Conjunto de conexión de un conducto tubular flexible con una instalación submarina.

Conjunto de conexión de por lo menos un conducto flexible (20) con una instalación submarina (18) dispuesta en el fondo (10) de un medio marino,

estando destinado dicho conducto flexible a extenderse entre dicha instalación submarina (18) y una instalación de superficie (16) emergida en la superficie de dicho medio marino, presentando dicho conducto flexible (20), por una parte, un extremo de superficie (22) opuesto a un extremo del fondo (28), y por otra parte, una parte de contacto (26) dispuesta en la proximidad de dicho extremo del fondo y una parte flotante (24) que se extiende entre dicha parte de contacto (26) y dicho extremo de superficie (22), estando destinados dicho extremo de superficie y dicho extremo del fondo (28), respectivamente, a unirse con dicha instalación de superficie (16) y con dicha instalación submarina (18), mientras dicha parte de contacto (26) entra en contacto con dicho fondo (10) en la proximidad de dicha instalación submarina (18) y dicha parte flotante (24) se extiende entre dicho fondo y dicha superficie, pudiendo dicha parte flotante (24) ejercer fuerzas de tracción en dicha parte de contacto (26);

caracterizado porque dicha parte de contacto (26) comprende una parte acodada (40), dividiendo dicha parte acodada dicha parte de contacto (26) en una primera parte (36) orientada hacia dicha instalación del fondo (18) y juntándose una segunda parte (38) con dicha parte flotante (24);

y porque dicha parte acodada (40) se amarra dicho fondo (10) en un punto de anclaje (42) opuesto al mismo tiempo al extremo del fondo (28) y a dicha parte flotante (24) de tal modo que se mantengan dichas partes primera y segunda (36, 38) sustancialmente paralelas a dicho fondo y de tal modo que se recuperen dichas fuerzas de tracción ejercidas por dicha parte flotante (24) sobre dicha parte de contacto (26).

Conjunto de conexión de un conducto tubular flexible con una instalación submarina

La presente invención se refiere a un conjunto de conexión de un conducto tubular flexible con una instalación 5 submarina para el transporte de hidrocarburos líquidos y/o gaseosos, por ejemplo gas natural licuado o incluso agua.

La extracción y el transporte de dichos fluidos en el medio marino requiere una instalación submarina en el fondo marino y una instalación de superficie en voladizo, de tal modo que se puedan recuperar los hidrocarburos mediante un conducto tubular flexible que se extiende entre la instalación submarina y la instalación de superficie. 10

Dicho conducto flexible es ventajosamente del tipo no unido (en inglés "unbonded") y se describe en los documentos normativos publicados por el American Petroleum Institute API 17J y API RP 17B. Sin apartarse de la presente invención, el conducto flexible podría ser, por ejemplo, un conducto flexible de tipo unido, un conducto umbilical de potencia o de control. Asimismo, la presente invención no se limita a un conducto flexible sino que se refiere 15 asimismo a un grupo de conductos flexibles, "bundle" en inglés. La instalación submarina puede ser, por ejemplo, una boca de pozo o una conexión de tipo FLET o PLET.

La instalación de superficie se ve sometida a los movimientos del oleaje, las corrientes y el viento, lo que implica un movimiento de la instalación de superficie tanto horizontalmente como verticalmente. Dichos movimientos de la 20 instalación de superficie, junto con las corrientes, se transmiten al conducto tubular flexible y se propagan a lo largo del conducto generando movimientos y deformaciones del conducto tubular flexible. El conducto comprende una parte flotante entre la superficie y el fondo, y una parte de contacto, comprendiendo esta última una zona de contacto del conducto tubular flexible con el fondo marino ("touch down zone" o "TDZ" en inglés) , desplazándose la posición de la zona de contacto TDZ en función de dichos movimientos, principalmente los de la instalación de 25 superficie. En el nivel de la zona de contacto, la parte de contacto presenta una curvatura y continúa su trayectoria a lo largo del lecho marino hacia la instalación submarina. Los movimientos transmitidos al conducto tubular flexible se pueden propagar hasta la zona de contacto o TDZ y provocar deformaciones importantes en el conducto flexible, tales como la torsión o flexión del conducto que pueden significar la compresión del conducto flexible incluso un aplastamiento del mismo. Asimismo, dichos movimientos y deformaciones del conducto provocan en el conducto 30 que se encuentra en contacto con el lecho marino unas fuerzas importantes, principalmente en la zona de contacto (TDZ) , que pueden provocar un deterioro de la integridad del conducto flexible.

Para limitar las fuerzas que se ejercen sobre el conducto en la zona de contacto, existen diferentes configuraciones de conductos flexibles para desacoplar los movimientos de la instalación de superficie de los del conducto en la 35 TDZ.

En aquellas situaciones en las que el mar es poco profundo, o bajíos, en las que el nivel es normalmente inferior a 100 metros con respecto al lecho marino, las configuraciones del conducto tubular flexible presentan generalmente unas grandes sobremedidas en longitud para adaptarse a los movimientos transmitidos al conducto flexible. En 40 función de los movimientos de la instalación de superficie y de las corrientes, el conducto flexible se deforma y se desplaza para absorber dichas fuerzas.

Una configuración normal para aguas poco profundas es aquella en la que el conducto tubular flexible que presenta dos extremos opuestos, uno unido a la instalación submarina y el otro unido a la instalación de superficie, presenta 45 entre ambas unas boyas submarinas y unos módulos pesados que constituyen el lastre. Las boyas submarinas permiten formar una parte flotante del conducto tubular flexible que se mantiene de este modo entre el lecho marino y la superficie al describir dos curvas cóncavas que se dirigen hacia el lecho, mientras que los módulos pesados permiten, principalmente en la proximidad de la instalación submarina, mantener una parte de contacto del conducto tubular en contacto con el lecho marino. Dicha configuración se conoce habitualmente como configuración de doble 50 ola o "double wave configuration" en inglés.

Se puede hacer referencia en particular al documento US nº 2006/0.159.521 que describe una instalación en la que el conducto tubular flexible presenta una protección en las zonas de contacto con el lecho marino.

El documento WO 99/66169 describe otra instalación submarina.

Asimismo, como resultado de los movimientos de la instalación de superficie y de las corrientes, la parte flotante del conducto tubular flexible, retenida por el extremo de la superficie conectada con la instalación de superficie, se pone en movimiento y se deforma para adaptarse a dichos movimientos y disipar, por lo menos parcialmente, las fuerzas 60 transmitidas a las zonas de contacto. Cuando se deterioran las condiciones meteorológicas y la instalación de superficie se pone en movimiento con respecto a la instalación submarina con unas amplitudes importantes, normalmente de la magnitud de la altura del oleaje, por ejemplo, y con unas frecuencias elevadas, el conducto flexible en la configuración denominada de doble ola, no resulta suficiente para evitar las tensiones elevadas del conducto en sus zonas de contacto con el lecho marino. 65

Por consiguiente, un problema que se plantea y que la presente invención pretende resolver es proporcionar un conjunto de conexión de un conducto flexible a una instalación submarina en aguas poco profundas que permita mantener la instalación submarina cuando se deterioren las condiciones climáticas y el mar esté agitado.

Un problema adicional que la presente invención pretende resolver es proporcionar un conjunto de conexión de un 5 conducto flexible con una instalación submarina que permita mantener el conducto tubular flexible en la zona de contacto disipando las fuerzas transmitidas en la zona de contacto (TDZ) .

Otro objetivo adicional de la presente invención es controlar los desplazamientos excesivos del conducto cuando la mar está agitada. 10

Para resolver dicho problema, la presente invención proporciona un conjunto de conexión de por lo menos un conducto flexible con una instalación submarina dispuesta en el fondo de un medio marino, estando destinado dicho conducto flexible a extenderse entre dicha instalación submarina y una instalación de superficie emergida en la superficie de dicho medio marino, presentando dicho conducto flexible, por una parte, un extremo de superficie 15 opuesto a un extremo del fondo, y por otra parte, una parte de contacto dispuesta en la proximidad de dicho extremo del fondo y una parte flotante que se extiende entre dicha parte de contacto y dicho extremo de superficie, estando destinados dicho extremo de superficie y dicho extremo del fondo, respectivamente, a unirse con dicha instalación de superficie y con dicha instalación submarina, mientras dicha parte de contacto entra en contacto con dicho fondo en la proximidad de dicha instalación submarina y dicha parte flotante se extiende entre dicho fondo y dicha 20 superficie, pudiendo dicha parte flotante ejercer fuerzas de tracción en dicha parte de contacto. Según la presente invención, dicha parte de contacto comprende una parte acodada, dividiendo dicha parte acodada dicha parte de contacto en una primera parte orientada hacia dicha instalación del fondo y juntándose una segunda parte con dicha parte flotante; y dicha parte acodada amarrándose a dicho fondo en un punto opuesto al mismo tiempo al extremo del fondo y a dicha parte flotante de tal modo que se mantengan dichas partes primera y segunda sustancialmente 25 paralelas a dicho fondo, de tal modo que se recuperen dichas fuerzas de tracción ejercidas por dicha parte flotante sobre dicha parte de contacto.

Por lo tanto, una característica de la presente invención radica en la aplicación de la parte de contacto formando una parte acodada y, en el amarre de dicha parte acodada en un sentido sustancialmente opuesto a la parte flotante del 30 conducto, de tal modo que se recuperan las fuerzas de tracción ejercidas por la parte flotante. De este modo, la instalación submarina se ve sometida a un esfuerzo mucho menor, puesto que la primera parte de la parte de contacto vuelve a unirse con la instalación submarina a la que se encuentra conectada mediante el extremo del fondo, y por sí misma mantiene las fuerzas de tracción ejercidas por la parte flotante del conducto.

Además, cuando las fuerzas transmitidas por... [Seguir leyendo]

1. Conjunto de conexión de por lo menos un conducto flexible (20) con una instalación submarina (18) dispuesta en el fondo (10) de un medio marino, estando destinado dicho conducto flexible a extenderse entre dicha instalación submarina (18) y una instalación de superficie (16) emergida en la superficie de dicho medio marino, presentando 5 dicho conducto flexible (20) , por una parte, un extremo de superficie (22) opuesto a un extremo del fondo (28) , y por otra parte, una parte de contacto (26) dispuesta en la proximidad de dicho extremo del fondo y una parte flotante (24) que se extiende entre dicha parte de contacto (26) y dicho extremo de superficie (22) , estando destinados dicho extremo de superficie y dicho extremo del fondo (28) , respectivamente, a unirse con dicha instalación de superficie (16) y con dicha instalación submarina (18) , mientras dicha parte de contacto (26) entra en contacto con dicho fondo 10 (10) en la proximidad de dicha instalación submarina (18) y dicha parte flotante (24) se extiende entre dicho fondo y dicha superficie, pudiendo dicha parte flotante (24) ejercer fuerzas de tracción en dicha parte de contacto (26) ;

caracterizado porque dicha parte de contacto (26) comprende una parte acodada (40) , dividiendo dicha parte acodada dicha parte de contacto (26) en una primera parte (36) orientada hacia dicha instalación del fondo (18) y juntándose una segunda parte (38) con dicha parte flotante (24) ; 15

y porque dicha parte acodada (40) se amarra dicho fondo (10) en un punto de anclaje (42) opuesto al mismo tiempo al extremo del fondo (28) y a dicha parte flotante (24) de tal modo que se mantengan dichas partes primera y segunda (36, 38) sustancialmente paralelas a dicho fondo y de tal modo que se recuperen dichas fuerzas de tracción ejercidas por dicha parte flotante (24) sobre dicha parte de contacto (26) .

2. Conjunto de conexión según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha parte acodada (40) presenta un intradós opuesto a un extradós (41) y porque dicha parte acodada se amarra en el lado de dicho extradós (41) .

3. Conjunto de conexión según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque dicha parte acodada (41) es rígida. 25

4. Conjunto de conexión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque dicha parte acodada (41) presenta dos extremos de unión opuestos entre sí, estando dichos dos extremos de conexión unidos, respectivamente, a dichas partes primera y segunda (36, 38) de dicha parte de contacto (26) y porque cada extremo de unión presenta una camisa de refuerzo (46) . 30

5. Conjunto de conexión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque dicha parte de contacto (26) presenta unos módulos pesados (32) destinados a mantener dicha parte de contacto (26) en dicho fondo (10) .

6. Conjunto de conexión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque dicha parte acodada (40) se amarra a dicho punto de anclaje (42) mediante una amarra (44) orientada con respecto a dicha segunda parte (38) de la parte de contacto (26) y con respecto a dicha primera parte (36) de la parte de contacto formando unos ángulos comprendidos entre 90º y 180º .

7. Conjunto de conexión según la reivindicación 6, caracterizado porque dicha parte acodada (40) se amarra a dicho punto de anclaje (42) mediante una amarra (44) extensible.

8. Conjunto de conexión según cualquiera de las reivindicaciones 6 o 7, caracterizado porque dicha amarra (44) se realiza de un material que comprende fibras de polímero. 45

9. Conjunto de conexión según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque dicha amarra (44) se une, entre dicha parte acodada (40) y dicho punto de anclaje (42) , a otra parte acodada (40'; 40'') de otra parte de contacto (26'; 26'') de otro conducto flexible (20'; 20'') .

10. Conjunto de conexión según la reivindicación 9, caracterizado porque dicha otra parte de contacto (26'; 26'') presenta otra primera parte (36'; 36'') y otra segunda parte (38', 38'') , respectivamente, sustancialmente paralelas a dichas partes primera y segunda (36, 38) .