WO2022133559A1 - Equipamento e método para recolhimento de dutos flexíveis sem o uso de embarcações especiais - Google Patents

Equipamento e método para recolhimento de dutos flexíveis sem o uso de embarcações especiais Download PDF

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WO2022133559A1
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coil
collection
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Henri FIORENZA DE LIMA
Gustavo GERALDO PAPPEN
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Petróleo Brasileiro S.A. - Petrobras
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E21B19/22—Handling reeled pipe or rod units, e.g. flexible drilling pipes
    • 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
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    • F16L1/16—Laying or reclaiming pipes on or under water on the bottom
    • F16L1/166—Reclaiming pipes

Definitions

  • the present invention deals with equipment for collecting flexible pipelines without the use of special vessels, used in the area of oil exploration and production, mainly in vessels, platforms, probes and production facilities, aiming to use less expensive and which is not committed to not damaging flexible ducts during handling, due to the non-reuse of such ducts.
  • the naval resources used in the launching and recovery of submarine flexible pipelines are quite expensive and with low availability.
  • the usual resource (1 ) is the PLSV (Pipe Line Supply Vessel), a highly demanded resource that could be dedicated only to noble activities that add value, such as installation or pipeline relocation.
  • the collection of pipelines with a compromised useful life is part of the commitments assumed with the environmental agency when requesting installation and operating licenses, which is why these pipelines are not simply abandoned in their locations.
  • Document AU2014397727B2 deals with a method for installing and removing a flexible line deployed between an offshore platform and a subsea structure positioned below the platform so that the relative movements are decoupled between the structures.
  • the method comprises intermediate steps to support the platform itself on which the pipeline being installed, followed by the launching of the pipeline and its interconnection in the corresponding subsea equipment.
  • the system makes use of winches mounted on the platform and on the support vessel and duct storage on this second vessel.
  • the document describes the relative movements of the vessel and the platform in order to make the proposed configuration feasible.
  • the document deals with an alternative methodology for installing unconventional configurations of subsea systems, but using the same means that the proposed invention replaces.
  • Document PI 1003096-4 A2 deals with a floating system for installation or removal of subsea equipment and structures.
  • the document was established with a floating system, raft-like, inverted U-shaped hull point, where one or more subsea structures or equipment is supported and transported, both in installation and removal operations.
  • This system can still have a removable structure with a drilling tower and execution of well start operations, in addition to the optimization of the onboard crew.
  • One of the objectives revealed in the document is the development of low-cost floating systems and vessels with high operational flexibility, so that they can be allocated both in long-term contracts and in opportunity contracts, with the capacity to perform a wide variety of operations. installation and intervention in subsea equipment. It is also the objective of the document to develop new concepts of floating systems, vessels and installation methods. or recovery, which dispense with or use rigs or large boats dedicated to cargo launch operations, more flexible to different types of operation and at a lower cost, being fundamental for the development of oil fields in deep waters.
  • the document despite dealing with a system for removing equipment from the sea, does not mention the use of coils and spools for duct winding and storage on the vessel, nor the duct collection operation.
  • the document WO2012056132A1 deals with equipment for loading, transporting and installing flexible lines, such as ducts, control umbilicals or electrical cables, placed on board a floating support for installation at sea. More particularly, the purpose of the document is to provide a device for storing and handling flexible pipes on board laying vessels, which makes it possible to carry out the laying operations at sea of said longer flexible pipes and this is easier and faster; and, more particularly, which makes it possible to clear the deck of the ship more easily and quickly after completion of pipe installation operations and to reinstall the device as needed for a new pipe installation, as easily and as quickly as possible and with relatively small means of handling, allowing, if necessary, handling on site.
  • flexible lines such as ducts, control umbilicals or electrical cables
  • the present invention deals with an equipment for collecting flexible ducts without the use of special vessels, different from what is disclosed by the documents of the state of the art. Brief Description of the Invention
  • the present invention deals with equipment for collecting flexible ducts without the use of special vessels, using less expensive resources and which is not committed to not damaging such equipment during handling, since it applies to ducts in the final service life or that are already damaged.
  • These types of pipelines represent a major liability for some operators in the oil industry.
  • the technology to be used in the phases of demobilization of fields or even for the collection of pipelines with no prospect of use, uses vessels with minimal adaptations that have the presence of collection/launch wheels with a much smaller diameter, when compared to the wheels used. in conventional vessels, also having a space on the deck for the positioning of hydraulically driven vertical spools.
  • Such collection can take place directly from the deck of the vessel or, alternatively, with the use of a special coil to be launched on the seabed and connected to the end of the section to be collected.
  • the present invention aims to use less expensive resources to collect the submarine flexible pipelines that will be discarded.
  • the present invention aims to use resources that are not committed to not damaging flexible ducts during handling.
  • the present invention aims to allow the PLSV (Pipe Line Supply Vessel) to be used in other nobler activities, as it is a highly demanded and expensive resource and much more sophisticated than the one required for the operation in question.
  • PLSV Pe Line Supply Vessel
  • FIG. 1 illustrates a vessel with a simplified recovery system (b), compared to a conventional vessel (a);
  • FIG. 3 shows a typical tensioner used in launching and collecting flexible ducts
  • FIG. 4 illustrates conventional coils for storage, transport and handling of flexible ducts
  • FIG. 8 shows a typical flexible duct connector, with a pull head installed.
  • FIG. 9 shows a stop collar to be used in cases of collecting ducts that have been cut at one of their ends and that do not have one of the connectors at their ends.
  • the coil (40) must be solidly interconnected to the deck of the support vessel (2), in view of the loads observed in the collection.
  • the hydraulic drive, through motors (4) and, possibly, reduction boxes, must be able to fractionate the duct (7) to be collected until the vertical coil (40) or a set of similar coils is loaded.
  • the speed control is done in a similar way to the conventional one, but without the need to use tensioners (or “tracks") (5) or other structures or equipment aimed at ensuring the integrity of the ducts (6, 62), during its handling, typical equipment of conventional vessels (PLSVs) (1 ).
  • tensioners or "tracks"
  • other structures or equipment aimed at ensuring the integrity of the ducts (6, 62), during its handling, typical equipment of conventional vessels (PLSVs) (1 ).
  • PLSVs typical equipment of conventional vessels
  • this same support vessel (2) can launch a special pickup coil (9) over the duct (7) resting on the seabed, near one of its ends.
  • This will be connected to the structure of the special take-up spool (9), with the aid of cables present in the special take-up spool (9) and with the aid of an ROV, which guides the duct (7) to pass through an auxiliary winding mechanism (13), which acts as a guide and which, with the aid of an axis (14), allows the correct alignment and, consequently, the winding of the duct, taking full advantage of the winding capacity of the special take-up reel (9).
  • the special take-up spool (9) must have radial rods (11) embedded in a circular reinforcement structure (10), typically seen in conventional storage spools (3).
  • the auxiliary mechanism for winding (13) has a hole with cavities (17) that work together with the transverse rod (14), causing, with each complete turn of the coil (9), the auxiliary mechanism for winding ( 13) the equivalent of one diameter of the duct (7) is moved laterally, so that, on the next turn of the coil, the duct is wound in a lateral position at the last turn.
  • the auxiliary mechanism for winding (13) must have a split component (18), to embrace the duct (7), aligning its layout with what is desired for correct winding. These split components (18) must have facilities to be actuated by the ROV, for opening (181) and closing, as well as locking through a lock (20), which will keep the parts of the split component (18) together. [0022] If it is necessary to adapt the auxiliary mechanism for winding (13) to different diameters, an insert (31, 32) can be mounted in the cavity (19), through fasteners (33). The diameter of the cavity (19) must be compatible with the maximum external diameter of the duct (7), in the range of 35 cm. Each insert (31, 32) must meet a range of external diameters that allow the passage of the duct (7) through it and the fixing of the end connector (71) when the collection is completed. The smallest expected diameters are in the range of 10 cm.
  • the radial rods (11) must have a telescopic configuration activated by springs or hydraulically, so that they can extend as the special pickup coil (9) is filled by the collected duct.
  • the circular reinforcement frame also serves as a guide for the radial rods (11).
  • Such radial rods (11) act as stops to stabilize the positioning of the duct (7) during and after collection.
  • the curvature of the surface of the special take-up coil (9), on which the duct will be deposited, can be much more accentuated than that observed in a conventional structure, that is, while a conventional coil (3) has an internal diameter in the order of from 2 to 3 meters, so that there is no damage to the duct when it is wound, the special take-up coil (9) of the present invention could have an internal diameter of around 1 meter, since there is no requirement not to damage the duct. (7) to be collected. This also increases your carrying capacity.
  • the hydraulic motor (4) residing in the special collection coil (9), is fed through an umbilical cable composed of hydraulic hoses that will allow the circulation of fluids in both directions (surface/motor and motor/surface), driving the movement of the special take-up coil (9) and maintaining the duct tensioned, for a correct winding and collection of the same.
  • the hydraulic motor (4) can have a set of valves for better speed control, and assist in routing to other hydraulic components that may be used in the special reel for pickup (9), such as, for example, the radial rods (11). ).
  • the rotation of the transverse rod (14) is coupled with the rotation of the special coil shaft (9) through a synchronizing belt, allowing to configure the rotation of the transverse rod (14) according to the diameter of the duct to be to be retracted and the transfer step of the auxiliary mechanism for winding (13).
  • Different configurations of grooves can be adopted in the transverse rod (14) in order to adapt to different ranges of external diameters of the ducts (7) to be collected.
  • the vast majority of ducts to be collected have diameters in the range of 4 inches to 6 inches, requiring a reduced number of transverse rod configurations (14).
  • the ROV locks the traction head (72) or, in the absence of this, the connector (71) of the first end, on the special take-up reel (9), to start the winding, with the hydraulic motor drive (4).
  • the duct (7) must be accommodated inside the auxiliary mechanism for winding (13), which will be mounted around the duct (7), with the help of the ROV.
  • the vessel (2) assists in the direction of displacement of the special take-up reel (9).
  • the split component (18) When arriving at the connector (71), from the second end, if there is a second leg connected, the split component (18) must be opened with the unlocking of the lock (20) and, soon after, closed to proceed with the collection of the duct ( 7), until its complete withdrawal. There will be maintenance of the tensioning of the duct (7), after being collected, with the end connector (71) being forced against the cavity (19) or one of its inserts (31, 32).
  • the end connector (71) relative to the second end of the duct (7) or the stop collar (50) is fixed to the split component (18), preventing the duct (7) from unrolling during transfer on board the ship, with the aid of a crane or A-Frame.
  • the special collection coil (9) is pulled to the deck of the vessel (2), being suspended by the set of eyes (16 and 161), allowing the transfer of the duct (7) to a conventional coil (3), for reuse the special take-up reel (9).
  • all eyebolts (16 and 161) must be used, that is, the two points containing eyelets (16) and two points containing eyelets (161).
  • the capacity of the special take-up coil (9) is related to the load capacity of the equipment installed in the naval resource. if there are two or more sections connected to each other, the equipment must be able to collect up to the second connector of the last section, passing through the auxiliary winding mechanism (13), which serves as a guide for the duct (7).
  • the collection methodology can provide for the unloading of the special collection spool (9) on board the vessel itself or in an auxiliary vessel for reuse of the spool.
  • the means of activating the accessories of the special take-up reel (9) must be easy to be actuated by ROV.
  • the auxiliary mechanism for winding (13) must be disarmed and rearmed until the end of the duct collection (7) due to the passage of connectors that interconnect different sections, if they occur.

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Abstract

A presente invenção trata de um equipamento para recolhimento de dutos flexíveis sem o uso de embarcações especiais, utilizando recursos menos custosos e que não tem o compromisso de não danificar tais equipamentos durante seu manuseio, uma vez que se aplica a dutos em final de vida útil ou que já estejam danificados. Esses tipos de dutos representam um grande passivo para algumas operadoras da indústria de petróleo. A tecnologia a ser utilizada, em fases de desmobilização de campos ou mesmo para recolhimento de dutos sem perspectiva de uso, utiliza embarcações com adaptações mínimas que contam com a presença de rodas de recolhimento/lançamento com diâmetro muito menor quando comparada com as rodas utilizadas em embarcações convencionais ou, alternativamente, o lançamento de uma bobina especial de recolhimento com meio de tração próprio para possibilitar o bobinamento dos dutos abandonados, no próprio local onde estão lançados, com posterior recolhimento do conjunto e transbordo para a própria embarcação.

Description

“EQUIPAMENTO E MÉTODO PARA RECOLHIMENTO DE DUTOS FLEXÍVEIS SEM O USO DE EMBARCAÇÕES ESPECIAIS” Campo da Invenção
[0001] A presente invenção trata de um equipamento para recolhimento de dutos flexíveis sem o uso de embarcações especiais, utilizado na área de exploração e produção de petróleo, principalmente em embarcações, plataformas, sondas e facilidades de produção, visando utilizar recursos menos custosos e que não tem o compromisso de não danificar os dutos flexíveis durante seu manuseio, em função do não reaproveitamento de tais dutos.
Descrição do Estado da Técnica
[0002] Tipicamente, os recursos navais empregados no lançamento e recolhimento de dutos flexíveis submarinos são bastante dispendiosos e com baixa disponibilidade. Seja para dutos que serão reaproveitados ou para dutos que serão descartados, o recurso usual (1 ) é o PLSV (Pipe Line Supply Vessel), recurso bastante demandado e que poderia se dedicar apenas para atividades nobres e que agregam valor, como a instalação ou remanejamento de dutos. O recolhimento de dutos com vida útil comprometida faz parte de compromissos assumidos com o órgão ambiental quando da solicitação das licenças de instalação e de operação, motivo pelo qual estes dutos não são abandonados em suas locações, simplesmente. Com o passivo de dutos a serem recolhidos para descarte, seja por danos à sua estrutura, seja por já terem atingido sua vida útil operacional, seja por não possuírem características requeridas por novos projetos, surge a necessidade de utilização de recursos menos custosos e que não tem o compromisso de não danificar tais equipamentos durante seu manuseio.
[0003] O documento AU2014397727B2 trata de um método para instalar e remover uma linha flexível implantada entre uma plataforma offshore e uma estrutura submarina posicionada abaixo da plataforma de forma que os movimentos relativos fiquem desacoplados entre as estruturas. O método compreende etapas intermediárias de apoio da própria plataforma em que o duto está sendo instalado, seguidas do lançamento do duto e sua interligação no equipamento submarino correspondente. O sistema faz uso de guinchos montados na plataforma e na embarcação de apoio e armazenamento do duto nesta segunda embarcação. Ademais, Oo documento descreve as movimentações relativas da embarcação e da plataforma de forma a viabilizar a configuração proposta. Apesar de também ser utilizada para a remoção de dutos flexíveis, assim como a presente invenção, o documento trata de uma metodologia alternativa para instalação de configurações não convencionais de sistemas submarinos, mas que utilizam os mesmos meios que a invenção proposta substitui.
[0004] O documento PI 1003096-4 A2 trata de um sistema flutuante para instalação ou retirada de equipamentos e estruturas submarinas. Em uma das suas concretizações, o documento foi estabelecido com um sistema flutuante, tipo balsa, ponto de casco no formato U invertido, onde é suportado e transportado uma ou mais estruturas ou equipamentos submarinos, tanto em operações de instalação como remoção. Em outra concretização, é possível utilizar dois barcos de serviço e projetados e construídos para trabalhar com montagem ou solidária, interligados por uma estrutura removível, resultando em um sistema flutuante, único, com uma capacidade de carga dobrada e com maior disponibilidade de espaço para operações de transporte ou recuperação de equipamentos submarinos de grandes dimensões; além da otimização da tripulação embarcada. Esse sistema ainda pode ter uma estrutura removível com torre de perfuração e execução de operações de início de poço, além da otimização da tripulação embarcada. Um dos objetivos revelados no documento é o desenvolvimento de sistemas flutuantes e embarcações de baixo custo e com alta flexibilidade operacional, de forma que possam ser alocadas tanto em contratos de longo prazo como em contratos de oportunidade, com capacidade para executar uma ampla variedade de operações de instalação e intervenção em equipamentos submarinos. É também objetivo do documento desenvolver novos conceitos de sistemas flutuantes, embarcações e métodos de instalação ou recuperação, que dispensam ou usam sondas ou grandes barcos dedicados a operações de lançamento de cargas, mais flexíveis a diferentes tipos de operação e com menor custo, sendo fundamental para o desenvolvimento de campos de petróleo em águas profundas. O documento apesar de tratar de um sistema para remoção de equipamentos do mar, não cita a utilização de bobinas e carretéis para o enrolamento de dutos e armazenamento na embarcação, nem tampouco a operação de recolhimento de dutos.
[0005] O documento WO2012056132A1 trata de um equipamento para carregar, transportar e instalar linhas flexíveis, como dutos, umbilicais de controle ou cabos elétricos, colocados a bordo de um suporte flutuante para instalação no mar. Mais particularmente, o objetivo do documento é fornecer um dispositivo para armazenar e manusear tubos flexíveis a bordo de embarcações de assentamento, o que torna possível realizar as operações de assentamento no mar dos referidos tubos flexíveis mais longos e isso é mais fácil e mais rápido; e, mais particularmente, o que possibilita liberar o convés do navio com mais facilidade e rapidez após a conclusão das operações de instalação de tubos e reinstalar o dispositivo conforme necessário para uma nova instalação de tubos, o mais fácil e o mais rápido possível e com meios de manuseio relativamente pequenos, permitindo, se necessário, manuseio no local. Apesar de também revelar um equipamento que realiza o recolhimento e enrolamento de um duto flexível, não cita o desenvolvimento de uma bobina especial para ser lançada no leito marinho e conectada ao tramo a ser recolhido, tratando-se ainda, da tecnologia comumente utilizada, para a qual se busca oferecer uma alternativa. [0006] A presente invenção trata de um equipamento para recolhimento de dutos flexíveis sem o uso de embarcações especiais, diferente do que é divulgado pelos documentos do estado da técnica. Descrição Resumida da Invenção
[0007] A presente invenção trata de um equipamento para recolhimento de dutos flexíveis sem o uso de embarcações especiais, utilizando recursos menos custosos e que não tem o compromisso de não danificar tais equipamentos durante seu manuseio, uma vez que se aplica a dutos em final de vida útil ou que já estejam danificados. Esses tipos de dutos representam um grande passivo para algumas operadoras da indústria de petróleo. A tecnologia a ser utilizada, em fases de desmobilização de campos ou mesmo para recolhimento de dutos sem perspectiva de uso, utiliza embarcações com adaptações mínimas que contam com a presença de rodas de recolhimento/lançamento com diâmetro muito menor, quando comparada com as rodas utilizadas em embarcações convencionais, possuindo, ainda, um espaço no convés para o posicionamento de carretéis verticais acionados hidraulicamente.
[0008] Tal recolhimento poderá se dar diretamente a partir do convés da embarcação ou, alternativamente, com o uso de uma bobina especial para ser lançada no leito marinho e conectada à extremidade do tramo a ser recolhido.
Objetivos da invenção
[0009] A presente invenção tem como objetivo utilizar recursos menos custosos para recolher os dutos flexíveis submarinos que serão descartados.
[0010] A presente invenção tem como objetivo utilizar recursos que não tem o compromisso de não danificar os dutos flexíveis durante seu manuseio.
[0011] A presente invenção tem como objetivo permitir que o PLSV (Pipe Line Supply Vessel) seja utilizado em outras atividades mais nobres, por ser um recurso bastante demandado e de alto custo e muito mais sofisticado que o exigido para a operação em questão.
[0012] É ainda um objetivo da invenção reduzir o custo operacional de recolhimento por quilômetro de dutos flexíveis que não tem perspectiva de reutilização. Breve Descrição dos Desenhos
[0013] 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 que:
- A Figura 1 ilustra uma embarcação com um sistema de recolhimento simplificado (b), comparado com uma embarcação convencional (a);
- A Figura 2 detalha uma configuração ainda mais sofisticada, tipicamente utilizada para lançamento e recolhimento de dutos;
- A Figura 3 mostra um típico tensionador utilizado no lançamento e recolhimento de dutos flexíveis;
- A Figura 4 ilustra bobinas convencionais de armazenagem, transporte e manuseio de dutos flexíveis;
- A Figura 5 detalha o equipamento para recolhimento de dutos flexíveis no leito marinho, proposto por esta invenção;
- A Figura 6 detalha o sistema auxiliar de bobinamento do equipamento a ser utilizado tanto de forma submarina como de forma emersa;
-A Figura 7 detalha acessórios para adaptação do item mostrado na Figura 6 para diferentes diâmetros de dutos;
- A Figura 8 mostra um conector típico de um duto flexível, com uma cabeça de tração instalada.
- A Figura 9 mostra um colar de batente a ser utilizado nos casos de recolhimento de dutos que sofreram corte em uma de suas extremidades e que não apresentam um dos conectores em suas extremidades.
Descrição Detalhada da Invenção
[0014] 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 definido nas reivindicações. [0015] A embarcação de suporte (2), com espaço de convés suficiente para a acomodação da bobina vertical (40), alinhada longitudinalmente com esta embarcação (2), para permitir o lançamento de cabo, acessório residente na bobina, quando utilizada a bordo da embarcação, conexão a uma cabeça de tração (72) (acessório para conexão com o duto a ser recolhido), com auxílio de ROV (veículo submarino operado remotamente) disponibilizado pela própria embarcação, preferencialmente, ou por embarcação específica, puxamento através da roda de recolhimento (61 ) até a chegada da extremidade recolhida na bobina vertical (40); conexão desta extremidade à bobina vertical (40) que passa a recolher o duto (7). A bobina (40) deverá estar solidamente interligada ao convés da embarcação de suporte (2), tendo em vista os carregamentos observados no recolhimento. O acionamento hidráulico, através de motores (4) e, possivelmente, caixas de redução, deverá ser capaz de fracionar o duto (7) a serem recolhido até que a bobina vertical (40) ou conjunto de bobinas similares estejam carregadas.
[0016] O controle de velocidade é feito de forma semelhante ao convencional, porém sem a necessidade do uso de tensionadores (ou “lagartas”) (5) ou outras estruturas ou equipamentos voltados à garantia de integridade dos dutos (6, 62), durante seu manuseio, equipamentos típicos das embarcações convencionais (PLSVs) (1 ). Dentre estes equipamentos, também se observam estruturas ainda mais sofisticadas, que não se limitam a simples rodas de lançamento, mas estruturas basculantes (63) dotadas de uma polia de lançamento (62) com tensionadores residentes (51 ).
[0017] É desejável que haja capacidade e arranjo de convés para acomodar mais de uma bobina vertical (40), de forma que a autonomia seja ampliada, reduzindo os tempos de navegação para descarga de material. A bobina vertical (40) poderá ser desembarcada carregada ou mesmo realizar o descarregamento em terra ainda no convés da embarcação de suporte (2). [0018] Esta configuração é preferencial para recolhimento de dutos em águas rasas, devido aos baixos carregamentos observados, além de ser totalmente realizada de forma emersa, acima do nível do mar (8).
[0019] Alternativamente, devido ao peso dos dutos e a simplicidade da embarcação de suporte (2), seja em águas rasas ou águas profundas, esta mesma embarcação de suporte (2) poderá lançar uma bobina especial de recolhimento (9) sobre o duto (7) repousado sobre o leito marinho, nas proximidades de uma de suas extremidades. Este será conectado à estrutura da bobina especial de recolhimento (9), com auxílio de cabos presentes na própria bobina especial de recolhimento (9) e com auxílio de ROV, o qual guia o duto (7) para passar por um mecanismo auxiliar de bobinamento (13), qua atua como guia e que, com auxílio de um eixo (14), permite o correto alinhamento e, consequentemente, o enrolamento do duto, aproveitando ao máximo a capacidade de enrolamento da bobina especial de recolhimento (9). A bobina especial de recolhimento (9) deve contar com hastes radiais (11 ) embutidas em uma estrutura circular de reforço (10), tipicamente observada em bobinas convencionais (3) de armazenamento.
[0020] O mecanismo auxiliar para bobinamento (13) possui um furo com cavidades (17) que atuam em conjunto com a haste transversal (14), fazendo com que, a cada volta completa da bobina (9) o mecanismo auxiliar para bobinamento (13) se desloque lateralmente o equivalente a um diâmetro do duto (7), para que, na próxima volta da bobina, o duto seja enrolado em posição lateral à última volta.
[0021] O mecanismo auxiliar para bobinamento (13) deverá ter um componente bipartido (18), para abraçar o duto (7), alinhando o seu traçado com o que se deseja para um correto enrolamento. Estes componentes bipartidos (18) devem possuir facilidades para serem atuados pelo ROV, para abertura (181 ) e fechamento, bem como travamento através de uma trava (20), que manterá as partes do componente bipartido (18) unidas. [0022] Caso seja necessário adaptar o mecanismo auxiliar para bobinamento (13) para diferentes diâmetros, poderá ser montado um inserto (31 , 32) na cavidade (19), através de fixadores (33). O diâmetro da cavidade (19) deverá ser compatível com o máximo diâmetro externo do duto (7), na faixa de 35 cm. Cada inserto (31 , 32) deverá atender uma faixa de diâmetros externos que permitam a passagem do duto (7) através do mesmo e a fixação do conector de extremidade (71 ) quando do término do recolhimento. Os menores diâmetros esperados estão na faixa de 10 cm.
[0023] As hastes radiais (11 ) devem apresentar uma configuração telescópica acionada por molas ou hidraulicamente, para que possam se estender à medida em que a bobina especial de recolhimento (9) é preenchida pelo duto recolhido. O motivo pelo qual não se utiliza uma bobina convencional (3) adaptada, onde a estrutura circular de reforço (10) assume toda a extensão radial compreendida pelo volume útil de tal bobina, é que a mesma teria uma alta probabilidade de ficar presa, atolando no leito marinho. A estrutura circular de reforço também serve como guia para as hastes radiais (11 ). Tais hastes radiais (11 ) atuam como batentes para estabilizar o posicionamento do duto (7) durante e após o recolhimento. A curvatura da superfície da bobina especial de recolhimento (9), sobre a qual o duto será depositado, pode ser bem mais acentuada que a observada em uma estrutura convencional, ou seja, enquanto uma bobina convencional (3) possui um diâmetro interno na ordem de 2 a 3 metros, para que não haja dano ao duto ao ser bobinado, a bobina especial de recolhimento (9) da presente invenção poderia ter diâmetro interno de em tomo de 1 metro, uma vez que não há requisitos de não danificar o duto (7) a ser recolhido. Isto também aumenta sua capacidade de carga.
[0024] Para o recolhimento do duto (7), o motor hidráulico (4), residente na bobina especial de recolhimento (9), é alimentado através de um cabo umbilical composto por mangueiras hidráulicas que irão permitir a circulação de fluidos nos dois sentidos (superfície/motor e motor/superfície), acionando a movimentação da bobina especial de recolhimento (9) e mantendo o duto tracionado, para um correto bobinamento e recolhimento do mesmo. 0 motor hidráulico (4) pode ter um conjunto de válvulas para melhor controle da velocidade, e auxiliar no roteamento para outros componentes hidráulicos que venham a ser utilizados na bobina especial para recolhimento (9), como, por exemplo, as hastes radiais (11 ).
[0025] O giro da haste transversal (14) está acoplado com o giro do eixo da bobina especial para recolhimento (9) através de uma correia sincronizadora, permitindo configurar o giro da haste transversal (14) de acordo com o diâmetro do duto a ser recolhido e o passo de translado do mecanismo auxiliar para bobinamento (13). Podem ser adotadas diferentes configurações de ranhuras na haste transversal (14) de forma a se adequar a diferentes faixas de diâmetros externos dos dutos (7) a serem recolhidos. A grande maioria dos dutos a serem recolhidos tem diâmetros na faixa de 4 pol a 6 pol, sendo necessário um número reduzido de configurações da haste transversal (14).
[0026] É desejável um sistema de embreagem que irá permitir o movimento relativo da parte interna da bobina (9) em relação às hastes radiais (11 ) de forma a manter o tensionamento do duto (7).
[0027] No caso de acionamento hidráulico das hastes radiais (11 ), é necessária a previsão de um número maior de mangueiras hidráulicas no umbilical ou a previsão de se embarcar um conjunto de válvulas direcionais hidráulicas no bloco que contém o motor (4), que neste caso incorporaria, além do motor hidráulico, um circuito hidráulico para atuação do próprio motor e dos cilindros que atuarão nas hastes (11 ).
[0028] Para corrigir a posição da bobina de forma a seguir o trajeto do duto (7), cabos de aço oriundos da embarcação (2) deverão ser conectados aos olhais (16). Tais olhais estão solidários às hastes longitudinais (12) e ao eixo das rodas (15), componentes estes que auxiliam no deslocamento da bobina especial de recolhimento (9) sobre o leito marinho. As rodas (15) são compostas por uma estrutura metálica e pneus maciços, devido à necessidade de atuação em grandes profundidades. Tais pneus possuem largura suficiente para distribuir a pressão exercida sobre o leito marinho, de forma que não venham a atolar, dificultando seu deslocamento e a operação, como um todo.
[0029] Com auxílio de cabos, o ROV trava a cabeça de tração (72) ou, no caso da ausência desta, o conector (71 ) da primeira extremidade, na bobina especial de recolhimento (9), para iniciar o bobinamento, com o acionamento do motor hidráulico (4). O duto (7) deve ser acomodado no interior do mecanismo auxiliar para bobinamento (13), que será montado ao redor do duto (7), com auxílio do ROV. Após esta montagem, a embarcação (2) auxilia na direção do deslocamento da bobina especial de recolhimento (9). Ao chegar no conector (71 ), da segunda extremidade, caso haja um segundo tramo conectado, o componente bipartido (18) deverá ser aberto com o destravamento da trava (20) e, logo depois, fechado para prosseguir com o recolhimento do duto (7), até seu completo recolhimento. Haverá manutenção do tensionamentno do duto (7), após recolhido, com o conector de extremidade (71 ) sendo forçado contra a cavidade (19) ou um de seus insertos (31 , 32).
[0030] Para viabilizar o travamento de dutos que não contenham o conector de extremidade (71 ) na segunda extremidade, o que é comum em dutos que sofreram cortes, é necessário a instalação de um colar batente (50) pelo ROV.
[0031] Ao final do recolhimento, o conector de extremidade (71 ) relativo à segunda extremidade do duto (7) ou o colar batente (50) é fixado no componente bipartido (18), evitando-se que o duto (7) desenrole durante a transferência para bordo do navio, com auxílio de guindaste ou A-Frame. A bobina especial de recolhimento (9) é puxada para o convés da embarcação (2), sendo suspensa pelo conjunto de olhais (16 e 161 ), podendo ocorrer a transferência do duto (7) para uma bobina convencional (3), para reaproveitamento da bobina especial de recolhimento (9). Para tal suspensão, todos os olhais (16 e 161 ) devem ser utilizado, ou seja, os dois pontos conendo olhais (16) e dois pontos contendo olhais (161 ).
[0032] A capacidade da bobina especial de recolhimento (9) está relacionada com a capacidade de carga dos equipamentos instalados no recurso naval. Se houver dois ou mais tramos conectados entre si o equipamento deve ser capaz de recolher até o segundo conector do último tramo, passando pelo mecanismo auxiliar de bobinamento (13), que serve como guia do duto (7). A metodologia de recolhimento pode prever o descarregamento da bobina especial de recolhimento (9) a bordo da própria embarcação ou em embarcação auxiliar para reutilização da bobina. Os meios de acionamento dos acessórios da bobina especial de recolhimento (9) devem possuir facilidade para serem atuados por ROV.
[0033] Para que o equipamento seja corretamente utilizado, recomenda-se utilizar as ações, dado a sequência nas seguintes etapas:
[0034] - Interligar a cabeça de tração (72) do conector de extremidade (71 ) na bobina especial de recolhimento (9) com auxílio do ROV;
[0035] - Acomodar o corpo tubular do duto (7) no interior do mecanismo auxiliar para bobinamento (13), que será montado ao redor do duto (7) com o auxílio do ROV;
[0036] - Tracionar a bobina especial de recolhimento (9), com a embarcação
(2), na direção do recolhimento do duto (7);
[0037] - Rodar a bobina especial de recolhimento (9) para recolher o duto (7) à medida que o barco se desloca, com as hastes (11 ) cravadas na areia, sendo que a bobina especial de recolhimento (9) recolhe o duto através do acionamento hidráulico do motor (4) até carregar totalmente a bobina.
[0038] - Alternativamente o mecanismo auxiliar para bobinamento (13) deverá ser desarmado e rearmado até o final do recolhimento do duto (7) devido à passagem de conectores que interligam diferentes tramos, caso eles ocorram.

Claims

Reivindicações
1 . EQUIPAMENTO PARA RECOLHIMENTO DE DUTOS FLEXÍVEIS SEM O USO DE EMBARCAÇÕES ESPECIAIS, caracterizado por compreender pelo menos uma embarcação de suporte (2) com pelo menos uma bobina vertical (40), sendo a bobina vertical (40) interligada ao convés desta mesma embarcação e alinhada longitudinalmente com seu convés; um ROV e meios de controlá-lo e uma roda de recolhimento com diâmetro reduzido (61 ).
2. EQUIPAMENTO, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado pela bobina vertical (40) recolher um duto flexível (7) através de um acionamento hidráulico do motor (4).
3. EQUIPAMENTO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo controle de velocidade, durante o acionamento hidráulico do motor (4), dispensar a utilização de “lagartas" (5) ou outras estruturas ou equipamentos voltados à garantia de integridade dos dutos (7) durante seu manuseio.
4. EQUIPAMENTO, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado por, opcionalmente, a embarcação de suporte (2) possuir a capacidade e arranjo de convés para acomodar mais de uma bobina (40).
5. EQUIPAMENTO, de acordo com a reivindicação 1 , caracterizado por alternativamente a embarcação suporte (2) lançar uma bobina especial de recolhimento (9) nas proximidades de uma das extremidades do duto que repousa sobre o leito marinho.
6. EQUIPAMENTO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pela bobina especial de recolhimento (9) compreender uma estrutura circular de reforço (10), hastes radiais (11 ) sem reforços circulares.
7. EQUIPAMENTO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pela bobina especial de recolhimento (9) ter diâmetro interno menor do que o convencional.
8. EQUIPAMENTO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelas hastes radiais (11 ) permitirem a tração nas hastes longitudinais (12) da bobina especial de recolhimento (9), forçando o seu giro para mudanças de direção, seguindo a rota do duto (7) a ser recolhido.
9. EQUIPAMENTO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelas hastes radiais (11 ) permitirem a estabilização do posicionamento do duto (7) durante e após o recolhimento.
10. EQUIPAMENTO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pela bobina especial de recolhimento (9) ter um mecanismo auxiliar para bobinamento (13) acoplado para garantir o posicionamento adequado e enrolamento do duto (7) na bobina especial de recolhimento (9); um sistema de apoio e pontos de amarração composto por olhais (16) e (161 ), com um sistema hidráulico embarcado composto pelo motor (4) para permitir o enrolamento do duto (7) na bobina especial de recolhimento (9).
11. EQUIPAMENTO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo motor hidráulico (4) alternativamente possuir um conjunto de válvulas para auxiliar o uso das hastes radiais (11 ).
12. EQUIPAMENTO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo uso de uma correia sincronizadora que une o eixo da bobina especial de recolhimento (9) com a haste transversal (14).
13. EQUIPAMENTO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pela haste transversal (14) ter diferentes ranhuras para poder transladar o mecanismo auxiliar de bobinamento (13) conforme o diâmetro externo do duto (7) a ser recolhido.
14. MÉTODO PARA RECOLHIMENTO DE DUTOS FLEXÍVEIS SEM O USO DE EMBARCAÇÕES ESPECIAIS, utilizando o a bobina especial de recolhimento (9), conforme definido na reivindicação 1 , caracterizado por possuir as seguintes etapas:
- Interligar a cabeça de tração (72) do conector de extremidade (71 ) na bobina especial de recolhimento (9) com auxílio de ROV;
- Acomodar o tramo no interior do mecanismo auxiliar para bobinamento (13) que será montado ao redor do duto (7) com o auxílio do ROV; - Tracionar a bobina especial de recolhimento (9), com a embarcação (2), na direção do recolhimento do duto (7);
- Rodar a bobina especial de recolhimento (9) para recolher o duto (7) à medida que o barco se desloca, com as hastes (11 ) cravadas na areia;
- Alternativamente, o mecanismo auxiliar para bobinamento (13) deverá ser desarmado e rearmado até o recolhimento do duto (7) devido a passagem de conectores que interligam diferentes tramos, caso ocorram.
15. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pela bobina especial de recolhimento (9) recolher o duto (7) através de acionamento hidráulico do motor (4) até carregar totalmente a bobina especial de recolhimento (9).
16. MÉTODO PARA RECOLHIMENTO DE DUTOS FLEXÍVEIS SEM O USO DE EMBARCAÇÕES ESPECIAIS, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo ROV auxiliar na conexão dos cabos para o recolhimento do duto (7).
17. MÉTODO PARA RECOLHIMENTO DE DUTOS FLEXÍVEIS SEM O USO DE EMBARCAÇÕES ESPECIAIS, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado por, ao final do recolhimento, o conector de extremidade (71 ) ou colar batente (50) ser fixado e a bobina especial de recolhimento (9) ser puxada para o convés da embarcação (2) através dos olhais (16) e (161 ).
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