MONTAGEM DE UM MÓDULO EM UMA ESTRUTURA SUBAQUÁTICA
Campo da invenção A presente invenção relaciona-se a montar um módulo, em particular um módulo de controle submarino, em uma estrutura subaquática de um poço de produção de hidrocarboneto submarino, em particular parte de uma árvore subaquática de um poço de produção de hidrocarboneto submarino.
Fundamento da invenção Um poço de produção de hidrocarboneto submarino é controlado por um módulo de controle submarino (SCM), que é, tipicamente, montado em uma árvore de Natal situada acima da cabeça de poço. Uma parte substancial do negócio de produção de hidrocarboneto submarino ê a manutenção de tais poços, isso envolve às vezes a substituição de um SCM, devido a uma falha do original ou para cumprir a necessidade de atualizar a capacidade do sistema de controlo. O custo de fabricação de substituições de SCM de quantidade pequena ao projeto original não é somente proibitivo, mas frequentemente pouco prático devido â obsolência. Esta invenção resolve este problema. É às vezes necessário, ou mais barato, substituir o SCMS ajustado a um sistema antigo com versões mais modernas. Os arranjos da montagem dos SCMs antigos são invariavelmente diferentes dos projetos modernos. Além disso, os fabricantes diferentes têm fornecido SCMs com configurações diferentes de interfaces da placa base, incluindo alinhamento, hidráulica, elétrica e características de travamento. Por exemplo, algumas placas bases de SCM são circulares e assim totalmente incompatíveis com projetos atuais.
Sumário da invenção De acordo com a presente invenção, é fornecido um método de montagem de um módulo de controle submarino em uma estrutura compreendendo a parte de uma árvore subaquática de um poço de hidrocarboneto submarino, o método compreendendo abaixar o módulo à estrutura e unir o módulo à estrutura com um adaptador entre ele e a estrutura e com porções do módulo sendo acopladas com as porções da estrutura.
Tipicamente, o método é realizado após a remoção de um módulo de controle submarino existente de modo que o módulo substitui o referido módulo existente. O módulo poderia ser abaixado com o referido adaptador unido ao mesmo ou, alternativamente, abaixado com o referido adaptador unido a referida estrutura.
Tipicamente, as referidas porções do módulo e da estrutura são selecionadas do grupo consistindo de conexões elétricas, hidráulicas e óticas.
Em virtude do uso de adaptadores, ambos passivos (isto é, envolvendo somente conectores) e ativos (isto é, igualmente incluindo sensores, válvulas ou outros dispositivos ativos) para conectar projetos atuais de SCMs com projetos antigos, a invenção supera os problemas de obsolência, e permite o operador de poço colher os benefícios de reduções de custo da fabricação de quantidade maior, confiabilidade melhorada de projetos modernos e capacidade e desempenho melhorados.
Como exemplo, a invenção permite a compatibilidade entre os SCMs Vetco Gray antigos com as placas bases circulares e projetos de Vetco Gray atuais com placas bases quadradas e com as placas bases e os mecanismos de travamento de SCMs de Aker Solutions (anteriormente Aker Kvaerner) e outros.
Breve descrição dos desenhos A Fig. 1 mostra uma aplicação da invenção, antes da instalação, em um caso onde o método de travamento de um SCM é o mesmo para um Vetco Gray de SCM moderno (conhecido como Podlock) , mas o SCM que deve substituir ê uma versão mais velha com uma placa base diferente; A Fig. 2 mostra o SCM da Fig. 1 montado a um adaptador; A Fig. 3 mostra o SCM com o adaptador da Fig. 2, instalado em uma placa de montagem de uma árvore de Natal; e A Fig. 4 mostra um caso adicional em que o método de travamento é diferente do Vetco Gray padrão, com o adaptador efetuando uma conversão. A Fig. 1 ilustra, esquematicamente, antes da instalação, um SCM 1 moderno, com uma multiplicidade de conectores 2 de vários tipos possíveis (hidráulico, elétrico, ótico, etc.) montados em sua base retangular, embora para a facilidade de ilustração somente quatro são mostrados. Um eixo de travamento 3 projeta-se da base retangular do SCM 1. A ponta do eixo de travamento 3 tem uma cruz afilada macho e é girada, durante a instalação, tipicamente por um veiculo operado remotamente (ROV), da extremidade de um eixo 4 que se projeta do topo do SCM 1. O método de travamento do SCM 1 a uma estrutura submarina de um poço de hidrocarboneto, em particular uma placa de montagem em uma árvore de Natal, é pela posição da cruz macho no eixo 3 com um orifício cruciforme correspondente na placa de montagem de SCM de árvore de Natal e em girar o eixo 4, por tipicamente 45 graus. Também, em cada lado, um de um par de colunas de aparafusamento 5 é fornecido na base de SCM 1.
Para ajustar o SCM 1 a um sistema antigo, um adaptador 6 é fornecido. O adaptador 6 compreende: uma placa retangular 7, alojando os conectores correspondentes 8 em posições que combinam com as do SCM 1; uma placa base 9, com dimensões que combinam com as da placa de montagem 10 de SCM da árvore de Natal para a qual o SCM deve ser ajustado; e uma extensão de eixo de travamento 11. A placa base 9 se aloja em conectores hidráulicos e elétricos 12, montados nas posições exigidas para conectar com conectores 13 na placa de montagem 10. A placa de montagem 10 originalmente conectada com um projeto anterior de SCM e com conectores em posições diferentes dos projetos de SCM atuais. Assim, o adaptador 6 carrega as tubulações hidráulicas e o cabeamento elétrico 14, para fornecer a hidráulica e elétrica corretas conectando entre o SCM moderno 1 e a placa de montagem de SCM original 10. O adaptador é ajustado com uma capa 15, mostrada em vista seccionada, para proteger as interconexões hidráulicas e elétricas 14. Já que neste caso o mecanismo de travamento é o mesmo, o adaptador 6 carrega o eixo 11 através do adaptador com um orifício cruciforme fêmea no topo e uma cruz macho no fundo para fornecer uma extensão do eixo de travamento 3 de SCM. O arranjo de adaptador inteiro permite a instalação de um SCM padrão, não modificado. A Fig. 2 mostra a primeira fase de instalação, em que o SCM 1 é acoplado com o adaptador 6. O adaptador 6 foi aparafusado ao SCM 1 para facilitar o transporte e a instalação, pelos parafusos 17 recebidos nas colunas 5. O adaptador 6 é travado ao SCM 1 travando o eixo de extensão 11 ao eixo 3 por rotação e inserindo os pinos de travamento, o eixo 3 e a extensão 11 fornecendo a força de retenção uma vez instalado o aparafusagem somente tratando com cargas de manipulação até este ponto. Ao travar o SCM ao adaptador permite que o conjunto completo ser abaixado ao leito do mar, para acoplar com a placa de montagem 10 na árvore de Natal situada no leito do mar. A Fig. 3 mostra o SCM 1, completo com o adaptador 6, acoplado à placa de montagem 10 de árvore de Natal. O acoplamento é facilitado por um aro de posição 16. O travamento do conjunto inteiro é conseguido, tipicamente por um ROV, girando o eixo de travamento 3 através do eixo 4 na parte superior do SCM 1, a rotação sendo transmitida através da extensão de eixo de travamento 11. O numeral de referência 18 designa as tubulações hidráulicas e o cabeamento elétrico de placa 10. A Fig. 4 ilustra um caso onde o arranjo de travamento do SCM sendo substituído é diferente de um Vetco Gray de SCM moderno, por exemplo, o mecanismo ajustado a um SCM do concorrente. O principio do adaptador permanece o mesmo que o exemplo precedente, a placa retangular 7 e seus conectores 8 conectando com o SCM moderno 1, e a placa 9 com seus conectores 12 sendo configurados para combinar a placa de montagem 10 de árvore de Natal existente. Neste caso, a extensão de eixo de travamento é diferente do exemplo precedente como se adapta a cruz afilada macho na ponta do eixo de travamento 3 de SCM ao mecanismo de travamento apropriado do SCM original, isto é combinar o mecanismo na placa de montagem 10 de árvore. Assim o eixo de extensão 19 no adaptador 6 tem um orifício cruciforme fêmea em sua seu topo e a interface de travamento apropriada na parte inferior. O adaptador 6 é novamente aparafusado ao SCM 1 para finalidades de manipulação como descrito acima, o eixo de travamento 3 e o eixo de extensão 19 fornecendo a força de aperto uma vez instalado. Há várias opções alternativas para o processo de instalação para o adaptador, cada qual tem vantagens e desvantagens.