BRPI0817894B1

BRPI0817894B1 - sistema de retorno de fluido para uso em um local fora da costa, método para retornar um fluído do fundo do mar para superfície durante perfuração fora da costa,e, sistema de processamento de fluído de perfuração a partir de um local fora da costa

Info

Publication number: BRPI0817894B1
Application number: BRPI0817894A
Authority: BR
Inventors: Richard Talamo Emil; David Finn Lyle; Lennart Rolland Nils
Original assignee: Agr Subsea Inc
Priority date: 2007-11-02
Filing date: 2008-10-27
Publication date: 2018-09-25
Also published as: AU2008318938B2; BRPI0817894A2; WO2009058706A4; MX2010004940A; AU2008318938A1; EP2205817B1; EP2205817A2; WO2009058706A2; EP2205817A4; US20090114443A1; DK2205817T3; WO2009058706A3; US7938190B2; MY152340A

Description

(54) Título: SISTEMA DE RETORNO DE FLUIDO PARA USO EM UM LOCAL FORA DA COSTA, MÉTODO PARA RETORNAR UM FLUÍDO DO FUNDO DO MAR PARA SUPERFÍCIE DURANTE PERFURAÇÃO FORA DA COSTA,E, SISTEMA DE PROCESSAMENTO DE FLUÍDO DE PERFURAÇÃO A PARTIR DE UM LOCAL FORA DA COSTA (51) Int.CI.: E21B 21/00; E21B 29/00; E21B 29/12; E02D 23/02 (30) Prioridade Unionista: 02/11/2007 US 11/934410 (73) Titular(es): AGR SUBSEA, INC.

(72) Inventor(es): EMIL RICHARD TALAMO; NILS LENNART ROLLAND; LYLE DAVID FINN (85) Data do Início da Fase Nacional: 30/04/2010 / 15 “SISTEMA DE RETORNO DE FLUIDO PARA USO EM UM LOCAL FORA DA COSTA, MÉTODO PARA RETORNAR UM FLUIDO DO FUNDO DO MAR PARA SUPERFÍCIE DURANTE PERFURAÇÃO FORA DA COSTA, E, SISTEMA DE PROCESSAMENTO DE FLUIDO DE PERFURAÇÃO A PARTIR DE UM LOCAL FORA DA COSTA” FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO [001] Modos de realização da invenção referem-se aos sistemas de retorno de lama sem tubo ascendente utilizados na perfuração de poços submarinos para a produção de óleo e gás. Mais particularmente, os modos de realização da invenção referem-se a sistemas e métodos para retorno de lama sem tubo ascendente usando uma linha de retorno de lama presa ao leito do mar por uma âncora.

[002] A perfuração de topo do furo é geralmente a fase inicial da construção de um poço submarino e envolve perfurar formações rasas antes da instalação de uma válvula de segurança submarina. Durante a perfuração convencional de topo do furo, um fluido de perfuração, como lama de perfuração ou água do mar, é bombeado de um equipamento de perfuração, furo de poço abaixo, para lubrificar e resfriar a broca de perfuração, bem como, para prover um veículo para a remoção de detritos de corte do furo de poço. Após emergir da broca de perfuração, o fluido de perfuração escoa ascendentemente pelo furo de poço através do ânulo formado pela coluna de perfuração e o furo de poço. Devido ao fato da perfuração convencional de topo do furo ser normalmente executada sem um tubo ascendente submarino, o fluido de perfuração é ejetado do furo de poço para o leito do mar.

[003] Quando lama de perfuração, ou qualquer outro fluido comercial, é utilizada para a perfuração de topo do furo, a liberação da lama de perfuração, desta forma, não é desejável por uma série de razões, especialmente custo e impacto ambiental. Dependendo do tamanho do projeto e da profundidade do furo de topo, as perdas de lama de perfuração durante a

Petição 870180029631, de 12/04/2018, pág. 10/51 / 15 fase de perfuração do furo de topo podem ser significativas. Em muitas regiões do mundo, existem regras estritas governando e, até mesmo, proibindo as descargas de certos tipos de lama de perfuração. Além disso, mesmo quando permitidas, essas descargas podem ser prejudiciais para o ambiente marinho e podem criar problemas de visibilidade consideráveis para os veículos operados remotamente (ROVs) usados para monitorar e executar várias operações submarinas em locais de poços.

[004] Por estas razões, têm sido desenvolvidos sistemas para reciclar a lama de perfuração. Exemplos típicos destes sistemas são encontrados na patente US. 6745851 e pedido de patente WO 2005/049.958, ambos aqui incorporados em sua totalidade pela referência, para todos os propósitos. Ambos revelam sistemas para a reciclagem do fluido de perfuração, onde um módulo de sucção, ou dispositivo equivalente, é posicionado acima da cabeça de poço para transportar a lama de perfuração do furo de poço, através de uma tubulação, para uma bomba posicionada sobre o leito do mar. A bomba, por sua vez, transporta a lama de perfuração através de uma linha de retorno flexível para o equipamento de perfuração acima, para reciclagem e reutilização. A linha de retorno é ancorada por uma extremidade à bomba, enquanto sua outra extremidade é conectada ao equipamento localizado no equipamento de perfuração. Em determinadas aplicações, como em águas profundas e correntes fortes, o uso de uma linha de retorno flexível pode não ser desejável.

[005] Por isso, os modos de realização da invenção estão direcionados para sistemas de retorno de lama sem tubo ascendente que procuram superar estas e outras limitações da técnica anterior.

SUMÁRIO DOS MODOS DE REALIZAÇÃO PREFERIDOS [006] São apresentados sistemas e métodos para sistemas de retorno de lama sem tubo ascendente incluindo uma linha de retorno de lama presa por uma âncora, a qual não é uma bomba submarina ou outro mecanismo que

Petição 870180029631, de 12/04/2018, pág. 11/51 / 15 mova o líquido para a superfície. Alguns modos de realização do sistema incluem uma estrutura fora da costa posicionada sobre uma plataforma em uma superfície de água, uma coluna de perfuração com um conjunto de fundo de furo, adaptada para formar o furo de poço e suspensa da estrutura fora da costa, e uma fonte de fluido de perfuração para o suprimento de fluido de perfuração, através da coluna de perfuração para o conjunto de fundo de furo. O fluido de perfuração sai pelo conjunto de fundo de furo durante a perfuração e retorna ascendentemente pelo furo de poço. Estes modos de realização do sistema incluem, adicionalmente, um módulo de sucção para coletar o fluido de perfuração emergindo do furo de poço, um duto de retorno acoplado ao módulo de sucção, uma bomba para receber o fluido de perfuração do módulo de sucção e bombeá-lo através do duto de retorno para um local na superfície da água, e uma âncora para prender o duto de retorno. A âncora é acoplada ao duto de retorno e ao leito do mar.

[007] Alguns modos de realização incluem direcionar uma broca montada em uma extremidade de uma coluna de perfuração para formar um furo de poço em uma formação submarina, injetar um fluido de perfuração na coluna de perfuração, coletar o fluido de perfuração após ele passar através da coluna de perfuração, retornar o fluido de perfuração para um local na superfície da água através de um tubo utilizando uma bomba submarina, e ancorar o tubo na formação submarina.

[008] Alguns modos de realização incluem um módulo de sucção para montagem sobre um furo de poço em relação de vedação com a água do mar circundante para evitar vazamento de fluido de perfuração do furo de poço, uma embarcação de perfuração flutuante operável para suprir um fluido de perfuração para uma coluna de perfuração disposta no furo de poço, pelo menos, um módulo de bomba afastado e conectado ao mencionado módulo de sucção para provocar uma pressão diferencial no mesmo para bombear ascendentemente o fluido de perfuração do mencionado dispositivo de

Petição 870180029631, de 12/04/2018, pág. 12/51 / 15 vedação para a mencionada embarcação de perfuração flutuante, uma linha de retorno provendo comunicação fluídica entre o mencionado módulo de sucção e a mencionada embarcação de perfuração flutuante onde, a mencionada linha de retorno está em comunicação fluídica com a mencionada bomba, e uma âncora que acopla a mencionada linha de retorno ao leito do mar.

[009] Desse modo, os modos de realização da invenção compreendem uma combinação de características e vantagens que permitem a melhoria substancial de sistemas de retorno de lama sem tubo ascendente. Estas e várias outras características e vantagens da invenção serão facilmente aparentes àqueles experientes na técnica, da leitura da descrição detalhada a seguir dos modos de realização preferidos da invenção, e pela referência aos desenhos anexos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0010] Para uma descrição detalhada dos modos de realização preferidos da invenção, agora será feito referência aos desenhos anexos, nos quais:

a Figura 1 é uma representação de um equipamento de perfuração com um sistema de retorno de lama sem tubo ascendente compreendendo uma linha de retorno de lama presa por uma âncora, em conformidade com os modos de realização da invenção;

a Figura 2 é uma representação esquemática da âncora representada na Figura 1;

a Figura 3 é uma representação esquemática de um modo de realização da âncora representada na Figura 2, mas adaptada para uso em um leito de mar sólido;a Figura 4 é uma vista em seção transversal de outra âncora, de acordo com os modos de realização da invenção;

a Figura 5 é uma vista em seção transversal de outra âncora, de acordo com os modos de realização da invenção, e a Figura 6 é uma vista em seção transversal de ainda outra

Petição 870180029631, de 12/04/2018, pág. 13/51 / 15 âncora, de acordo com os modos de realização da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS MODOS DE REALIZAÇÃO

PREFERIDOS [0011] Agora serão descritos vários modos de realização da invenção com referência aos desenhos anexos, onde, nas várias vistas, numerais de referência iguais são usados para partes iguais. As figuras não estão necessariamente em escala. Certas características da invenção podem estar mostradas em escala exagerada ou de forma um pouco esquemática, e alguns detalhes de elementos convencionais podem não estar mostrados por uma questão de clareza e concisão.

[0012] Na explicação a seguir e nas reivindicações, os termos incluindo e compreendendo são utilizados de uma forma aberta e, portanto, devem ser interpretados para significar incluindo, mas não de modo limitativo .... Igualmente, os termos acoplar, acopla e acoplado, utilizados para descrever quaisquer conexões, cada um sendo pretendido para significar e se referir a uma conexão indireta ou direta.

[0013] Os modos de realização preferidos da invenção referem-se a sistemas de retorno de lama sem tubo ascendente utilizados na reciclagem de lama de perfuração durante a perfuração de topo do furo. A invenção é susceptível a modos de realização de formas diferentes. Nos desenhos estão mostrados, e serão descritos aqui, em detalhe, modos de realização específicos da invenção, com o entendimento de que a presente apresentação deve ser considerada como exemplificativa dos princípios da invenção e não pretende limitar a invenção ao aqui ilustrado e descrito. Deve ser plenamente reconhecido que os diferentes ensinamentos dos modos de realização explicados abaixo podem ser utilizados separadamente ou em qualquer combinação apropriada para produzir os resultados desejados.

[0014] Com referência agora à Figura 1, o equipamento de perfuração compreende a plataforma de perfuração 10 e o poço central 15. Um

Petição 870180029631, de 12/04/2018, pág. 14/51 / 15 exemplo de uma estrutura fora da costa, o equipamento de perfuração 5 está ilustrada como uma plataforma flutuante semissubmersível, mas deve ser entendido que outras plataformas ou estruturas também podem ser usadas. Por exemplo, estruturas fora da costa incluem, mas não de modo limitativo, todos os tipos de equipamentos de perfuração, barcaças, navios, vergônteas, semissubmersíveis, equipamentos e/ou plataformas fixas ou flutuantes, estruturas, embarcações ou similares.

[0015] O módulo de sucção 20 está acoplado à cabeça de poço de revestimento de jato 90, que está posicionada sobre o leito do mar 25 acima do furo de poço 30. A coluna de perfuração 35, incluindo o conjunto de fundo de furo 95, é suspensa da plataforma de perfuração 10 através do módulo de sucção 20 e cabeça de poço de revestimento de jato 90 para o furo de poço 30. O sistema de posicionamento e remoção 40 é posicionado adjacente ao poço central 15 e suporta a coluna de retorno 45, que é presa ao leito do mar 25 pela âncora 50. A coluna de retorno 45 compreende adicionalmente a linha de retorno de lama superior 55, o módulo de bomba 60, a junta de ancoragem 65, a linha de retorno de lama inferior 70 e o desconector de emergência 75. Embora este modo de realização exemplificativo mostre a coluna de retorno 45 acoplada ao equipamento de perfuração 5, deve-se entender que, em outros modos de realização, a coluna de retorno 45 pode ser acoplada e suportada pela mesma, ou por outra estrutura fora da costa, e pode retornar o fluido para a mesma estrutura fora da costa, quando acoplada à coluna de perfuração 35, ou para uma segunda estrutura fora da costa.

[0016] As linhas de retorno de lama superior e inferior 55, 70 são formadas, preferencialmente, de tubos de perfuração, mas podem ser formadas de outro material apropriado conhecido na indústria, como tubulação bobinada ou flexível. Consequentemente, aqui será feito referência a tubo de perfuração, mas deve ser entendido que a invenção não está limitada a isto. Desse modo, as linhas de lama de retorno 55, 70 são formadas de uma

Petição 870180029631, de 12/04/2018, pág. 15/51 / 15 série de comprimentos individuais de tubos de perfuração conectados em série para formar o duto contínuo. A linha de retorno de lama superior 55 é conectada por sua extremidade superior ao sistema de posicionamento e remoção 40 e, por sua extremidade inferior, à junta de ancoragem 65, localizada abaixo do nível do mar 80. Preferivelmente, o módulo de bomba 60 é acoplado à coluna de retorno 45 abaixo do nível do mar 80 e acima do leito do mar 25. Ver pedido de patente US 11/833.010, intitulado Return Line Mounted Pump for Riserless Mud Return System, aqui incorporado na sua totalidade pela referência, para todos os propósitos.

[0017] A linha de retorno de lama inferior 70 sai da junta de ancoragem 65 e é presa ao leito do mar pela âncora 50. Em certos modos de realização, o desconector de emergência 75 pode acoplar de modo liberável a linha de retorno de lama inferior 70 à âncora 50. O conjunto de mangueira de sucção 85 se estende do módulo de sucção 20 para a linha de retorno de lama inferior 70 de modo a prover comunicação fluídica do módulo de sucção para a linha de retorno de lama inferior 70, [0018] Antes de iniciar as operações de perfuração, a coluna de retorno 45 é instalada através do poço central 15. A instalação da coluna de retorno 45 inclui acoplar a âncora 50 e o desconector de emergência 75 (se desejado) à linha de retorno de lama inferior 70. A âncora 50 é descida, preferencialmente, para o leito do mar 25, adicionando-se juntas individuais de tubos, que prolongam o comprimento da linha de retorno de lama inferior 70. Quando coluna de retorno 45 está instalada, a junta de ancoragem 65 e a linha de retorno de lama superior 55 são adicionadas. O módulo de bomba 60 pode ser descido com a coluna de retorno 45 ou após esta ter sido completamente instalada. Ao chegar ao leito do mar 25, a âncora 50 é instalada para prender a coluna de retorno 45 no leito do mar 25. A seguir, a coluna de retorno 45 é suspensa do sistema de posicionamento e remoção 40 e as operações de perfuração podem ser iniciadas.

Petição 870180029631, de 12/04/2018, pág. 16/51 / 15 [0019] Durante as operações de perfuração, lama de perfuração é despachada, coluna de perfuração 35 abaixo, para uma broca de perfuração posicionada na extremidade da coluna de perfuração 35. Após emergir da broca de perfuração, a lama de perfuração escoa ascendentemente pelo furo de poço 30 através do ânulo formado pela coluna de perfuração 35 e o furo de poço 30. No topo do furo de poço 30, o módulo de sucção 20 coleta a lama de perfuração. O módulo de bomba 60 extrai a lama através do conjunto de mangueira de sucção 85, linha de retorno de lama inferior 70, e junta de ancoragem 65 e, em seguida, move a lama ascendentemente através da linha de retorno de lama superior 55 para o equipamento de perfuração 5 para reciclagem e reutilização. Durante a operação, a âncora 50 limita a movimentação da coluna de retorno 45 de modo a impedir que esta impacte outros equipamentos submersos.

[0020] A Figura 2 é uma representação esquemática de um modo de realização preferido da âncora 50. A âncora 50 compreende a âncora de sucção 200, tubo guia perfurado para a massa deslizante 205, massa deslizante 230, placa de fundação 225, colar de perfuração para o adaptador de massa 228, algemas 210, almofada de remoção com cotovelo de linha de retorno 237 e articulação de mangueira 218. A âncora de sucção 200 é um membro vazado compreendendo, adicionalmente, uma extremidade inferior aberta. O tubo guia 205 é acoplado à âncora de sucção 200 pela placa de fundação 225 e compreende, adicionalmente, uma extremidade superior aberta 226, uma pluralidade de perfurações 240 através da parede do tubo guia 205, e a porta de sucção com junta de ancoragem de veículo operado remotamente (ROV) 215. A massa deslizante 230 é inserida na extremidade aberta superior 226 do tubo guia 205 e configurada para deslizar para cima e baixo dentro do tubo guia 205. As perfurações 240 no tubo guia 205 permitem que a água do mar escoe através delas, reduzindo, desse modo, a resistência encontrada pela massa deslizante 230 quando ela se desloca dentro do tubo

Petição 870180029631, de 12/04/2018, pág. 17/51 / 15 guia 205.

[0021] A massa deslizante 230 é acoplada através do colar de perfuração ao adaptador de massa 228 e algemas 210 à almofada de remoção com cotovelo de linha de retorno de lama 237 ou a um desconector de emergência 75 (mostrado na Fig. 1). De preferência, a articulação de mangueira 218 acopla o conjunto de mangueira de sucção 85 se estendendo do módulo de sucção 20 para a linha de retorno de lama inferior 70, de modo a prover comunicação fluídica do módulo de sucção para a linha de retorno de lama. Além disso, a articulação de mangueira 218 é configurada para permitir a rotação do conjunto da mangueira de sucção 85 ao redor do acoplamento da linha de retorno de lama 70 e o tubo de deslizamento de massa 205.

[0022] Antes da instalação, a âncora 50 é montada sobre o equipamento de perfuração 5 e acoplada à linha de retorno de lama 70, ou ao desconector de emergência 75. Durante a instalação, a âncora 50 é descida via linha de retorno de lama 70 para o leito do mar 25. Devido à sua massa e extremidade aberta 220, a âncora de sucção 200 é embutida no solo após aterragem no leito do mar 25. Um ROV ancora na âncora de sucção 200, na junta de ancoragem 215 e bombeia água do mar da âncora de sucção 200 para alcançar a penetração final no leito do mar 25. O conjunto de mangueira de sucção 85 pode, então, ser acoplado ao módulo de sucção 20 e à articulação de mangueira 218 da âncora 50. Uma vez acoplado ao conjunto de mangueira de sucção 85, a articulação de mangueira 218 torna o manuseio do conjunto de mangueira de sucção 85 mais fácil.

[0023] Uma vez instalada, a âncora 50 limita o deslocamento da extremidade inferior da coluna de retorno 45 em relação à coluna de perfuração 35 provocado por correntes de água circundantes 130 e movimentos do equipamento de perfuração 5 induzidos pelas condições climáticas e pelo estado do mar. A âncora 50 impede, substancialmente, a movimentação lateral da coluna de retorno 45, impedindo, desse modo, que

Petição 870180029631, de 12/04/2018, pág. 18/51 / 15 ela seja deslocada e contate outros equipamentos submersos e o equipamento de perfuração 5. Ao mesmo tempo, a âncora 50 permite algum movimento vertical da coluna de retorno 45, quando a massa deslizante 230 se desloca dentro do tubo guia 205. Além disso, as perfurações 240 no tubo 205 possibilitam esta movimentação vertical, permitindo que água, que pode estar contida no tubo guia perfurado 205, seja forçada para fora através das perfurações 240 quando a massa de deslizamento 230 se desloca para baixo dentro do tubo guia 205. Desse modo, a âncora 50 provê uma conexão flexível entre a coluna de retorno 45 e o leito do mar 25, o que reduz o desgaste de outros componentes da coluna de retorno 45 provocado por forças de correntes de água mutáveis 130 e por algumas movimentações do equipamento de perfuração 5 provocadas pelo estado do mar e condições climáticas, aumentando, desse modo, sua vida útil.

[0024] Além disso, a articulação de mangueira 218 permite tensões menores sobre o acoplamento do conjunto de mangueira de sucção 85 para a linha de retorno de lama 70, ou desconector de emergência 75. Quando a linha de retorno de lama 70 e o conjunto de mangueira de sucção 85 se movem em resposta às correntes circundantes 130 e a algumas movimentações do equipamento de perfuração 5 provocadas pelo estado do mar e condições climáticas, a articulação de mangueira 218 permite a rotação do conjunto de mangueira de sucção em relação à linha de retorno de lama 70 e ao tubo de deslizamento de massa 205, reduzindo, desse modo, as tensões nesta conexão. Isso também permite maior vida útil para os componentes afetados.

[0025] A Figura 3 é uma representação esquemática de um modo de realização da âncora 50 representado nas Figuras 1 e 2, mas adaptado para uso em um leito de mar firme. Neste modo de realização exemplificativo, a âncora

500 não inclui a âncora de sucção 200 (Fig. 2). Em vez disso, o tubo guia 205 é acoplado ao jato de âncora de cunha no distribuidor 505 pela placa de

Petição 870180029631, de 12/04/2018, pág. 19/51 / 15 fundação 225. A âncora de cunha 505 compreende, adicionalmente, a porta de sucção com a junta de ancoragem de ROV 215 e, as lâminas de âncora de cunha 510 modeladas, de preferência, para limitar a movimentação lateral da coluna de retorno 45, uma vez as âncoras de cunha 510 embutidas no leito do mar 25. Cada âncora de cunha 510 compreende, adicionalmente, um bocal 515, em sua ponta, para permitir embutir as lâminas 510 no leito do mar 25. [0026] A montagem, instalação e operação da âncora 500 são, na maior parte, semelhantes ao descrito acima com referência à Figura 2, para a âncora 50. A âncora 500 pode ser montada sobre o equipamento de perfuração 5 e acoplada à linha de retorno de lama 70, ou ao desconector de emergência 75. Durante a instalação, âncora 500 pode ser descida via linha de retorno de lama 70 para o leito do mar 25. Devido à sua massa e à forma de lâminas 510, a âncora 500, ou mais especificamente, as âncoras de cunha 510 de distribuidor 510, são embutidas no solo após a aterragem no leito do mar 25. Um ROV ancora no distribuidor 510, na junta de ancoragem 215 e bombeia água do mar para o distribuidor 505. A água do mar injetada escoa, em seguida, através do distribuidor 505, pelos bocais 515 e para o leito do mar, para liquefazer o leito do mar. O amolecimento do leito do mar, desse modo, permite que a âncora 500 alcance a penetração final no leito do mar 25. Uma vez instalada, a âncora 500 limita o deslocamento da extremidade inferior da coluna de retorno 45 em relação à coluna de perfuração 35 provocado pelas correntes de água circundantes 130 e pelos movimentos do equipamento de perfuração 5 induzidos pelas condições climáticas e estado do mar.

[0027] A Figura 4 é uma vista ampliada em seção transversal de outra âncora, de acordo com os modos de realização da invenção. A âncora 280 compreende o duto de tubo 250, alojamento 255, e retentor 260. O alojamento

255 compreende, adicionalmente, a abertura 265, cavidade 270, e ponta 275 em sua extremidade inferior. O retentor 260 está disposto dentro do

Petição 870180029631, de 12/04/2018, pág. 20/51 / 15 alojamento 255 e tem um diâmetro externo maior que a abertura 265 no alojamento 255. O duto 250 é acoplado ao retentor 260 dentro da cavidade 270 e se estende através da abertura 265 do alojamento 255. A extremidade superior do duto 250 é conectada à linha de retorno de lama inferior 70 ou a um desconector de emergência 75 (mostrado na Fig. 1.). O retentor 260 com o duto 250 acoplado é livre para se deslocar ao longo da cavidade 270 dentro do alojamento 255.

[0028] A ponta 275 da âncora 280 é, de preferência, modelada de forma a penetrar o leito do mar 25 quando a âncora 280 é descida via coluna de retorno 45 (mostrado na Fig. 1.). Ao chegar ao leito do mar 25, a âncora 280 é instalada para prender a coluna de retorno 45 ao leito do mar 25. A âncora 280 será embutida inicialmente no leito do mar 25 devido ao seu próprio peso. Em seguida, a âncora 280 pode ser fixada ainda mais no leito do mar 25 alçando-se e deixando-se cair, repetidamente, a coluna de retorno 45, fazendo com que o retentor 260 se desloque para cima na cavidade 270 e, em seguida, para baixo, para impactar a ponta 275 dentro do alojamento 255. O impacto da ponta 275 pelo retentor 260 compelirá a ponta 275 para o leito do mar 25. O processo de alçamento e queda é repetido até a âncora 280 ter sido levada a uma profundidade desejada no leito do mar 25.

[0029] Uma vez instalada, a âncora 280 limita o deslocamento da coluna de retorno 45 provocado por correntes de água circundantes 130. A âncora 280 impede, substancialmente, a movimentação lateral da coluna de retorno 45, impedindo, desse modo, que ela se desloque e contate outros equipamentos submersos e o equipamento de perfuração 5. Ao mesmo tempo, a âncora 280 permite alguma movimentação vertical da coluna de retorno 45, quando o retentor 260, com o tubo 250 acoplado, se desloca dentro da cavidade 270 do alojamento 255. Desse modo, a âncora 280 provê uma conexão flexível entre a coluna de retorno 45 e o leito do mar 25, o que alivia o desgaste de outros componentes da coluna de retorno 45 provocado por

Petição 870180029631, de 12/04/2018, pág. 21/51 / 15 forças de correntes de água mutáveis 130, aumentando sua vida útil.

[0030] A Figura 5 é uma vista em seção transversal de outra âncora, de acordo com os modos de realização da invenção. A âncora 300 compreende o duto 305 conectado por sua extremidade inferior à corrente 310, pelo conector 315. A extremidade superior do duto 305 está conectada à linha de retorno de lama inferior 70 ou ao desconector de emergência 75 (mostrado na Fig. 1). A corrente 310 tem peso suficiente para ancorar a coluna de retorno 45 (mostrado na Fig. 1) no leito do mar 25. Para alcançar o peso necessário, a corrente 310 pode compreender materiais densos e/ou ter comprimento extenso. A corrente 310 também é flexível para permitir o deslocamento limitado do duto 305. Além disso, a corrente 310 e o conector 315 são capazes de suportar cargas de tração transmitidas a estes componentes pela movimentação do duto 305 em resposta às correntes de água circundantes 130. Em alguns modos de realização, a corrente 310 é uma corrente de elos metálicos, mas pode ser feita de qualquer material apropriado.

[0031] A Figura 6 é uma vista em seção transversal de outra âncora, de acordo com os modos de realização da invenção. Os modos de realização da âncora exemplificada na Fig. 6 são semelhantes àqueles ilustrados pela Figura 5, com uma diferença fundamental. Nos modos de realização exemplificados na Figura 6, é usado um peso para ancorar a coluna de retorno 45 no leito do mar 25, ao invés de comprimento de corrente adicional. Deve ser apreciado que uma porção da corrente 410 também pode assentar sobre o leito do mar 25.

[0032] Como mostrado na Figura 6, a âncora 400 compreende o duto

405 conectado por sua extremidade inferior à extremidade superior da corrente 410, pelo conector 415. A extremidade superior do duto 405 está conectada à linha de retorno de lama inferior 70 ou ao desconector de emergência 75 (mostrado na Fig. 1). A extremidade inferior da corrente 410

Petição 870180029631, de 12/04/2018, pág. 22/51 / 15 está conectada ao peso 420 pelo conector 425. O peso 420 tem peso suficiente para ancorar a coluna de retorno 45 (mostrado na Fig. 1) no leito do mar 25. A corrente 410 é flexível para permitir o deslocamento limitado do duto 405. Além disso, a corrente 410, conector 415, e conector 425 são capazes de suportar cargas de tração transmitidas a estes componentes pela movimentação do duto 405, em resposta às correntes de água circundantes 130. Em alguns modos de realização, a corrente 410 é uma corrente de elo metálico, mas pode ser feita de qualquer material apropriado.

[0033] Uma vez instalada, a âncora 400 limita o deslocamento da coluna de retorno 45 provocado por correntes de água circundantes 130. Devido ao peso do peso 420, a âncora 400 limita a movimentação da coluna de retorno 45, impedindo, desse modo, que a coluna de retorno 45 se desloque e contate outro equipamento submerso e o equipamento de perfuração 5. Ao mesmo tempo, a natureza flexível da corrente 410 permite que a âncora 400 proveja uma conexão flexível entre a coluna de retorno 45 e o leito do mar 25. A flexibilidade de âncora 400 alivia o desgaste de outros componentes da coluna de retorno 45 provocado por forças de correntes de água mutáveis 130 e, desse modo, aumenta sua vida útil.

[0034] Embora modos de realização preferidos tenham sido mostrados e descritos, podem ser feitas mudanças aos mesmos por um técnico no assunto, sem se afastar do escopo ou ensinamentos aqui expostos. Os modos de realização aqui descritos são apenas exemplificativos e não são limitativos. Muitas variações e alterações dos sistemas 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. Em particular, o tubo de massa deslizante e a âncora de sucção na Figura 1 não estão limitados às formas mostradas, podendo assumir outras formas físicas. Da mesma forma, o retentor e o peso descritos na Figura 6 também não estão limitados às formas mostradas, podendo assumir

Petição 870180029631, de 12/04/2018, pág. 23/51 / 15 outras formas físicas. Por último, as correntes representadas nas Figuras 5 e 6 não estão limitadas à configuração do projeto apresentado, podendo assumir outras formas físicas que sejam flexíveis e tenham resistência e peso suficientes, e o alojamento, duto e ponta de âncora da Figura 4 podem assumir qualquer forma física. Consequentemente, o escopo de proteção não se limita aos modos de realização aqui descritos, estando limitado apenas pelas reivindicações a seguir, cujo escopo deverá incluir todos os equivalentes da invenção das reivindicações.

Petição 870180029631, de 12/04/2018, pág. 24/51

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de retorno de fluido para uso em um local fora da costa tendo uma superfície da água e um fundo do mar, compreendendo:

uma estrutura fora da costa posicionada na superfície da água; uma coluna de perfuração (35) tendo uma extremidade distal e sendo suspensa a partir de dita estrutura fora da costa e em um furo de poço (30);

uma fonte de fluido de perfuração para o fornecimento de fluido de perfuração através da dita extremidade distal da dita coluna de perfuração (35), dito fluido de perfuração retornando até o furo de poço (30);

um módulo de sucção (20) para coleta de dito fluido de perfuração que emerge do poço (30);

um conduto de retorno (45) fluidamente acoplado ao dito módulo de sucção (20);

uma bomba (60) disposta sobre o dito conduto de retorno (45) abaixo da superfície da água (80) e acima do fundo do mar (25) e operável para bombear o fluido de perfuração através do dito conduto de retorno (45) em um local (5) na superfície da água (80);

uma âncora (50) acoplada ao dito conduto de retorno para prender dito conduto de retorno ao fundo do mar;

em que dita âncora (50) compreende um primeiro tubo alongado (205) e um segundo tubo alongado (230) acoplado a dito conduto de retorno e transladável dentro do primeiro tubo alongado (205), caracterizado pelo fato de que um alojamento (200) tem uma cavidade (270) no mesmo, uma primeira extremidade (265) e uma segunda extremidade, e em que o primeiro tubo alongado (205) tem uma cavidade no mesmo e uma primeira extremidade acoplada à segunda extremidade (275) do alojamento (200), e uma primeira abertura (226) em uma segunda extremidade; em que

Petição 870180029631, de 12/04/2018, pág. 25/51 o segundo tubo alongado (230) tem uma primeira extremidade inserida através da primeira abertura (226) na cavidade do primeiro tubo alongado (205) e uma segunda extremidade (218) acoplada ao conduto de retorno (45); e em que o segundo tubo alongado (230) fica livre para transladar dentro da cavidade do primeiro tubo alongado (205), em que o primeiro tubo alongado compreende adicionalmente uma pluralidade de perfurações (240).
2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro tubo alongado compreende adicionalmente um orifício de sucção (215) configurado para permitir a remoção da água contida no interior da cavidade do alojamento (200).
3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a âncora compreende adicionalmente:

um distribuidor (505) com um orifício de sucção (215) de uma ou mais lâminas (510), onde cada lâmina compreende um bocal (515) e um trajeto de fluxo entre o orifício de sucção e cada bocal; e em que o primeiro tubo alongado (205) tem uma cavidade no mesmo, uma primeira extremidade acoplada ao distribuidor (510), e uma primeira abertura (226) em uma segunda extremidade; e o segundo tubo alongado (230) tem uma primeira extremidade inserida através da primeira abertura (226) na cavidade do primeiro tubo alongado(205) e uma segunda extremidade (237) acoplada ao conduto de retorno (45);

em que o segundo tubo alongado é livre para transladar dentro da cavidade do primeiro tubo alongado.
4. Sistema, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o primeiro tubo alongado (205) compreende adicionalmente uma pluralidade de perfurações (240).

Petição 870180029631, de 12/04/2018, pág. 26/51

3 / 7
5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a âncora (50) compreende adicionalmente:

uma cavidade (270) e uma abertura (265) para a cavidade; um retentor (260) disposto dentro da cavidade e acoplado ao segundo tubo alongado (230), em que uma seção transversal do retentor (260) é maior do que a abertura para a cavidade (270); e em que o retentor (260) fica livre para transladar dentro da cavidade do primeiro tubo alongado (205).
6. Método para retornar um fluido do fundo do mar para superfície durante perfuração fora da costa, compreendendo:

criar um furo de poço no fundo do mar;

injetar um fluido de perfuração no furo de poço;

remover o fluido do furo de poço através de um conduto de retorno usando uma bomba submarina; acoplar o conduto de retorno ao fundo do mar usando uma âncora;

caracterizado pelo fato de que a âncora compreende um primeiro tubo alongado e um segundo tubo alongado acoplado a dito conduto de retorno e transladável dentro do primeiro tubo alongado; em que dita âncora compreende adicionalmente um distribuidor com um orifício de sucção, uma ou mais lâminas, onde cada lâmina compreende um bocal e um trajeto de fluxo entre o orifício de sucção e cada bocal; e em que o primeiro tubo alongado tem uma cavidade no mesmo, uma primeira extremidade acoplada ao distribuidor, e uma primeira abertura em uma segunda extremidade; e o segundo tubo alongado tem uma primeira extremidade inserida através da primeira abertura na cavidade do primeiro tubo alongado e uma segunda extremidade acoplada ao conduto de retorno; em que

Petição 870180029631, de 12/04/2018, pág. 27/51

4 / 7 o segundo tubo alongado é livre para transladar dentro da cavidade do primeiro tubo alongado, e em que a dita etapa de acoplamento compreende adicionalmente abaixar o conduto de retorno para posicionar a âncora nas proximidades do fundo do mar; e submeter à queda o conduto de retorno, em que a dita queda incorpora a uma ou mais lâminas para dentro do fundo do mar; e impedir, substancialmente, o movimento lateral do conduto de retorno e permitir movimento vertical do conduto de retorno.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o primeiro tubo alongado tem uma ponta, uma cavidade e uma abertura para a cavidade, em que a âncora compreende ainda um retentor acoplado ao segundo tubo alongado, o retentor disposto dentro da cavidade e livre para transladar dentro da cavidade; e em que dito acoplamento compreende adicionalmente:

elevar o conduto de retorno, dito conduto de retorno acoplado à âncora; e submeter à queda o conduto de retorno;

em que a dita queda direciona a ponta da âncora para dentro do fundo do mar.
8. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente:

acoplar um dispositivo a um orifício de sucção acoplado ao primeiro tubo alongado; e remover água contida no interior da cavidade do alojamento através do orifício de sucção usando o dispositivo.
9. Sistema de processamento de fluido de perfuração a partir de um local fora da costa tendo uma superfície e um fundo do mar, o sistema compreendendo:

Petição 870180029631, de 12/04/2018, pág. 28/51

5/7 um módulo de sucção para a montagem ao longo de um furo de poço em relação vedada com a água do mar circundante para evitar vazamento do fluido de perfuração do furo de poço;

uma estrutura fora da costa operável para fornecer um fluido de perfuração para uma coluna de perfuração (35) disposta no furo de poço;

pelo menos um módulo de bomba espaçado e conectado ao dito módulo de sucção para realizar uma pressão diferencial no mesmo para bombear fluido de perfuração do dito dispositivo de vedação ascendentemente para a superfície;

um conduto de retorno proporcionando comunicação fluida entre dito módulo de sucção e dita estrutura fora da costa, em que o dito conduto de retorno está em comunicação fluida com o dito módulo de bomba; e uma âncora que acopla dita linha de retorno ao fundo do mar, caracterizado pelo fato de que a dita âncora compreende uma primeira porção, e uma segunda porção acoplada ao dito conduto de retorno e que translada na primeira porção;

a primeira porção é um primeiro tubo alongado e em que a segunda porção é um segundo tubo alongado, o segundo tubo alongado transladável dentro do primeiro tubo alongado; em que a âncora compreende adicionalmente um alojamento tendo uma cavidade no mesmo, uma primeira extremidade e uma segunda extremidade; e em que o primeiro tubo alongado tem uma cavidade no mesmo, uma primeira extremidade do primeiro tubo alongado acoplada à segunda extremidade do alojamento; e uma primeira abertura em uma segunda extremidade do primeiro tubo alongado; e o segundo tubo alongado tem uma primeira extremidade inserida através da primeira abertura do primeiro tubo alongado para dentro

Petição 870180029631, de 12/04/2018, pág. 29/51

6 / 7 da cavidade do primeiro tubo alongado e uma segunda extremidade acoplada ao conduto de retorno, em que em que o segundo tubo alongado é livre para transladar dentro da cavidade do primeiro tubo alongado, e em que a âncora compreende ainda um distribuidor com um orifício de sucção, uma ou mais lâminas, em que cada lâmina compreende um bocal, e um trajeto de fluxo entre o orifício de sucção e cada bocal; e em que o primeiro tubo alongado tem uma cavidade no mesmo, uma primeira extremidade acoplada ao distribuidor, e uma primeira abertura em uma segunda extremidade; e o segundo tubo alongado tem uma primeira extremidade inserida através da primeira abertura para dentro da cavidade do primeiro tubo alongado, e uma segunda extremidade acoplada ao conduto de retorno;

em que o segundo tubo alongado fica livre para transladar dentro da cavidade do primeiro tubo alongado.
10. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o primeiro tubo alongado compreende adicionalmente uma pluralidade de perfurações.
11. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o primeiro tubo alongado compreende uma cavidade e uma abertura para a cavidade, e em que a âncora compreende adicionalmente:

um retentor acoplado ao segundo tubo alongado e disposto dentro da cavidade, em que uma seção transversal do retentor é maior do que a abertura para a cavidade, e em que o retentor fica livre para transladar dentro da cavidade do alojamento alongado.
12. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que que o dito conduto de retorno compreende adicionalmente:

uma porção superior que proporciona comunicação fluida

Petição 870180029631, de 12/04/2018, pág. 30/51

7 / 7 entre o dito módulo de bomba e dita estrutura fora da costa; e uma porção inferior que proporciona a comunicação fluida entre o dito módulo de sucção e dito módulo de bomba.

Petição 870180029631, de 12/04/2018, pág. 31/51

1/6

Petição 870180029631, de 12/04/2018, pág. 33/51

2/6