BRPI0906610B1 - Método de tratamento de uma corrente de fluido sbmarino - Google Patents
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Abstract
método de tratamento de uma corrente de fluido submarino um método de tratamento de uma corrente de fluido submarino que compreende a afixação integral de um deslizador a um recipiente de tratamento de corrente de fluido (44) de modo que o recipiente de tratamento de corrente de fluido pode ser disposto em um leito submarino em uma posição de modo que a uma abertura (45) no referido recipiente está em um ponto mais elevado no referido recipiente quando disposto no leito submarino; direcionar remotamente um recipiente de tratamento de corrente de fluido (44) a um local no leito submarino próxima suficientemente da referida corrente de fluido de modo que a corrente de fluido pode ser remotamente afixada em comunicação fluida com o referido recipiente de tratamento de corrente de fluido; conectar remotamente a referida corrente de fluido submarino ao referido recipiente de tratamento de corrente de fluido para o tratamento da referida corrente de fluido; tratar a referida corrente de fluido através do contato com um meio de tratamento (55) disposto no interior do referido recipiente de tratamento, mantida em uma pressão de água em equilíbrio na profundidade do tratamento; e escoar a corrente de fluido tratada do referido recipiente de tratamento.
Description
MÉTODO DE TRATAMENTO DE UMA CORRENTE DE FLUIDO SUBMARINO
CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção é direcionada a métodos e aparelhos para processar remotamente correntes de fluido, particularmente em grandes profundidades no leito de um rio, lago ou oceano, por exemplo, correntes de processo criadas durante a recuperação de óleo, água e/ou gás natural provenientes de localizações submarinas.
ANTECEDENTES
O custo crescente de óleo e gás natural e a dependência do país no fornecimento de óleo proveniente de fontes estrangeiras têm resultado no fato de que o mesmo passou a apresentar uma melhor relação de custo-benefício e no fato de que se tornou mais politicamente desejável a exploração em busca de óleo e gás em áreas que anteriormente não apresentavam boa relação de custobenefício - particularmente em áreas de leito oceânico sob milhares de pés de água do mar. Tal exploração em alto-mar, a recuperação de óleo e gás e o potencial futuro de explorar em busca de água fresca em áreas submarinas aumentaram a necessidade de equipamentos especializados capazes de realizar remotamente tarefas submarinas com o uso de recipientes operados remotamente (ROVs) capazes de realizar tarefas em localizações de leito submarino que estão a milhares de pés abaixo no nível do mar nas pressões extremas encontradas em tais profundidades.
Veículos submarinos operados remotamente (ROVs) é o nome comumente aceito para os robôs submarinos amarrados da indústria marítima. Os ROVs são destripulados, manobráveis 3 0 e operados por um indivíduo a bordo de um barco/navio ou
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2/19 plataforma. São ligados por uma amarração (às vezes denominado cabo umbilical) , um grupo de cabos que transporta energia elétrica e sinais de vídeo e dados de entre p operador e o veículo. As aplicações de alta energia usam, com frequência, hidráulica além de cabeamento elétrico. A maioria dos ROVs são equipados com ao menos uma câmera de vídeo e luzes. Equipamentos e ferramentas são comumente adicionados para expandir as capacidades do veículo. Essas podem incluir sonares, magnetômetros, uma câmera fotográfica, um manipulador ou braço de corte, extrator de amostras aquático e instrumentos que medem a claridade da água, a penetração da luz e a temperatura.
Os ROVs convencionais são construídos com um grande pacote de flutuação no topo de um chassi de aço ou liga a fim de fornecer a flutuabilidade necessária. Uma espuma sintática é frequentemente usada para a flutuação. Um trenó de ferramenta pode ser ajustado no fundo do sistema e pode acomodar uma variedade de sensores. Ao posicionar os componentes leves no topo e os componentes pesados no fundo, o sistema geral tem uma grande separação entre o centro de flutuabilidade e o centro de gravidade e isso fornece a estabilidade e a rigidez para executar trabalhos submarinos.
Os cabos elétricos podem percorrer o interior da tubagem com carga de óleo para que sejam protegidos de corrosão na água do mar. Os propulsores são usualmente localizados em todos os três eixos geométricos para fornecer um controle total. As câmeras, luzes e manipuladores se encontram na frente do ROV ou ocasionalmente na parte posterior para auxílio na manobra.
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Um exemplo de um uso submarino do ROV é descrito na Patente N:: U.S. 5.927.901 ('901), em que o ROV é usado em uma operação limpa-tubos da tubulação. Conforme descrito na patente '901, os ROVs tem sido usados abaixo no nível do mar para operações extremamente simples, como a abertura de válvulas em tubulações para permitir o fluxo de um líquido ou gás através de uma tubulação. O processo e os aparelhos descritos na presente invenção fornecem um processo de tratamento de corrente de fluido a ser realizado em ambiente submarino, em que tais processos de tratamento da técnica anterior foram usados somente em terra ou em uma plataforma acima do nível do mar.
Um dos problemas encontrados em uma operação de recuperação de óleo em alto-mar e/ou de gás natural é o custo de erguer uma plataforma para o processamento do óleo e/ou gás recuperado a partir do leito oceânico. A construção de tais plataformas é extremamente difícil e dispendiosa, particularmente quando ocorre um local distante do litoral. Outra dificuldade da exploração marítima de óleo e/ou gás é que a regulamentação da EPA é muito severa e não permite essencialmente hidrocarbonetos ou outros contaminantes a serem liberados na água do oceano. As regulamentações da EPA dificultam a recuperação de hidrocarbonetos, por exemplo, óleo e/ou gás, do leito do oceano, já que os hidrocarbonetos recuperados, em extremas profundidades do oceano, contêm água que rapidamente corrói a tubagem usada para transportar os hidrocarbonetos recuperados até uma plataforma ou local de processamento no litoral. Além disso, qualquer dispositivo posicionado em grandes profundidades do oceano é submetido a pressões
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4/19 extremas e não pode ter nenhum gás aprisionado no seu interior, por exemplo, ar, já que, na pressão encontrada sob milhares de pés de água do oceano, o recipiente seria implodido. Ademais, a tubagem instalada é inicialmente tratada com uma variedade de produtos químicos inorgânicos e orgânicos, como inibidores de corrosão, inibidores de carepa, e fluidos de preservação para impedir que bactérias se proliferem e que carepa e ferrugem sejam formadas durante a operação de recuperação. Esses produtos químicos não podem ser liberados no oceano devido às regulamentações da EPA. Seria extremamente desejável tratar correntes de fluido submarino em um leito de um rio, lago ou oceano, particularmente a milhares de pés abaixo do nível do mar, em um leito oceânico, para tratar, por exemplo, separar e remover contaminantes indesejáveis e tratar produtos químicos provenientes do óleo, gás, e/ou água corrente recuperados de processo.
Os aparelhos, doravante denominados, por vezes, NEMOH™, e os métodos descritos na presente são direcionados a um método de tratamento de corrente de fluido que pode ser operado remotamente para tratar uma corrente de fluido com um meio de reação ou de separação submarino, particularmente no leito oceânico, de preferência, a uma profundidade de ao menos 152,4m (500 pés) (a uma pressão de recipiente de tratamento de ao menos 1,63MPa (237 psi)), por exemplo, 304,8 a 3.048m (1.000 a 10.000 pés) a pressões de recipiente de tratamento de 3,13MPa (455 psi) a 30,88MPa (4.480 psi), de preferência, 609,6 a 1.828m (2.000 a 6.000 pés) a pressões de recipiente de tratamento de 6,27MPa (910 psi) a 18,58MPa (2.696 psi)
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5/19 para, por exemplo, filtrar contaminantes, como água ou um aditivo químico, como um inibidor de corrosão, inibidor de carepa e/ou um fluido de preservação a partir de um hidrocarboneto ou uma corrente de água submarina recuperados, particularmente, a uma profundidade de milhares de pés no ambiente submarino.
SUMÁRIO
O NEMOHTM é um meio de tratamento de corrente de fluido submarino equalizado por pressão que contém um recipiente. É um recipiente projetado para hospedar um material de tratamento (meio) para processar uma corrente de fluido submarina. É projetado para ser um recipiente temporário que pode, então, ser ajustado em um local e recuperado e movido de local para local submarino realizando o processamento de fluido até que a manutenção seja necessária. O mesmo pode ser usado em águas rasas e a profundidades acima de 1.828m (6.000 pés). Pode ser operado em ambientes de água fresca, salobra ou salgada.
O recipiente NEMOHTM é projetado para ter uma ou mais, preferencialmente duas ou mais, aberturas de equalização de pressão orientadas em uma direção ascendente para permitir que gases entrantes potenciais escapem durante o posicionamento e a recuperação. Mais aberturas podem ser usadas com base no tamanho do recipiente e do tipo de meio usado no recipiente. Procedimentos específicos são necessários para garantir que as aberturas não sejam bloqueadas em nenhum momento durante o posicionamento e a recuperação, especialmente se os dispositivos de amostragem, válvulas ou portas de injeção química, medidores, telas ou uma combinação desses itens são fixados
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6/19 a esses tubos de equalização de pressão. Essas aberturas podem ter um propósito duplo e podem ser usadas durante o processo de tratamento como uma entrada ou saída ou podem ser aberturas de equalização de pressão de uso exclusivo que funcionam como entradas e saídas.
Breve Descrição dos Desenhos
A Figura 1 é uma vista em perspectiva de um processo de filtração abaixo do nível do mar, incluindo um primeiro dispositivo de separação de óleo básico/água sucedido por um dispositivo NEMOHTM para separar os contaminantes de óleo e/ou gás remanescentes da corrente de água para que a água possa retornar ao mar;
A Figura 2 é uma vista lateral em seção transversal do dispositivo NEMOHTM da Figura 1, em que um meio de tratamento, por exemplo, argila organofílica, está contido nos recipientes; e
A Figura 3 é uma vista lateral em seção transversal do dispositivo NEMOH™ da Figura 1, em que o dispositivo NEMOHTM contém um carregamento volumoso de meio de tratamento. Descrição detalhada das modalidades preferenciais
Posicionamento/Operação Típico(a)
O recipiente de tratamento de corrente de fluido do NEMOHTM remotamente operado é tipicamente dotado de uma gaiola protetora que tem uma estrutura de elevação, bem como uma esteira submarina de lama ou um deslizador incorporado no conjunto soldado da estrutura de elevação protetora. Um ou mais recipientes de tratamento de corrente de fluido do NEMOTM remotamente operado podem ser colocados em uma gaiola. O NEMOHTM é submetido à inspeção e à
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7/19 preparação ao mar. Essa preparação ao mar envolve que segue procedimentos ao mar específicos, os quais envolvem a verificar todas as posições da válvula (aberta), adicionar o meio ao recipiente, por exemplo, carvão ativado ou argila organofílica, pré-carregar o recipiente e pré-enxaguar o meio que contém o recipiente com água, purgar o ar com água, e adicionar o meio de tratamento, por exemplo, argila organofílica. Os aparelhos NEMOHTM são posicionados de modo que um guindaste de navio possa rebaixar o recipiente para baixo do convés do navio até que seja avistado com um ROV. Uma vez que esteja visível para o ROV, o ROV irá assumir a direção. Os operadores de ROV irão assumir a direção do guincho e o movimento do NEMOHTM para garantir que o deslizador aterrisse com segurança no fundo do oceano. Uma vez que tenha aterrissado, o cabo do guincho é desconectado e recuperado até a superfície.
O ROV irá usar seus manipuladores, os quais podem ser garras, como braços, ou podem ter ferramentas especialmente projetadas fixadas para conectar uma corrente de processo a uma entrada de NEMOHTM. O ROV irá conectar um ou mais condutos que contém uma corrente de processo a ser tratada a uma porta de entrada de corrente do NEMOHTM através de um meio como um encaixe a quente ou um tubo de mangueira de acoplamento rápido. Então, o ROV pode flutuar para a saída do NEMOH™ para conectar a saída do NEMOH™ ao equipamento de processo adicional, se necessário, como uma Terminação de Extremidade da Tubulação (PLET) através de um meio como um encaixe a quente ou um conector de acoplamento rápido. Todas as válvulas de equalização do NEMOHTM são, então, fechadas de modo que o trajeto do fluxo percorra a entrada
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8/19 e a saída do recipiente NEMOH™ somente. As posições da válvula no processo de saída, como uma PLET, e no NEMOH™ serão posicionadas corretamente. O NEMOH™ está pronto para receber fluidos. O mesmo processo pode ser feito à jusante do NEMOH™ se as válvulas estão instaladas para saídas direcionadas para um processamento adicional, para dispositivos de amostragem, ou para outro equipamento ou tubulações. De outra maneira, o NEMOH™ pode ter uma saída de extremidade aberta, conforme mostrado na Figura 1. As 10 válvulas no recipiente podem ser ajustadas com válvulas tradicionais para operação de mergulhador ou retroajustadas com válvulas e encaixes a quente para a operação de ROV. Em alguns casos, para impedir o fechamento inadvertido das válvulas durante o posicionamento e a recuperação, nenhuma 15 válvula será instalada em entradas e saídas.
Quando o processo de tratamento está completo, o NEMOH™ pode ser recuperado em um processo reverso ou pode ser desconectado ou o ROV pode guiar o NEMOH™ com o uso do guincho do navio ao longo do leito submarino para outro 20 local para outra aplicação. Em algumas aplicações, é preferível que água limpa seja escoada através do NEMOHTM antes da recuperação.
Na modalidade preferencial, o NEMOHTM é usado como um dispositivo de separação secundário, por exemplo, para 25 separar o óleo da água que foi previamente removida do óleo bruto recuperado por meio de um dispositivo e método de separação primário, como através de gravidade ou centrifugação. O óleo que é recuperado de debaixo do leito submarino contém, em geral, água como um contaminante 30 primário e a água é separada por meio de separação de fase,
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9/19 de separação por gravidade, separação centrífuga, ou algum outro processo primário que é remotamente operado a partir do navio, plataforma ou litoral. A fase de água separada contém uma quantidade de óleo que não pode ser liberada no oceano e não satisfaz as regulamentações da EPA. O dispositivo NEMOHTM descrito aqui é remotamente operado por meio do ROV para remover quase todo o óleo remanescente nas fases de água de modo que a água possa ser liberada para o oceano e satisfaça as regulamentações da EPA. O óleo separado da fase de água é capturado em um meio contido no interior dos aparelhos NEMOHTM e, periodicamente, o meio carregado com óleo é substituído com um meio fresco. O meio de escolha nessa modalidade preferencial é uma argila organofílica que pode estar contida em uma batelada ou pode estar contida em cartuchos, conforme mostrado na Figura 2 e nas patentes emitidas da Depositante, por exemplo, Patente número U.S. 6.398.966, aqui incorporada a título de referência. Outro meio preferencial é o carvão ativado. O meio de recipiente, conforme mostrado na Figura 2, é útil para aplicações de longo prazo em que um inventário extra pode ser armazenado em um navio/barco para alterar o meio sem ter que enviar um recipiente de meio para a manutenção.
O meio pode ser produzido a partir de diversos materiais nos constituintes a serem removidos, oxidados, coalescidos, neutralizados ou uma combinação desses processos.
Os meios típicos podem ser Carvão Ativado Granulado (GAC), um leito de meio misto, CrudeSorb de organo-argila, meio polimérico, meio de celulose, meio à base de sílica ou uma combinação dos meios mistos ou em camadas em batelada
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10/19 ou em recipientes. O meio volumoso pode conter telas amplas, placas com pequenos orifícios ou dispersores nas entradas, saídas e portas de equalização. Quando as telas e tais itens são utilizados, as aberturas de equalização adicionais são usadas no caso de bloqueio inadvertido dessas telas após o uso. Isso é especialmente importante durante a recuperação do recipiente. Um aspecto crítico do projeto do recipiente é permitir a desgaseificação do meio durante os trajetos descentes e ascendentes.
O objetivo da matriz de meio de NEMOHTM é remover, oxidar, coalescer, neutralizar, reagir ou tornar menos ou não nocivo, ou uma combinação destas etapas de processamento para tratar ou remover as substâncias indesejáveis ou contaminantes que são dissolvidas ou suspensas em um fluido a ser tradado. A corrente de fluido pode ser tratada através de aparelhos NEMOHTM em um processo não limitado onde o contaminante, por exemplo, água, pode ser liberado ao oceano ou o NEMOHTM pode ser conectado em um processo abaixo do nível do mar onde a corrente de fluido está fluindo em um sistema fechado que inclui os aparelhos NEMOH™.
Para as descargas feitas no meio ambiente, os materiais contaminantes típicos encontrados no óleo e/ou nas atividades de produção de gás, de perfuração e de comissionamento, que o meio é utilizado para remover, oxidar, coalescer, neutralizar, incluem os seguintes: arsênico; antioxidantes (à base de fenóis impedidos, fenil diamina): biocidas (como glutaraldeído, sulfato de tetraquis (hidroximetil) fosfônio, ou materiais que têm características biocidas inerentes; componentes BTEX
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11/19 (benzeno, toluenos, etilbenzeno, e xileno): inibidores de corrosão (à base de ácidos orgânicos, imidazolina, aminas catiônicas, à base de nitrato, sulfonatos, filmes à base de tensoativos, à base de amina como etilenodiamina, imidazolina, aminas catiônicas, e à base de éster de fosfato); desemulsificantes, e rompedores de emulsão (como resinas oxalquiladas e poliglicóis, à base de sulfonato de alquilarila); corantes (fluoresina, xanteno); sequestrantes de oxigênio (bissulfato de amônio); orgânicos solúveis em água e suspensos; metais (como zinco, chumbo, mercúrio); produtos refinados (como diesel, gasolina, óleo hidráulico, óleo lubrificante, trietilamina); hidrocarbonetos (como óleo bruto e condensado): tratamento residual de equipamento (como pontos em filmes): fluidos de armazenamento/ fluidos de preservação (fluidos que contêm glicol, metanol em combinação com outros produtos químicos); outros tratamentos químicos como, mas não limitados a, inibidores de hidrato (éteres de alquila e à base de aquilpiridina), inibidores de parafinas, depressantes de ponto de congelamento (copolímeros de acetato de etilvinila à base de éster de alto peso molecular, metiletilenocetona), inibidores de asfalteno; dispersantes e tensoativo (como à base de etoxilatos de álcool, éter glicol, e ácido dodecilbenzenossulfônico); passivadores; produtos de limpeza (como à base de succinamida, hipoclorito de sódio, d-limoneno); aperfeiçoadores de ácido; cáustico; e de viscosidade (como à base de poli-isobutileno, olefina e polimetacrilato); produtos de fluxo de descarte.
O meio pode ser designado para tratar ou remover um
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12/19 contaminante específico ou os componentes da corrente de fluido, ou uma combinação de constituintes dependendo da aplicação e o meio utilizado. Os diferentes meios podem ser utilizados em série para tratar um contaminante específico ou uma combinação de contaminantes.
Os aparelhos NEMOHTM podem ser utilizados para a remoção ou o tratamento de quaisquer dos contaminantes listados acima também em um sistema de malha fechada para proteger uma formação de óleo e/ou gás, como para reinjeção; como parte de um processo para proteger o equipamento a jusante, ou simplesmente para tratar um fluxo do processo abaixo do nível do mar ou terrestre.
O NEMOHTM pode ser operado como um recipiente independente (de passagem única) ou em combinação em série (de multipasse) com recipientes adicionais para fluido com múltiplos constituintes ou de altos níveis desejados para serem processados.
Taxas, Capacidade e Tamanhos
A capacidade de contaminação de NEMOHTM (para remover, oxidar, coalescer, neutralizar ou para tornar os constituintes menos ou não novicos) é variável e tem base na composição do material, concentração, taxa de fluxo para o tempo de tratamento.
Exemplo 1:
Para uma matriz carregada com carvão ativado granulado (GAC) volumoso, é esperado que um (GAC) absorva 5% a 20% em peso de GAC no recipiente em uma taxa de fluxo de 1 barril por minuto (BPM) (158,9l/min), é esperado para a remoção de novos fluidos quimicamente tratados de tubulação típicos.
Exemplo 2:
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13/19
Para uma matriz carregada com meio de CrudeSorb volumoso é esperado absorver 1% a 50% em peso de meio de CrudeSorb no recipiente de um cabo que contém hidrocarbonetos de petróleo totais suspensos inferiores a 200 ppm em taxas inferiores a 1 BPM.
O NEMOHTM pode ser de vários tamanhos dependendo da aplicação. O tamanho típico de NEMOHTM:
| Item | Peso seco | Comprimento | Largura | Altura | Peso operacional | |
| OS 72 | 4.000 | 4' 4 | 4' 4 | 7' 5 | 6.400 | |
| (meio | n° | (1,32m) | (1,32m) | (2,25m) | ||
| 2000 | - | |||||
| carregado) |
Esse tamanho foi selecionado para a facilidade de operação durante a aplicação em um guindaste de barco e na área de cobertura do espaço do barco. A taxa de fluxo é tipicamente de 1 a 2 barris por minuto (158,9 a 317,9l/min) e é dependente do meio, qualidade de fluido e composição.
Os múltiplos NEMOHsTM podem ser tubulados juntos para endereçar taxas de fluxo maiores ou um recipiente maior pode ser utilizado.
Aplicações mais comuns para NEMOH™
Teste de pressão: algumas aplicações típicas de NEMOHTM para o equipamento de teste de pressão. Durante a instalação do novo equipamento, a integridade do equipamento precisa ser verificada. As conexões, vedações, válvulas, e cabos precisam ser verificados contra vazamentos. Isto é feito de maneira rotineira mediante o teste de pressão dos cabos. Isto é alcançado mediante o preenchimento do equipamento com água, que frequentemente é
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14/19 tratada quimicamente para proteger o equipamento contra a corrosão. Estes produtos químicos (biocidas, inibidores de corrosão, sequestrantes de oxigênio) podem ser inerentemente tóxicos ao meio ambiente. Há regulamentos rígidos no Golfo do México, bem como outros EPA - hidrovias controladas, contaminantes estritamente limitadores transportados pela água de tratamento de pressão sendo descarregada na água do oceano. Cada estado tem regulamentos para as águas nacionais e para as águas federais há os regulamentos EPA.
Após o preenchimento do equipamento, água adicional é bombeada no equipamento até que uma pressão desejada seja mantida. A pressão é mantida e representada por um gráfico quanto às variâncias. Se tudo ocorrer de maneira positiva, o equipamento é despressurizado. Este fluido em excesso pode ser capturado e tratado através de um NEMOHTM para assegurar que não há liberação nociva ao meio ambiente que não seja tratada.
Este teste hidrostático pode ser feito em riser de perfuração, dutos, tubulações e outros equipamentos que precisam ser integralmente testados. Isso é feito tipicamente durante uma nova instalação ou caso uma manutenção precise ser feita em uma seção do processo onde um novo componente precisa ser avaliado em um sistema. Nos casos em que o equipamento foi utilizado, pode haver contaminantes adicionais como óleo e graxa, gás pulverizado, produção de produtos químicos, manutenção de produtos químicos, ou similares.
Inundação
Quando o equipamento estiver sendo substituído,
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15/19 consertado ou modificado, os fluidos de preservação podem ser posicionados. À medida que o sistema é aberto com um propósito ou inadvertidamente (como em danos causados por furacão), a água do mar pode entrar no cabo ou no sistema. A água do mar pode então ser bombeada para fora do equipamento que contém água do mar, enquanto é garantido que a água do mar seja removida com os fluidos de preservação, óleo ou outros fluidos. Em seguida, os fluidos bombeados para fora podem ser coletados e/ou processados.
Referindo-se agora à figura 1, é mostrada uma tubulação de poço de óleo/água submarina 12 inicialmente direcionada através de um tanque de separação de gravidade 14 para separar a gravidade de um nível de água inferior 18 de uma camada de óleo flutuante 20. A água 18, que contém hidrocarboneto (óleo) e/ou outros contaminantes é conduzida através de um conduto de saída de água do tanque de separação 32 disposto proximamente ao fundo do tanque de separação 14.
De acordo com um recurso importante da presente invenção, conduto de saída de água 32 é remotamente conectado pelo ROV para estar em uma comunicação fluida com uma entrada 45 de um ou mais recipientes de tratamento NEMOH <TM> 44 que contém um volume de meio de tratamento, por exemplo, um absorvente de óleo, particularmente, uma argila organofílica. A água separada escoa através do tanque de separação 14 pelo conduto de saída de água 32 e é induzida através do conduto 32 a um recipiente de tratamento 44 pelo conduto de entrada do recipiente de tratamento 45. A argila organofílica no interior do
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16/19 recipiente de tratamento 44 absorve o hidrocarboneto, óleo e outros materiais orgânicos trazidos juntamente com o fluxo da água através do conduto 32 para, essencialmente, completar a remoção de hidrocarboneto (menos que cerca de
10 partes por milhão, preferivelmente menos que cerca de 1 parte por milhão de orgânicos após o tratamento com argila organofílica). A água tratada escoa através da abertura de saída de água tratada 46 no recipiente de tratamento 44 e através do conduto de saída 46A e, posteriormente, volta à 10 água de oceano 14.
Conforme mostrado na modalidade da figura 2, o recipiente de tratamento 44 inclui um alojamento externo impermeável a fluidos 48 dotado de uma entrada de corrente de processo 45 e uma válvula 49 interconectada através do 15 alojamento 48 de modo que a corrente de processo, por exemplo, água contaminada, entre no recipiente de tratamento 44 e, então, conforme mostrado na figura 2, entre nos recipientes ou cartuchos que contêm argila organofílica individual 55, a partir das superfícies externas dos cartuchos 55. Alternativamente, conforme mostrado na figura 3, o recipiente 44 pode ser preenchido com meio de tratamento volumoso 56. O cartucho que contém argila organofílica 55 é permeável a is água em virtude de ter aberturas de fluxo de água (não mostrado) que têm a sua 25 dimensão suficientemente pequena de modo que os grânulos de argila organofílica não atravessem através dos mesmos. A água que entra no recipiente de tratamento 44 através do conduto de água entrada 45 escoa radialmente para dentro dos condutos longitudinais axiais centrais 50, 51, 52, 53 e 30 54, em que cada um contém aberturas de saída de água
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17/19 tratada para a água tradada com argila organofílica. A argila organofílica contida nos cartuchos 55 absorve qualquer óleo e orgânicos contidos na água e a água limpa sai através das aberturas de saída 59, 61, 63, 65 e 67 em cada pilha de cartuchos 55 e a água limpa sai do recipiente de tratamento 48 através da abertura de saída 46 e escoa através da válvula 4 7 e do conduto 4 6A e pode retornar ao oceano, conforme mostrado na figura 1, ou o conduto de saída 46A pode estar conectado a outro dispositivo de processo, por exemplo, outro NEMOH™, através do ROV para processamento adicional.
De acordo com uma modalidade dos métodos e aparelhos de processamento abaixo do nível do mar descrita no presente documento, o meio de tratamento funciona de maneira excelente quando carregado, de forma volumosa, no recipiente de tratamento 44, conforme mostrado na figura 3. Conforme descrito acima, antes de submergir o recipiente de tratamento 44, o recipiente NEMOH™ 44 é carregado com meio de tratamento volumoso, por exemplo, argila organofílica 56, e o recipiente e seu meio de tratamento são perfeitamente umedecida pela válvula de drenagem em terra 69 (figuras 2 e 3) fechadas de modo que qualquer gás contido no recipiente se elevará até que escape através do conduto de entrada 45, disposto no ponto mais elevado em um topo 48A do Recipiente NEMOH™ 44. Talvez algum gás escape através da abertura de saída de corrente tratada 46 desde que uma válvula 47 no conduto de saída 46A esteja aberta durante o umedecimento do meio de tratamento e desgaseificação do recipiente de tratamento NEMOH™ 44 antes de submergir o recipiente 44. Uma tela de malha fina ou
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18/19 tampa de filtro 49 é ajustada sobre a abertura de saída 46 no conduto 46A para evitar que o meio de tratamento volumoso seja perdido através da abertura de saída 46 e de conduto 46A. Alternativamente, uma placa ou tela de malha 5 fina 60 (figura 3) pode estar presa a uma circunferência interior ao longo de um plano horizontal no interior do recipiente 44, acima da abertura de saída 46 no conduto 46A para evitar que o meio de tratamento 56 seja perdido através da abertura de saída 46 no conduto 46A.
O recipiente de tratamento NEMOH™ umedecido e desgaseificado 44, no deslizador plano 53, e preferivelmente protegido contra o dano de colisão do ROV pela estrutura de molde 70, então é baixado por um cabo a partir do navio ou plataforma até a hidrovia, por exemplo, oceano, solo, conforme mostrado na figura 11, com as válvulas 49 e 47 no conduto mais alto 45 e no conduto de saída 46, respectivamente, abertos para permitir o escape de gás e que a água entre no recipiente NEMOH™ 44 durante sua jornada a jusante nas águas profundas de modo que os gases são liberados através dos condutos 45 e 46, e a pressão é equalizada no exterior do recipiente NEMOH™, sem levar em consideração sua profundidade.
Surpreendentemente, o meio de tratamento 56 não escapa do recipiente NEMOH™ através do conduto de entrada de 25 recipiente aberto 45 enquanto o recipiente NEMOH™ descende até o leito submarino. É teorizado que a pressão da água substancial exercida sobre o meio de tratamento 56 durante a descida do recipiente NEMOH™ 44 densifica o meio de tratamento na porção inferior 48B do recipiente NEMOH™ 44 30 habilitando o processo de tratamento descrito no presente
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19/19 documento, em grandes profundidades, desde que o processo seja executado em condições ambiente no leito submarino ou da lagoa.
Claims (6)
- REIVINDICAÇÕES1. Método de tratamento de uma corrente de fluido submarino que compreende:direcionar um recipiente de tratamento de corrente de fluido, transportando um meio de tratamento de corrente de fluxo (56), a partir de um local acima do ambiente submarino, para um local no leito submarino de modo que a corrente de fluido (32) possa ser fixada a um ROV para estar em comunicação fluida com o referido recipiente de tratamento de corrente de fluido (44) , em que o referido recipiente (44) é capaz de ser movido a partir de um local submarino para outro local submarino;conectar a referida corrente de fluido submarina (32) ao referido recipiente de tratamento de corrente de fluido
(44), por meio do ROV, para o tratamento da referida corrente de fluido (32); o método caracterizado pelo fato de que compreende ainda: tratar a referida corrente de fluido (32 ) através do contato com o referido meio de tratamento (56) disposto no interior do referido recipiente de tratamento (44), mantido sob pressão da água em equilíbrio na profundidade do tratamento; e escoar a corrente de fluido tratada para fora do referido recipiente de tratamento (44). - 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato que compreende adicionalmente o escoamento da corrente de fluido tratada para fora do referido recipiente de tratamento e para o interior da água circundante.Petição 870190023166, de 11/03/2019, pág. 27/332/6
- 3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende a etapa de desgaseificação do meio de tratamento e do recipiente de tratamento no local acima do ambiente submarino.
4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a desgaseificação é alcançada ao se pré -umedecer o meio de tratamento no referido recipiente de tratamento e escoar a água através do referido recipiente de tratamento para remover essencialmente todo o gás do recipiente de tratamento antes de direcionar o recipiente de tratamento de corrente de fluido para o local no leito submarino.5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o recipiente de tratamento de corrente de fluido é mantido a uma pressão de, ao menos, 1,63MPa (237 psi).6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o recipiente de tratamento de corrente de fluido é mantido a uma pressão de 3,13MPa (455 psi) a 30,88MPa (4480 psi).7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o recipiente de tratamento de corrente de fluido é mantido a uma pressão de 6,27MPa (910 psi) a 18,58MPa (2696 psi).8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o recipiente de tratamento de corrente de fluido inclui um deslizador integralmente fixado sob o mesmo de modo que o recipiente de tratamento de corrente de fluido pode ser disposto em um leito submarino em uma posição de modo que uma abertura noPetição 870190023166, de 11/03/2019, pág. 28/333/6 referido recipiente esteja no ponto mais elevado no referido recipiente quando disposto no leito submarino.9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui uma etapa de direcionar o fluido tratado, por meio do ROV, a partir de uma saída do referido recipiente de tratamento para uma entrada de outro recipiente de tratamento.10. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o recipiente de tratamento contém um meio de tratamento selecionado a partir do grupo que consiste de um reagente contaminante, um material capaz de coalescer um material hidrofóbico ou hidrofóbico suspenso; um oxidante; um material de neutralização; ummaterial capaz de absorver ou adsorver um contaminante de corrente de fluido; e uma combinação dos mesmos. 11. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o meio de tratamento é selecionado a partir do grupo que consiste em carvão ativado granular, argila organofílica granulada; uma resina de troca iônica; um meio de filtro; grânulos à base de sílica; e uma mistura ou combinação dos mesmos.12. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a corrente de fluido contém um contaminante que é tratado no recipiente de tratamento, em que o referido contaminante é selecionado a partir do grupo que consiste em antioxidante; arsênico; um biocida; benzeno; tolueno; etilbenzeno; xileno; um inibidor de corrosão; um desemulsificador; um corante; um sequestrante de oxigênio; zinco; chumbo; mercúrio; combustível a base de diesel; gasolina; óleo hidráulico; óleo lubrificante;Petição 870190023166, de 11/03/2019, pág. 29/33 - 4/6 trietilamina; óleo bruto; óleo condensado; um formador de película; um inibidor de hidrato; um inibidor de parafina; um rebaixador do ponto de congelação; um inibidor de asfalteno; um dispersante; um tensoativo; um ácido; um material cáustico; um modificador de viscosidade; um produto de corrente de desperdício; e misturas ou combinações dos mesmos.13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o antioxidante é um fenol impedido ou uma fenildiamina; em que a biocida é um glutaraldeído ou tetraquis (sulfato de hidroximetil/fosfônio; em que o inibidor de corrosão é selecionado a partir do grupo que consiste em substância à base de ácido orgânico; imidazolina; uma amina catiônica; à base de nitrato; um sulfonato; etileno-diamina; imidazolina; e misturas ou combinações dos mesmos; em que o corante é selecionado a partir de corantes de fluororesina e de xantam; em que o sequestrante de oxigênio é um bissulfato de amônio; em que o zinco, chumbo ou mercúrio é suspenso ou solubilizado; em que o fluido de preservação inclui um glicol, metanol, ou uma combinação dos mesmos; em que o inibidor de hidrato é um material a base de alquila piridina ou éter alquila; em que o rebaixador do ponto de congelação é selecionado a partir do grupo que consiste em um copolímero de acetato de etilvinila, à base de éster; e metiletilcetona; em que o dispersante ou o tensoativo é selecionado a partir do grupo que consiste em um álcool, um etoxilato; um éter glicol; um ácido de dodecilbenzenosulfônico; e misturas dos mesmos; em que o modificador de viscosidade é selecionado a partir do grupo que consiste emPetição 870190023166, de 11/03/2019, pág. 30/33
- 5/6 poliisobutileno; uma olefina; e um polimetacrilato.14. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o recipiente de tratamento de corrente de fluido é conectado, por meio do ROV, a um5 sistema de tratamento de circuito fechado.15. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o recipiente de tratamento de corrente de fluido é direcionado a partir de um local acima do ambiente submarino para estar disposta de modo10 muito próximo a um dispositivo submarino que tem sua pressão testada ao preencher o dispositivo com água que contém um agente químico de tratamento;conectar a água e o agente químico de tratamento, por meio do ROV, a partir do dispositivo de pressão testada ao 15 referido recipiente de tratamento de corrente de fluido para o tratamento do referido agente químico; e escoar a água tratada para fora do referido recipiente de tratamento.16. Método, de acordo com a reivindicação 15,20 caracterizado pelo fato de que inclui, adicionalmente, o escoamento da corrente de fluido tratada para fora do referido recipiente de tratamento e para o interior da água circundante.17. Método, de acordo com a reivindicação 15,25 caracterizado pelo fato de que inclui, adicionalmente, a etapa de pré umedecer o meio de tratamento no referido recipiente de tratamento e escoar a água através do referido recipiente de tratamento para remover todo o gás do recipiente de tratamento antes de direcionar o 30 recipiente de tratamento de corrente de fluido para umPetição 870190023166, de 11/03/2019, pág. 31/33
- 6/6 local no leito submarino.18. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o recipiente de tratamento de corrente de fluido inclui um deslizador integralmente fixado sob o mesmo de modo que o recipiente de tratamento de corrente de fluido pode ser disposto em um leito submarino em uma posição de modo que uma abertura no referido recipiente esteja em um ponto mais elevado no referido recipiente quando disposto no leito submarino.19. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que inclui uma etapa de direcionar remotamente o fluido tratado a partir do referido recipiente de tratamento para uma entrada de outra recipiente de tratamento.20. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o recipiente de tratamento contém um meio de tratamento selecionado a partir do grupo que consiste em um reagente contaminante, um material capaz de coalescer um material hidrofóbico ou hidrofóbico
suspenso; um oxidante; um material de neutralização; um material capaz de absorver ou adsorver um contaminante de corrente de fluido; e uma combinação dos mesmos. 21. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o meio de tratamento é selecionado a partir do grupo que consiste em carvão ativado granular, argila organofílica granulada; uma resina de troca iônica; um meio de filtro; grânulos a base de sílica; e um mistura ou combinação dos mesmos.
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