WO2019237167A1 - Device for removing hydrate in subsea equipment - Google Patents
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- WO2019237167A1 WO2019237167A1 PCT/BR2019/050209 BR2019050209W WO2019237167A1 WO 2019237167 A1 WO2019237167 A1 WO 2019237167A1 BR 2019050209 W BR2019050209 W BR 2019050209W WO 2019237167 A1 WO2019237167 A1 WO 2019237167A1
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Abstract
The invention relates to the control of hydrate formation in subsea equipment used for oil production. In this context, the invention provides a device for removing hydrate in subsea equipment, comprising a bell (1) having a bottom opening, wherein the bell (1) contains at least one heating element (3) and the bell (1) is designed to at least partially surround a piece of subsea equipment in which hydrate is to be controlled.
Description
“DISPOSITIVO PARA REMOÇÃO DE HIDRATO EM EQUIPAMENTOS SUBMARINOS” “HYDRATE REMOVAL DEVICE IN UNDERWATER EQUIPMENT”
CAMPO DA INVENÇÃO FIELD OF INVENTION
[0001 ] A presente invenção está relacionada a tecnologias de equipamentos submarinos de produção de petróleo. Mais particularmente, a presente invenção está relacionada a tecnologias para se combater a formação de hidrato em equipamentos submarinos de produção de petróleo. [0001] The present invention relates to subsea oil production equipment technologies. More particularly, the present invention relates to technologies for combating hydrate formation in subsea oil production equipment.
FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO BACKGROUND OF THE INVENTION
[0002] A produção de petróleo obtida de cada poço submarino é escoada, individualmente ou combinadamente com a produção de outros poços, através de linhas e risers submarinos até uma unidade de produção, por exemplo: um FPSO (Floating Production Storage Offloading). [0002] The oil production obtained from each subsea well is flowed individually or in combination with the production of other wells through subsea lines and risers to a production unit, for example: a Floating Production Storage Offloading (FPSO).
[0003] No entanto, na produção de petróleo em águas profundas existe risco de formação de hidrato, resultado do contato direto da água produzida com o gás natural, em condições, de alta pressão e baixa temperatura (por exemplo 20 Kg/cm2 e 4SC). However, in deepwater oil production there is a risk of hydrate formation as a result of the direct contact of water produced with natural gas under high pressure and low temperature conditions (eg 20 Kg / cm 2 and S 4 C).
[0004] Apesar dos méritos das diversas técnicas de produção de petróleo e prevenção de hidrato existentes, por vezes hidratos ocorrem sendo necessário o emprego de recursos navais, tais como embarcação sofisticada ou sonda, classificados e habilitados para receber hidrocarbonetos a bordo, para realizar operações de remediação de bloqueio de hidratos. Despite the merits of the various existing oil production and hydrate prevention techniques, hydrates sometimes occur requiring the use of naval resources such as a sophisticated vessel or rig, classified and qualified to receive hydrocarbons on board, to perform operations. hydrate block remediation.
[0005] Além do alto custo destes recursos navais é necessário aguardar a disponibilidade e movimentação dos mesmos, podendo se passar dezenas de dias até ser possível executar tais operações, o que causa grandes prejuízos nessas operações. In addition to the high cost of these naval resources it is necessary to wait for their availability and movement, and it may take dozens of days before such operations can be performed, which causes major losses in these operations.
[0006] Algumas soluções conhecidas do atual estado da técnica
serão apresentadas à luz dos documentos a seguir. Some known solutions of the current state of the art will be presented in the light of the following documents.
[0007] O documento WO2014059501 A1 revela uma ferramenta para remoção de formações de hidrato de gás indesejadas da superfície do equipamento de produção e exploração de petróleo submarino, que compreende um recipiente principal provido com uma caixa e mantendo o volume interno cheio de gases. WO2014059501 A1 discloses a tool for removing unwanted gas hydrate formations from the surface of subsea oil production and exploration equipment, which comprises a main container provided with a box and keeping the internal volume full of gases.
[0008] Este documento descreve adicionalmente que no interior do recipiente principal é provido um dispositivo laser ligado a um colimador de foco ajustável por um cabo, com o comprimento de onda emitido pelo laser entre 200nm e 930nm, de modo que, quando a radiação atinge o equipamento de exploração submarino, causa seu aquecimento, o que, por sua vez, aquece o hidrato através da condução, quebrando a formação de hidratação de dentro para fora. This document further describes that within the main container there is provided a laser device connected to a cable adjustable focus collimator with the laser emitted wavelength between 200nm and 930nm, so that when the radiation reaches Underwater exploration equipment causes it to heat up, which in turn heats the hydrate through driving, breaking the hydration formation from the inside out.
[0009] O documento WO2017048920A1 revela um sistema para prevenir a formação de hidrato em uma tubulação que inclui um invólucro de aquecedor, em que uma caixa do aquecedor tem um diâmetro externo dimensionado para se movimentar dentro da tubulação. Um conjunto de turbina é posicionado dentro da caixa do aquecedor. O conjunto da turbina tem uma pá que é rotacionada por um fluxo de fluido dentro da tubulação. WO2017048920A1 discloses a system for preventing hydrate formation in a pipe which includes a heater housing, wherein a heater housing has an outside diameter sized to move within the pipe. A turbine assembly is positioned within the heater housing. The turbine assembly has a blade that is rotated by a flow of fluid within the pipe.
[0010] Ainda de acordo com este documento, o aquecedor elétrico é posicionado dentro da caixa do aquecedor e está conectado eletricamente ao conjunto da turbina. Also according to this document, the electric heater is positioned within the heater housing and is electrically connected to the turbine assembly.
[001 1] O documento GB2341628A revela um sistema para remoção de bloqueio de dutos por hidrato usando calor e anticoagulante por meio de aquecimento de um plug em uma extremidade enquanto se aplica um anticoagulante na outra extremidade. Também é prevista a movimentação de uma fonte de calor através do plug, de uma extremidade à outra.
[0012] O documento WO2001050819A1 revela um sistema de aquecimento por micro-ondas incluindo um gerador de micro-ondas, uma tubulação de fluido e um conjunto guia de onda conectado ao gerador de micro-ondas. GB2341628A discloses a system for removing hydrate duct blockage using heat and anticoagulant by heating a plug at one end while applying an anticoagulant at the other end. It is also intended to move a heat source through the plug from one end to the other. WO2001050819A1 discloses a microwave heating system including a microwave generator, a fluid tubing and a waveguide assembly connected to the microwave generator.
[0013] De acordo com esse documento, o sistema de aquecimento por micro-ondas impede substancialmente bloqueios por hidrato na tubulação em distâncias estendidas do gerador de micro- ondas e também pode controlar simultaneamente um dispositivo posicionado remotamente em uma seção da tubulação. According to this document, the microwave heating system substantially prevents hydrate blockages in the pipe at extended distances from the microwave generator and can also simultaneously control a device positioned remotely in a section of the pipe.
[0014] O documento EP2225438B1 revela um método de remoção de hidrato em dutos que compreende o deslocamento de uma broca através do duto de modo que, quando a broca encontra a formação de hidrato, uma bomba bombeia fluido presente no local diretamente no contato da broca com o hidrato. EP2225438B1 discloses a hydrate removal method in ducts comprising moving a drill through the duct so that when the drill encounters hydrate formation, a pump pumps fluid present in place directly at the drill contact. with the hydrate.
[0015] O documento US8794332B2 revela um sistema de cabeça de poço para produzir hidrocarbonetos de uma formação subterrânea que inclui tubulares concêntricos que formam um anular. O anular é ventilado fluindo fluido do próprio anular através de uma linha de sangramento com uma válvula que é seletivamente aberta e fechada. À montante da válvula da linha de sangramento, a linha de sangramento é rotacionada de forma adjacente a uma linha de fluxo de produção. Como a temperatura do fluido na linha de fluxo de produção é maior do que a temperatura do anular, a linha de sangramento é aquecida. Assim, a formação de hidrato na linha de sangramento é inibida pela energia térmica que recebe da linha de fluxo de produção. US8794332B2 discloses a wellhead system for producing hydrocarbons of an underground formation that includes concentric tubulars that form an annular. The annular is ventilated by flowing fluid from the annular itself through a bleed line with a valve that is selectively open and closed. Upstream of the bleed line valve, the bleed line is rotated adjacent to a production flow line. Because the fluid temperature in the production flow line is higher than the annular temperature, the bleed line is heated. Thus, hydrate formation in the bleed line is inhibited by the thermal energy it receives from the production flow line.
[0016] O documento W02004083595A2 revela uma linha de produção para produzir hidrocarbonetos a partir de um poço submarino que é constituído por um umbilical compósito tubular substancialmente neutro e flutuante. A linha de produção descrita pode possuir um meio
de aquecimento elétrico dentro das paredes tubulares do umbilical composto tubular para evitar que hidratos se formem dentro da linha de produção e bloqueiem a linha de produção. W02004083595A2 discloses a production line for producing hydrocarbons from an underwater well which is composed of a substantially neutral and floating tubular umbilical composite. The production line described may have a medium heating within the tubular walls of the tubular umbilical compound to prevent hydrates from forming within the production line and blocking the production line.
[0017] O documento W02007055592A1 revela um sistema para evitar a formação de bloqueio por hidrato em uma linha de transporte de hidrocarbonetos, ou para remover tais bloqueios que já foram formados. Para tal, o documento utiliza um sistema de aquecimento por indução. W02007055592A1 discloses a system for preventing hydrate blockage formation in a hydrocarbon transport line, or for removing such blockages that have already been formed. To this end, the document uses an induction heating system.
[0018] De acordo com este documento, a energia para o sistema de aquecimento é fornecido pelo redirecionamento de energia a partir de uma fonte de energia, livre para fornecer energia devido ao desligamento de um sistema normalmente alimentado pela fonte de energia. According to this document, power to the heating system is provided by redirecting power from a power source, free to provide power due to the shutdown of a system normally powered by the power source.
[0019] O documento W02002016732A1 revela um dispositivo de aquecimento para prevenir a formação de hidratos de alcano em um componente de equipamento de produção de petróleo e gás submarino, que compreende cabo de aquecimento, uma fonte de energia elétrica e uma camada de isolamento. W02002016732A1 discloses a heating device for preventing the formation of alkane hydrates in a subsea oil and gas production equipment component comprising heating cable, an electrical power source and an insulation layer.
[0020] O documento WO2015004532A2 revela um método para o aquecimento de um duto para remover o depósito de hidrato no fundo do mar que envolve o direcionamento de luz de laser azul, a partir de aparelhos submarinos, para impactar na superfície exterior do duto para irradiar calor através duto contendo hidrato, com o objetivo de liquefazer o hidrato. WO2015004532A2 discloses a method for heating a duct to remove the hydrate deposit on the seabed that involves directing blue laser light from underwater devices to impact the outer surface of the duct to radiate. heat through a hydrate-containing duct for the purpose of liquefying the hydrate.
[0021 ] Na costa da Noruega são utilizadas estruturas que envolvem os equipamentos submarinos, porém com finalidade diversa, ou seja, proteger os equipamentos submarinos de danos devido a dispositivos de pesca. Exemplos deste tipo de estrutura podem ser encontrados nos pedidos de patente: WO 2016/085352 e US 4273472.
[0022] Assim, apesar de o estado da técnica já revelar uma grande diversidade de sistemas para combater a formação de hidrato em equipamentos submarinos de produção de hidrocarbonetos, esses sistemas são complexos, o que dificulta sua aplicação em uma série de aplicações. [0021] Offshore equipment structures are used off the coast of Norway, but for a different purpose, ie to protect underwater equipment from damage due to fishing devices. Examples of this type of structure can be found in patent applications: WO 2016/085352 and US 4273472. Thus, while the state of the art already discloses a wide variety of systems for combating hydrate formation in subsea hydrocarbon production equipment, these systems are complex, which makes their application difficult in a number of applications.
[0023] Em adição, esses sistemas não podem ser aplicados de forma eficiente no combate à formação de hidrato em equipamentos como as árvores de natal molhadas (ANM) devido ao seu formato. In addition, these systems cannot be effectively applied to combat hydrate formation in equipment such as wet Christmas trees (ANM) due to their shape.
[0024] Assim, o estado da técnica carece de um sistema de combate à formação de hidrato em equipamentos submarinos que seja de simples operação e que possibilite sua aplicação de forma eficiente em dispositivos de ANM. Thus, the state of the art lacks a system to combat hydrate formation in subsea equipment that is simple to operate and enables its efficient application in ANM devices.
[0025] Como será mais bem detalhado a seguir, a presente invenção visa a solução dos problemas do estado da técnica acima descrito de forma prática e eficiente. As will be further detailed below, the present invention aims at solving the prior art problems described above in a practical and efficient manner.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO SUMMARY OF THE INVENTION
[0026] O objetivo da presente invenção é o de prover um dispositivo para remoção de hidrato em equipamentos submarinos que compreenda um funcionamento simples e que possa ser aplicado para a remoção de hidratos de uma ANM. The object of the present invention is to provide a device for hydrate removal in subsea equipment which comprises simple operation and which can be applied for hydrate removal from an ANM.
[0027] De forma a alcançar o objetivo acima descrito, a presente invenção provê um dispositivo para remoção de hidrato em equipamentos submarinos compreendendo uma campânula com uma abertura inferior, em que a campânula compreende internamente pelo menos um elemento aquecedor, e em que a campânula é adaptada para envolver pelo menos parcialmente um equipamento submarino, no qual será combatido hidrato. In order to achieve the above described objective, the present invention provides a device for hydrate removal in subsea equipment comprising a bell with a lower opening, wherein the bell internally comprises at least one heating element, and wherein the bell It is adapted to surround at least partially underwater equipment in which hydrate will be fought.
[0028] A presente invenção soluciona em parte a dificuldade de identificar o local e extensão do hidrato no equipamento submarino, já
que o aquecimento é quase integral no equipamento submarino. [0028] The present invention partly addresses the difficulty of identifying the location and extent of hydrate in subsea equipment already that heating is almost integral to subsea equipment.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
[0029] A descrição detalhada apresentada adiante faz referência às figuras anexas e seus respectivos números de referência. The detailed description given below makes reference to the attached figures and their respective reference numbers.
[0030] A figura 1 ilustra uma vista de um dispositivo para remoção de hidrato em equipamentos submarinos sendo instalado em uma ANM de acordo com uma configuração opcional da presente invenção. Figure 1 illustrates a view of a device for hydrate removal in subsea equipment being installed in an ANM according to an optional embodiment of the present invention.
[0031] A figura 2 ilustra uma vista de um dispositivo para remoção de hidrato em equipamentos submarinos em posição assentada em uma ANM de acordo com uma configuração opcional da presente invenção. Figure 2 illustrates a view of a device for hydrate removal in subsea equipment in an ANM seated position according to an optional embodiment of the present invention.
[0032] A figura 3 ilustra o dispositivo para remoção de hidrato em equipamentos submarinos da figura 2 mantida um longo tempo sobre uma ANM, com a função de prover um isolamento térmico e eventual energização para mitigação de hidrato. Figure 3 illustrates the hydrate removal device on subsea equipment of Figure 2 held for a long time over an ANM, with the function of providing thermal insulation and eventual energization for hydrate mitigation.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0033] Preliminarmente, ressalta-se que a descrição que se segue partirá de uma concretização preferencial da invenção. Como ficará evidente para qualquer técnico no assunto, no entanto, a invenção não está limitada a essa concretização particular. First of all, it is emphasized that the following description will start from a preferred embodiment of the invention. As will be apparent to any person skilled in the art, however, the invention is not limited to that particular embodiment.
[0034] A figura 1 ilustra uma vista de um dispositivo 50 para remoção de hidrato em equipamentos submarinos sendo instalado por uma embarcação de apoio 14 em um equipamento submarino 6, opcionalmente uma ANM (Árvore de Natal Molhada), de acordo com uma configuração opcional da presente invenção. Figure 1 illustrates a view of a hydrate removal device 50 on subsea equipment being installed by a support vessel 14 on subsea equipment 6, optionally an ANM (Wet Christmas Tree) according to an optional configuration. of the present invention.
[0035] Observa-se que o dispositivo 50 para remoção de hidrato da invenção compreende uma campânula 1 com uma abertura inferior, em que a campânula 1 compreende internamente pelo menos um
elemento aquecedor 3. It is noted that the hydrate removal device 50 of the invention comprises a hood 1 with a lower aperture, wherein the hood 1 internally comprises at least one hood. heating element 3.
[0036] A abertura inferior e a campânula 1 podem compreender diversos tamanhos, em que a campânula é adaptada para envolver pelo menos parcialmente um equipamento submarino, no qual será combatido hidrato. The lower aperture and bell 1 may comprise various sizes, wherein the bell is adapted to surround at least partially an underwater equipment in which hydrate will be fought.
[0037] Opcionalmente, na campânula 1 podem ser instalados e integrados os seguintes componentes: pelo menos um selo inflável por água 2; pelo menos um conector guia 4; pelo menos um sensor de temperatura 5; pelo menos um hot stab 17; pelo menos um conector de potência 18; e pelo menos uma alça de içamento 19. Optionally, in bell 1 the following components may be installed and integrated: at least one water inflatable seal 2; at least one guide connector 4; at least one temperature sensor 5; at least one hot stab 17; at least one power connector 18; and at least one lifting strap 19.
[0038] Observa-se ainda que todos os elementos utilizados pelo sistema de produção de hidrocarbonetos são ilustrados, os quais: o conjunto de ANM 6, a cabeça de poço 7, a linha de produção 8, o umbilical eletro hidráulico 9, a linha de anular 10, a unidade de processamento (FPSO) 1 1 , o cabo de potência elétrica 12, e o cabo de içamento 13. Ainda são indicados o fundo do mar 15 e a superfície do mar 16, para facilitar a visualização da invenção. It is further noted that all elements used by the hydrocarbon production system are illustrated as follows: the ANM assembly 6, the wellhead 7, the production line 8, the electro hydraulic umbilical 9, the 10, the processing unit (FPSO) 11, the electric power cable 12, and the lifting cable 13. The bottom of the sea 15 and the surface of the sea 16 are further indicated for easy viewing of the invention.
[0039] Assim, a campânula 1 pode ser içada a partir da embarcação de apoio 14 com o auxílio de um cabo de içamento 13 fixado à alça de içamento 19. Desta forma, o posicionamento da campânula sobre o equipamento submarino 6 se dá de modo simples e rápido. Esse processo pode ser auxiliado por um mergulhador ou um ROV, o que será determinado a cada aplicação. Thus, the bell 1 can be lifted from the support vessel 14 with the aid of a lifting cable 13 attached to the lifting handle 19. In this way, the positioning of the bell on the subsea equipment 6 is thus possible. Simple and fast. This process can be assisted by a diver or ROV, which will be determined with each application.
[0040] Em adição, a energia necessária para o funcionamento do dispositivo 50 da invenção pode ser fornecida pelo cabo de potência elétrica 12 conectado ao conector de potência elétrica 18 da campânula 1 . Em configurações alternativas, a energia poderá ser fornecida por um ROV, ou por um cabo submarino de uma embarcação de apoio, ou por um cabo de potência de sistemas de bomba instaladas no poço, ou
pelo próprio umbilical eletro hidráulico do poço de petróleo ou qualquer outro meio conectado ao conector de potência elétrica 18, de modo que esta característica não representa um limitante ao escopo da invenção descrita. In addition, the power required for the operation of the device 50 of the invention may be provided by the electric power cable 12 connected to the electric power connector 18 of the bell 1. In alternate configurations, power may be supplied by an ROV, or by a submarine cable from a support vessel, or by a power cable from well-installed pump systems, or by the oil well electro-umbilical itself or any other means connected to the electrical power connector 18, so that this feature does not represent a limitation on the scope of the described invention.
[0041 ] Conforme conhecido, um conjunto de ANM 6 é um equipamento de segurança e controle de poço submarino composto por diversas válvulas, entre elas: válvula master de produção M1 , válvula master de anular M2, válvula swab de produção S1 , válvula swab de anular S2, válvula wing de produção W1 , válvula wing de anular W2, válvula cross over XO e válvula pig cross over PXO. As known, an ANM 6 assembly is subsea well safety and control equipment consisting of several valves, including: M1 production master valve, M2 annulus master valve, S1 production swab valve, S1 production swab valve. annulus S2, production wing valve W1, annulus wing valve W2, cross over XO valve and pig cross over PXO valve.
[0042] A figura 2 ilustra uma vista de um dispositivo para remoção de hidrato em equipamentos submarinos em posição assentada em uma ANM 6 de acordo com uma configuração opcional da presente invenção. Figure 2 illustrates a view of a hydrate removal device in subsea equipment in an ANM 6 seated position according to an optional embodiment of the present invention.
[0043] A figura 3 ilustra o dispositivo para remoção de hidrato em equipamentos submarinos da figura 2 que pode ficar residente, isto é, instalado por longo período de tempo ou descido somente quando ocorrer algum bloqueio de hidrato na ANM. Figure 3 illustrates the hydrate removal device on subsea equipment of Figure 2 which may be resident, that is, installed for a long time or lowered only when some hydrate blockage occurs in the ANM.
[0044] Como pode ser observado, devido ao formato da campânula 1 , a maior parte dos elementos da ANM 6 é envolvida pela campânula 1 . As can be seen, due to the shape of bell 1, most of the elements of ANM 6 are surrounded by bell 1.
[0045] O funcionamento do dispositivo para remoção de hidrato 50 será descrito a seguir. The operation of the hydrate removal device 50 will be described below.
[0046] Inicialmente é realizado o posicionamento da campânula 1 no equipamento submarino (opcionalmente uma ANM 6). Quando a campânula estiver devidamente posicionada, é iniciada a pressurização do selo inflável 2, através do elemento hot stab 17, para melhorar o confinamento da água contida pela campânula 1 , e é provido o fornecimento de calor ao equipamento submarino 6 através do
elemento aquecedor 3. Initially, the positioning of the bell 1 in the subsea equipment is performed (optionally an ANM 6). When the bell is properly positioned, pressurization of the inflatable seal 2 through the hot stab element 17 is initiated to improve the containment of the water contained by the bell 1, and heat is provided to the underwater equipment 6 through the heating element 3.
[0047] Opcionalmente, o selo inflável 2 pode ser posicionado na parede interna da campânula 1 em uma região da abertura inferior da campânula 1 , em que o selo inflável 2 é acionado pelo bombeamento de água local. Assim, quando o selo inflável 2 é acionado, a água interna à campânula 1 é confinada no interior da campânula 1 , de modo que a troca de água entre a região interna da campânula 1 e a região externa é significantemente reduzida e o aquecimento se torna mais eficiente. Optionally, the inflatable seal 2 may be positioned on the inner wall of the bell 1 in a region of the lower bell opening 1, wherein the inflatable seal 2 is actuated by local water pumping. Thus, when the inflatable seal 2 is actuated, the water internal to the bell 1 is confined within the bell 1, so that the water exchange between the inner region of the bell 1 and the outer region is significantly reduced and the heating becomes more efficient.
[0048] Opcionalmente, o elemento aquecedor 3 é do tipo elétrico, mas qualquer tipo de elemento aquecedor 3 poderá ser adotado. Mais particularmente, o elemento aquecedor 3 pode ser um sistema de aquecimento elétrico, indutivo através de pelo menos uma bobina ou resistivo através resistências, disposto na parede interna da campânula. Optionally, the heating element 3 is of the electric type, but any type of heating element 3 may be adopted. More particularly, the heating element 3 may be an electrical heating system inductive through at least one coil or resistive across resistors disposed on the inner wall of the bell.
[0049] É importante ressaltar que o aquecimento do equipamento submarino 6 é do tipo direto ou indireto (indutivo) ou ambos. No caso do indireto, em que o elemento aquecedor 3 aquece a água retida no interior da campânula 1 e a água aquece o equipamento submarino 6. A invenção também prevê opcionalmente que a campânula 1 compreenda pelo menos um sensor de temperatura 5 associado a um dispositivo de controle (não ilustrado), em que o dispositivo de controle é adaptado para controlar a potência do elemento aquecedor 3 em resposta à informação provida pelo sensor de temperatura 5. Assim, a temperatura interna à campânula 1 pode ser controlada para assegurar a devida remoção de hidrato do equipamento submarino 6. Importantly, the heating of subsea equipment 6 is either direct or indirect (inductive) or both. In the case of the indirect, wherein the heating element 3 heats the water trapped inside the bell 1 and the water heats the underwater equipment 6. The invention also optionally provides that the bell 1 comprises at least one temperature sensor 5 associated with a device (not shown), wherein the control device is adapted to control the power of the heating element 3 in response to the information provided by the temperature sensor 5. Thus, the internal temperature to the bell 1 can be controlled to ensure proper removal. of hydrate of underwater equipment 6.
[0050] Janelas de visualização transparentes, não mostradas nas figuras, podem ser adicionadas na campânula 1 para permitir
monitoramento em componentes da ANM, enquanto a campânula estiver instalada. Transparent viewing windows, not shown in the figures, can be added in bell 1 to allow monitoring on ANM components while the bell is installed.
[0051 ] A campânula 1 é construída preferencialmente de material leve, por exemplo fibra de carbono com isolamento térmico que também funciona como flutuador, de forma a tornar a campânula 1 com peso quase neutro quando totalmente imersa na água. Isto reduz risco de danos em caso de colisão entre a campânula e o equipamento submarino no momento da instalação ou recuperação, além de reduzir o tamanho da embarcação de apoio para a operação. The bell 1 is preferably constructed of lightweight material, for example thermally insulated carbon fiber that also functions as a float, to make the bell 1 almost neutral in weight when fully immersed in water. This reduces the risk of damage in the event of a collision between the bell and underwater equipment at the time of installation or recovery, and reduces the size of the support vessel for operation.
[0052] A campânula 1 pode ter diferentes formatos, por exemplo: cilíndrico, ou cónico ou volume composto, para facilitar o envolvimento do equipamento submarino com um volume total otimizado. The bell 1 may have different shapes, for example: cylindrical, or conical or compound volume, to facilitate the involvement of submarine equipment with an optimized total volume.
[0053] Para a retirada do dispositivo 50, e consequente liberação do equipamento submarino 6, o selo inflável deve ser despressurizado, para liberar a movimentação do dispositivo 50. For the removal of device 50, and consequent release of subsea equipment 6, the inflatable seal must be depressurized to release movement of device 50.
[0054] Opcionalmente, a campânula 1 compreende isolamento térmico associado, com o objetivo de se reduzir as perdas térmicas para o ambiente externo. O isolamento térmico pode ser integrado ao material do qual a campânula é fabricada, ou então pode ser adicionada uma camada de material isolante interna e/ou externamente à campânula. Optionally, the bell 1 comprises associated thermal insulation in order to reduce thermal losses to the external environment. Thermal insulation may be integrated with the material from which the bell is manufactured, or a layer of insulating material may be added internally and / or externally to the bell.
[0055] Portanto, a partir do descrito anteriormente, o dispositivo para remoção de hidrato revelado promove a mitigação de bloqueios de hidrato através de operação de aquecimento do equipamento submarino de uma forma extremamente simplificada em relação ao estado da técnica. Therefore, as described above, the disclosed hydrate removal device promotes the mitigation of hydrate blockages by heating the subsea equipment in an extremely simplified manner with respect to the state of the art.
[0056] Em especial, a mitigação da formação de hidrato é eficazmente combatida em equipamentos com geometria complexa, como uma ANM, uma vez que a invenção provê um sistema térmico de
mitigação de hidrato que atua, de forma uniforme e continua, sobre todos os componentes do conjunto da ANM. In particular, mitigation of hydrate formation is effectively countered in equipment with complex geometry, such as an ANM, since the invention provides a thermal system for hydrate mitigation that acts uniformly and continuously on all components of the ANM assembly.
[0057] Assim, com uma maior eficácia na prevenção e mitigação de hidratos, as perdas de produção são minimizadas, pela redução do tempo de paradas, uma vez que não é necessário aguardar disponibilidade e movimentação de recursos críticos tais como embarcações sofisticadas e sondas marítimas. Thus, with greater effectiveness in hydrate prevention and mitigation, production losses are minimized by reducing downtime as it is not necessary to wait for availability and movement of critical resources such as sophisticated vessels and marine rigs. .
[0058] Em adição, uma grande vantagem apresentada pelo dispositivo para remoção de hidrato em equipamentos submarinos descrito neste relatório se encontra na simplicidade da montagem do conjunto, uma vez que o dispositivo da invenção compreende a integração de componentes e tecnologias consagradas, tanto nos equipamentos submarinos como nos sistemas e ferramentas operadas remotamente com auxílio de ROV (quando este for o caso). In addition, a major advantage of the underwater equipment hydrate removal device described in this report lies in the simplicity of assembling the assembly, since the device of the invention comprises the integration of proven components and technologies into both equipment and equipment. submarines such as ROV-assisted remotely operated systems and tools (where this is the case).
[0059] Por fim, a operação do dispositivo para remoção de hidrato em equipamentos submarinos é realizada de forma totalmente segura e limpa, sem necessidade de desconexão ou retirada de fluidos. Consequentemente, sem risco de vazamentos para o meio ambiente, e sem qualquer impacto ambiental. Finally, operation of the hydrate removal device on subsea equipment is performed in a totally safe and clean manner without the need for fluid disconnection or removal. Consequently, without risk of leakage to the environment, and without any environmental impact.
[0060] Inúmeras variações incidindo no escopo de proteção do presente pedido são permitidas. Dessa forma, reforça-se o fato de que a presente invenção não está limitada às configurações/concretizações particulares acima descritas.
Numerous variations affecting the scope of protection of this application are permitted. Accordingly, it is emphasized that the present invention is not limited to the particular embodiments / embodiments described above.
Claims
REIVINDICAÇÕES
1 . Dispositivo para remoção de hidrato em equipamentos submarinos caracterizado por compreender uma campânula (1 ) com uma abertura inferior, em que a campânula (1 ) compreende internamente pelo menos um elemento aquecedor (3), e em que a campânula (1 ) é adaptada para envolver pelo menos parcialmente um equipamento submarino, no qual será combatido hidrato. 1 . Underwater equipment hydrate removal device comprising a bell (1) with a lower opening, wherein the bell (1) internally comprises at least one heating element (3), and wherein the bell (1) is adapted to at least partially involve underwater equipment in which hydrate will be fought.
2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado por a campânula (1 ) compreender pelo menos um de: pelo menos um selo inflável (2) por água; pelo menos um conector guia (4); pelo menos um sensor de temperatura (5); pelo menos um hot stab Device according to Claim 1, characterized in that the bell (1) comprises at least one of: at least one water inflatable seal (2); at least one guide connector (4); at least one temperature sensor (5); at least one hot stab
(17); pelo menos um conector de potência (18) e pelo menos uma alça de içamento (19). (17); at least one power connector (18) and at least one lifting handle (19).
3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por um cabo de içamento (13) ser fixado à alça de içamento (19) e ser conectado a uma embarcação de apoio (14). Device according to Claim 2, characterized in that a lifting cable (13) is attached to the lifting handle (19) and is connected to a support vessel (14).
4. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por a energia necessária para o funcionamento do dispositivo (50) ser fornecida por um de: um cabo de potência elétrica (12) conectado a um conector de potência elétrica (18) da campânula (1 ); um ROV conectado ao conector de potência elétrica Device according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that the energy required for the operation of the device (50) is provided by one of: an electrical power cable (12) connected to an electrical power connector ( 18) of the bell (1); an ROV connected to the electrical power connector
(18); um cabo submarino de uma embarcação de apoio (14); um cabo de potência de sistemas de bomba instaladas no poço; pelo umbilical eletro hidráulico do poço de petróleo; . (18); an underwater cable from a support vessel (14); a power cable from well-installed pump systems; by the electro hydraulic umbilical of the oil well; .
5. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por o selo inflável (2) ser posicionado em pelo menos uma parede interna da campânula (1 ), em uma região da abertura inferior da campânula (1 ), em que o selo inflável (2) é acionado pelo bombeamento de água local, através do hot stab
(17). Device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the inflatable seal (2) is positioned on at least one inner wall of the bell (1), in a region of the lower bell opening (1), in that the inflatable seal (2) is actuated by pumping local water through the hot stab (17).
6. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por o elemento aquecedor (3) ser posicionado em pelo menos uma parede interna da campânula (1 ), em que o elemento aquecedor (3) é do tipo elétrico. Device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the heating element (3) is positioned on at least one inner wall of the hood (1), wherein the heating element (3) is of the electrical type.
7. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por o elemento aquecedor (3) ser um sistema de aquecimento elétrico indutivo compreendendo de pelo menos uma bobina disposta na parede interna da campânula (1 ). Device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the heating element (3) is an inductive electric heating system comprising at least one coil disposed on the inner wall of the bell (1).
8. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por o elemento aquecedor (3) ser um sistema de aquecimento elétrico resistivo compreendendo de pelo menos uma resistência disposta na parede interna da campânula (1 ). Device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the heating element (3) is a resistive electric heating system comprising at least one resistor disposed on the inner wall of the hood (1).
9. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado por a campânula (1 ) compreender pelo menos um sensor de temperatura (5) associado a um dispositivo de controle, em que o dispositivo de controle é adaptado para controlar a potência do elemento aquecedor (3) em resposta à informação provida pelo sensor de temperatura (5). Device according to any one of Claims 1 to 8, characterized in that the bell (1) comprises at least one temperature sensor (5) associated with a control device, wherein the control device is adapted to control the temperature. power of the heating element (3) in response to the information provided by the temperature sensor (5).
10. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado por a campânula (1 ) compreender isolamento térmico. Device according to any one of Claims 1 to 9, characterized in that the bell (1) comprises thermal insulation.
1 1 . Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado por a campânula (1 ) compreender janelas de visualização transparentes. 1 1. Device according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the bell (1) comprises transparent viewing windows.
12. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 1 1 , caracterizado por a campânula (1 ) ser construída de material compósito leve.
Device according to any one of Claims 1 to 11, characterized in that the bell (1) is made of lightweight composite material.
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2019
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