BRPI0709636A2 - métodos para rebocar um scr e um oleoduto ao longo do leito do mar, para instalar um oleoduto de águas profundas em um dispositivo de ancoragem no leito do mar, para reboque de fundo e lançamento submerso de um tubo ascendente e para recuperar um tubo ascendente - Google Patents

Abstract

MéTODOS PARA REBOCAR UM SCR E UM OLEODUTO AO LONGO DO LEITO DO MAR, PARA INSTALAR UM OLEODUTO DE áGUAS PROFUNDAS EM UM DISPOSITIVO DE ANCORAGEM NO LEITO DO MAR, PARA REBOQUE DE FUNDO E LANçAMENTO SUBMERSO DE UM TUBO ASCENDENTE E PARA RECUPERAR UM TUBO ASCENDENTE. Um oleoduto de águas profundas é rebocado para uma predeterminada posição por um método para rebocar de fundo, com uma extremidade dianteira do oleoduto fixada a uma embarcação de reboque e a extremidade traseira do oleoduto fixada a uma embarcação traseira. A extremidade traseira é suportada próximo ao leito do mar usando-se a embarcação traseira, enquanto o oleoduto é arrastado ao longo do leito do mar. Uma velocidade de reboque é estabelecida e um ângulo de declive para a extremidade dianteira é mantido elevando-se e abaixando-se a extremidade traseira para controlar o comprimento do oleoduto arrastado ao longo do leito do mar e, assim, o grau de arraste aplicado pelo leito do mar ao oleoduto. Em um método para reboque de fundo e lançamento submerso de um tuboascendente tendo uma extremidade dianteira e uma extremidade traseira, o tubo ascendente é rebocado pelo método de reboque de fundo em uma primeira velocidade, até a extremidade traseira do tubo ascendente elevar-se fora do leito do mar, depois do que a velocidade é aumentada.

Description

"MÉTODOS PARA REBOCAR UM SCR E UM OLEODUTO AO LONGO DOLEITO DO MAR, PARA INSTALAR UM OLEODUTO DE ÁGUASPROFUNDAS EM UM DISPOSITIVO DE ANCORAGEM NO LEITO DOMAR, PARA REBOQUE DE FUNDO E LANÇAMENTO SUBMERSO DE UMTUBO ASCENDENTE E PARA RECUPERAR UM TUBO ASCENDENTE"REFERÊNCIAS A PEDIDOS RELACIONADOSNão aplicável.

PESQUISA OU DESENVOLVIMENTO FEDERALMENTEPATROCINADO

Não aplicável.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a métodos de rebocar e métodosde instalação para oleodutos de águas profundas e tubos ascendentes decatenárias de aço (SCR).

A história de puxar e rebocar oleodutos no leito do mar para asindústrias de descarte de petróleo e águas servidas data de volta aos últimosanos 40. Uma vez que embarcações de reboque de alta potência não eramdisponíveis, a maioria dos sistemas de oleoduto de águas profundas antigoseram puxados empregando-se barcaças ancoradas. A medida queembarcações de reboque de mais elevada potência eram desenvolvidos, aembarcação de reboque dinâmica de oleodutos tornou-se exeqüível e diversosmétodos de reboque e instalação dinâmicas foram desenvolvidos, tais como,por exemplo, os métodos comumente conhecidos como o método"configuração-S" e o método de "configuração-J". O reboque e instalação deSCRs e oleodutos pesados de águas profundas por estes métodosconvencionais são com freqüência arriscados e caros e são sujeitos alimitações de profundidade de água e não foram exeqüíveis (por razoestécnicas e econômicas) para instalações profundas, muito maiores do quecerca de 2500 metros.Quando profundidades de instalação maiores estão sendoconsideradas (p.ex., 1800 a 2700 metros), o peso total submerso do oleodutodeve drasticamente aumentar, devido, por exemplo, à necessidade de maioresespessuras de parede para o tubo que são com freqüência necessárias emextremas profundidades, para evitar-se colapso e para manter a integridadeestrutural e estabilidade da instalação. Há uma falta de equipamento desuperfície capaz de manipular tais oleodutos pesados utilizando-se métodosconvencionais de reboque e instalação. Além disso, muito grandes extensõesem alto mar são necessárias para manipular a instalação de tais oleodutosmaciços. Assim, existe ainda necessidade de uma nova abordagem parareboque e instalação de oleodutos de águas profundas, que possam ser usadoseconomicamente para oleodutos de águas profundas muito pesados.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção inclui um método de reboque de fundoem águas profundas de um SCR e um oleoduto para uma estrutura flutuanteem alto-mar, método este satisfazendo as exigências há muito tempoencontradas faltando na arte anterior. Por exemplo, a presente invençãopermite a instalação do oleoduto e do SCR em profundidades muito maioresdo que tem sido prático até agora, com muito menos custo e um mais baixorisco de instalação do que é possível com o uso de métodos convencionais deextensões de flutuação.

De acordo com um aspecto, no método de reboque de fundo dapresente invenção, o SCR inclui uma extremidade dianteira e o oleodutoinclui uma extremidade traseira. O SCR e o oleoduto são produzidos na costae lançados em alto mar. A extremidade dianteira do SCR é rebocada próximoda superfície da água atrás de uma embarcação de reboque. Para o reboquefinal da estrutura de flutuação, a extremidade traseira do oleoduto é suportadapróximo do leito do mar usando-se uma embarcação de reboque. Umavelocidade de reboque final é então estabelecida e um ângulo declive (emrelação à vertical) na extremidade dianteira é mantido durante o reboqueelevando-se e abaixando-se seletivamente a extremidade traseira do oleodutopara variar o comprimento do oleoduto, que é arrastado ao longo do leito domar. Quanto maior o comprimento do oleoduto que está sendo arrastado,maior é a força de arraste sobre o oleoduto e maior o ângulo de declive emrelação à vertical.

De acordo com outro aspecto da invenção, o método inclui asetapas de parar o reboque de um oleoduto de águas profundas, quando elechegou em uma posição de parada desejada. O oleoduto compreendetubulação de oleoduto, um SCR na extremidade dianteira do oleoduto,dispositivos temporários de flutuação e um grampo de conexão fixando oSCR na posição de parada desejada. Um dispositivo de ancoragem de leito domar, tal como uma estaca de sucção incluindo um cabo de conexão, éinstalado no fundo do mar. O oleoduto é rebocado até o grampo de conexãoser alinhado com a estaca. O grampo de conexão é então unido com o cabo deconexão. O SCR, que inclui uma cabeça de SCR, é movido para a frenteusando-se o método de reboque de fundo. A embarcação de reboque é entãoposicionada e parada adjacente a uma plataforma submersível, que inclui umreceptor de cabeça de SCR. A embarcação de reboque é então manobrada (p.ex., guinando-se 180°) para colocar a cabeça do SCR dentro de um receptorde cabeça de SCR sobre a estrutura flutuante. Os dispositivos deflutuabilidade temporária são então removidos do SCR.

De acordo com mais um aspecto da invenção, é provido ummétodo para reboque de fundo e lançamento submerso de um SCR. O tuboascendente inclui uma extremidade dianteira e uma extremidade traseira. Otubo ascendente é lançado usando-se um método de reboque de fundo, em quea extremidade dianteira do tubo ascendente é suportada próximo da superfíciede água usando-se uma embarcação de reboque dianteiro e a extremidadetraseira do tubo ascendente desloca-se sobre o leito do mar. O tuboascendente é então rebocado em uma primeira velocidade, até a extremidadetraseira do tubo ascendente elevar-se do leito do mar. A velocidade dereboque é então ajustada para uma segunda velocidade.

De acordo com outro aspecto da invenção, é provido ummétodo para o retorno de um tubo ascendente para a costa, em que o tuboascendente compreende uma extremidade dianteira tendo uma cabeça dereboque, uma extremidade traseira conectada a uma fixação no leito do mar eum sistema de flutuabilidade permanente. De acordo com este método, umcabo de reboque é conectado à cabeça de reboque na extremidade dianteira dotubo ascendente e a extremidade traseira do tubo ascendente é desconectadada fixação no leito do mar. O tubo ascendente é então rebocado em umasuficiente velocidade para fazer com que a extremidade traseira do tuboascendente eleve-se do leito do mar. Uma configuração de reboque éestabelecida que é atualizada antes de contatar o solo. A velocidade dereboque é então ajustada após o contato com o solo. Um cabo na costa édesdobrado antes do tubo ascendente chegar na costa e é conectado ao tuboascendente para puxar o tubo ascendente na costa.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 é uma ilustração semi-diagramática de um métodopara rebocar de fundo de águas profundas para um SCR e um oleoduto deacordo com a presente invenção.

As Figuras 2-5 são vistas simplificadas, semi-diagramáticas,mostrando as etapas de prender um SCR e oleoduto em uma estaca de fundocom um cabo de conexão, de acordo com a presente invenção;

As Figuras 6-8 são vistas simplificadas, semi-diagramáticas,mostrando a conexão de um SCR e oleoduto em uma estrutura em alto-marsemi-submersível, usando-se uma embarcação de reboque, de acordo com apresente invenção.

A Figura 9 é uma ilustração semi-diagramática da técnica delançamento submerso de um SCR e oleoduto de acordo com a presenteinvenção;

A Figura 10 é uma representação gráfica mostrando asconfigurações de tubo ascendente em diversas profundidades, em função davelocidade para a técnica de combinação de reboque de fundo e lançamentosubmerso da Fig. 9;

A Figura 11 é uma ilustração semi-diagramática de umprocedimento de remoção e uma técnica de lançamento submerso para umtubo ascendente de posicionamento livre; e

A Figura 12 é uma ilustração semi-diagramática mostrandouma transição da técnica de lançamento submerso para a aterrissagem do tuboascendente em águas rasas à medida que ele se aproxima da costa.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO

Com referência primeiro à Fig. 1, nela é mostrada umaextensão de instalação 10 para um método de reboque de fundo de águasprofundas de acordo com a presente invenção. A extensão de instalação 10geralmente inclui uma combinação de um SCR 12 e um oleoduto 14 fixado,uma estrutura em alto mar semi-submersível 16, uma embarcação de reboquedianteira 18, uma embarcação traseira 20 e uma embarcação de manuseio deROV 22. A extensão de instalação 10 pode incluir embarcações de suporteadicionais (não mostradas), dependendo do tamanho e comprimento dooleoduto sob reboque a ser instalado. As embarcações de suporte adicionais(não mostradas) podem ser usadas em um arranjo em tandem de duas ou trêsembarcações. Além disso, a extensão de instalação pode incluir umaembarcação de inspeção de trajetória (não mostrada) para manter umaobservação acústica da trajetória do oleoduto no leito do mar, para fornecerrealimentação para a embarcação de reboque dianteiro 18 para corrigir adireção.

O SCR 12 inclui uma extremidade dianteira 12A e umaextremidade traseira 12B. A extremidade dianteira 12A é rebocada próximoda superfície da água e a extremidade traseira 12B é rebocada próximo doleito do mar 25. A extremidade dianteira 12A inclui hardware SCR (nãomostrado) para fixar a extremidade dianteira 12A do SCR 12 à embarcação dereboque dianteiro 18, para conexão com um receptor SCR convencional 54(Figs. 7 e 8) da estrutura semi-submersível 16. A extremidade traseira 12B doSCR 12 é conectada à ou pode ser uma continuação da extremidade dianteira14A do oleoduto 14, que também inclui uma extremidade traseira 14B. Emuma forma de realização, a extremidade traseira de SCR 12B pode fixar-se aum tubo de distribuição (não mostrado) instalado no oleoduto 14. Em umaforma de realização exemplar, o comprimento do SCR 12 medeaproximadamente 12000 pés (aproximadamente 3660 metros). A extremidadedianteira 14A e a extremidade traseira 14B do oleoduto 14 pode ser equipadacom numerosos diferentes tipos de tubos de distribuição (não mostrados), quecontrolam distribuem ou monitoram o fluxo de um fluido dentro do oleoduto14. O oleoduto 14 pode variar em comprimento, peso ou diâmetro totais. Emuma forma de realização exemplar, o oleoduto 14 mede aproximadamente20.000 pés (aproximadamente 6100 metros) de comprimento.

A estrutura semi-submersível 16 é uma instalação de flutuaçãoem um corpo de água e tipicamente é usada como uma instalação de produçãoem alto-mar. A estrutura semi-submersível 16 é tipicamente amarrada ouancorada no leito do mar 25 por meios convencionais (não mostrados).Qualquer número de tipos de instalações de flutuação que seja conhecido naarte pode ser usado para a estrutura semi-submersível 16.

A embarcação de reboque dianteiro 18 pode ser qualquer tipocomumente conhecido na arte, que possua uma suficiente capacidade derebocar moirão para rebocar longas seções de SCRs 12 e associados oleodutos14 combinados. A embarcação de reboque dianteiro 18 pode incluir umdisplay de vídeo (não mostrado), que mostre uma rota e trajeto planejados decombinação de SCR 12 e oleoduto 14. Um operador da embarcação dereboque dianteiro 18 monitora a rota exibida (não mostrada) para manterrigorosa proximidade com a rota planejada do oleoduto. Em uma forma derealização exemplar da invenção, a embarcação de reboque dianteiro 18possui uma capacidade de rebocar mourão excedente a 150 tons (145,5 t).Embarcação traseira 20, embora similar à embarcação de reboque dianteiro18, pode ser de menor capacidade de reboque.

A embarcação de manipulação de ROV 22 é usada durante umprocedimento de instalação que será examinado em detalhes abaixo. Aembarcação de manuseio de ROV 22 inclui um elo de comunicação (nãomostrado) para comunicar-se com um Veículo Operado Remoto (ROV) 40,através de um cabo umbilical 44, como mostrado na Fig. 4.

A Fig. 1 ilustra um método de reboque de fundo em águasprofundas da combinação de SCR 12 e oleoduto 14. A combinação de SCR12 e oleoduto 14 é primeiro lançada em alto-mar subseqüente a uma produçãona costa, em que o oleoduto 14 e os associados SCR 12 são montados na costaantes de serem lançados em alto-mar. Os tipos mais comuns de arranjo sãoperpendiculares ou paralelos (em relação à linha da costa). O arranjoperpendicular requer montagem dos SCR 12 e oleoduto 14, enquantosituando-se perpendiculares à linha da costa, durante o período delançamento, até os combinados SCR 12 e oleoduto 14 alcançarem umcomprimento de instalação. O arranjo paralelo difere por requerer que o SCR12 e o oleoduto 14 sejam completamente montados no comprimento dainstalação, enquanto situando-se paralelos à linha da costa.

O lançamento após um arranjo paralelo requer a colocaçãohorizontal do SCR 12 e oleoduto 14 dentro da água. A colocação horizontal éo processo de utilizarem-se tratores de lança lateral (não mostrados) paramover o SCR 12 e oleoduto 14 em um modo "S" de deslocamento da costaaté o SCR 12 e o oleoduto 14 estarem totalmente submersos na área dearrebentação imediata antes da costa. A extremidade dianteira 12A dacombinação de SCR 12 e oleoduto 14 é então defletada em uma direçãolateral, até o inteiro comprimento da combinação SCR 12 e oleoduto 14 sertotalmente submerso antes do início do reboque.

Uma pluralidade de unidades de flutuação temporárias 50 sãofixadas ao longo do comprimento do SCR 12 por meios de fixação adequados(não mostrados), que podem ser, por exemplo, qualquer um de uma variedadede grampos convencionais ou fechos que são bem conhecidos na arte.Preferivelmente, os meios de conexão são providos por fechos de auto-liberação, de um tipo bem conhecido na arte. As unidades de flutuaçãotemporária 50 fornecem uma suficiente flutuabilidade para permitir que aembarcação de reboque dianteiro 18 reboque o SCR 12 e longas seções dooleoduto combinado 14, utilizando-se o método de reboque de fundo descritoabaixo e ilustrado na Fig. 1. A extremidade dianteira 12A do SCR é fixada àembarcação de reboque dianteiro 18 e o SCR/oleoduto combinados sãorebocados para alto-mar por uma distância predeterminada (p. ex., cerca de 16km) da estrutura semi-submersível 16, tipicamente em uma velocidadenominal de cerca de 6,5 nós. A distância predeterminada não é crítica,contanto que seja suficiente para permitir que as tripulações do embarcaçãode reboque dianteiro 18 e da embarcação traseira 20 se familiarizem com oprocesso de manuseio e controle. Assim, a distância predeterminada pode sertão pouca quanto cerca de 5 - 6 km ou pode ser maior do que 16 km, se fornecessário sob um particular conjunto de condições.

Após a embarcação de reboque 18 chegar na distânciapredeterminada da estrutura semi-submersível 16, um ROV 40 é empregadopara fixar a extremidade dianteira 14B do oleoduto 14 a um cabo 15 enroladoem um guincho (não mostrado) sobre a embarcação traseira 20. Qualquerdispositivo ou mecanismo de conexão conhecido na arte pode ser usado paraconectar a extremidade traseira do oleoduto 14B ao cabo 15. O cabo 15 ésuficientemente longo para permitir que a embarcação traseira 20 suporte aextremidade traseira de oleoduto 14B no ou próximo do leito do mar 25. Aextensão de instalação 10 está agora pronta para reboque para uma posição deparada final 24, usando-se a configuração de reboque final ilustrada na Fig. 1.

A configuração final de reboque provê o SCR 12 a serrebocado em sua posição elevada em ponto de transmissão na estrutura semi-submergível, por meio do que a extremidade dianteira 12A do SCR 12mantém um ângulo de "declive" pré-selecionado e controlável com respeito àvertical durante o reboque final. O reboque final é realizado em uma segundavelocidade de reboque reduzida. O ângulo selecionado da vertical para aextremidade dianteira 12A é determinado pelo comprimento do oleoduto 14rebocado no leito do mar 25, que, por sua vez, é controlado pela embarcaçãotraseira 20 seletivamente elevando e abaixando a extremidade traseira 14B dooleoduto 14 acima do leito do mar 25 (por meio do cabo 15) para controlar ocomprimento do oleoduto 14, que é arrastado no leito do mar 25. Quantomaior o comprimento do oleoduto 14 arrastado ao longo do leito do mar 25,maior é a força de arraste aplicada no oleoduto e maior o ângulo de "declive"de reboque com respeito à vertical. Assim, o SCR pode ser rebocado para aposição de parada final 24 em uma orientação quase vertical (isto é, com umângulo de "declive" de não mais do que cerca de 15°) elevando a extremidadetraseira 14A do oleoduto 14 mais do leito do mar 15, desse modo reduzindo ocomprimento do oleoduto 14 arrastado no leito do mar 25, enquantosubstancialmente reduzindo a velocidade de reboque. Em uma forma derealização exemplar, onde o oleoduto 14 é para ser instalado em umaprofundidade de cerca de 2400 metros, o comprimento do SCR 12 é de cercade 3660 metros e o comprimento do oleoduto é de cerca de 6100 metros, oângulo de "declive" para a extremidade dianteira 12A do SCR 12 pode assimser mantido a cerca de 10° - 12°, com uma velocidade de reboque para aextensão da instalação de cerca de 2,0 - 2,5 nós. Nesta configuração, oSCR/oleoduto é rebocado até a posição de parada final 24 ser alcançada.

As Figs. 2 a 8 ilustram um método para instalar o SCR 12 e ooleoduto associado 14 da Fig. 1 em um leito de mar. Mostrado nas Figs. 2 a 5há um conjunto de instalação 30, compreendendo uma estrutura de ancoragem32 e um cabo de conexão fixado 36. A estrutura de ancoragem 32 é pré-instalada na posição de parada final 24, antes de o método de reboque defundo ser iniciado, por um time de inspeção que escolhe a posição de paradafinal 24 do SCR 12 e oleoduto associado 14. Em uma forma de realizaçãoexemplar, a estrutura de ancoragem 32 é uma estaca de sucção de um tipobem conhecido na arte, que é bem adequada para aplicações em águasprofundas e outras funções de amarração.

A Fig. 3 ilustra uma vista parcial de uma extremidade traseirade SCR 12B e da extremidade dianteira de oleoduto associada 14A. Emostrada uma da pluralidade de unidades de flutuação temporária 50 fixadasno SCR 12 e também é mostrado um grampo de conexão de oleoduto 38. Ogrampo de conexão de oleoduto 38 é fixado entre a extremidade dianteira 14Ada tubulação 14 e a extremidade traseira 12B do SCR 12 e, juntamente com ocabo de conexão 36, é usado para prender o SCR 12 e oleoduto 14 na posiçãode parada final 24, como descrito abaixo.

A Fig. 4 ilustra a etapa de prender o cabo de conexão 36 aogrampo de conexão de oleoduto 38. Um ROV 40, desdobrado de uma gaiolaROV 42 por meio de um cabo umbilical 44, é posicionado próximo da estaca32 e do grampo de conexão de oleoduto 38. O ROV 40 provê informação deobservação do ROV 40 para a embarcação de manuseio de ROV 22. Aembarcação de manuseio de ROV 22 utiliza a informação de observação paramanobrar o ROV 40 durante o processo de prender o cabo de conexão 36. OROV 40 pode incluir qualquer número de sistemas de observação oumonitoramento conhecido daqueles da arte, tais como, por exemplo, e/ou umsistema de observação de vídeo ou um sistema de observação acústica. Emuma forma de realização exemplar da invenção, o sistema de observaçãousado é um sistema de observação acústica (não mostrado). O ROV 40 incluibraços de manobra 45 e 46. A gaiola de ROV 42 é usada para alojar o ROV40 durante a viagem entre a superfície do mar e o piso do mar 25. O caboumbilical 44 conecta o ROV 40 à embarcação de manuseio de ROV 22 etipicamente aloja as linhas ou cabos de controle e comunicação usados paratransmitir sinais de controle e monitoração entre o ROV e a embarcação demanuseio de ROV 22. Sob o controle da embarcação de manuseio de ROV22, o ROV 40 prende o cabo de conexão 36 ao grampo de conexão deoleoduto 38, utilizando braços de manobra 45 e 46.

A Fig. 5 mostra o cabo de conexão 36 conectado comsegurança ao grampo de conexão de oleoduto 38. Além disso, a extremidadetraseira 12B do SCR 12 e a extremidade dianteira 14A do oleoduto 14 sãomostradas como tendo sido movidas para a frente em relação à estaca 32. Ométodo de reboque de fundo descrito acima e ilustrado na Fig. 1 é usado pararelocar os combinados SCR 12 e oleoduto 14 do ponto de parada final 24 parauma posição operacional de toque de solo SCR 26, mostrados na Fig. 1.

As Figs. 6 a 8 ilustram o processo de colocar uma cabeça deSCR 52 em um receptor de cabeça de SCR 54, que é fixado na estrutura semi-submersível 16, tipicamente (porém não necessariamente) em uma suabarcaça 56. A cabeça de SCR 52 é fixada à seção mais elevada daextremidade dianteira 12A do SCR 12. São incluídos na cabeça de SCR 52conectores (não mostrados) para fixar a cabeça de SCR 52 a um cabo dereboque 58 desdobrado da popa da embarcação de reboque dianteiro 18. Emoperação normal, a cabeça de SCR 52 é configurada para unir-se com oreceptor de cabeça de SCR 54 da estrutura semi-submersível 16.

A Fig. 6 mostra a embarcação de reboque dianteiro 18aproximando-se do lado da estrutura semi-submersível 16, sobre a qual oreceptor de cabeça de SCR 54 é fixado. A Fig. 7 mostra a embarcação dereboque dianteiro 18 manobrado para uma posição em que sua popa élocalizada adjacente ao receptor de cabeça de SCR 54. A embarcação dereboque dianteiro 18 completa a colocação da cabeça de SCR 52 diminuindoe fechando dentro da estrutura submergível 16 e abaixando a cabeça de SCR52 dentro do receptor de cabeça SCR 54, como é bem conhecido na arte.

A Fig. 8 mostra a cabeça SCR 52 instalada com segurançadentro do receptor de cabeça de SCR 54. Além disso, é mostrado aembarcação de reboque dianteiro 18 removendo a pluralidade das unidades deflutuação temporária 50. Após a fixação da cabeça SCR 52 dentro do receptorde cabeça de SCR 54, o cabo de reboque 58 é separado da cabeça de SCR 52e é então fixado por um conector (não mostrado) à pluralidade de unidades deflutuação temporária 50. As unidades de flutuação temporária 50 sãoremovidas quando a embarcação de reboque dianteiro 18 vai embora.

As Figs. 9 e 10 mostra uma forma de realização alternativa dapresente invenção, isto é, um método para rebocar que é o método de reboquede fundo descrito acima, combinado com o "lançamento" submerso doconjunto de oleoduto, para uso com tubos ascendentes de perfuração,produção e de catenária. O método inclui uma extensão de reboque 110compreendendo uma embarcação de rebocar 118 e o tubo ascendenteassociado 112. A extensão de reboque 110 também tipicamente inclui umaembarcação utilitária (não mostrada). O método é iniciado de um sítio deconstrução (não mostrado) na costa, onde, antes de iniciar o reboque do tuboascendente 112, o tubo ascendente é produzido como descrito acima. Após acomposição, o tubo ascendente 112 então é testado para prontidãooperacional.

Após testar, o tubo ascendente 112 é lançado do sítio deconstrução. O lançamento compreende suportar a extremidade dianteira dotubo ascendente 112 próximo da superfície da água, utilizando-se aembarcação de reboque 118. A embarcação de reboque 118 suporta aextremidade dianteira do tubo ascendente 112 com um cabo de reboque (nãomostrado) tendo um comprimento máximo de cerca de 30 metros. Após olançamento estar completo, a extensão de reboque 110 vai embora.

Como mostrado na Fig. 9, posição A, o tubo ascendente 112 é rebocado pela embarcação de reboque 118 com a extremidade superior do tuboascendente próxima da popa da embarcação de reboque 118 próxima da superfície daágua. A extensão de reboque 110 estabelecer uma velocidade de reboque de fundo decerca de 6,5 nós e mantém a velocidade de reboque de fundo até a extremidadetraseira do tubo ascendente 112 elevar-se na borda da plataforma continental 100, onde a profundidade da água é tipicamente de aproximadamente 200 metros. Avelocidade de reboque de fundo é mantida pela extensão de reboque 110, enquanto aextremidade traseira do tubo ascendente 122 ainda contata o leito do mar 125, comomostrado pela posição "A" até a posição "D" da Fig. 9. Após a extremidade traseirado tubo ascendente 112 elevar-se na borda da plataforma continental, a extensão dereboque 110 estabelece uma velocidade de cruzeiro mais elevada, como mostrado naposição E da Fig. 9. A velocidade de cruzeiro pode ser, por exemplo, deaproximadamente 10 nós. A velocidade de cruzeiro é mantida até a extensão dereboque chegar dentro uma distância predeterminada de uma posição final. Se aembarcação de reboque 118 perder potência antes de o tubo ascendente 112 elevar-seda plataforma continental, a embarcação de utilidade (não mostrada) mantém o tuboascendente 112 em tração a um limite aceitável de estresse de dobramento. Se aembarcação de reboque 118 perder potência em água mais profunda do que ocomprimento do tubo ascendente, a embarcação de reboque 118 para e o tuboascendente 112 desdobra-se para um modo de posicionamento livre. Ao reiniciar, otubo ascendente 112 reassume sua configuração de reboque.

Em uma forma de realização exemplar, o tubo ascendente 112tem um comprimento de cerca de 3660 metros e tem uma massa submersa deaproximadamente 60 kg/m. Com estas dimensões, o tubo ascendente 112tipicamente levantará da plataforma continental a aproximadamente 130 a 200km da costa empregando uma velocidade de reboque de fundo de 6,5 nós.

A Fig. 10 é uma representação gráfica de configurações detubo ascendente em diversas profundidades de água em função da velocidadede reboque da extensão de reboque 110 da Fig. 9. E mostrada a extensão dereboque 110 sendo rebocada em uma faixa de velocidades marcadas "F" a"J", representando as velocidades de 1, 2, 4, 6 e 11 nós, respectivamente.Quanto maior a velocidade de reboque da extensão de reboque 110, maispróximo a extremidade traseira do tubo ascendente 112 se desloca dasuperfície da água. Por exemplo, na velocidade de cruzeiro "F" (1 nó), aprofundidade da extremidade traseira do tubo ascendente 112 cai abaixo deaproximadamente 3000 pés (aproximadamente 900 metros) em águaprofunda. Na velocidade maior "J" (uma velocidade de cruzeiro de 11 nós), aextremidade traseira do tubo ascendente 112 está aproximadamente a 500 pés(aproximadamente 150 metros) de profundidade de água.

As Figs. 11 e 12 mostram ainda outra forma de realização dapresente invenção, isto é, um método para remover e retornar para a costa um tubode posicionamento livre, de perfuração produção ou catenária empregando umacombinação de um procedimento de lançamento submerso e um procedimento dereboque de fundo. O método utiliza uma extensão de reboque 210,compreendendo uma embarcação de reboque 218 como necessário. O tuboascendente 212 inclui uma extremidade dianteira 212A, uma extremidade traseira212B e (opcionalmente) um sistema de flutuabilidade 250. A extremidade traseira212B do tubo ascendente 212 é conectada a equipamento (não mostrado)localizado no piso do mar 225. Tal equipamento é conhecido na arte e pode incluirum cabo provisório de ruptura (BOP) (não mostrado).

O método começa na posição "K" (Fig. 11), onde a extremidadetraseira do tubo ascendente 212B é desconectada do BOP (não mostrado). Aconfiguração de reboque é estabelecida em função do grau de flutuabilidade, ograu de aprumo do tubo ascendente, a velocidade de reboque e condições doestado do mar. O tubo ascendente 112 é pressurizado para evacuar qualquer águacontida dentro dele. Em seguida a embarcação de reboque 218 conecta um cabode reboque 258 a uma cabeça de reboque (não mostrada) no topo (extremidadedianteira 212A) do tubo ascendente 212. A extensão de reboque 210 começacomo mostrado na posição "L" através da posição "M" e extremidade traseira detubo ascendente 212B eleva-se do leito do mar 225. A extensão de reboque 210estabelece e mantém a configuração de reboque para a viagem no mar, mostradanas posições "N" a "O". A velocidade de reboque neste ponto pode serestabelecida como uma velocidade cruzeiro de cerca de 10 - 12 nós.

Com referência agora à Fig. 12, a extensão de reboque 210continua como mostrado na posição "P". Antes de tocar no solo, comomostrado na posição "Q", a extensão 210 de reboque reduz a velocidadesimilar a um avião aproximando-se de uma pista. O toque no solo ocorrequando a extremidade traseira 212B do tubo ascendente 212 contata o leito domar 225 em um ponto de toque de solo 200, em que a profundidade da água éde aproximadamente 200 metros. Em seguida ao toque de solo pelaextremidade traseira 212B, a embarcação de reboque 218 reduz a velocidadede reboque a cerca de 6,5 nós para a operação de reboque de fundo. Durante oreboque de fundo e antes da extensão de reboque 210 chegando na costa, umcabo (não mostrado) é desdobrado da costa e conectado à extremidadedianteira 212A do tubo ascendente 212 para guinchar o tubo ascendente 212sobre a costa. O tubo ascendente 212 pode ser inspecionado, renovado oumodificado uma vez o tubo ascendente 212 esteja na costa.

Embora a presente invenção tenha sido descrita aqui nocontexto de diversas formas de realização exemplares, será entendido quenumerosas variações e modificações podem ser sugeridas para àqueles hábeisnas artes pertinentes. Tais variações e modificações devem ser consideradasdentro do espírito e escopo da presente invenção, como definido nasreivindicações que seguem.

Claims (14)

1. Método para rebocar um SCR e um oleoduto ao longo doleito do mar, o SCR incluindo uma extremidade dianteira e o oleodutoincluindo uma extremidade traseira, caracterizado pelo fato de compreenderas etapas de:conectar a extremidade dianteira a uma embarcação dereboque;rebocar o SCR e o oleoduto com a embarcação de reboquepara um primeiro predeterminado lugar em uma primeira velocidade dereboque;ao chegar no primeiro predeterminado lugar, fixar aextremidade traseira a um cabo guinchado por uma embarcação traseira, demodo que a extremidade traseira seja suportada no ou próximo ao leito domar;retomar o reboque do SCR e oleoduto para um segundopredeterminado local em uma segunda velocidade de reboque que seja menordo que a primeira velocidade de reboque, enquanto a extremidade traseira ésuportada pela embarcação traseira por meio do cabo; eenquanto o SCR e oleoduto estão sendo rebocados para umsegundo predeterminado local, controlar um ângulo de "declive" daextremidade dianteira durante o reboque elevando-se e abaixando-seseletivamente a extremidade traseira do oleoduto para controlar o grau dearraste aplicado pelo leito do mar ao oleoduto.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de o ângulo de "declive" é controlado a fim de ser mantido entre cerca de-100 e 15° da vertical.

3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de a etapa de fixar a extremidade traseira ao cabo ser realizada por umROV.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de o segundo local ser uma estrutura em alto mar semi-submergível e oprimeiro local ficar a uma distância predeterminada da estrutura.

5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelofato de a distância predeterminada ser pelo menos de cerca de 5 km.

6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de a etapa de conectar a extremidade dianteira à embarcação de reboqueincluir a etapa de fixar uma pluralidade de dispositivos de flutuaçãotemporária ao longo da comprimento do SCR e os dispositivos de flutuaçãoserem removidos do SCR após chegada ao segundo local.

7. Método para instalar um oleoduto de águas profundas emum dispositivo de ancoragem no leito do mar, o oleoduto incluindo umaextremidade traseira e um SCR com uma extremidade dianteira tendo umacabeça de SCR, o oleoduto incluindo ainda aparelho de flutuação fixado aoSCR, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:rebocar o oleoduto ao longo do leito do mar com umaembarcação de reboque conectada à extremidade dianteira até o oleodutoalcançar uma posição pré-selecionada em relação ao dispositivo deancoragem;conectar o oleoduto ao dispositivo de ancoragem;posicionar a embarcação de reboque adjacente a uma estruturade alto mar semi-submersível, que inclui um receptor de cabeça de SCR;manobrar a embarcação de reboque para capturar a cabeça deSCR no receptor de cabeça de SCR; eremover o aparelho de flutuabilidade do oleoduto.

8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelofato de a etapa de rebocar compreender as etapas de:fixar o aparelho de flutuabilidade ao SCR;conectar a extremidade dianteira à embarcação de reboque;rebocar o oleoduto com a embarcação de reboque a umapredeterminada distância do local pré-selecionado em uma primeiravelocidade de reboque;na chegada na predeterminada distância, fixar a extremidadetraseira a um cabo guinchado por uma embarcação traseira, a fim de que aextremidade traseira seja suportada no ou próximo do leito do mar;retomar o reboque do oleoduto para o local pré-selecionado emuma segunda velocidade de reboque que é menor do que a primeiravelocidade de reboque, enquanto a extremidade traseira é suportada pelaembarcação traseira por meio do cabo;enquanto o oleoduto está sendo rebocado para o local pré-selecionado, controlar um ângulo de declive da extremidade dianteira duranteo reboque, elevando-se e abaixando-se seletivamente a extremidade traseirado oleoduto para controlar o grau de arraste aplicado pelo leito do mar aooleoduto.

9. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelofato de a etapa de conectar o oleoduto ao dispositivo de ancoragem serrealizada por um ROV.

10. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizadopelo fato de o dispositivo de ancoragem incluir uma estaca de sucção.

11. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizadopelo fato de o ângulo de declive ser controlado a fim de ser mantido entrecerca de IO0 e 15° da vertical.

12. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizadopelo fato de a etapa de fixar a extremidade traseira ao cabo ser realizada porum ROV.

13. Método para reboque de fundo e lançamento submerso deum tubo ascendente tendo uma extremidade dianteira e uma extremidadetraseira, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:suportar a extremidade dianteira do tubo ascendente em umaembarcação de reboque próxima da superfície de um corpo de água.rebocar o tubo ascendente em uma primeira velocidade, até aextremidade traseira do tubo ascendente elevar-se do leito do mar; eajustar a velocidade de reboque para uma segunda velocidade,que é maior do que a primeira velocidade.

14. Método para recuperar um tubo ascendente tendo umaextremidade traseira conectada a um leito do mar, o tubo ascendente tendouma extremidade dianteira e um sistema de flutuação fixado entre aextremidade dianteira e a extremidade traseira, caracterizado pelo fato decompreender as etapas de:conectar uma embarcação de reboque à extremidade dianteirado tubo ascendente;desconectar a extremidade traseira do leito do mar;rebocar o tubo ascendente em direção à costa com umaprimeira velocidade de reboque, até a extremidade traseira tocar no leito domar;após a extremidade traseira tocar no solo, rebocar o tuboascendente em direção à costa em uma segunda velocidade de reboque, que émenor do que a primeira velocidade de reboque.conectar um cabo na costa ao tubo ascendente antes do tuboascendente chegar à costa; erecuperar o tubo ascendente da água sobre a costaempregando-se um cabo.