BRPI0720040B1 - Método para lançar uma tubulação em um leito do mar a partir de uma barcaça de lançamento - Google Patents
Método para lançar uma tubulação em um leito do mar a partir de uma barcaça de lançamento Download PDFInfo
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Description
(54) Título: MÉTODO PARA LANÇAR UMA TUBULAÇÃO EM UM LEITO DO MAR A PARTIR DE UMA
BARCAÇA DE LANÇAMENTO (51) Int.CI.: E21B 43/01; F16L 1/12; B63B 35/03 (30) Prioridade Unionista: 11/12/2006 NO 20065886 (73) Titular(es): STATOIL PETROLEUM AS (72) Inventor(es): GEIR ENDAL; ERIK LEVOLD; HAVAR ILSTAD
1/5 “MÉTODO PARA LANÇAR UMA TUBULAÇÃO EM UM LEITO DO MAR A PARTIR DE UMA BARCAÇA DE LANÇAMENTO”
CAMPO DA INVENÇÃO [0001] A presente invenção diz respeito a tubulações que são lançadas no leito do mar e, mais precisamente, a um método para lançar uma tubulação em um leito do mar a partir de uma barcaça de lançamento, a tubulação tendo um revestimento metálico interno resistente à corrosão que é montado de forma justa em contato metálico em um material de tubo externo que é menos resistente à corrosão. Com o método de acordo com a invenção, uma tubulação do tipo mencionado pode ser arranjada e disposta no lugar a partir de um tambor de lançamento da barcaça de lançamento.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [0002] Com a crescente necessidade de transportar correntes de poços não processadas de instalações submarinas, e a mais frequente ocorrência de fluidos agressivos que precisam ser transportados, existe uma maior demanda de tubulações resistentes à corrosão. Entretanto, o custo de tubulações de material resistente à corrosão aumentou drasticamente e, portanto, têm sido buscadas alternativas menos caras.
[0003] Uma alternativa menos cara como esta é uma tubulação de aço carbono com um revestimento interno mais resistente à corrosão. A resistência mecânica do aço carbono é assim combinada com a resistência à corrosão do revestimento. O revestimento é tipicamente produzido de um aço resistente à corrosão, um assim chamado aço inoxidável, e o revestimento tipicamente tem uma espessura de 1 a 7 mm, mais tipicamente cerca de 3 mm. O revestimento é montado na superfície interior da tubulação de aço carbono, tanto com contato mecânico quanto com ligação metalúrgica por meio de laminação a quente (soldagem por laminação), soldagem, brazagem ou soldagem de revestimento. A alternativa obviamente menos cara é que o revestimento interno seja montado mecanicamente de forma justa contra a tubulação de aço carbono com contato metálico sem nenhum espaço vazio entre elas. Entretanto, esta modalidade tem se mostrado inadequada com relação
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2/5 ao lançamento pelo desbobinamento de um tambor de lançamento de tubos à borda e uma barcaça de lançamento, em virtude de o revestimento interno se deformar pelo assim chamado flambagem/enrugamento, tal como embananamento, flambagem e, subsequentemente, um possível fraturamento. Tal deformação fará com que o revestimento interno se solte da superfície interior da tubulação de aço carbono, fazendo com que ela perca sua capacidade de resistir ao impacto durante operação da tubulação. Isto representa um problema, que precisa ser solucionado. [0004] Não é conhecida nenhuma tecnologia anterior que solucione o problema supramencionado, que previamente pareceu não ser particularmente focado. O fundamento é representado pelas publicações de patente US 2003/0056954 A1, que diz respeito a um método para manter uma tubulação em operação; US 6.142.707, que diz respeito ao aquecimento elétrico direto de uma tubulação; e EP 1233143 A1, que diz respeito a operações de tubulação bobinadas dentro de poços. As ditas publicações de patente descrevem um tubo interno instalado dentro de um tubo externo, mas com espaçamento entre os ditos tubos e, para a maioria das modalidades, o tubo interno é uma tubulação bobinada de compósito. A tecnologia anterior suprarreferida diz respeito a outros problemas além do problema básico da presente invenção.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO [0005] O problema supramencionado é solucionado com esta invenção, provendo um método para lançar uma tubulação em um leito do mar a partir de uma barcaça de lançamento, a tubulação tendo um revestimento metálico interno resistente à corrosão que é montado de forma justa com contato metálico no material do tubo externo que é menos resistente à corrosão. O método é caracterizado em que:
a) uma seção da tubulação é bobinada em um tambor de lançamento de tubos, enquanto uma sobrepressão é mantida na seção por meio de um fluido pressurizado dentro da seção,
b) uma seção de tubulação adicional é unida na seção já bobinada no tambor de lançamento de tubos, enquanto a tubulação fica inerte sem
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3/5 movimento mecânico, em decorrência do que a sobrepressão pode ser aliviada uma vez que as seções estejam sem movimento mecânico,
c) uma sobrepressão é aplicada nas seções e a seção adicional é bobinada no tambor de lançamento de tubos,
d) diversas seções são unidas umas nas outras e bobinadas em um ou diversos tambores de lançamento de tubos, repetindo-se as etapas b) e c) até que o comprimento de tubulação predeterminado seja atingido,
e) a tubulação é lançada da barcaça de lançamento no leito submarino usando método convencional, enquanto uma sobrepressão é mantida na tubulação por meio de um fluido pressurizado até que a tubulação seja corretamente colocada no leito do mar, em que a sobrepressão das etapas a), c) e e) é suficiente para evitar a deformação do revestimento e a falta de contato entre o revestimento interno e o material da tubulação externa.
[0006] Existem particularmente dois recursos de importância com relação a isto, a saber, que é adequado com uma sobrepressão relativamente moderada, tipicamente 0,5-2,5 MPa (5-25 bar), a fim de evitar deformação (flambagem/enrugamento) e falta de contato entre o revestimento interno e o material da tubulação externa, e que a tubulação ou seções de tubulação não devem ter movimento mecânico quando a sobrepressão prescrita não é aplicada dentro da tubulação ou de suas seções. O termo sem movimento mecânico) significa nenhum bobinamento ou desbobinamento do tambor de lançamento de tubos; ou abaixamento da tubulação a partir da barcaça de lançamento no leito do mar, sem a sobrepressão prescrita. Deformação, por exemplo, durante soldagem das seções de tubo é aceitável, e assim deformações insignificantes, desde que a deformação seja insignificante, comparada quando a tubulação e seus componentes são expostos durante o bobinamento em um tambor de lançamento de tubos típico. O termo sobrepressão de 0,5-2,5 MPa (5-25 bar) significa que o revestimento interno é predisposto com uma pressão correspondente a 0,5-2,5 MPa (5-25 bar) absoluta (0,5 - 2,5 MPa) contra a superfície interna do material do tubo externo, que é menos
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4/5 resistente à corrosão. Uma pressão menor que aproximadamente 0,5 MPa (5 bar) resulta no risco de deformação, tal como flambagem/enrugamento, ao passo que uma pressão maior que aproximadamente 2,5 MPa (25 bar) seria impraticável e pode criar problemas.
DESCRIÇÃO DETALHADA [0007] O lançamento de tubulações no leito do mar é normalmente feito por meio de grandes barcaças de lançamento especializadas. Usando grandes tambores, os assim chamados tambores de lançamento de tubos, com um diâmetro tipicamente entre 10 e 30 metros, é possível lançar uniformemente massivas tubulações de aço, que são bobinadas de antemão no tambor de lançamento de tubos. A tubulação é então abaixada no leito do mar usando método convencional, por exemplo, lançamento em S ou J, referindo-se à forma da tubulação através do oceano. O tambor de lançamento de tubos tipicamente tem instaladas muitas seções préfabricadas, onde cada seção tem tipicamente 1 quilômetro de comprimento. O revestimento tipicamente é de aço inoxidável com uma espessura de 3 mm, embora outros materiais e espessuras possam também ser utilizados. A maior espessura de revestimento pode ser uma vantagem com relação a tubos com grandes dimensões, a fim de manter a correta pressão superficial entre os materiais do tubo. O material do tubo exterior, que é menos resistente à corrosão, é tipicamente um tubo de aço carbono de parede espessa, mas outros materiais podem também ser usados.
[0008] Até então não foi possível lançar tubulações com um revestimento interno do tipo supramencionado, uma vez que o revestimento se deformava por flambagem, e este é o problema solucionado pela presente invenção.
[0009] Com a presente invenção, uma sobrepressão é aplicada dentro da tubulação ou nas suas seções; tipicamente a 0,5-2,5 MPa (5-25 bar) por meio de um fluido pressurizado dentro das seções ou tubulação. A pressão necessária depende do diâmetro da tubulação e da espessura do revestimento interno resistente à corrosão. Maior pressão será necessária para maior diâmetro e um revestimento mais fino. Uma sobrepressão de 0,5-1,0 MPa (5-10 bar) é adequada para um tubo de 8 - 10 (203,2 - 25,4 mm) e um revestimento com espessura de 2-3 mm, ao
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5/5 passo que uma sobrepressão de 1,0-2,0 MPa (10-20 bar) é adequada para um tubo de 16 (406,4 mm) com revestimento com espessura de 2-3 mm. O fluido pode ser praticamente qualquer forma de líquido ou gás, tal como água sob pressão, ar (atmosfera) sob pressão ou um gás inerte sob pressão. Na maioria dos casos, água é preferida como o meio de pressão, em virtude de água ser facilmente disponível e não ser compressível, e ser fácil de pressurizar na pressão adequada. Se a capacidade do navio para armazenamento e/ou tensão tornar-se crítica por causa do peso das tubulações cheias de água no tambor de lançamento de tubos, a preferência é usar gás, por exemplo, ar comprimido. Uma sobrepressão baixa necessária também tornará mais adequado usar gás como fluido pressurizado.
[0010] Preferivelmente, toda a tubulação deve ser bobinada em um tambor de lançamento de tubos para evitar união de comprimentos de tubulação em diferentes tambores de lançamento de tubos. Entretanto, o problema de união pode ser evitado levando a tubulação através do centro de um dos tambores de lançamento de tubos até o centro do tambor de lançamento de tubos seguinte, e girar os tambores sincronizadamente durante o lançamento e bobinamento do tubo. Alternativamente, métodos separados podem ser usados para unir as seções de tubulação, por exemplo, instalando-se um plugue de gelo em um ou ambos os lados da união, por meio do que a sobrepressão pode ser mantida. Outros dispositivos, tais como tampões e válvulas, também podem ser utilizados; similarmente, vários conectores e pivôs de conexão.
[0011] Bombas, compressores e sistema de tubos necessários para controlar a sobrepressão precisam ser instalados à bordo da barcaça de lançamento. As seções de tubo são preferivelmente montadas em um ou diversos tambores de lançamento de tubo, diretamente à bordo do navio de lançamento de tubos, de outra forma os tambores que comportam as seções de tubos podem ser transportados para fora da barcaça de lançamento e transferidos à bordo.
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Claims (6)
- REIVINDICAÇÕES1. Método para lançar uma tubulação em um leito do mar a partir de uma barcaça de lançamento, a tubulação tendo um revestimento metálico interno resistente à corrosão que é montado de forma justa com contato metálico no material do tubo externo que é menos resistente à corrosão, caracterizado pelo fato de que compreende:a) uma seção da tubulação é bobinada em um tambor de lançamento de tubos, enquanto uma sobrepressão é mantida na seção por meio de um fluido pressurizado dentro da seção,b) uma seção de tubulação adicional é unida na seção já bobinada no tambor de lançamento de tubos, enquanto a tubulação fica inerte sem movimento mecânico, em decorrência do que a sobrepressão pode ser aliviada uma vez que as seções estejam sem movimento mecânico,c) uma sobrepressão é aplicada nas seções e a seção adicional é bobinada no tambor de lançamento de tubos,d) diversas seções são unidas umas nas outras e bobinadas em um ou diversos tambores de lançamento de tubos, repetindo-se as etapas b) e c) até que o comprimento de tubulação predeterminado seja atingido,e) a tubulação é lançada da barcaça de lançamento no leito submarino usando método convencional, enquanto uma sobrepressão é mantida na tubulação por meio de um fluido pressurizado até que a tubulação seja corretamente colocada no leito do mar, em que a sobrepressão das etapas a), c) e e) é suficiente para evitar a deformação do revestimento e a falta de contato entre o revestimento interno e o material da tubulação externa.
- 2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fluido que é usado dentro da tubulação ou de suas seções é água.
- 3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fluido que é usado dentro da tubulação ou de suas seções é ar comprimido.
- 4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato dePetição 870170094001, de 04/12/2017, pág. 14/262/2 que o revestimento metálico interno é um revestimento de aproximadamente 3 mm de espessura de aço inoxidável.
- 5. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as seções da tubulação são soldadas umas nas outras sem uma sobrepressão dentro da tubulação, já que tanto a tubulação quanto as seções são mantidas ainda sem nenhum movimento mecânico.
- 6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a sobrepressão é aplicada usando uma sobrepressão que é dependente do diâmetro da tubulação a fim de garantir a integridade e configuração do revestimento metálico interno resistente à corrosão.Petição 870170094001, de 04/12/2017, pág. 15/26
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