BRPI1008151B1

BRPI1008151B1 - método para implementar um recipiente de armazenamento de gás abaixo da superfície da água e sistema para armazenar um gás submarino

Info

Publication number: BRPI1008151B1
Application number: BRPI1008151-8A
Authority: BR
Inventors: James V. Maher; Edward E. Horton, Iii; Lyle D. Finn
Original assignee: Horton Wison Deepwater, Inc.
Priority date: 2010-01-05
Filing date: 2010-01-20
Publication date: 2021-01-12
Also published as: US20120260839A1; WO2011084164A1; BRPI1008151A2

Abstract

MÉTODO PARA ESTENDER UM RECIPIENTE DE ARMAZENAMENTO DE GÁS ABAIXO DA SUPERFÍCIE DA ÁGUA, E, SISTEMA PARA ARMAZENAR UM GÁS SUBMARINO É descrito um método para estender um recipiente de armazenamento de gás abaixo da superfície da água que compreende acoplar uma extremidade superior do recipiente de armazenamento de gás em um aparelho de desdobramento posicionado na superfície da água. O recipiente de armazenamento de gás tem um peso seco total e uma extremidade inferior oposta à extremidade superior. O recipiente de armazenamento de gás também inclui um tanque de armazenamento definindo uma região interna dentro do tanque e uma região exterior fora do tanque. Além do mais, o método compreende abaixar o recipiente de armazenamento de gás abaixo da superfície da água com o aparelho de desdobramento. Adicionalmente, o método compreende bombear um gás de controle de flutuabilidade para a região interna do tanque. O gás de controle de flutuabilidade na região interna do tanque gera uma força de flutuação que age no recipiente de armazenamento de gás.

Description

DECLARAÇÃO RELATIVA A PESQUISA E DESENVOLVIMENTO PATROCINADOS PELO GOVERNO FEDERAL

[001] Não aplicável.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO Campo da Invenção

[002] A invenção diz respeito no geral a sistemas de armazenamento de gás submarinos. Mais particularmente, a invenção diz respeito à implementação e remoção de sistemas de armazenamento de gás submarinos.

Fundamentos da Tecnologia

[003] Óleo a condições de temperatura e pressão padrões (CNTP) é um líquido relativamente denso e, assim, é adequado para transporte em petroleiros e armazenamento em tanques, habilitando assim um mercado global para óleo. Entretanto, uma vez que gás natural é um gás à CNTP, ele é menos adequado para transporte em petroleiros e armazenamento em tanques. Consequentemente, a maior parte do gás natural é transportada através de tubulações, que baseiam-se em uma fonte ou suprimento local, limitando assim o gás natural a um mercado no geral local.

[004] Um desafio primário no desenvolvimento de uma indústria de gás natural global é que gás natural, nas CNTP, é extremamente difuso, e assim tem relativamente pouco valor econômico, para um dado volume, comparado com óleo (uma diferença de três ordens de grandeza a $7/MCF para gás natural e $50/BBL para óleo). Por causa desta diferença em valor econômico para um dado volume de gás natural vs. óleo e o estado gasoso do gás natural na CNTP, o transporte de gás natural na CNTP a longas distâncias não é economicamente viável. Vários métodos para conseguir razões mais favoráveis de valor de gás para um dado volume, tal como comprimindo ou liquefazendo o gás natural, são normalmente usados para tornar a transmissão e armazenamento de gás natural mais economicamente atrativa. Compressão é o método mais normalmente usado empregado para o transporte de gás natural em sistemas de tubulação. Para transporte marítimo, liquefação é usada para criar Gás Natural Liquefeito (GLN) e compressão é usada para criar Gás Natural Comprimido (GLP). Entretanto, uma vez que gás natural tenha atingido seu destino desejado, o GLN e GLP passam por algum processamento para ajustar o gás natural às condições (por exemplo, pressão, temperatura, etc.) adequadas para sistemas de tubulação padrões.

[005] Como o transporte, o armazenamento de gás natural tem também apresentado desafios. Gás natural na CNTP é normalmente armazenado em cavernas naturais subterrâneas relativamente grandes. Em tais casos, o armazenamento do gás natural depende da localização e disponibilidade de tais cavernas de armazenamento subterrâneas (por exemplo, cavernas de sal natural subterrâneas). Adicionalmente, tem ocorrido muitos acidentes relacionados com essas cavernas, incluindo incêndios e explosões. GLN e GLP também apresentam complicações de armazenamento. Tipicamente, GLN é armazenado ao largo em tanques de contenção pressurizados ou criogênicos, ambos os quais são relativamente caros e perigosos. Por causa dos riscos e perigos do armazenamento de GNL em terra, tem tornado cada vez mais difícil também localizar unidades de regaseificação de GLN a despeito das grandes demandas de mercado. GNP não tem sido usado para armazenamento de gás natural, possivelmente por causa da falta de disponibilidade de meios de armazenamento eficientes.

[006] Sistemas de armazenamento de óleo submarinos têm sido implementados no piso oceânico, a saber, a plataforma Harding no Mar do Norte e os tanques da Dubai Oil Storage no Oriente Médio. Entretanto, o armazenamento submarino de gás natural ainda não foi conseguido, embora ele ofereça algumas vantagens técnicas importantes em relação a sistemas e métodos de armazenamento de gás em terra convencionais. O relatório descritivo da patente U.S. 2008/0041291 e 2009/0010717, cada um dos quais está por meio deste aqui incorporado pela referência na sua íntegra com todos os propósitos, revelam aparelho e métodos para armazenar gás natural, tanto GLN quanto GNP, no piso oceânico. Embora o aparelho e métodos revelados nessas publicações ofereçam algumas vantagens, mecanismos mais concebíveis para a implementação, remoção e reposicionamento dos sistemas revelados envolvem aparelhos que são relativamente complicados e complexos.

[007] Dessa maneira, continua a haver na tecnologia uma necessidade de sistemas de armazenamento de gás natural. Tais sistemas e métodos seriam particularmente bem recebidos se eles oferecessem o potencial de pouco perigo e riscos à vida e propriedade, e poderiam ser implementados e reposicionados com equipamento convencional.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[008] Essas e outras necessidades na tecnologia são abordadas em uma modalidade por um método para implementar um recipiente de armazenamento de gás abaixo da superfície da água. Em uma modalidade, o método compreende (a) acoplar uma extremidade superior do recipiente de armazenamento de gás a um aparelho de implementação posicionado na superfície da água. O recipiente de armazenamento de gás tem um peso seco total e uma extremidade inferior oposta à extremidade superior. O recipiente de armazenamento de gás também inclui um tanque de armazenamento definindo uma região interna dentro do tanque e uma região externa fora do tanque. Além do mais, o método compreende (b) abaixar o recipiente de armazenamento de gás abaixo da superfície da água com o aparelho de implementação. Adicionalmente, o método compreende (c) bombear um gás de controle de flutuação para a região interna do tanque durante (b). O gás de controle de flutuação na região interna do tanque gera uma força de flutuação que age no recipiente de armazenamento de gás durante (b).

[009] Essas e outras necessidades na tecnologia são abordadas em uma outra modalidade por um método. Em uma modalidade, o método compreende (a) dispor um recipiente de armazenamento de gás no piso oceânico. O recipiente de armazenamento de gás tem uma extremidade superior distal do piso oceânico e uma extremidade inferior encaixando o piso oceânico e inclui um tanque de armazenamento de gás definindo uma região interna dentro do tanque e uma região externa fora do tanque. O tanque de armazenamento de gás também inclui uma primeira entrada em comunicação de fluido com a região interna, uma primeira válvula que controla o fluxo de fluido através da primeira entrada, uma porta em comunicação de fluido com a região interna e a região externa. Além do mais, o método compreende (b) bombear um gás de controle de flutuação através da primeira válvula e da primeira entrada para a região interna para gerar uma força de flutuação que age no recipiente de armazenamento de gás. Adicionalmente, o método compreende deslocar água na região interna com o gás de controle de flutuação. Ainda adicionalmente, o método compreende (d) escoar água através da porta da região interna para a região externa. Além disso, o método compreende mover o recipiente de armazenamento de gás do piso oceânico em direção à superfície.

[0010] Essas e outras necessidades na tecnologia são abordadas em uma outra modalidade por um sistema para armazenar um gás submarino. Em uma modalidade, o sistema compreende um recipiente de armazenamento de gás submarino. O recipiente de armazenamento inclui um tanque de armazenamento de gás definindo uma região interna dentro do tanque e uma região externa fora do tanque. O tanque tem uma extremidade superior e uma extremidade inferior oposta à extremidade superior. O tanque de armazenamento de gás também inclui uma entrada de gás adaptada para escoar o gás para a região interna, a entrada de ar adaptada para escoar ar para a região interna, uma porta em comunicação de fluido com a região interna e a região externa. Além do mais, o tanque de armazenamento de gás inclui uma válvula adaptada para controlar o fluxo de gás através da entrada de gás. Adicionalmente, o tanque de armazenamento de gás inclui uma válvula adaptada para controlar o fluxo de ar através da entrada de ar.

[0011] Assim, modalidades aqui descritas compreendem uma combinação de recursos e vantagens destinadas a abordar vários inconvenientes associados com certos dispositivos, sistemas e métodos da tecnologia anterior. Essas várias características supradescritas, bem como outros recursos, ficarão facilmente aparentes aos versados na técnica mediante leitura da descrição detalhada seguinte, e pela referência aos desenhos anexos.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

[0012] Para uma descrição detalhada das modalidades preferidas da invenção, será feita agora referência aos desenhos anexos, em que:

[0013] A figura 1 é uma vista seccional transversal esquemática de uma modalidade de um recipiente de armazenamento de gás submarino;

[0014] A figura 2 é uma vista seccional transversal esquemática do recipiente de armazenamento de gás submarino da figura 1 durante implementação submarina;

[0015] A figura 3 é uma vista seccional transversal esquemática do recipiente de armazenamento de gás submarino da figura 1 durante ancoragem no piso oceânico;

[0016] A figura 4 é uma vista seccional transversal esquemática do recipiente de armazenamento de gás submarino da figura 1 ancorado no piso oceânico para operações de armazenamento de gás submarino;

[0017] A figura 5 é uma vista seccional transversal esquemática do recipiente de armazenamento de gás submarino da figura 1 durante a fase de desencaixe do piso oceânico de operações de remoção e/ou reposicionamento;

[0018] A figura 6 é uma vista seccional transversal esquemática do recipiente de armazenamento de gás submarino da figura 1 durante a fase de elevação das operações de remoção e/ou reposicionamento;

[0019] A figura 7 é uma vista seccional transversal esquemática do recipiente de armazenamento de gás submarino da figura 4 ilustrando a pressão hidrostática da água do mar e a pressão do gás armazenado;

[0020] A figura 8 é uma vista esquemática de um sistema para suprir gás e extrair gás do recipiente de armazenamento de gás submarino da figura 4;

[0021] A figura 9 é uma vista seccional transversal esquemática de uma modalidade de um recipiente de armazenamento de gás submarino ancorado no piso oceânico para operações de armazenamento de gás submarinas;

[0022] A figura 10 é uma vista seccional transversal esquemática de uma modalidade de um recipiente de armazenamento de gás submarino ancorado no piso oceânico para operações de armazenamento de gás submarinas;

[0023] A figura 11 é uma modalidade de um sistema de bombeamento de água/ar combinado para implementar o recipiente de armazenamento de gás submarino da figura 1;

[0024] A figura 12 é uma vista frontal de uma modalidade de um recipiente de armazenamento de gás submarino compartimentalizado;

[0025] A figura 13 é uma vista esquemática de topo do recipiente de armazenamento de gás submarino da figura 11;

[0026] A figura 14 é uma vista seccional transversal esquemática do recipiente de armazenamento de gás submarino da figura 11; e

[0027] As figuras 15 e 16 são vistas esquemáticas do sistema de implementação para implementar, remover, levantar e reposicionar o recipiente de armazenamento de gás submarino.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0028] A discussão seguinte está voltada para várias modalidades da invenção. Embora uma ou mais dessas modalidades possam ser preferidas, as modalidades reveladas não devem ser interpretadas, ou de outra forma usadas, como limitação para o escopo da revelação, incluindo as reivindicações. Adicionalmente, versados na técnica entendem que a descrição seguinte tem aplicação abrangente, e a discussão de qualquer modalidade deve ser apenas exemplar dessa modalidade, e não pretende implicar que o escopo da revelação, incluindo as reivindicações, esteja limitado a essa modalidade.

[0029] Certos termos são usados em toda a descrição seguinte e reivindicações para referir-se a recursos ou componentes particulares. Como fica aparente aos versados na técnica, diferentes pessoas podem referir-se ao mesmo recurso ou componente por diferentes nomes. Este documento não visa distinguir componentes ou recursos que diferem no nome, mas sim na função. As figuras do desenho não estão necessariamente em escala. Certos recursos e componentes aqui podem estar mostrados exagerados na escala, ou em uma forma um pouco esquemática, e alguns detalhes de elementos convencionais podem não estar mostrados por questão de clareza e concisão.

[0030] Na discussão seguinte e nas reivindicações, os termos “incluindo” e “compreendendo” são usados de uma maneira abrangente, e assim devem ser interpretados como “incluindo, mas sem limitações”. Também, os termos “acoplar” ou “acopla” deve significar tanto uma conexão indireta quanto direta. Assim, se um primeiro dispositivo acoplar em um segundo dispositivo, essa conexão pode ser por meio de uma conexão direta, ou por meio de uma conexão indireta por meio de outros dispositivos, componentes e conexões. Além do mais, na forma aqui usada, os termos “axial” e “axialmente” significam no geral ao longo ou paralelo a um eixo central (por exemplo, eixo central de um corpo ou uma porta), enquanto os termos “radial” e “radialmente” significam no geral perpendicular ao eixo central. Por exemplo, uma distância axial refere-se a uma distância medida ao longo ou paralela ao eixo central, e uma distância radial significa uma distância medida perpendicular ao eixo central.

[0031] Modalidades aqui descritas compreendem uma combinação de recursos e vantagens destinadas a abordar vários inconvenientes associados com certos aparelhos, sistemas e métodos da tecnologia anterior. Por exemplo, modalidades aqui descrita provêm aparelho, sistemas e métodos de instalação e remoção de armazenamento de gás submarino que oferecem o potencial para uma implementação, relocação e controle de prevenção/transbordamento de hidratos, comparado com aparelhos, sistemas e métodos convencionais. As várias características supradescritas, bem como outros recursos, ficarão facilmente aparentes aos versados na técnica mediante leitura da descrição seguinte, e referindo-se aos desenhos anexos.

[0032] Referindo-se agora às figuras 1-6, está mostrada esquematicamente uma modalidade de um aparelho ou recipiente de armazenamento de gás submarino 10. Na figura 1, o recipiente 10 está mostrado na superfície do mar antes de ser submerso no fundo do mar; na figura 2, o recipiente 10 está mostrado sendo abaixado na água do mar 3 para implementação submarina; na figura 3, o recipiente 10 está mostrado sendo ancorado no piso oceânico 4; na figura 4, o recipiente 10 está mostrado ancorado no piso oceânico 4 durante operações de armazenamento de gás submarino; na figura 5, o recipiente 10 está mostrado desencaixando do piso oceânico 4 durante operações de remoção e/ou reposicionamento; e, na figura 6, o recipiente 10 está mostrado sendo levantado do piso oceânico 4 depois do desencaixe do piso oceânico 4 durante operações de remoção e/ou reposicionamento.

[0033] O recipiente 10 tem um eixo central ou longitudinal 15 e estende-se entre uma extremidade superior 10a e uma extremidade inferior 10b. Além do mais, o recipiente 10 inclui um tanque de armazenamento rígido de parede fina 20, uma saia de lama 30 na extremidade inferior 10b, e uma câmara de lastro 40 contendo lastro 41 próxima à extremidade inferior 10b entre o tanque 20 e a saia 30. O recipiente 10 é projetado para ser implementado e posicionado submarino em uma orientação vertical com o eixo 15 no geral perpendicular ao piso oceânico e a extremidade superior 10a posicionada acima da extremidade inferior 10b. Como será descrito com mais detalhes a seguir, durante operações de implementação, o desenho do recipiente 10 incluindo a câmara de lastro 40 e lastro associado 41 abaixo do tanque 20 melhora a estabilidade do recipiente 10, uma vez que o centro de gravidade do recipiente 10 fica posicionado abaixo do centro de flutuação do recipiente 10.

[0034] Referindo-se ainda às figuras 1-6, o tanque de parede relativamente fina 20 funciona como um tanque de armazenamento de gás. O tanque 20 compreende paredes rígidas preferivelmente feitas de aço ou material compósito. Para um desenho típico em aço, a espessura de parede dependeria basicamente do diferencial de pressão previsto observado no tanque 20. Para a maioria das aplicações submarinas, a espessura de parede variará de cerca de 0,5 polegada (12,7 milímetros) a cerca de 1,5 polegada (38,1 milímetros). As paredes podem incluir nervuras de reforço (não mostradas) para assistir no reforço das paredes. As nervuras de reforço podem ser tanto dentro do tanque quanto fora dele, com uma preferência para o lado de fora do tanque por causa de sua facilidade de construção e inspeção. Adicionalmente, a colocação de nervuras de reforços no lado de fora do tanque (por exemplo, tanque 20) impede que as nervuras interfiram nos equipamentos mecânicos do armazenamento de gás dispostos dentro do tanque, tal como saco de armazenamento de gás 50 descrito com mais detalhes a seguir. O topo do tanque 20 pode ser formado de uma cabeça tanto hemisférica quanto elíptica típica de fabricação de recipiente de pressão. Ele pode alternativamente ser uma construção de painel reforçado com uma superfície superior plana.

[0035] O tanque de armazenamento 20 define uma região interna ou câmara 21 dentro do tanque 20 e uma região exterior 22 fora do tanque 20. Nesta modalidade, um saco de armazenamento de gás flexível 50 fica disposto dentro da câmara interna 21, dividindo assim a câmara 21 em uma primeira região 21a dentro da câmara 21 e do saco 50, e uma segunda região 21b dentro da câmara 21, mas fora do saco 50. Além do mais, o saco de armazenamento de gás 50 inclui uma porta de gás armazenado 51. Deve-se perceber que, quando o saco 50 é colapsado (isto é, esvaziado), o volume da segunda região 21b fica próximo de zero.

[0036] O tanque de armazenamento também inclui uma saída de gás de controle de flutuabilidade 23 e uma entrada de gás de controle de flutuabilidade 24, cada qual em comunicação de fluido com a segunda região 21b. Nesta modalidade, a saída de gás de controle de flutuabilidade 23 está na extremidade superior 10a, e a entrada de gás de controle de flutuação 24 está posicionada distal da extremidade superior 10a e proximal da câmara de lastro 40. O fluxo de ar 6 para fora e para dentro da segunda região 21b através da saída 23 e da entrada 24, respectivamente, é controlado por uma válvula de saída 23a e uma válvula de entrada 24a, respectivamente. Embora o gás de controle de flutuação 6 possa compreender qualquer gás adequado, em modalidades aqui descritas, o gás de controle de flutuação 6 é ar, e assim o gás de controle de flutuação 6 pode também ser referido como ar 6. Como mostrado nas figuras 2 e 5, durante implementação do recipiente 10 e desencaixe do recipiente 10 do piso oceânico 4, ar 6 é bombeado através da entrada 24 e da válvula associada 24a para a segunda região 21b para manter ou aumentar as forças de flutuação que agem no recipiente 10; e, como mostrado na figura 3, durante ancoragem do recipiente 10 no piso oceânico 4, ar 6 na segunda região 21b é exausto através da saída 23 e válvula associada 23a na água do mar 3 fora do tanque 20 para diminuir as forças de flutuação que agem no recipiente 10.

[0037] Referindo-se ainda às figuras 1-6, o tanque de armazenamento 20 também inclui um conduto de gás armazenado 25 em comunicação de fluido com a porta de gás armazenado 51 no saco de armazenamento de gás 50. Nesta modalidade, o conduto de gás armazenado 25 e a porta de gás 51 são posicionados na extremidade superior 10a, entretanto, em outras modalidades, o conduto de gás armazenado (por exemplo, conduto de gás armazenado 25) e a porta de gás (por exemplo, porta de gás 51) podem ser dispostos em outros locais adequados. O fluxo de um gás armazenado 5 para dentro ou para fora do saco de armazenamento de gás 50 através do conduto 25 e da porta de gás 51 é controlado por uma válvula 25a. Nesta modalidade, um conduto 25, porta 51 e válvula 25a são usados para escoar o gás armazenado 5 para dentro e para fora do tanque de armazenamento 20. Em outra modalidade, mais de um conduto (por exemplo, conduto 25), porta de gás (por exemplo, porta de gás 51) e válvula (por exemplo, válvula 25) podem ser usados para o escoamento do gás de armazenamento para o tanque (por exemplo, tanque 20). Um sistema de controle (não mostrado) pode ser usado para controlar cada válvula 23, 24, 25 a partir da superfície.

[0038] O tanque de armazenamento 20 inclui adicionalmente uma porta passante 26 distal da extremidade superior 10a e no geral proximal à câmara de lastro 40. A porta 26 é essencialmente um furo ou abertura passante na porção inferior do tanque de armazenamento 20 que permite comunicação de fluido entre a região externa 22 e a segunda região 21b. Deve-se perceber que o fluxo através da porta 26 não é controlado por uma válvula ou outro dispositivo de controle de fluxo. Assim, a porta 26 permite o fluxo livre de fluido entre as regiões 21b, 22. Sem ficar limitado por esta ou qualquer outra teoria particular, o fluxo de fluido através da porta 26 dependerá da profundidade do recipiente 10 e da pressão hidrostática associada da água 5, da pressão do gás armazenado 5 na primeira região 21b (caso haja) e da pressão do gás de controle de flutuabilidade na segunda região de armazenamento 21b (caso haja). Durante operações de implementação e armazenamento de gás submarina (figuras 2 e 4), água do mar 3 pode escoar através da porta 26 para dentro ou para fora do tanque 2 e da segunda região 21b; durante operações de ancoragem (figura 3), água do mar 3 escoa através da porta 26 para o tanque 20 e a segunda região 21b; durante desencaixe do recipiente 10 do piso oceânico 4 (figura 5), água do mar 3 escoa através da porta 26 para fora do tanque 20 e da segunda região 21b; e, durante operações de elevação (figura 6), ar 6 escoa para fora do tanque e da segunda região 21b.

[0039] Referindo-se especificamente à figura 1, em geral, o tanque 20 e o recipiente 10 podem ter qualquer geometria adequada incluindo, sem limitações, retangular, cilíndrica, esférica, etc., e qualquer tamanho adequado. Em geral, o tamanho do tanque 20 e do recipiente 10 dependerá, pelo menos em parte, do volume desejado dentro do tanque 20 para o armazenamento de gás. Nesta modalidade, o recipiente 10 e o tanque 20 são cilíndricos. Adicionalmente, o tanque 20 e o recipiente 10 podem ter qualquer tamanho adequado. Em geral, o tamanho do tanque 20 e do recipiente 10 dependerá, pelo menos em parte, do volume desejado dentro do tanque 20 para armazenamento de gás. O recipiente 10 tem um comprimento axial total L10 medido entre as extremidades 10a, b, e o tanque 20 tem um comprimento axial total L20 medido entre a extremidade superior 10a e a câmara de lastro 40. Além disso, o recipiente 10 tem um diâmetro externo máximo D10 e o tanque 20 tem um diâmetro externo máximo D20. Nesta modalidade, o diâmetro D10 e o diâmetro D20 são os mesmos. Em geral, o recipiente 10 e o tanque 20 podem ter qualquer comprimento adequado L10, L20 e diâmetros D10, D20, Para a maioria das aplicações de armazenamento de gás submarinas, o comprimento L10 é preferivelmente pelo menos 50 pés (15,24 metros). Em uma modalidade exemplar, o comprimento L10 é cerca de 50 pés (15,24 metros), L20 é cerca de 40 pés (12,19 metros), e os diâmetros D10, D20 são preferivelmente cada qual cerca de 26 pés (7,92 metros). As considerações de projeto primárias na determinação dos comprimentos L10, L10 e diâmetros D10, D20 são o volume de armazenamento de gás total e peso seco do recipiente 10. Para manter um dado volume de armazenamento de gás, à medida que o diâmetro (por exemplo, diâmetro D20) aumenta, o comprimento do tanque (por exemplo, comprimento L20) diminui, e vice-versa. Adicionalmente, como será descrito com mais detalhes a seguir, à medida que o comprimento do tanque diminui, as exigências de pressão do desenho do tanque diminuem (isto é, o diferencial de pressão máximo que o tanque tem que ser projetado para suportar diminui). Assim, para reduzir as exigências de pressão de projeto do tanque para um volume de armazenamento de gás particular, o diâmetro ou largura do tanque pode ser aumentado e o comprimento ou altura do tanque pode ser diminuído. Um maior diâmetro de tanque pode também melhorar as capacidades de ancoragem para um dado volume de armazenamento de gás do tanque. Por outro lado, deve-se perceber que o carregamento dinâmico observado pelo recipiente (por exemplo, recipiente 10) durante implementação e remoção submarina aumenta com o diâmetro ou largura do tanque. Consequentemente, a geometria final do recipiente e tanque associado pode também ser influenciado pelas exigências de pressão do projeto do tanque, as exigências de ancoragem e consideração de cargas dinâmicas observadas pelo tanque durante implementação e remoção submarina.

[0040] O saco de armazenamento de gás flexível 50 é projetado para expandir quando a pressão na primeira região 21a for maior que a pressão na segunda região 21b, e contrair quando a pressão na primeira região 21a for menor que a pressão na segunda região 21b. Adicionalmente, quando a primeira região 21a estiver substancialmente vazia, o saco de armazenamento flexível 50 assume uma configuração no geral colapsada. Por exemplo, como mais bem mostrado nas figuras 2, 3, 5 e 6, durante as operações de implementação, ancoragem, remoção e elevação, a primeira região 21a é substancialmente vazia e o saco 50 é colapsado. Entretanto, como mostrado na figura 4, durante operações de armazenamento de gás submarinas, a primeira região 21a é cheia pelo menos parcialmente com um gás armazenado 5 e o saco 50 é expandido pelo menos parcialmente. Adicionalmente, como mostrado nas figuras 2, 3, 5 e 6, durante operações de implementação, ancoragem, remoção e elevação, a segunda região 21b compreende água do mar 3 e um ar 6; e, como mostrado na figura 4, durante operações de armazenamento de gás submarinas, a segunda região 21b compreende água do mar 3.

[0041] Referindo-se rapidamente à figura 4, modalidades aqui descritas estão voltadas no geral para o armazenamento submarino de gás natural, em cujo caso gás armazenado 5 é gás natural. Entretanto, em geral, o gás armazenado (por exemplo, gás armazenado 5) pode ser qualquer gás para o qual se deseja armazenamento submarino (por exemplo, CO2). Para armazenamento de gás natural submarino (isto é, gás armazenado 5 é gás natural), o saco 50 provê separação física de gás armazenado 5 na primeira região 21a e água do mar 3 na segunda região 21b, dessa forma reduzindo e/ou eliminando o potencial de formação indesejável de hidratos e liberações de metano indesejáveis.

[0042] Em geral, o saco 50 pode compreender qualquer saco flexível, maleável e expansível adequado para armazenamento de gás. Uma variedade de sacos de armazenamento de gás atualmente no mercado pode ser usada para o saco 50. Um exemplo de um saco que pode ser empregado para o saco 50 é o Large Fuel Bladdeer fabricado e vendido pela Interstate Products of Sarasota, Florida. Sacos mais convencionais para o armazenamento de gás são feitos de vinila, poliéster ou material polimérico flexível, maleável e expansível. Para tanques relativamente grandes que provêm um volume de armazenamento de gás relativamente grande, sacos de armazenamento de gás convencionais podem ser inadequados (por exemplo, não capazes de lidar com o volume e/ou pressões de armazenamento de gás desejados) e/ou de custo proibitivo para projeto e construção. Consequentemente, para tanques de armazenamento de gás relativamente grandes, pode ser desejável prover múltiplos sacos de armazenamento de gás ou um tanque compartimentalizado, cada compartimento tendo seu próprio saco de armazenamento de gás dedicado. De qualquer maneira, cada saco tem que ser colocado em comunicação de fluido com o conduto de gás armazenado de forma que o gás armazenado possa escoar para dentro e para fora de cada saco ou compartimento. Tais desenhos podem permitir o uso de sacos de armazenamento de gás convencionais, ou o desenho de novos sacos baratos. Adicionalmente, tais desenhos podem prover algumas vantagens em termos de minimização dos impactos ambientais, caso um saco ou compartimento relativamente pequeno se rompa, comparado com a ruptura de um único saco grande.

[0043] Referindo-se brevemente à figura 7, a pressão hidrostática 61 e forças associadas da água do mar 3 na região externa 22, a pressão 62 e forças associadas da água do mar 3 na segunda região 21b dentro do tanque 20 e a pressão 63 e forças associadas do gás armazenado 5 no saco 50 estão mostradas esquematicamente durante operações de armazenamento de gás submarino. Sem ficar limitado por esta ou qualquer teoria particular, a pressão hidrostática 61 da água do mar 3 fora do tanque 20 aumenta com a profundidade e, uma vez que a porta 26 permite o livre movimento da água do mar 3 para dentro e para fora do tanque 20, a pressão 62 da água do mar 3 dentro do tanque 20 também varia com a profundidade e corresponde à pressão hidrostática 61 da água do mar 3 na região externa 22 na profundidade equivalente. Adicionalmente, sem ficar limitado por esta ou qualquer teoria particular, embora a pressão 63 do gás armazenado 5 no saco 5 possa variar com o tempo (por exemplo, à medida que gás 5 é bombeado para dentro do saco 50, ou removido dele), a pressão 63 de gás armazenado 5 no saco 50 e na primeira região 21a é substancialmente uniforme em todos lugares dentro do saco 50. Em particular, o gradiente de pressão de gás é relativamente pequeno, comparado com o gradiente de pressão de água e, portanto, o diferencial de pressão de gás na altura do saco (por exemplo, saco 50) é desprezível.

[0044] Durante operações de armazenamento de gás submarino, se a pressão 63 do gás armazenado 5 no saco 50 for menor que a pressão 62 da água do mar 3 na segunda região 21b em uma região ao longo da interface 27 do saco 50 e da água do mar 3 no tanque 20, então o saco 50 será comprimido nessa região e água do mar 3 escoará para dentro do tanque 20 através da porta 26. Entretanto, se a pressão 63 de gás armazenado 5 no saco 50 for maior que a pressão 62 da água do mar em uma região ao longo da interface 26, então o saco 50 expandirá nessa região e água do mar 3 escoará para fora do tanque 20 através da porta 26. Assim, o saco 50 e o gás armazenado dentro do saco 5 comprimirá e expandirá com base em qualquer diferencial de pressão através do saco 50 ao longo da interface 27. Uma vez que a pressão 62 de qualquer água do mar 3 dentro do tanque 20 diminui à medida que a profundidade diminui, qualquer diferencial de pressão entre a pressão de gás 63 e a pressão da água 62 dentro do tanque 20 tenderá ser a maior próxima à extremidade superior 10a.

[0045] Sacos flexíveis para armazenamento de gás podem se romper ou estourar se a pressão dentro do saco for suficientemente maior que a pressão fora do saco. Em outras palavras, sacos flexíveis para armazenamento de gás são tipicamente desenhados e classificados para suportar um diferencial de pressão máximo, que pode ser referido como diferencial de pressão de “estouro” ou “ruptura”. Durante expansão radial do saco 50 (isto é, antes de o saco 50 encaixar a parede do tanque 20), o saco 50 é sujeito ao diferencial de pressão entre o gás armazenado 5 no saco 50 e a água do mar 3 radialmente posicionada entre o saco 50 e o tanque 20 na segunda região 21b. O diferencial de pressão máximo observado pelo saco 50 durante expansão radial é o diferencial de pressão próximo à extremidade superior 10a. O saco 50 é preferivelmente projetado para suportar o diferencial de pressão máximo previsto próximo à extremidade superior 10a durante expansão radial, e projetado e dimensionado para expandir radialmente para fora para encaixe com as paredes do tanque 20 antes de o diferencial de pressão máximo próximo à extremidade superior 10a atingir o diferencial de pressão de “estouro” do saco 50. Por exemplo, conforme mostrado esquematicamente na figura 1, a porção superior do saco (por exemplo, saco 50) pode ser superdimensionada (isto é, maior que a porção inferior do saco) para garantir que a porção superior do saco sujeita o máximo diferencial de pressão durante expansão radial encaixa as paredes do tanque rígidas antes de o diferencial de pressão de estouro ser atingido. Uma vez que o saco 50 expande-se para encaixe com o tanque 20, as paredes rígidas do tanque 20 (oposto ao saco 50) suportam o máximo diferencial de pressão. Assim, o tanque 20 é preferivelmente projetado para suportar, no mínimo, o diferencial de pressão máximo previsto entre a pressão hidrostática 61 e a pressão 63 próxima à extremidade superior 10a.

[0046] Referindo-se novamente às figuras 1-6, a saia 30 funciona para encaixar positivamente o piso oceânico 4 e restringir e/ou impedir o movimento lateral do recipiente 10 uma vez posicionado no piso oceânico 4 para operações de armazenamento de gás. A saia 30 estende-se axialmente para baixo a partir da câmara de lastro 40 e circunferencialmente em torno de toda a periferia do recipiente 10, definindo assim um recesso 31 na extremidade inferior 10b. Como mostrado na figura 3, durante ancoragem do recipiente 10, o recipiente 10 é impelido para baixo e a saia 30 é empurrada para o piso oceânico 4. À medida que a saia 30 penetra no piso oceânico 4 o recesso 31 é cheio com lama. O movimento lateral do recipiente 10 é restrito pela lama que encaixa tanto o lado de dentro quanto o lado de fora da saia 30, bem como a sucção que pode surgir dentro do recesso 31 entre o recipiente 10 e o piso oceânico 4.

[0047] Durante a ancoragem do recipiente 10 no piso oceânico 4 (figura 3) e operações de armazenamento de gás submarino (figura 4), forças de sucção dentro do recesso 31 entre o recipiente 10 e o piso oceânico 4 é no geral desejável, uma vez que isto tende a empurrar o recipiente 10 para encaixe no presente invenção 4 e resistir ao movimento do recipiente 10, uma vez assentado no piso oceânico 4. Entretanto, durante operações para remover e/ou reposicionar o recipiente 10, tais forças de sucção são indesejáveis em virtude de aumentarem a força de sustentação vertical que tem que ser exercida no recipiente 10 para levantar o recipiente 10 do piso oceânico 4. Consequentemente, nesta modalidade, o recipiente 10 inclui um aparelho de controle de sucção 34 que pode aumentar ou diminuir as forças de sucção no recesso 31. O aparelho de controle de sucção 34 compreende um conduto de fluido 35 que estende-se até o recesso 31 e uma válvula 36. O conduto de fluido 35 fica em comunicação de fluido com o recesso 31 e a válvula 36 controla o fluxo de fluido para dentro e para fora do recesso 31 - quando a válvula 36 está em uma posição fechada, o fluxo através do conduto 34 é restrito e/ou impedido e, quando a válvula 36 está em uma posição fechada, o fluxo através do conduto 34 é permitido.

[0048] O aparelho de controle de sucção 34 é operado controlavelmente para aumentar ou diminuir as forças de sucção dentro do recesso 31, da maneira desejada. Como mostrado na figura 3, durante ancoragem do recipiente 10 no piso oceânico 4, o aparelho de controle de sucção 34 pode ser usado para gerar e/ou aumentar as forças de sucção no recesso 31 para puxar o recipiente 10 para encaixe com o piso oceânico 4 e impelir a saia 30 para o piso oceânico 4. Forças de sucção no recesso 31 podem também ser geradas e/ou aumentadas pelo aparelho de controle de sucção 34 durante operações de armazenamento de gás submarino (figura 4) para garantir que o recipiente 10 fique devidamente assentado no piso oceânico 4 na orientação desejada. Forças de sucção dentro do recesso 31 são geradas e/ou aumentadas com o aparelho de controle de sucção 34 pela abertura da válvula 36 (se ainda não aberta) e bombeando uma mistura de lama de água do mar (designada pelo número de referência 7) para fora do recesso 31 através do conduto 35 e da válvula 36. Ao contrário, como mostrado na figura 5, para iniciar o desencaixe do recipiente 10 do piso oceânico 4, tal aparelho de controle 34 pode ser usado para reduzir as forças de sucção no recesso 31. Em particular, forças de sucção dentro do recesso 31 são diminuídas com o aparelho de controle de sucção 34 pela abertura da válvula 36 (se ainda não aberta) e bombeamento da água do mar 3 através do conduto 35 e da válvula 36 para dentro do recesso 31.

[0049] Referindo-se novamente às figuras 1-6, como previamente descrito, o lastro 41 é contido na câmara de lastro 40. Em geral, o lastro 41 pode compreender qualquer tipo de lastro. Por exemplo, o lastro 41 pode compreender lastros sólidos permanentes (por exemplo, lastro de concreto), lastros sólidos removíveis (por exemplo, hematita, magnetita, etc.), água do mar 5 ou combinações destes. Entretanto, para minimizar o volume e tamanho da câmara de lastro 40, provendo ainda peso suficiente, o lastro 41 é preferivelmente um lastro sólido relativamente denso, tal como hematita ou magnetita.

[0050] O lastro 41 pode ser instalado na câmara de lastro 40 na superfície ou a uma profundidade. A instalação do lastro 41 na superfície é normalmente mais fácil, uma vez que ele é mais facilmente monitorado e controlado. Entretanto, a instalação do lastro 41 na superfície pode aumentar as demandas no guindaste (ou outro dispositivo na superfície) que implementa de modo controlável o recipiente 10 a partir da superfície.

[0051] Em geral, o lastro 41 contrabalança as forças de flutuação verticais resultantes do gás armazenado 5 e/ou ar 6 no tanque 20. A quantidade e peso de lastro 41 são escolhidos para atingir o peso seco total desejado do recipiente 10. Para modalidades aqui descritas, o peso seco do recipiente 10 é preferivelmente maior que as forças de flutuação totais que agem no recipiente durante todas as fases operacionais do recipiente 10 (por exemplo, implementação, ancoragem, armazenamento de gás, desencaixe, remoção e reposicionamento do recipiente 10). Durante implementação e ancoragem do recipiente 10 (figuras 2 e 3), a diferença entre o peso seco do recipiente 10 e as forças de flutuação que agem no recipiente 10 permite a submersão e abaixamento do recipiente 10 no fundo do mar; durante operações de armazenamento de gás (figura 4), a diferença entre o peso seco do recipiente 10 e as forças de flutuação que agem no recipiente 10 restringe o movimento do recipiente 10 e mantém a posição do recipiente 10 no piso oceânico 4; durante desencaixe do recipiente 10 do piso oceânico (figura 5) e elevação do recipiente 10 (figura 6) para remoção e/ou reposicionamento, as diferenças entre o peso seco do recipiente 10 e as forças de flutuação que agem no recipiente 10 permite uma elevação controlada e gerenciada, como será descrito com mais detalhes a seguir.

[0052] A implementação de um grande recipiente ou sistema de armazenamento de gás no piso oceânico a partir de uma embarcação flutuante envolve alguns desafios que não são típicos da maioria das operações marítimas e instalações submarinas por causa do tamanho e peso relativamente grandes do recipiente de armazenamento de gás comparado com o equipamento submarino padrão (por exemplo, guindastes) e instalações de elevação associadas. Por causa do tamanho e peso relativamente grandes de um recipiente de armazenamento de gás submarino, as cargas de implementação estáticas podem ser bastante expressivas, e adicionalmente pode também haver grandes cargas dinâmicas associadas com o movimento relativo entre o recipiente de armazenamento de gás e o recipiente da instalação flutuante durante a própria instalação. Em particular, a carga estática sozinha de um recipiente de armazenamento de gás submarino de tamanho razoável e prático implementado com ancoragem por gravidade reduzirá e limitará significativamente o número total de recipientes de instalação potenciais disponíveis no mundo. Alguns, caso haja, dos recipientes de instalação capazes de manusear as cargas estáticas previstas são projetados para prover compensação de afundamento e assim é improvável que sejam qualificados para lidar com as cargas dinâmicas previstas de implementação. Consequentemente, os métodos de implementação aqui descritos utilizam forças de flutuação para diminuir a capacidade de elevação exigida e carga circunferencial do equipamento de superfície usado para implementar o recipiente de armazenamento de gás.

[0053] Referindo-se agora à figura 2, durante implementação submarina do recipiente 10, gás ou ar de controle de flutuação 6 é usado para reduzir a carga estática do recipiente 10. Especificamente, o recipiente 10 é conectado na extremidade superior 10a a um aparelho de implementação na superfície, tal como um guindaste. Como previamente descrito, o peso seco do recipiente 10 é preferivelmente maior que as forças de flutuação máximas que agem no recipiente 10 durante implementação e assim o recipiente 10 naturalmente quer começar afunda. Deve-se perceber que as forças de flutuação máximas possíveis resultantes de ar 6 no tanque 20 durante implementação ocorrem quando a segunda região 21b é completamente cheia com ar 6 da extremidade superior 10a até a porta 26. Nenhuma força de flutuação maior pode ser alcançada durante implementação, uma vez que qualquer volume de ar adicional simplesmente saia do tanque 20 pela porta 26.

[0054] O aparelho de implementação conectado na extremidade superior 10a aplica uma força de sustentação vertical para cima na extremidade superior 10a e do recipiente 10 para gerenciar e controlar a taxa na qual o recipiente 10 submerge no mar. A força de sustentação vertical exercida pelo aparelho de implementação pode também ser referida com a carga circunferencial. A força de sustentação aplicada na extremidade superior 10a e o desenho do recipiente 10 com seu centro de flutuabilidade acima de seu centro de gravidade mantêm a orientação substancialmente vertical do recipiente 10 durante implementação. À medida que o recipiente 10 é abaixado no mar, a água do mar 3 na região externa 22 escoa através da porta 26 para a segunda região 21b dentro do tanque 20. Com a válvula 23a fechada, à medida que o recipiente 10 é abaixo, água do mar 3 continua a escoar para a segunda região 21b e o ar 6 na segunda região 21b é comprimido de acordo com a lei dos gases ideais. Em decorrência disto, a força de flutuação que age no recipiente 10 diminui. Este efeito tende a ser o maior próximo à superfície do mar em virtude de a pressão inicial do ar 6 na segunda região 21b ser relativamente baixa, e um pequeno aumento na profundidade da água pode reduzir drasticamente a flutuabilidade do recipiente 10. Entretanto, a maiores profundidades, a mudança na pressão do ar 6 na segunda região 21b para uma dada mudança de profundidade é constante (linear com a densidade da água), entretanto, a pressão inicial de ar 6 é relativamente alta, e assim o volume do ar 6 na segunda região 21b é muito menor.

[0055] Sem nenhuma ação para contrabalançar a diminuição das forças de flutuação que agem no recipiente 10 à medida que ele é abaixado no mar, a capacidade de carga circunferencial máxima do aparelho de implementação na superfície pode ser excedida, resultando potencialmente em danos no aparelho de implementação e/ou perda de controle da implementação do recipiente 10. Entretanto, durante implementação das modalidades aqui descritas, a válvula 24a é aberta e ar 6 é bombeado através da válvula 24a e da entrada 24 para a segunda região 21b do tanque 20 durante o processo de implementação para manter uma força de flutuação suficiente. Em particular, durante implementação, desencaixe, remoção e reposicionamento do recipiente 10 (isto é, a qualquer momento que o aparelho de implementação de superfície aplicar uma força de sustentação no recipiente 10) o peso total do recipiente 10 menos a força de flutuação é preferivelmente maior que zero (para impedir uma ascensão descontrolada do recipiente 10) e menor que a capacidade de carga circunferencial máxima do aparelho de implementação (para garantir que a capacidade de carga circunferencial máxima não seja excedida).

[0056] O bombeamento de ar 6 para a segunda região 21b durante implementação pode ser conseguido na superfície muito eficientemente com compressores marítimos padrões, que são geralmente adequados para as especificações de alto volume e baixa pressão. Entretanto, à medida que a profundidade do recipiente 10 aumenta e o ar 6 na segunda região 21b continua a ser comprimido, as exigências de bombeamento aumentam, e assim podem ser exigidos compressores marítimos maiores e/ou mais especializados.

[0057] Referindo-se agora à figura 3, uma vez que o recipiente 10 atinge o piso oceânico 4, a saia 30 começa a entrar em contato e penetrar no piso oceânico 4. Para ancorar o recipiente 10 no piso oceânico 4, a válvula 24a é fechada e o bombeamento de ar 6 através da entrada 24 para a segunda região 21b é interrompido, e a válvula 23a é aberta para permitir que qualquer ar 6 na segunda região 21b saia da região interna 21b. À medida que ar 6 sai do tanque 20 sobre para a superfície, água do mar 3 escoa através da porta 26 e enche o restante da segunda região 21b, dessa forma reduzindo e/ou eliminando as forças de flutuação que agem no recipiente 10. À medida que as forças de flutuação diminuem, a saia 30 penetra ainda mais no piso oceânico 4 pelo peso do recipiente 10. Para melhorar o assentamento do recipiente 10, o aparelho de controle de sucção 34 pode ser empregado, como previamente descrito, para aumentar a força de sucção no recesso 31 e empurrar o recipiente 10 ainda mais para dentro do piso oceânico 4. Uma vez que a ancoragem esteja completada, a válvula 23a pode ser fechada, o aparelho de implementação pode ser desacoplado do recipiente 10, um suprimento de gás pode ser acoplado no conduto 25, e a válvula 25a pode ser aberta para permitir o fluxo de gás 5 para dentro do saco de armazenamento de gás 50.

[0058] Como anteriormente descrito, uma técnica de ancoragem baseada em gravidade é empregada para ancorar o recipiente 10 no piso oceânico 4. Especificamente, o lastro 41 é um lastro fixo que provê uma carga suficiente para ancorar o recipiente 10 no piso oceânico 4. Entretanto, em outras modalidades, meios alternativos de ancoragem podem ser usados para fixar o recipiente de armazenamento de gás submarino (por exemplo, recipiente 10) no piso oceânico. Por exemplo, estacas podem ser usadas para ancorar o recipiente no piso oceânico. As estacas podem ser acionadas, succionadas, jateadas, ou combinações destes. Embora técnicas de ancoragem alternativas possam ser empregadas, ancoragem por gravidade é geralmente mais adequada para operações de reposicionamento nas quais o recipiente 10 é levantado do local no piso oceânico 4 e move-se para um local diferente no piso oceânico 4. Em tais casos, o uso de ancoragem por gravidade elimina a necessidade de implementar estacas adicionais no fundo do mar e enterra as novas estacas no piso oceânico 4 para ancorar o recipiente 10 no seu novo local.

[0059] Referindo-se agora à figura 6, durante operações de armazenamento de gás, a válvula 25a é aberta e as válvulas 23a, 24a são fechadas. À medida que o volume de gás 5 no saco 50 aumenta, as forças de flutuação resultantes deste também aumenta. Entretanto, como previamente descrito, a quantidade e peso de lastro 41 é estabelecida de maneira tal que o peso total do recipiente 10 seja maior que as forças de flutuação máximas possíveis resultantes do gás armazenado 5. Consequentemente, o recipiente 10 permanece ancorado no piso oceânico 4 à medida que o volume de gás 5 no tanque 20 aumenta durante operações de armazenamento.

[0060] Referindo-se agora às figuras 5 e 6, para remover e/ou reposicionar o recipiente 10, o recipiente 10 tem que ser primeiramente desencaixado do piso oceânico 4 (figura 5) e em seguida levantado e movimentado para o local desejado (figura 6). Como mostrado na figura 5, nesta modalidade, para iniciar o desencaixe do recipiente 10 do piso oceânico 4, gás armazenado 5 é esvaziado do saco 50, a válvula 25a é fechada, e a válvula 23a é fechada (se ainda não fechada). Além do mais, o aparelho de implementação é acoplado na extremidade superior 10a do recipiente 10 e aplica uma força de sustentação para cima no recipiente 10, a válvula 24a é aberta e ar 6 é bombeado através da válvula 24a e da entrada 24 para a segunda região 21b do tanque 20. À medida que ar 6 é bombeado para o tanque 20, ele sobe naturalmente para o topo do tanque 20 e começa a deslocar água do mar 3 na segunda região 21b, aumentando assim as forças de flutuação que agem no recipiente 10. A água do mar deslocada 3 é livre para sair do tanque 2 pela porta 26. Além das forças de sustentação e flutuação que agem no recipiente 10, o aparelho de controle de sucção 34 pode ser empregado, como previamente descrito, para diminuir a sucção no recesso 31 e ajudar na elevação inicial do recipiente 10 do piso oceânico 4.

[0061] Como mais bem mostrado na figura 6, uma vez que o recipiente 10 é desencaixado do piso oceânico 4, ele pode ser levantado até a superfície, ou levantado e reposicionado em um local submarino diferente. Para continuar levantando o recipiente 10, válvulas 23a e 25a são mantidas nas posições fechadas, e a válvula 36 é fechada. Adicionalmente, o aparelho de implementação continua a aplicar uma força de sustentação vertical no recipiente 10 e ar 6 continua ser bombeado através da válvula 24a e da entrada 24 para a segunda região 21b. À medida que a profundidade do tanque 20 diminui, a pressão hidrostática da água do mar 3 diminui e o ar 6 na segunda região 21b expande. A expansão do ar 6 na segunda região 21b e a continuidade do bombeamento de ar 6 para a segunda região 21b continua para aumentar as forças de flutuação que agem no recipiente 10. Entretanto, independente da profundidade do recipiente 10, a expansão de ar 6 no tanque 20, e o volume de ar 6 bombeado para o tanque 20, as forças de flutuação que agem no recipiente 10 não podem exceder uma força de flutuação máxima predeterminada definida pela localização da porta 26. Em particular, a força de flutuação máxima que age no recipiente 10 por causa do ar 6 no tanque 20 ocorre quando a segunda região 21b é completamente cheia com ar 6 da extremidade superior 10a para a porta 26. Qualquer volume adicional de ar 6 simplesmente sairá do tanque 20 e da segunda região 21b pela porta 26. Assim, a localização da porta 26 define a máxima força de flutuação possível que agem no recipiente 10 - quanto mais próximo a porta 26 fica da extremidade superior 10a, tanto menor a força de flutuação máxima possível por causa do ar 6 e, quanto mais próximo a porta 26 fica da extremidade inferior 10b, tanto maior a força de flutuação máxima possível por causa do ar 6. A posição axial da porta 26 ao longo do tanque 20 é preferivelmente estabelecida de maneira tal que a força de flutuação máxima possível do ar 6 seja menor ou igual ao peso total do recipiente 10, e de maneira tal que o peso total do recipiente 10 menos a força de flutuação máxima possível pelo ar 6 seja maior que zero e menor que a capacidade de carga circunferencial máxima do aparelho de implementação. Em decorrência disto, o recipiente 10 pode ser levantado de forma controlada pelo aparelho de implementação sem exceder a máxima capacidade de carga circunferencial, e sem acelerar descontrolavelmente para a superfície pela ação de uma força de flutuação continuamente crescente à medida que o ar continua a expandir à medida que a profundidade diminui.

[0062] Uma vez ancorado para operações de armazenamento de gás submarino, gás 5 pode ser suprido ou extraído do recipiente de armazenamento de gás 10. Referindo-se brevemente à figura 8, o conduto de gás 25 do recipiente de armazenamento de gás submarino 10 é colocado em comunicação de fluido com uma boia 80 amarrada no lugar por cabos de amarração 81, 82 conectados nas âncoras 83, 84 no piso oceânico 4. A boia 80 pode ser conectada a um petroleiro GNP 90 e/ou colocada em comunicação de fluido com uma tubulação de gás no piso oceânico 91. Gás 5 pode ser provido no recipiente 10 pela tubulação 91, boia 80 e/ou petroleiro 90, ou descarregado do recipiente 10 na tubulação 19, boia 80 e/ou petroleiro 92, como desejado. Deve- se perceber que a figura 8 ilustra uma configuração submarina exemplar, entretanto, uma variedade de outras configurações submarinas empregando as modalidades de recipiente de armazenamento de gás submarino aqui descritas é possível.

[0063] Como anteriormente descrito com referência às figuras 5 e 6, em uma modalidade, para iniciar o desencaixe do recipiente 10 do piso oceânico 4, gás armazenado 5 é esvaziado do saco 50, a válvula 25a é fechada, e a válvula 23a é fechada (se ainda não fechada). Além do mais, o aparelho de implementação é acoplado na extremidade superior 10a do recipiente 10 e aplica uma força de sustentação para cima no recipiente 10, a válvula 24a é aberta e ar 6 é bombeado através da válvula 24a e da entrada 24 para a segunda região 21b do tanque 20. Uma vez que o recipiente 10 esteja desencaixado do piso oceânico 4, para continuar a elevação do recipiente 10, o aparelho de implementação continua a aplicar uma força de sustentação vertical no recipiente 10 e ar 6 continua ser bombeado através da válvula 24a e da entrada 24 na segunda região 21b. Assim, na modalidade supradescrita com referência às figuras 5 e 6, conta-se somente com ar 6 para prover flutuabilidade (isto é, não conta com gás armazenado 5 para prover flutuabilidade). Entretanto, em outras modalidades, a flutuabilidade provida pelo gás armazenado 5 armazenado no tanque de armazenamento de gás 20 pode ser alavancado durante desencaixe, remoção, reposicionamento ou combinação destes. Por exemplo, para iniciar o desencaixe do recipiente de armazenamento de gás 10 do piso oceânico 4, todo o gás armazenado 5 no tanque 20 pode não ser descarregado do tanque 20, mas, em vez disso, parte do gás armazenado 5 pode ser deixado dentro do tanque 20, ou gás armazenado adicional 5 pode ser adicionado ao tanque 20. Uma vez que a quantidade desejada de gás armazenado 5 esteja no tanque 20, a válvula 25a é fechada e a válvula 23a é fechada (se ainda não fechada). Além do mais, o aparelho de implementação é acoplado na extremidade superior 10a do recipiente 10 e aplica uma força de sustentação para cima no recipiente 10. Em seguida, a válvula 24a é aberta e ar 6 é bombeado através da válvula 24a e da entrada 24 para a segunda região 21b do tanque 20. À medida que ar 6 é bombeado no tanque 20, ele sobe naturalmente para o topo da segunda região 21b e desloca água 3 na segunda região 21b. Água 3 dentro do tanque 20 é livre para escoar através da porta 26 para a região externa 22 à medida que o volume de ar 6 dentro do tanque 20 aumenta. Quando a força de sustentação aplicada no recipiente 10 mais a flutuabilidade provida pelo ar 6 e gás armazenado 5 no tanque 20 excede o peso seco do recipiente 10 e qualquer força de sucção entre o recipiente 10 e o piso oceânico 4, o recipiente 10 desencaixa do piso oceânico. Uma vez que o recipiente 10 se desencaixa do piso oceânico 4, o processo de remoção e reposicionamento é similar ao previamente descrito com referência às figuras 5 e 6. A saber, para continuar levantando o recipiente 10, o aparelho de implementação continua a aplicar uma força de sustentação vertical no recipiente 10 e ar 6 continua a ser bombeado através da válvula 24a e da entrada 24 para a segunda região 21b. Assim, nesta modalidade, a flutuabilidade do ar 6 e gás armazenado 5 no tanque 20 são alavancadas durante os processos de desencaixe e remoção.

[0064] Nestas modalidades de recipiente 10 previamente descritas, um saco de armazenamento de gás flexível 50 é empregado para armazenar gás 5 e manter a separação física de gás armazenado 5 e água do mar 3 dentro do tanque 20 para impedir formação de hidratos. Entretanto, em outras modalidades, meios alternativos podem ser empregados para separar gás 5 e água do mar 3 dentro do tanque (por exemplo, tanque 20). Por exemplo, referindo-se agora à figura 9, uma modalidade de um recipiente de armazenamento de gás submarino 10 está mostrada esquematicamente disposta no piso oceânico 4 para operações de armazenamento de gás submarino. O recipiente 100 é substancialmente o mesmo do recipiente 10 previamente descrito, exceto que o recipiente 100 emprega um sistema de diafragma flutuante 110 para separar fisicamente gás armazenado 5 de água do mar 3 dentro do tanque 20, oposto a um saco de armazenamento de gás flexível (por exemplo, saco 50). Especificamente, o sistema de diafragma flutuante 110 compreende uma chapa rígida ou diafragma 111 que é suportado por bolhas de ar 112, que podem ser adicionadas durante o processo de implementação e antes do armazenamento do gás 5 no tanque 20. A bolha de ar 112 permite que o diafragma 111 flutue no topo da água do mar 3 dentro do tanque 20, embora o diafragma 111 possa ter uma densidade maior que da água do mar 3. Entretanto, a densidade do diafragma 111 é maior que a densidade do gás 5 dentro do tanque 20, e assim o diafragma 111 permanece posicionado abaixo do gás 5. Uma vedação corrediça dinâmica 113 é formada entre o diafragma 111 e o tanque 20. A vedação 113 estende- se anularmente em torno de toda a circunferência do diafragma 111 e restringe e/ou impede o fluxo axial de água do mar 3 e gás 5 através do diafragma 111, e assim restringe e/ou impede que gás 5 entre em contato com a água do mar 3. A vedação 113 pode ser formada por qualquer meio adequado, incluindo, sem limitações, um conjunto de saco lubrificado que estende-se radialmente do diafragma 111 até o tanque 20. Nesta modalidade, um inibidor de hidratos líquidos 115 que inibe a formação de hidratos fica disposto no tanque 20 entre o gás 5 e o diafragma 111. Inibidor de hidratos 115 pode ser injetado no tanque 20 pelo conduto de gás 25 e a válvula 25a, ou outra entrada posicionada acima do diafragma 111 (por exemplo, uma entrada de injeção química dedicada). O inibidor de hidratos 115 tem uma densidade maior que do gás 5, e assim o inibidor de hidratos 115 escoa naturalmente para baixo no tanque 20 até que ele fique posicionado por cima do diafragma 111. Em geral, o inibidor de hidrato 115 pode ser qualquer inibidor de hidratos conhecido adequado.

[0065] Como também um outro exemplo, um fluido de barreia pode ser empregado para separar gás 5 e água do mar 3 dentro do tanque (por exemplo, tanque 20). Referindo-se agora à figura 10, uma modalidade do recipiente de armazenamento de gás submarino 150 está mostrada esquematicamente disposta no piso oceânico 4 para operações de armazenamento de gás submarino. O recipiente 150 é substancialmente o mesmo do recipiente 10 previamente descrito, exceto que o recipiente 150 emprega um sistema de fluido de barreia 160 para separar fisicamente gás armazenado 5 de água do mar 3 dentro do tanque 20, oposto a um saco de armazenamento de gás flexível (por exemplo, saco 50). Especificamente, o sistema de fluido de barreia 160 compreende um fluido de barreia 1612 disposto axialmente entre o gás 5 e a água do mar 3. O fluido de barreira 161 tem uma densidade menor que a da água do mar 3 e maior que do gás 5. O fluido de barreia 161 é preferivelmente imiscível tanto na água do mar 3 quanto no gás 5. Um exemplo de fluido de barreira está descrito nos relatórios descritivos de pedido de patente U.S. 2008/0041291 e 2009/0010717, cada um dos quais está por meio deste incorporado na sua íntegra pela referência com todos os propósitos. Aqueles sistemas descrevem um fluido perfeitamente imiscível tanto em água quanto em gás. Na prática, fluidos deste tipo são difíceis de encontrar. O método que é revelado aqui oferece o potencial de utilizar uma faixa muito mais ampla de fluidos disponíveis e ambientalmente aceitáveis. Além do mais, nesta modalidade, um inibidor de hidrato líquido 162 que inibe a formação de hidratos fica disposto no tanque 20 entre o gás 5 e o fluido de barreia 161. Inibidor de hidratos 162 e/ou fluido de barreia 161 podem ser injetados no tanque 20 através do conduto de gás 25 e da válvula 25a, ou outra entrada. Inibidor de hidrato 152 tem uma densidade maior que do gás 5 e menor que do fluido de barreira 161. Em geral, o inibidor de hidrato 115 pode ser qualquer inibidor de hidrato conhecido adequado. Vários sensores podem ser empregados no recipiente 150 para prover alerta de transbordamento potencial, liberação de gás, liberação de fluido de barreira 161, ou combinações destas para um ambiente em volta.

[0066] Em uma modalidade, um fluido óleo morto, que é ligeiramente miscível tanto na água do mar 3 quanto em gás 5, pode ser usado como o fluido de barreira (por exemplo, fluido de barreira 161). Hidratos podem se formar à medida que gás 5 ou água do mar 3 move através da barreira de óleo morta e entram em contato um com o outro. Consequentemente, a formação de hidrato é relativamente lenta. Adicionalmente, pela injeção de inibidores de hidrato suficiente (por exemplo, metanol) antes do descarregamento ou descarga de gás 5, os efeitos do hidrato podem ser minimizados, ainda permitindo que materiais ambientalmente corretos padrões sejam usados.

[0067] Como previamente descrito, durante a implementação do recipiente 10 (figura 2), as exigências de bombeamento de ar aumentam à medida que a profundidade do recipiente 10 aumenta por causa da compressão do ar 6 na segunda região 21b. Para aplicações profundas, as exigências de pressão de ar podem ser substanciais. Referindo-se agora à figura 11, para tais aplicações profundas, um sistema de bombeamento de ar/água combinado 180 pode ser empregado para bombear ar 6 para a o tanque 20 durante a implementação. O sistema 180 compreende um conduto de fluido 181 estendendo-se até a válvula 24a e a entrada 24, uma linha de entrada de ar 182 acoplada no conduto 181, e uma linha de entrada de água 183 acoplada no conduto 181 acima da linha de entrada de ar 181. Água 3 é bombeada através da linha de entrada de água 183 e para o conduto 181, e ar 6 é bombeado através da linha de entrada de ar 182 para o conduto 181. A água 3 é preferivelmente bombeada a uma vazão volumétrica suficiente para empurrar e transferir ar 6 abaixo no conduto 181 até a entrada 24 e o tanque 20. Dessa maneira, a carga de arrasto imposta no ar 6 dentro do conduto 181 pela água 3 no conduto 181 tem que ser sempre maior que a flutuabilidade das bolhas de ar 6 no conduto 181. À medida que as bolhas de ar 6 movem para baixo, elas diminuem de tamanho de acordo com a lei dos gases ideais. Assim, o sistema 180 tem que ser projetado de maneira tal que a vazão de água 3 abaixo no conduto 181 seja suficientemente alta para atingir a transferência de ar 6 para a profundidade da instalação.

[0068] O sistema de bombeamento de ar-água combinado 180 oferece o potencial de eliminar exigências de alta compressão na superfície, já que a coluna de água hidrostática realiza esta função. Consequentemente, equipamento padrão pode ser usado para realizar as operações de bombeamento, que são inerentemente seguras em virtude de altas pressões serem atingidas a profundidades sem necessitar componentes de alta pressão na superfície próximos aos trabalhadores.

[0069] Referindo-se ainda à figura 11, uma vez que a solução ar- água combinados chega ao tanque 20, o ar 6 sobe na segunda região 21b para aumentar a flutuabilidade e a água 3 fica livre para sair do tanque 20 pela porta 26. Desta maneira, o ar 6 atinge seu efeito desejado e a quantidade de água 3 que é adicionada não é crítica e simplesmente sai do tanque 20 pela porta 26.

[0070] Modalidades de recipientes de armazenamento de gás submarinos 10, 100, 150 supradescritas incluíram um único tanque (por exemplo, tanque 20) e uma única câmara ou volume para armazenamento de gás (por exemplo, primeira região 21a, região interna 21) para armazenamento de gás. Entretanto, em outras modalidades, o recipiente ou sistema de armazenamento de gás submarino pode incluir múltiplos tanques de armazenamento de gás. Tais modalidades podem ser referidas como recipientes ou sistemas de armazenamento de gás submarino compartimentalizados, uma vez que o gás total armazenado é dividido entre múltiplos tanques de armazenamento de gás submarino. Recipientes de armazenamento de gás submarino compartimentalizados oferecem o potencial de reduzir as quantidades de gás que vazam para o fundo do mar, espalhando o volume de gás armazenado em múltiplos tanques. Adicionalmente, a compartimentalização oferece o potencial de reduzir os custos de fabricação, já que sacos flexíveis menores são tipicamente mais fáceis de projetar e construir.

[0071] Referindo-se agora às figuras 12-14, está mostrada uma modalidade de um recipiente de armazenamento de gás submarino compartimentalizado 220. O recipiente 200 tem um eixo central 250 e estende-se entre uma extremidade superior 200a e uma extremidade inferior 200b. Além do mais, o recipiente 200 inclui uma pluralidade de tanques de armazenamento de parede fina rígidos 220 e uma base 260 posicionada abaixo dos tanques 220. O recipiente 200 é projetado para ser implementado e posicionado no fundo do mar com tanques 220 em uma orientação vertical com a extremidade superior 200a posicionada acima da extremidade inferior 200b.

[0072] Cada tanque 220 é substancialmente o mesmo tanque 200 previamente descrito. A saber, cada tanque 220 compreende paredes rígidas, preferivelmente feitas de aço ou material compósito. Além do mais, cada tanque de armazenamento 220 define uma região ou câmara interna 221 e uma região externa 222. Um saco de armazenamento de gás flexível 250, previamente descrito, fica disposto dentro da câmara interna 221 de cada tanque 220, dividindo assim a câmara 221 em uma primeira região 221a dentro da câmara 221 e um saco 250, e uma segunda região 221b dentro da câmara 221, mas fora do saco 250. Cada saco de armazenamento de gás 250 inclui uma porta de gás armazenado 251. Como mais bem mostrado na figura 12, as paredes de cada tanque 220 incluem nervuras de reforço externas para assistir no reforço das paredes. Além disso, uma saída de gás de controle de flutuação 223 e uma entrada de gás de controle de flutuação 224 são providas em cada tanque de armazenamento 220. Nesta modalidade, cada saída de gás de controle de flutuação 223 fica em comunicação de fluido com um tubo coletor ou conduto 223b, e cada entrada de gás de controle de flutuação 224 fica em comunicação de fluido com um tubo coletor ou conduto 224b. A válvula de saída 223a controla o fluxo de gás de controle de flutuação ou ar 6 através das saídas 223 e do tubo coletor 223b, e a válvula de entrada 224a controla o fluxo de gás de controle de flutuação ou ar 6 através do tubo coletor 224b e entradas de gás 224. Assim, nesta modalidade, uma válvula de saída 223a controla a exaustão de ar 6 de cada tanque 220, e uma válvula de entrada 224a controla o fluxo de ar 6 para cada tanque 220. Entretanto, em outras modalidades, cada tanque (por exemplo, cada tanque 220) pode ter sua própria válvula de entrada de gás de controle de flutuação e/ou válvula de saída de gás de controle de flutuação controlada independentemente. Em tal modalidade, o fluxo de gás de controle de flutuação para dentro e para fora de cada tanque pode ser controlado independentemente para variar as forças de flutuação que agem em diferentes tanques.

[0073] Referindo-se ainda às figuras 12-14, cada tanque de armazenamento 220 também inclui um conduto de gás armazenado 225 em comunicação de fluido com a porta de gás 251 de seu saco de armazenamento de gás associado 250. Nesta modalidade, cada conduto de gás armazenado 225 fica em comunicação de fluido com o tubo coletor ou conduto de gás 225b. O fluxo de um gás armazenado 5 para dentro e para fora de cada saco de armazenamento de gás 250 através do tubo coletor 225b, cada conduto 225 e cada porta de gás 251 é controlado por uma válvula de gás 225a. Assim, nesta modalidade, uma válvula de gás 225a controla o fluxo de gás armazenado 5 para dentro e para fora de cada saco 250. Entretanto, em outras modalidades, cada tanque (por exemplo, cada tanque 220) pode ter sua própria válvula de gás controlada independentemente, de maneira tal que o fluxo de gás para dentro ou para fora de cada saco (por exemplo, cada saco 250) possa variar. Adicionalmente, como previamente descrito, cada tanque de armazenamento 220 inclui uma porta passante 226 posicionado próximo à extremidade inferior de seu tanque associado 220.

[0074] Em geral, cada tanque 220 pode ter qualquer tamanho e geometria adequados. Nesta modalidade, cada tanque 220 tem o mesmo tamanho e geometria cilíndrica. Em geral, o tamanho de cada tanque 220 e, consequentemente, o tamanho geral do recipiente 220 dependerão, pelo menos em parte, do volume desejado para armazenamento de gás submarino. Um dado volume de gás pode ser armazenado em um único tanque relativamente grande, ou armazenado em múltiplos tanques de gás menores de um recipiente de armazenamento de gás submarino compartimentalizado. Entretanto, em geral, menores tanques de armazenamento de gás são mais simples e menos caros de construir, comparados com grandes tanques de armazenamento de gás. Consequentemente, um recipiente de armazenamento de gás submarino compartimentalizado, tal como o recipiente 200, pode ser mais barato de fabricar do que um recipiente de armazenamento de gás submarino que emprega um tanque relativamente grande para armazenar o mesmo volume de gás total. Além do mais, recipientes de armazenamento de gás submarino compartimentalizados são mais bem adequados para métodos de implementação previamente descritos que empregam flutuabilidade temporária. Por exemplo, pode ser desejável usar somente parte da flutuabilidade durante o abaixamento do sistema, e a compartimentalização torna este processo mais simples e mais robusto.

[0075] Referindo-se ainda às figuras 12-14, a base 260 do recipiente 200 inclui uma câmara de lastro 240 contendo lastro 241 e uma pluralidade de saias de lama 230 na extremidade inferior 200b. A câmara de lastro 240 é posicionada axialmente entre os tanques 220 e as saias 230. Nesta modalidade, uma saia de lama 230 é provida para cada tanque 220. Entretanto, em geral, uma ou mais saias de lama podem ser providas.

[0076] Saias de lama 230 funcionam para encaixar positivamente o piso oceânico 4 e restringir e/ou impedir o movimento lateral do recipiente 200 uma vez posicionado no piso oceânico 4 para operações de armazenamento de gás. Cada saia 230 é substancialmente a mesma saia 30 previamente descrita. Durante ancoragem do recipiente 200, o recipiente 200 é impelido para baixo e cada saia 230 é empurrada para dentro do piso oceânico 4. Um aparelho de controle de sucção similar ao aparelho de controle de sucção 34 previamente descrito pode ser provido para uma ou mais das saias 230 para controlar as forças de sucção dentro das saias 230 durante operações de ancoragem e remoção. Por exemplo, um aparelho de controle de sucção (por exemplo, aparelho de controle de sucção 34) pode ser provido para cada saia 230 para ajudar no nivelamento do recipiente 200 uma vez posicionado. Em particular, succionamento diferencial pode ser provido entre saias 230 para variar as forças de sucção que agem em diferentes porções do recipiente 200.

[0077] Referindo-se ainda às figuras 12-14, o lastro 241 é contido na câmara de lastro 240. Nesta modalidade, uma única câmara de lastro 240 estende-se por baixo de cada tanque 220. Entretanto, em outras modalidades, cada tanque (por exemplo, cada tanque 220) pode ter sua própria câmara de lastro distinta. Em geral, o lastro 241 contrabalança as forças de flutuação verticais para cima resultantes do gás 5 e/ou ar 6 armazenado nos tanques 220. A quantidade e peso de lastro 241 são escolhidos para atingir o peso seco total desejado do recipiente 200. Como com o recipiente 10 previamente descrito, o peso seco da base 200 é preferivelmente maior que as forças de flutuação totais que agem no recipiente 200 durante todas as fases operacionais do recipiente 200 (por exemplo, implementação, ancoragem, armazenamento de gás, desencaixe, remoção e reposicionamento do recipiente 200). Adicionalmente, durante a implementação, remoção e reposicionamento do recipiente 200 (isto é, a qualquer momento que o aparelho de implementação de superfície aplicar uma força de sustentação no recipiente 10), o peso total do recipiente 200 menos as forças de flutuação que agem no recipiente 200 é preferivelmente maior que zero (para impedir subida descontrolada do recipiente 200) e menor que a capacidade de carga circunferencial máxima do aparelho de implementação (para garantir que a capacidade de carga circunferencial máxima não seja excedida.

[0078] Nesta modalidade, cada tanque 220 inclui um saco de armazenamento de gás 250 e é adaptado para armazenar gás 5 a fim de maximizar o volume ou capacidade de armazenamento de gás do recipiente 200. Entretanto, em outras modalidades, um ou mais dos tanques de um recipiente de armazenamento de gás submarino compartimentalizado (por exemplo, tanques 220 do recipiente 200) podem servir como uma célula de lastro dedicada que pode ser usada para prover flutuabilidade durante instalação e então inundada durante ancoragem.

[0079] O recipiente 200 é operado de uma maneira similar ao recipiente 10 previamente descrito. Especificamente, durante implementação submarina, o recipiente 200 é conectado por um acoplamento liberável 270 na extremidade superior 200a a um aparelho de implementação na superfície (por exemplo, um guindaste em uma embarcação de superfície). O peso do recipiente 200 é preferivelmente maior que as forças de flutuação máximas que agem no recipiente 200 durante a implementação, e assim o recipiente 200 naturalmente quer afundar. As forças de flutuação máximas possíveis resultantes de ar 6 nos tanques 220 durante a implementação ocorrem quando a segunda região 221b de cada tanque 220 estiver completamente cheia com ar 6 da extremidade superior 200a para sua respectiva porta 226. Não se pode conseguir uma força de flutuação maior enquanto o recipiente 200 está submerso, uma vez que qualquer volume de ar adicional em qualquer tanque 220 simplesmente sairá pela porta 226. Correspondentemente, a máxima força de flutuação possível de cada tanque 220 pode ser ajustada variando-se a posição ou altura axial da porta 226.

[0080] O aparelho de implementação conectado no acoplamento 270 aplica uma força de sustentação vertical para cima no recipiente 200 para gerenciar e controlar a taxa na qual o recipiente 200 submerge no mar. À medida que o recipiente 200 é abaixo no mar, água do mar 3 em uma região externa 222 escoa através de portas 226 dos tanques 220. Com a válvula 223a fechada, água do mar 3 continua a escoar para a segunda região 221b, o ar 6 na segunda região 221b é comprimido e a flutuabilidade provida pelos tanques 220 diminui. Entretanto, durante a implementação do recipiente 200, a válvula 224a é abeta e ar 6 é bombeado através da válvula 224a, tubo coletor 224a e entradas 224 para a segunda região 221b de cada tanque 220 para manter uma força de flutuação suficiente. Em particular, durante a implementação, desencaixe, remoção e reposicionamento do recipiente 10 (isto é, a qualquer momento que o aparelho de implementação de superfície aplicar uma força de sustentação no recipiente 10), o peso total do recipiente 10 menos a força de flutuação é preferivelmente maior que zero (para impedir uma ascensão descontrolada do recipiente 10) e menor que a capacidade de carga circunferencial máxima do aparelho de implementação (para garantir que a máxima capacidade de carga circunferencial não seja excedida).

[0081] Uma vez que o recipiente 200 chega ao piso oceânico 4, as saias 230 começam a entrar em contato e penetrar no piso oceânico 4. Para ancorar o recipiente 200 no piso oceânico 4, a válvula 224a é fechada e o bombeamento de ar 6 através do tubo coletor 224b e entrada 224 é cessado, e a válvula 223a é aberta para permitir que qualquer ar 6 na segunda região 221b de cada tanque 220 saia. À medida que o ar 6 sai dos tanques 220, água do mar 3 escoa através dos portas 226 e enche o restante da segunda região 221b de cada tanque 220, dessa forma reduzindo e/ou eliminando a flutuabilidade dos tanques 220. À medida que a flutuabilidade do recipiente 200 é reduzida, as saias 230 penetram ainda mais no piso oceânico 4 pelo peso do recipiente 200. Para melhorar o assentamento, um aparelho de controle de sucção pode ser empregado, como previamente descrito. Uma vez que a ancoragem esteja completa, a válvula 223a pode ser fechada, o acoplamento 270 pode ser liberado para desconectar o aparelho de implementação do recipiente 200, um suprimento de ar pode ser acoplado no tubo coletor 225b, e a válvula 225a pode ser aberta para permitir o fluxo de gás 5 através do tubo coletor 225b e da válvula 225a para dentro dos sacos de armazenamento de gás 250.

[0082] Durante operações de armazenamento de gás, a válvula 225a é aberta e as válvulas 223a, 224a são fechadas. À medida que o volume de gás 5 em cada saco 250 aumenta, a flutuabilidade de cada tanque 220 também aumenta. Entretanto, como previamente descrito, a quantidade e peso de lastro 241 é estabelecida de maneira tal que o peso total do recipiente 200 seja maior que as forças de flutuação máximas possíveis resultantes do gás armazenado 5. Consequentemente, o recipiente 200 permanece ancorado no piso oceânico 4 à medida que o volume de gás 5 em cada tanque 220 aumenta.

[0083] Para remover e/ou reposicionar o recipiente 220, o recipiente 200 tem que primeiramente ser desencaixado do piso oceânico 4, e então levantado e movimentado para o local desejado. Para iniciar o desencaixe do recipiente 200 do piso oceânico 4, gás armazenado 5 é esvaziado de cada saco 250, a válvula 225a é fechada e a válvula 223a é fechada (se ainda não fechada). Além do mais, o aparelho de implementação de superfície é acoplado no recipiente 200 via o acoplamento 270, uma força de sustentação para cima é aplicada no recipiente 200 pelo aparelho de implementação, a válvula 224a é aberta e ar 6 é bombeado através da válvula 224a, tubo coletor 224b, e entradas 224 para a segunda região 21b de cada tanque 220. À medida que ar é bombeado para cada tanque 220, o ar 6 sobe para o topo de cada tanque 220 e começa a deslocar água do mar 3 no tanque 220, aumentando assim a flutuabilidade de cada tanque 220 e do recipiente 200. A água do mar deslocada 3 fica livre para sair de cada tanque 220 por sua porta 226. Além das forças de sustentação e flutuação que agem no recipiente 200, um aparelho de controle de sucção pode ser empregado, como previamente descrito, para diminuir as forças de sucção entre o recipiente 200 e o piso oceânico.

[0084] Uma vez que o recipiente 200 é desencaixado do piso oceânico 4, ele pode ser levantado para a superfície ou levantado e recolocado em um local diferente no fundo do mar. Para continuar a elevação do recipiente 200, as válvulas 223a e 225a são mantidas nas posições fechadas. Adicionalmente, o aparelho de implementação continua a aplicar uma força de sustentação vertical no recipiente 200 e ar 6 continua ser bombeado através da válvula 224a, tubo coletor 224b, e entradas 24 para cada tanque 220. À medida que a profundidade do tanque 20 diminui, a pressão hidrostática da água do mar 3 diminui e o ar 6 em cada tanque 220 expande. A expansão do ar 6 em cada tanque 220 e a continuidade do bombeamento de ar 6 para cada tanque 220 continua para aumentar a flutuabilidade de cada tanque 220 e do recipiente 200. Entretanto, independente da profundidade do recipiente 200, a expansão de ar 6 no tanque 20, e o volume de ar 6 bombeado para cada tanque 220, a flutuabilidade de cada tanque 220 e do recipiente 200 não pode exceder uma flutuabilidade máxima predeterminada definida pelo local das portas 226. Como previamente descrito, a flutuabilidade máxima de cada tanque 220 por causa do ar 6 ocorre quando a segunda região 221b estiver completamente cheia com ar 6 da extremidade superior 200a para a porta 226. Qualquer volume adicional de ar 6 simplesmente deixará o tanque 220 e a segunda região 221b através da porta 226.

[0085] Como previamente descrito, o recipiente 200 é implementado no fundo do mar como uma estrutura ou unidade simples. Entretanto, em algumas aplicações, pode ser desejável implementar o recipiente 200 em partes separadas, e então montar o recipiente 200 no fundo do mar. Por exemplo, a base 260 pode ser implementada e ancorada no piso oceânico, e então os tanques 220 podem ser implementados e acoplados no topo da base previamente ancorada 260. Mediante remoção e reposicionamento, a base 260 pode ser deixada no lugar ou removida junto com os tanques 220. Desta maneira, o peso geral e complexidade da elevação podem ser minimizados, embora possa existir alguma complicação adicional envolvida no acoplamento dos tanques 20 e da base 260 na profundidade.

[0086] Como previamente descrito, durante a implementação de modalidades de recipientes de armazenamento de gás aqui descritos (por exemplo, recipiente 10, recipiente 200, etc.) o peso total do recipiente de armazenamento de gás menos a flutuabilidade do recipiente é preferivelmente maior que zero e menor que a capacidade de carga circunferencial máxima do aparelho de implementação na superfície. Em decorrência disto, a carga estática do recipiente de armazenamento de gás é suficientemente pequena para permitir implementação controlado com equipamento de implementação de superfície convencional, tais como guindastes montados em embarcações de superfície. Entretanto, cargas dinâmicas devem também ser levadas em conta em virtude de a massa aprisionada total e massa adicionada acima e abaixo do recipiente serem substanciais. A massa do sistema total combinada com o fato de o aparelho de implementação flutuante poder mover dinamicamente com excitações de onda pode criar cargas dinâmicas significantes.

[0087] Por causa da capacidade de carga e exigências de compensação do afundamento, a implementação com cabo de içamento convencional pode ser difícil. Adicionalmente, uma vez que cabos de guindaste em geral não resistem a torques rotacionais, o cabo do guindaste e qualquer linha de suprimento ou controle que estende- se da embarcação de implementação flutuante até o recipiente de armazenamento de gás submarino (por exemplo, linha de suprimento de ar de controle de flutuação) pode ficar torcido e/ou danificado. Em decorrência disto, modalidades de recipientes de armazenamento de gás submarino aqui descritos são preferivelmente implementados no fundo do mar com uma coluna de tubos.

[0088] Referindo-se agora às figuras 15 e 16, está mostrada uma modalidade de um sistema de implementação de recipiente de armazenamento de gás submarino 300. Nesta modalidade, o sistema 300 está mostrado implementando o recipiente de armazenamento de gás submarino 200 previamente descrito. O sistema 300 inclui uma embarcação de superfície flutuante 310 e uma coluna de tubos 320. A embarcação de superfície 310 inclui uma plataforma 311 que suporta a coluna de tubos 320 e o recipiente 200 acoplado na extremidade inferior da coluna de tubos 320 com acoplamento liberável 270. Assim, a coluna de tubos 310 estende-se da embarcação de superfície flutuante 310 até o recipiente de armazenamento 200. Nesta modalidade, a embarcação de superfície 310 também inclui um guindaste 312. Uma linha de suprimento de gás de controle de flutuabilidade 330 também estende- se da embarcação de superfície flutuante 310 até um recipiente de armazenamento de gás 200. A linha de suprimento 330 fica em comunicação de fluido com a válvula 224a e o tubo coletor 224b, e supre gás ou ar de controle de flutuação 6 durante a implementação, remoção e reposicionamento do recipiente 200. Em modalidades usando um sistema de bombeamento de ar/água combinado (por exemplo, o sistema de bombeamento de ar/água combinado 180 mostrado na figura 11) para prover ar 6 aos tanques submarinos, a solução de ar/água combinada pode ser entregue nos tanques submarinos com a linha de suprimento 330. Nesta modalidade, a coluna de tubos 320 inclui um dispositivo de amortecimento em linha 325 que absorve e dissipa cargas hidráulicas.

[0089] Modalidades do sistema 300 proporcionam diversas vantagens potenciais em relação a sistemas de implementação de cabo de guindastes convencionais. Comparados com cabos de guindastes, tubos de perfuração e colunas de tubos oferecem o potencial para maior capacidade de carga. Além do mais, uma vez que a coluna de tubos (por exemplo, coluna de tubos 320) é rígida, sua rotação pode ser controlada na superfície com equipamento convencional associado com a plataforma (por exemplo, plataforma 311) tal como um acionamento de topo ou mesa rotativa. Em decorrência disto, torção de qualquer das linhas de suprimento (por exemplo, linha de suprimento 330) em torno da coluna de tubos pode ser reduzida e/ou completamente eliminada. Adicionalmente, as capacidades de carga da maioria das plataformas de perfuração (por exemplo, plataforma 311) são substancialmente maiores que as capacidades de carga da maioria dos guindastes e assim a implementação com uma coluna de tubos e plataforma de perfuração oferece o potencial de melhorara a segurança e melhorar o controle em relação ao recipiente de armazenamento de gás submarino. Ainda adicionalmente, a maioria das plataformas de perfuração convencionais oferece o potencial de melhor compensação do afundamento. Especificamente, o bloco de deslocamento provê uma certa compensação do afundamento quando ele suporta a coluna de tubos (por exemplo, coluna de tubos 320). Quando a coluna de tubos é removida do bloco de deslocamento em deslizamentos, compensação do afundamento pode ser provida pelo dispositivo de amortecimento (por exemplo, dispositivo de amortecimento 325) em linha com a coluna de tubos.

[0090] Embora modalidades aqui descritas incluam um único tanque de armazenamento de gás (por exemplo, recipiente 10) ou múltiplos tanques de armazenamento de gás que são acoplados entre si para formar uma única estrutura (por exemplo, recipiente 200), deve- se perceber que uma pluralidade de recipientes de armazenamento de gás separados pode ser agrupada no fundo do mar para formar um conjunto ou fazenda de armazenamento de gás submarino maior. Na união dos recipientes de armazenamento, arquiteturas submarinas padrões podem ser usadas.

[0091] Modalidades aqui reveladas podem servir a uma variedade de aplicações. Por exemplo, modalidades aqui reveladas podem ser usadas para armazenar gás natural produzido durante uma operação de teste de poço ao largo onde o operador não quer comissionar a construção de uma tubulação para exportar gás antes de o reservatório ter sido produzido muito o bastante para avaliar suas características e condição. Como um outro exemplo, modalidades aqui descritas podem ser usadas para armazenar gás natural em locais próximos da rede de tubulação, independente da existência anterior de cavernas de ocorrência natural. Dessa maneira, modalidades aqui descritas oferecem o potencial de reduzir a dependência da disponibilidade de cavernas naturais para o armazenamento de gás. Além do mais, modalidades aqui descritas podem ser usadas para armazenar gás em locais remotos da vida humana e propriedade, oferecendo assim o potencial de reduzir o risco associado com o armazenamento de gás.

[0092] Embora tenham sido mostradas e descritas modalidades preferidas, modificações das mesmas podem ser feitas pelos versados na técnica sem fugir do escopo e preceitos aqui. As modalidades aqui descritas são apenas exemplares, e não limitantes. Muitas variações e modificações dos sistemas, aparelho e processos aqui descritos são possíveis e estão dentro do escopo da invenção. Por exemplo, as dimensões relativas de várias partes, os materiais dos quais as várias partes são feitas, e outros parâmetros podem ser variados. Dessa maneira, o escopo de proteção não está limitado às modalidades aqui descritas, mas está limitado somente pelas reivindicações seguintes, cujo escopo deve incluir todos equivalentes da matéria objeto das reivindicações.

Claims

1. Método para implementar um recipiente de armazenamento de gás (10, 200) abaixo da superfície da água (3), em que o método compreende: (a) acoplar uma extremidade superior (10a, 200a) do recipiente de armazenamento de gás (10, 200) a um aparelho de implementação (310) posicionado na superfície da água (3), em que o recipiente de armazenamento de gás (10, 200) tem um peso seco total e uma extremidade inferior (10b, 200b) oposta à extremidade superior (10a, 200a), e que o recipiente de armazenamento de gás (10, 200) inclui um tanque de armazenamento (20, 220) definindo uma região interna (21, 221) dentro do tanque de armazenamento (20, 220) e uma região externa (22, 222) fora do tanque de armazenamento (20, 220); e (b) abaixar o recipiente de armazenamento de gás (10, 200) abaixo da superfície da água (3) com o aparelho de implementação (310); caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: (c) bombear um gás de controle de flutuabilidade (6) na região interna (21, 221) do tanque de armazenamento (20, 220) durante (b), em que o gás de controle de flutuabilidade (6) na região interna (21, 221) do tanque de armazenamento (20, 220) gera uma força de flutuação que age no recipiente de armazenamento de gás (10, 200) durante (b); e (d) garantir que o peso seco do recipiente de armazenamento de gás (10, 200) menos a força de flutuação seja maior que zero e menor que uma capacidade de carga máxima do aparelho de implementação (310) durante (b).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o recipiente de armazenamento de gás submarino (10, 200) compreende adicionalmente: uma primeira entrada (25, 225) adaptada para escoar um gás armazenado (5) para a região interna (21, 221); uma segunda entrada (24, 224) adaptada para escoar o gás de controle de flutuabilidade (6) para a região interna (21, 221); uma porta (226, 226a) em fluido estendendo-se através do tanque de armazenamento (20, 220) e em comunicação com a região interna (21, 221) e a região externa (22, 222); uma primeira válvula (25a, 225a) adaptada para controlar o fluxo do gás armazenado (5) através da primeira entrada (25, 225); e uma segunda válvula (24a, 224a) adaptada para controlar o fluxo do gás de controle de flutuação (6) através da segunda entrada (24, 224).

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a segunda válvula (24a, 224a) é aberta durante (c), e (c) compreende adicionalmente bombear o gás de controle de flutuação (6) da superfície da água (3) através da segunda válvula (24a, 224a) e da segunda entrada (24, 224) para dentro da região interna (21, 221) do tanque de armazenamento (20, 220).

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente evitar que o gás de controle de flutuação (6) escape da região interna (21, 221) para a região externa (22, 222) através de uma primeira saída (23, 223) no recipiente de armazenamento de gás submarino (10, 200) durante (c) com uma terceira válvula (23a, 223a).

5. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente deixar que a água escoe livremente entre a região interna (21, 221) e a região externa (22, 222) através da porta (226, 226a) durante (b).

6. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o acoplamento de uma extremidade superior (10a, 200a) do recipiente de armazenamento de gás (10, 200) para um aparelho de implementação (310) em (a) compreende acoplar uma coluna de tubos (320) na extremidade superior (10a, 200a) do recipiente de armazenamento de gás (10, 200), em que a coluna de tubos (320) tem um eixo longitudinal e estende-se do recipiente de armazenamento de gás (10, 200) até o aparelho de implementação (310); e em que abaixar o recipiente de armazenamento de gás (10, 200) abaixo da superfície da água (3) em (b) compreende abaixar o recipiente de armazenamento de gás (10, 200) com a coluna de tubos (320).

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que acoplar uma extremidade superior (10a, 200a) do recipiente de armazenamento de gás (10, 200) para um aparelho de implementação (310) em (a) compreende acoplar uma linha de suprimento (330) na segunda entrada (24, 224); e em que bombear um gás de controle de flutuação (6) na região interna (21, 221) do tanque de armazenamento (20, 220) em (c) compreende bombear o gás de controle de flutuação (6) da superfície abaixo na linha de suprimento (330) para a região interna (21, 221) do tanque de armazenamento (20, 220).

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que bombear um gás de controle de flutuação (6) na região interna (21, 221) do tanque de armazenamento (20, 220) em (c) compreende bombear água junto com o gás de controle de flutuação (6) abaixo na linha de suprimento (330) para a região interna (21, 221).

9. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente resistir a rotação da coluna de tubos (320) e do recipiente de armazenamento de gás (10, 200) em torno do eixo longitudinal da coluna de tubos (320) durante (b).

10. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que compreende suportar e abaixar a coluna de tubos (320) e o recipiente de armazenamento de gás (10, 200) durante (b) com uma plataforma (311) do aparelho de implementação (310).

11. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende suportar e abaixar o recipiente de armazenamento de gás (10, 200) em (b) com um guindaste do aparelho de implementação (310).

12. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: (e) ancorar o recipiente de armazenamento de gás (10, 200) no piso oceânico depois de (b).

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que (e) compreende basear na gravidade para ancorar o recipiente de armazenamento de gás (10, 200) no piso oceânico ou utilizar estacas para ancorar o recipiente de armazenamento de gás (10, 200) no piso oceânico.

14. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que (e) compreende: (e1) encaixar o piso oceânico na extremidade inferior (10b, 200b) do recipiente de armazenamento de gás (10, 200); (e2) fechar a segunda válvula (24a, 224a); (e3) abrir a terceira válvula (23a, 223a); e (e4) exaurir o gás de controle de flutuação (6) da região interna (21, 221) do tanque de armazenamento (20, 220) para a região externa (22, 222) através da terceira válvula (23a, 223a) e da primeira saída (23, 223).

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que (e) compreende adicionalmente: (e5) deixar que a água escoe através da porta (226, 226a) para a região interna (21, 221) durante (e4).

16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende: (e6) penetrar o piso oceânico com uma saia de lama (30, 230) na extremidade inferior (10b, 200b) do recipiente de armazenamento de gás (10, 200).

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que (e) compreende adicionalmente (e7) bombear água de um espaço que estende entre a extremidade inferior (10b, 200b) do recipiente de armazenamento de gás (10, 200) e o piso oceânico para ancorar o recipiente de armazenamento de gás (10, 200) ao piso oceânico.

18. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente (f) armazenar o gás (5) no tanque de armazenamento de gás (20, 220).

19. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que (f) compreende: (f1) abrir a primeira válvula (25a, 225a); (f2) escoar o gás (5) através da primeira válvula (25a, 225a) e da primeira entrada (25, 225) para o tanque de armazenamento de gás (20, 220).

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que (f) compreende adicionalmente: (f3) escoar o gás (5) através da primeira válvula (25a, 225a) e da primeira entrada (25, 225) para um saco de armazenamento de ás flexível (50, 250).

21. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que (f) compreende adicionalmente: (f4) deslocar água no tanque de armazenamento (20, 220) com o gás (5) escoando para o saco de armazenamento de gás flexível (50, 250); (f5) escoar água através da porta (226, 226a) da região interna (21, 221) para a região externa (22, 222).

22. Sistema para armazenar um gás (5) submarino que compreende: um recipiente de armazenamento de gás (10, 200) submarino incluindo um tanque de armazenamento de gás (20, 220) definindo uma região interna (21, 221) dentro do tanque de armazenamento (20, 220) e uma região externa (22, 222) fora do tanque de armazenamento (20, 220), em que o tanque de armazenamento (20, 220) tem uma extremidade superior e uma extremidade inferior oposta à extremidade superior; em que o tanque de armazenamento de gás (20, 220) inclui uma entrada de gás (25, 225) adaptada para escoar o gás (5) para a região interna (21, 221), uma entrada de ar (24, 224) adaptada para escoar o ar para a região interna (21, 221), uma porta (226, 226a) em comunicação de fluido com a região interna (21, 221) e a região externa (22, 222); uma válvula (25a, 225a) adaptada para controlar o fluxo de gás (5) através da entrada de gás (25, 225); e uma válvula (24a, 224a) adaptada para controlar o fluxo de ar através da entrada de ar (24, 224), caracterizado pelo fato de que compreende ainda um saco de armazenamento de gás (50, 250) flexível disposto na região interna (21, 221) do tanque de armazenamento (20, 220), em que o saco de armazenamento de gás (50, 250) flexível é adaptado para armazenar o gás (5) e inclui uma porta de gás (51, 251) em comunicação de fluido com a entrada de gás (25, 225); em que o saco de armazenamento (50, 250) flexível tem uma primeira extremidade proximal à extremidade superior do tanque de armazenamento (20, 220) e uma segunda extremidade oposta a primeira extremidade, em que a porta de gás (51, 251) é disposta na primeira extremidade, e em que a primeira extremidade do saco de armazenamento (50, 250) é superdimensionado em relação à segunda extremidade do saco de armazenamento (50, 250);

23. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o recipiente de armazenamento de gás (10, 200) submarino compreende adicionalmente: uma saída de ar (23, 223) adaptada para exaurir ar da região interna (21, 221) para a região externa (22, 222), em que a saída de ar (23, 223) é posicionada na extremidade superior do tanque de armazenamento (20, 220); e uma válvula (23a, 223a) adaptada para controlar o fluxo de ar através da saída de ar (23, 223).

24. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o recipiente de armazenamento de gás (10, 200) submarino compreende adicionalmente: uma câmara de lastro (40) acoplada na extremidade inferior e o lastro (41) disposto na câmara de lastro (40); e uma saia de lama (30, 230) estendendo-se a partir da câmara de lastro (40).

25. Sistema, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o recipiente de armazenamento de gás (10, 200) submarino compreende adicionalmente: um aparelho de controle de sucção (34) acoplado no tanque de armazenamento (20, 220) e adaptado para controlar as forças de sucção dentro da saia de lama (30, 230).

26. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o saco de armazenamento de gás (50, 250) flexível tem uma posição colapsada quando o saco de armazenamento (50, 250) está vazio e uma posição expandida quando o saco de armazenamento (50, 250) contém o gás (5).

27. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o saco de armazenamento (50, 250) fica posicionado entre a porta (226, 226a) e a extremidade superior.

28. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: um aparelho de implementação (310) na superfície da água (3) e adaptado para implementar o recipiente de armazenamento de gás (10, 200) no fundo do mar; uma coluna de tubos (320) estendendo-se do aparelho de implementação (310) até o recipiente de armazenamento de gás (10, 200); em que a coluna de tubos (320) tem uma extremidade superior posicionada no aparelho de implementação (310) e uma extremidade inferior acoplada no recipiente de armazenamento de gás (10,200) submarino.

29. Sistema, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que a coluna de tubos (320) inclui um dispositivo de amortecimento em linha (325).

30. Sistema, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que o aparelho de implementação (310) inclui uma plataforma (311) que suporta a coluna de tubos (320) e o recipiente de armazenamento de gás (10, 200).

31. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o recipiente de armazenamento de gás (10, 200) tem um eixo central e um peso seco total; em que a região interna (21, 221) compreende uma primeira seção que estende-se axialmente da extremidade superior até a porta (226, 226a), a primeira seção tendo um volume total; em que o volume total vezes a densidade da água é menor que o peso seco.