BR112018074906B1

BR112018074906B1 - Conjunto, métodos para usar um conjunto de módulo de controle de fluxo e sistema

Info

Publication number: BR112018074906B1
Application number: BR112018074906-0A
Authority: BR
Inventors: Paul L. Riley; Ramu Valliappan Manickam; Wei Soung Tan; May-Ling Rachel Ho; Guoxiang Calvin Wu
Original assignee: Fmc Technologies, Inc
Priority date: 2016-05-31
Filing date: 2016-05-31
Publication date: 2022-08-09
Also published as: US10947803B2; US20210198969A1; EP3464792A1; US20210262309A1; EP3464793A1; US11021924B2; BR112018074937A2; US20230383617A1; WO2017209785A1; US20200123868A1; BR112018074937B1; WO2017209728A1; BR112018074906A2; US11486217B2; US11702899B2; US20200123867A1

Abstract

Um conjunto inclui um hub de entrada (112) acoplado a uma primeira passagem de fluxo (124) localizada dentro de um módulo de controle de fluxo, a primeira passagem de fluxo tendo um primeiro orifício de fluxo, um medidor de fluxo (144) associado ao primeiro orifício de fluxo e posicionada para fluxo de fluido descendente, um estrangulador (109) disposto em uma segunda passagem de fluxo (136) tendo um segundo orifício de fluxo e um hub de saída (119) acoplado a uma extremidade distal da segunda passagem de fluxo. Um sistema inclui um conjunto de módulo de controle de fluxo (902) tendo uma entrada (912) e pelo menos duas saídas (914, 916), uma linha principal (920) em comunicação fluida com a entrada, uma primeira linha ramificada (922) acoplada à linha principal e a uma primeira saída (916) de pelo menos duas saídas, e uma segunda linha ramificada (924) acoplada à linha principal e a uma segunda saída (914) das pelo menos duas saídas, e um conector de interligação (918) acoplado à entrada do conjunto de módulo de controle de fluxo.

Description

Histórico da invenção

[0001] Módulos de controle de fluxo podem ser úteis no processo de extração e gerenciamento de poços que são perfurados na terra para recuperar um ou mais recursos naturais subterrâneos, incluindo óleo e gás. Módulos de controle de fluxo podem ser utilizados tanto no mar como em terra. Em ambientes offshore, os módulos de controle de fluxo são particularmente úteis em dirigir e controlar o fluxo de fluídos (por exemplo, óleo e/ou gás) a partir de um ou mais poços submarinos, incluindo poços satélites. Um módulo de controle de fluxo é uma estrutura que possui um conjunto de tubos e componentes através dos quais fluidos, como óleo e gás, podem fluir. Além disso, módulos de controle de fluxo podem incluir um número de dispositivos de controle de fluxo, incluindo estranguladores, e também podem incluir um número de instrumentos ou dispositivos para a medição e a obtenção de dados pertinentes sobre o fluido fluindo através dos um ou mais tubos localizados nos módulos de controle de fluxo.

[0002] Quando usado em um ambiente marinho, um módulo de controle de fluxo submarino pode ser pousado e fixado adjacente a uma árvore submarina ou outras estruturas submarinas. Como parte da arquitetura e planejamento de campo, a localização de árvores submarinas em torno de um ou mais poços envolve o planejamento de módulos de controle de fluxo que auxiliam no encaminhamento dos fluidos produzidos dos poços para outra estrutura submarina ou para um riser para processamento adicional.

[0003] Linhas de fluxo são frequentemente usadas para interconectar um módulo de controle de fluxo a outra estrutura submarina como parte de um layout de campo de óleo e gás submarino para comunicação fluida. Tais linhas de fluxo podem geralmente ser mangueiras ou tubos rígidos ou flexíveis que são providos de conectores submarinos acopláveis em cada extremidade. Tais mangueiras flexíveis ou tubos são conhecidos na técnica como jumpers ou spools, e podem ser usados para conectar vários poços e outros equipamentos submarinos juntos.

Descrição resumida da invenção

[0004] Em um aspecto, as concretizações aqui divulgadas referem-se a um conjunto incluindo um hub de entrada acoplado a uma primeira passagem de fluxo localizada dentro de um módulo de controle de fluxo, a primeira passagem de fluxo tendo um primeiro orifício de fluxo, um medidor de fluxo associado ao primeiro orifício de fluxo para fluxo de fluido de cima para baixo, um estrangulador disposto em uma segunda passagem de fluxo tendo um segundo orifício de fluxo, a segunda passagem de fluxo acoplada a uma extremidade distal da primeira passagem de fluxo e um hub de saída acoplado a uma extremidade distal da segunda passagem de fluxo.

[0005] Em outro aspecto, as concretizações aqui divulgadas referem-se a um método para utilizar um conjunto de módulo de controle de fluxo incluindo conectar um hub de entrada do conjunto de módulo de controle de fluxo a uma passagem de fluxo de uma árvore submarina, conectar um hub de saída do conjunto de módulo de controle de fluxo a uma linha de fluxo, direcionar fluido da passagem de fluxo da árvore submarina através do hub de entrada do conjunto de módulo de controle de fluxo, direcionar o fluido para baixo através de uma primeira passagem de fluxo localizada no conjunto de módulo de controle de fluxo, direcionar o fluido através de uma segunda passagem de fluxo acoplada uma extremidade distal da primeira passagem de fluxo, direcionar o fluido através da segunda passagem de fluxo para o hub de saída, em que o hub de saída está localizado numa extremidade distal da segunda passagem de fluxo e dirigindo o fluido do hub de saída para uma linha de fluxo conectada.

[0006] Em outro aspecto, as concretizações aqui divulgadas referem-se a um sistema que inclui um conjunto de módulo de controle de fluxo tendo uma entrada e pelo menos duas saídas, uma linha principal que está em comunicação fluida com a entrada, uma primeira linha ramificada acoplada à linha principal e a uma primeira saída de, pelo menos, duas saídas, e uma segunda linha ramificada acoplada à linha principal e a uma segunda saída de, pelo menos duas saídas, e um conector de interligação acoplado à entrada do conjunto de módulo de controle de fluxo, em que um dispositivo de equipamento é acoplado ao conector de interligação.

[0007] Em outro aspecto, as concretizações aqui divulgadas referem-se ao método de utilização de um conjunto de módulo de controle de fluxo, o método incluindo conectar um primeiro conjunto de módulo de controle de fluxo tendo, pelo menos, uma linha ramificada e uma linha principal a um dispositivo de equipamento, incluindo conectar uma linha principal do primeiro conjunto de módulo de controle de fluxo ao dispositivo de equipamento, e fluir fluido através da linha principal do primeiro conjunto de módulo de controle de fluxo para pelo menos uma primeira linha ramificada; e conectar uma linha principal de um segundo módulo de controle de fluxo à pelo menos uma linha de derivação do primeiro módulo de controle de fluxo e fluir o fluido do primeiro módulo de controle de fluxo através da linha principal do segundo módulo de controle de fluxo.

[0008] Esta descrição resumida é provida para apresentar uma seleção de conceitos que são descritos a seguir na descrição detalhada. Esta descrição resumida não pretende identificar características-chave ou essenciais do objeto reivindicado, nem se destina a ser usado como um auxílio para limitar o escopo do objeto reivindicado.

Breve descrição das figuras

[0009] A figura 1 é uma vista em perspectiva de um conjunto de módulo de controle de fluxo acoplado a uma árvore submarina de acordo com uma ou mais concretizações da presente divulgação.

[0010] A figura 2 é uma vista frontal em perspectiva de um conjunto de módulo de controle de fluxo de acordo com uma ou mais concretizações da presente divulgação.

[0011] A figura 3 é uma vista em corte do conjunto de módulo de controle de fluxo da figura 2 de acordo com uma ou mais concretizações da presente divulgação.

[0012] A figura 4 é uma vista em corte do conjunto de módulo de controle de fluxo acoplado a uma árvore submarina da figura 1 de acordo com uma ou mais concretizações da presente divulgação.

[0013] A figura 5 é uma vista em corte parcial de uma passagem de fluxo vertical do conjunto de módulo de controle de fluxo da A FIGURA 2 de acordo com uma ou mais concretizações da presente divulgação.

[0014] A figura 6 mostra uma vista esquemática de um conjunto de módulos de controle de fluxo do estado da técnica.

[0015] A figura 7 mostra uma vista esquemática de um conjunto de módulos de controle de fluxo tendo pelo menos duas saídas de acordo com uma ou mais concretizações da presente divulgação.

[0016] A figura 8 mostra uma vista esquemática de dois conjuntos de módulos de controle de fluxo acoplados em série tendo pelo menos três saídas para cada conjunto de módulo de controle de fluxo de acordo com uma ou mais concretizações da presente divulgação.

Descrição detalhada da invenção

[0017] Em um aspecto, as concretizações aqui divulgadas referem-se a módulos de controle de fluxo. Um módulo de controle de fluxo pode também ser indiferentemente referido como um conjunto de módulo de controle de fluxo na presente divulgação. Como usado aqui, o termo “acoplado” ou “acoplado a” ou “conectado” ou “conectado a” pode indicar o estabelecimento de uma conexão direta ou indireta, e não está limitado a qualquer um a menos que expressamente referenciado como tal. Sempre que possível, números de referência iguais ou idênticos são usados nas figuras para identificar elementos comuns ou iguais. Os números não são necessariamente em escala e certas características e certas visões das figuras podem ser mostradas exageradamente em escala para fins de esclarecimento.

[0018] Os módulos de controle de fluxo são dispositivos que incluem múltiplos tubos e componentes que são dispostos num determinado layout e contidos dentro de uma estrutura ou alojamento de estrutura. Os tubos ou condutos incluídos nos módulos de controle de fluxo podem ser utilizados para dirigir fluido produzido ou injetado em um poço submarino. Como aqui utilizado, os fluidos podem referir-se a líquidos, gases e/ou suas misturas. Além disso, um ou mais estranguladores podem ser dispostos em um dos tubos ou passagens de um módulo de controle de fluxo. Como é conhecido na técnica, um estrangulador pode ser um aparelho usado para controlar a pressão do fluido que flui através do estrangulador e também pode controlar a contrapressão de um poço correspondente no fundo do poço. Outros instrumentos e dispositivos, incluindo, sem limitação, medidores de vazão, sensores e várias válvulas podem ser incorporados dentro de um módulo de controle de fluxo.

[0019] Módulos de controle de fluxo convencionais na indústria de óleo e gás são tipicamente muito grandes e pesados. Módulos de controle de fluxo convencionais podem incluir uma vasta disposição e layout de tubos que pesam várias toneladas cada. Em alguns casos, um tubo usado para direcionar fluido para outro tubo pode ter dez polegadas de diâmetro e pode incluir dobras complicadas ou mudanças na orientação. Tais módulos de controlo de fluxo podem ser mais pesados em peso e podem também ser mais caros de fabricar devido ao maior número de peças e componentes. Por exemplo, para conectar módulos de controle de fluxo convencionais a uma linha de fluxo, tal como um jumper de poço (isto é, um tubo com um conector em cada extremidade) é necessária uma tubulação adicional para ser conectado dos módulos de controle de fluxo convencionais ao jumper do poço. Essa tubulação adicional necessária para conectar um módulo de controle de fluxo a um jumper de poço aumenta o peso, os custos de instalação e o custo geral dos sistemas de controle de fluxo, como um módulo de controle de fluxo.

[0020] Adicionalmente ao exposto acima, os módulos de controle de fluxo convencionais tipicamente incluem um ou mais medidores de vazão que medem várias propriedades ou condições de um fluido. Módulos de controle de fluxo convencionais incluem um ou mais medidores de vazão orientados para o fluxo de fluido “de baixo para cima”, que geralmente requer a adição de tubulação intermediária que aumenta ainda mais o peso e o custo de montar tal módulo de controle de fluxo.

[0021] Linhas de fluxo submarinas são frequentemente usadas para o transporte de óleo e gás a partir de outras estruturas submarinas. Exemplos de estruturas submarinas que podem ser interconectadas ou conectadas a uma das linhas de fluxo mencionadas acima incluem, sem limitação, poços submarinos, manifolds, trenós, árvores de Natal ou árvores submarinas, bem como Terminações de Extremidade de Oleoduto (Pipeline End termination - PLETs) e/ou Manifold submarino na extremidade de dutos (PipeLine End Manifolds - PLEMs). Exemplos de linhas de fluxo submarinas incluem, sem limitação, jumpers e spools. Além disso, linhas de fluxo submarino podem incluir linhas de fluxo flexíveis ou rígidas, incluindo jumpers rígidos, linhas de fluxo rígidas com caudas flexíveis e risers de linhas de fluxo. Atingir uma interligação bem-sucedida e conexão de linhas de fluxo submarinas é uma parte importante do desenvolvimento de um campo submarino. Desafios adicionais ainda existem em um ambiente submarino para conexão de uma estrutura a outra, minimizando custos e fornecendo flexibilidade para mudanças futuras no layout geral de um campo ou poço.

[0022] Consequentemente, uma ou mais concretizações na presente divulgação podem ser utilizadas para superar tais desafios, bem como proporcionar vantagens adicionais em relação aos módulos de controle de fluxo convencionais, como será evidente para um especialista comum. Em uma ou mais concretizações, um conjunto de módulo de controle de fluxo pode ser mais leve e menor em comparação com módulos de controle de fluxo convencionais devido, em parte, a uma incorporação de um medidor de fluxo capaz de operar com escoamento de fluido descendente e um número reduzido de peças e tubos necessários para um módulo de controle de fluxo tendo um fluxo de fluido de cima para baixo. Além disso, de acordo com concretizações da presente divulgação, um módulo de controle de fluxo pode ser diretamente conectado a uma linha de fluxo, tal como um jumper de poço ou uma linha de fluxo semelhante, em vez de requerer uma tubulação adicional para conectar o módulo de controle de fluxo à linha de fluxo, reduzindo assim o custo e peso de tal módulo de controle de fluxo.

[0023] Além disso, em uma ou mais concretizações, um conjunto de módulo de controle de fluxo pode incluir mais de uma saída, incluindo duas ou três saídas. Além disso, um conjunto de módulos de controle de fluxo pode ser organizado em série para distribuir e gerenciar o fluxo de fluido em uma área mais ampla em alguns casos e para conectar-se a vários equipamentos submarinos.

[0024] Voltando à figura 1, a figura 1 mostra uma vista em perspectiva de um conjunto de módulo de controle de fluxo acoplado a uma árvore submarina de acordo com uma ou mais concretizações da presente divulgação. Em uma ou mais concretizações, a árvore submarina (104) pode ser acoplada a um poço ou a uma cabeça do poço. Tal como é conhecido na técnica, uma árvore submarina, tal como a árvore submarina (104), pode ser uma estrutura útil para produzir fluido ou injetar fluido em um poço, e é frequentemente uma configuração complexa de válvulas atuadas e outros componentes com várias funções relevantes ao poço. Note-se que a árvore submarina (104) em uma ou mais concretizações pode ser configurada como uma árvore submarina horizontal ou vertical. A árvore submarina (104) pode incluir a estrutura da árvore submarina (105), que envolve ou encapsula o corpo vertical da árvore submarina (104). A árvore submarina (104) é uma estrutura submarina separada do módulo de controle de fluxo (106). Tal como é do conhecimento dos especialistas na técnica, um dispositivo de prevenção de explosão (Blowout Preventer - BOP) (não mostrado) pode ser acoplado a um hub superior (102) da árvore submarina (104).

[0025] Em uma ou mais concretizações, a árvore submarina (104) pode incluir um bloco da ala de produção (114) ou a válvula de ala (107) pode ser incorporada no corpo principal da árvore. Os fluidos da árvore submarina (104) podem fluir para o bloco da ala de produção (114), incluindo em algumas concretizações, fluindo para cima de um poço vertical (por exemplo, orifício vertical (103) na figura 3) da árvore submarina (104). Além disso, o bloco da ala de produção (114) pode incluir uma válvula da ala de produção (107), como mostrado na figura 3. Uma válvula de ala é uma válvula que pode ser seletivamente fechada ou aberta para controlar o fluxo de fluido de um corpo de árvore submarina (104) e através de uma passagem de fluxo do bloco da ala de produção (114).

[0026] Em uma ou mais concretizações, o módulo de controle de fluxo (106) pode ser utilizado para dirigir o fluido que flui da árvore submarina (104) para outra estrutura submarina ou ponto de distribuição para armazenamento e/ou processamento.

[0027] Uma estrutura submarina pode se referir sem limitação a uma árvore submarina, um manifold, um PLEM ou um PLET. Um manifold (não mostrado) é uma estrutura submarina, tal como é conhecido na técnica, pode ser um arranjo de tubos ou válvulas projetadas para recolher o fluxo de múltiplos poços em uma única localização para exportação e para prover controle, distribuição e monitoramento do fluxo de fluido. Em outras concretizações, o fluido que flui do módulo de controle de fluxo (106) pode ser direcionado para um PLEM ou um PLET.

[0028] Em uma ou mais concretizações, árvore submarina (104) está conectada ao módulo de controle de fluxo (106). Em uma ou mais concretizações, o conector (110), como mostrado na figura 1, utilizado para conectar o bloco da ala de produção (114) ou o corpo principal da árvore com módulo de controlo de fluxo (106). O conector (110) pode ser qualquer tipo de conector conhecido na técnica, incluindo, sem limitação, um conector de pinça, um conector de grampo ou um conector com flange.

[0029] O conector (110) pode ser qualquer tipo de conector conhecido na técnica e pode ser orientado horizontalmente, verticalmente ou em qualquer ângulo entre eles. Em uma ou mais concretizações, o conector (110) é um conector horizontal que se conecta com a entrada (112) do módulo de controle de fluxo (106), pelo qual a entrada (110) é orientada para uma conexão horizontal, tal como um conector de pinça, um conector de grampo ou conector com flange. Ao conectar o módulo de controle de fluxo (106) diretamente ao bloco da ala de produção (114), um loop de fluxo intermediário (incluindo tubos soldados, flanges e cotovelos) não é necessário. De acordo com concretizações da presente divulgação, uma conexão horizontal (ou, em alguns casos, uma conexão angulada) a um bloco da ala de produção localizado na árvore submarina (104) e a um jumper de poço (não mostrado) pode proteger naturalmente superfícies críticas de vedação dessas conexões contra o impacto de objetos derrubados. O módulo de controle de fluxo (106) pode ser acoplado a estrutura da árvore (105) e suportado pelo bloco da ala de produção (114). Em outras concretizações, o módulo de controle de fluxo (106) pode ser suportado por outra estrutura montada em um alojamento de condutor.

[0030] Em uma ou mais concretizações, um spool adaptador ou loop de fluxo (não mostrado) podem ser utilizados entre o bloco da ala de produção (114) e um conector utilizado para conectar o módulo de controle de fluxo (106) a estrutura da árvore (105) (por exemplo, através do conector (110)). Em algumas concretizações, o conector é acoplado (por exemplo, por aparafusamento ou outros meios mecânicos) ao bloco da ala de produção (114) em vez de ser um componente integral.

[0031] De acordo com concretizações da presente divulgação, o módulo de controle de fluxo (106) inclui entrada (112), saída (119), passagem de fluxo (124) e passagem de fluxo (136) (como mostrado na figura 4). Um com habilidade comum na arte apreciará que estes elementos não estão limitados a qualquer orientação específica. A entrada (112) proporciona uma entrada no módulo de controle de fluxo (106) e a saída (119) proporciona uma saída do módulo de controle de fluxo (106). De acordo com uma ou mais concretizações, o fluido que flui da árvore submarina (104) pode fluir para o hub de entrada (112) do módulo de controle de fluxo (106) e ser direcionado para fora do módulo de controle de fluxo (106) através de um hub de saída do módulo de controle de fluxo (por exemplo, o hub de saída (119)). Como mostrado nas figuras 1-5, o hub de saída (119) pode ser um hub de saída único; em outras concretizações, como mostrado nas Figuras 7 e 8, o hub de saída pode incluir múltiplas saídas. Além disso, cada saída pode incluir um ou mais orifícios para escoar hidrocarbonetos ou fluidos de injeção.

[0032] Em uma ou mais concretizações, o módulo de controle de fluxo (106) pode incluir uma ligação direta ao bloco da ala de produção (114) da árvore submarina (104).

[0033] Como mostrado na figura 1, o módulo de controle de fluxo (106) pode incluir a estrutura (138) constituída por uma pluralidade de elementos de suporte da estrutura. A estrutura (138) geralmente contém os componentes e tubulações do módulo de controle de fluxo (106). Em uma ou mais concretizações, o módulo de controle de fluxo (106) é recuperável de tal modo que a estrutura (138) e a totalidade dos componentes localizados dentro do módulo de controle de fluxo (106) podem ser recuperados à superfície para manutenção ou substituição. Consequentemente, a estrutura (138) pode incluir uma extremidade superior (142) e uma extremidade inferior ou base (140). Além disso, os elementos de suporte lateral (137) podem ser conectados à extremidade superior (142) e base (140) para formar a estrutura (138). Vários fixadores e mecanismos de anexação como conhecido na técnica podem ser utilizados para conectar os elementos de suporte da estrutura juntos incluindo, sem limitação, colchetes, trincos, parafusos, etc. Em outras concretizações, a estrutura (138) pode ser integralmente formada de qualquer tipo de material, incluindo metais, materiais compósitos, etc.

[0034] Os componentes do módulo de controle de fluxo (106), incluindo a entrada (112), a saída (119), a passagem de fluxo vertical (124) e a passagem de fluxo horizontal (136) podem ser conectadas a um ou mais elementos de suporte da estrutura (138) utilizando vários métodos conhecidos na técnica, incluindo sem limitação de fixadores mecânicos, soldagem, formação integral, adesivos, etc.

[0035] Em uma ou mais concretizações, o módulo de controle de fluxo (106) pode incluir ainda um bloco de estrangulamento (108). O bloco de estrangulamento (108) pode incluir um estrangulador (por exemplo, estrangulador (109) como mostrado na figura 3) que pode controlar a pressão controlando o tamanho de uma abertura localizada na no estrangulador pelo qual um fluido passa. Em uma ou mais concretizações, o estrangulador (109) disposto no bloco de estrangulamento (108) pode ser incluído em uma passagem do módulo de fluxo de controle de fluxo (106). De acordo com uma forma de realização, o estrangulador (109) pode estar localizado em uma passagem de fluxo horizontal (136), como mostrado na figura 4.

[0036] O estrangulador (109) pode incluir um corpo de estrangulamento que pode ser permanentemente ou removivelmente fixado ao bloco de estrangulamento (108). Um ou mais selos e mecanismos de retenção (como um grampo ou coroa ou capô) podem ser usados para segurar o estrangulador (109) no lugar. Além disso, um ou mais atuadores, como o atuador de estrangulador (116), podem ser usados para acionar ou operar o estrangulador (109). Como ilustrado na figura 1, o atuador de estrangulador (116) pode ser disposto em um lado do bloco de estrangulamento (108) e pode incluir um ou mais mecanismos de acionamento. Além disso, como mostrado na figura 3, O estrangulador (109) pode ser incluído em uma passagem de fluxo horizontal (136) do módulo de controle de fluxo (106). De acordo com uma ou mais concretizações, o estrangulador (109) pode estar disposto por baixo de uma extremidade inferior da passagem de fluxo vertical (126).

[0037] Em uma ou mais concretizações, o estrangulador (109) pode ser um estrangulador fixo ou um estrangulamento ajustável. Um estrangulador fixo (também conhecido como positivo) possui convencionalmente uma abertura (orifício) usada para controlar a taxa de fluxo de fluidos. Um estrangulador ajustável (ou variável) tem uma abertura variável (orifício) instalada para restringir o fluxo e controlar a taxa de produção do poço. O estrangulador (109) pode ser um estrangulamento variável, de tal modo que o estrangulador pode incluir um mecanismo que permita alterar o tamanho da abertura para controlar tanto o fluxo do fluido que passa através do estrangulador (108) como uma pressão associada ao fluido. O estrangulador (109) pode funcionar de tal modo que quanto maior a abertura através do estrangulador, maior a taxa de fluxo. Uma abertura maior no estrangulador cria uma queda de pressão menor através do estrangulador e, portanto, uma vazão mais alta. Da mesma forma, uma abertura menor no estrangulamento resulta em uma queda de pressão mais alta e uma taxa de fluxo menor. Em uma ou mais concretizações, o estrangulador (109) pode ser um estrangulador ajustável, um estrangulador de tipo fixo ou positivo, ou qualquer outro tipo de estrangulador conhecido na técnica.

[0038] Os peritos na arte apreciarão que o estrangulador (109) pode ser atuado através do atuador de estrangulador (116) e um ou mais mecanismos através de diferentes métodos, incluindo atuadores elétricos e hidráulicos. Por exemplo, o estrangulador (109) disposto no bloco de estrangulamento (108) pode ser mecanicamente ajustado por um mergulhador ou um veículo operado remotamente (ROV), ou pode ser ajustado remotamente a partir de uma console de controle de superfície.

[0039] De acordo com uma ou mais concretizações, o estrangulador (109) pode incorporar qualquer compensação de estrangulamento adequada para o desempenho e controle ótimo do fluido que se espera que flua para dentro e para fora do estrangulador (109). O compensador de estrangulamento, conforme entendido na técnica, pode ser um componente de controle eletrônico de pressão de um estrangulador e controla o fluxo de fluidos. Os tipos de projeto do compensador de estrangulamento incluem, sem limitação, agulha e sede, orifício múltiplo, grão fixo, bujão e gaiola, e mangas compensadoras externas. O dimensionamento do estrangulador (109) também pode depender de uma miríade de fatores exclusivos do tipo de fluido que flui através do estrangulador (109). Assim, o bloco de estrangulamento (108) pode incluir qualquer tipo de bloqueador como entendido na arte e ser de qualquer tamanho útil para os parâmetros de fluxo específicos da árvore submarina (104).

[0040] De acordo com uma ou mais concretizações, o módulo de controle de fluxo (106) pode incluir um conector tal como um conector de jumper de linha de fluxo (não mostrado). O conector da linha de fluxo pode facilitar uma conexão direta com um hub de saída (119) do módulo de controle de fluxo (106). Por exemplo, uma linha de fluxo, como um jumper, jumper spool ou umbilical, pode ser conectada diretamente ao módulo de controle de fluxo (106) no hub de saída (119). Assim, o conector conectado a uma extremidade de um jumper, jumper spool, ou umbilical, e a outra extremidade do jumper, jumper spool, ou umbilical pode conectar a uma outra estrutura submarina, tal como um manifold, uma árvore submarina, PLET, PLEM, Tês em linha, bases de riser, etc. Em uma ou mais concretizações, a conexão pode incluir, por exemplo, um conector baseado em pinça ou grampo. Em certas concretizações, a conexão pode ser parte de um sistema de conexão operado por ROV que pode ser usado para a conexão horizontal ou vertical de linhas de fluxo rígidas ou flexíveis, como sem limitação jumpers, spools e umbilicais em direção a outras estruturas submarinas, como manifolds, árvores submarinas, PLETs, PLEMs, tês em linha, bases de riser, etc. Ter uma conexão horizontal pode permitir vantajosamente que o módulo de controle de fluxo (106) não "articule-se" para se conectar a uma linha de fluxo. De acordo com as concretizações aqui divulgadas, o módulo de controle de fluxo é executado com o jumper de linha de fluxo e é rodado aproximadamente 90 graus para permitir que a ligação à árvore seja feita.

[0041] Note-se que a capacidade de se conectar diretamente do hub de saída (119) a uma linha de fluxo, como um jumper, spool ou umbilical, sem inclusão de ou com um número reduzido de tubos e adaptadores adicionais, pode permitir que o módulo de controle de fluxo (106) seja mais leve em peso. Especificamente, um conector de jumper de linha de fluxo se conecta diretamente ao hub de saída (119) de modo que o caminho de fluxo do fluido que sai do módulo de controle de fluxo não entra novamente no conjunto da árvore. Além disso, o módulo de controle de fluxo (106) pode reduzir os custos de fabricação e instalação para o módulo de controle de fluxo (106).

[0042] Voltando para a figura 2, a figura 2 mostra uma vista em perspectiva do módulo de controle de baixa frequência (106). O módulo de controle de fluxo (106) na figura 2 inclui os mesmos elementos discutidos acima em relação à figura 1. Em particular, o módulo de controle de fluxo (106) na figura 2 pode incluir uma estrutura (138) tendo uma extremidade superior (142), uma extremidade inferior ou base (140), e um ou mais elementos de suporte laterais (137) que formam ainda a estrutura (138). A estrutura (138) pode atuar como o invólucro que suporta e/ou envolve um ou mais componentes do módulo de controle de fluxo (106), incluindo o bloco de estrangulamento (108) e o atuador de estrangulador (116). Além disso, a figura 2 mostra a entrada (112) do módulo de controle de fluxo (106) e o hub de saída (119).

[0043] A figura 3 mostra uma vista em corte transversal do conjunto de módulo de controle de fluxo da figura 2 de acordo com uma ou mais concretizações da presente divulgação. Como mostrado, o módulo de controle de fluxo (106) inclui a passagem de fluxo vertical (124) tendo o orifício de fluxo vertical (126). O fluido fluindo a partir do hub de entrada (112) (a partir de, por exemplo, árvore submarina (104)) pode fluir através do conduto conectado ao hub de entrada (112) e para baixo através do orifício de fluxo vertical (126).

[0044] Em uma ou mais concretizações, um medidor de fluxo (144) pode ser posicionado no orifício de fluxo vertical (126). Um medidor de fluxo, como conhecido pelos especialistas na técnica, pode ser utilizado para medir uma ou mais propriedades ou condição do fluxo de um fluido. Em uma ou mais concretizações, o medidor de fluxo (144) pode ser um medidor de fluxo multifásico. Em outras concretizações, o medidor de fluxo (144) pode ser um medidor de fluxo de gás húmido ou um medidor de fluxo monofásico. Em outras concretizações, o medidor de fluxo (144) pode ser removido (isto é, o orifício de fluxo vertical (126) pode não incluir um medidor de fluxo) e/ou configurado para incluir a medição virtual, em que o fluxo não é medido diretamente, mas determinado, calculado ou de outro modo extrapolado de medições indiretas, como medições de pressão e temperatura. Em tais concretizações, pode-se dizer que o módulo de controle de fluxo inclui um “medidor virtual”.

[0045] De acordo com concretizações da presente divulgação, o medidor de fluxo (144) pode ser "invertido" (em comparação com medidores de fluxo convencionais) e configurado para um regime de fluxo descendente (como mostrado na figura 4), pelo qual o fluido flui através do orifício de fluxo vertical (126) e através do medidor de fluxo (136). Tal orientação reduz ou elimina a deposição da fase líquida do fluido que pode interferir com as medições do sensor se o medidor estiver orientado horizontalmente e permite uma redução no tamanho e peso do equipamento quando comparado com um medidor convencional orientado com uma direção de fluxo “de baixo para cima”.

[0046] Além disso, o módulo de controle de fluxo (106) pode incluir vários instrumentos e dispositivos adicionais úteis em monitorar um fluido que flui através do módulo de controle de fluxo (106). Tais instrumentos e dispositivos podem incluir medidores químicos, sensores de pressão e/ou temperatura, sondas de erosão, densitómetros ou outros instrumentos/dispositivos conhecidos na arte.

[0047] Em uma ou mais concretizações, uma válvula de isolamento de produção (120) (mostrada na figura 4) pode ser incorporada na passagem de fluxo. Uma válvula de isolamento, como é conhecida de um especialista na técnica, pode ser usada como uma válvula de controle em um sistema de manuseio de fluido que interrompe o fluxo de fluido a um determinado local, geralmente para fins de manutenção ou segurança. Uma válvula de isolamento pode ainda ser usada para prover lógica de fluxo (selecionando um caminho de fluxo versus outro) e para conectar equipamento externo a um sistema. Uma passagem (122) pode ser alinhada com a válvula de isolamento de produção (120) para dirigir o fluido através da passagem (122) conforme necessário, por exemplo, para fins de manutenção ou segurança.

[0048] A Figura 3 ilustra uma vista em corte do conjunto de módulo de controle de fluxo acoplado a uma árvore submarina da figura 1 de acordo com uma ou mais concretizações da presente divulgação. Como mostrado na figura 3 a árvore submarina (104) pode ser acoplada ao módulo de controle de fluxo (106). As setas (101) na figura 3 mostram um percurso de fluxo para fluidos que fluem de um reservatório e orifício do poço (não mostrado) localizado abaixo da árvore submarina (104). Por conseguinte, em uma ou mais concretizações, a árvore submarina (104) pode ser adaptada para utilização como uma árvore submarina de produção. No entanto, note-se que a árvore submarina (104) pode ser configurada para utilização com serviços de injeção e o módulo de controle de fluxo (106) pode também ser adaptado para utilização em serviços de injeção, o que será discutido mais abaixo.

[0049] De acordo com uma ou mais concretizações, os fluidos que fluem a partir de um reservatório ou poço podem fluir para cima através de um orifício de fluxo vertical (103) da árvore submarina (104) (como mostrado na figura 3). Tal como é do conhecimento dos peritos na arte, a árvore submarina (104) pode incluir uma ou mais válvulas mestras (não mostradas) e/ou válvulas de pistoneio (não mostradas) bem como componentes adicionais para regular o fluxo de fluidos através do orifício de fluxo (103).

[0050] De acordo com uma concretização, a figura 3 ilustra que um fluido pode fluir (ao longo do trajeto de fluxo mostrado pelas setas (101)) através da válvula da ala de produção (107) localizada no bloco da ala de produção (114) (como mostrado na figura 1). O conector (110) liga o bloco da ala de produção (114) do da árvore submarina (106) a um hub de entrada (112) (como mostrado nas figuras 1 e 2) do bloco de controle de fluxo (106). O fluido pode continuar a fluir através do hub de entrada (112) e a uma passagem de fluxo vertical do módulo de fluxo de controle (106), tal como a passagem de fluxo vertical (124), tendo um orifício de fluxo vertical (126). O fluido pode fluir através da passagem de fluxo vertical (126). O fluido pode então fluir através do estrangulador (109), que é atuado pelo atuador de estrangulador (116), regulando assim uma pressão do fluido fluindo. O fluido de um reservatório ou poço (não mostrado) pode continuar a fluir através do orifício de fluxo horizontal (135) da passagem de fluxo horizontal (136) no módulo de controle de fluxo (106). O fluido pode fluir para o hub de saída (119) do módulo de controle de fluxo (106) e para qualquer estrutura submarina conectada, incluindo uma ou mais linhas de fluxo.

[0051] O módulo de controle de fluxo (106) proporciona assim um caminho de fluxo para o fluido fluir com um peso mais leve e um número reduzido de dobras e curvas devido configuração de fluxo de cima para baixo. Como discutido acima, o módulo de controle de fluxo (106) pode incluir um medidor de fluxo descendente (por exemplo fluxo (144)) que não requer tubulação adicional para encaminhamento de fluido para o fluxo descendente (144). Além disso, o módulo de controle de fluxo (106) inclui, em um ou mais concretizações, uma conexão horizontal entre a árvore submarina de produção (104) e o módulo de controle de fluxo (106), bem como entre o hub de saída (119) e outra árvore submarina, o que reduz ainda mais o peso e número de tubos necessários na estrutura global do módulo de controle de fluxo (106).

[0052] Como referido acima, a árvore submarina (104) pode ser utilizada para serviços de injeção de fluido em um poço ou reservatório. Por conseguinte, um módulo de controle de fluxo (106) pode também ser configurado para serviços de injeção de poços. Em tais casos, o bloco de estrangulamento (108) pode estar localizado em uma extremidade superior de uma passagem de fluxo vertical (por exemplo, passagem de fluxo vertical (124) na figura 4) localizado no módulo de controle de fluxo. Em uma ou mais concretizações, um medidor de fluxo pode ser posicionado dentro da passagem de fluxo vertical (124) e configurado para um regime de fluxo de baixo para cima mais tradicional.

[0053] A figura 5 ilustra uma vista em corte parcial da passagem de fluxo vertical (124), incluindo o estrangulador (109) disposto por baixo de uma extremidade inferior da passagem de fluxo vertical (124).

[0054] Em conformidade com uma ou mais concretizações, a árvore submarina (104), e o módulo de controle de fluxo (106) pode ser pousados juntamente ou substancialmente simultaneamente cabeça de poço submarina (não mostrada). Em outras concretizações, a árvore submarina (104) pode ser pousada primeiro e depois o módulo de controle de fluxo (106) pode ser pousado e acoplado à árvore submarina (104).

[0055] Vantajosamente, o módulo de controle de fluxo (106) pode ser separadamente pousado independentemente da linha de fluxo, tal como um jumper, spool ou umbilical. Subsequentemente, de acordo com uma ou mais concretizações, uma linha de fluxo, tal como um jumper, spool ou umbilical, pode ser conectada ao hub de saída (119) do módulo de controle de fluxo (106). O módulo de controle de fluxo (106) pode ser recuperado à superfície para conduzir reparos, inspeção ou substituição de quaisquer componentes do módulo de controle de fluxo (106), ao desconectar o conector (110) localizado entre a estrutura da árvore (105) e o módulo de controle de fluxo (106).

[0056] As regulamentações governamentais normalmente requerem pelo menos duas barreiras (por exemplo, válvulas que podem ser seletivamente fechadas e reguladas) para serem incluídas em uma árvore submarina, como a árvore submarina (104), para proteger o meio ambiente, particularmente o ambiente marinho, de fluidos que fluem através de uma árvore submarina de um reservatório. De acordo com uma ou mais concretizações, a árvore submarina (104) pode incluir um número de válvulas, incluindo uma válvula principal e uma válvula da ala de produção, tal como a válvula da ala (107) mostrada na figura 3, que podem atuar como as “barreiras” necessárias para proteger o ambiente marinho quando o módulo de controle de fluxo (106) é removido.

[0057] De acordo com uma ou mais concretizações, árvore submarina (104) pode incluir passagens para fluido de controle hidráulico para uma válvula de subsuperfície de segurança de superfície controlada (surface controlled subsurface safety valve - SCSSV) para isolar os fluidos do poço. Além disso, a árvore submarina (104) pode incluir em uma ou mais concretizações uma válvula principal de produção (production master valve - PMV) e uma válvula da ala de produção (production wing valve - PWV) (por exemplo, (107) na figura 3). Quando estas válvulas (SCSSV, PMV e PWV) estão fechadas, em uma ou mais concretizações, o módulo de controle de fluxo (106) pode ser recuperado ou removido da árvore submarina (104). Um acesso a um orifício principal (por exemplo, orifício vertical (103)) da árvore submarina (104) pode ser provido após a remoção do módulo de controle de fluxo (106). A saída no bloco da ala de produção (114) pode facilitar tal acesso ao orifício principal da árvore submarina (104) sem requerer uma intervenção extensiva do poço. O orifício principal (por exemplo, orifício vertical (103)) e as válvulas da árvore submarina (104) podem ser visualmente inspecionados e/ou limpos através da saída provida no bloco da ala de produção (114) uma vez que o módulo de controle de fluxo (106) é removido através do conector (110). Por exemplo, um ROV com base endoscópio pode ser utilizado para inspecionar um orifício principal e as válvulas localizadas em árvore submarina (104). Além disso, uma ferramenta de lavagem ou similar pode ser usada para limpar o orifício principal e as válvulas na árvore submarina (104). Os módulos/conjuntos de controle de fluxo submarinos típicos não proveem a capacidade de inspecionar visualmente ou prover acesso a um orifício principal de uma árvore submarina ou válvulas localizadas no orifício principal de uma árvore submarina, a menos que toda a árvore submarina seja recuperada à superfície e a árvore seja parcialmente desmontada. De acordo com uma ou mais concretizações aqui divulgadas, o módulo de controle de fluxo (106) pode ser removido separadamente e o acesso provido a um orifício principal de uma árvore submarina bem como a uma ou mais válvulas sem ter de recuperar inteiramente a árvore submarina para a superfície.

[0058] Além dos benefícios descritos acima, um módulo de controle de fluxo de peso mais leve, tal como módulo de controle de fluxo (106) pode adicionalmente permitir beneficamente uma montagem de árvore de peso mais leve que pode reduzir o custo geral do sistema de árvore submarina. Um peso mais leve de um sistema de árvores e árvores pode aumentar a gama de navios capazes de instalar uma árvore correspondente, reduzindo assim a dependência de um número limitado de navios de serviços múltiplos (multi service vessels - MSVs). Note-se que o módulo de controle de fluxo (106) pode ser utilizado para sistemas em terra e árvores de superfície.

[0059] Os módulos de controle de fluxo foram convencionalmente usados para direcionar o fluxo de uma estrutura e às vezes são usados para conectar a outra estrutura submarina. A figura 6 mostra o módulo de controle de fluxo (802), que é um módulo de controle de fluxo convencional. Módulos de controle de fluxo convencionais, tais como módulo de controle de fluxo (802), incluem tipicamente uma única entrada, tal como a entrada (808) e uma única saída, tal como a saída (810), onde o processo (válvula de estrangulamento, medições, etc.) como anteriormente descrito é identificado como (806). Nos módulos de controle de fluxo convencionais, a entrada (808) e a saída (810) podem ser proporcionadas como um único orifício (como mostrado) ou como uma configuração de orifício duplo, com a entrada e a saída contidas dentro de um único conector. No entanto, apenas uma saída é provida.

[0060] Os módulos de controle de fluxo que acomodam múltiplas interligações ou conexões a equipamentos submarinos adicionais através de uma pluralidade de hubs de saída (também conhecidos como saídas), tal como o exemplo do módulo de controle de fluxo (902) ilustrado na Figura 7, podem ser vantajosos. Como representado, o módulo de controlo de fluxo (902) pode incluir uma entrada (912) e pelo menos duas saídas, isto é, saída (914) e (916). Em outras formas de realização, o módulo de controle de fluxo (902) pode incluir três saídas como mostrado na figura 8 e discutidos abaixo. Em outras concretizações, o módulo de controlo de fluxo (902), pode incluir quatro, cinco ou seis saídas ou mais, conforme necessário.

[0061] Com referência a figura 7, o módulo de controle de fluxo (902) é uma unidade tendo múltiplos pontos de ligação ou conexões (isto, conexões de ligação (918)) acopladas às saídas (914, 916) do módulo de controle de fluxo (902). Além disso, o módulo de controle de fluxo (902) é um equipamento que pode ser instalado em outra unidade ou estrutura de base (930). Consequentemente, em uma ou mais concretizações, a estrutura de base (930) pode ser qualquer tipo de equipamento submarino, incluindo um manifold, árvore submarina, base de riser, PLEMs, PLETs ou tês em linha. A estrutura de base (930) pode ainda incluir qualquer equipamento de abertura de poço, tal como uma base de fluxo ou cabeça de tubulação, equipamento de tubulação, equipamento de distribuição hidráulica ou semelhante. O módulo de controle de fluxo (902) pode ser usado para qualquer tipo de serviço, incluindo produção e/ou injeção para qualquer tipo de fluido.

[0062] De acordo com concretizações da presente divulgação, o módulo de controle de fluxo (902) inclui, pelo menos, uma linha de fluxo principal (por exemplo, linha principal (920)) e duas linhas de fluxo ramificadas (por exemplo, primeira linha ramificada (922) e a segunda linha ramificada (924)). A Linha principal (920), como mostrado na figura 7 pode estar em comunicação fluida com um ou mais instrumentos ou dispositivos (906). Instrumentos ou dispositivos (906) podem incluir dispositivos de controle de fluxo, tais como estranguladores. Além disso, instrumentos ou dispositivos (906) podem incluir instrumentos tais como medidores de fluxo, sensores de pressão/temperatura, monitores de erosão/vibração, pontos de injeção, pontos de amostragem, sistemas de segurança, equipamentos de processamento/bombeamento ou similares.

[0063] Em uma ou mais concretizações, a primeira linha ramificada (922) e/ou a segunda linha ramificada (924) podem incluir os hubs de interligação ou conectores (918) e dispositivos de isolamento específicos, tais como válvulas ou outro equipamento dependendo do sistema e da configuração de campo. A figura 7 mostra instrumentos ou dispositivos (908) e (910), que podem ser instrumentos ou dispositivos adequados para o sistema específico dentro do qual o módulo de controle de fluxo (902) está localizado. Em uma ou mais concretizações, primeira linha ramificada (922) e/ou segunda linha ramificada (924) pode estar localizada em qualquer ângulo, posição, ou elevação em relação à linha principal (920). Além disso, cada uma das linhas (isto é, linha principal (920), primeira linha ramificada (922) e a segunda linha ramificada (924)) podem ter tamanhos de orifício iguais ou diferentes em relação umas às outras.

[0064] O módulo de controle de fluxo (902) pode ser conectado por uma conexão de interligação, por exemplo, a conexão de interligação (918) à estrutura da base submarina (930). As conexões de interligação (918), como mostrado na figura 7 podem ser providas em cada uma das saídas (912), (914) e (916) do módulo de controle de fluxo (902). Em outras concretizações, a conexão de interligação (918) pode ser provida em apenas uma ou duas das saídas em vez de todas as saídas (912), (914) e (916) no módulo de controle de fluxo (902). Nesta concretização, a saída pode ser utilizada para expansão futura, tal como encadear vários poços em série. O módulo de controle de fluxo pode incluir uma tampa de bloqueio na saída não usada que é removível para permitir a instalação de um segundo jumper para conectar o novo poço após sua conclusão.

[0065] Conexões de interligação (918) podem ser configuradas como um novo tipo de conexão de interligação horizontal ou vertical, como é conhecido na técnica. Além disso, a conexão de interligação (918) pode ser alcançada utilizando quaisquer sistemas de interligação adequados para a aplicação específica à qual o módulo de controle de fluxo (902) está configurado. Além disso, a conexão de interligação (918) pode ser a mesma ou de diferentes tipos de conexões em cada uma das linhas nos pontos de saída (por exemplo, (914) e (916)). As conexões de ligação (918) podem estar localizadas em qualquer ângulo, posição e elevação para se conectar ao seu equipamento de acoplamento. Em uma ou mais concretizações, a conexão de ligação (918) pode incluir qualquer um de um conector de fixação, conector de pinça, conector de flange ou qualquer tipo de conector.

[0066] Em uma ou mais concretizações, a estrutura da base (930) pode ser conectada diretamente ao módulo de controle de fluxo (902) através de um conector ou pode ser conectada usando uma linha de fluxo, tal como, sem limitação, um jumper, spool ou umbilical. Além disso, em uma ou mais concretizações, o módulo de controle de fluxo (106), como descrito nas figuras. 1 a 5 podem estar conectadas a estrutura da base (930). Além disso, em um ou mais concretizações, o módulo de controle de fluxo (106) (por exemplo, como mostrado nas figuras 1 a 5 pode ser configurado para incluir pelo menos dois ou mais saídas, tais como as saídas (914) e (916), como mostrado na figura 7.

[0067] A conexão de ligação (918) pode ser usada para conectar a qualquer tipo de linha de fluxo, umbilical ou jumper usando qualquer ferramenta de conexão conhecida na técnica. O presente requerente desenvolveu uma série de sistemas de interligação horizontal que são projetadas para instalar e conectar umbilicais hidráulicos e elétricos ou jumpers entre módulos submarinos e estruturas. Várias configurações de jumpers e umbilicais podem ser usados em conjunto com o módulo de controle de fluxo (902) de acordo com uma variedade de aplicações. O presente requerente desenvolveu ainda mais vários sistemas de interligação vertical que também podem ser utilizados para proporcionar conexões verticais para jumpers e umbilicais. Esses sistemas podem incluir conectores que podem ser feitos por conectores hidráulicos ou não-hidráulicos.

[0068] Em uma concretização, o módulo de controle de fluxo (902) pode ser conectado a um manifold ou tipo similar de equipamento submarino. Em tais casos, em uma ou mais concretizações, a linha principal (920) pode incluir instrumentos ou dispositivos (906) que são úteis para uma linha de header do manifold. Além disso, as linhas ramificadas (922) e (924) podem incluir instrumentos ou dispositivos (908) e (910) que são úteis para um ramal de manifold. Em uma ou mais concretizações, a linha principal (920) está em comunicação fluida com a linha ramificada (922) e a linha ramificada (924). Os Vários instrumentos ou dispositivos (906) localizados na linha principal (920) e instrumentos ou dispositivos (908) e (910) localizados nas linhas de ramais (922), (924) podem controlar o fluxo de fluido. Por conseguinte, o fluido pode ser configurado para fluir da linha principal (920) para a linha ramificada (922) e linha ramificada (924) ou vice-versa. Em outras concretizações, o fluido pode ser configurado para fluir à única linha ramificada (922) ou à única linha ramificada (924), dependendo do tipo de instrumentos de controle de fluxo e dispositivos localizados em cada linha (por exemplo, linha principal ou linha ramificada) do módulo de controle de fluxo (902). Por exemplo, em uma ou mais concretizações, um estrangulador pode ser incluído como um dispositivo na linha principal (920) e linhas ramificadas (922) e (924) de modo a controlar o fluxo de fluido e/ou direcionar o fluido à uma exportação comum ou saída.

[0069] Em uma ou mais concretizações, o módulo de controle de fluxo (902) pode ser usado para facilitar as operações de intervenção. Um tipo de operação de intervenção de poço que o módulo de controle de fluxo (902) pode ser usado é a compressão de escala. Compressão de escala refere-se a um ou mais processos usados para dissolver e remover o acúmulo indesejado de incrustações dentro de um tubo de produção em um poço submarino, a fim de aumentar a taxa de recuperação de óleo. Isso pode ser feito injetando substâncias químicas no poço usando uma mangueira de injeção química.

[0070] Outro tipo de operação de intervenção que o módulo de controle de fluxo (902) pode ser usado é conhecido como "pigging". Pigging refere-se ao processo de usar dispositivos conhecidos como "pigs" para executar várias operações de manutenção em uma tubulação. Pigging pode ser realizado sem parar o fluxo de fluido na tubulação. As operações de pigging podem incluir, mas não se limitam a, limpeza e inspeção da tubulação usando um dispositivo que pode ser lançado em uma tubulação e recebido em uma armadilha de recepção localizada na outra extremidade. Por conseguinte, em uma ou mais concretizações, o módulo de controle de fluxo (902) pode ser utilizado para realizar operações de intervenção incluindo, sem limitação, a compressão de escala, pigging e circulação de óleo quente.

[0071] De acordo com concretizações da presente divulgação, módulo de controle de fluxo (902) pode ser útil para simplificar um layout de campo, minimizando um número de unidades submarina instaladas, bem como tornar as unidades instaladas mais flexíveis e eficientes para uso atual e futuro. Um desenvolvimento de um único poço geralmente requer algum tipo de conexão com equipamentos independentes adicionais (por exemplo, manifolds, PLET, PLEM ou similar) e é desejável para prover opções para quaisquer futuras conexões de interligações para permitir a expansão do campo em uma data posterior. Linhas de fluxo intermediárias, como jumpers que podem ser usados para conectar a partir de um único poço a este equipamento, precisarão de pontos de interligação e pontos de acesso, que o módulo de controle de fluxo (902) pode fornecer.

[0072] Consequentemente, em uma ou mais concretizações, o módulo de controle de fluxo (902) pode ser conectado a outra estrutura submarina e quaisquer fluidos que precisem ser injetados ou produzidos a partir da estrutura submarina podem ser direcionados para dentro ou para fora de uma ou mais saídas (por exemplo, (914) e (916)) do módulo de controle de fluxo (902). Assim, o módulo de controle de fluxo (902) pode prover inúmeros benefícios e vantagens devido às suas características únicas. Em outro aspecto, o módulo de controle de fluxo (902) pode permitir um encadeamento de outra estrutura, tal como uma árvore submarina dentro de um campo. O encadeamento, como aqui referido, pode descrever o processo de conectar várias peças de equipamento ou estruturas em conjunto, tipicamente em série. Assim, o módulo de controle de fluxo (902) pode prover conexões de interligação para utilização corrente e futura a outra estrutura, tal como uma árvore submarina ou manifold, para intervenção de linha de poço/fluxo ou circulação de fluidos.

[0073] Adicionalmente ao exposto acima, mais de um módulo de controle de fluxo pode ser conectado uns aos outros como parte de um layout de campo. A figura 8 mostra uma disposição em que mais de um módulo de controle de fluxo pode ser conectado um ao outro. A figura 8 ilustra o módulo de controle de fluxo (902) conectado ao módulo de controle de fluxo (1002). Em outras concretizações, tantos módulos de controle de fluxo podem ser conectados uns aos outros, conforme necessário para se adequar a uma aplicação específica.

[0074] Em uma ou mais concretizações, o módulo de controle de fluxo (902) e módulo de controle de fluxo (1002) incluem pelo menos um único hub de entrada e um hub de saída, embora como observado anteriormente, mais hubs de saída podem ser incluídos. Em particular, o módulo de controle de fluxo (902) inclui um hub de entrada único (912) e os hubs de saída (914), (916), como mostrado na figura 7. Além disso, a figura 8 ilustra que o módulo de controle de fluxo (902) inclui um terceiro hub de saída, isto é, o hub de saída (918). Além disso, o módulo de controle de fluxo (1002) pode incluir um concentrador de entrada (102)0 e hubs de saída (1032), (1034) e (1036).

[0075] De acordo com uma ou mais concretizações, o módulo de controle de fluxo (106), como mostrado nas figuras 1 a 5 podem ser utilizados para os módulos de controle de fluxo (902) e (1002), como mostrado nas figuras 7 e 8. Nesses casos, o módulo de controle de fluxo (106) pode ser configurado para incluir o número específico de pontos de saída (por exemplo, dois ou três ou mais) para se adequar aos requisitos de aplicação e instalação específicas para cada módulo de controle de fluxo. A existência de um módulo de controle de fluxo de peso mais leve (106) pode contribuir para reduzir os custos de instalação para um desenvolvimento de múltiplos poços do campo (1114).

[0076] Os módulos de controle de fluxo, tais como os módulos de controle de fluxo (902) e (1002), podem oferecer uma série de benefícios em relação aos sistemas convencionais. Os módulos (902) e (1002) de controle de fluxo proporcionam futuros pontos de interligação para adicionar ou conectar a um manifold ou estrutura semelhante sem planejar tais interligações no início do desenvolvimento do campo inicial. Ter os futuros pontos de interligação nos módulos de controle de fluxo (902) e (102) pode permitir que as interligações sejam adicionadas ao sistema em um momento posterior sem consideração inicial do projeto, e é uma maneira mais econômica de se conectar a outras estruturas submarinas Embora a presente divulgação tenha sido descrita em relação a um número limitado de concretizações, os especialistas na técnica, possuindo o benefício desta divulgação, apreciarão que outras concretizações podem ser concebidas que não se afastem do âmbito da divulgação como aqui descrita. Por conseguinte, o âmbito da divulgação deve ser limitado apenas pelas reivindicações anexas.

Claims

1. CONJUNTO, caracterizado por compreender: um módulo de controle de fluxo, o módulo de controle de fluxo compreendendo: um hub de entrada acoplado a uma primeira passagem de fluxo vertical localizada dentro do módulo de controle de fluxo, tendo a primeira passagem de fluxo um primeiro orifício de fluxo; um primeiro conector acoplado ao a um hub de entrada; um medidor de fluxo associado ao primeiro orifício de fluxo e posicionado para fluxo de fluido de cima para baixo; um estrangulador disposto em uma segunda passagem de fluxo horizontal tendo um segundo orifício de fluxo, a segunda passagem de fluxo horizontal acoplada a uma extremidade distal da primeira passagem de fluxo vertical; e um hub de saída acoplado a uma extremidade distal da segunda passagem de fluxo.

2. CONJUNTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo hub de saída estar configurado para conexão direta a uma linha de fluxo.

3. CONJUNTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo primeiro conector acoplar diretamente o hub de entrada a um bloco de saída da ala de produção de uma árvore submarina ou a um spool que está conectado à ala de produção da árvore submarina.

4. CONJUNTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo hub de entrada compreender um de, um conector de pinça, um conector de grampo ou um conector de flange.

5. CONJUNTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo medidor de fluxo ser pelo menos um de, um medidor de fluxo multifásico, um medidor de fluxo monofásico, um medidor de fluxo de gás úmido ou um medidor virtual.

6. CONJUNTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda uma válvula de isolamento disposta na segunda passagem de fluxo.

7. MÉTODO, caracterizado por compreender: conectar um módulo de controle de fluxo a uma árvore submarina que compreende: conectar um hub de entrada do módulo de controle de fluxo a uma passagem de fluxo da árvore submarina; conectar um hub de saída do módulo de controle de fluxo a uma linha de fluxo; direcionar o fluido da passagem de fluxo da árvore submarina através do hub de entrada do módulo de controle de fluxo; direcionar o fluido para baixo através de uma primeira passagem de fluxo vertical localizada no módulo de controle de fluxo; direcionar o fluido através de um medidor de fluxo disposto na primeira passagem de fluxo vertical localizado no módulo de controle de fluxo, em que o fluido escoa de cima para baixo no medidor de fluxo; direcionar o fluido através de uma segunda passagem de fluxo horizontal acoplada a uma extremidade distal da primeira passagem de fluxo vertical; direcionar fluido através da segunda passagem de fluxo horizontal para o hub de saída, em que o hub de saída está localizado em uma extremidade distal da segunda passagem de fluxo horizontal; e direcionar o fluido do hub de saída para uma linha de fluxo conectada.

8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por direcionar o fluido através da segunda passagem de fluxo compreender ainda direcionar o fluido através de um estrangulador disposto na segunda passagem de fluxo horizontal.

9. SISTEMA, caracterizado por compreender: um primeiro conjunto de módulo de controle de fluxo compreendendo: uma entrada e pelo menos duas saídas; uma linha principal que está em comunicação fluida com a entrada; uma primeira linha ramificada acoplada à linha principal e a uma primeira saída de pelo menos duas saídas; e uma segunda linha ramificada acoplada à linha principal e a uma segunda saída de pelo menos duas saídas; e um conector de interligação acoplado à entrada do conjunto de módulo de controle de fluxo, em que um dispositivo de equipamento é acoplado ao conector de interligação.

10. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo dispositivo de equipamento ser um de, um manifold, uma árvore submarina ou uma estrutura submarina.

11. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo primeiro conjunto de módulo de controle de fluxo ter, pelo menos, três saídas.

12. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por compreender ainda um segundo conjunto de módulos de controle de fluxo acoplado em série ao primeiro conjunto de módulos de controle de fluxo.

13. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pela saída de, pelo menos, duas saídas do primeiro módulo de controle de fluxo ser acoplado a uma entrada do segundo conjunto de módulo de controle de fluxo.

14. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo segundo conjunto de módulo de controle de fluxo ter, pelo menos, uma saída.

15. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pela linha principal do segundo conjunto de módulos de controle de fluxo estar em comunicação fluida com uma linha ramificada do primeiro conjunto de módulos de controle de fluxo.