MX2012013123A - Dispositivo y metodo para remediar fugas submarinas. - Google Patents

Abstract

La presente invención pertenece a un dispositivo de remediación de fugas sumergible, de bajo costo, rápidamente desplegable para capturar materiales de gravedad específica más ligera que se fugan de una ubicación de fuga sumergida en un fluido de gravedad específica más pesada; las características del dispositivo: una unidad de anclaje; un anillo de recolección con la capacidad para ser anclado en un lugar cercano sobre la ubicación de fuga sumergida para permitir que los materiales fluyan hacia arriba al espacio interior del anillo de recolección, a través de un conducto elevador y hacia un cubo de recolección de superficie flotante en comunicación de fluido con el anillo de recolección; otra modalidad de la presente invención utiliza un sistema de anillo que se puede emplear para capturar materiales que se fugan desde una ruptura lateral de una tubería sustancialmente vertical y dirigir dichos materiales, a través de un conducto, al cubo de recolección de superficie; también se divulga un método de despliegue y uso de estas modalidades para recolectar dichos materiales de fuga desde ubicaciones submarinas.

Description

DISPOSITIVO Y METODO DE REMEDICACION DE FUGAS SUBMARINAS ANTECEDENTES DE LA INVENCION La presente invención generalmente se refiere a la contención de fuga submarina/subacuática de petróleo crudo y/o gas (u otros materiales de fuga que son más ligeros en gravedad específica que el agua circundante) que emerge de pozos marinos defectuosos y/o tubería defectuosa, cabezas de pozos de gas abandonadas, buques cisternas hundidos, tanques de almacenamiento o buques sumergidos, o por eventos de fugas submarinas/subacuáticas que ocurren de manera natural. El presente dispositivo también tiene utilidad para remediar fugas submarinas y subacuáticas de otros materiales que tienen una gravedad específica más ligera con relación a la fase líquida marina ambiental (por ejemplo, agua de mar, agua de lago, agua de estanque, agua de río) .

Muchas soluciones para la recuperación de vertidos submarinos, por ejemplo, para un pozo de gas o petróleo submarino con fuga, intentan mantener la presión utilizando tubería de metal rígido y concreto. Otras utilizan domos de contención de vertido de petróleo. Estas soluciones también emplean con frecuencia el uso de productos químicos en el agua que pueden crear peligros ambientales a las áreas circundantes. Otras técnicas de recuperación de vertidos se basan en el quemado del material del vertido que migra a la superficie del agua, permitiéndole disiparse a través de la superficie del agua, o utilizando dispersantes químicos para dispersarlos en lugar de recolectar y salvar los materiales vertidos. Debido a esto, existe la necesidad de una solución libre de productos químicos (o uso reducido de productos químicos) , de presión ecualizada para la contención y captura de las sustancias que se están derramando a partir de dichos eventos de fuga submarinos .

SUMARIO DE LA INVENCION A diferencia de una zona de contención de vertido de petróleo, la presente invención no utiliza productos químicos en el agua, ecualiza la presión al permitir que los materiales de fuga (por ejemplo, petróleo y gas) fluyan naturalmente a la superficie en una manera contenida. La presente invención también permite salvar el petróleo recolectado en lugar de quemarlo, permitiéndole disiparse a través de la superficie del agua, o utilizando dispersantes químicos. En una modalidad, la presente invención utiliza un plástico de alta resistencia flexible para capturar los materiales derramados. El material de alta resistencia flexible permite que los conductos de recolección permanezcan intactos incluso en la presencia de corrientes marinas profundas y bajas temperaturas. El sistema de recolección del conducto tiene permitida la flexibilidad para fluir con las corrientes a medida que el conducto se extiende desde la zona de derrame submarina a la zona de recolección de superficie flotante. El dispositivo de la presente invención se puede utilizar para proporcionar un rápido control de desastres marítimos tales como el derrame de British Petroleum en el Golfo de México mientras que se tiene contemplada una solución más permanente. La presente invención es fácilmente desplegable, por ejemplo, en días el sistema puede ser desplegado y puede estar operando.

En una modalidad de la presente invención se divulga y describe un dispositivo de remediación de fuga sumergible para capturar materiales de gravedad específica más ligera que se fugan de una ubicación de fuga sumergida en un fluido de gravedad específica más pesada que comprende: una unidad de anclaje; un obenque de recolección que tiene una abertura de extremo inferior, y abertura de extremo superior, y un espacio interior entre las aberturas de extremo superior e inferior, el éxtremo inferior del obenque de recolección se puede unir a la unidad de anclaje, la abertura de extremo inferior del obenque de recolección puede ser anclado en su lugar en proximidad sobre la ubicación de fuga sumergida para permitir que los materiales en fuga de gravedad específica más ligera fluyan hacia arriba al espacio interior del obenque de recolección; un cubo de recolección de superficie flotante en comunicación de fluido con el obenque de recolección, el cubo define un espacio de perímetro encerrado sobre la superficie del fluido de gravedad específica más pesado; y un conducto elevador primario que tiene un extremo superior y un extremo inferior, el extremo inferior del conducto elevador se puede unir en comunicación de fluido con la abertura de extremo superior del obenque de recolección, el extremo superior del conducto elevador se puede unir al cubo de recolección de superficie flotante para permitir que los materiales de gravedad específica más ligeros fluyan hacia arriba a través del mismo y se descarguen en el espacio de perímetro encerrado y floten sobre la superficie del fluido de gravedad específica más pesado dentro de los confines del espacio de perímetro encerrado del cubo.

Se puede alterar la escala del dispositivo de remediación de fugas, con base en el tamaño de la zona de fuga del piso marino, y la profundidad necesaria en el sitio de perforación. En una modalidad, la huella inferior del dispositivo tiene 48 pies (14.63 metros) de diámetro para proporcionar una amplia entrada de recolección sobre el sitio de derrame. El dispositivo de remediación de fugas se puede preensamblar y transportar a la ubicación, o se puede ensamblar en sitio utilizando, por ejemplo, remolcadores, grúas, buceadores, y vehículos sumergibles remotamente operados (ROVs) .

El anclaje puede ser una forma de anillo que sea hueco, y una vez ensamblado, puede ser llenado en el interior hueco con un material de balasto pesado o agente permitiendo así que el anclaje se hunda. El anillo de anclaje puede ser una construcción unitaria o puede ser ensamblado en segmentos. Antes de sumergir el anclaje, el anclaje puede ser mantenido sobre la superficie con una serie de cámaras de balón flotantes inflables/desinflables . Una vez que las cámaras de balón flotantes son desinfladas (por ejemplo, a través del accionamiento remoto por válvula solenoide) , el anillo es bajado sobre el sitio de fuga. El obenque de plástico de alta resistencia unido al anclaje entonces se envuelve sobre los materiales de fuga de movimiento ascendente (por ejemplo, petróleo crudo y gas) creando un flujo guiado a la superficie. Los puntos de conexión entre el obenque y el anclaje están diseñados para dejar espacio de manera que los buceadores, equipo y/o ROVs pueden entrar debajo del obenque en las inmediaciones del sitio de fuga para trabajar en el arreglo de la fuga o construir una nueva estructura según se desee. La invención puede ser rápidamente desplegada, y una vez en su lugar, no requerirá equipo o personal operativo submarino en curso. En una modalidad, el cubo de recolección de superficie está diseñado para guardar aproximadamente 60,000 barriles de petróleo. Se tiene contemplado que la presente invención puede capturar un alto porcentaje del petróleo o gas derramado, por ejemplo, hasta aproximadamente 99%. Debido a esto, aunque aún se pueden desear los dispersantes químicos, se tiene contemplado que el uso de la presente invención reducirá en gran medida la necesidad de utilizar aditivos químicos.

Si hay múltiples zonas de fuga, la presente invención se podría configurar tal como un sistema de recopilación .

En una modalidad del dispositivo de remediación de fuga sumergible, la unidad de anclaje comprende un objeto en forma de anillo o en forma de semi-anillo, la forma es seleccionada del grupo que consiste de: formas toroidales, formas de receptáculo, formas de junta tórica, formas de banda circular, formas de banda ovalada, formas de banda triangular, formas en U, formas en C, formas de banda rectangular, formas de banda cuadrada, formas de bucle, formas de semi-bucle.

La unidad de anclaje del dispositivo de remediación de fuga sumergible puede comprender una o más cámaras de balasto internas con la capacidad para recibir material de balasto, las cámaras de balasto además comprenden uno o más puertos de entrada de balasto. El material de balasto es seleccionado del grupo que consiste de: granalla de metal, arena, lodos de perforación, lodos de perforación ponderados, lodos de barita, lodos de hematita, y lodos líquidos densificados. La unidad de anclaje puede comprender un anillo tubular hueco. La unidad de anclaje puede comprender uno o más segmentos que se pueden conectar. La unidad de anclaje puede ser construida de acero, acero inoxidable, aluminio, epoxi de fibra reforzada, epoxi reforzada de filamento de carbono, epoxi reforzada de fibra de vidrio, plástico reforzado, plástico reforzado de filamento de carbono, plástico reforzado de fibra de vidrio, polietileno reforzado, combinaciones de esos materiales u otros materiales compuestos convenientes.

En una modalidad, la abertura de extremo inferior del obenque de recolección es más grande que la abertura de extremo superior del obenque de recolección. La forma del espacio interior del obenque de recolección puede ser seleccionada del grupo que consiste de: semi-esférica, tipo domo, frusto-cónica, tipo domo geodésico, y tipo paracaídas u otra forma conveniente. El obenque de recolección de preferencia está construido de un material seleccionado del grupo que consiste de: materiales rígidos, semi-rígidos o flexibles cuyas características son una alta resistencia, baja gravedad específica (de preferencia menor que aquélla del fluido circundante de gravedad específica superior), flexibilidad en temperaturas frías, y resistencia química, polipropileno y polietileno o similar, u otros materiales geosintéticos y geomembrana, tal como aquellos materiales disponibles de Colorado Linings International (New Caney, TX) (coloradolining.com) . Sn una modalidad del dispositivo de remediación de fuga sumergible, la abertura de extremo inferior del obenque de recolección está dentada, y el obenque está unido al anclaje a intervalos entre los picos. La altura del dentado permite el acceso a través del espacio entre el borde inferior del obenque y el anclaje. En otra modalidad, la abertura de extremo inferior del obenque de recolección es lineal, y el obenque está unido al anclaje a intervalos a lo largo del extreme inferior para permitir un espacio de acceso conveniente entre el borde inferior del obenque y el anclaje. El obenque de recolección puede ser unido al anclaje utilizando cualquier accesorio de unión conveniente, tal como aquellos seleccionados del grupo que consiste de: accesorios marinos, ensambles de gancho de escape, accesorios tipo argolla, gancho de escape de cable, conexiones de gancho de ojal, bandas, cadenas, cables, sogas, sogas de cable, ganchos que se pueden cerrar, accesorios que se pueden liberar, ganchos de ojo giratorio, ganchos de deslizamiento de ojo, ganchos de rizado y similares.

En el dispositivo de remediación de fuga sumergible, el conducto elevador puede ser construido de un material seleccionado del grupo que consiste de: materiales rígidos, semi-rígidos o flexibles cuyas características son alta resistencia, baja gravedad específica, flexibilidad en temperaturas frías y resistencia química, polipropileno y polietileno y similares u otros materiales geosintéticos y geomembrana, tal como aquellos materiales disponibles de Colorado Linings International (New Caney, TX) (coloradolining.com) .

En una modalidad, el obenque y el conducto elevador son de una construcción unitaria.

En otra modalidad, el conducto elevador es una construcción unitaria.

El conducto elevador puede comprender uno o más segmentos de conducto elevador que son unidos utilizando uniones convenientes.

El dispositivo de remediación de fuga sumergible puede emplear uno o más respiraderos de gas ubicados en el conducto elevador.

La presente invención también divulga un método para remediar fugas submarinas que comprende los siguientes pasos: (a) bajar un dispositivo de remediación de fuga sumergible diseñado para capturar materiales de gravedad específica más ligeros que se fugan de una ubicación de fuga sumergida en un fluido de gravedad específica más pesado, el dispositivo de remediación de fugas es de los diseños aquí descritos; (b) colocar la unidad de anclaje de manera que la abertura de extremo inferior del obenque está ubicada sobre la ubicación de fuga sumergida,- (c) permitir que los materiales de fuga suban dentro del espacio interior del obenque y hacia arriba a través del conducto elevador al cubo de recolección de la superficie; (d) permitir que los materiales de fuga se concentren en la superficie del agua en los confines interiores del espacio de perímetro encerrado del cubo; y (e) remover los materiales de fuga concentrados del cubo de recolección de superficie flotante para transporte a una ubicación final deseada.

Aquí también se describe un dispositivo de contención y recolección de fugas laterales de tubería vertical sumergible para capturar materiales de gravedad específica más ligeros que se fugan de una ubicación de fuga de tubería vertical sustancialmente sumergida en un fluido de gravedad específica más pesado que comprende: un bucle de obenque en forma de C superior; un bucle de obenque en forma de C inferior; a obenque de recolección unido entre los bucles en forma de C superior e inferior; un sello expansible neumático de obenque superior con la capacidad para expandirse en relación sellada con la tubería encima de la ubicación de fuga de tubería; un puerto de descarga superior de obenque ubicado cerca del bucle de obenque en forma de C superior; un cubo de recolección de superficie flotante en comunicación de fluido con el obenque de recolección, el cubo define un espacio de perímetro encerrado sobre la superficie del fluido de gravedad específic más pesado; y un conducto elevador que tiene un extremo superior y un extremo inferior, el extremo inferior del conducto elevador está unido en comunicación de fluido con el puerto de descarga superior de obenque, el extremo superior del conducto elevador se puede unir al cubo de recolección de superficie flotante para permitir que los materiales de gravedad específica más ligera fluyan hacia arriba a través del mismo y se descarguen en el espacio de perímetro encerrado y floten sobre la superficie del fluido de gravedad específica más pesado dentro de los confines del espacio de perímetro'' encerrado del cubo.

Adicionalmente , aunque la presente invención tiene utilidad para remediar derrames de fuentes hechas por el hombre, un pozo petrolero submarino con fuga, ésta también se puede desplegar sobre fugas/respiraderos de gas y petróleo que ocurren naturalmente en el lecho marino para permitir la captura, recolección y salvación de estos recursos naturales.

BREVE DESCRIPCION DE LAS FIGURAS Los dibujos acompañantes, los cuales se incorporan en y constituyen una parte de la especificación, ilustran modalidades preferidas de la invención. Estos dibujos, junto con la descripción general de la invención antes proporcionada y la descripción detallada de las modalidades preferidas a continuación, sirven para explicar los principios de la invención.

La figura 1 muestra un dispositivo de remediación de fugas subacuático/submarino ejemplar desplegado de acuerdo con una modalidad de la presente divulgación.

La figura 2 muestra un gancho de balasto ejemplar (anclaje) utilizado en una modalidad de un dispositivo de remediación de fugas subacuático/submarino de la presente divulgación.

La figura 3 muestra un despliegue ejemplar de un dispositivo de remediación de fugas subacuático/submarino de acuerdo con una modalidad de la presente divulgación.

La figura 4A muestra segmentos de enclavamiento de un gancho de balasto ejemplar (anchor) utilizado en una modalidad de un dispositivo de remediación de fugas subacuático/submarino de la presente divulgación.

La figura 4B muestra un dispositivo de flotación asociado con un gancho de balasto ejemplar (anclaje) utilizado en una modalidad de un dispositivo de remediación de fugas subacuático/submarino de la presente divulgación.

La figura 4C muestra un dispositivo de flotación asociado con un gancho de balasto ejemplar (anclaje) utilizado en una modalidad de un dispositivo de remediación de fugas subacuático/submarino de la presente divulgación.

La figura 5 muestra otro dispositivo de remediación de fugas subacuático/submarino ejemplar de acuerdo con una modalidad de la presente divulgación que se muestra desplegado en el piso marino (o subacuático) .

La figura 6A ilustra una modalidad donde el conducto elevador comprende una serie de segmentos unidos juntos .

La figura 6B ilustra una modalidad donde el conducto elevador está equipado con uno o más respiraderos de gas .

La figura 6C ilustra una modalidad donde el conducto elevador está equipado con uno o más respiraderos de gas .

La figura 7 muestra otro dispositivo de remediación de fugas subacuático/submarino para uso con tuberías que no yacen en una orientación sustancialmente horizontal, tal como, por ejemplo, tuberías verticales o semi -verticales .

Se apreciará que los dibujos anteriores ilustran solamente algunas modalidades de la invención y que se pueden crear otras variaciones numerosas dentro del alcance de la invención descrita.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION La descripción general anterior y la siguiente descripción detallada son meramente ilustrativas de la invención de la material sujeto y modos, ventajas y particularidades adicionales de esta invención serán fácilmente sugeridos para aquellos expertos en la técnica sin apartarse del espíritu y alcance de la invención. Aunque las modalidades aquí son descritas en conexión con el despliegue en ambientes submarinos, se entenderá que el dispositivo puede ser desplegado en cualquier ubicación submarina (por ejemplo, submarina o debajo de la superficie de lagos, estanques, ríos, etc.) .

El dispositivo de remediación de fugas subacuático/submarino en ocasiones es referido por el inventor como el dispositivo "SQUID™" ("Dispositivo Incidente Submarino Súper Rápido") . Su función es facilitar la contención de fugas submarinas/subacuáticas de petróleo crudo y/o gas de pozos marinos defectuosos y/o tubería defectuosa, o de eventos de fuga submarinos/subacuáticos que ocurren naturalmente y la recuperación de las substancias que se están fugando. El presente dispositivo también tiene utilidad para remediar fugas submarinas y subacuáticas de otros materiales que tienen una gravedad específica más ligera con relación a la fase líquida marina ambiental (por ejemplo, agua de mar, agua de lago, agua de estanque, agua de río) . El presente dispositivo puede ser utilizado como parte de un primer sistema de respuesta para fugas submarinas y subacuáticas a fin de contener y recolectar las sustancias que se están fugando hasta el momento en que se pone en práctica una solución permanente para detener la fuga. La facilidad del despliegue de la presente invención brinda utilidad como parte de dicha primera respuesta de emergencia para contener rápidamente la fuga y recolectar las sustancias que se están fugando.

En una modalidad, el dispositivo SQUID es un tubo flexible (por ejemplo, polietileno) que se ajusta sobre una cabeza de pozo submarino u otra zona de fuga y funciona como un cordón umbilical para canalizar el contenido que se está fugando (por ejemplo, petróleo crudo y gas) a buques de recolección (por ejemplo, chalanas) en la superficie.

Haciendo referencia ahora a la figura 1, se ilustra una modalidad del sistema de contención y recolección de fugas submarino/subacuático 10 que comprende una sección de anclaje 50, una sección de obenque 20 que tiene extremo superior 28, superficie exterior de obenque 22, espacio interior de obenque 24, y un borde inferior de obenque 26 que se puede conectar a la sección de anclaje 50, una manguera/conducto elevador primario 40 (que tiene un espacio de conducto interno 46) con un extremo de manguera inferior 44 conectado en comunicación de fluido con el extremo superior de la sección de obenque 28 y un extremo de manguera superior 42 conectado a un sistema de botavora o cubo de recolección de pared de barrera encerrada, flotante 70. El obenque 20 sirve como una estructura tipo domo o tipo cono invertido. El anclaje 50 es desplegado para, por ejemplo, el piso de sub- superficie 60 del mar, lago, río, etc. y generalmente está centrado alrededor de un sitio de fuga 65 que está fugando materiales 66a que generalmente son más ligeros en gravedad específica que el agua del mar/lago circundante, etc.

El anclaje 50 sostiene los bordes inferiores 26 del obenque 20 centrados sobre el sitio de fuga 65 (por ejemplo, de un pozo submarino 64) para permitir que los materiales que se están fugando 66a se muevan generalmente hacia arriba al espacio interior 24 del obenque 20. El anclaje 50 además puede ser asegurado en su lugar con el uso de amarres convenientes 56. El anclaje 50 puede ser de una construcción unitaria o puede ser construido de múltiples segmentos 52 que son unidos juntos a través de juntas de unión convenientes 53. El anclaje puede ser de cualquier forma o configuración deseada, encontrando que una forma tipo anillo permite un fácil manejo. El obenque 20 es unido al anclaje 50 en puntos de unión deseados 30, 31 utilizando sujetadores convenientes tal como ganchos 110 y ojales 33 (ver, por ejemplo, figuras 2, 4B y 4C) u otros accesorios de unión convenientes o marinos conocidos en la técnica, tal como aquellos seleccionados del grupo que consiste de: accesorios marinos, ensambles de gancho de escape, accesorios tipo argolla, gancho de escape de cable, conexiones de gancho de ojal, bandas, cadenas, cables, sogas, sogas de cable, ganchos que se pueden cerrar, accesorios que se pueden liberar, ganchos de ojo giratorio, ganchos de deslizamiento de ojo, ganchos de rizado y similares.

En una modalidad preferida, el obenque es unido con ganchos de escape de broche con muelle para permitir fácilmente que el borde inferior del obenque 26 sea unido en el lugar deseado al anclaje. El borde inferior del obenque puede incluir ondas 32 o puede ser un borde recto 226 (como se muestra en la figura 5) . El diseño de onda crea aberturas de acceso de obenque 54 para permitir la salida y entrada de buceadores, ROVs 86, equipo, etc. que se pudiera desear en conexión con el arreglo de la fuga, mientras el dispositivo de remediación de fugas 10 permanece" en el lugar. Las aberturas 54 y la distancia entre el borde inferior de obenque 26 y el anclaje 50 o piso marino 60 también permite la entrada de agua en el obenque para permitir que el obenque 20 y el conducto elevador 40 asociado permanezcan neutrales a la presión con relación a su ambiente circundante., La forma general del obenque está diseñada para canalizar o de otra manera dirigir estos materiales en subida 66a a la sección superior 28 del obenque donde los materiales capturados 66a ahora se mueven hacia arriba a la manguera elevadora primaria 40 hasta alcanzar el extremo superior de la manguera elevadora 42 cerca de la superficie del agua 62 donde los materiales recolectados 66b entonces son descargados del extremo superior de la manguera elevadora 42 a los confines interiores 71 del cubo de recolección de pared flotante 70. El extremo superior 42 de la manguera elevadora 40 está asegurado dentro de los confines de cubo interiores 71 a través del punto de unión conveniente 74. El diámetro general del conducto elevador 40 puede ser seleccionado con base en el volumen proyectado de los materiales que se están fugando 66. En una modalidad, el conducto elevador 40 tiene un diámetro que cae dentro del rango de 8' a 36' , pero son posibles otros diámetros.

Las paredes de barrera exteriores 72 del cubo flotante 70 flotan sobre la superficie del agua 62 para formar un corral flotante, muy parecido a un a botavora de vertido de petróleo de bucle cerrado. El perímetro general del cubo flotante 70 puede tener cualquier tamaño deseado, sin embargo, se tiene contemplado que un diámetro aproximado de 300' a 1000' pies sería conveniente para muchas situaciones (dependiendo principalmente del volumen anticipado de petróleo u otros materiales 66b que se van a recolectar. Las paredes del cubo 72 se extienden por arriba y por debajo de la superficie del agua 62 una distancia suficiente 73 para permitir que los materiales recolectados 66a suban a través de la manguera elevadora primaria 40, a través del extremo de descarga de la manguera elevadora 42 y a los confines interiores 71 del cubo flotante o botavora y permanecer ahí contenidos como materiales recolectados 66b flotando sobre la superficie del agua 62. Los materiales recolectados 66b pueden ser transferidos a buques tales como gabarras 80 u otras ubicaciones deseadas a través de mangueras de transferencia convenientes 76 (y fuerzas motrices de transferencia convenientes, tales como bombas, etc.) Si así se desea, el elemento de anclaje 50 se puede asegurar al piso marino 60 con sogas convenientes u otros dispositivos de anclaje (que no se muestran) . Idealmente, las dimensiones generales de la abertura/borde inferior 26 del obenque 20 también refleja generalmente el diámetro general del anillo de anclaje 50. Aunque aquí se describe un anclaje tipo anillo, se podrían utilizar otras configuraciones de anclaje. Por ejemplo, se podría desplegar una pluralidad de dispositivos de anclaje individuales en el piso marino 60 en relación separada alrededor del sitio de fuga para permitir que el obenque sea unido a los mismos. Sin embargo, se prefiere utilizar un solo dispositivo de anclaje para fácil despliegue.

En una modalidad, el elemento de anclaje 50 comprende un fleje de balasto concéntrico 90 tal como se muestra en la figura 2. Este fleje de balasto, aunque se muestra como una forma de gancho circular, puede ser de cualquier forma, tal como, triangular, cuadrada, hexagonal, circular, semi-circular, ovalada, y similar. Con estos anclajes de formas alternas, también se podría modificar el borde de la abertura de extremo inferior del obenque 26 para que sea de una forma similar. En una modalidad preferida, el fleje de balasto 50/100/120/250 es una forma circular para proporcionar un movimiento hidrodinámico más estable cuando es bajado al agua, y la abertura de borde del extremo inferior del obenque 50 también tiene forma circular. El fleje de balasto 90 podría variar en el tamaño de diámetro general dependiendo de las circunstancias, pero se tienen contemplados los diámetros de 48' a 100'. Cuando se emplean anillos de balasto de diámetros grandes 90, puede ser preferible transportar el anillo 90 al sitio en segmentos, y después ensamblar el anillo correspondiente en la superficie 62 cerca del sitio de fuga 65. En una modalidad, el anclaje 50 /250 es una construcción unitaria de una pieza. En otra modalidad, el anclaje comprende una serie de secciones 100 que se pueden conectar entre sí (utilizando conexiones convenientes conocidas en la técnica, tal como pernos 102 y similares) en una junta 101 para formar la forma de anclaje deseada (por ejemplo, anillo circular) . En otra modalidad, el anclaje es un material sólido que proporciona densidad de peso suficiente para permitir que el anclaje ancle el obenque en su lugar por debajo de la superficie del agua 62. En otra modalidad, el anclaje tiene una · o más cámaras de balasto internas que pueden ser llenadas con material de balasto deseado 124, tal como fluidos de perforación ponderados, granalla de metal u otro material de balasto conveniente. El anillo de balasto 90 se podría equipar con un número de cámaras de balasto internas (que no se muestran) que están contenidas en la modalidad del anillo unitario, o dentro de los segmentos 100 de una modalidad segmentada. En una modalidad, la cámara de balasto interna comprende el espacio anular interior 122 del elemento tubular 90 (o segmentos de elemento tubular 100) . Las cámaras de balasto de preferencia tienen uno o más puertos 92, 94 para permitir la adición del balasto a la estructura. Dependiendo de la configuración, se podría utilizar un solo puerto si el proceso de llenado permitió que aire desplazado fuese removido del mismo puerto.

El anclaje 50, 90 también se puede equipar con una o más cámaras de balón flotantes de aire inflables y desinflables 96 unidas al anclaje o sus segmentos. La cámara de balón de aire inflable ayuda a mantener el anclaje 50, 90 sobre la superficie del agua 62 hasta el momento en que se desea desplegar el dispositivo 10 en el piso submarino 60. En una modalidad preferida, las cámaras de balón 96 están equipadas con válvulas de inflado/desinflado 98 que pueden ser operadas remotamente, por ejemplo, una válvula solenoide energizada por batería operada por señal de radio u otra señal .

En una modalidad, el anclaje 50 comprende una estructura de anillo tubular o estructura de fleje hueco hecha de acero, epoxi de fibra de vidrio u otro material que puede ser: (a) pre-ensamblado y entregado en un estado ensamblado a un sitio de despliegue; o (b) rápidamente ensamblado sobre la superficie marina utilizando segmentos con acoplamientos y/o extremos tubulares macho/hembra integrales. La figura 4A muestra dicho tipo de segmento de anclaje macho/hembra 100 que tiene accesorios de acoplamiento tubulares 104, 106. Las secciones 100 permitirían- un fácil transporte y manejo y serían soportadas durante el ensamble por cámaras de balón flotantes 96 (es decir, tubos interiores) ' ajustadamente concéntricas a las secciones tubulares del fleje. El diámetro general del fleje sería dictado por las características topográficas del sitio de fuga subacuático/lecho marino y otras condiciones específicas para el incidente de fuga determinado. El diámetro en sección transversal de las secciones tubulares del fleje sería suficiente para lograr un peso suficiente cuando se llena con material de balasto para anclar firmemente el fleje en el lecho marino. El fleje puede ser hecho de cualquiera de una variedad de materiales, por ejemplo, acero, acero inoxidable, aluminio, epoxi reforzada con fibra, plástico o cualquier combinación apropiada de esos materiales u otros materiales compuestos convenientes.

En una modalidad está un obenque 20 de polipropileno u otro material de plástico fijo al fleje de suficiente dimensión para acomodar cualquier sección rota de la tubería del pozo que pudiera estar sobresaliendo del lecho marino. Este obenque 20 sería fijado al fleje 50, 90, por ejemplo, con una característica de anillo-gancho-ojal (110, 33) tal como se utiliza en cortinas de regadera o como se utiliza en accesorios marinos. Dicha unión del obenque 20 permitiría suficientes áreas abiertas entre el obenque 20 y el fleje 100 para permitir la entrada de agua de mar y buceadores o ROV 86 a la cabeza de pozo 64 (u otro) sitio de fuga 65. El obenque 20 puede ser flexible o rígido y puede ser fabricado de cualquiera de una variedad de materiales cuyas características son una alta resistencia, baja gravedad específica y flexibilidad en temperaturas frías, por ejemplo, polipropileno y polietileno.

En una modalidad, unida a la parte superior del obenque 20 está una manguera flexible, de diámetro grande 40 hecha de un material que tiene las mismas características que el material en el cual está fabricado el obenque 20, por ejemplo, polipropileno, polietileno u otro plástico de gravedad específica igualmente baja. Dicha manguera 40 sería desplegada por un carrete (que no se muestra) y flotaría sobre la superficie a una longitud suficiente para llegar desde la superficie a la profundidad de la fuga (o mayor) . En otra modalidad, la manguera es parte integral del obenque. El extremo de superficie de la manguera 42 terminaría en un cubo flotante 70 desde el cual emergerían múltiples mangueras (más pequeñas) de rellenador de barca/buque cisterna 76. Estos componentes estarían abiertos al aire en la superficie marina 62 durante el despliegue (bajada) del fleje 50 y obenque 20 para permitir que la presión del agua permanezca ecualizada a través del interior del obenque y la manguera elevadora.

El fleje 50 podría ser atado en la superficie por remolcadores radialmente colocados 80 o ROVs 86. El fleje 50 entonces sería llenado a través de puertos de entrada y liberación 92, 94 en una sección con arena fluible, BB de perforación comúnmente utilizado en operaciones de perforación horizontales, o lodo de perforación pesado como un material de balasto. Dicho material es de alta gravedad específica y ocasionará que el fleje se hunda al piso del mar 60 o profundidad del sitio de fuga. Una vez llenadas, las cámaras de balón flotantes 96 del fleje serían simultáneamente disparadas para desinflarse por radio u otra señal enviada a las válvulas solenoide energizadas por batería 98. El fleje/obenque/manguera entonces sería bajado por sogas 84 a la posición de abajo. En caso de ser necesario, sogas de anclaje adicionales 56 serían fijadas por buceadores o ROVs .

El lado interior del -fleje también podría estar equipado con cameras y/u otros sensores (que no se muestran) para facilitar el posicionamiento alrededor de la fuga o para, de otra manera, realizar cualesquiera mediciones deseadas que después serían transmitidas a la superficie.

El flujo ascendente del petróleo crudo o gas 66a que se está fugando estaría contenido por el obenque 20 y sería canalizado hacia arriba a través de la manguera 40 al cubo de superficie 70. Todo ocurriría en un sistema de presión equilibrada con poca o ninguna fuerza actuando sobre el obenque 20 y la manguera 40 (diferentes a las corrientes del mar) . Sin embargo, el diseño permite que la manguera 40 oscile con las corrientes al mismo tiempo que permite que el material que se está fugando y que es capturado siga siendo dirigido hacia arriba al cubo de recolección 70.

Haciendo ahora referencia a la figura 6A se muestra una modalidad donde el conducto elevador 340 comprende una pluralidad de segmentos de conducto elevador 340a, 340b, que están unidos en una configuración extremo-a-extremo para crear la longitud deseada del conducto elevador 340. En este ejemplo, cada segmento 340a, 340b tiene un borde superior 342 y un borde inferior 344. al como se indica en la figura 6A, donde el conducto elevador está orientado hacia la superficie 62, se prefiere colocar el extremo superior 342 de un segmento inferior (más profundo) (aquí 340b) en el interior del extremo inferior 344 del segmento superior adyacente (más cercano al segmento de superficie) (aquí 340a) . Los extremos en traslape superior e inferior respectivos (344 traslapándose sobre 342) se pueden asegurar en posición con cualquier número de dispositivos de unión convenientes 346, donde el extremo superior 347 del dispositivo de unión 346 se une cerca del borde inferior 344 del segmento elevador 340a, mientras que el extremo inferior 348 del dispositivo de unión 346 se une ¦ cerca del extremo superior 342 del segmento elevador inferior 340b con separación para permitir el grado deseado de traslape. Tal como lo podrán entender aquellos expertos en la técnica quienes gocen del beneficio de esta divulgación, se pueden emplear muchos mecanismos de unión convenientes .

Haciendo referencia ahora a las figures 6B y 6C, el conducto elevador 350 (también 40, 240) además puede comprender uno o más respiraderos de gas 360 para permitir, según se desee, la ventilación hacia fuera del conducto elevador de la fase de gas de la fuga. Los respiraderos de gas 360 generalmente comprenden una abertura de respiradero 362 en el conducto elevador 350 que está cubierta por una solapa de respiradero de gas 364 unida en su borde superior 364a en una relación de bisagra. Para mantener la solapa en posición durante la operación normal, la solapa de respiradero de gas además comprende uno o más pesos 366 en el borde inferior de la solapa 364. Cuando un incremento súbito de burbujas de gas sube a través del conducto elevador, el exceso de incremento súbito de burbujas de gas 370 puede salir a las aguas circundantes en lugar de continuar a través del interior del elevador 350. Estos respiraderos de gas 360 se pueden colocar en ubicaciones deseadas a lo largo de la longitud y circunferencia del conducto elevador 350. Además del uso de respiraderos de gas 360, las uniones reales entre segmentos del conducto elevador, por ejemplo, 340a y 340b (figura 6A) también pueden servir para permitir la salida de gases en exceso.

La figura 3 muestra un despliegue ejemplar de un dispositivo de remediación de fugas subacuático/submarino 10 de acuerdo con una modalidad de la presente divulgación. Por ejemplo, la barca/remolcadores 80 son desplegados al área cercana al sitio de fuga 65 con el dispositivo de remediación 10. Si el anillo de balasto 50 es preensamblado en la costa, entonces preferiblemente está equipado también con una o más cámaras de balón de inflado de aire 96 separadas que tienen válvulas de desinflado remotamente accionables 98. Las cámaras de balón son llenadas con aire y el anillo de balasto 50 queda listo para despliegue. Él anillo de balasto 50 es unido a múltiples cables o sogas de grúa 84 que son controlados por grúas 82 en las gabarras/remolcadores 80. El anillo de balasto entonces puede , ser puesto para que flote sobre la superficie del agua 62 y también es controlado a través de las sogas de grúa 84. Un material de balasto conveniente 124 puede ser añadido al balasto de anillo 50. El obenque 20 es unido al anillo de balasto 50. Si así se desea, ROVs también pueden guiar sogas de posicionamiento adicionales 88 que están unidas en un extreme al anillo de balasto 50 y en el otro extremo al ROV 86. La manguera elevadora 40 queda lista para despliegue. En una modalidad, la manguera elevadora 40 es integral con el obenque 20. En otras modalidades, la manguera elevadora está unida al extremo superior del obenque 28, por ejemplo, en la manera ilustrada con respecto a la figura 6A. En una modalidad, el conducto elevador 40 está almacenado en una bobina (que no se muestra) y es desenrollada durante el despliegue según sea necesario. En otra modalidad, el conducto elevador está ensamblado en secciones tal como se ilustra en la figura 6A. En otra modalidad, como parte del despliegue, la longitud deseada del conducto elevador 40 (ya sea unitaria o segmentada) se deja flotar encima de la superficie del agua 62 (a través de su propia capacidad de. flotación inherente) . Una vez que la manguera elevadora es conectada al obenque (o si se trata de un elevador de obenque unitario, una vez que dicho obenque y elevador unitario están listos) , cualesquiera cámaras de balón de aire infladas 96 son desinfladas (de preferencia . a través de control remoto de una válvula solenoide operada por batería 98, y el anillo de anclaje es bajado y guiado a posición sobre el sitio de fuga a la profundidad deseada. En una modalidad, donde la fuga surge de un área cercana al piso marino 60, el anillo de anclaje 40 es bajado al piso marino 60 y colocado de manera que el obenque 20 queda sustancialmente de forma directa sobre el sitio de fuga 65. Se pueden utilizar ROVs 86 para ayudar en la fina colocación del anillo de balasto 50 utilizando sogas 88. Si así se desea, el anillo 50 puede ser asegurado al lecho marino 60 utilizando sogas 56.

La figura 5 ilustra otra modalidad de un dispositivo de remediación de fugas subacuático/submarino ejemplar 210 de acuerdo con una modalidad de la presente divulgación. Esta modalidad es similar a una divulgada en la figura 1, pero utiliza diferentes mecanismos de unión para unir el obenque 220 al anillo de anclaje 250, e ilustra un perfil de borde inferior diferente 226 para el obenque 220, este perfil de borde 226 se muestra como sustancialmente lineal, pero son posibles otras configuraciones. Esta modalidad de manera similar comprende una sección de anclaje 250, una sección de obenque 220 que tiene extremo superior 228, superficie exterior de obenque 222, espacio interior de obenque 224, y un borde inferior de obenque 226 que se puede conectar a la sección de anclaje 250. Esta modalidad también comprende una manguera/conducto elevador primario 240 (que tiene un espacio de conducto interno 246) con un extremo de manguera inferior 424 conectado en comunicación de fluido con el extremo superior de la sección de obenque 228 y un extremo de manguera superior 242 conectado a un sistema de botavora o cubo de recolección de pared de barrera encerrada, flotante 70. El obenque 220 sirve como una estructura tipo domo o tipo cono invertido. El anclaje 250 está desplegado, por ejemplo, al piso de la subsuperficie 60 del mar, lago, río, etc. y generalmente está centrado alrededor de un sitio de fuga 160 donde se están fugando materiales 66a que generalmente son más ligeros en gravedad específica que el agua del mar/lago, etc. circundante.

El anclaje 250 sostiene los bordes inferiores 226 del obenque 220 centrados sobre el sitio de fuga 160 para permitir que los materiales que se están fugando 66a se muevan generalmente hacia arriba al espacio interior 224 del obenque 220. El anclaje 250 además se puede asegurar en su lugar con el uso de sogas convenientes (que no se muestran) . El anclaje 250 puede ser de construcción unitaria (tal como se muestra) o puede ser construido a partir de múltiples segmentos que son unidos juntos a través de juntas de unión convenientes como en otras modalidades. El anclaje puede ser de cualquier forma o configuración deseada, se ha encontrado que una forma tipo anillo permite "un fácil manejo. El obenque 220 está unido al anclaje 250 en puntos de unión deseados 230, 231 utilizando sujetadores convenientes tales como bandas 232, ganchos 110 y ojales 33 (ver, por ejemplo, figuras 2, 4B y 4C) u otros accesorios de unión convenientes o marinos conocidos en la técnica, tal como aquellos seleccionados del grupo que consiste de: accesorios marinos, ensambles de gancho de escape, accesorios tipo argolla, gancho de escape de cable, conexiones de gancho de ojal, bandas, cadenas, cables, sogas, sogas de cable, ganchos que se pueden cerrar, accesorios que se pueden liberar, ganchos de ojo giratorio, ganchos de deslizamiento de ojo, ganchos de rizado y similares. En esta modalidad, la longitud de las bandas de unión 232 (y la separación entre las mismas) proporciona un espacio de acceso deseado o abertura de obenque 234 para permitir la entrada/salida de buceadores, RO s , equipo y similares.

En una modalidad, unida a la parte superior del obenque 220 está una manguera flexible de diámetro grande 240 hecha de un material que tiene las mismas características que el material del cual está fabricado el obenque 220, por ejemplo, polipropileno, polietileno u otro plástico de gravedad específica igualmente baja. Dicha manguera 240 podría ser desplegada por carrete (que no se muestra) y dejar que flote sobre la superficie a una longitud suficiente para llegar desde la superficie a la profundidad de la fuga (o mayor) . En otra modalidad, la manguera es integral con el obenque. El extremo inferior 244 de la manguera 240 se une a, o de otra manera es parte integral con el extremo superior 228 del obenque 220. El extremo de superficie de la manguera 242 terminaría en un cubo flotante 70 desde el cual emergerían múltiples mangueras (más pequeñas) de rellenador de barca/buque cisterna 76. Estos componentes estarían abiertos al aire en la superficie marina 62 durante el despliegue (bajada) del fleje 250 y obenque 220 para permitir que la presión del agua permanezca ecualizada a través del interior del obenque y la manguera elevadora. Al igual que en otras modalidades, los materiales que se están fugando 66a migrarían hacia arriba al espacio interior de obenque 224 y serían dirigidos al espacio interior del conducto elevador 246.

Haciendo referencia ahora a la figura 7, también se describe aquí un dispositivo de contención y recolección de fugas laterales de tubería vertical sumergible 130 para capturar materiales de gravedad específica más ligeros que se fugan de una ubicación de fuga 150 de tubería sustancialmente vertical sumergida 148 en un fluido de gravedad específica más pesado que comprende: un bucle de obenque en forma de C superior 131; un bucle de obenque en forma de C inferior 134; un obenque de recolección 132 unido entre los bucles en forma de C superior e inferior; un sello expansible neumático de obenque superior 140 con la capacidad para expandirse en relación sellada 142 con la superficie exterior de la tubería 148 por encima de la ubicación de fuga 150 de la tubería. El obenque 132 tiene un extremo inferior 132a (unido a un fleje de obenque en forma de C inferio 134 a lo largo de la línea de unión 138) y un extremo superior 132b (unido a un fleje de obenque en forma de C superior 131 a lo largo de la línea de unión 136) . El obenque 123 está abierto en su fondo, proporcionando una abertura 139 para permitir el equilibrio de presión con el ambiente circundante. Un puerto de descarga superior de obenque 144 está ubicado cerca del bucle de obenque en forma de C superior 131. Muy parecido a las modalidades previas, esta modalidad también puede utilizar un cubo de recolección de superficie flotante 70 (que no se muestra en la figura 7) en comunicación de fluido con el espacio interior del obenque de recolección 132, el cubo 70 define un espacio de perímetro encerrado sobre la superficie 62 del fluido de gravedad específica más pesado. Este dispositivo 130 además también comprende un conducto elevador 146 que tiene un extremo superior y un extremo inferior, el extremo inferior del conducto elevador está unido en comunicación de fluido con el puerto de descarga superior de obenque 144, el extremo superior del conducto elevador se puede unir al interior del cubo de recolección de superficie flotante 70 para permitir que los materiales de gravedad específica más ligeros fluyan hacia arriba a través del mismo y se descarguen en el espacio de perímetro encerrado 71 y floten sobre la superficie del fluido de gravedad específica más pesado 62 dentro de los confines del espacio de perímetro encerrado 71 del cubo. En esta modalidad, se prefiere orientar el Puerto de salida del obenque 144 cerca del sitio de fuga lateral 150 de la tubería 148. Esta modalidad no está diseñada para crear un obenque de cúpula perfecto alrededor de la fuga, justo lo suficiente para permitir que el flujo de presión ecualizada natural de los materiales que se están fugando 152 fluyan hacia arriba a través del conducto 146. La modalidad mostrada en la figura 7 puede ser guiada a su lugar con ROVs 86 y/o buceadores. En esta modalidad, el sello neumático 140 puede ser remotamente activado (inflado) disparando remotamente una fuente o carga de inflado (que no se muestra) que está fija al dispositivo 130 o a través del ROV. Se podrían emplear otros mecanismos convenientes para mover el sello 140 en relación sellada 142 con la tubería 148, tal como sellos mecánicamente activados, sellos hidráulicamente activados, sellos eléctricamente activados, sellos electromagnéticamente activados y similares, ya sea remotamente activados o a través de buceadores o ROVs .

Otra modalidad de la. presente invención está dirigida a contener fugas a lo largo de patines sustancialmente verticales de tubería de otra manera intacta. Esta modalidad generalmente incluye dos flejes en orientación paralela, abiertos en la forma de una "C" con el obenque desplegado en una forma tipo cortina entre los dos flejes. Este arreglo permitiría capturar el material que se está fugando 152 que sale desde una ruptura lateral 150 en un recorrido de revestimiento de otra manera intacto de la tubería vertical. Una vez en posición, la superficie interior del fleje superior 131 despliega una membrana reumáticamente expansible 140 para contraerse en una forma sellada o tipo esfínter 142 alrededor de la tubería que tiene la fuga 148. En este caso, la manguera 146 se fijaría al obenque 132 generalmente en una posición "y" .

La mayoría de las soluciones submarinas intentan mantener la presión utilizando tubería de metal rígida y concreto. A diferencia de los domos de contención rígidos propensos a congelarse o dispersantes eco-tóxicos, el SQUID no utiliza productos químicos en el agua, ecualiza la presión permitiendo que el petróleo fluya naturalmente a la superficie en una manera contenida, e incluso permite salvar ese petróleo para uso, en lugar de quemarlo o permitirle disiparse a través de la superficie del océano. Esta solución utiliza plástico de alta resistencia flexible para capturar el petróleo y es hermético a las corrientes profundas del mar y bajas temperaturas. Este "fluye con el flujo" del agua.

La escala del SQUID se puede alterar, con base en el tamaño del sitio de fuga del piso del mar y la profundidad necesaria en el sitio del aparejo. Los prototipos actuales tienen 48' de diámetro, fácilmente ensamblados en sitio (superficie del mar) por buceadores y botes remolcadores. El anillo es entregado hueco; una vez que es ensamblado, un agente pesado llenará el anillo interior, permitiendo que el anillo se hunda, mientras se desinflan los dispositivos de flotación que sostienen el anillo por arriba del agua.

El anillo entonces se hunde para cubrir el sitio de fuga, envolviendo el plástico de alta resistencia alrededor del sitio de fuga, creando un flujo guiado a la superficie.

Los puntos de conexión entre el anillo y el plástico son porosos, permitiendo que los buceadores y equipo fluyan libremente dentro y fuera del obenque, facilitando el trabajo para arreglar la fuga o realizar una nueva construcción.

El dispositivo SQUID puede ser utilizado para controlar desastres tal como la fuga de petróleo crudo de British Petroleum (BP) que ocurrió en el Golfo de México, o capturar y capitalizar fugas de petróleo en el lecho marino de este tipo que ocurren de manera natural todo el tiempo.

Se trata del obenque flexible, desplegable y el elevador lo que se lleva hasta abajo a través de un anillo de anclaje. El petróleo que subirá naturalmente debido a que la gravedad específica es mucho menor que el agua de mar, sube tal como ya está ocurriendo, pero éste es contenido en el obenque y el elevador hasta que puede subir a una estructura de botavora inflable semi-sumergida . El petróleo subirá, y en lugar de un derrame a través de la superficie del agua, éste es contenido en un área manejable donde puede ser sacado y separado del agua.

El mecanismo funciona con base en el principio de Arquímedes, la gravedad específica del petróleo al ser mucho menor que aquélla del agua ocasiona que el petróleo suba a la superficie. Se anticipa que algunas de las fracciones más pesadas de petróleo crudo se mantendrán a profundidades inferiores, pero la tendencia del ambiente en general es que el volumen del petróleo se mueva hacia la superficie. El agua de mar proporciona mucha mejor flotación para el petróleo que el agua dulce.

El anillo de anclaje puede ser un anillo en secciones que pueda ser ensamblado sobre la superficie del mar por buceadores y después se pone a flotar sobre los anillos de flotación. Una vez que el obenque (por ejemplo, un material reforzado de polipropileno) es unido al anclaje, el obenque y el conducto elevador pueden ser desplegados sobre la superficie en una longitud de milla de largo o más, cualquiera que necesite ser la profundidad (o puede ser desenrollado de un carrete durante el despliegue) . El ensamble entonces es desplegado y bajado sobre el petróleo que se está fugando. El dispositivo de preferencia tiene una huella relativamente grande. Por ejemplo, un anclaje de 48' de diámetro crearía un área de huella convenientemente grande con la cual trabajar alrededor del sitio de fuga, pero pudiera ser hecho de cualquier tamaño necesario para cubrir el sitio de fuga mayor particular y cualesquiera sitios de fuga secundarios de manera que todo pueda ser capturado en un paso. Se podrían emplear muchos otros diámetros convenientes, por ejemplo, de 48' a 100' . El ensamble será bajado y se asienta sobre la fuga. El petróleo es capturado en el 4 O obenque, y después sube a la superficie dentro del conducto elevador, donde éste puede ser capturado en el arreglo de cubo flotante. El ensamble también captura gases, metano, y cualesquiera otros gases que pudieran estar saliendo del sitio de fuga.

El extremo superior del conducto elevador termina en un cubo flotante o arreglo del tipo. En una modalidad, el cubo flotante tiene una estructura de piso inferior (que no se muestra) , y el conducto elevador se descarga en una abertura de entrada 74 en el piso del cubo. En otra modalidad, el cubo es formado como una estructura de botavora de perímetro encerrado sin el elemento de piso.

El obenque tiene una gravedad específica mucho más baja que el agua de manera que flotará naturalmente. Este podrá soportar agua de mar o corrientes marinas. Este actuará básicamente en la misma manera que el penacho de petróleo. Este seguirá cualesquiera corrientes ambientales. El petróleo se acumulará y fluirá a la superficie. En lugar de quedar acorralado en la superficie por un dispositivo de contención, éste está siendo capturado en un elevador manejable de manera que éste entonces puede ser sifonado o separado en el sitio en gabarras u otros buques.

El dispositivo SQUID es anclado en el fondo por el fleje. Si el fleje de anclaje necesita cualquier' anclaje adicional, éste puede ser físicamente anclado en el fondo del mar o sostenido por RQVs o cualquier otro medio necesario. Dado el diseño abierto, la fuerza ejercida por el crudo que sube no se anticipa como suficiente para perturbar la colocación del anclaje debido a que está siendo drenado y va al aire abierto, de manera que no hay levantamiento en el obenque por lo que el uso del anclaje típicamente mantendría el anclaje para que no se desvíe del sitio.

El fleje en sí mismo puede ser desplegado en secciones. Estas pueden ser grandes, dobleces de 45 grados de tubería de diámetro relativamente grande - 18", 24" dependiendo del tamaño general de la unidad, la cual es conectada por cualquiera de los acoplamientos en los segmentos o por uniones macho-hembra. Cuando se ensambla, éste estará flotando sobre la superficie a través de collares de flotación, por ejemplo, tubos interiores grandes, que están en suficiente número para mantener los segmentos flotando mientras se ensamblan. Cuando están listos para bajar el anillo, estos collares de flotación son todos desinflados simultáneamente con una válvula solenoide que es energizada por batería y accionada por una señal de radio. Si una de las válvulas de desinflado no se despliega, éste puede ser manualmente desinflado (por ejemplo, perforado manualmente) .

Una vez que el fleje es ensamblado, éste es llenado a través de un puerto de rellenador en uno de los segmentos con un bb de perforación, de alta gravedad específica, muy denso: Estos son utilizados en perforación horizontal y tienen tendencia a fluir horizontalmente . De esta manera, una vez que fluyen horizontalmente, incluso se pueden mezclar con un medio de agua para incrementar el flujo. Este es bombeado por una gabarra en el anillo de entrada brindándole un peso muy pesado. Este es muy fácil de transportar al sitio debido a que los segmentos vacíos individuales son relativamente ligeros y el peso solamente se añade después de su ensamble en el sitio.

Una vez ensamblado y listo para desplegarse abajo, el dispositivo 10 es amarrado 84 por la gabarra o remolcador 84 desde varios puntos en la superficie que bajaría el anillo y le permitiría ser centrado por GPS o cualquier otro reconocimiento, sobre el sitio de fuga. Los remolcadores mantendrían esa deriva, y en el fondo, el dispositivo también podría ser orientado por ROV. Se podrían utilizar cámaras en el interior de los anillos de manera que la persona pueda colocar el dispositivo con precisión visual al mismo tiempo que también se obtiene un mayor reconocimiento del área de la fuga. Cualquier tipo deseado dispositivos de recopilación de datos o telemetría también se podría incorporar en el elevador y obenque a través de un método de cableado óptico o de otro tipo.

La manera en la cual el obenque está unido al fleje, por ejemplo, es a través de anillos colocados a intervalos regulares alrededor del fleje y después el obenque sería unido en forma de paracaídas a la parte superior del fleje. Esto permitiría un poco de efecto de ondeo alrededor del perímetro, el cual sería de suficiente espacio para la entrada de ROVs , buceadores o cualquier equipo que se necesite meter horizontalmente y después realizar la reparación real, taponado, etc. de la fuga. El obenque no se asienta como un domo de concreto rígido o ataguía que se está fijando en duro sobre la superficie 60. Por el contrario, el presente diseño permite la entrada de buceadores, ROVs y equipo. Incluso en la situación donde el obenque está suspendido encima de la fuga, el petróleo crudo continuaría subiendo al espacio interior del obenque y a través del conducto elevador al cubo de contención de la superficie.

El SQUID, dispositivo incidente submarino súper rápido, tal como el inventor se refiere al mismo, es efectivo no solo para emergencias causadas por el hombre, sino también para fugas de sub- superficie que ocurren naturalmente, y puede ser utilizado para capturar cualquier tipo de penacho de petróleo que se esté fugando de una zona geológica. Es más efectivo en costo que las soluciones de contención de petróleo submarinas actuales.

Como un diseño alterno en caso que haya una fuga de tubería lateral en un elevador, el concepto de la invención sería modificado. Este emplearía dos anillos, desplegados de manera similar, pero con el obenque suspendido entre los dos anillos. Estos tendrían gravedades específicas ligeramente diferentes de manera que realmente mantendrían su colocación horizontal, paralela con respecto uno de otro. Y en este caso, el fleje superior tendría una manga interior neumática que podría ser accionada para apretarse alrededor de la tubería. Está es una unidad más pequeña, un poco más precisa, pero una fuga lateral de la tubería típicamente es un sitio de fuga mucho más pequeño. En este caso, el obenque podría ser manipulado alrededor, y la mayoría del penacho que escapa estaría fluyendo hacia arriba del conducto elevador.

Esta especificación se interpretará como ilustrativa solamente y es para el propósito de enseñar a aquellos expertos en la técnica la manera de llevar a cabo la invención. También se entenderá que las formas de la invención aquí mostradas y descritas se tomarán como las modalidades actualmente preferidas. Como ya se indicó, se pueden realizar diversos cambios en la forma, tamaño y arreglo de componentes o ajustes hechos en los pasos del método sin apartarse del alcance de esta invención. Por ejemplo, elementos equivalentes pueden ser sustituidos por aquellos ilustrados y descritos aquí y algunas características de la invención pueden ser utilizadas independientemente del uso de otras características, todo tal como resultaría aparente para aquellos expertos en la técnica después de contar con el beneficio de esta descripción de la invención. Modificaciones adicionales y modalidades alternativas de esta invención serán aparentes para aquellos expertos en la técnica en virtud de esta especificación.

Claims (20)

NOVEDAD DE LA INVENCION Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como prioridad lo contenido en las siguientes: REIVINDICACIONES

1.- Un dispositivo de remediación de fuga sumergible para capturar materiales de gravedad específica más ligeros que se fugan de una ubicación de fuga sumergida en un fluido de gravedad específica más pesado que comprende: a. una unidad de anclaje; b. un obenque de recolección que tiene una abertura de extremo inferior, y abertura de extremo superior, y un espacio interior 'entre las aberturas de extremo superior e inferior, el extremo inferior del obenque de recolección se puede unir a la unidad de anclaje, la abertura de extremo inferior del obenque de recolección tiene la capacidad para ser anclada en el lugar en proximidad sobre la ubicación de fuga sumergida para permitir que los materiales de gravedad específica más ligeros que se están fugando fluyan hacia arriba hacia el espacio interior del obenque de recolección; c. un cubo de recolección de superficie flotante en comunicación de fluido con el obenque de recolección, el cubo define un espacio de perímetro encerrado sobre la superficie del fluido de gravedad específica más pesado; y d. un conducto elevador primario que tiene un extremo superior y un extremo inferior, el extremo inferior del conducto elevador se puede unir en comunicación de fluido con la abertura de extremo superior del obenque de recolección, el extremo superior del conducto elevador se puede unir al cubo de recolección de superficie flotante para permitir que los materiales de gravedad específica más ligeros fluyan hacia arriba a través del mismo y se descarguen en el espacio de perímetro encerrado y floten sobre la superficie del fluido de gravedad específica más pesado dentro de los confines del espacio de perímetro encerrado del cubo.

2. - El dispositivo de remediación de fuga sumergible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de anclaje comprende un objeto en forma de anillo o en forma de semi-anillo, la forma es seleccionada del grupo que consiste de: formas toroidales, formas de receptáculo, formas de junta tórica, formas de banda circular, formas de banda ovalada, formas de banda triangular, formas en U, formas en C, formas de banda rectangular, formas de banda cuadrada, formas de bucle, formas de semi-bucle .

3. - El dispositivo de remediación de fuga sumergible de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la unidad de anclaje comprende una o más cámaras de balasto internas con la capacidad para recibir material de balasto, las cámaras de balasto además comprenden uno o más puertos de entrada de balasto.

4. - El dispositivo de remediación de fuga sumergible de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque el material de balasto es seleccionado del grupo que consiste de: granalla de metal, arena, lodos de perforación, lodos de perforación ponderados, lodos de barita, lodos de hematita, y lodos líquidos densificados.

5. - El dispositivo de remediación de fuga sumergible de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la unidad de anclaje comprende un anillo tubular hueco.

6. - El dispositivo de remediación de fuga sumergible de conformidad ,con la reivindicación 2, caracterizado porque la unidad de anclaje comprende uno o más segmentos que se pueden conectar.

7. - El dispositivo de remediación de fuga sumergible de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la unidad de anclaje es construida de acero, acero inoxidable, aluminio, epoxi de fibra reforzada, epoxi reforzada de filamento de carbono, epoxi reforzada de fibra de vidrio, plástico reforzado, plástico reforzado de filamento de carbono, plástico reforzado de fibra de vidrio, polietileno reforzado, combinaciones de esos materiales u otros materiales compuestos convenientes.

8. - El dispositivo de remediación de fuga sumergible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la abertura de extremo inferior del obenque de recolección es más grande que la abertura de extremo superior del obenque de recolección.

9. - El dispositivo de remediación de fuga sumergible de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque la forma del espacio interior del obenque de recolección es seleccionado del grupo que consiste de: semi-esferica, tipo domo, frusto- cónic , tipo domo geodésico, y tipo paracaídas .

10. - El dispositivo de remediación de fuga sumergible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el obenque de recolección es construido de un material seleccionado del grupo que consiste de: materiales rígidos, semi-rígidos o flexibles cuyas características son alta resistencia, baja gravedad específica, de preferencia menor que aquélla del fluido de gravedad específica superior, flexibilidad en temperaturas frías, y resistencia a los químicos, polipropileno y polietileno o similares.

11. - El dispositivo de remediación de fuga sumergible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la abertura de extremo inferior del obenque de recolección está ondeada, y en donde el obenque está unido al anclaje a intervalos entre las ondas.

12. - El dispositivo ' de remediación de fuga sumergible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la abertura de extremo inferior del obenque de recolección es lineal, y en donde el obenque está unido al anclaje a intervalos a lo largo del extremo inferior .

13. - El dispositivo de remediación de fuga sumergible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el obenque de recolección es unido al anclaje utilizando accesorios de unión convenientes seleccionados del grupo que consiste de: accesorios marinos, ensambles de gancho de escape, accesorios tipo argolla, gancho de escape de cable, conexiones de gancho de ojal, bandas, cadenas, cables, sogas, sogas de cable, ganchos que se pueden cerrar, accesorios que se pueden liberar, ganchos de ojo giratorio, ganchos de deslizamiento de ojo, ganchos de rizado y similares.

14. - El dispositivo de remediación de fuga sumergible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el conducto elevador primario es construido de un material seleccionado del grupo que consiste de: materiales rígidos, semi-rígidos o flexibles cuyas características son alta resistencia, baja gravedad específica, flexibilidad en temperaturas frías, y resistencia a los químicos, polipropileno y polietileno o similares.

15. - El dispositivo de remediaeión de fuga sumergible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el obenque y el conducto elevador son de una construcción unitaria.

16. - El dispositivo de remediación de fuga sumergible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el conducto elevador es una construcción unitaria .

17. - El dispositivo de remediación de fuga sumergible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el conducto elevador comprende uno o más segmentos de conducto elevador que están unidos juntos.

18. - El dispositivo de remediación de fuga sumergible de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el conducto elevador además comprende uno o más respiraderos de gas .

19.- Un método para remediar fugas submarinas que comprende los siguientes pasos: a. bajar un dispositivo de remediación de fuga sumergible diseñado para capturar materiales de gravedad específica más ligeros que se fugan de una ubicación de fuga sumergida en un fluido de gravedad específica más pesado, el dispositivo de remediación de fugas comprende: una unidad de anclaje; un obenque de recolección que tiene una abertura de extremo inferior, y abertura de extremo superior, y un espacio interior entre las aberturas de extremo superior e inferior, el extremo inferior del obenque de recolección se puede unir a la unidad de anclaje, la abertura de extremo inferior del obenque de recolección tiene la capacidad para ser anclada en el lugar en proximidad sobre la ubicación de fuga sumergida para permitir que los materiales de gravedad específica más ligeros que se están fugando fluyan hacia arriba al espacio interior del obenque de recolección; un cubo de recolección de superficie flotante en comunicación de fluido con el obenque de recolección, el cubo definiendo un espacio de perímetro encerrado sobre la superficie del fluido de gravedad específica más pesado; y un conducto elevador primario que tiene un extremo superior y un extremo inferior, el extremo inferior del conducto elevador se puede unir en comunicación de fluido con la abertura de extremo superior del obenque de recolección, el extremo superior del conducto elevador se puede unir al cubo de recolección de superficie flotante para permitir que materiales de -gravedad específica más ligeros fluyan hacia arriba a través del mismo y se descarguen en el espacio de perímetro encerrado y floten sobre la superficie del fluido de gravedad específica más pesado dentro de los confines del espacio de perímetro encerrado del cubo; b. colocar la unidad de anclaje de manera que la abertura de extremo inferior del obenque quede ubicada sobre la ubicación de fuga sumergida; c. permitir que los materiales que se están fugando suban hacia el espacio interior del obenque y hacia arriba a través del conducto elevador al cubo de recolección de la superficie; d. permitir que los materiales que se están fugando se concentren en la superficie del agua dentro de los confines del espacio de perímetro encerrado del cubo; y e. remover los materiales concentrados que se están fugando del cubo de recolección de superficie flotante para su transporte a una ubicación final deseada.

20.- Un dispositivo de contención y recolección dé fugas laterales de tubería vertical sumergible para capturar materiales de gravedad específica más ligeros que se fugan de una ubicación de fuga de tubería vertical sustancialmente sumergida en un fluido de gravedad específica más pesado que comprende : a. un bucle de obenque en forma de C superior; b. un bucle de obenque en forma de C inferior; c. un obenque de recolección unido entre los bucles en forma de C superior e inferior; d. un sello expansible neumático de obenque superior con la capacidad para expandirse en relación sellada con la tubería por arriba de la ubicación de fuga de tubería; e. un puerto de descarga superior de obenque ubicado cerca del bucle de obenque en forma de C superior; f . un cubo de recolección de superficie flptante en comunicación de fluido con el obenque de recolección, el cubo definiendo un espacio de perímetro encerrado sobre la superficie del fluido de gravedad específica más pesado; y g. un conducto elevador que tiene un extremo superior y un extremo inferior, el extremo inferior del conducto elevador está unido en comunicación de fluido con el puerto de descarga superior del obenque, el extremo superior del conducto elevador se puede unir al cubo de recolección de superficie flotante para permitir que los materiales de gravedad específica más ligeros fluyan hacia arriba a través del mismo y se descarguen en el espacio de perímetro encerrado y floten sobre la superficie del fluido de gravedad específica más pesado dentro de los confines del espacio de perímetro encerrado del cubo.