BRPI0906112A2 - sistema de transporte aero naval, para plataformas, integrado com terminal oceánico - Google Patents

Abstract

SISTEMA DE TRANSPORTE AERO NAVAL, PARA PLATAFORMAS, INTEGRADO COM TERMINAL OCEáNICO. O sistema desta invenção pode ser utilizado para transportar passageiros, em condições de mar aberto, entre um terminal de passageiros localizado na costa e um terminal oceânico (1) através de uma embarcação rápida (2). A atracação entre a embarcação rápida (2) e o terminal oceânico (1) é feita através de um sistema de conexao e desconexão rápida, composto por: uma estrutura guia (7) e um mandril trava (8). Esta invenção tem aplicação no transporte de cargas e passageiros, entre o continente e plataformas ou embarcações, ancoradas no mar, por exemplo: como as utilizadas para a produção de petróleo e gás natural. As diversas concretizações apresentadas, nesta invenção, estão relacionadas basicamente com um sistema de transporte aero naval por embarcação rápida ou por helicóptero até um terminal oceânico (1) dotado de heliporto a partir do qual os passageiros são transbordados entre as plataformas de perfuração e produção (13) próximas. Tal terminal oceânico (1) pode ainda dispor de facilidades para reabastecimento e pequenas manutenções em helicópteros. A presente invenção provê ainda sistemas para interligação física de duas plataformas de produção (13) próximas.

Description

SISTEMA DE TRANSPORTE AERO NAVAL, PARA PLATAFORMAS,INTEGRADO COM TERMINAL OCEÂNICO.CAMPO DE INVENÇÃO

Esta invenção tem aplicação no transporte aero naval depassageiros, bagagens e cargas; entre uma estação de embarque situadano litoral e um terminal oceânico com capacidade para operar comembarcação rápida e com helicóptero; a partir da qual os passageiros sãotransbordados para as plataformas e embarcações, ancoradas ouestacionadas em alto mar, utilizadas para a perfuração e produção depetróleo. Tal terminal oceânico ainda pode dispor de facilidades paraestacionamento, reabastecimento e pequenas manutenções emhelicópteros.

ESTADO DA TÉCNICA

Novas descobertas de campos de petróleo no mar requerem aconstrução e instalação de unidades marítimas de produção, fixas ouflutuantes localizadas respectivamente em águas rasas e águasprofundas. Tais plataformas, em número considerável, estão sendolocalizadas cada vez mais em Iaminas de água mais profundas e maisafastadas da costa.

Uma plataforma de produção de petróleo é uma estrutura, habitadaou não, localizada sobre lâmina d'água, usada para exploração, extração,adequação e bombeio de petróleo e/ou gás natural escoado por meio deoleodutos ou navios aliviadores. De acordo com a finalidade que sedestina e a profundidade da lâmina d'água, os tipos de plataformas maiscomuns são: Plataformas fixas, Plataformas Autoeleváveis, Plataforma depernas atirantadas (Tension-Leg Platform - TLP), PlataformasSemissubmersíveis (Semi-Sub Platform), Unidades Flutuantes deProdução e Descarga conhecidas por FSOs (Floating Production andOffloading), Unidades Flutuantes de Produção, Armazenamento eDescarga. FPSOs (Floating Production, Storage and Offloading),Plataforma cilíndrica dotada de casco com formato de um cilindro vertical,conhecida por Spar; a ainda plataforma de apoio conhecidas como TenderPlatform.

Usualmente a movimentação de pessoal entre um terminal terrestree as plataformas é feita por meio de transporte aéreo, ficando sujeita arestrições de condições de tempo favoráveis, disponibilidade de vôos ehorários de operação, geralmente diurnos, restringindo bastante a janelaoperacional para movimentação de pessoal. Outra limitação é o tamanhodo helicóptero que pode ser operado nos heliportos de cada plataforma.

Embora helicópteros sejam mais rápidos, eles não sãonecessariamente a melhor alternativa, considerando custo, conforto, janelaoperacional e risco.

Mesmo a movimentação entre plataformas próximas, centenas demetros, por vezes requer a mobilização de helicópteros provenientes deterra, a partir de grandes distâncias, o que limita e encarece taisoperações.

Tais plataformas ainda possuem torres, guindastes e sistemas deflare, que dificultam e se constituem de elementos de risco a taisoperações de pouso e decolagem.

O atendimento de transporte aéreo por helicóptero a grandesdistancias, acima de 150 Km, obriga o uso de tanques de combustível demaior capacidade e peso, de forma a garantir autonomia para ida e voltajá que não há sistemas de reabastecimento offshore, restringindo onumero de passageiros na aeronave,

Hoje existem embarcações rápidas para operar com um alto grau deestabilidade e segurança em mar estado cinco e a velocidades de cercade 35 nós com gasto de combustível otimizado; transportando centenas depassageiros e dezenas de toneladas de carga. Está se tornando comumconviver e operar com ondas de um até cinco metros e ventos de até trintanós em áreas exploração offshore.Entretanto o transporte de pessoal por meio naval apresentaalgumas limitações já que embora existam embarcações rápidas eestáveis, que podem operar em condições de mar severas, os métodos detransbordo em alto mar apresentam serias limitações.

Quando a embarcação de transporte chega na plataforma, atransferência de passageiros e cargas em condições de mar severa aindaé feita com grande risco e lentamente, nesta condições os movimentos daembarcação são piores já que os sistemas de estabilização são projetadospara funcionar enquanto a embarcação está em movimento de cruzeiro.

O pedido de patente US 2009/0199354 descreve um sistema paratransbordo entre uma embarcação de passageiros com uma plataformaatravés de uma estrutura e escada em alumínio que possui um sistema deacoplamento para absorver os movimentos relativos da embarcação eplataforma. Apesar dos méritos, tal invenção obriga que a embarcaçãofique muito próxima da plataforma e em condições de mar e ventosdesfavoráveis, operando em condições de risco, já que qualquer problemano sistema de propulsão da embarcação haverá risco de colisão. Alémdisso, é necessário instalar uma estrutura e sistema de escada em cadaplataforma de produção e também de perfuração. Caso a capacidade daembarcação seja grande, centenas de pessoas, serão necessárias váriasoperações de transbordo para embarque e desembarque de pessoal pelasdiversas plataformas a serem atendidas, fazendo que o tempo médio daviagem seja aumentado. Além do embarque e desembarque dospassageiros é necessário o transbordo das bagagens e pequenosvolumes, através de guindaste, nem sempre locados próximos da escada;impossibilitando a execução de tais operações simultaneamente,aumentando o tempo total da viagem.

Assim, desenvolver novos conceitos e modalidades de transporte,com maior disponibilidade, mais flexíveis, com maior velocidade deembarque e desembarque no mar e de custo menor, é fundamental para odesenvolvimento de campos de petróleo tanto em águas rasas, como emáguas profundas.

SUMARIO DA INVENÇÃO

Usualmente a demanda de serviços de transporte de passageiros ecargas entre a terra e plataformas marítimas é operacionalizada porrecursos de helicóptero e embarcações de serviço.

Esta invenção tem aplicação no transporte de cargas e passageiros,entre o continente terrestre e plataformas ou embarcações, ancoradas nomar, utilizadas para a produção de minerais e hidrocarbonetos, tais como:petróleo e gás natural, através de um sistema de transporte porembarcação rápida e helicóptero integrado com um terminal oceânico; talterminal oceânico tem função principal o desembarque e embarque depassageiros, embora o mesmo possa em determinadas situações terfunções adicionais de reabastecimento de helicópteros, alojamento depessoal, geração de energia, interfaces para descarga de cargas elíquidos.

O sistema desta invenção pode ser concebido para trabalhar tantoem novos projetos e instalações como em campos maduros sendointegrado com outras facilidades tais como geração de energia,compressão de gás, tratamento e injeção de água, plataforma de apoiotemporário, etc.

Numa de suas concretizações esta invenção esta relacionada comum sistema de transporte naval, por embarcação rápida integrada com umou mais terminais oceânicos. Tais terminais oceânicos são do tipoestrutura flutuante simples, e podem estar conectados a uma plataformaexistente, offshore, que podem ser do tipo: flutuante ancorada ou jaquetafixa apoiada no solo marinho.

A integração e transbordo, com plataformas próximas e desprovidasde recursos de terminal de embarque, podem ser operacionalizadosatravés de vôos de integração executados a partir do heliporto daplataforma.

Em outra concretização, esta invenção esta relacionada com umsistema de transporte naval, por embarcação rápida, integrada um terminaloceânico de conexão de vôos (hub), offshore; onde tal terminal oceânicopode ser do tipo: flutuante ancorado ou jaqueta fixa apoiada no solomarinho.

Tal terminal oceânico dotado de pelo menos um heliporto viabilizaum modal de transporte combinando o transporte naval com aéreo etambém o modal de transporte somente aéreo com escala parareabastecimento ou conexão de vôo. O terminal oceânico faz a integraçãocom um conjunto de plataformas localizadas próximas umas das outras,isto é poucos quilômetros.

Tais concretizações são compostas basicamente por pelo menosum terminal oceânico, dotado ou não de heliporto.15 É possível efetuar o transporte de passageiros e cargas,

independente das condições de mar e com ventos moderados a qualquerhora do dia e da noite.

É possível concentrar todas as facilidades de alojamento de pessoalnuma única plataforma, reduzindo sobre maneira as dimensões e recursos20 das demais plataformas secundarias e conseqüentemente seus custos.

A presente invenção provê ainda um sistema para interligação físicade duas plataformas próximas viabilizando a movimentação de pessoas epequenas cargas entre tais plataformas. Tal interligação física pode serconcretizada por meio de teleférico, passarela de comprimento ajustável25 ou balão movimentado por cabos. Tais interligações permitemafastamentos seguros mesmo em caso de rompimento de algum doscabos do sistema de ancoragem das plataformas.BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Fig. 1 mostra uma embarcação oceânica multi casco se atracando a30 um terminal oceânico de conexão de vôos.Fig. 2 mostra uma embarcação oceânica multi casco se atracando aum terminal oceânico simples.

Fig. 3 mostra um terminal oceânico interligado a uma plataformaatravés de um sistema de cabo suspenso semelhante a um teleférico.

Fig. 4 mostra um terminal oceânico, simples ou de conexão,interligado a uma plataforma através de uma passarela.

Fig. 4A e 4B mostram seções de passarela e um mini veiculo detransporte. A Figura 4C mostra uma possível associação de juntas móveispara absorver movimentos relativos das plataformas e bases de apoio,

Fig. 5 mostra um terminal oceânico simples, apoiado numa estruturamono coluna, em águas rasas interligado com um FPSO, com ancoragemspread mooring.

Fig. 6 mostra um terminal oceânico simples, flutuante, em águasrasas interligado com uma plataforma fixa.

Fig. 7A e 7B mostram um terminal oceânico interligado a umaplataforma ancorada com turrei

Fig. 8 e 9 mostram um sistema travessia, de passageiros epequenas cargas, entre duas estruturas marítimas através de balãorebocado por cabo.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Fazem parte da presente invenção um sistema de transporte aeronaval de passageiros e cargas, entre um terminal costeiro e um terminaloceânico, simples ou de conexão de vôos, e também a um conjunto deplataformas próximas, utilizadas em produção de petróleo, de acordo coma identificação de seus componentes, baseado na descrição das Figurasabaixo.

Para todas as Figuras serão utilizadas a seguinte lista de referênciade componentes:

1 - Terminal Oceânico ou simplesmente terminal

2 - Embarcação rápida ou simplesmente embarcação3 - Convés do heliporto ou simplesmente heliporto

4 - Convés de estacionamento de helicópteros

5 - Alojamento e Escritório

6 - Rampa ou elevador

7 - Estrutura guia

8 - Mandril trava

9 - Rampa móvel

10 - Superfície da água

11 - Cabo de ancoragem

12 - Guindaste

13 - Plataforma de Produção, por exemplo: um FPSO

14 - Teleférico ou cabo suspenso

15 - Torre intermediária

16 - Cabine

17 - Estrutura mono coluna

18 - Fundo do mar

19 - Estação de embarque e desembarque

20 - Passarela

21 - Junta articulada

22 - Mini Carro

23 - Tubulações

24 - Cabo elétrico

25 - Plataforma Fixa

26 - Sistema de thrusters ou simplesmente acionadores

27 - Turret

28 - Cabo de reboque

29 - Dirigível ou simplesmente balão

A Fig. 1 mostra de um terminal oceânico (1), de conexão de vôos,que pode ser do tipo flutuante ancorado, semi submersível ancorado outipo TLP; dotado de pelo menos um heliporto . Podendo ainda dispor defacilidades para estacionamento, reabastecimento e pequenasmanutenções em helicópteros. Outras facilidades, não mostradas naFigura, podem ser agregadas ao terminal oceânico (1), tais como: geraçãode energia, compressão de gás, tratamento e injeção de água ouseparação de água, aumentado seu range de aplicação.

Tal terminal oceânico (1), de conexão de vôos, possui sistema paraatracação rápida para embarcação rápida (2), oceânica multi casco,composto por:

- uma estrutura guia (7), por exemplo: um funil;

- um mandril trava (8) que pode ser instalado em qualquer posição daembarcação (2), por exemplo: na proa ou na popa.

Após a conexão da embarcação rápida (2) com o terminal (1),podem ocorrer movimentos relativos entre tais estruturas, já que existeuma ou mais juntas articuladas (21), tipo Yoke, permitindo um determinadograu de liberdade entre as estruturas. Uma rampa móvel (9), tipo gangway,curta e larga, é utilizada para facilitar o embarque e desembarque depassageiros.

Existem mais de uma estrutura guia (7) para atracação, o quepossibilita o acoplamento de mais de uma embarcação (2) ao mesmotempo ou que a embarcação (2) faça a aproximação pelo lado maisfavorável do terminal (1) de acordo com as condições metrológicas deonda, corrente e ventos.

Ao final do dia, após operação, os helicópteros utilizados para fazero transbordo dos passageiros do terminal (1) para as diversas plataformasexistentes na área, poderão ficar estacionados no convés (4), para evitar oretorno para terra, utilizando para acesso uma rampa ou elevador (6).

O terminal (1) ainda pode ser dotado de módulos de alojamento eescritório (5).

Fig. 2 mostra detalhes de uma segunda concretização com umterminal oceânico (1), simples e menor do que o descrito na Figura 1, quepode ser interligado diretamente com uma plataforma através de cabosuspenso (14), semelhante a um teleférico, ou por uma passarela (20),mostrados respectivamente nas Figuras 3 e 4. A embarcação (2) pode serdotada com mais de um mandril trava (8) conforme mostrado.

Fig. 3 mostra um terminal oceânico (1), simples ou de conexão devôos, interligado a uma plataforma (13) através de um sistema de cabosuspenso (14) semelhante a um teleférico. A plataforma (13) interligadapode ser de qualquer tipo, tal como: fixa, FPSO, FSO, TLP e Spar.

Quando o terminal oceânico (1) trabalha acoplado a uma plataforma(13), tanto o terminal (1) como as respectivas baleeiras, não mostradas naFigura, podem fazer parte do plano de emergência e abandono daplataforma (13).

Caso seja necessário, devido ao maior distanciamento entre oterminal (1) e a plataforma (13), poderão ser utilizadas uma ou mais torresintermediárias flutuantes (15), podendo estar ancoradas diretamente aoterminal (1) e a plataforma (13) através de cabos de ancoragem (11). Ospassageiros são transportados do terminal (1) para a plataforma (13)através de uma ou mais cabines (16), acessadas pelas estações deembarque e desembarque (19).

São ainda mostrados os cabos de ancoragem (11) do terminal (1) eda plataforma (13).

Fig. 4 mostra um terminal oceânico (1), simples ou de conexão devôos, interligado a uma plataforma (13) através de uma passarela (20).Igualmente, a figura anterior, poderão ser utilizadas torres intermediárias(15). As passarelas (20) são apoiadas e conectadas por juntas articuladas(21). A passarela (20) é projetada para absorver movimentos relativos deafastamento entre o terminal (1) e a plataforma (13).

A passarela (20) ainda pode ser utilizada como meio para apoiartubulações (23) e cabos elétricos (24) que podem ser posicionadosembaixo do piso da passarela (20) vide Fig. 4A ou sobre a passarela (20),vide Fig. 4B.

A Figura 4C mostra uma possível associação de juntas articuladas(21), cuja finalidade é absorver movimentos relativos da plataforma (13) edo terminal (1) e também da própria torre intermediária (15). O arranjo equantidade de juntas articuladas (21) dependem do tipo de plataforma,distância entre as mesmas e amplitude dos movimentos a seremabsorvidos.

A interligação do terminal (1) e a plataforma (13), por passarela (20)viabiliza ainda um meio físico para transpor tubulações e cabos depotência entre as duas estruturas, terminal (1) e plataforma (13).

Os FPSOs podem ser ancorados pelo método de spread mooring ouatravés de turret. No caso spread mooring os deslocamentos de posiçãosão mais limitados não ocorrendo rotação. No caso de turret osdeslocamentos de posição são acentuados podendo ocorrer rotaçãocompleta em relação ao eixo vertical do turret.

Fig. 5 mostra um terminal oceânico (1) simples, apoiado numaestrutura mono coluna (17), em águas rasas interligado com um FPSO(13), com ancoragem spread mooring. Dependendo do afastamento entreo terminal oceânico (1) e a plataforma de produção (13) podem serutilizadas uma ou mais torres intermediárias (15).

Fig. 6 mostra um terminal oceânico (1) simples, flutuante, em águasrasas interligado com uma plataforma fixa (25).

As Figuras 5 e 6 ilustram que existem diversas configurações e tiposde estruturas que podem ser utilizadas para concretizar o terminal (1) e aplataforma (13).

Fig. 7A e 7B mostram um terminal oceânico (1) acoplado por juntaarticulada (21) a uma plataforma de produção (13) ancorada por sistematurret (25). O terminal (1) é dotado de sistema de thrusters (26), sistema dehélice acionada por motores elétricos, que possibilitam a aproximação ouafastamento do terminal (1) em relação ao costado da plataforma deprodução (13).

A técnica objeto desta invenção, para transporte de passageiros ecargas, pode ser aplicada tanto em condições de águas rasas como deáguas profundas.

O terminal oceânico (1) pode ser integrado com: planta de geraçãode energia e/ou planta de separação, tratamento e injeção de água,facilitando projetos de desengargalamento de sistemas de produçãoexistentes ou novos.

As Figura 8 e 9 mostram ainda um sistema travessia, depassageiros e pequenas cargas, entre duas estruturas marítimasquaisquer, no caso um terminal (1) e uma plataforma (13); concretizadoatravés de um balão (29) movimentado por cabo rebocado (29).

Na descrição são apresentados alguns detalhes para permitir ummelhor entendimento da presente invenção. Entretanto para especialistasna técnica de produção de petróleo no mar e estruturas de transportemóvel ou aéreo é perfeitamente possível o entendimento e a execuçãosem estes detalhes e que numerosas variações ou modificações dasdescrições são possíveis.

Claims (17)

1. Um sistema de transporte aero naval, para plataformasmarítimas, offshore, que podem ser do tipo: flutuante ancorada ou jaquetafixa apoiada no solo marinho, em condições de mar aberto, composto por:- pelo menos um terminal oceânico (1) de embarque, desembarque econexão, que pode ser do tipo fixo apoiado no solo marinho, flutuanteancorado, semi submersível ancorado ou tipo TLP;

2. Um sistema de transporte aero naval, para plataformasmarítimas, offshore, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por:- operar em conjunto com embarcações rápidas (2), multicasco, paratransporte rápido de passageiros;- operar integradamente com helicópteros.

3. Um sistema de transporte aero naval, para plataformas marítimas,offshore, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por:-O terminal oceânico (1) possui pelo menos um heliporto (3);

4. Um sistema de transporte aero naval, para plataformas marítimas,offshore, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por: compostopor:- o terminal (1) é do tipo flutuante podendo ser ancorado diretamente nofundo do mar.

5. Um sistema de transporte aero naval, para plataformas marítimas,offshore, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por:- o terminal oceânico (1) é projetado para servir de base de conexão devôos e abastecimento de helicópteros.- o terminal (1) dispõe de facilidades para reabastecimento dehelicópteros.

6. Um sistema de transporte aero naval, para plataformas marítimas,offshore, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por:- o terminal (1) dispõe de facilidades para alojamento de passageiros (5)em transito e eventual pessoal de suporte técnico,

7. Um sistema de transporte aero naval, para plataformas marítimas,offshore, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por:- o terminal (1) dispõe de pelo menos um guindaste (12) que pode darassistência a embarcações (2) e heliporto (3).

8. Um sistema de transporte aero naval, para plataformasmarítimas, offshore, de acordo com a reivindicação 1, dotado de:- um sistema de conexão rápida entre o barco de transporte rápido e oterminal (1) composto por: uma estrutura guia (7) e um mandril trava (8)para facilitar o acoplamento e desacoplamento rápido entre a embarcaçãorápida (2) e o terminal (1).

9. Um sistema de transporte aero naval, para plataformasmarítimas, offshore, de acordo com a reivindicação 1, dotado de:- um sistema de cabo suspenso (14), interligando o terminal oceânico (1)com a plataforma (13), permitindo o transito de pessoas e cargas;

10. Um sistema de transporte aero naval, para plataformasmarítimas, offshore, de acordo com a reivindicação 1, composto por:- uma passarela (20) interligando o terminal oceânico (1) com umaplataforma (13), podendo existir bases flutuantes intermediáriasdependendo do distanciamento entre o terminal (1) e a plataforma (13);- juntamente com a passarela (20) poderão existir tubulações (23) e caboselétricos (24) interligando a plataforma de produção (13) e o terminaloceânico (1).

11. Um sistema de transporte aero naval, para plataformasmarítimas, offshore, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por:- a passarela (20) é dotada de sistema para acomodar variações deafastamentos entre o terminal (1) e a plataforma (13).

12. Um sistema de transporte aero naval, para plataformasmarítimas, offshore, de acordo com a reivindicação 1, composto por:- o terminal (1) é acoplado por junta articulada (21) a um FPSO (13)ancorado por turret (27).- o terminal (1) é dotado de acionadores (26) que possibilitam aaproximação ou afastamento do terminal (1) em relação ao costado doFPSO (13).

13. Um sistema de transporte aero naval, para plataformasmarítimas, offshore, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por:- o terminal oceânico (1) é dotado de planta de geração de energia e/ouplanta de separação, tratamento e injeção de água, facilitando projetos dedesengargalamento de sistemas de produção existentes.

14. Um sistema de transporte aero naval, para plataformasmarítimas, offshore, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por:- o terminal oceânico (1) faz a integração e conexão de transporte aeronaval, com um conjunto de plataformas (13) localizadas próximas umasdas outras, isto é poucos quilômetros.

15. Um sistema de atracação entre uma embarcação rápida (2) euma estrutura naval, por exemplo: uma plataforma de produção (13),caracterizado por:- um sistema de atracação, composto basicamente por estrutura guia (7) eum mandril trava (8), é acoplado diretamente no costado de umaplataforma de produção (13).

16. Um sistema de transporte aero naval, para plataformasmarítimas, offshore, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por:- possuir torres intermediárias (15) ancoradas diretamente no terminal (1) ena plataforma (13) através de cabos de ancoragem (11).

17. Um sistema de transporte, aero naval, para pessoas e cargasentre plataformas marítimas, offshore, caracterizado por:- utilizar um balão (29) movimentado por um cabo de reboque (28).