WO2019213726A1 - Method of use and tool for segmenting and sealing pipelines in general and umbilicals for maintaining and decommissioning subsea lines - Google Patents

Method of use and tool for segmenting and sealing pipelines in general and umbilicals for maintaining and decommissioning subsea lines Download PDF

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WO2019213726A1
WO2019213726A1 PCT/BR2019/050150 BR2019050150W WO2019213726A1 WO 2019213726 A1 WO2019213726 A1 WO 2019213726A1 BR 2019050150 W BR2019050150 W BR 2019050150W WO 2019213726 A1 WO2019213726 A1 WO 2019213726A1
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WO
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tool
rov
hydraulic
sealing
press
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Application number
PCT/BR2019/050150
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Portuguese (pt)
Inventor
Andre Luis DE FREITAS
Gian Marco ZAMPIERON
Original Assignee
De Freitas Andre Luis
Zampieron Gian Marco
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Publication date
Application filed by De Freitas Andre Luis, Zampieron Gian Marco filed Critical De Freitas Andre Luis
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/16—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders
    • F16L55/168—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from outside the pipe
    • F16L55/17—Devices for covering leaks in pipes or hoses, e.g. hose-menders from outside the pipe by means of rings, bands or sleeves pressed against the outside surface of the pipe or hose
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L3/00—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets
    • F16L3/08—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets substantially surrounding the pipe, cable or protective tubing
    • F16L3/10—Supports for pipes, cables or protective tubing, e.g. hangers, holders, clamps, cleats, clips, brackets substantially surrounding the pipe, cable or protective tubing divided, i.e. with two or more members engaging the pipe, cable or protective tubing

Definitions

  • the present invention relates to a method and tool (Figure 1) for maintenance and decommissioning of general and umbilical pipelines in subsea production fields for the oil industry.
  • the method enables the installation and use of a cutting and tightness tool on a split clamp structure for subsea ducts and umbilicals to be decommissioned and maintained quickly, operated via a remotely operated subsea vehicle (ROV) at depths above 300m of water depth.
  • ROV subsea vehicle
  • the technology proposed through its simplified features eliminates the need for lifting and pulling (towing) via PLSV of the stretch of the line to be decommissioned or replaced, leaving the line resting on the ocean floor in a segmented and watertight manner to form a new one. coral chain, and not affecting, and mainly preserving the existing native coral chain monitored by IBAMA prior to the installation of existing pipelines in operation.
  • Decommissioning is the end-of-life process of oil and gas exploration and production facilities. Refers to dismantling and, in most cases, the removal of equipment. It can be described as the best way to close the production operation at the end of the productive life of an oil field (RUIVO, 2001). It is essentially multidisciplinary, as it requires a detailed and weighted method with diverse areas of engineering (environmental, financial and occupational safety), politics and social welfare.
  • Brazil has approximately 105 offshore production platforms (FERREIRA, 2003). All of these structures are designed and built to fit perfectly into a field designated for oil or gas production for at least 20 to 30 years. During this time, structures that become submerged become an integral part of the underwater ecosystem. Carbon steel structures become a point of attraction and protection for the most varied species of fish. In symbiosis with algae, corals and mollusks, their vertical, horizontal and oblique steel bars will quickly be marine life, thanks not only to nature but also to increasingly stringent environmental laws (IBAMA).
  • IBAMA increasingly stringent environmental laws
  • Decommissioning of subsea systems can vary greatly, from production through a single well to a multi-system system. manifolds, templates, risers, wet Christmas trees, anchor lines. In practice, it is observed that in shallow and median water depths, complete removal of these elements can be achieved using existing cutting technologies, allied with small vessels. Already in larger water depths according to the objective of this descriptive, as occurs in much of the Campos Basin, in Rio de Janeiro; It is necessary to use innovations in the technological field aiming mainly at cost-effective operations and compliance with current laws as mentioned above increasingly severe.
  • the present method of tool installation as well as the cutting and tightness of ducts can be used in the corrective and predictive maintenance (via inspection) of ducts in operation for the purpose of replacing damaged or duct sections. prone to new failures for continued field operation.
  • the present invention was developed from the philosophy of performing the dismemberment and tightness of general and umbilical lines to be left in the seabed without the need for washing, towing and hoisting as previously mentioned.
  • the invention comprises a method for decommissioning lines and umbilicals and a tool to be used by following the steps below:
  • step 1 visual survey of duct or umbilical conditions to be maintained or decommissioned via ROV.
  • the information provided in this step is also critical for sizing the equipment to be used in the intervention.
  • ROV remotely operated submarine vehicle
  • step 2 manufacture of the cutting and tightness tool for ducts and umbilicals to be decommissioned and maintained.
  • Inox and Super Duplex Be provided with holes circumferentially disposed by the clamp spaced apart and distributed along the surface of each half section of the split clamp.
  • Fabricated clamps involve simpler manufacturing processes and may use more readily available materials such as plate and tube.
  • the manufacture of a clamp involves large structural welds that must be able to withstand the full separation load and maintain the stiffness of the clamp.
  • Large structural welds often result in a degree of distortion and require additional machining and post weld heat treatment processes to be performed, so fabricated clamps also involve significant lead time.
  • This tool consisting of clamp for operation is required to use ROV due to the depth of operation of the subsea lines concerned, to distribute and operate the clamps. As such, consideration should be given during the design and manufacture of such clamps so that they are suitable for ROV use. For example, when converting a split sleeve clamp for ROV operation, sacrificial bolt tensioners may be provided for bolting operation, as a result of this, a separate mechanism is required for locking in bolt pretension via ROV and allows the hydraulic supply to be separated.
  • the pipe interface arrangement further comprises an external stage of each seal corresponding to an opposite stage in the coupling face.
  • a pipe interface arrangement comprises internal and external sealing elements adapted for location between the inside diameter of the clamp and the wall of the pipe.
  • the sealing elements may be of any suitable shape or construction.
  • the sealing elements for example, may comprise elastomeric sealing elements or compression seals.
  • the lock may be of any suitable shape or construction.
  • the locking may comprise locking elements internal and external.
  • the locking elements may comprise the conical locks.
  • pipe interface arrangements in accordance with embodiments of the present invention dispenses with the need for secondary bolt tensioning locking as may otherwise be required in conventional arrangements and therefore , are particularly advantageous in underwater positioning.
  • a failure mode for traditional clamps has been found to be the effect of temperature on elastomeric seals.
  • relatively high temperatures have been found to cause the sealing elements to expand and extrude in design clearances. When the temperature drops again, however, the seal may not fully recover resulting in a leak path to the fluid.
  • the pipe interface arrangement according to particular embodiments of the present invention may further comprise a resilient member adapted for location between the sealing members. In use, the resilient element is adapted to maintain a loading force on the seals while allowing temperature induced expansion.
  • the resilient element may comprise a spring element provided between a tubular sealing ring, whose location of the spring element in the ring between the sealing elements ensures that they can be kept insulated, for example, from the tubing product and / or sea water.
  • a high capacity press with a horizontally moving central cavity, driven by hydraulic servo mechanisms (ROV-operated pistons) is installed to move the press. Still within the tool frame, a static cutter blade is located on the opposite side of the press, in the end-of-stroke position of the press, the cutter blade described above lodges fully within the press cavity when it is in use. end of course.
  • the tool, panels for access and control of the tool opening and closing mechanisms (clamp), as well as access and control of the hydraulic press mechanism via hydraulic circuits through ROV intervention complement the tool.
  • step 3 procedure for installing and using the tool:
  • the vessel shall have a coupled ROV that operates in deep water with hydraulic tools and is capable of providing hydraulic fluid.
  • a spreadbar should be positioned on the lifting equipment with wire ropes attached at its ends to the tool; being possible to install float on the spreadbar.
  • the assembly must be positioned by the boat at the georeferenced coordinate of the point of the line to be sectioned.
  • the ROV must be equipped with a dredging tool, directed to the line cut point where the seabed should be dredged compatible with the smaller tool dimension.
  • the ROV returns to the vessel for dredging tool disconnection, and equipped with hydraulic accumulators to perform bolt torquing operations (10), tool opening and closing hydraulic fluid injection (Figure 1) and pressing the duct pressing and cutting cylinders (1).
  • the ROV connects (4) to the tool panel by pressurizing the tool closure cylinders, the ROV drives the control panel override by actuating the hydraulic tool closure cylinder, so the tool closes the tube.
  • the ROV connects the hydraulic tool to the line of the duct kneading and cutting press hydraulic cylinders (14), opens the override and segmentation of the decommissioned lines.
  • the ROV relieves cylinder pressure by observing the indication on the tool panel gauge, closes the override, and disconnects the power tool from the tool panel.
  • step 5 uninstall tool procedure:
  • ROV connects hydraulic coupling / quick coupling to tool panel by pressurizing tool closing cylinders, ROV triggers control panel override relieving hydraulic tool closing cylinder, thus opening free of 2 pipe pieces sectioned.
  • FIG. 1 top view of the General and Umbilical Pipeline Segmentation and Tightness Tool, indicating the pipe clamping and pressing mechanism, Duct to be Sectioned (1), Split Flange (2), Hydraulic Cylinder Clamping Arm Actuator (3), Press Control Panel and Equipment Clamping Arm Actuator (Composed of 1 limit switch, 2 Override's and 3 shutoff valves) (4), Hydraulic Cylinder Press Actuation (6), Split Frame Top Cover (7), Split Frame Lower Cover (8), Tool Frame Lift Eyes (9), ROV Lockable Screw (10), Element Fixation Screw of Press Chamber Frame (1 1), Split Flange Bolt (17).
  • FIG 2 side view of the General and Umbilical Pipeline Segmentation and Tightness Tool, indicating the pipe clamping and pressing mechanism, composed of the Equipment Closing Articulated Arm Hydraulic Cylinder (3), Structure Tool Press Chamber (5), ROV Handle Handle (12), Equipment Closure Swing Arm (18), Tool Frame Shoe (19).
  • FIG 4 top cross-sectional view of the General and Umbilical Pipeline Segmentation and Tightness Tool, indicating composed of Split Frame Top Cover (7), Split Mechanical or Hydraulic Seal (13), Central Cavity Hydraulic Press for Cutting Blade (14), Fixed Cutting Blade (15).
  • FERREIRA D.F. Anticipating impacts of financial assurance requirements for offshore decommissioning: a decision model for the oil industry. Thesis (Doctorate in Sciences). Campinas: graduate Program in Geosciences, UNICAMP, 2003.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

The invention relates to a method of use and tool (Figure 1) for maintaining and decommissioning pipelines in general and umbilicals in subsea production fields for the petroleum industry. The method allows the rapid installation and use of a cutting and sealing tool in a two-part clamp-type structure for subsea pipelines and umbilicals to be decommissioned and maintained, which is operated via an ROV at water depths of over 300 m. The proposed technology dispenses with the need for hoisting and tugging, via a PLSV, the line to be decommissioned or replaced, the line laying at rest on the sea bed in a segmented and sealed manner, and not adversely affecting and, more importantly, preserving the banks of existing native coral monitored by the IBAMA prior to the installation of these operating pipelines, and also dispensing with the need for the allocation of special vessels for carrying out the method.

Description

MÉTODO DE UTILIZAÇÃO E FERRAMENTA PARA SEGMENTAÇÃO E ESTANQUIEDADE DE DUTOS EM GERAL E UMBILICAIS PARA MANUTENÇÃO E DESCOMISSIONAMENTO DE LINHAS SUBMARINAS.  METHOD OF USE AND TOOL FOR SEGMENTATION AND SEALING OF GENERAL AND UMBILICAL DUCTS FOR MAINTENANCE AND DECOMMISSIONING OF SUBMARINE LINES.
Campo da Invenção Field of the Invention
[001 ] A presente invenção se refere a um método e ferramenta (figura 1 ) para manutenção e descomissionamento de dutos em geral e umbilicais em campos de produção submarinos para indústria petrolífera. O método possibilita a instalação e uso de uma ferramenta de corte e estanqueidade em uma estrutura tipo abraçadeira bipartida para dutos e umbilicais submarinos a serem descomissionados e manutenidos de um modo rápido, operada através de um ROV (Veículo submarino operado remotamente) para profundidades acima de 300m de lâmina d 'agua. A tecnologia proposta por meio de suas características simplificadas, elimina a necessidade de içamento e puxamento (reboque) via PLSV do trecho da linha a ser descomissionada ou substituída, ficando a linha em repouso no fundo oceano de maneira segmentada e estanque para formação de uma nova cadeia de corais, e não afetando, e principalmente preservando a cadeia de corais nativos existentes monitorados pelo IBAMA antes da instalação dos dutos existentes em operação. [001] The present invention relates to a method and tool (Figure 1) for maintenance and decommissioning of general and umbilical pipelines in subsea production fields for the oil industry. The method enables the installation and use of a cutting and tightness tool on a split clamp structure for subsea ducts and umbilicals to be decommissioned and maintained quickly, operated via a remotely operated subsea vehicle (ROV) at depths above 300m of water depth. The technology proposed through its simplified features eliminates the need for lifting and pulling (towing) via PLSV of the stretch of the line to be decommissioned or replaced, leaving the line resting on the ocean floor in a segmented and watertight manner to form a new one. coral chain, and not affecting, and mainly preserving the existing native coral chain monitored by IBAMA prior to the installation of existing pipelines in operation.
Fundamentos da Invenção Background of the Invention
[002] O descomissionamento é o processo que ocorre no final da vida útil das instalações de exploração e produção de petróleo e gás. Refere-se ao desmantelamento e, na maioria dos casos, na remoção dos equipamentos. Pode ser descrito como a melhor maneira de encerrar a operação de produção no final da vida produtiva de um campo petrolífero (RUIVO, 2001 ). É essencialmente multidisciplinar, pois, requer um método detalhado e ponderado com diversas áreas da engenharia (ambiental, financeira e segurança do trabalho), política e bem-estar social. Decommissioning is the end-of-life process of oil and gas exploration and production facilities. Refers to dismantling and, in most cases, the removal of equipment. It can be described as the best way to close the production operation at the end of the productive life of an oil field (RUIVO, 2001). It is essentially multidisciplinary, as it requires a detailed and weighted method with diverse areas of engineering (environmental, financial and occupational safety), politics and social welfare.
[003] Antigamente, o termo utilizado para denominar esse procedimento era abandono. Contudo, após vários congressos e debates internacionais sobre o tema, concluiu-se que seria melhor a atualização do termo, uma vez que, para alguns, o termo abandono sugere o descarte irresponsável de materiais. In the past, the term used to call this procedure was abandonment. However, after several international congresses and debates on the subject, It was concluded that updating the term would be better, as for some the term abandonment suggests irresponsible disposal of materials.
[004] O Brasil possui, aproximadamente, 105 plataformas de produção offshore (FERREIRA, 2003). Todas estas estruturas são projetadas e construídas para se encaixarem perfeitamente em um campo designado para a produção de petróleo ou gás por, pelo menos, 20 a 30 anos. Durante esse período, as estruturas que ficam submersas tornam-se parte integrante do ecossistema submarino. As estruturas de aço-carbono tornam-se ponto de atração e proteção para as mais variadas espécies de peixes. Em simbiose com algas, corais e moluscos, suas barras de aço verticais, horizontais e oblíquas, rapidamente, estarão com uma vida marinha, graças não apenas à natureza, mas também, às legislações ambientais, cada vez mais severas (IBAMA).  [004] Brazil has approximately 105 offshore production platforms (FERREIRA, 2003). All of these structures are designed and built to fit perfectly into a field designated for oil or gas production for at least 20 to 30 years. During this time, structures that become submerged become an integral part of the underwater ecosystem. Carbon steel structures become a point of attraction and protection for the most varied species of fish. In symbiosis with algae, corals and mollusks, their vertical, horizontal and oblique steel bars will quickly be marine life, thanks not only to nature but also to increasingly stringent environmental laws (IBAMA).
[005] Um grande número de plataformas que, hoje, operam, estão próximas do final de suas vidas produtivas. Estima-se que existam, aproximadamente, 6.500 instalações ao redor do mundo a serem descomissionadas até o ano de 2025, o que indica uma intensa atividade de descomissionamento nos próximos anos.  [005] A large number of platforms that operate today are nearing the end of their productive lives. It is estimated that there are approximately 6,500 facilities around the world to be decommissioned by the year 2025, indicating intense decommissioning activity in the coming years.
[006] O interesse nas operações de descomissionamento decorre, pelo menos, de três razões principais:  [006] Interest in decommissioning stems from at least three main reasons:
• Amadurecimento dos campos produtores: este fato trouxe à cena os custos de remoção e disposição das várias estruturas necessárias ao desenvolvimento comercial de um campo, isto é, o que fazer com as instalações após terem sido removidas. Ainda que, frequentemente, situadas distantes de localidades povoadas, muitas destas instalações estão próximas ou em águas utilizadas para a navegação ou para outros fins por uma vasta gama de usuários. Isto tem assegurado elevada participação das partes não diretamente envolvidas no desenvolvimento e produção de campos de petróleo e gás; • Ripening of producing fields: this has brought to light the removal and disposal costs of the various structures necessary for the commercial development of a field, ie what to do with the facilities after they have been removed. Although often far from populated locations, many of these facilities are near or in waters used for navigation or other purposes by a wide range of users. This has ensured high participation from parties not directly involved in the development and production of oil and gas fields;
• Importância do fator ambiental: reside no fato do descomissionamento dos campos offshore coincidirem com a crescente importância que a preocupação com os impactos ambientais vem tendo sobre as transações comerciais internacionais. Uma observação importante nesse sentido é a presença cada vez maior da questão ambiental no financiamento de projetos e empreendimentos; • Montante dos custos totais: o montante dos custos totais envolvidos no processo de descomissionamento de 6.500 plataformas de exploração offshore até o ano de 2025, seria de, aproximadamente, 40 bilhões de dólares. Desse total, segundo GRIFFIN JR. (1997), 15 bilhões de dólares (aproximadamente, 37,5%) seriam oriundos da região do Mar do Norte, apesar desta ser a responsável por apenas 5,8% do número total de instalações. Para efeito de comparação, a região do Golfo do México, responsável por 61 ,5% do número total de instalações, participaria apenas com 12,5% do custo total. Tal fato é devido ao tamanho e à complexidade das estruturas existentes na região do Mar do Norte e à severidade das condições climáticas, o que causa o considerável aumento no tempo necessário para a realização da operação de descomissionamento. • Importance of the environmental factor: lies in the fact that decommissioning of offshore fields coincides with the growing importance that concern about environmental impacts has been having on international business transactions. An important observation in this regard is the increasing presence of the environmental issue in the financing of projects and enterprises; • Total costs amount: The total costs involved in the decommissioning process of 6,500 offshore exploration platforms by the year 2025 would be approximately $ 40 billion. Of this total, according to GRIFFIN JR. (1997), $ 15 billion (approximately 37.5%) would come from the North Sea region, although this accounts for only 5.8% of the total number of installations. For comparison, the Gulf of Mexico region, which accounts for 61.5% of the total number of installations, would account for only 12.5% of the total cost. This is due to the size and complexity of the existing structures in the North Sea region and the severity of weather conditions, which causes the considerable increase in the time required to complete the decommissioning operation.
[007] Segundo a United Kingdom Offshore Operators Association (1995), o processo de descomissionamento de sistemas de produção offshore ocorre em quatro estágios distintos:  [007] According to the United Kingdom Offshore Operators Association (1995), the decommissioning process of offshore production systems takes place in four distinct stages:
• Desenvolvimento, avaliação e seleção de opções, elaboração de um processo detalhado, incluindo considerações de engenharia e segurança; • Development, evaluation and selection of options, elaboration of a detailed process, including engineering and safety considerations;
• Encerramento da produção de óleo ou gás, tamponamento e abandono de poços; • Closure of oil or gas production, buffering and abandonment of wells;
• Remoção de toda ou partes da estrutura offshore (na maioria dos casos); • Removal of all or parts of the offshore structure (in most cases);
• Disposição ou reciclagem dos equipamentos removidos. As operadoras podem escolher entre as diferentes opções de remoção e de disposição para cada uma das instalações offshore. A melhor opção dependerá de vários fatores, tais como: configuração e tipo da estrutura, peso, tamanho, distância até a costa, consistência do solo marinho, condições climáticas e complexidade na execução das operações, etc. As questões ligadas ao descomissionamento são complexas, pois, além de estarem fortemente ligadas à capacidade industrial, há a necessidade de se considerar fatores ambientais e políticos no processo de descomissionamento. • Disposal or recycling of removed equipment. Operators can choose between different removal and disposal options for each offshore facility. The best option will depend on a number of factors such as structure configuration and type, weight, size, distance to shore, consistency of the seabed, climatic conditions and complexity in carrying out operations, etc. Decommissioning issues are complex because, in addition to being strongly linked to industrial capacity, there is a need to consider environmental and political factors in the decommissioning process.
[008] Descomissionamento de sistemas submarinos pode variar bastante, desde a produção através de um simples poço até um sistema composto por vários manifolds, templates, risers, árvores-de-natal molhada, cabos de ancoragem. Na prática, o que se observa é que em lâminas d’água rasas e medianas, a remoção completa desses elementos pode ser obtida utilizando-se de tecnologias de corte existentes, aliadas a pequenas embarcações. Já em lâminas d’água maiores conforme o objetivo deste descritivo, tal como ocorre em grande parte da Bacia de Campos, no Rio de Janeiro; se faz necessário uso de inovações no campo tecnológico visando principalmente custo benéficos das operações e atendimento as legislações vigentes conforme mencionado acima cada vez mais severas. Decommissioning of subsea systems can vary greatly, from production through a single well to a multi-system system. manifolds, templates, risers, wet Christmas trees, anchor lines. In practice, it is observed that in shallow and median water depths, complete removal of these elements can be achieved using existing cutting technologies, allied with small vessels. Already in larger water depths according to the objective of this descriptive, as occurs in much of the Campos Basin, in Rio de Janeiro; It is necessary to use innovations in the technological field aiming mainly at cost-effective operations and compliance with current laws as mentioned above increasingly severe.
[009] Tanto quanto a importância do descomissionamento, o presente método de instalação da ferramenta bem como o corte e estanqueidade de dutos pode ser utilizado na manutenção corretiva e preditiva (via inspeção) de dutos em operação com objetivo de troca trecho de dutos danificados ou propícios a falhas por novos para a continuidade da operação no campo. As far as the importance of decommissioning is concerned, the present method of tool installation as well as the cutting and tightness of ducts can be used in the corrective and predictive maintenance (via inspection) of ducts in operation for the purpose of replacing damaged or duct sections. prone to new failures for continued field operation.
[010] Assim, conforme a técnica atual o descomissionamento dos oleodutos é necessário a fim de minimizar os possíveis impactos ambientais no local. As opções de remoção e disposição de tubulações e cabos não estão previstas por nenhuma legislação internacional vigente (FERREIRA & SUSLICK, 2000). Segundo Gerwick (1986), a maioria dos oleodutos é instalada com a técnica de reboque de fundo, os tubos são soldados em terra, posicionados através de bóias temporárias e, posteriormente, levados até o mar por barcaças. Muitos oleodutos são puxados em grupos de dois ou três até a estrutura de produção offshore. Depois de completado o reboque, as bóias são retiradas por mergulhadores, ROV ou por barcos portando cabos de varredura (sweep wires). O método de reboque de fundo é importante para o processo de descomissionamento porque os trenós de tração (pull sleds) utilizados na extremidade final do oleoduto são, geralmente, deixados próximos à plataforma. O processo de remoção deve considerar a disposição destes trenós e quaisquer linhas remanescentes após a flutuação temporária ter sido removida das tubulações. Os cabos de potência, que funcionam da costa até a estrutura produtora offshore, são blindados com uma ou duas camadas de fios de aço, possuindo cabos de alta tensão projetados para carregar acima de 30.000 Volts. Estes cabos possuem entre 4 e 6 polegadas de diâmetro. Os cabos de potência submarinos, quando enterrados ou simplesmente deixados no solo marinho, não apresentam perigo para embarcações. Na Noruega, por exemplo, eles têm sido tipicamente descomissionados e abandonados no lugar com as extremidades enterradas abaixo da linha do solo (JOHNSEN et al, 1999). O peso dos cabos cria um desafio para a sua recuperação porque necessitariam de um grande carretel, junto ao conjunto de guia linear de aço revestido (motores hidráulicos revestidos de borracha que capturam o cabo e o empurram através da ferramenta). Se removidos, o processo envolveria a união do cabo a um guincho de recuperação por mergulhadores. A extremidade do cabo seria recuperada através de um motor, movimentando-o até a embarcação de recuperação, onde uma tesoura hidráulica seria utilizada para secionar o cabo e, finalmente, armazená-lo para o transporte. [010] Thus, according to the current technique decommissioning of pipelines is necessary in order to minimize the possible environmental impacts on the site. The options for removal and disposal of pipes and cables are not provided for in any current international legislation (FERREIRA & SUSLICK, 2000). According to Gerwick (1986), most of the pipelines are installed with the bottom towing technique, the pipes are welded ashore, positioned by temporary buoys and subsequently carried to the sea by barges. Many pipelines are pulled in twos or threes to the offshore production structure. After the tow is completed, the buoys are removed by divers, ROVs or boats carrying sweep wires. The bottom towing method is important for the decommissioning process because pull sleds used at the end of the pipeline are usually left near the platform. The removal process should consider the arrangement of these sleighs and any lines remaining after temporary flotation has been removed from the pipelines. Power cables, which run from the coast to the offshore production structure, are shielded with one or two layers of steel wire, having high voltage cables designed to carry over 30,000 Volts. These cables are between 4 and 6 inches in diameter. Submarine power cables, when buried or simply left on the sea floor, present no danger to vessels. In Norway, for example, they have typically been decommissioned and abandoned in place with the ends buried below the ground line (JOHNSEN et al, 1999). The weight of the cables creates a challenge for their recovery because they would need a large spool next to the coated steel linear guide assembly (rubber coated hydraulic motors that capture the cable and push it through the tool). If removed, the process would involve attaching the cable to a diver recovery winch. The end of the cable would be retrieved through a motor, moving it to the recovery boat, where hydraulic scissors would be used to section the cable and finally store it for transportation.
[01 1 ] Deve-se ainda considerar a disponibilidade de equipamentos e embarcações especiais para a execução de descomissionamento dos dutos e equipamentos submarinos. Altos custos para desmobilização se comparados aos custos de instalação de um novo campo petrolífero, sendo esta operação somente custos afundados sem nenhum tipo de recuperação futura para operadora. [01 1] Consideration should also be given to the availability of special equipment and vessels for decommissioning of subsea pipelines and equipment. High demobilization costs compared to the installation costs of a new oilfield, this operation being only sunk costs with no future recovery for the operator.
Técnica Relacionada Related Technique
[012] Não existe histórico de dispositivos que tem por finalidade em uma só técnica e equipamento, instalação de ferramenta de corte e estanqueidade para descomissionamento de dutos em geral e umbilicais submarinos sem impactar o meio no qual estes equipamentos estão inseridos. [012] There is no history of devices that have the purpose of a single technique and equipment, installation of cutting tool and tightness for decommissioning of ducts in general and underwater umbilicals without impacting the environment in which these equipment are inserted.
[013] Atual invenção foi desenvolvida a partir da filosofia de realizar o desmembramento e estanqueidade de linhas em geral e umbilicais a serem deixadas no leito marinho sem a necessidade de lavagem, reboque e içamento conforme já mencionado anteriormente. [013] The present invention was developed from the philosophy of performing the dismemberment and tightness of general and umbilical lines to be left in the seabed without the need for washing, towing and hoisting as previously mentioned.
[014] Neste sentido foi desenvolvido um método com uso de abraçadeira bipartida, prensa hidráulica e lâmina de corte integrados em um só equipamento, causando no duto ou umbilical uma deformação plástica dos materiais para estanqueidade do trecho e posterior corte e divisão deste trecho formando segmentos independentes e estanques. As referências desta tecnologia e adoção da estrutura do equipamento baseada em abraçadeiras providos com selos, ambos bipartidos que são aplicados em torno do duto a ser seccionado que trabalha somente com de reparo de linhas (Patente BR 1 1 2012 013665 8; Patente BR 102014002292-9 A2). Vantagens que este método se propõe alcançar são os seguintes: [014] In this sense a method was developed with the use of split clamp, hydraulic press and cutting blade integrated in one equipment, causing in the duct or umbilical a plastic deformation of materials for tightness of the stretch and subsequent cutting and division of this stretch forming segments. independent and watertight. References of this technology and adoption of the equipment structure based on sealed clamps, both split which are applied around the duct to be sectioned which works only with line repair (Patent BR 1 1 2012 013665 8; Patent BR 102014002292- 9 A2). Advantages that this method aims to achieve are as follows:
• Reduzir a necessidade de embarcações especiais tipo PLSV (Pipe Laying Support Vessel) e sondas de perfuração; • Reduce the need for special Pipe Laying Support Vessel (PLSV) type vessels and drill rigs;
• Simplificar consideravelmente o procedimento de descomissionamento e manutenção dos poços de produção de hidrocarbonetos e de injeção de água; • Simplify considerably the decommissioning and maintenance procedure of hydrocarbon production and water injection wells;
• Eliminar a necessidade de dupla barreira antes da árvore de natal molhada; • Eliminate the need for double barriers before the wet Christmas tree;
• Eliminar a necessidade de estanqueidade da árvore de natal molhada para desconexão das linhas e umbilicais; • Eliminate the need for watertightness of the wet Christmas tree to disconnect the lines and umbilicals;
• Eliminar a necessidade de lavar as linhas antes da desconexão com a árvore de natal molhada; • Eliminate the need to wash lines before disconnecting with wet Christmas tree;
• Eliminar a necessidade do uso de PLSV para retirada de árvore de natal molhada tipo MLF não estanque. • Eliminate the need to use PLSV to remove non-watertight wet Christmas tree.
• Reduzir a dependência em relação aos fornecedores de tramos e conectores. • Reduce dependence on branch suppliers and connectors.
Sumário de Invenção Relacionada Summary of Related Invention
[015] A invenção compreende um método para descomissionamento de linhas e umbilicais e ferramenta a ser utilizada, seguindo as etapas abaixo:  [015] The invention comprises a method for decommissioning lines and umbilicals and a tool to be used by following the steps below:
• Levantamento visual das condições do duto ou umbilical a ser manutenido ou descomissionado via ROV; • Visual survey of duct or umbilical conditions to be maintained or decommissioned via ROV;
• Levantamento dos parâmetros dimensionais do duto ou umbilical a ser descomissionado via ROV; • Survey of dimensional parameters of the duct or umbilical to be decommissioned via ROV;
• Promover em terra a fabricação da Ferramenta adaptada aos diâmetros a serem designados; • Promote on land the manufacture of the Tool adapted to the diameters to be designated;
• Dispor o material e acessório na embarcação; • Arrange the material and accessory in the vessel;
• Dispor de ROV (Veículo submarino operado remotamente); • Have ROV (remotely operated underwater vehicle);
• Descer a ferramenta de instalação até o duto ser descomissionado dentro do tempo determinado; • Seguir o procedimento de instalação uso da ferramenta presente nesta descrição detalhada da invenção, com acompanhamento de pessoal qualificado do desenvolvedor deste método relacionado; • Lower the installation tool until the pipeline is decommissioned within the given time; • Follow the installation procedure using the tool present in this detailed description of the invention, accompanied by qualified personnel of the developer of this related method;
• Preparativos de Instalação, uso e desmobilização da ferramenta; • Preparation of installation, use and demobilization of the tool;
• Segmentação e estanqueidade das linhas descomissionadas ou a serem manutenidas; • Segmentation and tightness of decommissioned or to be maintained lines;
• Içamento da ferramenta e desmobilização de ROV e embarcação. • Tool lift and ROV and vessel demobilization.
Descrição detalhada da Invenção Detailed Description of the Invention
[016] O método de segmentação e estanqueidade de duto e umbilical a ser descomissionado e ferramenta, objeto da presente invenção, foi desenvolvido a partir de pesquisas que visam criar uma alternativa aos procedimentos existentes eliminando a necessidade de içamento e puxamento via PLSV do trecho da linha a ser descomissionada ou substituída, não provocando danos irreparáveis aos ecossistemas existentes e nativos nos locais onde encontram-se os dutos e equipamentos submarinos a serem descomissionados ou manutenidos. [016] The decommissioning and tool duct and umbilical segmentation and tightness method, object of the present invention, was developed from researches that aim to create an alternative to the existing procedures eliminating the need for lifting and pulling via the PLSV stretch line to be decommissioned or replaced, causing no irreparable damage to existing and native ecosystems where undersea pipelines and equipment are to be decommissioned or maintained.
[017] Na etapa 1 , levantamento visual das condições do duto ou umbilical a ser manutenido ou descomissionado via ROV. [017] In step 1, visual survey of duct or umbilical conditions to be maintained or decommissioned via ROV.
[018] As informações fornecidas nesta etapa também são fundamentais para dimensionar os equipamentos a serem usados na intervenção. [018] The information provided in this step is also critical for sizing the equipment to be used in the intervention.
[019] Este e outros levantamentos “em loco” só podem ser feitos por ROV (Veículo submarino operado remotamente). [019] This and other on-site surveys can only be done by ROV (remotely operated submarine vehicle).
[020] Na etapa 2, manufatura da ferramenta de corte e estanqueidade para dutos e umbilicais a serem descomissionados e manutenidos. [020] In step 2, manufacture of the cutting and tightness tool for ducts and umbilicals to be decommissioned and maintained.
[021 ] A mesma será fabricada em terra de acordo com os parâmetros abaixo: [021] It will be manufactured on land according to the following parameters:
[022] Ser fabricada em Aço Carbono com revestimento em Epóxi, Aço Liga, Aço[022] Made of Carbon Steel with Epoxy Coating, Alloy Steel, Steel
Inox e Super Duplex. [023] Ser provida com orifícios dispostos circunferencialmente pela abraçadeira afastados entre si e distribuídos ao longo da superfície de cada meia seção da abraçadeira bipartida. Inox and Super Duplex. [023] Be provided with holes circumferentially disposed by the clamp spaced apart and distributed along the surface of each half section of the split clamp.
[024] As braçadeiras fabricadas envolvem processos de fabricação mais simples e podem usar materiais mais prontamente disponíveis, tais como, placa e tubo. Todavia, a fabricação de uma abraçadeira envolve grandes soldas estruturais que devem ser capazes de resistir à carga de separação total e manter a rigidez da braçadeira. As soldas estruturais grandes muitas vezes resultam em um grau de distorção e requerem que a usinagem adicional e processos de tratamento térmico pós-soldagem sejam realizados, de modo que as abraçadeiras fabricadas também envolvem um tempo de execução significativo. [024] Fabricated clamps involve simpler manufacturing processes and may use more readily available materials such as plate and tube. However, the manufacture of a clamp involves large structural welds that must be able to withstand the full separation load and maintain the stiffness of the clamp. Large structural welds often result in a degree of distortion and require additional machining and post weld heat treatment processes to be performed, so fabricated clamps also involve significant lead time.
[025] Esta ferramenta composta por abraçadeira para operação é requerida utilização de ROV devido profundidade da operação das linhas submarinas em questão, distribuir e operar as braçadeiras. Como tal, a consideração deve ser fornecida durante o projeto e fabricação de tais braçadeiras a fim de que elas sejam adequadas ao uso de ROV. Por meio de exemplo, ao converter uma braçadeira de manga dividida para a operação de ROV, os tensionadores de parafusos sacrificiais podem ser proporcionados para operar o aparafusamento, como um resultado disto, um mecanismo separado é requerido para travamento na pré-tensão de parafuso via ROV e permite que o fornecimento hidráulico seja separado. [025] This tool consisting of clamp for operation is required to use ROV due to the depth of operation of the subsea lines concerned, to distribute and operate the clamps. As such, consideration should be given during the design and manufacture of such clamps so that they are suitable for ROV use. For example, when converting a split sleeve clamp for ROV operation, sacrificial bolt tensioners may be provided for bolting operation, as a result of this, a separate mechanism is required for locking in bolt pretension via ROV and allows the hydraulic supply to be separated.
[026] A disposição de interface de tubo, de acordo com as modalidades particulares da presente invenção, compreende adicionalmente uma etapa externa de cada vedação que corresponde a uma etapa oposta na face de acoplamento. The pipe interface arrangement, according to the particular embodiments of the present invention, further comprises an external stage of each seal corresponding to an opposite stage in the coupling face.
[027] Nas modalidades preferidas, uma disposição de interface de tubo compreende elementos de vedação internos e externos adaptados para localização entre o diâmetro interno da abraçadeira e a parede do tubo. Os elementos de vedação podem ter qualquer forma ou construção adequada. Os elementos de vedação, por exemplo, podem compreender elementos de vedação elastoméricos ou vedações por compressão. In preferred embodiments, a pipe interface arrangement comprises internal and external sealing elements adapted for location between the inside diameter of the clamp and the wall of the pipe. The sealing elements may be of any suitable shape or construction. The sealing elements, for example, may comprise elastomeric sealing elements or compression seals.
[028] O travamento pode ter qualquer forma ou construção adequada. Nas modalidades particulares, o travamento pode compreender elementos de travamento internos e externos. Os elementos de travamento podem compreender os travamentos cónicos. [028] The lock may be of any suitable shape or construction. In particular embodiments, the locking may comprise locking elements internal and external. The locking elements may comprise the conical locks.
[029] De maneira benéfica, as disposições de interface de tubo, de acordo com modalidades da presente invenção, dispensam a necessidade de um travamento de tensionamento de parafuso secundário à medida que, de outro modo, pode ser requerido em disposições convencionais e, portanto, são particularmente vantajosas em posicionamentos submarinos. Beneficially, pipe interface arrangements in accordance with embodiments of the present invention dispenses with the need for secondary bolt tensioning locking as may otherwise be required in conventional arrangements and therefore , are particularly advantageous in underwater positioning.
[030] Descobriu-se que um modo de falha para as braçadeiras tradicionais consiste no efeito da temperatura nas vedações elastoméricas. Em particular, descobriu-se que as temperaturas relativamente altas fazem com que os elementos de vedação expandam e extrudem em folgas de projeto. Quando a temperatura reduz novamente, entretanto, a vedação pode não se recuperar totalmente resultando em uma trajetória de vazamento para o fluido. A disposição de interface de tubo, de acordo com modalidades particulares da presente invenção, pode compreender adicionalmente um elemento resiliente adaptado para localização entre os elementos de vedação. Em uso, o elemento resiliente é adaptado para manter uma força de carga nas vedações enquanto permite a expansão induzida por temperatura [030] A failure mode for traditional clamps has been found to be the effect of temperature on elastomeric seals. In particular, relatively high temperatures have been found to cause the sealing elements to expand and extrude in design clearances. When the temperature drops again, however, the seal may not fully recover resulting in a leak path to the fluid. The pipe interface arrangement according to particular embodiments of the present invention may further comprise a resilient member adapted for location between the sealing members. In use, the resilient element is adapted to maintain a loading force on the seals while allowing temperature induced expansion.
[031 ] O elemento resiliente pode compreender um elemento de mola proporcionado entre um anel tubular de vedação, cuja localização do elemento de mola no anel entre os elementos de vedação assegura que estes possam ser mantidos isolados, por exemplo, do produto de tubulação e/ou água do mar. The resilient element may comprise a spring element provided between a tubular sealing ring, whose location of the spring element in the ring between the sealing elements ensures that they can be kept insulated, for example, from the tubing product and / or sea water.
[032] Deve-se entender que os recursos definidos acima, de acordo com qualquer aspecto da presente invenção, podem ser utilizados sozinhos ou em combinação com qualquer outro recurso definido, em qualquer outro aspecto da invenção It is to be understood that the features defined above according to any aspect of the present invention may be used alone or in combination with any other features defined in any other aspect of the invention.
[033] No interior da câmara que integra a parte estrutural da ferramenta, está instalada uma prensa de alta capacidade com uma cavidade central que se desloca horizontalmente, movida por servo mecanismos hidráulicos (pistões operados por ROV) para movimentação da prensa. Ainda no interior da estrutura da ferramenta, uma lâmina de corte estática está localizada no lado oposto da prensa, na posição de fim de curso da prensa, a lâmina de corte descrita acima, se aloja totalmente no interior da cavidade da prensa quando esta estiver em fim de curso. [034] Complementam a ferramenta, os painéis para acesso e controle dos mecanismos de abertura e fechamento da ferramenta (abraçadeira), além de acesso e controle do mecanismo da prensa hidráulica via circuitos hidráulicos através de intervenção do ROV. [033] Inside the chamber that integrates the structural part of the tool, a high capacity press with a horizontally moving central cavity, driven by hydraulic servo mechanisms (ROV-operated pistons) is installed to move the press. Still within the tool frame, a static cutter blade is located on the opposite side of the press, in the end-of-stroke position of the press, the cutter blade described above lodges fully within the press cavity when it is in use. end of course. [034] The tool, panels for access and control of the tool opening and closing mechanisms (clamp), as well as access and control of the hydraulic press mechanism via hydraulic circuits through ROV intervention complement the tool.
[035] Na etapa 3, procedimento de instalação e uso da ferramenta:  [035] In step 3, procedure for installing and using the tool:
• Uma embarcação com A-frame, ou guincho, ou guindaste. • An A-frame vessel, or winch, or crane.
• A embarcação deverá ter um ROV acoplado que opera em águas profundas com ferramentas hidráulicas e tenha capacidade de fornecimento de fluído hidráulico • The vessel shall have a coupled ROV that operates in deep water with hydraulic tools and is capable of providing hydraulic fluid.
• Uma spreadbar deverá ser posicionada no equipamento de içamento com cabos de aço acoplados em suas extremidades a ferramenta; sendo possível a instalações de flutuadores na spreadbar. • A spreadbar should be positioned on the lifting equipment with wire ropes attached at its ends to the tool; being possible to install float on the spreadbar.
• O conjunto deverá ser posicionado pelo barco na coordenada georreferenciada do ponto da linha a ser seccionada. • The assembly must be positioned by the boat at the georeferenced coordinate of the point of the line to be sectioned.
• O ROV deve ser dotado de ferramenta de dragagem, direcionado ao ponto de corte da linha onde deverá realizar a dragagem do leito marinho compatível com dimensão inferior da ferramenta. • The ROV must be equipped with a dredging tool, directed to the line cut point where the seabed should be dredged compatible with the smaller tool dimension.
• O ROV retorna à embarcação para a desconexão da ferramenta de dragagem, e equipado com acumuladores hidráulicos para realizar as operações de torqueamento dos parafusos (10), injeção de fluído hidráulico de abertura e fechamento da ferramenta (Figura 1 ) e abertura e fechamento de prensagem dos cilindros de prensagem e corte do duto (1 ). • The ROV returns to the vessel for dredging tool disconnection, and equipped with hydraulic accumulators to perform bolt torquing operations (10), tool opening and closing hydraulic fluid injection (Figure 1) and pressing the duct pressing and cutting cylinders (1).
• O conjunto é descido pelo equipamento de içamento do barco e orientado pelo ROV. • The assembly is lowered by the boat's hoisting equipment and driven by the ROV.
• No ponto secção da linha o ROV posiciona a ferramenta pelas alças (12) e o equipamento de içamento desce até tocar o duto onde alivia a tensão do cabo. [036] Na etapa 4, procedimento de operação da ferramenta: • At the section section of the line the ROV positions the tool by the handles (12) and the lifting equipment descends until it touches the duct where the cable tension is relieved. [036] In step 4, tool operation procedure:
• O ROV conecta (4) no painel da ferramenta pressurizando os cilindros de fechamento da ferramenta, o ROV aciona o override do painel de controle atuando o cilindro hidráulico de fechamento da ferramenta, assim esta abraça o tubo.  • The ROV connects (4) to the tool panel by pressurizing the tool closure cylinders, the ROV drives the control panel override by actuating the hydraulic tool closure cylinder, so the tool closes the tube.
• O ROV aperta e torqueia os parafusos (10) em sequência predefinidas conforme marcado na ferramenta (Figura 1 ). • ROV tightens and torque the bolts (10) in predefined sequence as marked on the tool (Figure 1).
• O ROV fecha o override de acionamento dos cilindros de fechamento da ferramenta (03) e desconecta a ferramenta hidráulica. • The ROV closes the drive override of the tool closing cylinders (03) and disconnects the hydraulic tool.
• O ROV conecta a ferramenta hidráulica na linha dos cilindros hidráulicos da prensa para amassamento e corte (14) do duto, abre o override e segmentação das linhas descomissionadas. • The ROV connects the hydraulic tool to the line of the duct kneading and cutting press hydraulic cylinders (14), opens the override and segmentation of the decommissioned lines.
• O ROV atua o cilindro da prensa até a indicação do painel da ferramenta (4) no medidor de fim de curso. • The ROV actuates the press cylinder until the tool panel (4) is indicated on the limit switch.
• O ROV alivia a pressão do cilindro observando-se a indicação no medidor do painel ada ferramenta, fecha o override e desconecta a ferramenta hidráulica do painel da ferramenta. • The ROV relieves cylinder pressure by observing the indication on the tool panel gauge, closes the override, and disconnects the power tool from the tool panel.
[037] Na etapa 5, procedimento de desinstalação da ferramenta:  [037] In step 5, uninstall tool procedure:
• O ROV solta os parafusos (10) em sequência predefinidas conforme marcado na ferramenta (Figura 1 ).  • The ROV loosens the screws (10) in predefined sequence as marked on the tool (Figure 1).
• O ROV conecta o acoplamento/engate rápido hidráulico no painel da ferramenta pressurizando os cilindros de fechamento da ferramenta, o ROV aciona o override do painel de controle aliviando o cilindro hidráulico de fechamento da ferramenta, assim esta se abre liberando as 2 partes de tubo seccionado. • ROV connects hydraulic coupling / quick coupling to tool panel by pressurizing tool closing cylinders, ROV triggers control panel override relieving hydraulic tool closing cylinder, thus opening free of 2 pipe pieces sectioned.
• Tensiona o cabo de içamento da ferramenta içando a até o barco. Descrição dos Desenhos • Tensiones the lifting cable from the tool by lifting it to the boat. Description of Drawings
[038] Estes e outros aspectos da presente invenção serão descritos agora, com referência aos desenhos em anexo: These and other aspects of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings:
[039] Na Figura 1 , vista superior da Ferramenta para Segmentação e Estanqueidade de Dutos em Geral e Umbilicais, indicando o mecanismo de abraçadeira e prensagem de dutos, composto de Duto a Ser Seccionado (1 ), Flange Bipartido (2), Cilindro Hidráulico de Atuação do Braço Articulado de Fechamento do Equipamento (3), Painel de Controle da Prensa e Braço Articulado de Fechamento do Equipamento (Composto de 1 medidor de fim de curso, 2 Override’s e 3 válvulas de bloqueio) (4), Cilindro Hidráulico de Atuação da Prensa (6), Tampa Superior da Estrutura Bipartida (7), Tampa Inferior da Estrutura Bipartida (8), Olhais para Içamento da Estrutura da Ferramenta (9), Parafuso Sextavado Torqueavel por ROV (10), Parafuso para Fixação de Elementos da Estrutura da Câmara da Prensa (1 1 ), Parafuso para Fixação de Flanges bipartidos (17). [039] In Figure 1, top view of the General and Umbilical Pipeline Segmentation and Tightness Tool, indicating the pipe clamping and pressing mechanism, Duct to be Sectioned (1), Split Flange (2), Hydraulic Cylinder Clamping Arm Actuator (3), Press Control Panel and Equipment Clamping Arm Actuator (Composed of 1 limit switch, 2 Override's and 3 shutoff valves) (4), Hydraulic Cylinder Press Actuation (6), Split Frame Top Cover (7), Split Frame Lower Cover (8), Tool Frame Lift Eyes (9), ROV Lockable Screw (10), Element Fixation Screw of Press Chamber Frame (1 1), Split Flange Bolt (17).
[040] Na Figura 2, vista lateral da Ferramenta para Segmentação e Estanqueidade de Dutos em Geral e Umbilicais, indicando o mecanismo de abraçadeira e prensagem de dutos, composto de Cilindro Hidráulico de Atuação do Braço Articulado de Fechamento do Equipamento (3), Estrutura da Câmara da prensa da Ferramenta (5), Alça de Manipulação para ROV (12), Braço Articulado de Fechamento do Equipamento (18), Sapata da Estrutura da Ferramenta (19).  [040] In Figure 2, side view of the General and Umbilical Pipeline Segmentation and Tightness Tool, indicating the pipe clamping and pressing mechanism, composed of the Equipment Closing Articulated Arm Hydraulic Cylinder (3), Structure Tool Press Chamber (5), ROV Handle Handle (12), Equipment Closure Swing Arm (18), Tool Frame Shoe (19).
[041 ] Na Figura 3, vista lateral em corte da Ferramenta para Segmentação e Estanqueidade de Dutos em Geral e Umbilicais, indicando o mecanismo de selagem, composto da 0'Ring para dupla selagem do Acoplamento (16). [041] In Figure 3, sectional side view of the General and Umbilical Pipeline Segmentation and Tightness Tool, indicating the sealing mechanism, composed of the Coupling Double Sealing 0 ' Ring (16).
[042] Na Figura 4, vista superior em corte da Ferramenta para Segmentação e Estanqueidade de Dutos em Geral e Umbilicais, indicando composta por Tampa Superior da Estrutura Bipartida (7), Selo Mecânico ou Hidráulico bipartido (13), Prensa Hidráulica com Cavidade Central para Lâmina de Corte (14), Lâmina de Corte Fixa (15). Referências Bibliográficas [042] In Figure 4, top cross-sectional view of the General and Umbilical Pipeline Segmentation and Tightness Tool, indicating composed of Split Frame Top Cover (7), Split Mechanical or Hydraulic Seal (13), Central Cavity Hydraulic Press for Cutting Blade (14), Fixed Cutting Blade (15). Bibliographic references
[043] AGÊNCIA NACIONAL DO PETRÓLEO(ANP) http://www.anp.gov.br. Acesso em 15/09/2007.  [043] NATIONAL OIL AGENCY (ANP) http://www.anp.gov.br. Access on 09/15/2007.
[044] FERREIRA, D.F. Anticipating impacts of financial assurance requirements for offshore decommissioning: a decision model for the oil industry. Tese (Doutorado em Ciências). Campinas: Programa de Pós-Graduação em Geociências, UNICAMP, 2003.  [044] FERREIRA, D.F. Anticipating impacts of financial assurance requirements for offshore decommissioning: a decision model for the oil industry. Thesis (Doctorate in Sciences). Campinas: Graduate Program in Geosciences, UNICAMP, 2003.
[045] FERREIRA, D. F.; SUSLICK, S.B. A new approach for accessing offshore decommissioning: a decision model for performance bonds. In: V International Conference on Health, Safety and Environmental in Oil and Gas Exploration and Production.: SPE, 2000.  [045] FERREIRA, D. F .; SUSLICK, S.B. A new approach for accessing offshore decommissioning: a decision model for performance bonds. In: V International Conference on Health, Safety and Environmental in Oil and Gas Exploration and Production .: SPE, 2000.
[046] GERWICK, B.C. Offshore structures: design and construction. New Jersey: John Wiley & Sons, Inc., 1986.  [046] GERWICK, B.C. Offshore structures: design and construction. New Jersey: John Wiley & Sons, Inc., 1986.
[047] GRIFFIN JR., W.S. International developments: lessons learned and need for public input. In: Proceedings: Public workshop - Decommissioning and removal of oil and gas facilities offshore Califórnia: recent experiences and future deepwater challenges. Califórnia: Minerais Management Service (MMS), Califórnia State Lands Commission, 1997.  [047] GRIFFIN JR., W.S. International developments: lessons learned and need for public input. In: Proceedings: Public workshop - Decommissioning and removal of offshore oil and gas facilities California: recent experiences and future deepwater challenges. California: Minerals Management Service (MMS), California State Lands Commission, 1997.
[048] JOHNSEN, E.; et. al. The final disposal of disused pipelines and cables. Oslo: Ministry of Petroleum and Energy, 1999.  [048] JOHNSEN, E .; et. al. The final disposal of disused pipelines and cables. Oslo: Ministry of Petroleum and Energy, 1999.
[049] RUIVO, F. M. Descomissionamento de sistemas de produção offshore. Dissertação Mestrado em Ciências e Engenharia de Petróleo. Campinas: Programa de Pós-Graduação em Ciências e Engenharia de Petróleo, UNICAMP, 2001.  [049] RUIVO, F. M. Decommissioning of offshore production systems. Dissertation Master in Petroleum Sciences and Engineering. Campinas: Graduate Program in Petroleum Science and Engineering, UNICAMP, 2001.

Claims

REIVINDICAÇÕES
1. MÉTODO DE UTILIZAÇÃO E FERRAMENTA PARA SEGMENTAÇÃO E ESTANQUIEDADE DE DUTOS EM GERAL E UMBILICAIS PARA MANUTENÇÃO E DESCOMISSIONAMENTO DE LINHAS SUBMARINAS, é CARACTERIZADO POR oferecer as seguintes funcionalidades como levantamento visual das condições do duto ou umbilical a ser manutenido ou descomissionado via ROV, levantamento dos parâmetros dimensionais do duto ou umbilical a ser descomissionado via ROV, promover em terra a fabricação da ferramenta adaptada aos diâmetros a serem designados conforme as especificações de engenharia da presente invenção (vide desenhos da ferramenta na seção descrição detalhada da invenção), dispor o material e acessório requerido para a operação na embarcação conforme procedimento de instalação e operação da presente invenção, dispor de ROV (veículo submarino operado remotamente) e starbar, descer a ferramenta de instalação até o duto ser descomissionado dentro do tempo determinado seguindo o procedimento de instalação e uso da ferramenta presente na descrição detalhada da presente invenção com acompanhamento de pessoal qualificado do desenvolvedor deste método relacionado, realizar preparativos de Instalação e uso com a execução da operação de segmentação e estanqueidade das linhas descomissionadas ou a serem manutenidas, desmobilização e içamento da ferramenta e desmobilização do ROV e da embarcação. 1. METHOD OF USE AND TOOL FOR DIMMING AND SEALING OF GENERAL AND UMBILICAL DUCTS FOR MAINTENANCE AND UNDERWRITING OF UNDERWATER LINES, IS CHARACTERIZED FOR offering the following features as visual survey of the conditions of the pipeline or umbilical to be maintained or decommissioned via ROV of the dimensional parameters of the duct or umbilical to be decommissioned via ROV, promote on-ground tool manufacturing adapted to the diameters to be designated according to the engineering specifications of the present invention (see tool drawings in the detailed description section of the invention), arrange the material and accessory required for operation on the boat according to the installation and operation procedure of the present invention, have ROV (remotely operated submarine vehicle) and starbar, lower the installation tool until the pipeline is decommissioned within the prescribed time following the installation procedure. installation and use of the tool present in the detailed description of the present invention with accompanying qualified personnel of the developer of this related method, perform preparations of Installation and use by performing the segmentation operation and tightness of the decommissioned or to be maintained lines, demobilization and lifting of the tool and demobilization of the ROV and the vessel.
2. MÉTODO DE UTILIZAÇÃO E FERRAMENTA PARA SEGMENTAÇÃO E ESTANQUIEDADE DE DUTOS EM GERAL E UMBILICAIS PARA MANUTENÇÃO E DESCOMISSIONAMENTO DE LINHAS SUBMARINAS, de acordo com a reivindicação principal CARACTERIZADO POR uso de ROV em função da profundidade do leito marinho para o levantamento das informações e inspeção dos dutos e umbilicais a serem manutenidos ou/e descomissionados (etapa 1 ). 2. METHOD OF USE AND TOOL FOR GENERAL AND UMBILICAL DUCT SEGMENT AND SEALING FOR MAINTENANCE AND UNDERWRITING OF UNDERWATER LINES, ACCORDING TO THE MAIN DECLARATION CHARACTERIZED BY ROV DEPARTMENT FOR SURVEYING INFORMATION AND INSPECTION ducts and umbilicals to be maintained or decommissioned (step 1).
3. MÉTODO DE UTILIZAÇÃO E FERRAMENTA PARA SEGMENTAÇÃO E ESTANQUIEDADE DE DUTOS EM GERAL E UMBILICAIS PARA MANUTENÇÃO E DESCOMISSIONAMENTO DE LINHAS SUBMARINAS de acordo com a reivindicação principal CARACTERIZADO POR manufatura da ferramenta conforme etapa 2 do descritivo obedecendo os seguintes parâmetros ser fabricada em Aço Carbono com revestimento em Epóxi, ser fabricada em Aço Liga, Aço Inox e Super Duplex, ser provida com orifícios dispostos longitudinalmente pela abraçadeira afastados entre si e distribuídos ao longo da superfície de cada meia seção da abraçadeira bipartida para alojamento de parafusos operados e tensionados por ROV, utilizar materiais prontamente disponíveis tais como placas e tubos, fabricação da abraçadeira através grandes soldas estruturais que devem ser capazes de resistir à carga de separação total e manter a rigidez da abraçadeira, usinagem adicional e processos de tratamento térmico pós-soldagem, abraçadeiras para operação de ROV conforme reivindicação 2 (as mesmas deverão ser adequadas ao uso de ROV para manuseio da ferramenta), elementos de vedação localizados longitudinalmente nas extremidades da ferramenta entre o diâmetro interno da abraçadeira e a parede do tubo, um segundo elemento vedação longitudinal e retilínea acima das vedações mencionadas acima e os elementos de vedação podem ter qualquer forma ou construção adequada e podem compreender elementos de vedação por elastômeros ou por compressão e vedação mecânica (metal-metal), no interior da câmara que integra a parte estrutural da ferramenta está instalada uma prensa de alta capacidade com uma cavidade central que se desloca horizontalmente movida por servo mecanismos hidráulicos (pistões operados por ROV) para movimentação da prensa e ainda no interior da estrutura da ferramenta uma lâmina de corte estática está localizada no lado oposto da prensa na posição de fim de curso da prensa sendo que a lâmina de corte descrita acima se aloja totalmente no interior da cavidade da prensa, complementam a estrutura da ferramenta os painéis para acesso e controle dos mecanismos de abertura e fechamento da ferramenta (abraçadeira), olhais distribuídos na parte superior da estrutura da ferramenta para descida até o leito marinho e içamento após o término da operação e controle do mecanismo da prensa hidráulica via circuitos hidráulicos através de intervenção do ROV. 3. METHOD OF USE AND TOOL FOR GENERAL AND UMBILICAL DUTY SEGMENTATION AND SEALING FOR MAINTENANCE AND UNDERWRITING OF THE UNDERWATER LINES according to the main claim DESCRIPTION OF THE MANUFACTURING OF THE TOOL according to the following parameters to be manufactured in Carbon Steel with Epoxy coating, to be manufactured from Alloy Steel, Stainless Steel and Super Duplex, to be provided with longitudinally disposed holes by the clamp spaced apart and distributed along the surface of each half section of the split clamp for ROV-operated and tensioned bolt housing, use readily available materials such as plates and tubes, fabrication of the clamp through large structural welds that must be able to withstand the full separation load and maintain clamp rigidity, additional machining and post-weld heat treatment processes, clamps for operation. ROV according to claim 2 (they must be suitable for use with ROV for tool handling), sealing elements located longitudinally at the ends of the tool between the inside diameter of the clamp and the pipe wall, a second longitudinal and straight sealing element above the aforementioned seals and sealing elements may be of any suitable shape or construction and may comprise elastomeric or compression sealing elements and mechanical sealing (metal-to-metal) within the chamber comprising the structural part of the tool is installed. a high capacity press with a horizontally moving central cavity driven by servo hydraulic mechanisms (ROV-operated pistons) for movement of the press and yet within the tool frame a static cutting blade is located on the opposite side of the press in position end of stroke of the press where the blade d and cutting described above is housed entirely within the press cavity, the tool structure is complemented by the panels for access and control of the tool opening and closing (clamp) mechanisms, eyes distributed at the top of the tool frame for descent to the seabed and hoisting after completion of operation and control of hydraulic press mechanism via hydraulic circuits through ROV intervention.
4. MÉTODO DE UTILIZAÇÃO E FERRAMENTA PARA SEGMENTAÇÃO E ESTANQUIEDADE DE DUTOS EM GERAL E UMBILICAIS PARA MANUTENÇÃO E DESCOMISSIONAMENTO DE LINHAS SUBMARINAS de acordo com a reivindicação principal CARACTERIZADO POR desenhos conforme figura 1 vista superior indicando o mecanismo de abraçadeira e prensagem de dutos, composto de Duto a Ser Seccionado (1 ), Flange Bipartido (2), Cilindro Hidráulico de Atuação do Braço Articulado de Fechamento do Equipamento (3), Painel de Controle da Prensa e Braço Articulado de Fechamento do Equipamento (Composto de 1 medidor de fim de curso, 2 Override’s e 3 válvulas de bloqueio) (4), Cilindro Hidráulico de Atuação da Prensa (6), Tampa Superior da Estrutura Bipartida (7), Tampa Inferior da Estrutura Bipartida (8), Olhais para Içamento da Estrutura da Ferramenta (9), Parafuso Sextavado Torqueavel por ROV (10), Parafuso para Fixação de Elementos da Estrutura da Câmara da Prensa (11 ), Parafuso para Fixação de Flanges bipartidos (17), figura 2 vista lateral do mecanismo de abraçadeira e prensagem de dutos, composto de Cilindro Hidráulico de Atuação do Braço Articulado de Fechamento do Equipamento (3), Estrutura da Câmara da prensa da Ferramenta (5), Alça de Manipulação para ROV (12), Braço Articulado de Fechamento do Equipamento (18), Sapata da Estrutura da Ferramenta (19), figura 3 vista lateral em corte indicando o mecanismo de selagem, composto da 0'Ring para dupla selagem do Acoplamento (16), e figura 4 vista superior em corte composta por Tampa Superior da Estrutura Bipartida (7), Selo Mecânico ou Hidráulico bipartido (13), Prensa Hidráulica com Cavidade Central para Lâmina de Corte (14), Lâmina de Corte Fixa (15). 4. METHOD OF USE AND TOOL FOR GENERAL AND UMBILICAL DUTY SEGMENTATION AND SEALING FOR UNDERWATER LINE MAINTENANCE AND DECOMMISSIONING According to the main claim. DESCRIPTION OF THE DRAWINGS shown in Figure 1 top view indicating the pipe clamping and pressing mechanism, composed of Duct to be Sectioned (1), Split Flange (2), Equipment Closure Link Arm Hydraulic Actuating Cylinder (3), Press Control Panel, and Equipment Closure Link Arm (Composed of 1 limit switch) , 2 Override's, and 3 Shutoff Valves) (4), Press Actuating Hydraulic Cylinder (6), Split Frame Top Cover (7), Split Frame Bottom Cover (8), Tool Frame Lift Eyes (9 ), ROV Torque Hex Screw (10), Bolt for Fastening Press Chamber Frame Elements (11), Bolt for Fixing Split Flanges ( 17), Figure 2 side view of pipe clamping and clamping mechanism, composed of Equipment Clamping Arm Hydraulic Actuating Cylinder (3), Tool Press Chamber Frame (5), ROV Handling Handle ( 12), Equipment Closure Link Arm (18), Tool Frame Shoe (19), figure 3 cross-sectional side view indicating sealing mechanism, composed of the 0 ' Ring for Double Sealing Coupling (16), and figure 4 sectional top view consisting of Split Frame Top Cover (7), Split Mechanical or Hydraulic Seal (13), Center Cavity Hydraulic Press for Cutting Blade (14), Fixed Cutting Blade (15).
5. MÉTODO DE UTILIZAÇÃO E FERRAMENTA PARA SEGMENTAÇÃO E ESTANQUIEDADE DE DUTOS EM GERAL E UMBILICAIS PARA MANUTENÇÃO E DESCOMISSIONAMENTO DE LINHAS SUBMARINAS de acordo com a reivindicação principal CARACTERIZADO POR um procedimento de instalação e utilização da ferramenta conforme segue na etapa 1 levantamento visual das condições do duto ou umbilical a ser manutenido ou descomissionado via ROV, estas informações são fundamentais para dimensionar os equipamentos a serem usados na intervenção, este e outros levantamentos“em loco” só podem ser feitos por ROV (veículo submarino operado remotamente), na etapa 3 o procedimento de instalação e uso da ferramenta consiste em uma embarcação com A-frame, ou guincho, ou guindaste, a embarcação deverá ter um ROV acoplado que opera em águas profundas com ferramentas hidráulicas e tenha capacidade de fornecimento de fluído hidráulico e uma spreadbar que deverá ser posicionada no equipamento de içamento com cabos de aço acoplados em suas extremidades à ferramenta sendo possível a instalações de flutuadores na spreadbar onde o conjunto deverá ser posicionado pelo barco na coordenada georreferenciada do ponto da linha a ser seccionada, o ROV deve ser dotado de ferramenta de dragagem direcionado ao ponto de corte da linha onde deverá realizar a dragagem do leito marinho compatível com dimensão inferior da ferramenta, o ROV retorna à embarcação para a desconexão da ferramenta de dragagem, o ROV equipado com acumuladores hidráulicos para realizar as operações de torqueamento dos parafusos (10) e injeção de fluído hidráulico de abertura e fechamento da ferramenta (Figura 1 ) e abertura e fechamento de prensagem dos cilindros de prensagem e corte do duto (1 ), o conjunto é descido pelo equipamento de içamento do barco e orientado pelo ROV, no ponto secção da linha o ROV posiciona a ferramenta pelas alças (12) e o equipamento de içamento desce até tocar o duto onde alivia a tensão do cabo, na etapa 4 o procedimento de operação da ferramenta consiste em o ROV conecta (4) no painel da ferramenta pressurizando os cilindros de fechamento da ferramenta, o ROV aciona o override do painel de controle atuando o cilindro hidráulico de fechamento da ferramenta, assim esta abraça o tubo e o ROV aperta e torqueia os parafusos (10) em sequência predefinidas conforme marcado na ferramenta (Figura 1 ), o ROV fecha o override de acionamento dos cilindros de fechamento da ferramenta (03) e desconecta a ferramenta hidráulica, o ROV conecta a ferramenta hidráulica na linha dos cilindros hidráulicos da prensa para amassamento e corte (14) do duto, abre o override e segmentação das linhas descomissionadas então o ROV atua o cilindro da prensa até a indicação do painel da ferramenta (4) no medidor de fim de curso, o ROV alivia a pressão do cilindro observando-se a indicação no medidor do painel da ferramenta, fecha o override e desconecta a ferramenta hidráulica do painel da ferramenta, na etapa 5 o procedimento de desinstalação da ferramenta consiste o ROV soltar os parafusos (10) em sequência predefinidas conforme marcado na ferramenta (Figura 1 ), o ROV conecta o acoplamento/engate rápido hidráulico no painel da ferramenta pressurizando os cilindros de fechamento da ferramenta, o ROV aciona o override do painel de controle aliviando o cilindro hidráulico de fechamento da ferramenta, assim esta se abre liberando as 2 partes de tubo seccionado, tensiona-se o cabo de içamento da ferramenta içando a até o barco. 5. METHOD OF USE AND TOOL FOR GENERAL AND UMBILICAL DUCTS SEGMENTATION AND SEALING FOR UNDERWATER LINE MAINTENANCE AND DECOMMISSIONING ACCORDING TO THE MAIN DECLARATION PROCEDURE AS FOLLOWS IN STEP 1 Visual survey of the conditions of the duct or umbilical to be maintained or decommissioned via ROV, this information is critical for sizing the equipment to be used in the intervention, this and other “on-site” surveys can only be done by ROV (remotely operated submarine vehicle), in step 3 o The tool installation and use procedure consists of an A-frame vessel, or hoist, or crane, the vessel shall have a coupled ROV that operates in deep water with hydraulic tools and is capable of supplying hydraulic fluid and a spreadbar that shall be positioned on the lifting equipment with wire ropes attached at its ends to the tool being If it is possible to install floats on the spreadbar where the set should be positioned by the boat at the georeferenced coordinate of the point of the line to be sectioned, the ROV should be equipped with a dredging tool directed to the line cut point where the seabed should be dredged. compatible with a smaller tool dimension, ROV returns to the vessel for dredging tool disconnection, ROV equipped with hydraulic accumulators to perform bolt torquing operations (10) and tool opening and closing hydraulic fluid injection (Figure 1) and cilin pressing opening and closing duct pressing and cutting lines (1), the assembly is lowered by the boat lifting equipment and guided by the ROV, at the section section of the line the ROV positions the tool by the handles (12) and the lifting equipment descends until it touches the duct where cable tension is relieved, in step 4 the tool operation procedure consists of the ROV connects (4) to the tool panel pressurizing the tool closing cylinders, the ROV triggers the control panel override by actuating the hydraulic cylinder the tool closes, and the ROV tightens and torque the bolts (10) in a predefined sequence as marked on the tool (Figure 1), the ROV closes the drive override of the tool closing cylinders (03) and disconnects the hydraulic tool, the ROV connects the hydraulic tool to the hydraulic cylinder line of the duct kneading and cutting press (14), opens the override and segmentation of the decommissioned lines then the ROV actuates the press cylinder to the tool panel indication (4) on the limit switch, the ROV relieves the cylinder pressure by observing the indication on the tool panel meter, closes the override and disconnects the tool panel hydraulic tool, in step 5 the tool uninstall procedure consists of the ROV loosening the bolts (10) in predefined sequence as marked on the tool (Figure 1), the ROV connects the hydraulic coupling / quick coupler to the tool panel pressurizing the tool closing cylinders, the ROV triggers the control panel override relieving the hydraulic cylinder from When the tool closes, it opens by releasing the 2 parts of the sectioned tube. The tool's lifting cable is tensioned by lifting it up to the boat.
6. MÉTODO DE UTILIZAÇÃO E FERRAMENTA PARA SEGMENTAÇÃO E ESTANQUIEDADE DE DUTOS EM GERAL E UMBILICAIS PARA MANUTENÇÃO E DESCOMISSIONAMENTO DE LINHAS SUBMARINAS de acordo com a reivindicação principal CARACTERIZADO POR referir o meio de afixação usado nas etapas 3, 4 e 5, ser selecionado entre parafusos, garras e dispositivos de engate rápido. 6. METHOD OF USE AND TOOL FOR GENERAL AND UMBILICAL DUTY SEGMENTATION AND SEALING FOR MAINTENANCE AND UNDERWRITING IN ACCORDANCE WITH THE MAIN DECLARATION CHARACTERIZED BY referring to the fixing medium used in steps 3, 4 and 5, to be selected from screws , claws and quick coupling devices.
7. MÉTODO DE UTILIZAÇÃO E FERRAMENTA PARA SEGMENTAÇÃO E ESTANQUIEDADE DE DUTOS EM GERAL E UMBILICAIS PARA MANUTENÇÃO E DESCOMISSIONAMENTO DE LINHAS SUBMARINAS de acordo com a reivindicação principal CARACTERIZADO POR um método a ser aplicável em dutos em geral e em umbilicais submarinos para qualquer lâmina d’água, sendo que acima de 300m com uma instalação remota realizada por um barco de apoio e ROV utilizados na indústria petrolífera e em outras aplicações submarinas. 7. METHOD OF USE AND TOOL FOR GENERAL AND UMBILICAL DUTY SEGMENTATION AND SEALING FOR UNDERWATER LINE MAINTENANCE AND DECOMMISSIONING ACCORDING TO A METHOD TO BE APPLICABLE TO UNDERGROUND DUCTS AND GENERAL DIMENSES above 300m with a remote installation by a support boat and ROV used in the oil industry and other subsea applications.
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