Плавучее модульное устройство для добычи,хранения и погрузки нефти в море

 

Изобретение относится к модульной системе производства, хранения и погрузки углеводородов вблизи берегов . Цель изобретения - повьппение надежности плавучего модульного устройства . Это устройство включает комплект жестко соединенных между собой цилиндров, содержащих по меньшей мере один центральный плавучий металлический цилиндр в рабочем режиме, занимающий вертикальное положение, при этом нижняя часть этого цилиндра расположена ниже уровня воды. Центральный плавучий цилиндр окружен несколькими периферийными металлическими цилиндрами, которые расположены ниже цилиндра и содержат металлические цилиндры хранения нефти (при этом это хранение осуществляется на водяном столбе, сообщающемся с водой, окружающей систему), балластные металлические цилиндры или балластные части металлических цилиндров, заполненные нефтью, водой, воздухом или инертным газом. 3 з.п. ф-лы, 13 ил. S (Я со со о: со 4; с см

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 В 6 П 88 78

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3731692/23-13 (22) 20.04.84 (31) 8306715 (32) 21.04.83 (33) FR (46) 07.09.87. Бюл. N - 33 (71) Энститю Франсэ дю Петроль (FR) (72) Исаак Беар и Юбер Берте (FR) (53) 621.642.3(088.8) (56) Патент США И - 3434442, кл. !14-5, опублик. 1969 ° (54) ПЛАВУЧЕЕ МОДУЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

ДПЯ ДОБЫЧИ, ХРАНЕНИЯ И ПОГРУЗКИ НЕФТИ В МОРЕ (57) Изобретение относится к модульной системе производства, хранения и погрузки углеводородов вблизи берегов. Цель изобретения — повышение надежности плавучего модульного устрой„„Я0„„1336946 А 5 ства. Это устройство включает комплект жестко соединенных между собой цилиндров, содержащих по меньшей мере один центральный плавучий металлический цилиндр в рабочем режиме, занимающий вертикальное положение, при этом нижняя часть этого цилиндра расположена ниже уровня воды. Центральный плавучий цилиндр окружен несколькими периферийными металлическими цилиндрами, которые расположены ниже цилиндра и содержат металлические цилиндры хранения нефти (при этом это хранение осуществляется на водяном столбе, сообщающемся с водой, окружающей систему), балластные металлические цилиндры или балластные части металлических цилиндров, заполненные нефтью, водой, воздухом или инертным газом. 3 з.п. ф-лы, 13 ил.

Центральный плавучий металлический цилиндр A„ окружен по дуге окружности, по меньшей мере, венцом из жестко соединенных при помощи сварки и соединительных элементов и расположенных вокруг вертикальной оси по дуге окружности периферийных металлических цилиндров А, А,..., которые установлены ниже уровня воды и сообщены с ней. При этом расположении под плавучим цилиндром А„ образовано свободное пространство В (фиг.4), ограниченное венцом периферийных цилиндров А, А,... В случае необходимости это свободное пространство может быть использовано для установки в нем органон, позволяющих повысить жесткость системы, или для помещения какого-либо балласта или дополнительного цилиндра.

Периферийные металлические цилиндры содержат цилиндры хранения нефти, причем их наполнение осуществляется на водяном столбе, сообщенном через патрубок 4 с водой, окружающей устройство. Нефть плавает на воде, так как гидростатический столб нефть + вода находится в равновесии с окружающей водой. В этих условиях уровень воды в таких цилиндрах, как цилиндры

А, опускается или поднимается в зависимости от того, накапливают нефть или ее извлекают. В рабочем положении цилиндры А хранения полностью расположены ниже уровня окружающей воды. Чтобы исключить загрязнение морской воды нефтью, предусматривают достаточный зазор в нижней части цилиндров хранения и систему безопасности, исключающую снижение уровня нефти ниже установленного предельного уровня. Загрязненная нефтью вода может подвергаться соответствующей физико-химической обработке перед выпуском в море или может оставаться в сифоне или в буферном цилиндре.

Периферийные металлические цилиндры содержат также балластные металличес— кие цилиндры или балластные части металлических цилиндров, заполненные нефтью, водой, воздухом или инертным газом.

Плавучие цилиндр или цилиндры могут устанавливаться среди цилиндров хранения и балластных цилиндров, расположенных в случае необходимости по округлой дуге. Такая конструкция может образовать законченный венец

1 1336946

Изобретение относится к модульной системе, в частности, используемой для производства, хранения и/или погрузки углеводородов в прибрежном () районе.

Нефть с прибрежного шельфа обычно добывается с производственных платформ, соединенных с берегом посредст-вом нефтепроводов. Если добыча на месторождении по количеству или по продолжительности недостаточна для амортизирования стоимости нефтепровода, соединяющего платформу с берегом, следует предусмотреть произнод- 1 ственную платформу и хранение в море.

Цель изобретения — повышение надежности плавучего модульного устройства.

На фиг.1 схематически изображен комплект модульного устройства в вертикальном положении в воде; на фиг.2 — устройство, вид сверху; на фиг.3 — разрез А-А на фиг.1;на фиг.4— разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.5-8 — 25 способы транспортирования и установ.ки модульного устройства на место; на фиг.9 — соединение металлических цилиндров методом сварки; на фиг.10— периферийный цилиндр, в котором бал- Зо ластная камера расположена выше камеры хранения, на фиг.1! и 12 — перегородка в металлических цилиндрах; на фиг.13 — модульное устройство, изометрия.

Плавучее модульное устройство для добычи, хранения и погрузки нефти в море, поступающей из подводных скважин (не показаны), содержит комплект жестко связанных между собой цилинд- 4п ров. Эти цилиндры содержат в сочетании: по меньшей мере один центральный плавучий металлический пдлиндр

А, в рабочем режиме занимающий вертйкальное положение (фиг.1), при этом нижняя часть этого цилиндра расположена ниже уровня 1 воды. Верхняя часть 2 цилиндра А выступает над уровнем воды и несет мост или платформу 3 с производственным оборудованием и оборудованием жизнедеятельности, содержащую производственное оборудование и оборудование жизнеобеспечения, жизнедеятельности. Эта выступающая часть цилиндра А„ составляет оконечный пункт, к которому швартуются нефтеналивные суда, осуществляющие челночные рейсы между этим оконечным пунктом и берегом. з 1336946

4 (фиг.13). На фиг.13 показан мост непосредственно соединенный с плавучими цилиндрами. Мост (платформа)может быть соединен шарнирно с по меньшей мере одним плавучим цилиндром и/или с цилиндрами хранения нли с балластными цилиндрами с помощью соединительных опор 5. Кроме того, часть плавучих цилиндра или цилиндров может

50 служить для хранения или для балластировки. Для увеличения жесткости в центре венца могут быть установлены крестовины или элементы жесткости.

Некоторые из периферийных цилиндров А, А,... (фиг.l0-12) могут иметь внутреннюю перегородку 6 или

7, приваренную к стенке 8 цилиндра либо непосредственно, либо с помощью детали 9. Эта внутренняя перегородка

6 или 7 ограничивает балластировочную камеру, расположенную над камерой хранения S

Венец цилиндров А, А,... хранения может быть жестко прикреплен путем сварки к плавучему цилиндруА„ на высоте h, меньшей высоты Н этого цилиндра А„, (так как цилиндры А

A>,... расположены ниже цилиндра

А,), но составляющей по меньшей мере

25Х высоты Н.

В стенку 8 каждого цилиндра (A

А, А,...) может быть включен соединйтельный элемент 10 во время изготовления этой стенки, при этом соединение двух соседних цилиндров осуществляется сваркой соединительных элементов, которыми оборудованы эти цилиндры (фиг.9).

Другим вариантом соединения цилиндров является замена двух отрезков элемента 10 одним отрезком.

Предлагаемое устройство закрепляется на выбранном месте при помощи соответствующего средства с использованием цепей или тросов, соединенных с якорями или неподвижными предметами, или с использованием вант, или же посредством осевого закрепления.

Подставка для факела, предназначенная для сжигания газа, может уста"

25 ственной системы, подставка для факела, мост для посадки вертолетов и причальный пункт танкера устанавливаются на поворотном столе (T)(фиг.2 и 6), причем расстояние между этими тремя видами оборудования должно выдерживаться постоянным. Установка этой системы на выбранное место преимущественно может осуществляться раздельным буксированием комплекта цилиндров (фиг.5) и установленного на плаву моста, например, с помощью барж 11 и 12 (фиг.6). Посредством балластировки некоторых цилиндров комплект цилиндров опрокидывается в вертикальное положение и затем на месте осуществляется соединение остающегося горизонтальным моста и комплекта цилиндров в вертикальном положении. Для этой цели мост и комплект цилиндров соединяются посредством таких приспособлений, которые позволяют на месте их соединять и разъединять, Мост или платформа (фиг.7) соединяется с плавучим цилиндром посредством по меньшей мере одного шарнир,ного соединения, позволяющего транспортировать производственный комплект и мост в горизонтальном положении, после разъединения соединительных элементов это транспортирование до выбранного места осуществляется посредством буксирования по поверхности воды.

В течение всего этого транспортирования горизонтальное положение платформы выдерживается посредством балластировки и/или использования вантов, раскосов или домкратов, соединяющих эту платформу с цилиндрами

Аз

Когда система подходит к выбранному месту, комплект цилиндров А„, A А,... опрокидывается в вертикальное положение, а мост остается в горизонтальном положении. Затем соединяются соединительные элементы (фиг.8).

55 навливаться на кронштейне, свешивающимся с одной стороны платформы,или плавать на воде на определенном расстоянии от системы, соединяясь с последней гибким трубопроводом, причем, так как танкер, совершающий челночные рейсы, должен причаливать и свободно перемещаться вокруг производМодульное устройство содержит средства регулирования для компенсации изменения плавучести системы в зависимости от изменений уровня вода — нефть в цилиндрах хранения (фиг.l). Разность в плотности между водой и нефтью выражается в изменении объемного веса системы в воде

1336946

6 во время наполнения или опорожнения; тично балластной и соединена со средреэервуаров хранения. ствами регулирования компенсации плаВо избежание соответствующих изме- вучести в зависимости от изменения нений осадки конструкции, что может уровня воды и нефти в цилиндрах для помешать загрузке нефтеналивных су5 хранения нефти, о т л и ч а ю щ е едов и нарушить статическую стабиль- с я тем, что, с целью повышения наность системы, последняя может быть дежности, оно содержит по меньшей меоборудована датчиками изменений уров- ре один центральный плавучий металлиня поверхности раздела нефть — вода 10 ческий цилиндр, занимающий вертикальв резервуарах хранения, причем эти ное положение, причем днище указаннодатчики управляют впуском или выпус- го цилиндра расположено ниже уровня ком нефти или воды, или инертного воды, верхняя часть — выше ее уровня, газа, или воздуха в камерах баллас- а платформа размещена на указанном тировки В.

Формула изобретения

1 ..Плавучее модульное устройство для добычи, хранения и погрузки нефти в море, содержащее платформу с производственным оборудованием и оборудованием жизнедеятельности, узел жестко соединенных при помощи сварки и соединительных элементов,расположенных вокруг вертикапьной оси по дуге окружности металлических цилиндров, установленных ниже уровня воды и сообщенных с ней, часть из которых служит для хранения нефти с возможностью регулирования уровня воды в зависимости от уровня заполнения нефтью, а другая часть — для заполнения нефтью, или инертным газом, или воздухом и является полностью или час2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что узел жестко соединенных между собой металлических цилиндров жестко соединен с центральным цилиндром, на котором размещена платформа, на уровне, составляющем по меньшей мере 25K его высоты или высоты жестко соединенных между собой цилиндров.

3, Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что платформа соединена с центральным плавучим цилиндром шарнирно.

4. Устройство по п.1, о т л И— ч а ю щ е е с я тем, что часть жестко соединенных между собой цилиндров содержит расположенную в верхней части внутреннюю перегородку для образования над ней балластных камер °

1336946

Фиг. 5

1336946

1336946

Аа 12

Составитель В.Шипов

Техред ll.Ñåðäâêoâà

Редактор М.Бланар

Корректор, А.Зимокосов

Тираж 640 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4057/59

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4