WO2022036426A1 - Sistema para flexibilizaçãoda suportação de riser em unidades estacionárias de produçãoe método de instalação - Google Patents

Sistema para flexibilizaçãoda suportação de riser em unidades estacionárias de produçãoe método de instalação Download PDF

Info

Publication number
WO2022036426A1
WO2022036426A1 PCT/BR2021/050345 BR2021050345W WO2022036426A1 WO 2022036426 A1 WO2022036426 A1 WO 2022036426A1 BR 2021050345 W BR2021050345 W BR 2021050345W WO 2022036426 A1 WO2022036426 A1 WO 2022036426A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
duct
tube
extension
adapter
ducts
Prior art date
Application number
PCT/BR2021/050345
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rafael MOREIRA DE BRITO
Ludimar Lima De Aguiar
Fabio MAGALHAES FERREIRA
Fabio ROCHA HOELZ
Bruno PINHO DOS REIS
Ladislau ISRAEL PEREIRA
Original Assignee
Petróleo Brasileiro S.A. - Petrobras
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Petróleo Brasileiro S.A. - Petrobras filed Critical Petróleo Brasileiro S.A. - Petrobras
Priority to GB2303714.6A priority Critical patent/GB2613315A/en
Priority to CN202180067985.8A priority patent/CN116348658A/zh
Priority to US18/041,884 priority patent/US20230313619A1/en
Publication of WO2022036426A1 publication Critical patent/WO2022036426A1/pt
Priority to NO20230291A priority patent/NO20230291A1/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/01Risers
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/01Risers
    • E21B17/015Non-vertical risers, e.g. articulated or catenary-type
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/01Risers
    • E21B17/017Bend restrictors for limiting stress on risers
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/002Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables specially adapted for underwater drilling
    • E21B19/004Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables specially adapted for underwater drilling supporting a riser from a drilling or production platform
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/01Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells specially adapted for obtaining from underwater installations

Definitions

  • the present invention deals with a system composed of one or more ducts of low flexural rigidity, applied in Stationary Production Units (SPUs), with the primary function of supporting rigid risers in an interface initially designed to receive only flexible risers .
  • SPUs Stationary Production Units
  • This support consists of two vertical guide tubes, one positioned at the height of the upper deck, and the other in the lower region of the vessel's hull, through which the flexible duct passes.
  • the lower l-tube has an angular deviation from the vertical, and the bell mouth is positioned at its end, where the adapter helmet of the flexible bending stiffener is locked.
  • the bending moment is transmitted to the vessel through the lower l-tube by the bend stiffener, while the traction is transmitted by the upper l-tube through the hang-off.
  • BSMF multifunctional bell mouth
  • BSMF resembles the l-tube/bell-mouth system.
  • the bottom l-tube and bell mouth are a single component and the entire bottom bracket has the top angle slope.
  • the rigid duct is completely supported by the BSMF in the lower region, while the flexible duct continues with the load separation.
  • the support system of a unit is selected according to the subsea layout of the project. This procedure is natural, but brings little flexibility for future changes.
  • BR112018015179-3 A2 discloses a device for coupling a riser to a buoyancy structure.
  • the document despite describing a device for coupling an ascending duct having components such as a flexible joint, flanges and adapters, therefore differs from the present invention in that it does not present the same solution as the present invention, regarding the use of rigid risers in initially designed UEPs. to receive only flexible risers.
  • the document BRPI0009911-2 B1 also does not have the adaptation for the installation of rigid ducts in a UEPs considering structured for flexible risers.
  • the present invention deals with a system and method composed of one or more ducts of low flexural rigidity with characteristics related to diameter and thickness different from each other and that provide advantages over what is revealed by the documents of the state of the art, as they enable apply rigid ducts in systems designed to receive only flexible risers.
  • the present invention deals with a system composed of one or more tubes of low flexural rigidity, being the ducts of superior extension and duct of intermediate extension, connected to a section of tube of greater external diameter and thickness (lower extension duct) by means of a varied cross-section (conical profile) and an adapter with an external shape of a helmet bending stiffener adapter of a flexible duct, to enable, without operational damage, the use of rigid risers in Stationary Production Units ( UEPs) initially designed to receive only flexible risers, not having, therefore, specific supports for rigid risers.
  • UEPs Stationary Production Units
  • the material selection is based on the decrease in the flexural rigidity of the tubes and, mainly, in the increase of the mechanical resistance.
  • the use of a titanium alloy is being considered because it has a low modulus of elasticity, much lower when compared to common steel, and a higher yield strength. , also compared to common steel.
  • the invention is not restricted to the use of this material.
  • the present invention aims to enable the connection of rigid ducts in supports that are prepared to operate with flexible risers.
  • the present invention allows a lifetime in service where the tensile and bending moment loads exerted on the supports are decoupled (separated).
  • the present invention aims, by proposing a selected material, to be immune to stress corrosion cracking by CO2 and avoid the same problem that occurred in the annulus of flexible risers.
  • the present invention aims to prevent the locking mechanism from being an integral part of the TTR. [0014] The present invention aims to provide more flexibility for future changes after the implementation of an offshore oil production development project.
  • Another objective of the present invention is the simplification and reduction of the installation operation time of the riser or rigid duct.
  • the present invention also has the objective of avoiding the contingency for the exchange of the top flexible jumper.
  • FIG. 1 illustrates the state-of-the-art rigid riser receptacle
  • FIG. 3 illustrates the Multifunctional Bell Boca support (BSMF) of the state of the art
  • the present invention deals with a rigid top riser with low flexural rigidity in the upper extension duct (1) (upper pipe extension) and intermediate extension duct (2) (intermediate pipe extension) for the installation in a flexible riser interface system connected to a thicker section of pipe duct lower extension (3) (lower pipe extension), by means of a duct of varied cross section (4) of conical profile and also an adapter with a helmet shape adapter (5) of a flexible duct, to enable, without operational losses, the use of rigid risers in Stationary Production Units (SPUs) initially designed to receive only flexible risers, not having, therefore, specific supports for rigid risers.
  • SPUs Stationary Production Units
  • Figure 1 illustrates the state-of-the-art rigid riser receptacle, highlighting the use of a flexible joint (10) (flexible joint).
  • Figure 2 illustrates the two parts, an upper and a lower part, which make up the segmented efforts, respectively, in traction (upper part) and bending moment (lower part) in the state-of-the-art flexible riser support system. Highlight in this arrangement for the use of bend stiffener (17) (bend stiffener).
  • the adapter helmet (5) Before the pull in operation, transfer from the tube to the platform, the adapter helmet (5) will be fixed to the top of the tube by means of a collar containing fusible cables (8), as shown in figure 6.
  • the system tube assembly is pulled by the platform winch cable (12), passing through the lower l-tube (13) and bell mouth (7) (or BSMF), illustrated in figure 3.
  • adapter helmet (5) will enter the bell mouth (7), where it will be locked with its weight supported by Dogs (14) just like in a flexible duct pull-in.
  • the tube set (1, 2 and 3) continues to slide through the inside of the adapter helmet (5) and bell mouth (conventional/Multifunctional) (7) until its top end reaches the upper /- tube (15), see figure 5.
  • a support (9) (hang-off) is mounted around the top flange (11) for fixing the tube (16) to the support (9) (hang-off), which involves the riser connector (18) (end-fitting).
  • This support (9) is similar to a flexible duct support system.
  • the lower extension duct (3) will work inside the Boca de Sino (7) and the lower l-tube (13). Its function is allow smooth curvature by transitioning flexural stiffness.
  • the upper extension duct (1) and the intermediate extension duct (2) preferably made of titanium and located just above the conical section of this section, are mostly subjected to axial loading.
  • the low flexural rigidity promoted by the selection of materials and the transition profile of the external diameter of the extension ducts (1, 2 and 3) of the proposed configuration allow a transfer operation from rigid ducts to the UEP similar to the transfer of a flexible riser, in support intended for the latter.
  • the present solution allows a lifetime in service where the tensile and bending moment loads exerted on the upper i-tube (13) and lower l-tube (15) are decoupled.
  • the technology capable of receiving flexible joint (10) flexible joint and/or stress joint (not shown), the selection of materials that allows the use of material immune to CO2 stress corrosion and the installation procedure similar to the used for conventional flexible ducts.
  • the present invention is available to be applied in Stationary Production Units (SPUs), with the primary function of supporting rigid risers in an interface initially designed to receive only flexible risers and have the following components:
  • the system has very simple interconnection.
  • the upper extension duct run (1) is the section of duct positioned at the upper end of the system. This duct has a flange at the top that will be used for connecting the platform piping, and a lower flange that will be connected to the intermediate extension ducts (2).
  • the profile of these tubes is very similar and that is why they were not differentiated in figure 4.
  • the number of intermediate extension ducts (2) depends on the length between the upper l-tube (15) and the lower l-tube (13), in addition to the limitations length characteristics of the manufacturing process adopted to obtain the ducts (1) and (2).
  • the lower end of the Intermediate extension duct (2) is connected to the lower extension duct (3), which is the component responsible for promoting a smooth bending of the tube inside the adapter helmet (5).
  • the extension ducts (1), (2) and (3) are connected through flanges (6) of the compact type, or through circumferential welds, as illustrated in figures 4 and 5.
  • the lower end of the lower extension (3) is connected to a duct of varying cross-section (4), or to a stress joint, or to a flexible joint (10) (flexible joint), as required for specific projects.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Supports For Pipes And Cables (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

A presente invenção trata de um sistema composto de um ou mais dutos de baixa rigidez flexional (dutos de extensão superior e intermediários), conectados a uma seção de duto de maior espessura (duto de extensão inferior) por meio de um duto de seção transversal variada (perfil cônico) e ainda de um adaptador com um formato de capacete de enrijecedor de curvatura de um riser flexível, para viabilizar, sem prejuízos operacionais, o uso de risers rígidos em Unidades Estacionárias de Produção (UEPs) inicialmente concebidas para receber apenas risers flexíveis, não dispondo, portanto, de suportes específicos para risers rígidos. A baixa rigidez flexional do duto é alcançada através da seleção correta de materiais específicos, preferencialmente pelo uso de uma liga de titânio que possui baixo módulo de elasticidade, e limite de escoamento elevado em relação ao aço.

Description

“SISTEMA PARA FLEXIBIUZAÇÃODA SUPORTAÇÃO DE RISER EM UNIDADES ESTACIONÁRIAS DE PRODUÇÃOE MÉTODO DE INSTALAÇÃO” Campo da Invenção
[0001] A presente invenção trata de um sistema composto de um ou mais dutos de baixa rigidez flexionai, aplicado em Unidades Estacionárias de Produção (UEPs), com a função primordial de suportação de risers rígidos em uma interface incialmente concebida para receber apenas risers flexíveis.
Descrição do Estado da Técnica
[0002] A conexão de risers rígidos, também chamado de dutos rígidos, em plataformas ancoradas é normalmente realizada por meio de suportes do tipo receptáculo cônico (US6835025B1). Neste suporte, o acessório de topo do riser (flexible joint/stress joint) possui um perfil externo em formato de tronco de cone que é assentado sobre o receptáculo. A suportação de risers com receptáculo tem como característica a transmissão de carregamentos de tração e momento fletor para a UEP em uma região concentrada, isto é, os esforços são transmitidos à estrutura da plataforma por um único suporte. Já na suportação de risers flexíveis, também chamados de dutos flexíveis, a indústria de petróleo tem utilizado sistemas de suportação do tipo l-tube com Boca de Sino (US005947642A). Este suporte consta de dois tubos guias verticais, um posicionado na altura do deck superior, e outro na região inferior do casco da embarcação, por onde passa o duto flexível. O l-tube inferior possui um desvio angular em relação à vertical, e em sua extremidade é posicionada a boca de sino, onde é feito o travamento do capacete adaptador do enrijecedor de curvatura dos flexíveis. Nesta configuração, o momento fletor é transmitido à embarcação através do l-tube inferior pelo enrijecedor de curvatura, enquanto a tração é transmitida pelo l-tube superior por meio do Hang-off. Na hipótese da fixação de dutos rígidos de aço neste suporte implicaria em diversos problemas, como: deformação plástica dos tubos de topo, flambagem local devido a compressão localizada no tubo contra a parede do capacete e etc.
Figure imgf000004_0001
Existem ainda sistemas de suportação conhecidos como boca de sino multifuncional (BSMF), que foram desenvolvidos para receber dutos rígidos e dutos flexíveis. As BSMF se assemelham ao sistema l-tube/boca de sino. Na BSMF o l-tube inferior e a boca de sino são um único componente e o suporte inferior inteiro tem a inclinação do ângulo de topo. Neste tipo de suporte, o duto rígido é completamente suportado pela BSMF na região inferior, enquanto o flexível continua com a separação de cargas. Durante a implantação de um projeto de desenvolvimento de produção de petróleo offshore, é necessário selecionar o tipo de sistema de suportação que será instalado na UEP, sendo assim, é selecionado o sistema de suportação de uma unidade conforme o layout submarino do projeto. Este procedimento é natural, mas traz pouca flexibilidade de mudanças futuras. Com o surgimento do problema técnico relativo a ocorrência do fenômeno de corrosão sob tensão por C02, intensificado pelo alagamento do anular em dutos flexíveis, as operadoras de petróleo tiveram que avaliar a substituição de diversos risers flexíveis considerados críticos por dutos rígidos. Estes risers flexíveis se encontram operando em unidades que possuem l-tubes e/ou BSMF. Neste cenário surgiu a necessidade de desenvolvimento de um sistema de topo de riser que viabilize a conexão de dutos rígidos em suportes que se encontram preparados para operar com risers flexíveis.
[0003] Embora o projeto da BSMF permita receber tanto dutos rígidos quanto flexíveis, uma vez inicialmente instalado um riser flexível, não há a possibilidade de instalar um riser rígido no lugar. Considerando isso, a tentativa de obtenção da flexibilidade ocorreu através do re-projeto (reworking) das BSMF. Sendo assim, nos projetos que utilizaram BSMF, há restrição de aplicação de dutos rígidos da maneira convencional antes da invenção.
[0004] A primeira abordagem desenvolvida para viabilizar a conexão de risers rígidos em l-tubes considera a utilização de um riser híbrido, composto por um trecho de duto flexível (conhecido como "jumper") montado na extremidade superior de um riser rígido. Toda a suportação do riser è feita no trecho de duto flexível, utilizando acessórios típicos deste duto. A utilização deste tipo de configuração traz diversos pontos de atenção ao projeto. A corrosão sob tensão por CO2 continua sendo um risco para o conjunto riser. O o estudo de viabilidade da configuração híbrida sugere a previsão de duas trocas do jumper ao longo da vida útil do projeto, gerando impactos negativos tanto em produção de óleo, quanto no a custos de implantação e manutenção. O procedimento previsto, atualmente, para operação de transferência do riser à plataforma pode restringir a quantidade de barcos de apoio para realizar a operação, ou aumentar a quantidade de embarcações.
[0005] O documento BR112018015179-3 A2 divulga um dispositivo para acoplamento de tubo ascendente a uma estrutura de flutuação. O documento apesar de descrever um dispositivo para acoplamento de duto ascendente possuindo componentes como uma junta flexível, flanges e adaptadores, com isso difere da presente invenção por não apresentar a mesma solução da presente invenção, com relação à utilização de risers rígidos em UEPs inicialmente concebidas para receber apenas risers flexíveis.
[0006] O documento US20180155994A1 apesar de revelar um método de suportação de risers rígidos, citando a utilização de um jumper rígido (pode ser de titânio) que transporta os fluidos, contém a pressão do fluido e acomoda deflexões angulares do riser, e portanto difere da presente invenção principalmente por não evidenciar a utilização de risers rígidos em uma UEPs estruturada anteriormente para receber apenas risers flexíveis.
[0007] O documento BRPI0009911-2 B1 também não possui a adaptação para a instalação de dutos rígidos em uma UEPs considerando estruturada para risers flexíveis.
[0008] A presente invenção trata de um sistema e método composto de um ou mais dutos de baixa rigidez flexionai com características relativas a diâmetro e espessura diferentes entre si e que proporcionam vantagens sobre o que é revelado pelos documentos do estado da técnica, pois possibilitam aplicar dutos rígidos em sistemas projetados para receber apenas risers flexíveis. Descrição Resumida da Invenção
[0009] A presente invenção trata de um sistema composto de um ou mais tubos de baixa rigidez flexionai sendo os dutos de extensão superior e duto de extensão intermediária, conectados a uma seção de tubo de maior diâmetro externo e espessura (duto de extensão inferior) por meio de uma seção transversal variada (perfil cônico) e ainda de um adaptador com um formato externo de capacete adaptador de enrijecedor de curvatura de um duto flexível, para viabilizar, sem prejuízos operacionais, o uso de risers rígidos em Unidades Estacionárias de Produção (UEPs) inicialmente concebidas para receber apenas risers flexíveis, não dispondo, portanto, de suportes específicos para risers rígidos. A seleção do material é feita com base na diminuição da rigidez flexional dos tubos e, principalmente, no aumento da resistência mecânica. Para a aplicação em campos do pré-sal localizado na bacia de Santos no litoral Brasileiro, o uso de uma liga de titânio está sendo considerado pois possui baixo módulo de elasticidade, muito menor quando considerado ao do aço comum, e limite de escoamento mais elevado, também comparado ao aço comum. Contudo, a invenção não está restrita a utilização deste material.
Objetivos
[0010] A presente invenção tem como objetivo viabilizar a conexão de dutos rígidos em suportes que se encontram preparados para operar com risers flexíveis.
[0011] A presente invenção permite uma vida em serviço onde os carregamentos de tração e momento fletor exercidos sobre os suportes são desacoplados (separados).
[0012] A presente invenção tem como objetivo, ao propor um material selecionado, para ser imune a corrosão sob tensão por CO2 e evitar o mesmo problema ocorrido no anular dos risers flexíveis.
[0013] A presente invenção tem como objetivo evitar que o mecanismo de travamento seja parte integrante da TTR. [0014] A presente invenção tem como objetivo fornecer mais flexibilidade de mudanças futuras após a implementação de um projeto de desenvolvimento de produção de petróleo offshore.
[0015] Outro objetivo da presente invenção é a simplificação e redução do tempo de operação de instalação do riser ou duto rígido.
[0016] A presente invenção possui ainda como objetivo de evitar o contingenciamento para a troca do jumper flexível de topo.
[0017] Esses e outros objetivos, tal qual suportação de riser flexível, são alcançados pelo objeto proposto pela presente invenção.
Breve Descrição dos Desenhos
[0018] A presente invenção será descrita com mais detalhes a seguir, com referência às figuras em anexo que, de uma forma esquemática e não limitativa do escopo inventivo, representam exemplos da mesma. Nos desenhos, têm-se:
- A Figura 1 ilustra o receptáculo com riser rígido do estado da técnica;
- A Figura 2 ilustra as partes que compõem os esforços no sistema de suportação de risers flexíveis do estado da técnica;
- A Figura 3 ilustra o suporte Boca de Sino Multifuncional (BSMF) do estado da técnica;
- A Figura 4 ilustra os componentes do sistema da presente invenção;
- A Figura 5 ilustra a concretização da presente invenção;
- A Figura 6 ilustra a fixação do capacete adaptador.
Descrição Detalhada da Invenção
[0019] Preliminarmente, ressalta-se que a descrição que se segue partirá de concretizações preferenciais da invenção. Como ficará evidente para qualquer técnico no assunto, no entanto, a invenção não está limitada a essas concretizações particulares, mas sim ao escopo das reivindicações.
[0020] A presente invenção, conforme apresentada na figura 4, trata de riser rígido de topo com baixa rigidez flexionai duto de extensão superior (1) (upper pipe extension) e duto de extensão intermediária (2) (intermediate pipe extension) para a instalação em um sistema de interface de risers flexíveis conectados a uma seção de tubo de maior espessura duto extensão inferior (3) (lower pipe extension), por meio de um duto de seção transversai variada (4) de perfil cônico e ainda de um adaptador com um formato de capacete adaptador (5) de um duto flexível, para viabilizar, sem prejuízos operacionais, o uso de risers rígidos em Unidades Estacionárias de Produção (UEPs) inicialmente concebidas para receber apenas risers flexíveis, não dispondo, portanto, de suportes específicos para risers rígidos.
[0021] A figura 1 ilustra o receptáculo com riser rígido do estado da técnica, com destaque para o uso de uma junta flexível (10) (flexible joint). A figura 2 ilustra as duas partes, uma superior e outra inferior, que compõem os esforços segmentados respectivamente em tração (parte superior) e momento fletor (parte inferior) no sistema de suportação de risers flexíveis do estado da técnica. Destaque neste arranjo para o uso de enrijecedor de curvatura (17) (bend stiffener).
[0022] Antes da operação de pull in, transferência do tubo para a plataforma, o capacete adaptador (5) será fixado ao topo do tubo por meio de um colar contendo cabos fusíveis (8), conforme figura 6. Durante a operação de pull in, o conjunto de tubos do sistema é puxado pelo cabo do guincho da plataforma (12), passando por dentro do l-tube inferior (13) e boca de sino (7) (ou da BSMF), ilustrados na figura 3. O capacete adaptador (5) entrará na boca de sino (7), onde ficará travado com seu peso suportado por Dogs (14) exatamente como em um pull in de dutos flexíveis. O conjunto de tubos (1, 2 e 3) continua a deslizar pelo interior do capacete adaptador (5) e Boca de sino (convencional/Multifuncional) (7) até que sua extremidade de topo atinja o /- tube superior (15), vide figura 5. Quando isto ocorre, é montado um suporte (9) (hang-off) no entorno do flange de topo (11) para a fixação do tubo (16) ao suporte (9) (hang-off), que envolve o conector de riser (18) (end-fitting). Este suporte (9) é similar ao sistema de suportação de um duto flexível.
[0023] Durante a vida em serviço do riser, o duto extensão inferior (3) irá trabalhar dentro da Boca de Sino (7) e do l-tube inferior (13). Sua função é permitir uma curvatura suave pela transição de rigidez flexionai. Desta forma, o duto de extensão superior (1) e o duto de extensão intermediária (2), feitos preferencialmente de titânio e situados logo acima do trecho cônico desta seção sofre majoritariamente um carregamento axial. De maneira resumida, a baixa rigidez flexionai promovida pela seleção de materiais e pelo perfil de transição de diâmetro externo dos dutos de extensão (1, 2 e 3) da configuração proposta permitem uma operação de transferência de dutos rígidos para a UEP similar à transferência de um riser flexível, em suporte destinado a este último. Além disso, a presente solução permite uma vida em serviço onde os carregamentos de tração e momento fletor exercidos sobre os i-tube superior (13) e l-tube inferior (15) são desacoplados. Podemos citar como vantagens adicionais a tecnologia apta a receber junta flexível (10) flexible joint e/ou stress joint (não mostrada), a seleção de materiais que permite o uso de material imune a corrosão sob tensão CO2 e o procedimento de instalação similar aos utilizados para dutos flexíveis convencionais.
[0024] Dessa forma, a presente invenção, dada a sua concretização, está disponível para ser aplicada em Unidades Estacionárias de Produção (UEPs), com a função primordial de suportação de risers rígidos em uma interface incialmente concebida para receber apenas risers flexíveis e possuem os seguintes componentes:
® duto de extensão superior (1) (upper pipe extension):
• duto de extensão intermediário (2) (intermediate pipe extension):
» duto de extensão inferior (3) (lower pipe extension):
« duto de seção transversal variada (4);
• capacete adaptador (5);
® l-tube superior (15);
• l-tube inferior (13);
« boca de sino (7);
® conexões de interligação de dutos, flanges (6) [0025] O sistema apresenta interconexão bastante simples. O trecho de duto de extensão superior (1) é a seção de duto posicionada na extremidade superior do sistema. Este duto possui um flange no topo que será utilizado para a conexão da tubulação da plataforma, e um flange inferior que será conectado aos duto de extensão intermediário (2). O perfil destes tubos é muito parecido e por isso não foram diferenciados na figura 4. A quantidade de dutos de extensão intermediário (2) depende do comprimento entre l-tube superior (15) e l-tube inferior (13), além das limitações de comprimento características do processo fabril adotado para obter-se os dutos (1) e (2). A extremidade inferior do duto de extensão Intermediária (2) é conectada ao duto de extensão inferior (3), que é o componente responsável por promover uma curvatura suave do tubo no interior do capacete adaptador (5). Os dutos de extensão (1), (2) e (3) são conectados por meio de flanges (6) do tipo compacta, ou através de soldas circunferenciais, conforme aquele foi ilustrado nas figuras 4 e 5. A extremidade inferior do duto de extensão inferior (3) é conectado a um duto de seção transversal variada (4), ou a uma junta de estresse (stress joint), ou a uma junta flexível (10) (flexible joint), conforme ocorrer para projetos específicos.
[0026] A sequência para Instalação do riser rígido à UEP, considerando os novos elementos trazidos pela invenção, devem ser:
[0027] - Fixar o capacete adaptador (5) ao duto extensor superior (1) por meio de um colar contendo cabos fusíveis (8);
[0028] - Iniciar o procedimento de pull in do conjunto de dutos de extensão
(1, 2 e 3), já acoplados entre si por meio de flanges ou soldas, pelo cabo guincho da plataforma passando por dentro do l-tube inferior (13) e pela boca de sino (7);
[0029] - Travar o capacete adaptador (5) cujo peso será suportado por
Dogs (14);
[0030] - Continuar a deslizar o conjunto de dutos de extensão (1, 2 e 3) pelo interior do capacete adaptador (5) e pela boca de sino (ou boca de sino multifuncional) (7) até a sua extremidade de topo atingir o l-tube superior (15), sendo neste momento, o tubo de extensão inferior (3) por ter um diâmetro maior trava no capacete adaptador (5);
[0031] - Montar um suporte (9) no entorno do flange do duto de extensão superior (1), e conectando-o a tubulação da embarcação através de um flange de topo (11).
[0032] O método proposto não se restringe a concretização acima, podendo ter pequenas variações procedimentais de acordo com os elementos acessórios.

Claims

Reivindicações
1- SISTEMA PARA FLEXIBILIZAÇÃO DA SUPORTAÇÃO DE RISERS EM UNIDADES ESTACIONÁRIAS, compreendendo um l-tube superior (15), um l-tube inferior (13), uma boca de sino (7), um capacete adaptador (5), e caracterizado por compreender um duto de extensão superior (1), um duto de extensão intermediário (2), um duto de extensão inferior (3) e um duto de seção transversal variada (4).
2~ SISTEMA de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo duto de extensão superior (1) estar posicionado na extremidade superior do sistema e possuir um flange inferior que se conecta ao trecho de duto de extensão intermediário (2).
3- SISTEMA de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pela quantidade e comprimento de trechos de dutos de extensão intermediário (2) depender da distância entre o l-tube superior (15) e o l-tube inferior (13).
4- SISTEMA de acordo com a reivindicação 1 ou 3, caracterizado pela extremidade inferior do duto de extensão intermediário (2) se conectar ao trecho de duto extensão inferior (3).
5- SISTEMA de acordo com a reivindicação 1 ou 4, caracterizado pelo trecho do duto de extensão inferior (3) promover uma curvatura (flexão) no interior do capacete adaptador (5).
6- SISTEMA de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos dutos de extensão (1), (2) e (3) serem conectados entre si por meio de flanges do tipo compacta (6), ou soldas circunferenciais.
7- SISTEMA de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela extremidade inferior do duto de extensão inferior (3) ser conectada a uma junta de estresse ou junta flexível (10), substituindo o duto de seção transversal variada (4).
8- MÉTODO DE INSTALAÇÃO do sistema para flexibilização de risers de acordo com o conceito inventivo apresentado na reivindicação 1, caracterizado pelas seguintes etapas: - Fixar o adaptador (5) ao tubo de topo (1) por meio de um colar contendo cabos fusíveis (8);
- Iniciar o procedimento de pull in do conjunto de dutos de extensão (1, 2 e 3) pelo cabo guincho da plataforma passando por dentro do l-tube inferior (13) e pela boca de sino (7);
- Travar o capacete adaptador (5) cujo peso será suportado por Dogs (14);
- Continuar a deslizar o conjunto de dutos de extensão (1, 2 e 3) pelo interior do capacete adaptador (5) e boca de sino (ou boca de sino multifuncional) (7) até a sua extremidade de topo atingir o l-tube superior (15);
- Montar um suporte (9) no entorno do flange do duto de extensão superior
(1), conectando-o a tubulação da embarcação através de um flange de topo
(11).
PCT/BR2021/050345 2020-08-19 2021-08-16 Sistema para flexibilizaçãoda suportação de riser em unidades estacionárias de produçãoe método de instalação WO2022036426A1 (pt)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB2303714.6A GB2613315A (en) 2020-08-19 2021-08-16 System for improving flexibility of riser supports in stationary production units and installation method
CN202180067985.8A CN116348658A (zh) 2020-08-19 2021-08-16 用于改进固定式生产单元中的立管支承件的挠性的系统以及安装方法
US18/041,884 US20230313619A1 (en) 2020-08-19 2021-08-16 System for improving flexibility of riser supports in stationary production units and installation method
NO20230291A NO20230291A1 (en) 2020-08-19 2023-03-17 System for improving flexibility of riser supports in stationary production units and installation method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BRBR1020200168525 2020-08-19
BR102020016852-5A BR102020016852A2 (pt) 2020-08-19 2020-08-19 Sistema para flexibilizaçãoda suportação de riser em unidades estacionárias de produçãoe método de instalação

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022036426A1 true WO2022036426A1 (pt) 2022-02-24

Family

ID=80322292

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/BR2021/050345 WO2022036426A1 (pt) 2020-08-19 2021-08-16 Sistema para flexibilizaçãoda suportação de riser em unidades estacionárias de produçãoe método de instalação

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230313619A1 (pt)
CN (1) CN116348658A (pt)
BR (1) BR102020016852A2 (pt)
GB (1) GB2613315A (pt)
NO (1) NO20230291A1 (pt)
WO (1) WO2022036426A1 (pt)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993007048A1 (en) * 1991-09-30 1993-04-15 Norsk Hydro A.S Device associated with flexible riser
US20090078425A1 (en) * 2007-09-25 2009-03-26 Seahorse Equipment Corp Flexible hang-off arrangement for a catenary riser
BRPI0902469A2 (pt) * 2009-07-29 2011-04-05 Petroleo Brasileiro Sa sistema de suportação multiangular de conexão de riser no flanco de unidades de produção de petróleo
US20110083853A1 (en) * 2008-04-24 2011-04-14 Saipem S.A. Inertia transition pipe element, in particular for restraining a rigid undersea pipe
US20140328631A1 (en) * 2013-05-01 2014-11-06 Technip France Pull tube stress joint for offshore platform
US20180087328A1 (en) * 2016-09-23 2018-03-29 Petróleo Brasileiro S.A. - Petrobras System and autonomous method for securing a riser support
US20180258711A1 (en) * 2017-03-09 2018-09-13 Single Buoy Moorings, Inc. Steel catenary riser top interface

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1993007048A1 (en) * 1991-09-30 1993-04-15 Norsk Hydro A.S Device associated with flexible riser
US20090078425A1 (en) * 2007-09-25 2009-03-26 Seahorse Equipment Corp Flexible hang-off arrangement for a catenary riser
US20110083853A1 (en) * 2008-04-24 2011-04-14 Saipem S.A. Inertia transition pipe element, in particular for restraining a rigid undersea pipe
BRPI0902469A2 (pt) * 2009-07-29 2011-04-05 Petroleo Brasileiro Sa sistema de suportação multiangular de conexão de riser no flanco de unidades de produção de petróleo
US20140328631A1 (en) * 2013-05-01 2014-11-06 Technip France Pull tube stress joint for offshore platform
US20180087328A1 (en) * 2016-09-23 2018-03-29 Petróleo Brasileiro S.A. - Petrobras System and autonomous method for securing a riser support
US20180258711A1 (en) * 2017-03-09 2018-09-13 Single Buoy Moorings, Inc. Steel catenary riser top interface

Also Published As

Publication number Publication date
GB202303714D0 (en) 2023-04-26
CN116348658A (zh) 2023-06-27
GB2613315A (en) 2023-05-31
BR102020016852A2 (pt) 2022-03-03
US20230313619A1 (en) 2023-10-05
NO20230291A1 (en) 2023-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5236143B2 (ja) 製品特に流体製品をローディングおよびアンローディングするためのヒンジ継手アーム組立体
US20200190913A1 (en) Offshore installation
US6595725B1 (en) Tethered buoyant support for risers to a floating production vessel
US10240400B1 (en) Mini-riser for SCR coiled tubing and wireline interventions
MX2011000946A (es) Instalacion de conducto de elevacion flexible para transporte de hidrocarburos, utilizada a gran profundidad.
BRPI0808000B1 (pt) Installation of ascendant column constructed with a flexible type of non-connected conduct and placement procedure in the place of a up column installation.
US11549314B2 (en) Subsea riser systems
NO151756B (no) Marin stigeroerkonstruksjon omfattende en sokkel som er understoettet paa havbunnen
JPS6216307B2 (pt)
DK2953220T3 (en) Protective device for laying submarine cables
WO2022036426A1 (pt) Sistema para flexibilizaçãoda suportação de riser em unidades estacionárias de produçãoe método de instalação
NO20101361A1 (no) Umbilikal tilpasset boyeavstivere
AU2015282897A1 (en) Anchoring subsea flexible risers
BR102016024269B1 (pt) Sistema de auto-alinhamento e enrijecimento de dutos flexíveis em uma unidade estacionária de produção, e, método de instalação de dutos flexíveis através do mesmo
US9638352B2 (en) Method of laying a pipeline
US20220170570A1 (en) Subsea Installations Comprising Corrosion-Resistant Flowlines
AU747792B2 (en) Use of sleeve joint to control moment in pipes
BRPI0602675B1 (pt) Equipamento atenuador de movimentos de dutos suspensos
BR102020010231A2 (pt) Suporte para risers e método de acoplamento e desacoplamento
US20170074425A1 (en) Riser assembly and method of installing a riser assembly
US20120043090A1 (en) Improved subsea riser system
BRPI0601788B1 (pt) Hybrid system of anchorage of pipes in floating structures and anchorage methods
US20230039550A1 (en) Conduit anchor
WO2022238777A1 (en) Off shore rigid steel riser termination and fixation system to floating production storage offloading /fpso) vessel
BR102020016574A2 (pt) Sistema e métodos para acoplamento de enrijecedor de curvatura deslizante à receptáculos

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21857062

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 202303714

Country of ref document: GB

Kind code of ref document: A

Free format text: PCT FILING DATE = 20210816

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21857062

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1