BRPI0805765A2 - embarcaÇço de apoio para atividades offshore - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a uma embarcação de apoio para atividades offshore que tem como objetivos se adaptar às condições climáticas das regiões de baixa latitude; prover um gasto de combustível otimizado com uma conseqúente redução das emissões de poluentes; e permitir uma utilização otimizada dos guindastes de carga, por meio da atracação de popa junto aos cais e plataformas, que é dotada de um convés de carga (2) e uma ponte de comando (3) e que consiste em ser uma embarcação tipo catamarã de casco duplo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "EMBARCA-ÇÃO DE APOIO PARA ATIVIDADES OFFSHORE".

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a uma embarcação de apoio parautilização em atividades offshore e, particularmente, a embarcações que vi-sam acelerar as operações de carregamento e descarregamento de supri-mentos em operações no setor petrolífero.Descrição do Estado da Técnica

No setor petrolífero, é comum o uso de embarcações de apoio,também chamadas de PSV {Platform Supply Vessel), dotadas de um projetootimizado para enfrentar condições metereológicas adversas (mar e tempoacima da escala 5 beaufort). Este projeto normalmente inclui uma borda livrealta e capacidade de manobra com recursos de última geração (posiciona-mento dinâmico), em que a embarcação ainda dispõe de dimensões eleva-das de modo a melhor enfrentar as condições adversas.

Contudo, o que se verifica é que tais embarcações são frutos daindústria do petróleo provenientes do Mar do Norte na Europa, onde se ori-ginou a indústria petrolífera. Nesta região, as condições ambientais e geopo-líticas são distintas daquelas encontradas no Brasil e em diversos outroslugares onde se extrai petróleo na atualidade.

No Mar do Norte, a ocorrência de ondas acima de oito metros dealtura é comum, de modo que as ditas embarcações de apoio são projetadaspara suportar ondas de até dez metros, e que, conseqüentemente, precisamser mais reforçadas e maiores. Tais embarcações são do tipo monocasco,com dimensões médias de 35 m de comprimento e 220 m2 de área de con-vés. Alternativamente, as embarcações atuais podem alcançar de 60 a 70 mde comprimento com áreas de convés que variam entre 450 e 650 m2.

Ocorre que em outras regiões do planeta onde também ocorre aexploração offshore de petróleo, as condições climáticas não são tão seve-ras e, por uma questão de aproveitamento da tecnologia existente, aquelasmesmas embarcações de apoio convencionais são empregadas, o que re-sulta em um investimento desnecessariamente elevado para aquisição efabricação de embarcações não-otimizadas para o tipo de mar em que na-vegam.

Deste modo, há a necessidade de uma embarcação adequadaàs regiões de baixa latitude, que correspondem à maior parte das novasfronteiras mundiais da indústria petrolífera. Ou seja, há a necessidade deembarcações que não tenham que resistir a condições tão adversas e ondastão grandes, e que, certamente, resultariam em um custo menor de fabrica-ção, manutenção, dentre outros aspectos.

Outro fato importante é que, há poucos anos, o petróleo era ex-traído em águas rasas, o que permitia que os barcos permanecessem anco-rados enquanto aguardavam a chamada de serviço junto à plataforma. Hoje,no entanto, com as novas tecnologias de exploração em águas profundas(ate 3.000 m de lamina d'água), os barcos de apoio precisam permanecerligados sem utilização das âncoras ("stand by"). Portanto, a utilização con-vencional de 2 motores principais para esta situação de "stand by" resultaem um gasto elevado de combustível, associado a uma alta emissão de po-luentes.

Portanto, há ainda uma demanda por uma embarcação que pro-porcione um gasto de combustível otimizado para tais períodos de "standby", com um menor consumo de combustível e com uma redução nas emis-sões de poluentes.

Finalmente, observa-se que as embarcações de apoio conven-cionais usualmente atracam de bordo junto aos cais e plataformas. Esta dis-posição que ocupa uma extensão significativa do cais é necessária de modoa aproveitar ao máximo o alcance das lanças dos guindastes instalados nosportos. Por sua vez, uma eventual atracação de popa pelas embarcaçõesatuais, com o objetivo de ocupar menor extensão nas bordas de cais, com-prometeria sobremaneira o alcance destas lanças de guindastes, já que nãoseria possível alcançar toda a área do convés de carga.

Na prática, verifica-se que uma embarcação não permanece pormais de oito horas em um cais. O cais precisa atender mais de setenta bar-cos a cada dois dias, de modo que uma embarcação convencional, em fun-ção de suas limitações, ocupa um espaço demasiadamente grande das bor-das dos cais, o que encarece as operações de carga e descarga, bem comoaumenta o tempo gasto nas mesmas.

Deste modo, o estado da técnica também carece de uma em-barcação que, mesmo atracada de popa, permita uma utilização otimizadados guindastes de carga, de modo que toda a área do convés de carga pos-sa ser alcançada pelas lanças dos guindastes sem maiores dificuldades.

Portanto, este projeto tradicional de embarcações de apoio, ape-sar de ser utilizado há muitos anos no mercado, revela-se extremamentelimitado, pelo fato de apresentarem, dentre outras desvantagens:

- reduzida flexibilidade no que se refere à adaptação às condi-ções naturais;

- baixa capacidade de manobra;

- falta de estabilidade em função da sua largura;

- elevado consumo de combustíveis e a conseqüente elevadaemissão de poluentes no ambiente;

- ocupação de extensões significativas nos pontos de atracação;

- baixa segurança nas atividades de içamento e descarregamen-to em alto mar;

- demora nas operações de carga e descarga; e

- elevado custo de fabricação e manutenção.

Sumário da Invenção

A embarcação de acordo com a presente invenção foi concebidacom a finalidade de (i) se adaptar às condições climáticas das regiões debaixa latitude; (ii) prover um gasto de combustível otimizado com uma con-seqüente redução das emissões de poluentes; e (iii) permitir uma utilizaçãootimizada dos guindastes de carga, por meio da atracação de popa junto aoscais e plataformas.

Tais objetivos são alcançados por meio de uma embarcação deapoio para atividades offshore de acordo com a presente invenção, a qualcompreende um convés de carga e uma ponte de comando que é do tipocatamarã de casco duplo.A embarcação de apoio da presente invenção ainda é caracteri-zada por compreender dois motores para a operação de locomoção, comoviagem e manobras, e dois motores para os períodos de "stand by".

Breve Descrição dos Desenhos

A figura 1 mostra uma vista em perspectiva da embarcação deacordo com a presente invenção.

A figura 2 mostra uma vista em perspectiva frontal da embarca-ção tipo catamarã que mostra a estrutura de casco duplo.

A figura 3 é uma imagem comparativa em que uma embarcaçãotradicional é disposta ao lado de três embarcações de acordo com ã presen-te invenção.

A figura 4 é uma outra imagem comparativa que mostra duasembarcações tradicionais e a embarcação da presente invenção, em quetodas estão atracadas de popa.

Descrição Detalhada da Presente Invenção

Como pode ser visto na figura 1, a embarcação 1 de acordo coma presente invenção é do tipo catamarã com casco duplo, provida de umconvés 2 e uma ponte de comando 3.

A embarcação tipo catamarã inclui dois cascos 4 e 5 (figura 2),em paralelo. A embarcação de apoio pode apresentar um comprimento deaproximadamente 35 m com um convés com cerca de 450 m2.

Por sua vez, a largura da embarcação de acordo com a presenteinvenção é preferencialmente de cerca de 20 m. As demais característicaspodem incluir, por exemplo, uma linha d'água de 35 m, calado (carregado)de 4 m, e pontal de 9 m.

Para alcançar os objetivos da presente invenção, a embarcaçãodeve ser capaz de suportar uma carga máxima de 1.500 toneladas, sendo150 m3 de combustível, e 400 m3 de água doce. Como dito, o convés possuiuma área de 450 m2, com uma capacidade de carga de 8 t/m2.

A motorização da embarcação segundo a presente invençãoinclui, quatro motores, em que dois são motores 2000 Caterpillar® (não mos-trados), ou equivalente, para atividades usuais de viagem e manobras; e osoutros dois motores são do tipo 980 Caterpillar® (não mostrados), ou equi-valente, para os períodos de "stand by", que correspondem a 70% do seutrabalho. O uso de motores mais econômicos para os períodos de "stand by"proporciona uma economia de até 50% no consumo de combustíveis, comuma otimização também na emissão de gases poluentes.

A motorização acima torna o barco mais econômico do que osconvencionais que possuem apenas dois motores principais. Esta economiade combustível pode chegar facilmente a 60 mil litros por mês por embarca-ção. Portanto, trata-se de uma economia considerável além de, como dito,proporcionar uma significativa redução na emissão de poluentes pelas em-presas do setor que, não raro, possuem mais de 100 embarcações fretadas.

Outras características adicionais incluem um equipamento depropulsão do tipo "tunnel thruster" de 400 hp e "bow thruster" de 600 hp (nãomostrados); consumo de 600 l/h em cruzeiro e 100 l/h em períodos de "standby"; e velocidade máxima de 7,72 m/s (15 nós) e de 5,14 m/s (10 nós) paracruzeiro.

Além dos quatro motores acima, a embarcação da invenção po-de incluir ainda outros motores auxiliares de manobras (não mostrados) quesão comuns nas embarcações convencionais com a mesma finalidade.

São previstos ainda um sistema de posicionamento dinâmico,um guindaste de convés com capacidade de 3 t, de 10 a 16 m e três gerado-res, sendo dois principais de 250 kW (310 kVA) e um de emergência de 48kw.

Por se tratar de uma economia da ordem de 25% no custo ope-racional e de aumentar em até 100% a capacidade de logística, consideran-do também a capacidade hidrodinâmica do catamarã, os motores da embar-cação da presente invenção tornam-se muito mais econômicos, sem com-prometer a velocidade, o desempenho de suas funções, além de exigiremmenos interrupções para manutenção por se tratarem de embarcações menores.

Como pode ser visto da figura 3, o mesmo espaço ocupado poruma embarcação convencional pode ser ocupado facilmente por três embar-cações da presente invenção, o que pode aumentar a área total de cargaatracada de 650 m2 para até 1350 m2.

Já na figura 4, é possível observar a exclusiva facilidade na lo-gística da embarcação 1 da presente invenção atracada de popa ao cais, emcomparação com as outras embarcações convencionais 6 e 7, também atra-cadas de popa. Nas embarcações convencionais, os guindastes são restrin-gidos no alcance de suas lanças, o que não permite que as mesmas atra-quem de popa, já que a sua relação comprimento χ largura ultrapassa a ca-pacidade de operação dos guindastes.

Na presente invenção, as medidas inéditas da embarcação deapoio tipo catamarã proporciona uma situação favorável para este tipo deatracação, o que torna a sua logística mais eficiente e reduz a necessidadede grandes instalações no futuro.

Destaca-se aqui que com as novas tecnologias de exploração,em novas bacias de petróleo (campos e fronteiras) em associação com asnovas demandas de mercado da indústria petrolífera, não há mais a neces-sidade de muitas unidades (plataformas) para a exploração de um campo depetróleo. Com a adoção das plataformas tipo FPSO (Floating, Production,Storage and Offloading), e equipamentos como árvore de natal e sistemasintegrados de bombeamento submarino, o número de plataformas foi consi-deravelmente reduzido.

Ademais, uma embarcação de apoio tipo catamarã ainda apre-senta uma eficiência comprovada na absorção do impacto das ondas e porser 30% mais larga que as outras embarcações, também facilita as opera-ções de içamento e descarregamento das cargas em alto mar, aumentandoa segurança neste tipo de atividade, a qual é responsável por 25% dos aci-dentes de trabalho no setor petrolífero.

Uma embarcação de acordo com a presente invenção aindapermite algumas variações construtivas, feitas as devidas adaptações, semse afastar do seu escopo de proteção, tais como:

a) uma embarcação com dimensões menores e maior velocida-de de até 10,28 m/s (20 nós), para operações de coleta de vazamento deóleo em atividade offshore, apoio de mergulhadores, apoio à instalação deturbinas eólicas, atividades marítimas e de pesca em geral;

b) uma embarcação com dimensões maiores para o transportede grandes cargas que necessitem de guindastes de maior porte; ou

c) a adaptação da embarcação para operação em serviços desondagem para determinas as características do leito marinho.

Outras modificações dentro do espírito e do conceito desta in-venção e evidentes a uma pessoa versada na técnica após uma considera-ção deste relatório também deverão ser consideradas dentro do escopo dainvenção, conforme definida nas reivindicações apensas.

Claims (9)

1. Embarcação de apoio para atividades offshore dotada de umconvés de carga (2) e uma ponte de comando (3), caracterizada por seruma embarcação tipo catamarã de casco duplo (4, 5).

2. Embarcação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que o convés de carga (2) localiza-se na popa da embarcação,e a ponte de comando (3) é situada na proa.

3. Embarcação, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracteri-zada pelo fato de que possui dois motores para a operação de locomoção edois motores para o período de "stand by".

4. Embarcação, de acordo com a reivindicação 3, caracterizadapelo fato de que os dois motores para a operação de locomoção são moto-res 2000 Caterpillar® e outros dois motores para "stand by" são do tipo 980Caterpillar®.

5. Embarcação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que ainda inclui motores auxiliares de ma-nobras.

6. Embarcação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que inclui um equipamento de propulsão dotipo "tunnel thruster" de 400 hp e "bow thruster" de 600 hp.

7. Embarcação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que possui sistema de posicionamento di-nâmico;

8. Embarcação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pelo fato de que ainda inclui um guindaste de convéscom capacidade para 5 toneladas, de 10 a 16 metros.

9. Embarcação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que ainda inclui um grupo de geradoresprincipais e de emergência.