BRPI1012886B1

BRPI1012886B1 - Instalação de superfície modular, sistema, e, método para instalar uma instalação de superfície em uma estrutura fora da costa

Info

Publication number: BRPI1012886B1
Application number: BRPI1012886-7A
Authority: BR
Inventors: Thomas Ray Ayers; Terje W. Eilertsen; Jon PERCLE; Viswanathan Balakrishnan
Original assignee: Technip France
Priority date: 2009-06-11
Filing date: 2010-06-07
Publication date: 2020-09-29
Also published as: EP2758602B1; US8070389B2; WO2010144337A3; AU2010259001A2; US20100316449A1; WO2010144337A2; AU2010259001B2; EP2758602A2; AU2010259001A1; BRPI1012886A2

Abstract

instalação de superfície modular, sistema, e, método para instalar uma instalação de superfície em uma estrutura fora da costa a presente descrição fornece um método aperfeiçoado e um sistema para carregamento de instalação de superfícies sobre uma estrutura fora da costa por módulos funcionais. o chassi de suporte de módulos forma uma estrutura de suporte onde os módulos de produção possam ser montados. os módulos de produção são adaptados para extrair ou processar hidrocarbonetos de um poço de hidrocarbonetos em uma localização fora da costa. um módulo de produção é um módulo de produção na baia do poço ao qual outros módulos de produção podem ser acoplados, incluindo um módulo de produção para suporte de perfuração, módulo de produção para separação, módulo de exportação, e módulo de utilidade. o chassi de suporte de módulos pode ser carregado sobre barcaças flutuantes e outros módulos pode ser montados sobre o mesmo para permitir que as barcaças forneçam um suporte controlado e incremental durante o processo de carregamento e para as instalações do tipo floatover. as barcaças podem ser conduzidas flutuando para as estruturas fora da costa e o carregamento para a estrutura fora da costa ser realizado por métodos que incluem o método do tipo floatover ou por guindaste de carga pesada de uma embarcação.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente descrição se relaciona a um sistema e método para instalar uma instalação de superfície sobre uma estrutura fora da costa. Mais especificamente, a descrição se relaciona com um sistema e um método para instalar módulos por elevação ou por uma técnica do tipo floatover sobre uma estrutura fora da costa, como uma vergôntea.

DESCRIÇÃO RELATIVA À TÉCNICA

[002] Diversas estruturas fora da costa necessitam de uma instalação de superfície para fornecer facilidades de suporte para a operação das estruturas fora da costa para os seus propósitos intencionados. Por exemplo, uma plataforma de vergôntea é um tipo de plataforma flutuante de petróleo tipicamente usada em águas ultra profundas e está entre as maiores plataformas fora da costa em uso. Uma plataforma de vergôntea inclui um grande cilindro ou casco que suporta um típico conjunto de instalação de superfície. O cilindro, entretanto, não se estende por todo o espaço até o fundo do mar, mas ao invés, é ancorado por um número de linhas de amarração. Tipicamente, cerca de 90% do casco da vergôntea está abaixo d’água.

[003] Instalação de convés ou de instalação de superfície têm sido sempre um desafio para estruturas flutuantes, particularmente, flutuantes de calado profundo como os da vergôntea, que precisam ser instaladas em águas relativamente profundas. No passado, a instalação de superfície para a maioria das estruturas flutuantes e, particularmente, as plataformas de vergôntea, eram instaladas por barcaças-guindaste de carga pesada em elevações singelas ou múltiplas de módulo na faixa de 3.000 TM (tonelada métrica) até mais de 30.000 TM. Existem algumas desvantagens na instalação por elevação, particularmente para uma grande instalação de superfície que exige múltiplas elevações de módulos. Em trabalhos tradicionais, instalação de superfície exige múltiplas elevações, por exemplo, de cinco a sete elevações, para instalação total da instalação de superfície por causa da capacidade de içamento daquelas embarcações de carga pesada disponíveis. Tais múltiplas elevações aumentavam os custos e o tempo para instalar a instalação de superfície da estrutura fora da costa.

[004] Como a indústria fora da costa tem amadurecido e poços mais profundos são perfurados, necessidades da indústria têm se modificado. Existe uma pressão significativa do mercado para o fornecimento de maiores e mais sofisticadas instalações de superfície para atender as demandas correntes dos consumidores. Uma solução lógica é construir barcaças-guindastes maiores e com maior capacidade de cargas mais pesadas para manuseio das instalações de superfície volumosas, a despeito da despesa.

[005] Métodos de do tipo floatover oferecem uma alternativa para as barcaças-guindastes para carga pesada. Em geral, uma ou mais barcaças são carregadas com instalação de superfície próximas de terra e flutuando dirigem-se para as estruturas fora da costa, onde a barcaça(s) ou a estrutura fora da costa é lastreada de modo que a instalação de superfície possa ser transferida da barcaça para a estrutura fora da costa. Em alguns pedidos, uma barcaça única é usada e pode flutuar entre estruturas de suporte, a barcaça é lastrada e abaixada na água para permitir que a instalação de superfície seja transferida para as estruturas de suporte. Recentemente, sistemas de do tipo floatover por catamarã foram usados para instalar instalação de superfície sobre um casco de vergôntea e outras estruturas fora da costa. Um método de do tipo floatover por catamarã é um conceito que a instalação de superfície é carregada sobre pelo menos duas barcaças do tipo floatover separadas para formarem um sistema catamarã e transportado com as barcaças do tipo floatover para a localização da instalação para o casco da vergôntea. Na localização da instalação, as barcaças do tipo floatover são posicionadas em ambos os lados do casco da vergôntea com o casco da vergôntea por baixo da instalação de superfície, a elevação é ajustada entre a instalação de superfície e o casco da vergôntea, enquanto a instalação de superfície é instalada sobre o casco da vergôntea.

[006] Entretanto, à medida que os clientes demandam maiores instalações de superfície fora da costa, a capacidade para carregar a volumosa instalação de superfície sobre as barcaças enquanto a instalação de superfície é empurrada para as barcaças, e a capacidade das barcaças para flutuar com tal instalação de superfície até a localização da instalação estão se tornando mais difíceis. Uma solução é construir barcaças maiores com guindastes de maior capacidade de carga pesada.

[007] Um desafio relacionado, porém, mais insidioso, é a montagem e o planejamento requeridos para tais dimensões volumosas. Por exemplo, na atualidade, existe um período de espera de cerca de três anos para disponibilidade de barcaças-guindaste de carga pesada e equipamentos. Assim, a programação do içamento é quase sempre realizada antes mesmo do projeto da instalação de superfície ser completado e certamente antes da instalação de superfície ser construída o que usualmente inclui alterações no projeto. Se a instalação de superfície for atrasada por indisponibilidade de componentes ou outras causas, então a janela para a data programada para o içamento que foi prevista possivelmente com antecedência de três anos pode ser perdida. A perda da data programada pode causar um impacto significativo na conclusão final do projeto, por que uma nova janela de instalação conveniente pode ser difícil de obter. Ainda, o projeto de uma instalação de superfície é em alguns aspectos dependente do tipo de içamento a ser usado - içamento de carga pesada ou do tipo floatover. Um compromisso antecipado para um método de instalação, tem o custo associado muito dependente das predições de mercado e da disponibilidade para atividades por ainda dois a três anos à frente. Assim, a programação do içamento e o interdependente projeto da instalação de superfície impõem um elevado risco para o custo e para o término da programação.

[008] Ainda mais, a instalação de superfície é geralmente montada e comissionada em terra, antes de ser instalada por métodos de içamento de carga pesada ou do tipo floatover sobre a plataforma fora da costa. Assim, o emprego da instalação de superfície na plataforma fora da costa é dependente da conclusão da instalação de superfície por inteiro, mesmo se certas funções da instalação de superfície pudessem ser usadas em um estágio anterior. A montagem em terra e as operações relacionadas aumentam a eficiência e reduzem os custos totais em comparação com a montagem de cada componente na plataforma fora da costa. Entretanto, a montagem em terra e outras operações causam aquela inflexibilidade e retardo no uso.

[009] Permanece então uma necessidade de um sistema e um método aperfeiçoados para carregar a instalação de superfície sobre uma plataforma fora da costa que sejam mais eficientes e flexíveis do que os métodos atuais, e que permitam a instalação de superfície desfrutar dos benefícios da montagem em terra.

BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0010] A presente descrição fornece um método e sistema aperfeiçoados para carregamento de instalação de superfície sobre uma estrutura fora da costa por módulos funcionais. A presente descrição permite a instalação de instalação de superfície tanto pelo içamento individual de módulos ou grupo de módulos fora da costa usando embarcações com guindaste de carga pesada, quanto pela pré-montagem de um ou mais módulos próxima de terra ou em terra e depois pelo transporte até a localização fora da costa para uma instalação do tipo floatover na estrutura fora da costa. Essas ambas opções de instalação devem ser previstas para estarem disponíveis para o pessoal até os estágios finais do projeto e fabricação da instalação de superfície sem comprometimento com qualquer das opções de instalação. Um chassi de suporte de módulos forma uma estrutura de suporte para que os módulos de construção possam ser montados. Os módulos de produção são adaptados para extrair ou processar hidrocarbonetos de um poço de hidrocarbonetos em uma localização fora da costa. Um módulo de produção é um módulo produção de baia de poço onde outros módulos de produção podem ser acoplados, inclusive um módulo de produção de suporte de perfuração, módulo de produção para separação, módulo de exportação, e módulo de utilidade. O chassi de suporte de módulos pode ser carregado sobre as barcaças flutuantes e outros módulos serem lá montados para permitir que as barcaças forneçam apoio maior e controlado durante o processo de carregamento e para a instalação do tipo floatover. As barcaças podem se movimentar flutuando até a estrutura fora da costa e carregadas na estrutura fora da costa por métodos que incluem um método de do tipo floatover ou por embarcações com guindaste de carga pesada.

[0011] Esta descrição fornece uma instalação de superfície modular para uma estrutura fora da costa, que contém: um chassi de suporte de módulos construído em separado da estrutura costa da fora, com o chassi contendo: uma pluralidade de membros do chassi que se estendem lateralmente e que são adaptados para receber módulos de produção que podem ser carregados por cima; e uma pluralidade de interfaces de suporte acopladas aos membros do chassi e adaptadas para serem acopladas à estrutura fora da costa depois que a estrutura fora da costa estiver instalada na localização da instalação; e aquela instalação de superfície modular contendo pelo menos um módulo de produção acoplado ao chassi de suporte de módulos, e pelo menos o módulo de produção sendo adaptado para extrair ou para processar hidrocarbonetos de um poço de hidrocarbonetos em uma localização fora da costa.

[0012] A descrição fornece um método para instalar uma instalação de superfície em uma estrutura fora da costa, que compreende: construir um chassi de suporte de módulos com uma pluralidade de membros do chassi estendidos lateralmente para receber uma pluralidade de módulos de produção; carregar o chassi de suporte de módulos sobre a barcaça de transporte; acoplar o primeiro módulo de produção adaptado para extrair ou processar hidrocarbonetos de um poço de hidrocarbonetos em uma localização fora da costa ao chassi de suporte de módulos para formar a instalação de superfície; transportar o chassi de suporte de módulos e o primeiro módulo de produção para a instalação na estrutura fora da costa; instalar o chassi de suporte de módulos sobre a estrutura fora da costa, e instalar um segundo módulo de produção no chassi de suporte de módulos.

BREVE DESCRIÇÃO DAS DIVERSAS VISTAS DOS DESENHOS

[0013] A Figura 1 é uma vista esquemática em perspectiva de uma instalação de superfície modular exemplar com o chassi de suporte de módulos e um ou mais módulos de produção acoplados nesse lugar.

[0014] A Figura 2A é uma vista esquemática de cima do carregamento de uma instalação de superfície modular com pelo menos um módulo sobre pelo menos uma barcaça de transporte.

[0015] A Figura 2B é uma vista esquemática de frente do esquema mostrado na Figura 2A.

[0016] A Figura 3 é uma vista esquemática de cima da instalação de superfície modular da Figura 2A com um módulo adicional acoplado ao módulo e/ou chassi de suporte de módulos mostrado na figura 2A.

[0017] A Figura 4 é uma vista esquemática em perspectiva de uma instalação de superfície modular exemplar carregado sobre pelo menos uma das barcaças com outros módulos opcionais.

[0018] A Figura 5 é uma vista esquemática de frente de uma instalação de superfície modular sendo instalado sobre uma estrutura de suporte fora da costa.

[0019] A Figura 6A é uma vista esquemática de cima do carregamento da instalação de superfície modular sobre pelo menos uma barcaça de transporte.

[0020] A Figura 6B é uma vista esquemática de frente do esquema mostrado na Figura 6A.

[0021] A Figura 7 é uma vista esquemática de frente da instalação de superfície modular sendo instalada sobre uma estrutura de suporte fora da costa por uma embarcação de guindaste de carga pesada.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0022] As figuras descritas acima e as descrições abaixo escritas das estruturas e funções não são apresentadas para limitar o escopo do que os Requerentes tenham inventado ou o escopo das reivindicações apensas. Ao invés, as figuras e a descrição escrita são fornecidas para ensinar qualquer pessoa mais versada na técnica para obtê-las e fazer uso das invenções para as quais se procura a proteção da patente. Aqueles mais versados na técnica irão averiguar que nem todas as características comerciais de uma modalidade das invenções estão descritas ou mostradas em detrimento da clareza e do entendimento. Pessoas versadas na técnica também irão averiguar que o desenvolvimento comercial de uma modalidade atual que incorporem aspectos da presente descrição irá requerer várias decisões específicas de implantação para alcançar os propósitos comerciais finais da modalidade por seus empreendedores. Tais decisões específicas de implantação podem incluir, mas não se limitam a, observância a sistemas relacionados, negócios relacionados, governos relacionados, e outras limitações, que podem variar por implantação específica, localização e tempo a tempo. Enquanto os esforços de empreendedores possam ser complexos e demorados em um sentido absoluto, estes esforços poderiam ser, não obstante, um serviço de rotina para aqueles ordinariamente versados na técnica tendo os benefícios desta descrição. E necessário ser entendido que as invenções aqui reveladas e ensinadas são suscetíveis a numerosas e variadas modificações e formas alternativas. Finalmente, o uso de um termo no singular, como, mas não limitado “a”, não está intencionado para limitar o número de itens. Também, o uso de termos relativos, como, mas não limitado a, “topo”, “fundo”, “esquerda”, ’’direita”, “para cima”, “para baixo”, “baixo”, “cima”, “lado” e outras são usadas na descrição escrita para clareza de referências específicas às Figuras e não foram intencionadas para limitar o escopo da invenção ou das reivindicações apensas. Quando apropriado, elementos foram rotulados com um “a” ou “b” para designar um lado do sistema ou outro. Quando se referindo geralmente a tais elementos é usado um número sem a letra. Ainda, tais designações não limitam o número dos elementos que podem ser usados para esta função.

[0023] Em geral, a presente descrição fornece um método e um sistema aperfeiçoados para carregar uma instalação de superfície sobre uma estrutura fora da costa por módulos funcionais. Um chassi de suporte de módulos forma uma estrutura de suporte nas quais módulos de produção podem ser montados. Os módulos de produção são adaptados para extrair ou processar hidrocarbonetos de um poço de hidrocarbonetos em uma localização fora da costa. Um módulo de produção é um módulo de produção de baia de poço ao qual outros módulos de produção podem ser acoplados, incluindo um módulo de produção de suporte de perfuração, módulo de produção de separação, módulo de exportação, e módulos de utilidades. O chassi de suporte de módulos pode ser carregado sobre barcaças flutuantes e outros módulos serem montados nesse lugar para permitir que as barcaças forneçam apoio por incremento e mais controlado durante o processo de carregamento e para a instalação do tipo floatover. As barcaças podem ser flutuadas por fora da estrutura fora da costa e carregadas sobre a estrutura fora da costa por métodos que incluem o método de do tipo floatover ou com uma embarcação com guindaste de carga pesada.

[0024] A Figura 1 é uma vista esquemática em perspectiva de uma instalação de superfície modular exemplar. A instalação de superfície modular 2 geralmente inclui um chassi de suporte de módulos 4 e um ou mais módulos de produção 10, 12, 14, 16, 18. Em geral, a instalação de superfície modular 2 pode incluir o chassi de suporte de módulos 4 e pelo menos um módulo de produção 10. O chassi de suporte de módulos 4 inclui uma pluralidade de membros do chassi 6,8. Em algumas modalidades, os membros do chassi podem ser componentes tubulares, componentes sólidos, componentes de placa, ou outros componentes estruturais. Alguns membros do chassi 6 podem se estender em uma direção de lado a lado do chassi de suporte de módulos, tal como no modelo em cantiléver. Os membros do chassi 6 podem ser usados para suportar a instalação de superfície modular em uma ou mais barcaças de transporte descritas abaixo. Ainda, os membros do chassi podem ser usados para suportar um ou mais módulos de produção. Similarmente, os membros do chassi 8 podem se estender em uma direção entre a frente e a traseira, isto é, em uma direção diferente dos membros do chassi 6. Os membros do chassi podem também ser usados para suportar um ou mais módulos de produção.

[0025] Para os propósitos aqui contidos, um “módulo de produção” inclui um módulo de equipamento e/ou conexões utilizados para extrair ou processar hidrocarbonetos de um poço de hidrocarbonetos em uma localização fora da costa. Geralmente o módulo de produção é projetado para ser construído em separado do chassi de suporte de módulos e ser carregado no chassi subsequente à sua construção. O módulo de produção, aonde relevante, geralmente tem uma ou mais conexões para interface com um ou mais de outros módulos de produção. Por exemplo, os módulos de produção 10, 12, 14, 16, 18 podem ser um módulo de produção da baia de poço 10, um módulo de produção de suporte de perfuração 12, um módulo de produção de separação 14, e um módulo de produção de exportação 16, e um módulo de produção de utilidades 18. Cada um dos módulos tem funções relativas à produção de hidrocarbonetos em uma estrutura fora da costa. Na maioria das utilizações, o módulo de produção da baia do poço será pelo menos incluído na maioria das instalações de superfícies modular. Por exemplo, o módulo de produção da baia do poço pode auxiliar o manuseio de distribuidores, árvores de natal, preventivos de explosão, hangares, e outros equipamentos de perfuração e de produção para o furo do poço de um poço de hidrocarbonetos. O módulo de produção de suporte de perfuração 12 pode incluir equipamentos de ferramental, de suprimento, eletrônicos, monitoração e outras facilidades de suporte para as operações de perfuração. Um módulo de produção de separação 14 pode incluir conexões de equipamentos e outros mecanismos para separar os hidrocarbonetos do poço em vários componentes, que incluem água/óleo/gás, queima de qualquer gás indesejável, equipamentos de injeção química, e outros que são úteis para aqueles ordinariamente versados na técnica dos separadores na produção de hidrocarbonetos. Um módulo de produção de exportação pode ainda incluir mais equipamentos de processo para a preparação dos hidrocarbonetos para transporte marítimo para fora da localização, tanto por um navio tanque, como através de gasodutos e outros dutos. Um módulo de produção de utilidades 18 pode incluir uma ou mais facilidades de suporte para outros módulos de produção como geração elétrica, suprimento de água, armazenagem de químicos, e outras utilidades que ajudam na operação das instalações de superfície.

[0026] Um ou mais tirantes de apoio 20 do chassi de suporte de módulos 4 podem ser usadas para suportar os membros 6, 8 que se estendem para fora. Entretanto, um ou mais dos tirantes 20 interferem com o acoplamento aproximado de um ou mais módulos de produção. Para acomodar tais tirantes, um ou mais alojamentos 22 podem ser formados em um ou mais módulos, como no módulo 18.

[0027] Dependendo da natureza e função de cada um dos módulos, uma ou mais conexões de um módulo podem ser usadas para acoplar as funções de outro módulo. Por exemplo, uma conexão 24 acoplada ao módulo de produção da baia do poço 10 pode ser usada para acoplar a outras conexões em outros módulos, como as conexões 26 acopladas ao módulo de produção de utilidades 18. Tais conexões podem incluir condutos e tubulações de utilidades, fios de transferência e controle de dados, e outras conexões que facilitam as funções dos vários módulos como em um sistema integrado no chassi de suporte de módulos 4 da instalação de superfície modular 2.

[0028] A Figura 2A é uma vista esquemática de cima de um carregamento de uma instalação de superfície modular com pelo menos um módulo sobre pelo menos uma barcaça de transporte. As figuras serão descritas em conjunto com cada uma das outras. Como acima descrito, a instalação de superfície modular com o chassi de suporte de módulos e pelo menos um módulo de produção podem ser fabricados em terra ou próximo de terra e então serem carregados em uma ou mais barcaças de transporte. Na ilustração exemplar das Figuras 2A - 3, duas barcaças de transporte são mostradas e que estão separadas em uma versão catamarã. Entretanto, deve ser entendido que tais ilustrações são meramente exemplares e uma única barcaça de transporte pode ser usada, duas barcaças de transporte a contrabordo podem ser usadas, ou três ou mais barcaças de transporte podem ser usadas, dependendo do tamanho da instalação de superfície, tamanho e disponibilidade das barcaças, e método de instalação sobre a estrutura fora da costa. Assim, enquanto o carregamento exemplar seja aqui descrito com duas barcaças em catamarã, o procedimento geral é carregar o chassi e geralmente pelo menos um módulo de produção sobre pelo menos uma barcaça de transporte.

[0029] Uma área de carregamento 28 pode estar em um dique 30 ou em outra qualquer área de carregamento apropriada. A área de carregamento pode incluir os estaleiros de fabricação e as estruturas de carregamento fora da costa tendo a capacidade de mover a instalação de superfície modular de uma facilidade de estacionamento relativa para as barcaças. A modalidade será descrita usando o estaleiro de fabricação e o dique como exemplo, mas não limitando os propósitos. Geralmente, a área de carregamento 28 pode incluir o estaleiro de fabricação enquanto o chassi de suporte de módulos 4 é construído ou pode incluir uma área de estacionamento onde o chassi de suporte de módulos 4 e qualquer módulo de produção podem ser movidos antes do carregamento sobre as barcaças de transporte. A área de carregamento 28 geralmente inclui algum tipo de estrutura de carregamento 32 que pode incluir trilhos ou simplesmente uma estrutura de suporte. O chassi de suporte de módulos 4 pode ser empurrado ou puxado da área de carregamento 28 para sobre uma ou mais barcaças de transporte, como para a primeira barcaça de transporte 34 e uma segunda barcaça de transporte 36. Por causa da instalação de superfície modular 2 ser geralmente construída para ser montada em uma forma modular, é possível e mais provável que as facilidades de guindaste existentes na área de carregamento 28 possam carregar o chassi de suporte de módulos 4 e/ou módulo de produção sobre as barcaças devido à redução do peso a ser elevado do chassi e dos módulos de produção individualmente. O chassi de suporte de módulos 4 é geralmente suportado sobre as barcaças por um sistema engradado 38 e acoplado nesse lugar com um ou mais membros de amarração marítimos (não mostrado). Por exemplo, os membros do chassi 6 que se estendem na primeira direção podem se estenderem entre as duas barcaças e suportados pelos sistemas engradados acoplados às barcaças. Dependendo dos arranjos em tamanho e construção, a planta modular de processo 2 pode inicialmente incluir o chassi de suporte de módulos 4 e um módulo de produção 10, acoplado ao chassi de suporte de módulos 4. Assim, o módulo de produção 10 e o chassi de suporte de módulos 4 podem ser carregados sobre as barcaças como um sistema integrado. Alternativamente, o chassi 4 pode ser carregado sobre as barcaças de transporte, e depois o módulo de produção carregado sobre o chassi. O peso reduzido pode ser útil no carregamento das barcaças de tal maneira que as barcaças possam permanecer em equilíbrio mesmo com cargas desalinhadas o que não seria possível com uma típica, totalmente construída, e montada instalação de superfície como descrito acima. Ainda, o chassi de suporte de módulos e um módulo de produção opcional podem ser carregados em uma barcaça intermediária e depois serem carregados em um arranjo de barcaças em catamarã, tal como em uma localização de cais abrigada.

[0030] A Figura 3 é uma vista esquemática de cima da instalação de superfície mostrada na Figura 2A com um módulo adicional acoplado ao módulo e/ou chassi de suporte de módulos mostrado na Figura 2A. Em pelo menos um método exemplar, depois do chassi de suporte de módulos 4 ser suportado pelas barcaças 34, 36 então módulos de produção adicionais podem ser carregados sobre o chassi de suporte de módulos de forma incremental. Por exemplo, o módulo de produção 14 pode ser carregado sobre o chassi de suporte de módulos e acoplado ao chassi e ao módulo de produção 10. Assim, a distribuição do peso é aumentada progressivamente desde que o carregamento e o peso sejam gerenciados de uma forma controlada. Altemativamente, um ou mais módulos de produção podem ser carregados separadamente sobre uma ou mais barcaças, e transportados para a estrutura fora da costa para ser carregada sobre o chassi de suporte de módulos 4, depois do chassi de suporte de módulos ser acoplado à estrutura fora da costa. A modularidade é útil para aumentar por incremento a carga sobre a estrutura fora da costa, como também habilitar o gerenciamento incremental de pequenas cargas para a instalação de superfície da estrutura fora da costa.

[0031] A Figura 4 é uma vista esquemática em perspectiva de uma instalação de superfície modular exemplar carregada sobre pelo menos uma barcaça com outros módulos opcionais. O chassi de suporte de módulos 4 com pelo menos um módulo de produção pode ser carregado sobre as barcaças 34,36. Dependendo do tamanho e capacidades de içamento e do tipo floatover, um ou mais dos outros módulos de produção podem ser carregados sobre o chassi de suporte de módulos 4 antes do transporte para a estrutura fora da costa. Em geral, é esperado que pelo menos um módulo de produção seja incluído com o chassi de suporte de módulos sobre as barcaças. Ainda, é entendido que podem ser feitos diferentes arranjos dos vários módulos de produção instalados sobre as barcaças ou estruturas fora da costa. Se a instalação de superfície modular com seus diversos módulos de produção internos forem montados de forma incrementai para ser carregada sobre a barcaça, então, no sistema exemplar, o chassi de suporte de módulos incluirá o membro do chassi 6 estendendo-se para fora em direção a cada uma das barcaças, e sendo suportado pelo sistema engradado 38, como também pelos membros do chassi 8 se estendendo em uma direção diferente da do membro 6. O módulo de produção 18 poderia ser acoplado ao membro do chassi e ao módulo de produção 10 e ser adaptado para alojar os membros do chassi 8 através de um alojamento 22. Outro módulo 14, disposto distanciadamente do módulo 18, pode ser acoplado ao chassi de suporte de módulos 4 ou qualquer outro módulo aplicável sobre o chassi de suporte de módulos 4. Da mesma forma, os módulos 12 e 16 podem ser acoplados ao chassi de suporte de módulos 4 e a qualquer outro módulo como apropriado. Assim, a instalação de superfície modular torna-se uma unidade integrada de módulos apoiada pelo chassi de suporte de módulos 4.

[0032] Ainda, a instalação de superfície modular 2 aumenta a flexibilidade da instalação. Por exemplo, tipicamente uma instalação de superfície é inteiramente construída e totalmente testada antes de ser carregada nas barcaças e flutuar em direção ao local de instalação na estrutura fora da costa. Tal processo pode durar anos. Entretanto, quase sempre as necessidades de produção na localização dos hidrocarbonetos, somente limitados recursos são necessários inicialmente, e depois, enquanto a produção é implantada, outros recursos serão necessários. Assim, a planta de produção modular 2 pode ser desdobrada com limitados recursos que poderiam geralmente incluir o chassi de suporte de módulos, o módulo de produção da baia do poço 10, e talvez o módulo de suporte de perfuração 12 e o módulo de produção de utilidades 18. Esses módulos podem ser carregados primeiramente como uma instalação de superfície modular e instalados sobre a estrutura fora da costa para iniciar a perfuração. A medida que outros módulos são completados e necessários, tais módulos podem ser trazidos para a estrutura fora da costa e instalados sobre o chassi de suporte de módulos, logo depois. Assim, a instalação de superfície pode ser usada com flexibilidade e de forma mais expedita para os módulos iniciais, enquanto outros módulos estão sendo projetados, construídos e completados.

[0033] A Figura 5 é uma vista esquemática de frente de uma instalação de superfície modular sendo instalada sobre uma estrutura de suporte fora da costa. Em um procedimento de instalação exemplar, as barcaças do tipo floatover 34,36 podem flutuar por sobre uma estrutura fora da costa 46 quando a estrutura fora da costa 46 é lastreada e submergida para permitir desobstrução. Uma ou mais colunas verticais 42, geralmente referidas como suporte de interface, são acopladas com o chassi de suporte de módulos e podem ser usadas para acoplar o chassi de suporte de módulos 4 e os módulos de produção à estrutura fora da costa 46. Em algumas modalidades, as colunas verticais 42 são adaptadas para serem acopladas a um convés da estrutura fora da costa e se estenderem para uma elevação de um convés superior da instalação de superfície. Assim, as colunas verticais podem ser usadas para suportar o chassi e os módulos de produção conectados nessa posição da estrutura fora da costa. Como referenciado acima, um ou mais módulos de produção, tal como o módulo 12 e/ou 16, podem ser acoplados ao chassi de suporte de módulos 4 durante uma instalação inicial ou em algum tempo depois. Depois que as colunas verticais 42 são acopladas à estrutura fora da costa 46, o chassi de suporte de módulos é desconectado ou de outra forma desacoplado das barcaças 34,36 ou qualquer sistema engradado 38. A estrutura fora da costa pode então ser deslastreada e elevada para prover desobstrução para as barcaças 34,36 serem movidas para fora da localização da instalação.

[0034] Em outras modalidades, como as apropriadas para o método de instalação por içamento de carga pesada por uma embarcação de guindaste de carga pesada, a instalação de superfície modular pode ser carregada por módulos individuais em uma ou mais barcaças com ou sem o chassi de suporte de módulos carregado sobre a mesma ou outra barcaça. Uma ou mais barcaças juntas ou separadamente podem ser transportadas para a localização da instalação e carregadas sobre a estrutura fora da costa por uma embarcação com guindaste de carga pesada.

[0035] A Figura 6A é uma vista esquemática de cima do carregamento de uma instalação de superfície modular sobre pelo menos uma barcaça de transporte. Figura 6B é uma vista esquemática de frente do esquema mostrado na Figura 6A. As figuras serão descritas em conjunto, uma com a outra. Em algumas modalidades, especialmente as apropriadas para o içamento de carga pesada, a instalação de superfície modular 2 pode ser carregada sobre uma ou mais barcaças para transporte para a localização da instalação. Por exemplo, o chassi de suporte de módulos 4 pode ser carregado sobre a barcaça 40. Os módulos de produção podem ser carregados sobre outras barcaças, segundo o que o tamanho e as capacidades das barcaças possam indicar. Os módulos de produção 10, 12, e 14 podem ser carregados sobre a barcaça 34. Os módulos de produção 16 e 18 podem ser carregados sobre a barcaça 36. As barcaças podem ser transportadas juntas ou separadamente e separadas em tempo para a localização da instalação.

[0036] A Figura 7 é uma vista esquemática de frente de uma instalação de superfície modular sendo instalada em uma estrutura de suporte fora da costa com uma embarcação de guindaste de carga pesada. Na localização da instalação, a instalação de superfície modular 2 pode ser instalada na estrutura fora da costa 46. Uma embarcação de guindaste de carga pesada 48 pode elevar o chassi de suporte de módulos 4 da barcaça 40, mostrada nas figuras 6A, 6B, e posicionar o chassi de suporte de módulos sobre a estrutura fora da costa 46. As colunas verticais 42 podem suportar o chassi de suporte de módulos sobre a estrutura fora da costa. Outros módulos, tais como um módulo de produção 10, pode ser instalado com a embarcação de guindaste de carga pesada 48 no chassi de suporte de módulos 4 para formar a instalação de superfície modular 2.

[0037] A instalação de superfície modular aqui revelada proporciona flexibilidade a engenheiros e operadores selecionarem e/ou comprometerem- se com um método particular de instalação até um período de tempo mais tarde dos processos do projeto do que é costumeiramente permitido. Assim, projetos de engenharia que afetem o tamanho, peso, posicionamento, e similaridades dos componentes da instalação de superfície podem ser realizados com mínima interrupção do processo. Tais modificações são algumas vezes excluídas sob as correntes limitações típicas de um projeto por que as modificações estão fora dos limites e capacidades de um particular método de instalação antes comprometido, o que exigiria projeto para este método.

[0038] Outras e demais modalidades que utilizem um ou mais aspectos das invenções descritas acima podem ser vislumbradas sem se desviar do espírito da invenção revelada. Ainda, os vários métodos e modalidades do sistema podem ser incluídos em combinação de cada um com o outro para produzirem variações das modalidades e métodos revelados. Discussões de elementos singulares podem incluir elementos plurais e vice- versa. Referências a pelo menos um item seguidas por uma referência ao item podem incluir um ou mais itens. Também, vários aspectos das modalidades poderiam ser usados uns com os outros para alcançar os propósitos reconhecidos da descrição. Ao menos que o contexto exija de outra forma, a palavra “contém” ou variações tais como “contêm” ou “contendo”, devem ser entendidas por implicar inclusão de pelo menos um citado elemento, etapa, ou grupo de elementos ou etapas ou equivalentes a esses, e não a exclusão de uma maior quantidade numérica ou qualquer outro elemento, ou etapa ou grupo de elementos, etapas ou equivalentes a esses. O dispositivo ou sistema pode ser usado em uma diversidade de direções e orientações. O termo “acoplado”, “acoplamento”, “acoplador”, e outros termos parecidos são aqui usados com amplitude e podem incluir qualquer método ou dispositivo para segurar, ligar, colar, amarrar, anexar, juntar, inserir no interior, formar com ou dentro de, comunicar ou, de outro jeito, associar, por exemplo, mecanicamente, magneticamente, eletricamente, quimicamente, operacionalmente, diretamente, ou indiretamente com elementos intermediários, uma ou mais peças de membro juntas, e pode ainda incluir sem limitação a formação integral de um membro funcional com outro em uma forma única. O acoplamento pode ocorrer em qualquer direção, inclusive rotacionalmente.

[0039] A ordem das etapas pode ocorrer numa variedade de sequências a menos que de outra forma limitada especificamente. As várias etapas aqui descritas podem ser combinadas com outras etapas, interligadas com outras citadas etapas, e/ou divididas em múltiplas etapas. Similarmente, elementos foram descritos funcionalmente e podem conter um só elemento ou podem ser combinados em componentes tendo múltiplas funções.

[0040] As invenções foram descritas no contexto das modalidades preferidas e outras, e não foram descritas todas as modalidades da invenção. Modificações óbvias e alterações às modalidades descritas estão disponíveis para aqueles ordinariamente versados na técnica. As modalidades reveladas e as não reveladas não são intencionadas para limitar ou restringir o escopo ou aplicabilidade da invenção concebida pelos Requerentes, mas ao invés, em conformidade com as leis de patentes, os Requerentes intencionam proteger totalmente todas tais modificações e aperfeiçoamentos que surjam no escopo ou na faixa de equivalência das seguintes reivindicações.

Claims

1. Instalação de superfície modular (2) para uma estrutura fora da costa (46), compreendendo: um chassi de suporte de módulo (4) construído separadamente a partir da estrutura fora da costa (46), compreendendo: uma pluralidade de membros de chassi (6, 8), os quais se estendem lateralmente e para fora do chassi (4), ditos membros de chassi (6,8) sendo adaptados para receber uma pluralidade de módulos de produção (10, 12, 14, 16, 18) que podem ser carregados por cima dos mesmos; e uma pluralidade de interfaces de suporte (42) acopladas aos membros de chassi (6, 8) e adaptadas para serem acopladas à estrutura fora da costa (46) após a estrutura fora da costa (46) ser instalada numa localização de instalação; e pelo menos um módulo de produção acoplado com tal chassi de suporte de módulo (4), dito pelo menos um módulo de produção sendo adaptado para extrair ou processar hidrocarbonetos de um poço de hidrocarbonetos numa localização fora da costa; caracterizadapelo fato de que o chassi de suporte de módulo (4) compreende um ou mais tirantes de apoio (20) para suportar aqueles membros de chassi (8) que se estendem para fora; e pelo menos um módulo de produção (18) acoplado com o chassi de suporte de módulo (4) compreendendo pelo menos uma cavidade (22) para acomodar os tirantes de apoio (20), aquele(s) um ou mais tirantes de apoio (20) sendo inclinado(s) e sendo conectado(s) entre membros de chassi (8) que se estendem lateralmente e membros de chassi verticais, adicionais.

2. Instalação de superfície modular (2) para uma estrutura fora da costa (46), de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que o módulo de produção compreende um módulo de produção de baia de poço (10) centralmente disposto.

3. Instalação de superfície modular (2) para uma estrutura fora da costa (46), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os membros de chassi (6, 8) estendem-se lateralmente para fora do módulo de produção e são adaptados para serem acoplados removivelmente a pelo menos uma barcaça de transporte (34, 36, 40) para uma instalação do tipo floatover sobre a estrutura fora da costa (46).

4. Instalação de superfície modular (2) para uma estrutura fora da costa (46), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o módulo de produção compreende um módulo de produção de baia de poço (10) centralmente disposto, e em que os membros de chassi (6, 8) estendem-se lateralmente para fora daquele módulo de produção de baia de poço (10) e são adaptados para permitir que um ou mais outros módulos de produção (10, 12, 14, 16, 18) sejam acoplados ao módulo de produção de baia de poço (10).

5. Instalação de superfície modular (2) para uma estrutura fora da costa (46), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que: o módulo de produção compreende um módulo de produção de baia de poço (10) centralmente disposto; os membros de chassi (6) se estendem lateralmente para fora em uma primeira direção daquele módulo de produção e são adaptados para serem acoplados removivelmente a pelo menos uma barcaça de transporte (34, 36, 40) para uma instalação do tipo floatover sobre a estrutura fora da costa (46); e os membros de chassi (8) se estendem lateralmente para fora em uma segunda direção do módulo de produção de baia de poço (10), tal segunda direção sendo diferente dos membros de chassi (6) na primeira direção, aqueles membros de chassi (6, 8) sendo adaptados para permitir que um ou mais outros módulos de produção (10, 12, 14, 16, 18) sejam acoplados ao dito módulo de produção de baia de poço (10).

6. Instalação de superfície modular (2) para uma estrutura fora da costa (46), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as interfaces de suporte (42) formam colunas verticais que são adaptadas para serem acopladas a um convés da estrutura fora da costa (46) e se estendem até a elevação de um convés superior da instalação de superfície (2).

7. Instalação de superfície modular (2) para uma estrutura fora da costa (46), de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que tal pelo menos um módulo de produção compreende um módulo de produção de baia de poço (10), um módulo de produção de suporte de perfuração (12), um módulo de produção de separação (14), um módulo de exportação (16), e um módulo de utilidade (18).

8. Sistema que compreende a instalação de superfície modular (2) conforme definida na reivindicação 1 e caracterizadopelo fato de que pelo menos uma barcaça de transporte (34, 36, 40) é adaptada para suportar aquela instalação de superfície modular (2).

9 Jaracterizado por acomodar um ou mais tirantes de apoio (20) do chassi de suporte de módulo (4), que suporta(m) os membros de chassi (8) que se estendem para fora, dentro de pelo menos uma cavidade (22), compreendida em pelo menos um módulo de produção (18), quando o último é acoplado com o chassi de suporte de módulo (4), aquele(s) um ou mais tirantes de apoio (20) sendo inclinado(s) e sendo conectado(s) entre os membros de chassi (8) que se estendem lateralmente e membros de chassi verticais, adicionais.

10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de instalar o segundo módulo de produção no chassi de suporte de módulo (4) ocorrer antes de instalar a dita instalação de superfície (2) sobre a estrutura fora da costa (46).

11. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por compreender ainda estender os membros de chassi (6, 8) lateralmente para fora a partir do primeiro módulo de produção e acoplar removivelmente o chassi de suporte de módulo (4) a pelo menos uma barcaça de transporte (34, 36,40) para uma instalação do tipo floatover sobre a estrutura fora da costa (46).

12. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de o primeiro módulo de produção compreender um módulo de produção de baia de poço (10) centralmente disposto e compreender ainda estender os membros de chassi (6,8) lateralmente para fora do módulo de produção de baia de poço (10) e acoplar o segundo módulo de produção ao módulo de produção de baia de poço (10).

13. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o referido primeiro módulo de produção compreende um módulo de produção de baia de poço (10) centralmente disposto, sendo que ele compreende adicionalmente: estender os membros de chassi (6) lateralmente para fora numa primeira direção a partir do primeiro módulo de produção; acoplar removivelmente os membros de chassi (6) a pelo menos uma barcaça de transporte (34, 36, 40) para uma instalação do tipo floatover sobre a estrutura fora da costa (46); estender os membros de chassi (8) lateralmente para fora numa segunda direção a partir do módulo de produção de baia de poço (10), segunda direção esta sendo diferente dos membros de chassi (6) na primeira direção; e acoplar o segundo módulo de produção ao módulo de produção de baia de poço (10).

14. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente suportar o chassi de suporte de módulo (4) com colunas verticais na estrutura fora da costa (46) e estender tais colunas verticais até a elevação de um convés superior da instalação de superfície (2).

15. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizadopelo fato de que compreende adicionalmente instalar o chassi de suporte de módulo (4) na estrutura fora da costa (46) ao flutuar tal chassi de suporte de módulo (4) sobre a estrutura fora da costa (46) com pelo menos uma barcaça de transporte (34, 36, 40), elevar o chassi de suporte de módulo (4) por uma embarcação (48) com guindaste de carga pesada a partir da barcaça (34, 36, 40) para a estrutura fora da costa (46), ou uma combinação dos mesmos.