ITMI20080602A1 - Metodo e sistema di estinzione di un pozzo sottomarino per l'estrazione di idrocarburi in condizione di rilascio incontrollato di fluidi - Google Patents

Metodo e sistema di estinzione di un pozzo sottomarino per l'estrazione di idrocarburi in condizione di rilascio incontrollato di fluidi Download PDF

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Angelo Calderoni
Paolo Ferrara
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Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale
La presente invenzione si riferisce ad un metodo e sistema di estinzione o oil well killing o killing di un pozzo sottomarino per l'estrazione di idrocarburi in condizione di rilascio incontrollato di fluidi, anche detto blowout.
Nell'ambito di perforazioni sottomarine i pozzi vengono mantenuti sotto controllo mediante una colonna di fango che fornisce un carico idrostatico sufficiente a mantenere la differenza di pressione tra il pozzo e la pressione esterna a valori controllati. Tale colonna di fango, nota anche come barriera primaria di controllo del pozzo, è presente sia all’interno del pozzo sia in un tubo chiamato riser che collega l’impianto di perforazione al fondo del mare. Inoltre, a fondo mare, in corrispondenza delle teste dei pozzi, sono in genere previsti dei dispositivi di controllo secondario del pozzo, denominati blowout preventer o BOP, che fungono da valvole e possono chiudere il pozzo in caso di fuoriuscite incontrollate di fluidi dal pozzo stesso.
Ad esempio, in caso di rottura del riser con conseguente perdita di carico statico della colonna di fango presente nel riser, che è tipicamente superiore al carico statico dovuto alla profondità marina, i BOP vengono chiusi. Tale operazione previene l’entrata in condizione di blowout del pozzo.
In rari casi, generalmente dovuti ad eventi naturali eccezionali, quali ad esempio un solitone, può avere luogo la rimozione accidentale sia del riser sia dei BOP installati a fondo mare, rendendo impossibile evitare che il pozzo entri in condizione di blowout. Analogamente incidenti di blowout possono accadere anche prima dell’installazione dei BOP.
Tali eventi, seppur rari possono avere conseguenze gravissime in termini di sicurezza del personale, di inquinamento ambientale e di costi di ripristino del pozzo.
Ad oggi, in caso di blowout di un pozzo sottomarino è possibile utilizzare diverse tecniche di recupero del controllo del pozzo, quali ad esempio il bridging, il capping, la realizzazione di un pozzo di sfogo o relief well e l'estinzione o killing, mediante una stringa di aste per l'estinzione chiamata killing string.
Il bridging è un evento non controllabile, trat tandosi del crollo spontaneo del pozzo in blowout che generalmente avviene in presenza di ampie sezioni di foro scoperto.
Il capping è una tecnica di chiusura con valvola molto utilizzata nei blowout terrestri, ma di difficile applicazione sottomarina, soprattutto ad alte profondità.
La realizzazione di un relief well è la tecnica più sicura e più utilizzata al momento, ma comporta tempi molto lunghi, nell'ordine dei mesi, e costi estremamente elevati.
L'intervento di estinzione o killing consiste nell’inserimento di un'apposita stringa di aste per l'estinzione (killing string) all'interno di un pozzo in blowout. La stringa di estinzione, quando inserita nel pozzo, permette di applicare tecniche di estinzione o killing convenzionali quali la circolazione di fango pesante, la chiusura mediante packer gonfiabili, e così via.
Tale metodo si è rivelato essere il più rapido, ma è ad oggi impiegabile solo in caso di blowout di pozzi in bassi fondali, ossia minori di 1.000 m. In tal caso, si hanno da un lato discrete condizioni di visibilità sottomarina, e dall'altro è possibile movimentare abbastanza agevolmente la stringa di estinzione mediante l’impianto di perforazione, in particolare ripristinando i sistemi di ancoraggio sottomarini, anche detti guidelines.
In applicazioni in alti fondali, ossia per profondità superiori a 1.000 m, la perforazione avviene mediante l’impiego di una nave di perforazione a posizionamento dinamico chiamata drillship, la cui posizione istantanea è controllata mediante sistemi di posizionamento globale o GPS.
In caso di blowout di un pozzo ad alte profondità marine, l’operazione di estinzione o killing deve pertanto essere effettuata mediante tale nave. Ciò pone diversi problemi tecnici in particolare legati al reinserimento della stringa di estinzione all'interno del pozzo in blowout: gli errori del posizionamento dinamico della nave di perforazione, le correnti marine, le correnti indotte dal flusso di blowout, anche detto plume, e la pressione del plume stesso in uscita dal pozzo rendono difficilmente controllabile la punta della stringa di estinzione dalla nave.
L'operazione di reinserimento della stringa di estinzione nel pozzo, necessita di precisioni di posizionamento dell'ordine della decina di centimetri.
I sistemi oggigiorno utilizzati per l’indicazione della posizione del pozzo a fondo mare, basati su una pluralità di transponder, non sono in grado di offrire tale precisione quand’anche si mantengano in funzione in presenza di fuoriuscita incontrollata di fluidi.
A quanto sopra si aggiungono le condizioni di scarsa visibilità generate dalle turbolenze indotte dal plume a fondo mare. Risultano quindi insufficienti, per il rilevamento del punto di fuoriuscita del blowout, anche i sistemi ottici noti collegati a fondo della stringa di estinzione.
Inoltre, per tenere anche il sistema di posizionamento della stringa di estinzione all'esterno del plume pur mantenendolo meccanicamente connesso con la stessa, è necessario guidare la stringa da una distanza di sicurezza.
Il sistema di posizionamento deve pertanto prevedere più di un punto di applicazione delle forze di guida per minimizzare le forze e i momenti da trasmettere alla stringa e mantenerla sulla verticale del pozzo. Ad oggi non sono noti sistemi sottomarini di posizionamento che soddisfino tali caratteristiche.
Tutto ciò considerato, nel caso di operazioni mediante nave di perforazione a posizionamento dinamico, a profondità marine elevate, l'uso di una stringa di aste per l'estinzione di un pozzo in condizione di rilascio incontrollato di fluidi è ad oggi praticamente inattuabile.
Scopo della presente invenzione è quello di ovviare agli inconvenienti sopra menzionati ed in particolare quello di realizzare un metodo ed un sistema di estinzione di un pozzo sottomarino per l'estrazione di idrocarburi in condizione di rilascio incontrollato di fluidi, che permettano di impiegare una stringa di estinzione anche quando il pozzo si trova a profondità marine elevate.
Un altro scopo della presente invenzione è quello di fornire un metodo ed un sistema di estinzione di un pozzo sottomarino per l'estrazione di idrocarburi in condizione di rilascio incontrollato di fluidi, che rendano possibile guidare l'inserimento della stringa di estinzione verso il pozzo in blowout con un'elevata precisione ed offrendo sufficiente sicurezza operativa.
Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di realizzare un metodo ed un sistema di estinzione di un pozzo sottomarino per l'estrazione di idrocarburi in condizione di rilascio incontrollato di fluidi, che prevedano l'impiego di strumentazione generalmente disponibile sulle navi di perforazione oggigiorno impiegate.
Questi ed altri scopi secondo la presente invenzione sono raggiunti realizzando un metodo ed un sistema di estinzione di un pozzo sottomarino per l'estrazione di idrocarburi in condizione di rilascio incontrollato di fluidi, come esposto nelle rivendicazioni indipendenti.
Ulteriori caratteristiche del dispositivo sono oggetto delle rivendicazioni dipendenti.
Le caratteristiche ed i vantaggi di un metodo e di un sistema di estinzione di un pozzo sottomarino per l'estrazione di idrocarburi in condizione di rilascio incontrollato di fluidi secondo la presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni schematici allegati nei quali: - la figura 1a è una rappresentazione schematica del sistema di estinzione di un pozzo sottomarino per l'estrazione di idrocarburi in condizione di rilascio incontrollato di fluidi secondo la presente invenzione in fase operativa;
- la figura 1b è un dettaglio ingrandito della figura 1a;
- la figura 2a è una vista prospettica di un gruppo di vincolo impiegato nel sistema secondo la presente invenzione in configurazione aperta;
- la figura 2b è un dettaglio ingrandito della figura 2a;
- la figura 3 è una rappresentazione schematica del sistema di pilotaggio dei veicoli operabili in remoto impiegato nel sistema secondo la presente invenzione; - la figura 4 è uno schema a blocchi del metodo di estinzione di un pozzo sottomarino per l'estrazione di idrocarburi in condizione di rilascio incontrollato di fluidi secondo la presente invenzione;
- la figura 5 è uno schema a blocchi dei passi di una prima fase del metodo di figura 4;
- la figura 6 è uno schema a blocchi dei passi di una seconda fase del metodo di figura 4.
Con riferimento alle figure, viene mostrato un sistema di estinzione o killing di un pozzo sottomarino per l'estrazione di idrocarburi in condizione di rilascio incontrollato di fluidi, complessivamente indicato con 10.
Tale sistema 10 comprende un gruppo di vincolo 20 al quale una pluralità di veicoli 30 operabili in remoto, anche detti ROV, viene rigidamente collegata. Tale gruppo di vincolo 20 comprende dei mezzi di aggancio 26 ad una stringa di aste per l'estinzione 40 o killing string, ai quali sono collegati almeno due bracci di ancoraggio o docking 25.
In particolare, i mezzi di aggancio 26 sono tali da poter essere vincolati alla porzione terminale inferiore 40b della stringa di estinzione 40 costituita da una o più aste di perforazione, anche dette drill pipe, o da collari di perforazione, anche detti drill collars. Preferibilmente, le interfacce superiore ed inferiore delle aste e dei collari di perforazione sono tali da poter montare sopra e sotto di essi altre aste e dei collari di perforazione.
I mezzi di aggancio 26 sono collegabili alla stringa di estinzione 40 in maniera scorrevole e girevole. Lo scorrimento dei mezzi di aggancio 26 è limitato da fine corsa meccanici 23 presenti sulla stringa stessa 40.
Tali mezzi di aggancio 26 sono preferibilmente realizzati mediante tre anelli 26a,26b collegati tra loro in linea da una pluralità di elementi rigidi lineari 26c.
Gli almeno due bracci di ancoraggio o docking 25 sono incernierati sull'anello intermedio 26a in modo tale da poter assumere una posizione chiusa, sostanzialmente parallela alla stringa di estinzione 40, ed una posizione aperta, in cui i bracci di ancoraggio 25 sono disposti su un piano ortogonale alla stringa 40.
In posizione chiusa il gruppo di vincolo 20 ha dimensioni tali da passare attraverso una tavola rotante di tipo standard usualmente impiegata nelle operazioni di perforazione del sottosuolo.
L'apertura dei bracci di ancoraggio 25 ha luogo in acqua ad una profondità prefissata. Tale apertura avviene in maniera automatica mediante attivazione di una pluralità di cilindri idraulici 28 che guidano i bracci di ancoraggio 25 in rotazione per portarli dalla configurazione chiusa a quella aperta.
La potenza idraulica necessaria è immagazzinata a bordo dell'attrezzatura stessa in accumulatori idraulici alloggiati nei mezzi di aggancio 26.
Una volta aperti, i bracci di ancoraggio 25 vengono bloccati in posizione dai cilindri 28 stessi.
Alla loro estremità libera 25a, i bracci di ancoraggio sono dotati di una apposita interfaccia 29 di tipo noto per l'aggancio di un veicolo operabile in remoto o ROV 30.
I veicoli operabili in remoto 30 sono ognuno dotato di una bussola 31 e di un sensore acustico 32 in grado di determinare la presenza di ostacoli e la distanza dagli stessi attraverso la scansione in due direzioni con segnale acustico e la successiva analisi dell'eco rilevata.
Tali ROV 30 sono collegati ad un'unità di elaborazione centrale 51 che permette il controllo combinato dei veicoli 30, preferibilmente posizionata su una nave di perforazione 50.
Attraverso il collegamento ai ROV 30, l'unità di elaborazione 51 trasmette opportuni segnali di comando agli ingressi di comunicazione digitali dei sistemi di controllo di tali ROV 30 e riceve in ingresso i segnali rilevati dai sensori acustici 32 e l'orientazione istantanea dei veicoli 30 determinata mediante le bussole 31.
L'unità di elaborazione 51 è inoltre collegata in ingresso ad un sistema acustico di posizionamento 60, preferibilmente del tipo a transceiver, posto a fondo mare che fornisce dei dati sulla posizione del flusso di idrocarburi 70, e ad una pluralità di sensori 41 posti sull'estremità inferiore 40a della stringa di estinzione 40.
Il sistema acustico di posizionamento 60 è preferibilmente del tipo LBL (Long Base Line) in cui una pluralità di transponder installata a fondo mare rileva la misura delle distanze relative rispetto alla nave 50 di perforazione.
La pluralità di sensori 41 posti sull'estremità inferiore 40a della stringa di estinzione 40 è in grado di verificare il corretto inserimento della stringa 40 nel foro di uscita del plume 70 e quindi nel pozzo.
L'unità di elaborazione 51 comprende dei mezzi software 56 che, sulla base dei dati ricevuti in ingresso determinano automaticamente i comandi da impartire ai ROV 30 secondo il metodo discusso più avanti.
Preferibilmente, l'unità di elaborazione 51 è collegata in ingresso anche ad un'interfaccia di visualizzazione 55 per la rappresentazione bidimensionale e/o tridimensionale della posizione istantanea dei veicoli 30 e della stringa di estinzione 40 rispetto al flusso di fluidi 70 e ad un'interfaccia 52 per l'immissione di comandi da parte di un operatore, come ad esempio una consolle con joystick, per consentire un comando manuale.
Il funzionamento del sistema 10 di estinzione o killing di un pozzo sottomarino per l'estrazione di idrocarburi in condizione di rilascio incontrollato di fluidi secondo la presente invenzione è il seguente.
Sulla stringa di estinzione 40, ed in particolare in corrispondenza della sua porzione terminale inferiore 40b, viene montato il gruppo di vincolo 20 attraverso il montaggio dei mezzi di aggancio 26 ed il collegamento dei bracci di ancoraggio 25 (fase 110).
La stringa di estinzione 40 viene dunque calata dalla nave 50 in maniera convenzionale, ossia come una batteria di aste di perforazione, e, sulla base delle informazioni ricevute dal sistema 60 acustico posto a fondo mare, posizionata in modo tale che la sua estremità inferiore 40a si trovi nei pressi del foro di uscita del fluido (fase 120).
I veicoli operabili in remoto 30 vengono calati a loro volta dalla nave 50 (fase 120) e pilotati separatamente da un operatore, ad esempio attraverso l'interfaccia standard per l'immissione di comandi dei veicoli 30, fino in prossimità del fondale (fase 130).
Una volta arrivati in prossimità del fondale, i bracci di ancoraggio 25 del gruppo di vincolo 20 si portano in posizione di apertura ed i ROV 30 si agganciano alle prime estremità 25a degli stessi 25 attraverso gli appositi mezzi 29 (fase 140).
La pluralità di ROV 30 agganciati al gruppo di vincolo 20 formano così una struttura complessiva 20,30 rigida che può essere controllata in maniera coordinata attraverso un controllo combinato dei ROV 30 (fase 160).
A tal fine ha luogo innanzi tutto l'individuazione in tempo reale della posizione del foro di uscita del flusso di fluidi 70 attraverso le informazioni rilevate in continuo dai sensori acustici 32 posti a bordo dei ROV 30 (fase 150). Tali sensori 32 sono a tal fine vincolati sui ROV 30 in maniera rigida in modo tale da mantenere un posizionamento reciproco fisso ed essere orientati verso una zona di rilevamento comune.
In una forma di realizzazione alternativa, la fase 150 di individuazione in tempo reale della posizione del foro di uscita può essere eseguita anche attraverso un'unità di elaborazione separata (non illustrata) che fornisce successivamente i dati all'unità di elaborazione 51 che determina e trasmette i comandi ai ROV.
L'individuazione della posizione del foro di uscita del flusso di fluidi 70 comprende i seguenti passi. I dati provenienti dalla pluralità di sensori 32 vengono inizialmente filtrati per eliminare il rumore sovrapposto. A tal fine vengono innanzitutto create delle immagini bidimensionali comprendenti solo i punti rilevati dai sensori 32 con maggiore intensità (fase 151). Tali immagini vengono successivamente suddivise in regioni disgiunte attraverso un processo detto di segmentazione che associa tra loro le porzioni di immagine omogenee ed attigue. Viene così a formarsi una mappa che rappresenta graficamente una pluralità di regioni in tal modo identificate (fase 152) allo scopo di isolare le zone di rappresentazione del plume 70 (fase 153).
Tale fase 153 è ottenuta applicando algoritmi bidimensionali standard all’immagine rilevata dai sensori 32, come ad esempio algoritmi di crescita di regioni in componenti connessi di tipo noto, e correggendo il risultato ottenuto attraverso informazioni geometriche note a priori, come ad esempio la distanza dei singoli sensori 32 rispetto a strutture rilevate dagli stessi e la direzione sostanzialmente verticale dell’asse del plume 70.
Alle regioni così identificate nell’immagine sono applicati algoritmi cosiddetti di “Model Fitting” che adattano tali regioni a geometrie caratteristiche del plume 70. In tal modo è possibile isolare ed eliminare i punti nell’immagine che, in quanto non appartenenti a tali geometrie caratteristiche, vengono riconosciuti come non caratteristici dell’immagine del flusso di fluido (fase 154).
A tal fine le regioni vengono inizialmente proiettate in immagini tridimensionali e vengono calcolati i principali assi inerziali per determinare la forma geometrica delle regioni identificate. In particolare per le regioni caratteristiche del plume 70 si identifica l’asse principale del flusso stesso.
Successivamente, per eliminare con filtraggio statistico le informazioni non corrette, dovute ad esempio a rumore acustico e falsi echi, si applica un apposito algoritmo di filtraggio come l'algoritmo denominato Random Sample Consensus (RanSaC) noto in letteratura (fase 155).
Si ottiene così per ogni sensore 32 un'immagine tridimensionale elaborata per identificare, sull'immagine stessa, la forma del flusso di fluido 70. Sono queste tuttavia ancora singole immagini isolate.
Tali immagini tridimensionali isolate, essendo acquisite secondo le teorie della stereoscopia per inquadrare il flusso di fluido 70 da più punti di vista differenti, la cui posizione reciproca è nota, devono venire successivamente unite a comporre un'immagine stereoscopica unica (fase 156).
Si applica a tal fine un algoritmo di unione delle immagini isolate utilizzando le informazioni sulla posizione reciproca dei sensori 32. Preferibilmente, viene impiegata una trasformazione euclidea puntopunto dei punti componenti la superficie del flusso di fluido 70 nell’immagine.
Si ottiene in questo modo una unica immagine tridimensionale stereoscopica della superficie del plume 70 ottenuta rispetto ad un sistema di riferimento posto su uno dei sensori 32, con maggiori informazioni sulla curvatura di tale superficie.
Ha infine luogo la stima della forma geometrica e delle dimensioni del flusso di fluido presente nell'immagine tridimensionale complessiva ottenuta e la stima delle coordinate del punto di origine dello stesso (fase 157). A tal fine, all'immagine stereoscopica ottenuta si applicano algoritmi di intersezione di piani e asse verticale per stimare le coordinate del punto di fuoriuscita del plume 70.
In particolare ha luogo la stima dell’intersezione di un piano che approssima la superficie di uscita del plume 70, come ad esempio il fondo del mare, e l’asse principale del plume 70 identificato nelle fasi di elaborazione precedenti.
Una volta determinato il punto di fuoriuscita del flusso di fluidi 70, vengono elaborati i comandi da impartire ai ROV 30 affinché pilotino l'estremità inferiore 40a della stringa 40 verso tale punto.
Dunque, sulla base delle informazioni sulla posizione da raggiungere determinate alla fase 150 e dell'orientazione istantanea dei singoli ROV 14 che l'unità di elaborazione 51 riceve in ingresso, vengono calcolati la forza ed il momento rispetto al centro di massa della struttura complessiva 30,20 precedentemente individuato (fase 161), necessari ad eseguire lo spostamento richiesto (fase 162).
Sulla base di tali dati, ha luogo la determinazione mediante calcolo matriciale delle componenti delle forze che i singoli ROV 30 devono fornire (fase 163) e vengono trasmessi ai ROV comandi corrispondenti (fase 164).
Il metodo di estinzione o killing di un pozzo sottomarino secondo la presente invenzione è così in grado di mantenere l'estremità inferiore della stringa di estinzione 40 sopra la verticale del pozzo in blowout per permetterne l'inserimento contrastando i disturbi dinamici dovuti a correnti, errori di posizionamento della nave e spinte del plume.
Una volta portata e mantenuta l'estremità inferiore 40a della stringa di estinzione 40 sopra la verticale del pozzo entrando nel plume, la stringa 40 viene inserita dalla nave 50 nel foro di uscita incontrollata di fluidi per la profondità necessaria ad attuare la strategia di estinzione o killing più adatta.
I sensori 41 montati sull'estremità inferiore 40a della stessa, garantiscono che la testa della stringa di estinzione 40 si trovi effettivamente tutta all’interno del plume e possa quindi essere calata nel pozzo senza danneggiarsi.
Dalla descrizione effettuata sono chiare le caratteristiche del sistema e del metodo oggetto della presente invenzione, così come sono chiari i relativi vantaggi.
L'impiego di una pluralità di sensori acustici montati sui veicoli operabili in remoto e la successiva elaborazione stereoscopica dei dati rilevati offre la precisione necessaria al reinserimento della stringa di estinzione nel pozzo.
Inoltre, grazie all'impiego della pluralità di ROV rigidamente vincolati tra loro attraverso il gruppo di vincolo secondo l'invenzione, la guida della stringa risulta estremamente semplificata dalla possibilità di pilotarli in maniera coordinata.
Attraverso il gruppo di vincolo i ROV possono mantenersi lontano dal plume assicurando agli stessi manovrabilità fuori dalle turbolenze e riducendo il rischio di danneggiamento degli strumenti impiegati per l'estinzione del pozzo.
Per la guida della stringa di estinzione è possibile utilizzare due o più ROV del tipo working class, che si trovano in genere già a bordo delle navi di perforazione più moderne, impiegando i loro propulsori per guidare la stringa.
Non ultimo, i sensori posti sulla punta della stringa di estinzione permettono l'inserimento guidato della stessa nel pozzo senza danneggiamenti.
Risulta pertanto possibile intervenire rapidamente su di un pozzo sottomarino in blowout guidando la stringa di estinzione dentro il pozzo, anche in caso di pozzo in alti fondali e dunque in presenza di una nave di perforazione a posizionamento dinamico.
Qualora necessario, in funzione della profondità e delle correnti marine, con il sistema secondo l'invenzione è possibile mantenere la nave anche fuori della verticale del pozzo, in posizione opportuna, per aumentare la sicurezza dell'operazione.
È chiaro, infine, che il sistema così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’invenzione; inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti. In pratica i materiali utilizzati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze tecniche

Claims (15)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo di estinzione di un pozzo sottomarino per l'estrazione di idrocarburi in condizione di rilascio incontrollato di fluidi comprendente le fasi che consistono nel: a) montare (110) in corrispondenza della porzione terminale inferiore (40b) di una stringa di aste per l'estinzione (40) un gruppo di vincolo (20) per il collegamento rigido tra una pluralità di veicoli (30) sottomarini operabili in remoto e detta stringa di estinzione (40); b) rilevare (120) la posizione di un flusso di fluidi (70) e posizionare detta stringa di estinzione(40) sostanzialmente in corrispondenza di detto flusso (70); c) calare (130) una pluralità di veicoli operabili in remoto (30) in prossimità di detta porzione terminale inferiore (40b) di detta stringa di estinzione (40); d) collegare (140) detti veicoli operabili in remoto (30) a detto gruppo di vincolo (20); e) rilevare (150) in tempo reale la posizione relativa di detto flusso di fluidi (70) rispetto a detti veicoli (30) e calcolare la posizione del foro di uscita di detto flusso (70); f) sulla base di detta posizione del foro di uscita calcolata, pilotare detti veicoli (30) in maniera coordinata in modo tale da portare l'estremità inferiore (40a) di detta stringa di estinzione (40) in corrispondenza di detta posizione del foro di uscita di detto flusso (70).
  2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1 comprendente inoltre le fasi che consistono nel: g) una volta raggiunto detto foro di uscita di detto flusso (70), rilevare la disposizione di detta estremità (40a) di detta stringa di estinzione (40) rispetto a detto foro di uscita; h) sulla base dei dati di disposizione rilevati, modificare la posizione di detta stringa di estinzione (40) per consentirne l'inserimento in detto foro di uscita.
  3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o 2 in cui detta fase di montaggio (110) di un gruppo di vincolo (20) a detta stringa di estinzione (40) consiste nel montare su detta stringa di estinzione (40) dei mezzi di aggancio (26) e collegare a detti mezzi di aggancio (26) una pluralità di bracci di ancoraggio (25).
  4. 4. Metodo secondo la rivendicazione 3 in cui durante il posizionamento (120) di detta stringa di estinzione (40) ha luogo la fase che consiste nel portare detta pluralità di bracci di ancoraggio (25) da una posizione di chiusura, in cui detti bracci (25) sono disposti sostanzialmente paralleli a detta stringa di estinzione (40), ad una posizione di apertura, in cui detti bracci (25) sono disposti su un piano ortogonale a detta stringa di estinzione (40).
  5. 5. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti in cui la fase di rilevamento (150) in tempo reale della posizione relativa di detto flusso di fluidi (70) comprende i passi che consistono nel: e1) filtrare ed elaborare (151,152,153,154,155) dei dati provenienti da una pluralità di sensori acustici (32) posti su detta pluralità di veicoli operabili in remoto (30) in modo tale da ottenere una pluralità di immagini tridimensionali singole di detto flusso di fluidi (70); e2) formare (156) un'unica immagine stereoscopica attraverso l'unione di detta pluralità di immagini tridimensionali singole; e3) stimare (157) la posizione del foro di uscita di detto flusso (70) sulla base di detta immagine stereoscopica.
  6. 6. Metodo secondo la rivendicazione 5 in cui detta fase di filtraggio ed elaborazione (151-155) dei dati rilevati comprende i passi che consistono nel: - generare (151) un'immagine bidimensionale comprendente solo i punti rilevati presentanti maggiore intensità; - suddividere (152) detta immagine bidimensionale in regioni disgiunte attraverso l'unione di porzioni di immagine omogenee ed attigue; - individuare (153) tra dette regioni quelle rappresentanti detto flusso di idrocarburi (70); - proiettare (154) le regioni individuate in un'immagine tridimensionale e determinare la forma geometrica della stessa; ridurre (155) il rumore acustico contenuto in detta immagine tridimensionale attraverso filtraggio statistico.
  7. 7. Metodo secondo una delle rivendicazioni precedenti in cui detta fase di pilotaggio coordinato di detta pluralità di veicoli operabili in remoto (30) comprende i passi che consistono nel: f1) determinare (161) il centro di massa della struttura costituita da detta pluralità di veicoli operabili in remoto (30) e detto gruppo di vincolo (20); f2) sulla base della posizione relativa di detto flusso di fluidi (70) rispetto a detti veicoli (30) e dell'orientazione di detti veicoli (30), determinare (162) la forza ed il momento risultante, rispetto a detto centro di massa, necessari a raggiungere detta posizione; f3) calcolare (163) le componenti delle forze richieste ai singoli veicoli (30) mediante una trasformazione matriciale di detta forza e detto momento risultante rispetto al centro di massa e trasmettere (164) comandi corrispondenti a detta pluralità di veicoli (30).
  8. 8. Sistema di estinzione di un pozzo sottomarino per l'estrazione di idrocarburi in condizione di rilascio incontrollato comprendente un gruppo di vincolo (20) per il collegamento rigido tra una pluralità di veicoli (30) sottomarini operabili in remoto ed una stringa di aste per l'estinzione (40), detto gruppo di vincolo (20) comprendendo almeno due bracci di ancoraggio (25) disposti ad una posizione angolare reciproca fissa, detti bracci di ancoraggio (25) comprendendo alla loro estremità libera (25a) un'interfaccia (29) per l'aggancio di uno di detta pluralità di veicoli (30), su ognuno di detta pluralità di veicoli (30) essendo montato almeno un sensore acustico (32) orientato verso una stessa zona di rilevamento.
  9. 9. Sistema secondo la rivendicazione 8 caratterizzato dal fatto che detto gruppo di vincolo (20) comprende dei mezzi di aggancio (26) vincolabili a detta stringa di estinzione (40) in maniera scorrevole e girevole, detti bracci di ancoraggio (25) essendo incernierati a detti mezzi di aggancio (26).
  10. 10. Sistema secondo la rivendicazione 9 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di aggancio (26) comprendono una pluralità di anelli (26a,26b) collegati tra loro in linea mediante una pluralità di elementi rigidi lineari (26c).
  11. 11. Sistema secondo la rivendicazione 9 e 10 caratterizzato dal fatto che detto gruppo di vincolo (20) comprende inoltre per ogni braccio di ancoraggio (25) un cilindro idraulico (28) atto a guidare detto braccio (25) in rotazione.
  12. 12. Sistema secondo una delle rivendicazioni da 8 a 11 caratterizzato dal fatto che detti mezzi di aggancio (26) sono vincolabili in maniera scorrevole a detta stringa di estinzione (40) limitatamente tra due fine corsa (23).
  13. 13. Sistema secondo una delle rivendicazioni da 8 a 12 caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un'unità di elaborazione (51) collegata a detta pluralità di veicoli (30) atta a calcolare i comandi da trasmettere a detti veicoli (30).
  14. 14. Sistema secondo una delle rivendicazioni da 8 a 13 caratterizzato dal fatto che ognuno di detta pluralità di veicoli è dotato di una bussola (31).
  15. 15. Sistema secondo la rivendicazioni 13 o 14 caratterizzato dal fatto che detta unità di elaborazione (51) è collegata ad una pluralità di sensori (41) posti in corrispondenza dell'estremità inferiore (40a) di detta stringa di estinzione (40).
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US12/936,625 US8136597B2 (en) 2008-04-07 2009-04-06 Method and system for the extinction of an underwater well for the extraction of hydrocarbons under uncontrolled fluid discharge conditions
NO20101500A NO343958B1 (no) 2008-04-07 2010-10-27 Fremgangsmåte og system for slokking av en undervannsbrønn for utvinning av hydrokarboner under ukontrollert fluid utblåsing

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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITMI20080604A1 (it) * 2008-04-07 2009-10-08 Eni Spa Metodo e sistema di determinazione della posizione di una fuoriuscita di fluidi in ambiente sottomarino
US8322431B2 (en) * 2009-09-04 2012-12-04 Halliburton Energy Services Inc. Wellbore servicing compositions and methods of making and using same
US20110299934A1 (en) * 2010-06-08 2011-12-08 Romero Antonio S System and method for plugging a broken fluid delivery pipe
US8215405B1 (en) * 2011-03-11 2012-07-10 Jorge Fernando Carrascal Method to shut down a high pressure oil/gas well that is leaking under blowout conditions
US8997879B2 (en) * 2011-09-01 2015-04-07 Halliburton Energy Services, Inc. Diverter spool and methods of using the same
EP3476109B1 (en) * 2016-06-24 2020-07-15 Dolby Laboratories Licensing Corporation Wireless audio source switching
BR112021008529A2 (pt) * 2018-11-01 2021-08-03 Onesubsea Ip Uk Limited sistema e método para localizar um veículo não tripulado submarino
US11854254B2 (en) 2019-10-18 2023-12-26 Shell Usa, Inc. Systems and methods for initiating adjustment of an operation associated with an underwater drilling system

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3643741A (en) * 1970-02-03 1972-02-22 Salvatore W Miranda Sealing of underwater fissures
US4324505A (en) * 1979-09-07 1982-04-13 Hammett Dillard S Subsea blowout containment method and apparatus
US4336843A (en) * 1979-10-19 1982-06-29 Odeco Engineers, Inc. Emergency well-control vessel
US4382716A (en) * 1981-03-02 1983-05-10 Troy Miller Blowout recovery system
JPS58168934A (ja) * 1982-03-31 1983-10-05 Hitachi Ltd 流体の漏洩検出方法とその装置
US4568220A (en) * 1984-03-07 1986-02-04 Hickey John J Capping and/or controlling undersea oil or gas well blowout
US5263796A (en) * 1991-07-10 1993-11-23 Canadian Rubber & Steel Ltd. Self-closing clamping apparatus
US5675506A (en) * 1992-10-09 1997-10-07 Rensselaer Polytechnic Institute Detection of leaks in vessels
DE60045882D1 (de) * 2000-03-20 2011-06-01 Francois Bernard Navigationsprozessor, Prozessoranordnung und Messsystem mit einem solchen Navigationsprozessor sowie Verfahren zur Messung einer Position und einer Ausrichtung in einem Unterwassersystem
US8171989B2 (en) * 2000-08-14 2012-05-08 Schlumberger Technology Corporation Well having a self-contained inter vention system
GB0100106D0 (en) * 2001-01-03 2001-02-14 Flight Refueling Ltd Subsea navigation and survey
US6615923B1 (en) * 2002-07-17 2003-09-09 Milford Lay, Jr. ROV-deployable subsea wellhead protector
US7417923B2 (en) * 2003-11-06 2008-08-26 Stephen John Greelish Method and apparatus for performing an ultrasonic survey
US7926438B2 (en) * 2007-11-05 2011-04-19 Schlumberger Technology Corporation Subsea operations support system
ITMI20080603A1 (it) * 2008-04-07 2009-10-08 Eni Spa Metodo di pilotaggio combinato di veicoli sottomarini operabili in remoto, dispositivo per l'implementazione dello stesso e sistema impiegante gli stessi
US8162061B2 (en) * 2008-04-13 2012-04-24 Baker Hughes Incorporated Subsea inflatable bridge plug inflation system
EP2196622A1 (en) * 2008-12-12 2010-06-16 Welltec A/S Subsea well intervention module

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