WO2023015369A1 - Sistema e método de reel drive submarino para recolhimento e lançamento de dutos flexíveis e umbilicais - Google Patents

Sistema e método de reel drive submarino para recolhimento e lançamento de dutos flexíveis e umbilicais Download PDF

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WO2023015369A1
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flexible
submarine
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Gabriel Maial TAVARES
Claudio Violante FERREIRA
Ubirajara Alvarenga DE LIMA
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Petróleo Brasileiro S.A. - Petrobras
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    • E21B17/01—Risers
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    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
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Definitions

  • the present invention is based on the development of a system and method for launching and collecting underwater flexible lines.
  • PLSV vessels typically launch pipelines directly from the sea surface, forming long catenaries, involving the entire water depth in the field. When launching in shallow water this is normally not a restriction; however, as one advances to deeper water depths, the flexible pipeline project becomes limited in terms of its materials, and the capacity to support its own weight in a catenary (which in the Pre-Salt, for example, is order of 2500m).
  • the object of the invention is an innovation in a flexible submarine launching system.
  • the proposed equipment would be able to rotate coils of standard dimension containing flexible ducts and umbilicals, with rotation and torque control, as well as control of the ends of the flexible (through an auxiliary winch system), designed for the entire system to be lifted by winches from a vessel and lowered to a working depth, close to the seabed. From there, the launch begins, with exclusive support from ROV, forming an extremely reduced catenary (50m or less).
  • the invention allows for more adequate choices of materials to resist typical failure mechanisms, such as SCC-CO2 and internal sliding of structures, as it eliminates the need to resist large fractionations. This brings significant gains in increasing the useful life of the structures involved, as well as minimizing the costs of manufacturing (and possibly purchasing) these same structures.
  • the system of the invention intends to make feasible projects that are currently unfeasible from a technical-economic point of view.
  • the invention provides an alternative that allows the handling of these pipelines safely without considering the state of integrity, since the pipeline will be wound on a coil, and the coil will provide the structural support for the pipeline during lifting. Operational risks related to the breakage of the catenary or loss of tightness are minimized, including environmental risks (in case of loss of tightness there may be oil leakage or radioactive waste - NORM).
  • the invention eliminates the need for special equipment, as for low catenaries the load will be equally low, enabling the use of simple mooring equipment based on friction, Chinese finger, and other equipment, such as clamps, commercially available.
  • the collection itself would be identical to the others.
  • Document WO2013172706A1 discloses a method of launching underwater pipelines. The method comprises the steps of constructing a section of pipeline by joining two smaller sections together, positioning the constructed section of pipeline on a subsea storage surface, and collecting the section of pipeline from the sea by spooling it onto the ship's spool.
  • Document WO2014209129A1 discloses a semi-submersible platform for launching underwater flexible pipelines and a method for launching.
  • Document US8608406B2 discloses a coiled pipe storage reel with a large diameter hollow cylindrical shaft, support structures for the reel shaft installed in the container, and a reel drive arrangement mounted on the container.
  • the present invention comprises a launching method consisting of descending a reel drive system, suitably marinized, to a fixed distance from the seabed, close to 50m (enough to avoid colliding with obstacles and subsea systems) thus minimizing the catenary formed during launch or recovery.
  • the proposed equipment is capable of rotating standard coils containing flexible and umbilical ducts, with rotation and torque control, as well as control of the ends of the flexible (through an auxiliary winch system), designed so that the entire system is lifted by winches from a vessel and lowered to a working depth, close to the seabed. From there, the launch begins, with exclusive support from ROV, forming an extremely reduced catenary (50m or less).
  • Figure 1 which schematically illustrates the Submarine Reel Drive method for collecting and launching pipelines and umbilicals proposed in this invention
  • Figure 2 which illustrates details of the system of the invention, namely: coil (1), motorization and torque transmission system (drive) (2), floats (3), thrusters for dynamic positioning (4), structure for system support (lifting and cabling eyes are hidden) (5) .
  • the present invention completely replaces PLSVs for subsea interconnection processes, including risers in the case where these can be pre-launched, as it allows pre-launching and, later, end fishing and pull-in.
  • the necessary vessel structure could easily include mechanisms to also demobilize submarine cable equipment, as SESV operates, increasing the portfolio of services that the same vessel would provide. This vessel would naturally be less complex than a conventional PLSV, which could indicate a reduction in the daily rate.
  • the launch system of the invention consists of marinizing the coil of the Reel Drive system, including floats to keep the weight of the system (without ducts) neutral, and engines (thrusters), as well as a position control system similar to a DP (Dynamic Positioning), to allow its subsea operation.
  • the equipment is capable of replacing with numerous we gain the launch tower, which is a large and extremely expensive piece of equipment.
  • the proposed system has floats, to keep the weight of the equipment neutral, or close to it, and minimize the load on the winch cables.
  • the system descends to a distance of 20 to 50m from the seabed, where its positioning is maintained and controlled by a DP system, based on positioning sensors, in a manner equivalent to that currently found in conventional ROVs.
  • an umbilical descends that provides the equipment with power (hydraulic and electrical) from the vessel, in order to feed the equipment's motors and sensors.
  • One (or more) ROV is used to help anchor the end of the flexible to be launched on the sea floor, possibly using dead weight, which can be previously installed on the coil, or anchoring system.
  • the launch or collection begins, with activation of the winding device, turning the coil and unwinding or winding the flexible.
  • the launch is controlled directly from the vessel, like an ROV, and kept on track by the positioning system, with visual control by cameras. After exhausting the coil, the equipment is lifted, and the coil is replaced by another coil stored on the ship, allowing the process to continue.
  • the invention proposed here brings great gains and advantages to the procedure for launching and collecting flexible lines. It eliminates the direct contact of personnel with tensioned pipelines, virtually solving all the safety hazards associated with the launch or recovery process. It also eliminates the need for the launch tower, which is considered the greatest risk for PLSVs (Falling Objects, Operation Under Load). Eliminates technical barriers due to material limits in pipeline design submarines for the Pre-Salt, since there is no need to use cladded rigid pipelines in the Pre-Salt, a low-cost manufacturing item.
  • the invention also brings economic gains, minimizing the daily rate of the vessel, replacing PLSVs with vessels with less need for personnel on board and less equipment on deck. It optimizes the flexible pipelines used for the Pre-Salt, potentially reducing its cost and the number of interventions required throughout its useful life. Makes it economically viable to recover degraded pipelines in decommissioning projects. It significantly speeds up degraded pipeline collection operations by eliminating the need for successive ROV cuts. It promotes a significant reduction in the cost associated with the acquisition of flexible flowline pipelines (since they no longer need to be sized to support the installation loads).

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Abstract

A presente invenção consiste em um método de lançamento consistindo em descer um sistema reeldríve, adequadamente marinizado, até uma distância fixa do leito marinho, próxima de 50m (suficiente para não colidir com obstáculos e sistemas submarinos) minimizando, dessa forma, a catenária formada durante o lançamento ou recolhimento. O equipamento proposto é capaz de rotacionar bobinas padrão contendo dutos flexíveis e umbilicais, com controle de rotação e torque, bem como controle das extremidades do flexível (através de sistema de guincho auxiliar), projetado para que todo o sistema seja içado por guinchos a partir de uma embarcação e descido até uma profundidade de trabalho, próxima ao leito marinho.

Description

“SISTEMA E MÉTODO DE REEL DRIVE SUBMARINO PARA RECOLHIMENTO E LANÇAMENTO DE DUTOS FLEXÍVEIS E UMBILICAIS”
Campo da Invenção
[0001] A presente invenção está baseada no desenvolvimento de um sistema e método para lançamento e recolhimento de linhas flexíveis submarinas.
Descrição do Estado da Técnica
[0002] As embarcações PLSVs tipicamente lançam dutos diretamente da superfície do mar, formando catenárias longas, envolvendo toda a lâmina d’água no campo. Quando o lançamento ocorre em lâminas d’água rasas, isso não é normalmente uma restrição; porém, conforme se avança para lâminas d’água mais profundas, o projeto do duto flexível passa a ser limitado em termos de seus materiais, e pela capacidade de sustentar seu próprio peso em catenária (que no Pré-Sal, por exemplo, é da ordem de 2500m).
[0003] Conforme aumenta a resistência dos aços utilizados, aumenta a susceptibilidade a certos mecanismos de falha, como é o caso do SCC-CO2 (Corrosão sob Tensão por CO2). Ao reduzir a resistência, para minimizar o impacto desse mecanismo, aumentam -se o peso e o número de camadas estruturais necessárias, elevando com isso o custo do flexível, até o limite em que não é mais possível atender aos critérios técnicos.
[0004] Em projetos de desmobilização nos quais a documentação do flexível não mais é válida (ultrapassou a vida útil de projeto), não existe no sistema, ou o flexível sabidamente encontra-se em estado de degradação estrutural, não sendo viável ou seguro seu recolhimento, uma vez que este poderá não resistir à tração gerada por seu próprio peso, a solução existente nesse caso é cortar com auxílio de ROV o duto em trechos pequenos (da ordem de 30m cada) e recolhê-los individualmente por guindaste. Trata-se de uma operação longa e onerosa em relação ao tempo de embarcação, comparada à operação convencional.
[0005] O objeto da invenção é uma inovação em sistema de lançamento de flexíveis submarinos. O equipamento proposto seria capaz de rotacionar bobinas de dimensão padrão contendo dutos flexíveis e umbilicais, com controle de rotação e torque, bem como controle das extremidades do flexível (através de um sistema de guincho auxiliar), projetado para que todo o sistema seja içado por guinchos a partir de uma embarcação e descido até uma profundidade de trabalho, próxima ao leito marinho. A partir daí, inicia-se o lançamento, com apoio exclusivo de ROV, formando uma catenária extremamente reduzida (50m ou menos).
[0006] Em campos do Pré-Sal, a invenção permite escolhas mais adequadas de materiais para resistir aos mecanismos de falhas típicos, como SCC-CO2 e escorregamento interno de estruturas, pois elimina a necessidade de resistir a grandes fracionamentos. Isso traz ganhos significativos no aumento da vida útil das estruturas envolvidas, bem como na minimização dos custos de fabricação (e possivelmente de compra) dessas mesmas estruturas. O sistema da invenção pretende viabilizar projetos atualmente inviáveis do ponto de vista técnico- econômico.
[0007] Em operações com dutos degradados (principalmente descomissionamento), a invenção fornece uma alternativa que permite o manuseio desses dutos de forma segura sem considerar o estado de integridade, uma vez que o duto será enrolado em uma bobina, e a bobina proverá o suporte estrutural para o duto durante o içamento. Riscos operacionais relativos ao rompimento da catenária ou perda de estanqueidade são minimizados, inclusive os riscos ambientais (em caso de perda de estanqueidade pode haver vazamento de óleo ou resíduos radioativos - NORM). [0008] Em operações com dutos sem conectores (dutos cortados), situação problemática para PLSVs, a invenção elimina a necessidade de equipamentos especiais, pois para baixas catenárias a carga será igualmente baixa, viabilizando o uso de equipamentos de amarração simples baseados em atrito, como dedo chinês, e outros equipamentos, como clamps, disponíveis comercialmente. O recolhimento em si seria idêntico aos demais.
[0009] O documento WO2013172706A1 revela um método de lançamento de tubulações submarinas. O método compreende as etapas de construir uma seção da tubulação pela união de duas seções menores, posicionar a seção construída da tubulação em uma superfície de armazenamento submarina, e recolher a seção da tubulação do mar, enrolando-a na bobina do navio.
[0010] O documento WO2014209129A1 revela uma plataforma semissubmersível para lançamento de dutos flexíveis submarinos e um método para o lançamento.
[0011] O documento US8608406B2 revela uma bobina de armazenamento de tubos enrolados com um eixo cilíndrico oco de grande diâmetro, estruturas de suporte do eixo do enrolador instaladas no recipiente, e um arranjo de acionamento do enrolador montado no recipiente.
[0012] Os documentos do Estado da Técnica se afastam da presente invenção por não revelarem um método de lançamento ou recolhimento de dutos flexíveis submarinos em que uma bobina é lançada por um guincho até uma determinada profundidade do leito marinho, para que a referida bobina gire para enrolar ou desenrolar a tubulação submarina, recolhendo-a do fundo mar ou lançando-a no fundo do mar.
Objetivo da invenção
[0013] É um objetivo da invenção permitir a simplificação de estruturas flexíveis, viabilizando a utilização de estruturas mais simples em relação a resistência e custo, e ao uso de materiais CRA mais adequados à agressividade do fluido produzido.
[0014] É ainda um objetivo da invenção possibilitar o recolhimento de estruturas degradadas, ao minimizar as cargas atuantes nessas estruturas. [0015] É ainda um objetivo da invenção permitir a redução no dimensionamento de end-fittings, permitindo assim o bobinamento de tramos conectados.
Descrição Resumida da Invenção
[0016] De forma a alcançar os objetivos acima descritos, a presente invenção compreende um método de lançamento consistindo em descer um sistema reel drive, adequadamente marinizado, até uma distância fixa do leito marinho, próxima de 50m (suficiente para não colidir com obstáculos e sistemas submarinos) minimizando, dessa forma, a catenária formada durante o lançamento ou recolhimento.
[0017] O equipamento proposto é capaz de rotacionar bobinas padrão contendo dutos flexíveis e umbilicais, com controle de rotação e torque, bem como controle das extremidades do flexível (através de sistema de guincho auxiliar), projetado para que todo o sistema seja içado por guinchos a partir de uma embarcação e descido até uma profundidade de trabalho, próxima ao leito marinho. A partir daí, inicia-se o lançamento, com apoio exclusivo de ROV, formando uma catenária extremamente reduzida (50m ou menos).
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 de realização desta. Nos desenhos, têm-se:
1. A Figura 1 , a qual ilustra de maneira esquemática o método de Reel Drive Submarino para recolhimento e lançamento de dutos e umbilicais proposto nesta invenção;
2. A Figura 2, a qual ilustra detalhes do sistema da invenção, sendo estes: bobina (1), sistema de motorização e transmissão de torque (drive) (2), flutuadores (3), thrusters para posicionamento dinâmico (4), estrutura para suporte do sistema (estão ocultos olhais de içamento e cabeamento) (5) .
Descrição Detalhada da Invenção
[0019] Abaixo segue descrição detalhada de uma concretização preferida da presente invenção, de cunho exemplificative e de forma nenhuma limitativo. Não obstante, ficarão claras para um técnico no assunto, a partir da leitura desta descrição, possíveis concretizações adicionais da presente invenção ainda compreendidas pelas características essenciais e opcionais abaixo.
[0020] A presente invenção substitui totalmente PLSVs para os processos de interligação submarina, incluindo risers no caso em que estes possam ser pré-lançados, pois permite o pré-lançamento e, posteriormente, pescaria de extremidade e pull-in. A estrutura da embarcação necessária poderia facilmente incluir mecanismos para desmobilizar também equipamentos submarinos por cabo, como o SESV opera, aumentando a carteira de serviços que uma mesma embarcação atenderia. Esta embarcação seria naturalmente menos complexa que um PLSV convencional, o que poderia indicar uma redução da taxa diária.
[0021] A necessidade de PLSVs convencionais ainda é necessária para lançamentos de risers em caso de pull-in de primeira extremidade, ou em caso de lançamentos e recolhimentos com flutuadores, já que esses dois cenários exigem o lançamento dinâmico de trechos verticais, o que não seria suportado pelo sistema Reel Drive Submarino. Porém, com a presente invenção, elimina- se boa parte dos problemas identificados para serviços de desmobilização, que atualmente não possuem solução que atenda a todos os pré-requisitos necessários.
[0022] O sistema de lançamento da invenção consiste na marinização da bobina do sistema Reel Drive, incluindo flutuadores para manter o peso do sistema (sem dutos) neutro, e motores (thrusters), bem como um sistema de controle de posição semelhante a um DP (Dynamic Positioning), para permitir sua operação submarina. O equipamento é capaz de substituir com inúmeros ganhos a torre de lançamento, que é um equipamento de grande porte e extremamente caro.
[0023] Em uma embarcação com moonpool localizado em posição central, todo o sistema descería à profundidade de trabalho apoiado em seus 4 vértices por cabos de guinchos (ou equivalentes) partindo da plataforma.
[0024] O sistema proposto conta com flutuadores, para manter o peso do equipamento como neutro, ou próximo disso, e minimizar a carga sobre os cabos dos guinchos. O sistema desce até uma distância de 20 a 50m do leito submarino, onde seu posicionamento é mantido e controlado por um sistema de DP, baseado em sensores de posicionamento, de forma equivalente à atualmente encontrada em ROVs convencionais. Junto com os cabos de guincho, desce um umbilical que provê o equipamento com potência (hidráulica e elétrica) proveniente da embarcação, a fim de alimentar os motores e sensores do equipamento. Um (ou mais) ROV é utilizado para auxiliar a ancoragem da extremidade do flexível a ser lançado no solo marinho, possivelmente com uso de peso morto, que pode estar previamente instalado na bobina, ou sistema de ancoragem. A partir desse momento, com a extremidade ancorada, o lançamento ou recolhimento é iniciado, com acionamento do dispositivo de bobinamento, girando a bobina e desenrolando ou enrolando o flexível. O lançamento é controlado diretamente da embarcação, como um ROV, e mantido no track pelo sistema de posicionamento, com controle visual por câmeras. Após esgotar a bobina, o equipamento é içado, sendo a bobina substituída por outra bobina estocada no navio, permitindo a continuidade do processo.
[0025] A invenção aqui proposta traz grandes ganhos e vantagens ao procedimento de lançamento e recolhimento de linhas flexíveis. Ela elimina o contato direto de pessoal com dutos tracionados, resolvendo praticamente em sua totalidade os perigos de segurança associados ao processo de lançamento ou recolhimento. Elimina também a necessidade da torre de lançamento, que é considerada o maior risco de PLSVs (queda de objetos, operação sob carga). Elimina os entraves técnicos devidos aos limites de materiais no projeto de dutos submarinos para o Pré-Sal, uma vez que não há a necessidade de uso de dutos rígidos cladeados no Pré-Sal, item de baixo custo de fabricação.
[0026] Com a presente invenção é possível recolher dutos degradados, minimizando, inclusive, o vazamento de óleo/água oleosa durante o recolhimento, pois o duto é recolhido em uma bobina, que restringe o fluxo (forma sifões) e não em uma catenária com extremidades abertas, ou em pedaços, após cortes sucessivos.
[0027] A invenção traz ainda ganhos econômicos, minimizando a taxa diária da embarcação, substituindo PLSVs por embarcações com menor necessidade de pessoal a bordo e menos equipamentos em convés. Otimiza os dutos flexíveis utilizados para o Pré-Sal, reduzindo potencialmente seu custo e o número de intervenções necessárias ao longo de sua vida útil. Viabiliza economicamente a recuperação de dutos degradados em projetos de desmobilização. Agiliza significativamente operações de recolhimento de dutos degradados, ao eliminar a necessidade de sucessivos cortes com ROV. Promove significativa redução do custo associado à aquisição de dutos flexíveis do tipo flowline (pois não precisam mais ser dimensionados para suportar as cargas de instalação).

Claims

8
Reivindicações SISTEMA SUBMARINO PARA RECOLHIMENTO E LANÇAMENTO DE DUTOS FLEXÍVEIS E UMBILICAIS, caracterizado por compreender uma bobina (1) marinizada, um sistema de motorização e transmissão de torque (drive) (2), pelo menos um flutuador (3), pelo menos um motor (thruster) (4), uma estrutura para suporte do sistema (5), um sistema de DP (Dymamic Positioning), e sensores de posicionamento. SISTEMA SUBMARINO PARA RECOLHIMENTO E LANÇAMENTO DE DUTOS FLEXÍVEIS E UMBILICAIS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo flutuador (3) manter o peso do sistema (sem dutos) neutro. SISTEMA SUBMARINO PARA RECOLHIMENTO E LANÇAMENTO DE DUTOS FLEXÍVEIS E UMBILICAIS, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por possuir controle visual por câmeras para o lançamento ou recolhimento. MÉTODO DE RECOLHIMENTO E LANÇAMENTO DE DUTOS FLEXÍVEIS E UMBILICAIS, utilizando o sistema conforme definido na reivindicação 1, caracterizado por compreender as seguintes etapas: a. Descer o sistema até uma profundidade de trabalho; b. Descer um umbilical para prover o equipamento com potência (hidráulica e elétrica) proveniente da embarcação; c. Ancorar a extremidade do duto flexível no leito marinho; d. Acionar o dispositivo de bobinamento; e. Lançar ou recolher o duto flexível; f. Após esgotar a bobina, içá-la; g. Substituir por outra bobina. MÉTODO DE RECOLHIMENTO E LANÇAMENTO DE DUTOS FLEXÍVEIS E UMBILICAIS, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que na etapa a) o sistema desce apoiado em 9 seus 4 vértices por cabos de guinchos (ou equivalentes) partindo da plataforma. MÉTODO DE RECOLHIMENTO E LANÇAMENTO DE DUTOS FLEXÍVEIS E UMBILICAIS, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que na etapa a) o sistema desce até uma distância de 20 a 50m do leito submarino. MÉTODO DE RECOLHIMENTO E LANÇAMENTO DE DUTOS FLEXÍVEIS E UMBILICAIS, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo controle da descida e o posicionamento serem realizados por um sistema de DP. MÉTODO DE RECOLHIMENTO E LANÇAMENTO DE DUTOS FLEXÍVEIS E UMBILICAIS, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pela operação de lançamento ou recolhimento ser controlada diretamente da embarcação e mantida no track pelo sistema de posicionamento dinâmico (DP).
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102985851A (zh) * 2010-05-20 2013-03-20 Tgs地球物理（英国）有限公司 海床装置
WO2013172706A1 (en) 2012-05-16 2013-11-21 Heerema Marine Contractors Nederland Se Method of laying a pipeline
US8608406B2 (en) 2010-03-05 2013-12-17 J. Ray Mcdermott, S.A. Landing mechanism for lifted pipe reel
BRPI0807333A2 (pt) * 2007-02-26 2014-05-20 Argus Remote System As Método e dispositivo para pesquisa do leito oceânico
WO2014209129A1 (en) 2013-06-24 2014-12-31 Global Maritime As Semi-submersible pipe laying vessel and method
GB2522339A (en) * 2013-12-23 2015-07-22 Deep Blue Engineering Ltd Deployment device
US9487272B2 (en) * 2014-03-14 2016-11-08 Intermoor, Inc. Systems and methods for tensioning mooring lines at the seafloor
GB2554678A (en) * 2016-10-03 2018-04-11 Maats Tech Ltd Reel drive apparatus
WO2020034019A1 (en) * 2018-08-14 2020-02-20 Subsea 7 Do Brasil Servicos Ltda. Handling loads in subsea operations
WO2020210887A1 (en) * 2019-04-16 2020-10-22 Subsea 7 Do Brasil Servicos Ltda Installation of subsea risers
BR112014011623B1 (pt) * 2011-11-15 2021-04-06 Subsea 7 Limited Método para suspender uma carga útil a partir de um local subaquático, sistema para recuperar uma carga útil a partir de um local subaquático e embarcação de superfície

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BRPI0807333A2 (pt) * 2007-02-26 2014-05-20 Argus Remote System As Método e dispositivo para pesquisa do leito oceânico
US8608406B2 (en) 2010-03-05 2013-12-17 J. Ray Mcdermott, S.A. Landing mechanism for lifted pipe reel
CN102985851A (zh) * 2010-05-20 2013-03-20 Tgs地球物理（英国）有限公司 海床装置
BR112014011623B1 (pt) * 2011-11-15 2021-04-06 Subsea 7 Limited Método para suspender uma carga útil a partir de um local subaquático, sistema para recuperar uma carga útil a partir de um local subaquático e embarcação de superfície
WO2013172706A1 (en) 2012-05-16 2013-11-21 Heerema Marine Contractors Nederland Se Method of laying a pipeline
WO2014209129A1 (en) 2013-06-24 2014-12-31 Global Maritime As Semi-submersible pipe laying vessel and method
GB2522339A (en) * 2013-12-23 2015-07-22 Deep Blue Engineering Ltd Deployment device
US9487272B2 (en) * 2014-03-14 2016-11-08 Intermoor, Inc. Systems and methods for tensioning mooring lines at the seafloor
GB2554678A (en) * 2016-10-03 2018-04-11 Maats Tech Ltd Reel drive apparatus
WO2020034019A1 (en) * 2018-08-14 2020-02-20 Subsea 7 Do Brasil Servicos Ltda. Handling loads in subsea operations
WO2020210887A1 (en) * 2019-04-16 2020-10-22 Subsea 7 Do Brasil Servicos Ltda Installation of subsea risers

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