BR102015000542A2 - process and tool for crimping subsea tubular structures by pressure differential in insulated enclosure - Google Patents

Abstract

resumo "processo e ferramenta para cravação de estruturas tubulares submarinas por meio de diferencial de pressão em compartimento selado" a presente invenção se refere a um processo para a cravação de estruturas tubulares no leito marinho através da aplicação de um diferencial de pressão sobre a ferramenta de instalação. apresenta ainda a própria ferramenta de cravação, que se caracteriza por ser recuperável, reutilizável, não provocar distúrbio no solo marinho e não limitar o comprimento da estrutura tubular.Summary "Process and Tool for Crimping Subsea Tubular Structures by Sealed Compartment Pressure Differential" The present invention relates to a process for crimping tubular structures in the seabed by applying a pressure differential over the crimping tool. installation. It also features the crimping tool itself, which is characterized by being recoverable, reusable, not disturbing the sea floor and not limiting the length of the tubular structure.

Description

"PROCESSO E FERRAMENTA PARA CRAVAÇÃO DE ESTRUTURAS TUBULARES SUBMARINAS POR MEIO DE DIFERENCIAL DE PRESSÃO EM COMPARTIMENTO ISOLADO" [001] O presente pedido de patente de invenção se refere a um processo cravação de estruturas tubulares no leito marinho por meio de aplicação de diferencial de pressão e da ferramenta necessária à instalação."PROCESS AND TOOL FOR CRIMPING OF UNDERWATER TUBULAR STRUCTURES THROUGH INSULATED PRESSURE DIFFERENTIAL" [001] This patent application relates to a process for crimping tubular structures in the seabed by applying pressure differential and the tool required for installation.

[002] O processo ora apresentado traz em si importantes vantagens técnicas e financeiras aos projetos em que estruturas tubulares, fixas ou não, são inseridas no solo marinho, como será demonstrado no decorrer deste documento.[002] The process presented here has important technical and financial advantages for projects where tubular structures, whether fixed or not, are inserted into the seabed, as will be demonstrated throughout this document.

O ESTADO DA TÉCNICAThe state of the art

[003] Ao longo das últimas décadas, as necessidades da indústria de exploração de petróleo no mar vêm provocando uma série de desenvolvimentos no domínio das estruturas flutuantes e submarinas e suas fundações. Frequentemente, a solução adotada recai sobre estruturas tubulares inseridas no solo marinho por meio da ação externa de uma embarcação com considerável nível de especialização, tais como Plataformas de Perfuração ou Navios de Construção Submarina.Over the past decades, the needs of the offshore oil industry have sparked a number of developments in the field of floating and underwater structures and their foundations. Frequently, the solution adopted falls on tubular structures inserted into the sea floor through the external action of a vessel with considerable level of expertise, such as Drilling Rigs or Underwater Construction Vessels.

[004] Algumas aplicações nas quais as estruturas tubulares tem sido utilizadas podem ser citadas: - Condutores de revestimento de poços de exploração, produção e injeção; - Pontos de ancoragem (âncoras) em sistemas de ancoragem de unidades permanentes ou móveis, de exploração, produção, estocagem ou transbordo; - Fundações estruturais de equipamentos submarinos instalados no leito marinho como bombas, manifolds, módulos de processamento, entre outros; - Investigações de características geotécnicas do leito ma- rinho por meio de coleta de amostras profundas do solo (coring);Some applications in which tubular structures have been used can be cited: - Exploration, production and injection well lining conductors; - Anchor points (anchors) in permanent or mobile unit anchoring systems for exploration, production, storage or transhipment; - Structural foundations of subsea equipment installed on the seabed such as pumps, manifolds, processing modules, among others; - Investigations of seabed geotechnical characteristics by collecting deep soil samples (coring);

[005] No estado atual da técnica, as estruturas tubulares são instaladas por meio de quatro técnicas alternativas: 1 - Perfuração: o leito marinho é perfurado com brocas de diâmetro levemente maior que o tubo a ser instalado. Terminada a escavação, a estrutura tubular é colocada na posição pretendida e posteriormente a cavidade formada entre a face externa do tubo e o solo é preenchida com cimento de modo a garantir a aderência da estrutura ao solo; 2 - Jateamento: técnica similar à perfuração, exceto que a escavação é feita por meio de ação de jatos de água lançados por ferramenta especial;[005] In the present state of the art, tubular structures are installed by means of four alternative techniques: 1 - Drilling: the seabed is drilled with drills slightly larger in diameter than the pipe to be installed. After excavation, the tubular structure is placed in the desired position and then the cavity formed between the outer face of the pipe and the ground is filled with cement to ensure the structure adheres to the ground; 2 - Sandblasting: similar technique to drilling, except that the excavation is made by the action of water jets launched by a special tool;

[006] Em ambos os métodos acima existe a desvantagem técnica de o tubo ser menor que o furo no solo, diminuindo sua capacidade de suportar cargas. A cimentação da parte exterior da estrutura visa contornar esta deficiência. Entretanto não são desprezíveis os casos em que a estrutura simplesmente afunda sob a ação de seu peso próprio (algumas dezenas de toneladas), sendo definitivamente perdida.In both methods above there is the technical disadvantage that the pipe is smaller than the hole in the ground, reducing its ability to withstand loads. The cementation of the exterior part of the structure aims to overcome this deficiency. However, the cases in which the structure simply sinks under the influence of its own weight (a few tens of tons) are definitely not negligible, and it is definitely lost.

[007] Em termos de logística, os tubos são levados ao mar em juntas de comprimento padrão e montados a bordo da embarcação de instalação por meio de conectores.In terms of logistics, the pipes are taken to sea in standard length joints and assembled aboard the installation vessel by means of connectors.

[008] Ambos os métodos requerem ainda a utilização de uma plataforma de perfuração, equipamento entre os mais caros de todos os requeridos às atividades de exploração e desenvolvimento no mar. Este equipamento, porém, é pouco sensível às condições climáticas sendo esperada baixa taxa de tempo perdido aguardando melhoria de condições meteorológicas. 3 - Martelamento: nessa técnica, as estruturas tubulares são posicionadas no leito matinho e, após alguma penetração devido a seu peso próprio, são marteladas até a posição final desejada por meio de martelos hidráulicos submarinos.[008] Both methods also require the use of a drilling rig, equipment among the most expensive of all required for offshore exploration and development activities. This equipment, however, is little sensitive to weather conditions and is expected to have a low rate of wasted time awaiting improved weather conditions. 3 - Hammering: In this technique, the tubular structures are positioned in the bed and, after some penetration due to their own weight, are hammered to the desired final position by means of underwater hydraulic hammers.

[009] Nesta técnica, as desvantagens de se inserir a estrutura tubular em um poço de maior diâmetro não existem, e a interação do tubo com o solo apresenta características mais favoráveis do ponto de vista da capacidade de carga devido ao menor distúrbio imposto ao solo.In this technique, the disadvantages of inserting the tubular structure into a larger diameter well do not exist, and the interaction of the pipe with the ground presents more favorable characteristics from the point of view of carrying capacity due to less disturbance imposed to the soil. .

[0010] Entretanto, as altas e repetidas cargas de impacto impostas pelo martelo à estrutura podem induzir falhas por fadiga. Desse modo, a viabilidade e a velocidade de instalação são limitadas pela capacidade da estrutura de absorver os níveis necessários de energia.However, the high and repeated impact loads imposed by the hammer on the structure can induce fatigue failures. Thus, feasibility and installation speed are limited by the ability of the structure to absorb the required energy levels.

[0011] Na utilização deste método, a estrutura deve ser embarcada previamente montada, o que por vezes significa manusear e transportar estruturas de 60 ou 100 metros de comprimento e 100 toneladas de peso.In the use of this method the structure must be shipped pre-assembled, which sometimes means handling and transporting structures of 60 or 100 meters in length and 100 tonnes in weight.

[0012] A instalação dessas estruturas por meio de martelamento dispensa a utilização de plataformas de perfuração mas, por outro lado requer um Navio de Construção Submarina dotado de guindaste suficientemente potente para suportar o peso da estrutura, além do martelo hidráulico submarino. Ambos equipamentos escassos e de alto custo de mobilização e operação.The installation of these structures by hammering does not require the use of drilling rigs but, on the other hand, requires an Undersea Construction Ship equipped with a crane sufficiently powerful to support the weight of the structure, in addition to the undersea hydraulic hammer. Both scarce and costly equipment for mobilization and operation.

[0013] Devido à necessidade de içamento no mar do martelo hidráulico, esta técnica é significativamente sensível às condições meteorológicas e, portanto, embute custos dos equipamentos durante o tempo de espera pela melhora do tempo.Due to the need to lift the hydraulic hammer at sea, this technique is significantly sensitive to weather conditions and therefore embodies equipment costs during the waiting time for improved weather.

[0014] Existe ainda, nesse método, a necessidade de sincronização e convergência entre estrutura e recursos de instalação que, se não obtida, pode introduzir custos adicionais significativos ao projeto. 4 - Sucção: nesse método, a estrutura, cujo topo deve ser estanque, é inicialmente posicionada no leito marinho, penetrando-o devido a seu peso próprio, e formando um compartimento selado deli- mitado pela superfície interna da estrutura tubular e o leito marinho. Uma vez criado o selo, uma bomba de recalque acoplada a uma válvula existente na estrutura retira, controladamente, a água do interior do compartimento selado, criando um diferencial de pressão ao redor da estrutura.In this method there is still a need for synchronization and convergence between structure and installation resources which, if not achieved, may introduce significant additional costs to the project. 4 - Suction: In this method, the structure, whose top must be watertight, is initially positioned on the seabed, penetrating it due to its own weight, and forming a sealed compartment bounded by the inner surface of the tubular structure and the seabed. . Once the seal has been created, a booster pump coupled to a valve in the enclosure controlled to withdraw water from the inside of the sealed enclosure, creating a pressure differential around the enclosure.

[0015] A medida que a água é retirada do compartimento selado, a força hidrostática, resultante do diferencial de pressão, tende a cravar a estrutura até que uma nova posição de equilíbrio seja atingida. O recalque é mantido até que a estrutura atinja a posição final desejada.As water is withdrawn from the sealed housing, the hydrostatic force resulting from the pressure differential tends to puncture the structure until a new equilibrium position is reached. Repression is maintained until the structure reaches the desired end position.

[0016] A principal vantagem desta técnica é que a estrutura pode ser instalada com recursos relativamente mais baratos, como um navio de manuseio de âncoras e um ROV (Remotely Operated Vehicle). Elimina ainda os efeitos decorrentes do poço com diâmetro maior que a estrutura e a possibilidade de fadiga da estrutura durante o martela-mento.The main advantage of this technique is that the structure can be installed with relatively cheaper features such as an anchor handling vessel and a Remotely Operated Vehicle (ROV). It also eliminates the effects of wells larger than the structure and the possibility of structure fatigue during hammering.

[0017] Entretanto, o diferencial de pressão deve ser cuidadosamente projetado e monitorado durante a operação de instalação. Excessivas diferenças de pressão podem provocar o colapso da estrutura, inutilizando-a. Adicionalmente, a limitação ao diferencial de pressão implica em estruturas de grande diâmetro, possivelmente maiores que 6 metros, de modo a gerar as forças necessárias à cravação.However, the pressure differential must be carefully designed and monitored during installation operation. Excessive pressure differences can cause the structure to collapse, rendering it unusable. Additionally, limiting the pressure differential implies large structures, possibly larger than 6 meters, in order to generate the forces necessary for crimping.

[0018] O distúrbio do solo provocado pela sucção no interior da estrutura requer um período de estabilização (soak in period) antes da efetiva utilização e carregamento da estrutura. Este período, geralmente, é da ordem de um mês. A utilização desta técnica é geralmente desaconselhada em solos arenosos.Soil disturbance caused by suction within the structure requires a soak in period prior to actual use and loading of the structure. This period is usually on the order of one month. The use of this technique is generally advised against in sandy soils.

[0019] O grande diâmetro requerido para as estruturas de sucção inviabiliza sua utilização para determinadas finalidades, como condutores de revestimento por exemplo.The large diameter required for suction structures makes it impossible to use them for certain purposes, such as coating conductors.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃOBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0020] A invenção aqui descrita tem por objetivo introduzir um método e sua ferramenta associada para a cravação de estruturas tubulares no solo marinho.The invention described herein aims to introduce a method and its associated tool for crimping tubular structures in the seabed.

[0021] A presente invenção é composta de um tanque cilíndrico estanque, cujas superfícies inferior e lateral são estáticas e estanques e cuja superfície superior (Tampa) é livre para percorrer verticalmente a parede do tanque de forma que o volume interno do tanque pode ser controlado por meio de bombas de recalque/injeção. A estanqueidade do compartimento é mantida por meio da instalação de selos dinâmicos entre a superfície superior (Tampa) e a superfície lateral do corpo cilíndrico.The present invention is composed of a watertight cylindrical tank whose bottom and side surfaces are static and watertight and whose upper surface (lid) is free to traverse the tank wall vertically so that the internal volume of the tank can be controlled. by booster / injection pumps. The watertightness of the housing is maintained by installing dynamic seals between the upper surface (lid) and the lateral surface of the cylindrical body.

[0022] Adicionalmente, a presente invenção apresenta um braço de transmissão de força (Braço) que se conecta em uma de suas extremidades à superfície superior do tanque estanque (Tampa). A outra extremidade do braço possui uma ou mais garras hidráulicas (Garras) capazes de transmitir, por atrito e/ou contato, a força gerada no cilindro para a estrutura tubular que se pretende cravar.Additionally, the present invention features a power transmission arm (Arm) that connects at one end to the upper surface of the watertight tank (Cap). The other end of the arm has one or more hydraulic claws (Grabs) capable of transmitting, by friction and / or contact, the force generated in the cylinder to the tubular structure to be crimped.

[0023] O recalque do líquido no interior do corpo provoca transla-ção vertical da Tampa para baixo que, por sua vez, é transmitida à Garra pelo Braço e daquela para a Estrutura Tubular, induzindo sua cravação.Pouring of liquid into the body causes vertical translation of the Downward Cap, which, in turn, is transmitted to the Claw by the Arm and that to the Tubular Structure, inducing its crimping.

[0024] O controle do fluxo de líquido define tanto o diferencial de pressão entre o interior e o exterior do tanque quanto a velocidade de cravação, permitindo um ajuste preciso quanto as condições objetivas do solo no local da instalação.[0024] Liquid flow control defines both the pressure differential between the inside and outside of the tank and the crimping speed, allowing precise adjustment to the objective ground conditions at the installation site.

[0025] Uma vez percorrido o curso da Tampa até sua posição mais inferior, a garra hidráulica (Garra) é aberta e inicia-se o processo de injeção de água sob pressão no interior do compartimento fazendo com que a tampa retorne ao ponto inicial na parte superior da ferramenta.Once the Cover stroke has been traversed to its lowest position, the hydraulic jaw (Jaw) is opened and the process of injecting pressurized water into the compartment begins and the lid returns to the starting point on the cover. top of the tool.

[0026] Uma vez atingida a posição superior da tampa, a Garra é novamente acionada e reinicia-se o recalque do líquido no interior do Corpo Cilíndrico dando continuidade ao processo de cravação.Once the upper position of the lid has been reached, the Gripper is activated again and the repression of the liquid inside the Cylindrical Body is resumed, continuing the crimping process.

[0027] Este processo pode ser repetido quantas vezes forem necessárias até a conclusão da cravação da Estrutura Tubular.[0027] This process can be repeated as many times as necessary until the completion of the crimping of the tubular structure.

[0028] Essa possibilidade de repetição do movimento vertical da Tampa reduz o comprimento da Ferramenta, deixando de limitar o comprimento da Estrutura Tubular pelo comprimento do Corpo Cilíndrico da Ferramenta.This repeatability of the vertical movement of the Cap reduces the length of the Tool by no longer limiting the length of the Tubular Frame by the length of the Tool Cylindrical Body.

[0029] A operação reversa da ferramenta, por meio da injeção de água sob pressão no interior do compartimento estanque, provocando a translação da tampa para cima permite o a desinstalação e recolhimento de estruturas anteriormente cravadas.Reverse operation of the tool by injecting pressurized water into the watertight compartment, causing the lid to move upwards allows for the removal and retraction of previously crimped structures.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

[0030] A presente invenção poderá ser melhor compreendida com base na descrição a seguir, tomada em conjunto com os desenhos em anexo.The present invention may be better understood from the following description taken in conjunction with the accompanying drawings.

[0031] Figura 1 - Modelo apresentando a parte externa de um conjunto contendo um Corpo Cilíndrico (1), Tampa (2), Selo Dinâmico (3), braço de transmissão de força (4), garra hidráulica (5), válvula de recalque/injeção e conector para bomba (6), válvula de segurança (7), estrutura tubular a ser cravada (8).Figure 1 - Model showing the outside of an assembly containing a Cylindrical Body (1), Cap (2), Dynamic Seal (3), power transmission arm (4), hydraulic clamp (5), check valve pressure / injection and pump connector (6), relief valve (7), tubular frame to be crimped (8).

[0032] Figura 2 - Vista em corte lateral da ferramenta (9) com uma estrutura tubular (8) na posição inicial (elevada) da tampa e início da cravação no solo marinho por diferencial de pressão.[0032] Figure 2 - Side cross-sectional view of the tool (9) with a tubular structure (8) in the initial (raised) position of the cap and start of crimping on the sea floor by pressure differential.

[0033] Figura 3 - Vista em corte lateral do conjunto da ferramenta (9) em uma estrutura tubular (8) no fim do curso da Tampa (posição inferior) e cravação parcial da Estrutura Tubular no solo marinho por diferencial de pressão.[0033] Figure 3 - Side cross-sectional view of the tool assembly (9) in a tubular frame (8) at the end of Lid stroke (bottom position) and partial crimping of the Tubular Frame in the sea floor by pressure differential.

[0034] Figura 4 - Vista em corte lateral da estrutura tubular (8) par- cialmente cravada e da ferramenta (9) com a Tampa retornada à posição inicial (superior).[0034] Figure 4 - Side cross-sectional view of the partially crimped tubular frame (8) and tool (9) with the Cap returned to the top (top) position.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃODETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0035] A seguir descreveremos mais detalhadamente a presente invenção, conforme mostrado nos desenhos em anexo.In the following we will describe the present invention in more detail as shown in the accompanying drawings.

[0036] Conforme acima mencionado, o estado da técnica apresenta problemas e oportunidades de melhoria em relação à cravação de estruturas tubulares, permanentes ou temporárias, no fundo marinho.As mentioned above, the state of the art presents problems and opportunities for improvement with respect to the nailing of permanent or temporary tubular structures in the seabed.

[0037] Com o intuito de solucionar estes problemas e implementar as melhorias à cravação das estruturas tubulares submarinas, a presente invenção é composta pelos itens descritos abaixo, conforme as figuras 1 e 2: Corpo cilíndrico;In order to solve these problems and to implement the crimping improvements of subsea tubular structures, the present invention is composed of the items described below, according to figures 1 and 2: Cylindrical body;

Tampa;Cover;

Selo dinâmico Braço de transmissão de força;Dynamic seal Power transmission arm;

Garra hidráulica; Válvulas de recalque / injeção e conexão para bomba; Válvula de segurança;Hydraulic claw; Pressure / injection valves and pump connection; Safety valve;

Estrutura tubular a ser cravada.Tubular structure to be nailed.

[0038] O corpo cilíndrico (1) é a estrutura dentro da qual se dará a variação de volume de água criando o diferencial de pressão. Por ser fechado em sua parte inferior, não causa distúrbio ao solo.The cylindrical body (1) is the structure within which the water volume variation will occur creating the pressure differential. Because it is closed at the bottom, it does not cause disturbance to the ground.

[0039] A Tampa (2) é a estrutura onde se induzirá o diferencial de pressão que induzirá a força de cravação e poderá ser fabricado em aço estrutural, alumínio, polímeros, compósitos ou outros materiais adequados de acordo com a especificidade da utilização.The Lid (2) is the structure where the pressure differential that induces the crimping force will be induced and may be made of structural steel, aluminum, polymers, composites or other suitable materials according to the specific use.

[0040] O Selo Dinâmico (3) é a peça que impede o fluxo de líquido entre o interior do Corpo Cilíndrico e o mar ao mesmo tempo que permite o deslizamento da Tampa ao longo da parede vertical.[0040] The Dynamic Seal (3) is the part that prevents the flow of liquid between the interior of the Cylindrical Body and the sea while allowing the cover to slide along the vertical wall.

[0041] O braço de transmissão (4) é a peça através da qual a força gerada sobre a superfície superior do corpo cilíndrico será transmitida à garra hidráulica. Tal como o corpo cilíndrico, o braço de transmissão poderá ser fabricado em diversos materiais como aço estrutural, alumínio, polímeros, compósitos ou outros de acordo com as cargas envolvidas e com as especificidades de cada projeto.The drive arm (4) is the part through which the force generated on the upper surface of the cylindrical body will be transmitted to the hydraulic clamp. Like the cylindrical body, the drive arm can be manufactured in various materials such as structural steel, aluminum, polymers, composites or others according to the loads involved and the specifics of each project.

[0042] A garra hidráulica (5) é a parte da ferramenta na qual se dá a transmissão da força de cravação para a estrutura tubular que se pretende cravar. Esta peça deverá ser fabricada, preferencialmente, em aço e outros materiais usualmente empregados em peças mecânicas. A atuação da peça (fechamento, abertura e controle da pressão exercida) se dará por meio de ROV (Remotely Operated Vehicle) ou outro meio similar. A garra hidráulica poderá, a critério da finalidade da estrutura, ser estática ou ter capacidade de girar a estrutura tubular em torno de seu eixo vertical.The hydraulic clamp (5) is the part of the tool in which the crimping force is transmitted to the tubular structure to be crimped. This part should preferably be made of steel and other materials usually used in mechanical parts. The work of the part (closing, opening and controlling the pressure exerted) will be through ROV (Remotely Operated Vehicle) or other similar means. The hydraulic jaw may, at the discretion of the purpose of the structure, be static or capable of rotating the tubular structure about its vertical axis.

[0043] As válvulas de recalque e injeção e o conector para bomba (6) são as peça por onde se dará o fluxo de líquido (água do mar) entre o interior e o exterior do corpo cilíndrico. Sendo o ponto onde será realizada a conexão entre as válvulas de recalque e sucção e a bomba embarcada no ROV (Remotely Operated Vehicle).The booster and injection valves and the pump connector (6) are the parts through which the flow of liquid (sea water) between the inside and outside of the cylindrical body will occur. Being the point where will be made the connection between the pressure and suction valves and the pump embedded in the ROV (Remotely Operated Vehicle).

[0044] A válvula de segurança (7) tem por finalidade evitar que a pressão interna caia excessivamente a níveis tão baixos que possa colocar em risco a integridade estrutural do corpo cilíndrico.The safety valve (7) is intended to prevent the internal pressure from falling excessively to levels so low as to endanger the structural integrity of the cylindrical body.

[0045] As características geométricas (comprimento e diâmetro) esperadas para a estrutura tubular a ser cravada (8) dependem fundamentalmente da finalidade a que ela se destina (âncora para unidades de perfuração e produção, condutor de revestimento de poço, ancora de equipamentos submarinos (hold back), coleta de amostra de solo (coring), etc.) e podem variar entre 150 e 2000 milímetros no diâmetro e entre 10 e 100 metros no comprimento.The expected geometric characteristics (length and diameter) for the tubular structure to be crimped (8) depend fundamentally on its intended purpose (anchor for drilling and production units, well casing conductor, subsea anchor) (hold back), soil sampling (coring), etc.) and can range from 150 to 2000 millimeters in diameter and 10 to 100 meters in length.

[0046] O método de cravação descrito acima requer a utilização de uma embarcação dotada de um ROV (Remotely Operated Vehicle) e de guincho e/ou guindaste.The crimping method described above requires the use of a vessel with a Remotely Operated Vehicle (ROV) and a winch and / or crane.

[0047] Uma vez que a ferramenta e a estrutura tubular são itens separados, os mesmos podem ser descidos do convés ao fundo do mar em conjunto ou separados, com a ferramenta sendo descida antes do tubo.Since the tool and tubular structure are separate items, they can be lowered from the seabed deck together or apart, with the tool being lowered before the tube.

[0048] Uma vez assentada a Ferramenta no fundo, a Estrutura Tubular deve ser posicionada para início da cravação.[0048] Once the Tool is seated at the bottom, the Tubular Frame must be positioned to start the crimping.

[0049] Nesse momento, com o auxílio de um ROV (Remotely Operated Vehicle) a garra hidráulica será acionada acoplando a estrutura tubular ao braço de transmissão.At this point, with the aid of a ROV (Remotely Operated Vehicle) the hydraulic clamp will be engaged by coupling the tubular frame to the transmission arm.

[0050] Uma vez verificado que o nivelamento da estrutura em relação ao fundo do mar atende aos critérios de projeto, será acoplada a bomba do ROV à válvula de recalque e terá início o recalque da água do mar contida no corpo cilíndrico, provocando o diferencial de pressão na superfície superior do corpo cilíndrico que por sua vez induzirá a força de cravação.Once verified that the leveling of the structure with respect to the seabed meets the design criteria, the ROV pump will be coupled to the discharge valve and the seawater contained in the cylindrical body will be depressed, causing the differential pressure on the upper surface of the cylindrical body which in turn will induce the crimping force.

[0051] Uma vez atingida o fim do curso da Tampa (posição inferior), o ROV acionará a garra hidráulica de modo a liberar a estrutura tubular e iniciará o processo de injeção de água do mar sob pressão no interior do corpo cilíndrico. Esse diferencial de pressão atuará em sentido oposto, provocando uma força vertical para cima agindo na Tampa.Once the end of the Lid stroke (bottom position) is reached, the ROV will engage the hydraulic grip to release the tubular structure and begin the process of injecting seawater under pressure into the cylindrical body. This pressure differential will act in the opposite direction, causing an upward vertical force acting on the Cap.

[0052] Uma vez atingida a posição inicial da Tampa (superior) a o ROV acionará novamente a Garra acoplando-a à Estrutura Tubular. O processo de cravação é retomado pelo reinicio do recalque pela bomba do ROV. Esses passos deverão ser repetidos até que a cravação da Estrutura Tubular atinja o comprimento programado.Once the Cover (top) initial position has been reached, the ROV will again engage the Grab by engaging it with the Tubular Frame. The crimping process is resumed by the resumption of repression by the ROV pump. These steps should be repeated until the crimping of the Tubular Frame reaches the programmed length.

[0053] Uma vez terminada a cravação, a Garra será desengajada da Estrutura Tubular e a Ferramenta estará pronta para ser recuperada para a embarcação por meio de içamento pelo guincho e/ou guindaste, encerrando a operação.Once the crimping is completed, the Grab will be disengaged from the Tubular Frame and the Tool will be ready to be retrieved to the vessel by hoisting by the winch and / or crane, terminating the operation.

REIVINDICAÇÕES

Claims (17)

1. Processo para cravação de estruturas tubulares, caracterizado pela utilização de ferramenta especial de cravação por diferencial de pressão em compartimento isolado.1. Process for crimping tubular structures, characterized by the use of a special crimping tool for insulated compartment differentials. 2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por uma ferramenta de instalação (9) e uma estrutura tubular a ser cravada (8).Method according to Claim 1, characterized by an installation tool (9) and a tubular structure to be crimped (8). 3. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a ferramenta de instalação é recuperável e reutili-zável.Process according to Claim 1, characterized in that the installation tool is recoverable and reusable. 4. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a Ferramenta (9) possui compartimento estanque delimitado pelo Corpo Cilíndrico (1) e pela Tampa (2).Process according to Claim 1, characterized in that the Tool (9) has a watertight compartment enclosed by the Cylindrical Body (1) and the Cap (2). 5. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a Ferramenta (9) não provoca distúrbios ao solo marinho, exceto os oriundos de seu peso próprio.Process according to Claim 1, characterized in that the Tool (9) does not cause disturbance to the seabed except its own weight. 6. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela utilização de qualquer tipo de embarcação.Process according to Claim 1, characterized by the use of any type of vessel. 7. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela utilização preferencial de uma embarcação com guincho e/ ou guindaste.Method according to Claim 1, characterized by the preferential use of a winch and / or crane vessel. 8. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por se prestar à instalação de condutores, âncoras, estacas, pilares, à obtenção de amostras de solo (coring) ou quaisquer outros elementos estruturais equivalentes.Process according to Claim 1, characterized in that it is provided for the installation of conductors, anchors, piles, pillars, coring or any other equivalent structural elements. 9. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por permitir a recuperação de estruturas cravadas mediante a operação reversa da ferramenta (9).Process according to Claim 1, characterized in that it allows the recovery of crimped structures by reverse operation of the tool (9). 10. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a estrutura tubular a ser cravada (8) possui diâ- metro entre 150 e 2000 milímetros e um comprimento entre 10 a 100 metros.Method according to Claim 1, characterized in that the tubular structure to be crimped (8) has a diameter between 150 and 2000 mm and a length between 10 and 100 meters. 11. Ferramenta caracterizada pela geração de força de cra-vação por meio da criação de um diferencial de pressão entre o exterior (mar) e o interior do compartimento estanque delimitado pelo Corpo Cilíndrico (1) e pela Tampa (2).11. Tool characterized by the generation of clamping force by creating a pressure differential between the outside (sea) and the inside of the watertight compartment enclosed by the Cylindrical Body (1) and the Cap (2). 12. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pela criação do diferencial de pressão através do acionamento de bomba embarcada no ROV.Tool according to claim 11, characterized in that the pressure differential is created by the pump drive embedded in the ROV. 13. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pela utilização de braço de transmissão (4) e garra hidráulica (5) para transmissão da força de cravação à estrutura tubular a ser cravada.Tool according to Claim 11, characterized in that the transmission arm (4) and hydraulic clamp (5) are used for transmitting the crimping force to the tubular structure to be crimped. 14. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de o corpo cilíndrico possuir diâmetro entre 2 e 10 metros e comprimento entre 6 e 50 metros.A tool according to claim 11, characterized in that the cylindrical body has a diameter between 2 and 10 meters and a length between 6 and 50 meters. 15. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de permitir que a Tampa (2) deslize ao longo da parede do Corpo Cilíndrico (1).Tool according to claim 11, characterized in that it allows the Cap (2) to slide along the wall of the Cylindrical Body (1). 16. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de o selo entre o Corpo Cilíndrico (1) e a Tampa (2) ser mantido por meio de uso de um Selo Dinâmico (3).A tool according to claim 11, characterized in that the seal between the Cylindrical Body (1) and the Cap (2) is maintained by use of a Dynamic Seal (3). 17. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de permitir que a Tampa (2) percorra seu curso várias vezes, cravando a Estrutura Tubular (8) em etapas.A tool according to claim 11, characterized in that it allows the Cap (2) to travel its course several times by nailing the Tubular Frame (8) in stages.