE UMA PORÇÃO DE TUBO NO FUNDO DO MAR E APARELHO PARA SUA EXECUÇÃO”.

A presente invenção refere-se a um método e a um aparelho para o posicionamento de um tubo no fundo do mar, para assentamento ou abandono, e recuperação de um tubo assentado no fundo do mar.

É bem-conhecido assentar um tubo no leito marinho para o transporte de óleo, gás e similares entre dois locais, tais como um poço de produção e uma plataforma de produção adjacente. De modo a assentar o tubo, um navio de lançamento de tubos é utilizado o qual tipicamente descarrega o tubo de um tambor de armazenamento de tubo no navio para baixo dentro do mar enquanto o navio está avançando sobre a superfície dó mar. Tipicamente, o tubo adota a forma de uma catenária entre o navio de lançamento de tubos e o leito marinho. O tubo pode ser um tubo flexível; alternativamente, este pode ser um tubo rígido (de parede metálica), que requer ser passado através de um endireitador no navio, após este ter sido desenrolado do tambor de armazenamento de tubo, de modo a remover a deformação plástica que este precisou sofrer quando foi enrolado sobre^o tambor inicialmente.

Durante as operações de lançamento de tubos, é necessário completar o assentamento de cada extensão de tubo baixando no fundo do mar a extremidade de superfície (isto é, a segunda extremidade) do tubo que está sendo assentado. Esta operação é conhecida como ou abandono ou assentamento, dependendo das circunstâncias.

No caso de abandono, a extremidade de tubo é baixada para o leito marinho e deixada ali com a intenção de subsequentemente recuperá-la para continuar as operações de lançamento de tubos anteriormente interrompidas, por exemplo, devido a condições de tempo adversas. Deve ser notado que se o abandono torna-se necessário quando somente parte do comprimento de tubo for assentada, é necessário cortar o tubo e abandonar a extremidade cortada.

No caso de assentamento, a recuperação da extremidade de

tubo do leito marinho não é pretendida, porque o tubo deve tornar-se parte de uma instalação permanente - por exemplo, deve ser enterrado, ou conectado em outro equipamento submarino. Neste caso, a extremidade da superfície do tubo pode ou não estar equipada com alguma forma de fixação de 5 extremidade - por exemplo, um conector tipo collet, uma Terminação de Extremidade de Oleoduto (PLET), um lançador de pig, etc. - antes de ser baixada para o leito do mar.

Deve ser apreciado que o abaixamento da extremidade de tubo para o leito marinho pode ser uma operação planejada tal como seria efetu10 ado no final de uma operação de lançamento de tubos (assentamento), ou quando o navio precisa retomar para uma base de enrolamento em terra para uma carga adicional de tubo (abandono). Alternativamente, este pode ter que ser executado em certas circunstâncias não planejadas tal como durante o mau tempo quando o navio precisa deixar o local de trabalho (aban15 dono).

Após o abandono, o navio retornará em um momento posterior adequado para concluir o lançamento de tubos. A extremidade de tubo precisa ser recuperada do leito marinho, antes que o lançamento de tubos possa recomeçar.

Para executar as operações de assentamento, abandono e recuperação, um guincho de Abandono e Recuperação (A&R) precisa convencionalmente ser utilizado. A linha de guincho, a qual pode tomar a forma de fio, cabo, ou corda sintética, é presa em uma porção de extremidade do tubo e o guincho é operado para abaixar e levantar o tubo, conforme requerido. O 25 guincho de A&R precisa ser classificado, de modo a ser capaz de carregar a carga do comprimento mais longo de um dado tubo provável de estender-se do navio de lançamento de tubos para o fundo do mar. Se a água for muito profunda, então o comprimento de tubo que vai do leito marinho até o navio exercerá uma carga correspondentemente alta sobre o guincho de A&R. Por exemplo, se a água do mar tiver uma profundidade de 3000 metros, o comprimento de tubo suspenso poderia pesar aproximadamente 400 toneladas (406 tonnes). Conseqüentemente, o guincho de A&R precisa ser classificado para pelo menos esta capacidade. Também é necessário ter uma capacidade de armazenamento para pelo menos 3000 metros (3 quilômetros) de cabo grande, pesado e muito dispendioso que precisa ser utilizado para baixar o tubo para o fundo do mar.

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Na prática, como as operações de A&R (assim como as operações de assentamento) geralmente acontecem em profundidades consideravelmente mais rasas do que 3000 metros e como as operações necessárias não podem ser manipuladas tão convenientemente com um guincho de 400 toneladas (406 tonnes) como com um guincho de 200 toneladas (203 tonnes), o navio de assentamento está tipicamente equipado com um guincho de A&R de menor capacidade também. Por exemplo, um navio equipado com um guincho de A&R de 400 toneladas (406 tonnes) poderia tipicamente também estar provido com um guincho de A&R de 200 toneladas (203 tonnes), para as operações de abandono e recuperação em localizações de fundo do mar relativamente menos profundas. O diâmetro de cabo reduzido para o guincho de menor capacidade (por exemplo, 76 mm (3 polegadas)) para o cabo enrolado em um guincho de 200 toneladas (203 tonnes) facilita as operações de manipulação se comparado com quando utiliza um guincho de maior capacidade (por exemplo, para um guincho de 400 toneladas (406 tonnes)), o qual teria um tamanho de cabo de aproximadamente 114 mm (4,5 polegadas).

A desvantagem com o equipamento de lançamento de tubos descrito é que o cabo do guincho de maior capacidade precisa ser extremamente forte de modo que este possa suportar as cargas impostas pelo tubo. Isto aumenta o custo. Mais ainda, devido ao peso do grande comprimento de tubo necessário para estender-se a profundidades de até 3000 metros e o grande diâmetro de cabo necessário para carregar tais grandes cargas de tubo, o guincho de A&R de maior capacidade precisa ter um grande tambor de armazenamento de cabo, o que aumenta a massa e o custo do guincho de maior capacidade.

De acordo com a invenção em um aspecto, é provido um método para o posicionamento no fundo do mar, a partir de um navio flutuante, de

Φ 10 uma última porção de extremidade de um tubo que está sendo assentado no fundo do mar, que compreende as etapas de (i) baixar a última porção de extremidade do tubo a partir de um primeiro dispositivo de abaixamento/içamento no navio a uma profundidade no mar que é menor do que a profundidade do fundo do mar; (ii) transferir a carga do tubo para um segundo dispositivo de abaixamento/içamento no navio que tem uma capacidade relativamente menor do que o primeiro dispositivo de abaixamento/içamento; e (iii) baixar a última porção de extremidade do tubo do dispositivo de abaixamento/içamento de menor capacidade para o fundo do mar.

À medida que a extremidade do tubo é progressivamente baixada pelo dispositivo de abaixamento/içamento de maior capacidade, o tubo sob este é depositado no fundo do mar e a carga sobre o dispositivo de abaixamento/içamento de maior capacidade diminui. Quando a carga reduziu para dentro da capacidade classificada do dispositivo de abaixamento/içamento de menor capacidade, esta é transferida do dispositivo de abaixamento/içamento de maior capacidade para o de menor capacidade e o de maior capacidade pode então ser desconectado da seção de extremidade de tubo e o cabo recolhido para o navio auxiliar. Portanto, um menor comprimento de cabo é requerido no tambor do guincho do dispositivo de abaixamento/içamento de maior capacidade. Isto reduz as especificações de espaço e reduz o custo do dispositivo de abaixamento/içamento de maior capacidade.

Convenientemente, os dispositivos de abaixamento/içamento de maior capacidade e de menor capacidade compreendem um guincho de capacidade relativamente alta e um guincho de capacidade relativamente baixa, respectivamente, os guinchos tendo uma respectiva linha de guincho para seletivamente suportar a carga do tubo.

Em um modo preferido de colocar a invenção em efeito, a linha de guincho do guincho de menor capacidade é mantida conectada liberavelmente em um corpo de conector no qual a última porção de extremidade do tubo é mantida conectada liberavelmente, durante o abaixamento do tubo do guincho de maior capacidade até após a carga ser transferida na etapa

(ii), esta linha de guincho permanecendo sob uma contratensão que é apenas suficiente para recolher qualquer folga nesta linha de guincho. Deste modo, a linha de guincho do guincho de menor capacidade é meramente desdobrada, sem tornar-se frouxa, conforme o tubo é baixado pelo guincho 5 de maior capacidade com a carga do tubo sustentada sobre o guincho de maior capacidade, de modo que o guincho de menor capacidade esteja sempre pronto para a transferência de carga do guincho de maior capacidade para o guincho de menor capacidade quando a carga do tubo tiver caído para dentro da capacidade do guincho de menor capacidade.

O método para baixar a extremidade de tubo no fundo do mar pode compreender a etapa (iv) adicional, após a etapa (iii), de desconectar o dispositivo de abaixamento/içamento de menor capacidade do corpo de conector, onde a extremidade de tubo foi abandonada para uma subseqüente recuperação, o navio flutuante auxiliar pode então deixar o local no qual o 15 tubo foi abandonado, por exemplo, de modo a abrigar-se de uma tempestade que se aproxima, ou para coletar uma carga de tubo adicional.

Alternativamente, o método para baixar a extremidade de tubo no fundo do mar pode compreender a etapa (iv) adicional após a etapa (iii), de desconectar o corpo de conector da última porção de extremidade do tu20 bo no fundo do mar. O corpo de conector pode então ser içado para o navio auxiliar, deixando a porção de extremidade de tubo no fundo do mar para abandono ou para fazer parte de uma instalação permanente a ser estabelecida, após o assentamento do tubo.

A transferência de carga no meio da água do dispositivo de a25 baixamento/içamento de menor capacidade para o dispositivo de abaixamento/içamento de maior capacidade pode ser executada manualmente sob controle do operador. No entanto, é preferido que a transferência de carga seja executada automaticamente monitorando a carga suportada pelo dispositivo de abaixamento de maior capacidade e executando a etapa (ii) em 30 resposta à carga monitorada caindo para um valor dentro da capacidade do dispositivo de abaixamento/içamento de menor capacidade.

De acordo com a invenção em um segundo aspecto, é provido • 10

V um método para recuperar um tubo assentado no fundo do mar para um navio flutuante, que compreende as etapas de (i) içar uma última porção de extremidade de tubo do fundo do mar para uma menor profundidade no mar, utilizando um segundo dispositivo de abaixamento/içamento; (ii) transferir a carga do tubo para um primeiro dispositivo de abaixamento/içamento no navio que tem uma maior capacidade do que o segundo dispositivo de abaixamento/içamento; e (iii) içar a última porção de extremidade do tubo até o navio, utilizando o primeiro dispositivo de abaixamento/içamento de maior capacidade.

Novamente, portanto, um menor comprimento é necessário para o cabo de guincho do dispositivo de abaixamento/içamento de maior capacidade, e as especificações de espaço são menores.

Correspondentemente ao caso do primeiro aspecto da invenção, adequadamente os dispositivos de abaixamento/içamento de maior capacidade e de menor capacidade compreendem um guincho de maior capacidade e um guincho de menor capacidade, respectivamente, os guinchos tendo uma respectiva linha de guincho para seletivamente suportar a carga do tubo.

Em um modo preferido de colocar a invenção em efeito, a linha de guincho do guincho de menor capacidade é mantida conectada liberavelmente em um corpo de conector no qual a última porção de extremidade do tubo é mantida conectada liberavelmente, durante a transferência da carga do tubo durante a etapa (ii) e através de toda a etapa (iii), esta linha de guincho permanecendo sob uma contratensão que é pelo menos apenas suficiente para recolher qualquer folga nesta linha de guincho até que a carga seja transferida na etapa (ii). Deste modo, após a transferência da carga do tubo para o dispositivo de abaixamento/içamento de maior capacidade, a linha de guincho do guincho de menor capacidade é enrolada sobre o tambor de guincho em um modo controlado em uma taxa proporcional à taxa na qual o guincho de maior capacidade está içando o tubo. Mais ainda, existe a vantagem adicional de que após a porção de extremidade do tubo ter sido içada até o navio, um grampo de retenção no navio pode ser operado para <*Ά acoplar uma conexão de extremidade sobre a porção de extremidade do tubo, e então o guincho de menor capacidade e o guincho de maior capacidade podem ser facilmente desconectados da porção de extremidade do tubo, já que as conexões liberáveis estão prontamente acessíveis neste es5 tágio do navio.

Apesar da transferência no meio da água da carga de um dispositivo de abaixamento/içamento para o outro poder ser executada manualmente sob o controle do operador como no caso do primeiro aspecto da invenção, é preferido que esta operação seja executada automaticamente pelo 10 fato de que a carga suportada pelo dispositivo de abaixamento/içamento de menor capacidade é monitorada e a etapa (ii) é executada em resposta à carga monitorada atingindo um valor limite dentro da capacidade do dispositivo de abaixamento/içamento de menor capacidade.

De acordo com a invenção em um terceiro aspecto, é provido 15 um aparelho para utilização na execução do método como aqui anteriormente descrito, que compreende (i) um primeiro dispositivo de abaixamento/içamento para montar no navio; (ii) um segundo dispositivo de abaixamento/içamento para montar no navio, o segundo dispositivo de abaixamento/içamento tendo uma menor capacidade do que o primeiro dispositivo de 20 abaixamento/içamento; e (iii) um corpo de conector, o corpo de conector tendo sobre o mesmo um primeiro conector para uma conexão liberável com pelo menos uma última porção de extremidade do tubo, um segundo conector conectado liberavelmente no dispositivo de abaixamento/içamento de maior capacidade e um terceiro conector conectado liberavelmente no dispositivo 25 de abaixamento/içamento de menor capacidade.

Novamente, isto reduz o tamanho físico, o custo e as especificações de potência de operação do primeiro dispositivo de abaixamento/içamento.

Convenientemente, os dispositivos de abaixamento/içamento de 30 maior capacidade e de menor capacidade, cada um, compreendem um guincho para enrolar ou desenrolar uma linha de guincho enrolada sobre um tambor de guincho, a linha de guincho estando adaptada para ser conectada

no segundo ou no terceiro conector conforme seja o caso.

Em uma modalidade preferida, um guincho a bordo está montado dentro do corpo de conector para desenrolar um fio mensageiro através do segundo meio de conector, a extremidade livre do fio mensageiro estando 5 adaptada para ser conectada na linha de guincho do dispositivo de abaixamento/içamento de maior capacidade, para guiar o último para o segundo conector. Esta disposição facilita a reconexão do dispositivo de abaixamento/içamento de maior capacidade no segundo meio de conector.

Vantajosamente, cada um dos dispositivos de abaixamento/ iça10 mento de maior capacidade e de menor capacidade está provido com um sensor de carga para monitorar a carga sobre o respectivo dispositivo de abaixamento/içamento. Deste modo, o tempo ótimo para a transferência da carga pode ser conseguido, tanto quando assentando ou abandonando o tubo ou quando recuperando-o. A transferência de carga pode ser efetuada 15 no tempo apropriado sob o controle do operador, na dependência da carga monitorada, ou esta pode ser executada automaticamente por um sistema de controle que responde à carga monitorada.

Comumente, os dispositivos de abaixamento/içamento de maior

capacidade e de menor capacidade estão montados em um navio flutuante.

Em uma disposição preferida, cada um do primeiro, do segundo e do terceiro conectores está articulado no corpo de conector por meio de uma respectiva articulação. Deste modo, quando a carga é suportada por um ou outro dos guinchos de alta e baixa capacidade, o corpo de conector inclinará para trazer a linha de guincho e a porção de extremidade de tubo 25 correspondentes em alinhamento, as forças atuando sobre o corpo de conector então equilibrando.

De modo a impedir que cada um do primeiro até o terceiro conectores fiquem suspensos em um modo descontrolado sob a gravidade quando nenhuma carga está aplicada nestes, cada tal conector está nor30 malmente tensionado para uma posição angular predeterminada ao redor de seu eixo geométrico de articulação. Convenientemente, os segundo e terceiro conectores estão normalmente tensionados em uma disposição vertical

acima das articulações, mas cada um pode ser articulado contra a ação de tensionamento associada com o respectivo segundo ou terceiro conector ao redor de seu eixo geométrico de articulação, e o primeiro conector está normalmente tensionado em uma disposição vertical abaixo de sua articulação, 5 mas pode ser articulado contra a ação de tensionamento associada com o primeiro conector ao redor de seu eixo geométrico de articulação. O tensionamento pode ser provido por respectivas disposições de mola para o primeiro até o terceiro conectores.

Respectivos dispositivos de atrito podem estar providos ao invés 10 das disposições de mola, para aplicar um atrito na ação de articulação das articulações e por meio disto impedir que a primeira até a terceira conexões make/break montadas articuladas, de ficarem suspensas em um modo descontrolado sob a gravidade, a disposição sendo tal que quando o aparelho está sob carga, a carga supera as forças de atrito de articulação e o corpo 15 de conector inclina para equilibrar a carga.

Outra possibilidade é de prover respectivos dispositivos de travamento para o primeiro até o terceiro conectores os quais são, cada um individualmente, operáveis para seletivamente travar cada conector em qualquer uma de uma pluralidade de posições angulares predeterminadas ao 20 redor de seu eixo geométrico de articulação. Quando o aparelho está para ser colocado em uso, os dispositivos de travamento em questão precisam ser destravados, tipicamente por um ROV, o que faz com que o corpo de conector incline e as forças de carga que atuam sobre o mesmo se equilibrem.

De acordo com a invenção em um quarto aspecto, é provido um 25 aparelho para utilização na execução do método como aqui anteriormente descrito, que compreende (i) um corpo de conector; (ii) um primeiro conector sobre o corpo de conector para uma conexão liberável em uma última porção de extremidade do tubo; (iii) um segundo conector sobre o corpo de conector para uma conexão liberável com um primeiro dispositivo de abaixa30 mento/içamento montado no navio; e (iv) um terceiro conector sobre o corpo de conector para uma conexão liberável com um segundo dispositivo de abaixamento/içamento montado no navio flutuante, o segundo dispositivo de abaixamento/içamento tendo uma menor capacidade do que o primeiro dispositivo de abaixamento/içamento.

Como no caso da terceira modalidade da invenção, um guincho a bordo pode ser montado dentro do corpo de conector para desenrolar um 5 fio mensageiro através do segundo conector, a extremidade livre do fio mensageiro estando adaptada para ser conectada na linha de guincho do primeiro dispositivo de abaixamento/içamento, para guiar o último para o segundo conector.

Muitas das operações que precisam ser executadas utilizando o 10 aparelho e método acima descritos para o assentamento, abandono e/ou recuperação do tubo no leito do mar podem convenientemente ser executadas utilizando um veículo remotamente operado (ROV). Como é bem-conhecido, um tal veículo é uma forma de um minissubmarino não-tripulado remotamente operado do navio de lançamento de tubos flutuantes auxiliares. É conse15 qüentemente preferido que um ponto de atracação seja provido no corpo de conector para um veículo submarino remotamente operado, para facilitar o seu funcionamento no auxílio ao aparelho de lançamento de tubos.

Em uma disposição preferida, cada um do primeiro, do segundo e do terceiro conectores está articulado no corpo de conector por meio de 20 uma respectiva articulação. Deste modo, quando a carga é suportada por um ou o outro dos guinchos de alta e baixa capacidade, a linha de guincho e a seção de extremidade de tubo correspondentes se alinharão a si mesmas, q corpo de conector inclinando para acomodar um tal alinhamento vertical.

De modo a impedir que cada um do primeiro até o terceiro co25 nectores fiquem suspensos sob a gravidade em um modo descontrolado quando nenhuma carga está aplicada a estes, cada tal conector está normalmente tensionado para uma posição angular predeterminada ao redor de seu eixo geométrico de articulação. Convenientemente, os segundo e terceiro conectores estão normalmente tensionados em uma disposição vertical 30 acima das articulações, mas cada um pode ser articulado contra a ação de tensionamento associada com o respectivo segundo ou terceiro conector ao redor de seu eixo geométrico de articulação, e o primeiro conector está nor11 malmente tensionado em uma disposição vertical abaixo de sua articulação, mas pode ser articulado contra a ação de tensionamento associada com o primeiro conector ao redor de seu eixo geométrico de articulação. O tensionamento pode ser provido por respectivas disposições de mola para o primeiro até o terceiro conectores.

Respectivos dispositivos de atrito podem estar providos ao invés das disposições de mola, para aplicar um atrito na ação de articulação das articulações e por meio disto impedir que o primeiro até o terceiro conectores montados articulados fiquem suspensos sob a gravidade em um modo descontrolado, a disposição sendo tal que quando o aparelho está sob carga, a carga supera as forças de atrito de articulação e o corpo de conector inclina para equilibrar a carga.

Outra possibilidade é de prover respectivos dispositivos de travamento para o primeiro até o terceiro conectores os quais são cada um individualmente operáveis para seletivamente travar cada conector em qualquer uma de uma pluralidade de posições angulares predeterminadas ao redor de seu eixo geométrico de articulação. Quando o aparelho está para ser colocado em uso, os dispositivos de travamento em questão precisam ser destravados, tipicamente por um ROV, de modo que o alinhamento requerido da linha em questão e o tubo seja permitido ocorrer.

Para uma melhor compreensão da invenção e mostrar como a mesma pode ser executada em efeito, referência será agora feita, como exemplo, aos desenhos acompanhantes, nos quais:

a figura 1 é uma vista em elevação frontal esquemática, parcialmente em corte, de uma forma de aparelho de manipulação de tubos para assentar, abandonar e recuperar um tubo no leito do mar;

a figura 1A é uma vista frontal parcial esquemática do aparelho que inclui uma conexão de extremidade de tubo para assentamento;

as figuras 2A a 2F mostram os sucessivos estágios no abandono da porção de extremidade de um tubo no leito marinho, onde o corpo de conector permanece preso na extremidade de tubo no fundo do mar;

as figuras 3A a 3F mostram os sucessivos estágios no abandono

do tubo no leito marinho, onde o corpo de conector é recuperado para a superfície;

as figuras 4A a 4F mostram os sucessivos estágios na recuperação do tubo do fundo do mar começando com o corpo de conector ainda preso na extremidade de tubo;

as figuras 5A a 5F mostram os sucessivos estágios na recuperação do tubo do fundo do mar, começando com o corpo de conector a bordo do navio de lançamento de tubos;

as figuras 6A a 6F mostram os sucessivos estágios no assentamento da extremidade de tubo do fundo do mar, onde uma fixação de extremidade é interposta entre a extremidade de tubo e o corpo de conector;

a figura 7 é uma vista em elevação que corresponde àquela da figura 1 (mas omitindo os guinchos de alta e baixa capacidade para facilidade de apresentação), que mostra uma implementação preferida do aparelho de manipulação de tubos da figura 1;

a figura 7A mostra o aparelho de manipulação de tubos quando a carga está suportada por um guincho de alta capacidade do aparelho;

as figuras 8 e 9 mostram respectivas disposições alternativas àquelas mostradas na figura 7; e as figuras 8A e 9A são vistas em corte lateral ampliadas feitas ao longo das linhas 8A-8A da figura 8 e 9A-9A da figura 9, respectivamente.

Referindo-se à figura 1, está mostrada uma forma de aparelho de manipulação de tubos para utilização no assentamento, abandono e recuperação de um tubo no fundo do mar, o aparelho sendo denotado genericamente pelo número de referência 1. O aparelho é carregado sobre um navio ou barco de lançamento de tubos flutuante no mar 26, o navio ou barco sendo diagramaticamente denotado pela linha tracejada horizontal 2 na figura 1. O aparelho 1 está mostrado muito esquematicamente na figura 1, mas uma implementação prática preferida está mostrada na figura 7, para ser abaixo descrita.

O navio 2 tem um equipamento de lançamento de tubos a bordo, não mostrado, o qual assenta um tubo flexível ou rígido 15, armazenado em

um tambor de armazenamento (novamente não mostrado) no fundo do mar enquanto o navio está avançando através da superfície do mar 26. O tubo é assentado ou em um ângulo agudo em relação à vertical conforme este entra na água, ou em uma orientação substancialmente vertical, dependendo 5 da profundidade do mar, e dali o tubo que está sendo assentado assume a forma de uma catenária até o fundo do mar. O tubo pode tipicamente ser assentado pela popa do navio em uma orientação inclinada ou substancialmente vertical, ou este pode ser assentado através de uma moonpool que passa através do casco do navio 2, em cujo caso o ângulo de assentamento 10 será substancialmente vertical (como apresentado, como um exemplo), ou em um pequeno ângulo agudo. O tubo rígido precisa ser passado através de um endireitador, o qual remove a curvatura residual do tubo conforme este é puxado do tambor. O tubo, seja flexível ou rígido, é puxado do tambor de armazenamento por um tensionador, o qual por sua vez é montado sobre 15 uma rampa que pode ser inclinada para desdobrar o tubo para dentro do mar no ângulo de assentamento correto. Tais disposições de lançamento são bem-conhecidas na técnica e não serão aqui adicionalmente discutidas.

Quando o comprimento de tubo no tambor de armazenamento for desenrolado e quase o comprimento inteiro do tubo assentado no leito 20 marinho, será freqüentemente necessário também baixar a última porção de extremidade do tubo sobre o leito marinho. Isto pode ser uma operação planejada de modo que quando é necessário recarregar o tubo no carretei de armazenamento em uma base de bobinamento localizada em terra, ou porque a operação de lançamento de tubos está completa, e as conexões submarinas 25 na extremidade de tubo estão para ser efetuadas, tal como para o completamento de cabeça de poço. Esta pode também não ser planejada: por exemplo, porque a aproximação de mau tempo necessita da interrupção da operação de lançamento de tubos, ou pelo abandono da extremidade de tubo ou cortando o tubo e abandonando a extremidade cortada no leito ma30 rinho.

No caso de iniciar uma operação de lançamento de tubos inteiramente nova, outra possibilidade seria liberar o espaço na área da região

Ο

de preparação e desdobramento de tubos no navio, para permitir que a primeira extremidade do próximo comprimento de tubo, armazenado em outro tambor de armazenamento, seja puxada do tambor e para a posição de lançamento de tubos inicial no navio, na qual o tubo é acoplado com um tensionador de tubo para puxar o tubo do novo carretei de armazenamento e desdobrá-lo dentro do mar, como acima descrito para o comprimento de tubo precedente.

De modo a conseguir o assentamento, o abandono, ou a recuperação desejados da última porção de extremidade do comprimento de tubo, o aparelho 1 mostrado na figura 1 é utilizado. Este aparelho compreende um guincho de alta capacidade 3 e um guincho de baixa capacidade 4, ambos montados no navio 2. Puramente como ilustração, as respectivas capacidades nominais dos guinchos de alta e baixa capacidade 3, 4 são de 400 toneladas (406 tonnes) e 200 toneladas (203 tonnes). Os guinchos 3, 4 são capazes de desenrolar ou enrolar a linha 3a, 4a respectivamente, estas linhas passando sobre uma roda de polia 5, 6 e para baixo. Os sensores de carga 19, 20 estão associados com as rodas de polia 5, 6 para detectar a carga que atua sobre estas rodas de polia. Cada linha 3a, 4a é provida na sua extremidade inferior com um conector, mostrado como uma sonda de extremidade de linha 7, 8 como mostrado na figura 1. No entanto, outras formas de conector de extremidade podem ao invés ser utilizadas, tais como uma disposição de forquilha e pino. Adequadamente, cada linha 3a, 4a é um cabo de aço, mas esta pode alternativamente compreender qualquer outro meio alongado flexível (linha).

O aparelho 1 ainda compreende um corpo de conector 9 de alta resistência estrutural para permitir que a extremidade do tubo assentado seja seletivamente baixada e içada pela linha 3a ou 4a. Para este propósito, o corpo de conector está provido em um seu lado superior com respectivos conectores make/break 10, 11 espaçados que estão presos no corpo de conector 9. Cada conector make/break 10, 11 está projetado para receber e acoplar com a sonda de extremidade de linha 7, 8 da linha 3a, 4a, respectivamente, para ligar seguramente cada linha de guincho com o corpo de co15

nector 9. Mais ainda, os conectores make/break 10, 11 estão projetados para que estes possam ser atuados, para seletivamente liberar as sondas de linha de extremidade 7, 8 dos conectores 10,11. Convenientemente, as funções de acoplamento e liberação nos conectores make/break 10, 11 estão 5 projetadas para serem efetuadas por veículos remotamente operados (ROVs), os quais são bem-conhecidos e comumente utilizados na execução de tais operações submarinas na indústria do petróleo.

O corpo de conector 9 está também provido em um lado inferior com um conector make/break 12 adicional, de preferência operável por 10 ROV, projetado para receber e acoplar com uma sonda de extremidade 13 de um conector de extremidade de tubo 14 na extremidade da última porção de extremidade do tubo 15. Em um modo correspondente às conexões de make/break 10, 11, o conector make/break 12 pode ser atuado por um ROV, para liberar o corpo de conector 9 da extremidade de tubo.

A figura 1A mostra uma modificação da figura 1, na qual uma fixação de extremidade 27 está interposta entre a conexão de extremidade de tubo 14 e a sonda de extremidade 13. A fixação de extremidade 27 serve para terminar o tubo em um dispositivo de conector adaptado para utilização em quaisquer operações subsequentes (não de lançamento) após o assen20 tamento, tal como a conexão em um coletor submarino ou outra instalação, ou para prover uma capacidade de operação de pig. Em todos os outros aspectos, a descrição da figura 1 aplica-se correspondentemente à modificação da figura 1A.

Montado no corpo de conector está um guincho a bordo 16, o qual é também operável por ROV, o qual pode desenrolar ou enrolar um fio mensageiro 16a através do conector make/break 10 e tem uma sonda de extremidade de linha 17 na sua extremidade livre a qual pode ser acoplada com a sonda de extremidade de linha 7 na extremidade da linha de guincho 3a_; A função do fio mensageiro 16a será aqui abaixo descrita.

O corpo de conector 9 está provido no seu exterior com pelo menos um ponto de atracamento de ROV 18, para permitir que um ROV atraque com o corpo de conector 9 e então execute certas operações submari16 φ 10 nas, como daqui em diante descrito.

Com referência às figuras 2A a 2F, a operação do aparelho 1 será agora descrita, inicialmente com referência a uma operação de abandono de tubo. É assumido, inicialmente, que um comprimento de tubo foi assentado no fundo do mar e a última porção de extremidade estende-se para cima até o navio em uma forma de catenária, indicada pelo número de referência 21 na figura 2A, a conexão de extremidade de tubo 14 sendo carregada em um modo convencional por um grampo de retenção 23 no navio 2. Como mostrado na figura 2A, as linhas de guincho 3a, 4a passam sobre as rodas de polia 5, 6 e seguram o corpo de conector 9 em uma posição espaçada acima da conexão de extremidade de tubo 14.

Então, o corpo de conector 9 preso nas linhas 3a, 4a é baixado sobre a conexão de extremidade 14 do tubo e a sonda de extremidade 13 é introduzida no e acoplada com o conector make/break 12 (ver figura 1), por meio disto conectando o corpo de conector 9 na conexão de extremidade de tubo 14 (ver figura 2B).

O peso do tubo está agora suportado pela linha 3a e o guincho de alta capacidade 3, enquanto que uma contratensão leve e constante é aplicada na linha 4a pelo guincho de baixa capacidade 4. O grampo de retenção 23 pode agora ser aberto para liberar a extremidade de tubo, e o guincho de alta capacidade pode agora ser operado para baixar o corpo de conector 9 e a última porção de extremidade do tubo 15 em um modo controlado, enquanto que o guincho de baixa capacidade 4 mantém a aplicação da contratensão leve e constante sobre a linha 4a (figura 2C). Será apreciado que, deste modo, a linha 4a é desdobrada em uma taxa para corresponder com a taxa na qual o corpo de conector 9 e a extremidade de tubo são baixadas enquanto removendo a folga da linha 4a, de modo que o guincho de baixa capacidade 4 esteja pronto para assumir o carregamento do tubo quando requerido.

Enquanto o corpo de conector 9 e a última porção de extremidade do tubo 15 estão sendo baixados sobre a linha 3a, o navio 2 continua a avançar sobre a superfície do mar para manter uma forma de catenária 21

desejada para o tubo 15 que estende-se entre o navio e o fundo do mar. Será apreciado que conforme o tubo é desenrolado e a seção de extremidade de tubo é progressivamente baixada, o peso suspenso sobre a linha 3a diminuirá progressivamente. Em alguma posição no meio da água para a ex5 tremidade de tubo entre a superfície do mar e o leito marinho, a carga para baixo sobre o corpo de conector 9 terá diminuído para menos do que a capacidade classificada do guincho de baixa capacidade 4 (por exemplo, 200 toneladas/203 tonnes). Quando isto acontece, o abaixamento adicional do corpo de conector do guincho de alta capacidade 3 é terminado e o guincho 10 de baixa capacidade 4 é operado de modo que a linha 4a torna-se tensionada para assumir a carga sobre o corpo de conector 9. Neste estágio, a linha 3a estará frouxa. A sonda de extremidade de linha 7 é então liberada do conector make/break 10, utilizando um ROV 22, e o guincho de alta capacidade 3 pode então enrolar a linha 3a, de modo a içar a sonda de extremidade 15 de linha 7 para o nível do navio 2 (ver figura 2D).

Então, o navio começa a avançar novamente enquanto que o guincho de baixa capacidade 4 progressivamente abaixa o corpo de conector 9, até que este tenha sido baixado no leito marinho, em cujo momento o tubo estará na sua posição de abandono (figura 2E). Utilizando o ROV 22, a son20 da de extremidade de linha 8 na extremidade da linha 4a é desconectada do meio de conector make/break 11 e a linha 4a, é então içada pelo guincho de baixa capacidade 4, para trazer a sonda 8 para o nível do navio para completar o procedimento de abandono (figura 2F).

No exemplo ilustrativo dado, a transferência de carga do guincho 25 de alta capacidade para o guincho de baixa capacidade terá acontecido quando a extremidade de tubo está substancialmente a meio caminho através de sua descida do navio para o fundo do mar. Isto significa que a profundidade nominal do guincho de 400 toneladas (406 tonnes) terá sido reduzida de 3000 metros (se aquele guincho sozinho tivesse que efetuar a depo30 sição do tubo) para substancialmente 1500 metros. Isto por sua vez reduz o tamanho físico do guincho de alta capacidade 3, as especificações de espaço para este guincho no navio de assentamento, as especificações de po18

tência de guincho e o custo e a complicação de procurar e manipular 3000 metros de linha a qual tipicamente estará na forma de um cabo muito pesado. Coletivamente, estas vantagens representam uma economia de custo e de espaço importante, compensadas somente pela necessidade de prover o 5 guincho de baixa capacidade 4, o qual é muito menos problemático e relativamente muito menos dispendioso, e em qualquer caso é necessário para as operações de A&R em águas rasas. Neste aspecto, é notado que enquanto que um guincho de 400 toneladas (406 tonnes) tipicamente requerería um cabo tendo um diâmetro de aproximadamente 114 mm (4,5 polega10 das), um guincho de 200 toneladas (203 tonnes) requerería um diâmetro de cabo de aproximadamente 76 mm (3 polegadas).

Será apreciado que o procedimento apenas descrito deixa o corpo de conector 9 sobre o leito marinho, conectado na extremidade de tubo 14, como mostrado na figura 2F. Opcionalmente, no entanto, quando e15 xecutando uma operação de abandono, o corpo de conector 9 pode ser desconectado do tubo 15 e recuperado para o navio utilizando a linha de baixa capacidade 4a. Isto oferece a vantagem de evitar o risco de contaminação e/ou danos ao corpo de conector 9 e às suas conexões de make/break se este precisasse de outro modo ser deixado por algum período de tempo es20 tendido sobre o leito marinho, conectado na extremidade de tubo, antes de ser recuperado.

O procedimento completo envolvido está detalhado nas figuras 3A a 3F. Como pode ser visto, isto mostra que a mesma sequência de etapas de procedimento para o abandono de tubo como foram acima descritas 25 precisam ser executadas, exceto que quando o estágio apresentado na figura 3E for alcançado, então como mostrado na figura 3F o corpo de conector 9 é desconectado da extremidade de tubo 14, utilizando o ROV 22 e o conector make/break 12/13. A linha 4a é então enrolada no guincho de baixa capacidade 4 até que o corpo de conector 9 seja içado até o nível do navio.

O processo de recuperação de tubo será agora descrito com referência às figuras 4A a 4F. Estas figuras mostram o processo envolvido quando o corpo de conector 9 permaneceu conectado na extremidade de

tubo 14 sobre o leito marinho no abandono. As figuras 5A a 5F ilustram o procedimento para a recuperação após um abandono anterior, onde o corpo de conector foi içado até o nível do navio posteriormente.

Com referência à figura 4A, o navio 2 aproxima-se na superfície do mar 26, até que este esteja próximo da posição sobre o leito marinho onde a extremidade de tubo está apoiada. O corpo de conector 9 estará também no leito marinho, conectado no conector de extremidade de tubo 14. Então, o guincho de baixa capacidade 4 é operado para baixar a sonda de extremidade de linha 8 na linha 4a para o corpo de conector 9. O ROV 22 é então utilizado para acoplar a sonda de extremidade de linha 8 na conexão de make/break 11.

O guincho de baixa capacidade 4 é então operado para iniciar a içar a extremidade de tubo do fundo do mar (ver figura 4B).

Conforme a extremidade de tubo é progressivamente içada, a carga sobre o guincho de baixa capacidade 4 e sua linha 4a aumenta na direção da capacidade máxima do guincho de baixa capacidade. Em uma carga apropriada dentro da capacidade do guincho, cuja capacidade por meio de um exemplo ilustrativo seria de 200 toneladas (203 tonnes), o guincho de baixa capacidade é parado para segurar a extremidade de tubo na20 quela posição. Então, o guincho de alta capacidade 3 é operado de modo a baixar a sonda de extremidade de linha 7 na linha 3a até a profundidade do corpo de conector 9. O ROV é lançado ao longo do corpo de conector e utilizado para puxar o fio mensageiro 16a para fora através do conector make/break 10 e por meio disto desenrolar o fio mensageiro do guincho a bordo

16 (ver figura 1), até que o ROV possa acoplar a sonda 17 no fio mensageiro

16a na sonda de extremidade de linha 7, por meio disto prendendo a linha 3a no fio mensageiro 16a. A seguir, o ROV 22 retorna para o e atraca no corpo de conector 9, utilizando o ponto de atracamento de ROV 18. Este então opera o guincho a bordo 16 para enrolar o fio mensageiro 16a, como indicado pela seta na figura 4D, por meio disto recolhendo a sonda de extremidade de linha 7 para dentro do conector make/break 10, o qual acopla com a sonda de extremidade 7 e assim prende novamente a linha 3a no

corpo de conector 9. Esta sequência de operações para baixar a linha 3a do guincho de alta capacidade 3 e reconectá-la no corpo de conector 9 utilizando o ROV 22 está diagramaticamente mostrada nas figuras 4C & 4D.

A carga é então içada na linha 3a pela operação do guincho de alta capacidade 3, enquanto que o guincho de baixa capacidade é operado de modo a aplicar uma contratensão leve e constante na linha 4a. Deste modo, o corpo de conector 9 e a extremidade de tubo são içados na linha 3a até o nível do navio auxiliar 2. O grampo de retenção 23 pode então ser fechado para segurar a conexão de extremidade de tubo 14 (figura 4E).

O corpo de conector 9 pode então ser desconectado da conexão de extremidade de tubo 14 e içado nas linhas 3a, 4a até acima do grampo de retenção 23 e seguramente para fora do caminho (figura 4F). As operações de lançamento de tubos normais podem então continuar, tal como pela conexão da extremidade dianteira do próximo comprimento de tubo a ser 15 assentado na conexão de extremidade 14 e então assentando o próximo comprimento de tubo.

Alternativamente e com referência às figuras 5A a 5F, se o corpo de conector 9 foi recuperado para o navio quando o tubo foi abandonado, como descrito com referência à figura 3F, então o guincho de baixa capaci20 dade 4 seria operado para baixar o corpo de conector 9 na extremidade da linha de guincho 4a do navio para o leito marinho adjacente à extremidade de tubo. O ROV 22 seria então utilizado para acoplar a sonda de extremidade 13 no conector de extremidade de tubo 14 com o conector make/break 12 no corpo de conector 9 (ver figura 5A). A extremidade de tubo é então recu25 perada do mesmo modo como acima descrito nas figuras 4B a 4F e agora repetido nas figuras 5B a 5F.

As figuras 6A a 6F mostram os estágios sucessivos no assentamento da extremidade de tubo quando está configurado como descrito com referência à figura 1A e onde o tubo deve tornar-se parte de uma instalação 30 permanente. A descrição do método de abandono dada com referência às figuras 3A a 3F aplica-se correspondentemente no caso do método indicado em relação às figuras 6A a 6F.

Será apreciado que quando o aparelho 1 acima descrito estiver içando o tubo, então somente uma linha de guincho estará sob carga em qualquer outro momento do que quando a carga é transferida de um guincho para o outro. Este guincho sob carga e o tubo tenderão a alinhar-se, e con5 seqüentemente o corpo 9 tenderá a inclinar. No entanto, o conector make/ break 12 provê uma conexão rígida entre o tubo 15, e o corpo de conector 9, e esta disposição resiste à inclinação do corpo 9. Fazendo isto, a tensão é aplicada sobre o conector make/break 12 e na porção da extremidade superior do tubo 15. Isto é devido ao deslocamento lateral entre o ponto de fixa10 ção da linha de guincho sob carga no corpo de conector e o ponto de fixação do tubo no corpo de conector. Esta situação também aplica-se aos conectores 10 e 11, e suas respectivas linhas 3a e 4a associadas, mas como as últimas são elementos flexíveis, o efeito é menos severo do que aquele que atua sobre o tubo 15.

Referência é agora feita às figuras 7 e 7A para os detalhes de uma implementação preferida do aparelho de manipulação de tubos da figura 1, na qual o estabelecimento de tensão no conector make/break 12 e na seção da extremidade superior do tubo 15 discutido na parágrafo precedente é evitado. Nestas figuras, os guinchos de alta e baixa capacidades e as suas 20 rodas de polia foram omitidos para clareza.

Como mostrado na figura 7, cada um dos conectores make/break 10,11 e 12 está articulado no corpo de conector 9 por meio de uma respectiva articulação 10a, 11a ou 12a, respectivamente. Deste modo, quando a carga é suportada por um ou o outro dos guinchos de alta e baixa capacidades 3, 25 4, o corpo de conector inclinará de modo que as forças que atuam sobre este se equilibrarem. Será apreciado que a tensão aplicada no conector make/break 12 na modalidade da figura 1 /1A e na porção de extremidade superior do tubo é grandemente evitada na modificação da figura 7, devido à utilização da articulação 12a.

De modo a impedir que cada um dos conectores make/break fique suspenso sob a gravidade em um modo descontrolado quando nenhuma carga é aplicada naquele conector make/break, o que tomaria mais

difícil de conectar as linhas de guincho e a seção de extremidade do tubo no corpo de conector inicialmente, é preferido que cada tal conector seja normalmente tensionado para uma posição angular predeterminada ao redor do eixo geométrico de articulação. Especificamente, como indicado em um con5 torno contínuo na figura 7, os conectores 10/11 estão tensionados normalmente para uma disposição vertical acima das articulações 10a, 11a, respectivamente, mas cada um pode ser articulado contra a ação de tensionamento através de um ângulo para o lado do corpo de conector 9, como indicado pelos conectores make/break 10, 11 mostrados em linhas tracejadas. Simi10 larmente, o conector 12 está tensionado normalmente para uma posição vertical abaixo da articulação 12a, mas este pode ser articulado através de um ângulo para qualquer lado do corpo de conector 9, novamente como indicado em um contorno tracejado. O tensionamento pode ser provido por respectivas molas 29 para cada um dos conectores make/break 10, 11 e 12. Será 15 apreciado que quando qualquer conector é girado para a posição como mostrado em um contorno tracejado contra o tensionamento de mola, a respectiva mola é estendida (como indicado pelo número de referência 30 para a mola 29 associada com o conector 11) para prover uma força de restauração. Esta força de restauração normalmente manterá o conector na sua po20 sição em linha contínua indicada na figura 7, mas a força de tensionamento será superada quando o conector estiver transmitindo carga.

Alternativamente, como mostrado nas figuras 8 e 8A, respectivos dispositivos de atrito podem ser providos ao invés das disposições de mola, para aplicar uma pré-carga de atrito (de preferência ajustável) na ação de 25 articulação das articulações e por meio disto normalmente impedir que os conectores make/break articuladamente montados girem ao redor de seus eixos geométricos sob a gravidade. Quando o aparelho 1 está sob carga, a carga supera as forças de pré-carga de atrito de articulação de modo que o alinhamento vertical descrito das linhas 3a, 4a em questão e do tubo 15 a30 contece.

O mesmo mecanismo de atrito ajustável pode ser utilizado para todos os três conectores. A figura 8A é uma vista lateral de um exemplo típi23

co (neste caso para o conector 11). Este compreende os respectivos discos de atrito 36 os quais estão carregados contra as faces opostas de uma peça de extensão 37 do conector 11, por molas prato (Belleville) 35. O ajuste de pré-carga é executado pela rotação da porca de ajuste 31 sobre um parafuso/pino de ajuste 33, que permite que o conector 11 articule em relação ao corpo de conector 9. A porca 31 apóia sobre o colar de carregamento 32, e é ajustada giravelmente de modo a aumentar/diminuir a pré-compressão das molas prato 35. Estas, por sua vez, forçam os discos de atrito 36 contra a peça de extensão 37 do conector 11, assim inibindo a sua rotação. O nível de atrito é ajustado de modo a reter os conectores 10, 11 e 12 na posição requerida para a conexão das linhas 3a e 4a, e do tubo 15. Ao mesmo tempo este será baixo o bastante para permitir um ajuste rotacional das posições angulares dos conectores para o alinhamento com as cargas de acordo como estas são aplicadas durante a utilização.

Outra possibilidade é de prover respectivos dispositivos de travamento para os conectores make/break os quais podem, cada um, ser individualmente operáveis para seletivamente travar cada conector make/break em qualquer uma das posições de um dado conjunto de posições angulares predeterminadas, diferentes ao redor de seu eixo geométrico de articulação. Quando o aparelho está para ser colocado em utilização, os dispositivos de travamento envolvidos precisam ser destravados, tipicamente por um ROV, de modo que a linha de guincho em questão e o tubo fiquem livres para sofrerem o alinhamento.

Consequentemente, como mostrado nas figuras 9, 9A, o corpo de conector 9 está provido com um dispositivo de travamento para cada conector 10, 11, 12. O dispositivo de travamento a ser descrito é comum para todos os três conectores.

A figura 9A é uma vista em corte vertical através do dispositivo de travamento para o conector 11. Como mostrado, o conector 11 gira ao redor de um pino de articulação 43 que passa através de um par alinhado de furos 46 no corpo de conector 9 e um furo formado em uma peça de extensão 42 do conector 11.0 pino 43 é mantido no lugar pela porca 38. A peça

Φ 10 de extensão 42 do conector 11 é perfurada com um furo 45. Para travar o conector 11 em uma posição selecionada, a posição angular do conector ao redor do pino 43 é ajustada para trazer o furo 40 em registro com um de uma pluralidade de pares de furos angularmente espaçados 44, perfurados através do corpo de conector 9. Este pino é então inserido através dos furos registrados 40, 45 e retido em uma tal posição selecionada pelo grampo de mola 39 (por exemplo, um grampo R). Para liberar a conexão, para a qual o pino teria sido instalado quando o aparelho 1 foi preparado no navio de superfície auxiliar, o grampo de mola 39 é removido, sob o mar, por um ROV, de modo que o pino 40 possa então ser retirado para liberar o conector 11, o qual então está livre para girar. Para facilitar uma tal manipulação do pino por um ROV, este é preferivelmente equipado com uma pega em ”T 41. Quando os pinos do conector superior em questão e do conector inferior forem removidos, o corpo de conector inclinará para alinhar a linha de guincho em questão e a porção da extremidade superior do tubo.

De modo a assegurar que a transferência de carga entre os guinchos de baixa capacidade e de alta capacidade seja efetuada em um tempo apropriado, especificamente em referência à capacidade de suporte de carga máxima do guincho de baixa capacidade, é preferido prover os sensores de carga 19, 20 (ver figura 1) os quais determinam a carga que atua sobre as linhas 3a, 4a, e assim sobre os guinchos de alta capacidade e de baixa capacidade, respectivamente. As cargas detectadas podem ser monitoradas por um operador, por exemplo, pela observação dos valores de carga exibidos em uma tela ou similar, o operador então decidindo em qual ponto efetuar a transferência de carga. Alternativamente, a transferência pode ser efetuada automaticamente por meio de um sistema de controle ou programa apropriado o qual efetua a transferência de carga necessária na dependência dos valores de carga monitorados. Apesar da transferência da carga do guincho de alta capacidade para o de baixa capacidade poder ser efetuada automaticamente durante o posicionamento da extremidade do tubo no leito marinho, a reconexão e a desconexão destes guinchos serão normalmente feitas por uma mistura de operações de ROV e manuais. O

mesmo aplica-se à operação inversa durante a recuperação de tubo.

Será compreendido que apesar de ser preferido, durante o abandono ou o assentamento, transferir a carga do guincho de maior capacidade para o de menor capacidade na primeira oportunidade do que na última poder manipular a carga com segurança, a transferência pode ser deferida para um carregamento menor do guincho de alta capacidade. Similarmente, durante a recuperação, a transferência de carga do guincho de menor capacidade para o de maior capacidade pode ser adiantada para um menor carregamento do guincho de menor capacidade (sujeito é claro à quantidade de cabo disponível no guincho de alta capacidade). É preferível, no entanto, efetuar a transferência de carga quando a carga sobre o guincho de menor capacidade tiver aumentado para próximo de sua carga máxima classificada, já que isto minimiza o comprimento de cabo que precisa ser armazenado no tambor de armazenamento do guincho de maior capacidade, assim como o tamanho do próprio tambor, o que por sua vez reduz a massa e o custo deste guincho.

Da descrição acima, será apreciado que a modalidade descrita oferece a significativa vantagem de reduzir o tamanho do guincho de alta capacidade, e portanto o seu custo e exigências de potência.

Claims

1. Método para o posicionamento no fundo do mar, a partir de um navio (2), de uma última porção de extremidade de um tubo (15) que está sendo assentado no fundo do mar, caracterizado por compreender as etapas de:

(i) baixar a última porção de extremidade do tubo (15) de um primeiro dispositivo de abaixamento/içamento (3) no navio (2) a uma profundidade no mar que é menor do que a profundidade do fundo do mar;

(ii) transferir a carga do tubo (15) para um segundo dispositivo de abaixamento/içamento no navio (2) que tem uma capacidade relativamente mais baixa do que o primeiro dispositivo de abaixamento/içamento (3); e (iii) baixar a última porção de extremidade do tubo (15) do dispositivo de abaixamento/içamento de menor capacidade para o fundo do mar.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os dispositivos de abaixamento/içamento de maior capacidade e de menor capacidade compreendem um guincho de maior capacidade e um guincho de menor capacidade, respectivamente, os guinchos tendo respectivas linhas de guincho para seletivamente suportar a carga do tubo (15).

3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a linha de guincho (4a) do guincho de menor capacidade é mantida conectada liberavelmente em um corpo de conector (9) no qual a última porção de extremidade do tubo (15) é mantida conectada liberavelmente, durante o abaixamento do tubo (15) do guincho de maior capacidade, esta linha de guincho (3a) permanecendo sob uma contratensão que é pelo menos apenas suficiente para recolher qualquer folga nesta linha de guincho (3a) até que a carga seja transferida na etapa (ii).

4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa (iv) adicional após a etapa (iii), de desconectar o dispositivo de abaixamento/içamento de menor capacidade do corpo de conector (9).

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5. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa (iv) adicional após a etapa (iii), de desconectar o corpo do conector da última porção de extremidade do tubo (15) no fundo do mar.

6. Método de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado pelo fato de que a carga suportada pelo dispositivo de abaixamento/içamento de maior capacidade é monitorada e a etapa (ii) é executada em resposta à carga monitorada caindo para um valor dentro da capacidade do dispositivo de abaixamento/içamento de menor capacidade.

7. Método para recuperar, a partir de um navio (2) flutuante, um tubo (15) assentado no fundo do mar, caracterizado por compreender as etapas de:

(i) içar uma última porção de extremidade do tubo (15) do fundo do mar para uma menor profundidade no mar, utilizando um segundo dispositivo de abaixamento/içamento;

(ii) transferir a carga do tubo (15) para um primeiro dispositivo de abaixamento/içamento (3) no navio (2) que tem uma maior capacidade do que o segundo dispositivo de abaixamento/içamento; e (iii) içar a última porção de extremidade do tubo (15) até o navio (2), utilizando o dispositivo de abaixamento/içamento de maior capacidade.

8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que os dispositivos de abaixamento/içamento de maior capacidade e de menor capacidade compreendem um guincho de maior capacidade e um guincho de menor capacidade, respectivamente, os guinchos tendo respectivas linhas de guincho para seletivamente suportar a carga do tubo (15).

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a linha de guincho (4a) do guincho de menor capacidade é mantida conectada liberavelmente em um corpo de conector (9) no qual a última porção de extremidade do tubo (15) é mantida conectada liberavelmente, durante a transferência da carga do tubo (15) durante a etapa (ii) e através de toda a etapa (iii), esta linha de guincho (4a) permanecendo sob uma con

Petição 870180060432, de 13/07/2018, pág. 6/15 tratensão que é pelo menos apenas suficiente para recolher qualquer folga nesta linha de guincho (4a) até que a carga seja transferida na etapa (ii).

10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que após a porção de extremidade do tubo (15) ter sido içada até o navio (2), um grampo de retenção no navio (2) é operado para acoplar uma conexão de extremidade sobre a porção de extremidade do tubo (15), e então o corpo de conector (9) é desconectado da porção de extremidade do tubo (15).

11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizado pelo fato de que a carga suportada pelo dispositivo de abaixamento/içamento de menor capacidade é monitorada e a etapa (ii) é executada em resposta à carga monitorada atingindo um valor limite dentro da capacidade do dispositivo de abaixamento/içamento de menor capacidade.

12. Aparelho (1) para execução do método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado por compreender:

(i) um primeiro dispositivo de abaixamento/içamento (3) montado em um navio flutuável (2);

(ii) um segundo dispositivo de abaixamento/içamento (4) montado em um navio flutuável (2), o segundo dispositivo de abaixamento/içamento tendo uma menor capacidade do que o primeiro dispositivo de abaixamento/içamento (3); e (iii) um corpo de conector (9), o corpo de conector (9) tendo sobre o mesmo um primeiro conector (12) para uma conexão liberável com uma última porção de extremidade de um tubo (15), um segundo conector (10) conectado liberavelmente no dispositivo de abaixamento/içamento de maior capacidade e um terceiro conector (11) conectado liberavelmente no dispositivo de abaixamento/içamento de menor capacidade.

13. Aparelho de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que os dispositivos de abaixamento/içamento de maior capacidade e de menor capacidade (3, 4) cada um compreende um guincho para enrolar ou desenrolar uma linha de guincho (3a, 4a) enrolada sobre um tambor de guincho, a linha de guincho (3a, 4a) estando adaptada para ser co

Petição 870180060432, de 13/07/2018, pág. 7/15 nectada no segundo ou no terceiro conector (11), conforme seja o caso.

14. Aparelho de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que um guincho a bordo está montado dentro do corpo de conector (9) para desenrolar um fio mensageiro através do segundo conector (10), a extremidade livre do fio mensageiro estando adaptada para ser conectada na linha de guincho (3a) do dispositivo de abaixamento/içamento de maior capacidade, para guiar o último para o segundo conector (10).

15. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizado pelo fato de que cada um dos dispositivos de abaixamento/içamento de maior capacidade e de menor capacidade está provido com um sensor de carga para monitorar a carga sobre o respectivo dispositivo de abaixamento/içamento.

16. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 15, caracterizado pelo fato de que cada um do primeiro, do segundo e do terceiro conectores (10, 11) está articulado no corpo de conector (9) por meio de uma respectiva articulação.

17. Aparelho de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que cada um do primeiro até o terceiro conectores (12, 10, 11) fica normalmente tensionado para uma posição angular predeterminada ao redor de seu eixo de articulação.

18. Aparelho de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que os segundo e terceiro conectores (10, 11) estão normalmente tensionados em uma disposição vertical acima das articulações, mas cada um pode ser articulado contra a ação de tensionamento associada com o respectivo segundo ou terceiro conector (10, 11) ao redor de seu eixo de articulação, e em que o primeiro conector (12) está normalmente tensionado em uma disposição vertical abaixo de sua articulação, mas pode ser articulado contra a ação de tensionamento associada com o primeiro conector (12) ao redor de seu eixo de articulação.

19. Aparelho de acordo com a reivindicação 17 ou 18, caracterizado pelo fato de que o tensionamento está provido por respectivas disposições de mola para o primeiro até o terceiro conectores (12, 10, 11).

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20. Aparelho de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que os respectivos dispositivos de atrito estão providos para aplicar um atrito na ação de articulação das articulações e por meio disto impedir que o primeiro até o terceiro conectores (12, 10, 11), montados articulados, fiquem suspensos sob a gravidade em um modo descontrolado, a disposição sendo tal que quando o aparelho está sob carga, a carga supera as forças de atrito de articulação e o corpo de conector (9) inclina para equilibrar a carga.

21. Aparelho de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que respectivos dispositivos de travamento estão providos para o primeiro até o terceiro conectores (12, 10, 11) os quais são cada um individualmente operáveis para seletivamente travar cada conector em uma posição angular selecionada ao redor de seu eixo de articulação.

22. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 21, caracterizado pelo fato de que um ponto de atracação está provido no corpo de conector (9) para um veículo submarino remotamente operado.

23. Aparelho para execução do método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado por compreender:

(i) um corpo de conector (9);

(ii) um primeiro conector (12) sobre o corpo de conector (9) para uma conexão liberável em uma última porção de extremidade de um tubo (15);

(iii) um segundo conector (10) sobre o corpo de conector (9) para uma conexão liberável com um primeiro dispositivo de abaixamento/içamento (3) montado em um navio flutuável (2); e (iv) um terceiro conector (11) sobre o corpo de conector (9) para uma conexão liberável com um segundo dispositivo de abaixamento/içamento montado no navio (2) flutuável, o segundo dispositivo de abaixamento/içamento tendo uma menor capacidade do que o primeiro dispositivo de abaixamento/içamento (3).

24. Aparelho de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que um guincho a bordo é montado dentro do corpo de conector

Petição 870180060432, de 13/07/2018, pág. 9/15 (9) para desenrolar um fio mensageiro através do segundo conector (10), a extremidade livre do fio mensageiro estando adaptada para ser conectada na linha de guincho (3a) do dispositivo de abaixamento/içamento de maior capacidade, para guiar o último para o segundo conector (10).

25. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 24, caracterizado pelo fato de que cada um do primeiro, do segundo e do terceiro conectores (12, 10, 11) está articulado no corpo de conector (9) por meio de uma respectiva articulação.

26. Aparelho de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que cada um do primeiro até o terceiro conectores (12, 10, 11) fica normalmente tensionado para uma posição angular predeterminada ao redor de seu eixo de articulação.

27. Aparelho de acordo com a reivindicação 26, em que os segundo e terceiro conectores (10, 11) estão normalmente tensionados em uma disposição vertical acima das articulações, mas cada um pode ser articulado contra a ação de tensionamento associada com o respectivo segundo ou terceiro conector (10, 11) ao redor de seu eixo de articulação, e em que o primeiro conector (12) está normalmente tensionado em uma disposição vertical abaixo de sua articulação, mas pode ser articulado contra a ação de tensionamento associada com o primeiro conector (12) ao redor de seu eixo de articulação.

28. Aparelho de acordo com a reivindicação 26 ou 28, caracterizado pelo fato de que o tensionamento está provido por respectivas disposições de mola para o primeiro até o terceiro conectores (12, 10, 11).

29. Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 28, caracterizado pelo fato de que um ponto de atracação está provido no corpo de conector (9) para um veículo submarino remotamente operado.

30. Aparelho de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que os respectivos dispositivos de atrito podem estar providos para aplicar um atrito na ação de articulação das articulações e por meio disto impedir que o primeiro até o terceiro conectores (12, 10, 11) montados articulados fiquem suspensos sob a gravidade em um modo descontrolado,

Petição 870180060432, de 13/07/2018, pág. 10/15 a disposição sendo tal que quando o aparelho está sob carga, a carga supera as forças de atrito de articulação e o corpo de conector (9) inclina para equilibrar a carga.

31. Aparelho de acordo com a reivindicação 23, caracterizado

5 pelo fato de que os respectivos dispositivos de travamento estão providos para o primeiro até o terceiro conectores (12, 10, 11) os quais são, cada um individualmente, operáveis para seletivamente travar cada conector em qualquer uma de uma pluralidade de posições angulares predeterminadas ao redor de seu eixo de articulação.