NL8005648A

NL8005648A - Device for collecting petroleum oil, which emerges during a leak or from a borehole under the surface of the water.

Info

Publication number: NL8005648A
Application number: NL8005648A
Authority: NL
Original assignee: Kirsten Eppmann Dipl Ing
Priority date: 1979-10-11
Filing date: 1980-10-13
Publication date: 1981-04-14
Also published as: NO803032L; DK431380A; GB2066095A

Description

** * l - 1-** * l - 1-

Inrichting voor het opvangen van aardolie welke bij een lekkage of uit een boorgat onder het wateroppervlak naar buiten treedt.Device for collecting petroleum which emerges in the event of a leak or from a borehole below the water surface.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het opvangen van 5 aardolie, afkomstig van een lekkage of uit een boorgat onder het water-oppervlak, met behulp van een reservoir waarin het water zich op grond van zijn grotere dichtheid van de aardolie afscheidt, alsmede met behulp van een eerste transportleiding voor het afvoeren van de aardolie.The invention relates to a device for collecting petroleum, from a leak or from a borehole below the surface of the water, by means of a reservoir in which the water separates from the petroleum due to its greater density, as well as with using a first transport pipe for the removal of the petroleum.

10 Het is bekend om een tank- of klokvormig reservoir boven een boorgat aan te brengen waaruit aardolie ongecontroleerd naar buiten treedt.It is known to arrange a tank or bell-shaped reservoir above a borehole from which petroleum escapes uncontrolled.

Het reservoir is aan de onderzijde open, zodat de aardolie zich van water afscheiden kan op grond van verschillende dichtheid.De lichtere aardolie wordt boven uit het reservoir afgezogen.The reservoir is open at the bottom so that the petroleum can separate from water due to different density, the lighter petroleum is extracted from the top of the reservoir.

1515

Een zodanige inrichting is in de praktijk op zijn minst dan niet met bevredigende werking toe te passen, als, hetgeen meestal het geval is, ook een gasvormige fase naar buiten komt. Deze gasvormige fase bemoeilijkt het tot rust komen van vloeibare fasen en een scheiding daarvan.In practice, such a device can at least be used with satisfactory effect if, as is usually the case, a gaseous phase also comes out. This gaseous phase makes it difficult to settle liquid phases and to separate them.

20 Het is voorts nadelig dat de aan het reservoir onttrokken mengfase van aardolie en aardgas in deze vorm geen bruikbare toepassing vindt, maar eerst nog moet worden gescheiden. Het is voorts in hoge mate moeilijk om bij toepassing van het bekende reservoir de drukomstandigheden in het inwendige daarvan in voldoende mate te controleren, hetgeen onder 25 andere ook daarom wenselijk ware, aangezién de gasvormige fase het telkens opdrijven van het reservoir betrekkelijk sterk beïnvloedt.It is furthermore disadvantageous that the mixing phase of petroleum and natural gas withdrawn from the reservoir does not find any useful application in this form, but has yet to be separated. Furthermore, when the known reservoir is used, it is very difficult to control the pressure conditions in its interior sufficiently, which is also desirable, among other things, since the gaseous phase has a relatively strong influence on the upward movement of the reservoir.

Het is in het bijzonder echter ook nadelig, dat het van onderaf in het reservoir"stromende fasenmengsel de reeds gescheiden fasen ten dele 3Q steeds weer opnieuw met elkaar vermengt. De beoogde scheiding wordt daardoor aanmerkelijk verstoord. Anderzijds is een scheiding van de aardolie van het aardgas binnen het reservoir niet mogelijk, omdat het afzuigen aan de bovenzijde van het reservoir plaatsvindt en daardoor de vloeibare aardoliefase en de gas vormige fase gelijktijdig naar boven 35 worden getransporteerd.However, it is in particular also disadvantageous that the phase mixture flowing from below into the reservoir, in part, repeatedly mixes the already separated phases with each other again and again. The intended separation is thereby considerably disturbed. On the other hand, a separation of the petroleum from the natural gas within the reservoir is not possible, because the suction takes place at the top of the reservoir and therefore the liquid petroleum phase and the gaseous phase are simultaneously transported upwards.

Aan de uitvinding ligt het probleem ten grondslag om een inrichting van bevengenoemde soort, met'de eenvoudigst mogelijke middelen zodanig q η n k λ /. o - 2 - te construeren, dat ook een scheiding van de gasvormige fase uit de vloeibare fasen reeds binnen het reservoir kan plaatsvinden en dat overigens deze scheiding zo doelmatig en snel mogelijk wordt voltrokken.The invention is based on the problem of a device of the above-mentioned type, with the simplest possible means such as q n n k λ /. o - 2 - to establish that a separation of the gaseous phase from the liquid phases can already take place within the reservoir and that this separation is moreover carried out as efficiently and quickly as possible.

5 De oplossing van dit probleem wordt volgens de uitvinding verkregen, doordat de eerste transportleiding ter hoogte van het midden op het reservoir is aangesloten en dat een tweede voor het afvoeren van het aardgas voorziene transportleiding aan de bovenzijde van het reservoir is aangesloten.The solution to this problem is obtained according to the invention in that the first transport pipe is connected to the reservoir at the center level and that a second transport pipe provided for discharging the natural gas is connected to the top of the reservoir.

1010

Hierdoor wordt derhalve een scheiding van de drie fasen ten opzichte van elkaar reeds binnen het reservoir mogelijk gemaakt, zodat de naar boven afgevoerde fasen, tenminste de aardoliefase, aan een verdere toepassing ervan toegevoerd kan worden, waarbij deze fasen reeds in 15 betrekkelijk zuivere vorm ter beschikking komen van verdere verwerkingsmethodes .This therefore enables the three phases to be separated from one another already within the reservoir, so that the upwardly discharged phases, at least the petroleum phase, can be fed to a further application thereof, these phases already being in relatively pure form for obtain further processing methods.

De scheiding van de afzonderlijke fasen kan principieel verbeterd en bovendien ook versneld worden indien bij een verdere uitvoering van de 20 uitvinding de toevoer van tenminste een belangrijk deel van de nog ongescheiden fasen water, aardolie en aardgas in het reservoir ge schiedt door middel van een stijgleiding , welke eindigt boven de zich in het reservoir vormende aardoliefasen.The separation of the individual phases can in principle be improved and moreover also accelerated if, in a further embodiment of the invention, the supply of at least a significant part of the as yet unseparated phases of water, oil and natural gas into the reservoir is effected by means of a riser pipe. which terminates above the petroleum phases that form in the reservoir.

25 Het onder hoge druk i n het reservoir binnenkomende driefasenmengsel doorloopt derhalve de in het reservoir aanwezige en reeds van elkaar gescheiden vloeibare fasen door de stijgleiding, zodat de vloeibare fasen hierdoor niet meer nadelig beïnvloed worden. Het aan het boveneinde van de stijgleiding uittredende driefasenmengsel ondergaat een 30 drukverlaging in het bovenste deel van het reservoir,waarbij de beide vloeibare fasen op grond van de werking der zwaartekracht snel bezinken, zodat in het bovenste deel van het reservoir de gasvormige fase achterblijft.The three-phase mixture entering the reservoir under high pressure therefore passes through the liquid phases present in the reservoir and already separated from each other through the riser, so that the liquid phases are no longer adversely affected thereby. The three-phase mixture emerging at the top of the riser undergoes a pressure drop in the upper part of the reservoir, whereby the two liquid phases settle rapidly under gravity, so that the gaseous phase remains in the upper part of the reservoir.

35 In een gewijzigde uitvoering van de uitvinding wordt voorgesteld dat zich in de onmiddellijke nabijheid boven het boorgat of de lekkage een opvangklok bevindt en dat het ondereinde van de stijgleiding op de opvangklok is aangesloten, indien het reservoir zich 8005648 - 3 - ·- *· l op geringe waterdiepte bevindt of aan het wateroppervlak.In a modified embodiment of the invention it is proposed that a collection bell is located in the immediate vicinity above the borehole or the leak and that the lower end of the riser is connected to the collection bell if the reservoir is located 8005648 - 3 - · - * · l is at a shallow water depth or at the water surface.

Het zal van de omstandigheden bij bepaalde wind-en zeegangsverhoudingen er van afhangen, of het reservoir direct boven of onder het zeeoppervlak 5 wordt geplaatst en de opvangklok direct boven het boorgat of de lekkage wordt opgesteld of dat men het reservoir direct daarboven aanbrengt, zonder dat een opvangklok wordt toegepast. In het bijzonder zal onder moeilijke omstandigheden de extra toepassing van een opvangklok zeker doelmatig zijn.It will depend on the conditions at certain wind and sea conditions, whether the reservoir is placed directly above or below the sea surface 5 and whether the collecting bell is positioned directly above the borehole or the leak or whether the reservoir is placed directly above it, without a catch clock is used. In particular, under difficult circumstances, the additional use of a catch clock will certainly be effective.

1010

Bij een andere uitvoeringsvorm wordt volgens de uitvinding voorgesteld, dat het inwendige van het reservoir of van de opvangklok in verbinding staat met een in het water uitmondende bypassleiding, welke bij het opdrijven boven het boorgat of de lekkage is geopend en vervolgens 15 door een afsluiter kan worden afgesloten. Door de aanwezigheid van de open bypassleiding ontstaat een gemakkelijker transport door het water tot in de beoogde bedrijfsstand, aangezien dan de werkzame drijf-of drukkrachten binnen het reservoir of de opvangklok via de bypassleiding gereduceerd kunnen worden.In another embodiment, according to the invention, it is proposed that the interior of the reservoir or of the collecting bell communicates with a water-bypass pipe, which is opened when floating above the borehole or the leak and can then pass through a valve be closed. The presence of the open bypass line facilitates easier transport through the water to the intended operating position, since the active buoyancy or pressure forces within the reservoir or the collecting bell can then be reduced via the bypass line.

2020

Verder is het voordelig, indien de opvangklok naar boven toe trechtervormig toeloopt en dat in de trechtervormige vernauwing een zich over een deel van de stromingsdoorsnede uitstrekkend inzetstuk als venturibuis geplaatst is. Dit inzetstuk kan een verstopping van aardolie bij het 25 binnentreden in de opvangklok tegenwerken en maakt het mogelijk dat ook kleinere aardoliedruppels meegesleurd worden op grond van de venturi-werking.Furthermore, it is advantageous if the collecting clock tapers upwards in a funnel-shaped manner and that an insert extending over part of the flow cross section is arranged as a venturi tube in the funnel-shaped constriction. This insert can counteract a blockage of petroleum when entering the catcher clock and also allows smaller petroleum droplets to be entrained due to the venturi action.

Zowel in de beide transportleidingen alsook in de stijgleiding kunnen 30 wanneer dit nodig is, afsluiters geplaatst worden, waarmee de stromings-doorsneden gewijzigd kunnen worden en de druk- en snelheidsverhoudingen zich laten beïnvloeden. Eventueel kan met dergelijke afsluiters, wanneer dat nodig is, ook een leiding volledig afgesloten worden. Een in de ^eerste transportleiding opgenomen regelafsluiter kan deel uitmaken 35 van een regelkring, waarmee de hoogte van ‘ de aardoliefase in het reservoir kan worden beinvloed. Ook kan een in de tweede transportleiding opgenomen regelafsluiter deel uitmaken van een regelkring, waarmee 8005648 \ - 4 - de hoogte van de aardoliefase in het reservoir kan worden beïnvloed.Valves can be placed in both transport lines as well as in the riser if necessary, with which the flow cross-sections can be changed and the pressure and speed ratios can be influenced. If necessary, a pipe can also be closed completely with such valves. A control valve included in the first transport line can form part of a control circuit with which the height of the petroleum phase in the reservoir can be influenced. A control valve included in the second transport line can also form part of a control circuit, with which 8005648 - 4 - the height of the petroleum phase in the reservoir can be influenced.

Ook kan een in de tweede transportleiding opgenomen regelafsluiter deel uitmaken van een regelkring, waarmee de in het reservoir heersende druk en/of de hoogte van de fasenbegrenzing aardgas/aardolie is te bein-5 vloeden. Overeenkomstige meetinstrumenten kunnen op de geschikte plaatsen zonder moeilijkheden worden aangebracht.A control valve included in the second transport line can also form part of a control circuit, with which the pressure prevailing in the reservoir and / or the height of the phase limitation natural gas / petroleum can be influenced. Corresponding measuring instruments can be applied in suitable places without difficulty.

Volgens de uitvinding wordt voorts voorgesteld, dat tenminste ter plaatse van de aansluiting van de eerste transportleiding op het reser-10 voir scheidingswanden zijn aangebracht, die zich tenminste in nagenoeg verticale richting uitstrekken en die een begrenzing vormen voor van de overige reservoirruimte afgescheiden rustzones. De doelmatigste plaatsing van dergelijke scheidingswanden dient van geval tot geval al naar het doel van de plaatsing worden vastgesteld.According to the invention it is further proposed that at least at the location of the connection of the first transport pipe to the reservoir, partition walls are provided, which extend at least in a substantially vertical direction and which form a boundary for rest zones separated from the other reservoir space. The most effective placement of such partitions should be determined on a case-by-case basis according to the purpose of the placement.

1515

Een verdere verbetering van de scheidingswijze kan bereikt worden doordat ongeveer ter hoogte van het boveneinde van de stijgleiding tenminste nagenoeg horizontale botsvlakken zijn aangebracht. Deze laatste bewerkstelligen, dat de kinetische energie van de in het reservoir van boven 20 naar beneden vallende vloeibare fasen teniet gaat, alvorens de faseni-in de reeds rustige scheidingszonen komen. De botsvlakken kunnen van een helling voorzien zijn, welke het afstromen van de vloeibare fasen zodanig waarborgt, dat de reeds rustige scheidingszones zo weinig mogelijk nadeling worden beinvloed.A further improvement of the separation method can be achieved in that substantially horizontal collision surfaces are provided approximately at the height of the top end of the riser. The latter cause the kinetic energy of the liquid phases falling down from above in the reservoir to disappear, before the phases enter the already quiet separation zones. The collision surfaces can be provided with a slope which ensures the outflow of the liquid phases in such a way that the already quiet separation zones are influenced as little as possible.

2525

Voorts is het in deze samenhang volgens de uitvinding voordelig indien de botsvlakken deel uitmaken van een spiraalvormig stromingskanaal met een vrijwel verticale as, en dat het stromingskanaal zodanig gevormd is, dat het door de spiraal omlaagstromende water-aardoliemengsel in om-30 treks richting versneld wordt.De hierbij optredende centrifugaal-kracht bewerkstelligt reeds een eerste scheiding tussen de vloeibare fasen.Furthermore, it is advantageous in this context according to the invention if the impact surfaces form part of a spiral flow channel with an almost vertical axis, and that the flow channel is formed in such a way that the water-petroleum mixture flowing down the spiral is accelerated in the circumferential direction. The centrifugal force that occurs in this way already effects a first separation between the liquid phases.

Het zal telkens van de toepassing afhangen, op welke manier de inrich-35 ting volgens de uitvinding ten opzichte van het boorgat of de lekkage wordt vastgehouden. In enkele gevallen zal tenminste daarbij een verankering aan de zeebodem in aanmerking komen. Daarbij is het dan volgens een verder voorstel volgens de uitvinding doelmatig indien het reservoir 80 0 5 6 4 8 \ «> « - 5 - en/of de opvangklok ten opzichte van de zeebodem verend meegevend is verankerd. Daartoe zijn in het bijzonder veren geschikt, welke in over- eenkomstige vasthoudorganen zijn geplaatst.It will depend in each case on the application in which way the device according to the invention is held relative to the borehole or the leak. In some cases at least anchoring to the seabed will be considered. It is then expedient according to a further proposal according to the invention if the reservoir 80 is resiliently resiliently anchored with respect to the sea bed, in accordance with the seabed. For this purpose, springs which are placed in corresponding retaining members are particularly suitable.

S Het zal in het algemeen doelmatig zijn, om het reservoir en/of de opvangklok niet van drijfkamers te voorzien. Het is daartegenover gunstiger indien het reservoir en/of de opvangklok verbonden is met drijf-lichamen, waarbij dat op een zodanige wijze dient te geschieden , dat de de drijfpositie zoveel mogelijk gestabiliseerd is.S It will generally be convenient not to provide buoyancy chambers for the reservoir and / or the receiving bell. On the other hand, it is more favorable if the reservoir and / or the collecting bell is connected to floating bodies, which should be done in such a way that the floating position is stabilized as much as possible.

1010

Voorts ligt het in het kader van de uitvinding indien een platvorm alsmede zich daarvanaf tot aan de zeebodem uitstrekkende steunpoten aanwezig zijn en dat het reservoir en/of de opvangklok langs de steunpoten in verticale richting verplaatsbaar zijn bevestigd, zodat de gewenste 15 hoogtepositie telkens aangepast kan worden--aan de vereisten.It is further within the scope of the invention if a platform as well as supporting legs extending therefrom to the seabed are present and that the reservoir and / or the collecting clock are fixed vertically along the supporting legs, so that the desired height position can be adjusted in each case. become - to the requirements.

Met het oog op het feit, dat aardgas-luchtmengsels betrekkelijk gemakkelijk leiden tot ontsteking en ontploffing, dient het inwendige van het reservoir tijdens het brengen daarvan in de bedrijfspositie en bij de 20 montage met een inertgas gevuld te zijn.In view of the fact that natural gas-air mixtures lead to ignition and detonation relatively easily, the interior of the reservoir should be filled with an inert gas during its introduction into the operating position and during assembly.

De transportleidingen kunnen uit een vaste buis bestaan doch kunnen volgens de uitvinding ook gevormd worden door een tenminste in hoofdzaak zelfdragende elastisch meegevende buis. Daardoor wordt het op bijzonder 25 eenvoudige wijze mogelijk om onderlinge bewegingen tussen de afzonderlijke elementen van de inrichting te compenseren.Ook is het mogelijk om bij toepassing van dergelijke buizen de inwendige stromingsdoorsneden telkens aan de hydrostatische druk aan te passen.The transport lines can consist of a fixed tube, but according to the invention can also be formed by an at least substantially self-supporting elastically yielding tube. This makes it possible in a particularly simple manner to compensate for mutual movements between the individual elements of the device. It is also possible to adapt the internal flow cross sections to the hydrostatic pressure in each case when such pipes are used.

30 Hierna zullen drie uitvoeringsvormen van de uitvinding aan de hand van een tekening nader worden toegelicht.Three embodiments of the invention will be explained in more detail below with reference to a drawing.

Figuur 1 geeft schematisch een eerste uitvoeringsvorm van een inrichting weer met een boven het boorgat geplaatst reservoir;Figure 1 schematically shows a first embodiment of a device with a reservoir placed above the borehole;

Figuur 2 geeft eveneens schematisch een verdere uitvoeringsvorm weer onder toepassing van een opvangklok;Figure 2 also schematically shows a further embodiment using a catch clock;

Ö Λ Λ C et /. QÖ Λ Λ C et /. Q

35 - 6 - '· i35 - 6 - 'i

Figuur 3 is een doorsnede volgens de lijn III-III in figuur 2;Figure 3 is a sectional view taken on the line III-III in Figure 2;

Figuur 4 toont eveneens schematisch, een volgende uitvoeringsvorm van de inrichting.Figure 4 also schematically shows a further embodiment of the device.

55

Eerst zal de uitvoeringsvorm volgens figuur 1 beschreven worden.First, the embodiment of Figure 1 will be described.

Een platvorm 10 drijft met behulp van drijflichamen 11, en bevindt zich daarbij een stuk boven de wateroppervlakte 12.De drijflichamen 11 worden door middel van kabels 13 op de zeebodem 14 vastgehouden, 10 en wel onder toepassing van verankeringen 15. In de kabels 13 zijn hier slechts schematisch aangegeven trekveren 16 opgenomen, welke aan de bevestiging een bepaalde verende werking geven.A platform 10 floats with the help of floating bodies 11, and is situated a lot above the water surface 12. The floating bodies 11 are held by means of cables 13 on the seabed 14, 10 using anchors 15. In the cables 13 here shown only schematically drawn extension springs 16, which give the fixing a certain resilient action.

Boven een zich in de zeebodem 14 bevindend boorgat 17 is het reservoir 15 18 geplaatst dat van onderen open is en dat zich naar boven toe trechter vormig vernauwt. Het reservoir 18 is aan zijn omtrek voorzien van gelijkmatig verdeeld aangebrachte drijflichamen 19, welke door middel van kabels 20 eveneens aan de verankeringen 15 zijn vastgemaakt. In de kabels 20 bevinden zich eveneens trekveren 21, zodat ook de bevestiging van het 20 reservoir 18 een zekere elastische werking heeft.Above a borehole 17 located in the seabed 14 is placed the reservoir 15, which is open from below and which narrows funnel-shaped upwards. The reservoir 18 is provided on its periphery with evenly arranged floating bodies 19, which are also attached to the anchors 15 by means of cables 20. There are also extension springs 21 in the cables 20, so that the attachment of the reservoir 18 also has a certain elastic effect.

Een eerste en hier slechts schematisch weergegeven transportleiding 22 is ongeveer ter hoogte van het midden aan het reservoir 18 aangesloten en is tot boven op het platvorm 10 omhoog geleid. In de transportlei-25 ding 22 is daar een afsluiter 23 opgenomen welke via een niveauregelaar 24 wordt bediend. Deze laatste werkt op zijn beurt in samenhang met twee meettasters 25 welke in het reservoir 18 op zodanige hoogte en afstand van elkaar bevestigd zijn als nodig is voor het vormen van een laag aardolie. Onder een begrenzingslijn 26 bevindt zich water.· De olie-30 laag strekt zich van de grenslaag 26 uit tot de d aarboven gelegen grenslaag 27.A first conveyor line 22, shown only schematically here, is connected approximately at the height of the center to the reservoir 18 and is guided upwards onto the platform 10. In the transport line 22 there is included a valve 23 which is operated via a level controller 24. The latter, in turn, operates in conjunction with two probes 25 which are mounted in the reservoir 18 at such height and distance from each other as is necessary to form a layer of petroleum. There is water below a boundary line 26. The oil-30 layer extends from the boundary layer 26 to the boundary layer 27 above it.

Een tweede transportleiding 28 is op de top van het reservoir 18 aange-gesloten en strekt zich eveneens uit tot het platvorm 10. Boven het re-35 servoir 18 monden in de transportleiding 28 twee bypassleidingen 29 uit, waarin telkens een afsluiter 30 is opgenomen. De vrije uiteinden van de bypassleidingen 29 monden in het omgevende water uit.A second transport pipe 28 is connected to the top of the reservoir 18 and also extends to the platform 10. Above the reservoir 18, two bypass pipes 29 open into the transport pipe 28, in each of which a valve 30 is accommodated. The free ends of the bypass pipes 29 open into the surrounding water.

8005648 * < « # - 7 - %8005648 * <«# - 7 -%

Voorts bevinden zich onder in de transportleiding 28 een bedienings-afsluiter 31 en een regelafsluiter 32. Deze laatste wordt via een drukregelaar 33 geregeld welke op zijn beurt met een meettaster 34 samenwerkt. De regelafsluiter 32 wordt derhalve geregeld met behulp 5 van de druk die in het bovenste deel van het reservoir 18 heerst en kan daardoor de stromingsdoorsnede van de transp_oxtieidiiig 28 overeenkomstig wijzigen. Een andere regelafsluiter 38 bevindt zich aan het boveneinde van de transportleiding 28 en vormt deel van een regelkring waarin een drukregelaar 36 en een meettaster 37 zijn opgenomen.Furthermore, an operating valve 31 and a control valve 32 are located at the bottom of the transport line 28. The latter is controlled via a pressure regulator 33 which in turn cooperates with a measuring probe 34. The control valve 32 is therefore controlled by means of the pressure prevailing in the upper part of the reservoir 18 and can therefore change the flow cross-section of the transponder 28 accordingly. Another control valve 38 is located at the top of the transport line 28 and forms part of a control circuit incorporating a pressure regulator 36 and a probe 37.

1010

De inrichting wordt eerst boven het boorgat 17 in de stand, in figuur 1 weergegeven, gebracht waarbij tot dan de afsluiters 30 zijn geopend en de bedieningsaf sluiter 31 gesloten is. Bij het in bedrijf nemen worden de afsluiters 30 gesloten en de bedieningsafsluiter 31 geopend. Xn het 15 reservoir 18 bevindt zich eerst een inertgas, dat door het van beneden af in het reservoir onder hoge druk instromende driefasenmengsel naar boven wordt weggedrukt. Binnen het reservoir 18 kunnen de drie fasen water, aardolie en aardgas zich op grond van hun verschillende dichtheid scheiden, waarbij het aardgas door de transportleiding 28 direct naar bo-20 ven wordt afgezo gpn. Het aardgas doet bij intreden in het reservoir 18 direct de automatisch werkende drukregelaars 33 en 36 reageren. Aangezien de aardolie door de wand van het reservoir 18 verhinderd wordt zich in horizontale richting uit te breiden, ontstaat tussen de grenslagen 26 en 27 een aardolielaag.Deze kan door de transportleiding 28 naar boven 25 gebracht worden.The device is first brought above the borehole 17 in the position shown in figure 1, until then the shut-off valves 30 are opened and the operating shut-off valve 31 is closed. During commissioning, the valves 30 are closed and the operating valve 31 is opened. In the reservoir 18 there is first an inert gas which is pushed upwards by the three-phase mixture flowing into the reservoir under high pressure. Within the reservoir 18, the three phases of water, petroleum and natural gas can separate on account of their different density, the natural gas being drawn directly upwards through the transport pipe 28. The natural gas causes the automatically operating pressure regulators 33 and 36 to react when entering the reservoir 18. Since the petroleum is prevented from expanding in the horizontal direction through the wall of the reservoir 18, a petroleum layer is formed between the boundary layers 26 and 27. This can be brought upwards through the transport line 28.

De tijd voor het verblijf van de vloeibare fasen kan overeenkomstig geregeld worden, zodat voldoende scheiding daarvan gewaarborgd kan worden.The residence time of the liquid phases can be regulated accordingly, so that sufficient separation thereof can be ensured.

30 Bij de uitvoeringsvorm volgens figuur 2 bevindt zich het reservoir 18 direct onder het platvorm 10 en vormt daar grotendeels één geheel mee.In the embodiment according to figure 2, the reservoir 18 is located directly under the platform 10 and largely forms one whole with it.

Het platvorm 10 drijft eveneens door middel van een aantal drijflichamen 11, waarbij deze door middel van kabels 13 in him stand boven het boorgat 17 worden vastgehouden.The platform 10 also floats by means of a number of floating bodies 11, these being held in position above the borehole 17 by means of cables 13.

3535

Aan één kant van het reservoir 18 bevindt zich binnenin een verticale scheidingsplaat 38, waarvan de vorm ondermeer uit figuur 3 blijkt en die de begrenzing vormt van een rustzone voor de overgang in een schacht 39 0 Λ n K (5 fl - 8 - welke daardoor van het overige inwendige deel van het reservoir gescheiden wordt. Een pompsysteem 40 is slechts schematisch weergegeven en dient voor het afvoeren van de aardolie door de op de schacht 39 aangesloten eerste transportleiding 22.On one side of the reservoir 18 there is inside a vertical dividing plate 38, the shape of which can be seen from, inter alia, Figure 3, and which forms the boundary of a rest zone for the transition into a shaft 39 0 Λ n K (5 fl - 8 - which thereby is separated from the rest of the internal part of the reservoir A pump system 40 is only shown schematically and serves to discharge the petroleum through the first transport line 22 connected to the shaft 39.

55

Boven het boorgat 17 is bij dit uitvoeringsvoorbeeld van de inrichting een opvangklok 41 opgesteld, voorzien van een aantal regelmatig over de omtrek verdeelde drijflichamen 42. Deze laatsten zijn gekoppeld met kabels 43, waarin trekveren 44 zijn opgenomen. Via de kabels 43 wordt 10 de opvangklok 41 aan de verankeringen 15 vastgehouden.In this exemplary embodiment of the device, a receiving bell 41 is arranged above the borehole 17, provided with a number of floating bodies 42 distributed regularly around the circumference. The latter are coupled to cables 43, in which tension springs 44 are received. The collecting bell 41 is held on the anchors 15 via the cables 43.

De opvangklok 41 loopt naar boven toe trechtervormig uit en gaat over in een stijgleiding 45. In het trechtervormige, deel van de opvangklok 41 bevindt zich een inzetstuk 46, hetwelk eveneens trechtervormig is 15 en de werking heeft van een venturi, zodat ook kleinere oliedruppels welke zich in het water bevinden kunnen worden meegesleurd. De bypass-leidingen 29 zijn nu met de stijgleiding 45 verbonden. Boven deze verbinding is een bedieningsafsluiter 47 in de stijgleiding 45 opgenomen.The collecting bell 41 runs upwards in a funnel-shaped manner and changes into a riser 45. In the funnel-shaped part of the collecting bell 41 there is an insert 46, which is likewise funnel-shaped and has the effect of a venturi, so that smaller oil droplets which being in the water can be dragged along. The bypass lines 29 are now connected to the riser 45. Above this connection, an operating valve 47 is included in the riser 45.

20 De stijgleiding 45 strekt zich uit tot in het reservoir 18 en wel tot op een hoogte welke boven de grenslaag 27 ligt, welke de bovenste begren- i zing van de vloeibare fasen vormt. Rondom de uitmonding van de stijgleiding 45 bevindt zich koaxiaal een spiraalvormig stromingskanaal 48 dat zich uitstrekt tot onder de grenslaag 27. Zoals in figuur 3 is weer-25 gegeven, kunnen de van bovenaf in het stromingskanaal 48 vallende vloeibare fasen door de spiraalvorm van het stromingskanaal 48 in omtreks-richting versneld worden, zodat ook daardoor reeds een eerste scheiding van de beide vloeibare fasen op grond van de verschillende dichtheid kan plaats vinden.De diameter van het stromingskanaal 48 kan in radiale 30 richting eventueel nog groter van afmeting worden teneinde de oppervlakte van de reeds gescheiden vloeibare fasen nog verder te bedekken.The riser 45 extends into the reservoir 18 to a height above the boundary layer 27, which forms the upper boundary of the liquid phases. Around the mouth of the riser 45 is coaxially arranged a spiral flow channel 48 which extends below the boundary layer 27. As shown in Figure 3, the liquid phases falling from above into the flow channel 48 can be caused by the spiral shape of the flow channel 48 can be accelerated in the circumferential direction, so that a first separation of the two liquid phases can already take place as a result of the different density. The diameter of the flow channel 48 can optionally become even larger in the radial direction in order to increase the surface area. of the already separated liquid phases even further.

Voorzover de overige delen van de in de figuren 2 en 3 getoonde inrichting niet in het bijzonder vermeld worden, komen zij in werking overeen 35 met hierboven reeds beschreven uitvoeringsvorm, zodat ook overeenkomstig dezelfde verwijzingscijfers kunnen worden toegepast. Nadat de inrichting in.de in figuur 2 getekende stand is gebracht, worden de afsluiters 30 gesloten en de bedieningsafsluiter 47 geopend, zodat het driefasenmengsel 8005646 - 9 - in de ruimte van het reservoir 18 boven de grenslaag 27 treedt, waar eerst de gasfase wordt afgescheiden, zodat deze via de transportleiding 28 naar boven kan worden gezogen.Insofar as the other parts of the device shown in Figures 2 and 3 are not specifically mentioned, they correspond in operation to the embodiment already described above, so that the same reference numerals can also be used. After the device has been brought into the position shown in figure 2, the valves 30 are closed and the operating valve 47 is opened, so that the three-phase mixture 8005646-9 enters the space of the reservoir 18 above the boundary layer 27, where the gas phase is first separated, so that it can be sucked upwards via the transport line 28.

5 De in figuur 4 beschreven uitvoeringsvorm onderscheidt zich van de uitvoeringsvorm volgens de figuren 2 en 3 alleen daardoor, dat nu vanaCf het platvorm. 10 uitgaande steunen 49 aanwezig zijn, welke zich uitstrekken tot op de zeebodem 14 en aldaar op voeten 50 rusten. De opvangklok 41 is door middel van een radiaal gestel 51 verbonden met aandrijf kokers 10 52, welke verplaatsbaar op een steun 49 bevestigd zijn en door middel van een motor 53 kunnen worden aangedreven. De krachtsoverbrenging van deze aandrijving kan op de gebruikelijke manier bijvoorbeeld door middel van een tandradaandrijving of dergelijke geschieden.The embodiment described in figure 4 differs from the embodiment according to figures 2 and 3 only in that it now differs from the platform. Outgoing supports 49 are provided, which extend to the seabed 14 and rest there on feet 50. The receiving clock 41 is connected by a radial frame 51 to drive sleeves 52, which are movably mounted on a support 49 and can be driven by means of a motor 53. The power transmission of this drive can take place in the usual way, for example by means of a gear drive or the like.

15 Op een overeenkomstige wijze is ook het reservoir 18 via een radiaal gestel 54 met de steunen 49 verbonden, waarbij als aandrijving eveneens aandrijfkokers 52 en motoren 53 gebruikt worden. Tenslotte bevinden zich ook op het platvorm 10 aandrijfkokers 52 en motoren 53 waarmede de steunen of steunpoten 49 in verticale richting opgetrokken of neer-20 gelaten kunnen worden. Nadat op deze manier de steunen 49 tot op de voeten 50 neergelaten zijn, kunnen daarop de opvangklok 41 en het reservoir 18 op de gewenste hoogte gebracht worden.In a corresponding manner, the reservoir 18 is also connected to the supports 49 via a radial frame 54, whereby drive sleeves 52 and motors 53 are also used as the drive. Finally, the platform 10 also houses drive sleeves 52 and motors 53 with which the supports or support legs 49 can be raised or lowered in the vertical direction. After the supports 49 have been lowered to the feet 50 in this way, the collecting clock 41 and the reservoir 18 can be brought thereon to the desired height.

In afwijking van de hier beschreven uitvoeringsvormen is het voorts 25 denkbaar om de reservoirs 18 van onderen gesloten uit te voeren.Contrary to the embodiments described here, it is furthermore conceivable to make the reservoirs 18 closed from below.

Dit heeft dan zin, indien het aardolieaandeel van het in zee terugstromende water te hoog zou zijn. In dat geval kan overeenkomstig het voor het wegpompen van aardolie gebruikte pompsysteem 40 nog extra een zeewaterafvoerpompsysteem met een zich erachter bevindende inrichting 30 voor fijne afscheiding van aardolie worden aangesloten.This makes sense if the petroleum share of the water flowing back into the sea is too high. In that case, in accordance with the pumping system 40 used for pumping out petroleum, an additional seawater discharge pumping system with a device 30 behind it for fine separation of petroleum can be connected.

Het ligt eveneens in het kader van de onderhavige uitvinding, om indien zulks nodig is, het platvorm 10 en het reservoir 18 in een scheeps-lichaam te integreren, zodat de inrichting volgens de uitvinding deel 35 van een schip is. Daarmede kan de inrichting dan eenvoudig en snel boven het boorgat of enige andere lekkage gebracht worden, welke bijvoorbeeld in een pijpleiding is ontstaan.It is also within the scope of the present invention, if necessary, to integrate the platform 10 and the reservoir 18 into a ship's body, so that the device according to the invention is part 35 of a ship. With that, the device can then simply and quickly be brought above the borehole or any other leakage, which has arisen, for example, in a pipeline.

Q Λ η E C /. QQ Λ η E C /. Q

Claims

1. Device for collecting petroleum, from a leak or from a borehole below the water surface, with the aid of a reservoir in which the water separates from the petroleum due to its greater density, and with the aid of a first transport pipe for the removal of the petroleum, characterized in that the first transport line (22) is connected at the center to the reservoir (18) and that a second transport line (28) provided for discharging the natural gas at the top of the reservoir ( 18)> 10 is connected.

Device according to claim 1, characterized in that the supply of at least a significant part of the still unseparated phases of water, petroleum and natural gas into the reservoir (18) is effected by means of a riser (45), which ends above the petroleum phases that form in the reservoir (18).

Device according to claim 1 or 2, characterized in that a collecting bell (41) is located immediately above the borehole (17) or the leak and that the lower end of the riser pipe (45) on the collecting bell (41). ) if the reservoir (18) is at a shallow water depth or at the water surface.

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the interior of the reservoir (18) or of the collection bell (41) communicates with a bypass pipe (29) which opens into the water when it floats above the borehole (17) or the leakage has been opened and can then be closed by a shut-off valve (: 30).

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the collecting clock (41) tapers upwards in an upward fashion and that in the funnel-shaped constriction an insert (46) extending over part of the flow cross-section is arranged as a venturi tube. 35

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that an actuating or control valve is located in the riser (45). 8005648 _ 11 _ 1 4

7. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that an operating or control valve (23) is included in the first transport line (22) and that it forms part of a control circuit, with which the height of the petroleum phase in the reservoir (18) ) can be arranged. 5

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that an operating or control valve (32, 35) is included in the second transport line (28) and that it forms part of a control circuit with which the reservoir (18) prevailing pressure and / or the height of the phase limitation natural gas / petroleum (27) can be controlled.

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that, at least at the location of the connection of the first transport line (22) to the reservoir (18), partition walls (38) are provided, which are located at least in a substantially vertical direction. and which form a boundary for rest zones separated from the other reservoir space.

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that at least substantially horizontal impact surfaces (48) are arranged approximately at the height of the top end of the riser (45).

11. Device according to claim 10, characterized in that the impact surfaces form part of a spiral flow channel (48) with an almost vertical axis, and that the flow channel (48) is formed such that the water-petroleum mixture flowing down the spiral in circumferentially accelerated.

12. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the reservoir (18) and / or the collecting bell (41) is resiliently anchored with respect to the seabed (14).

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the reservoir (18) and / or the collecting clock (41) is connected to floating bodies (19, 42).

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that a platform (10) and supporting legs (49) extending from it to the sea bottom (14) are provided and that the reservoir ( 18) and / or the collector clock (41) is mounted vertically along the support legs (49).

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the interior of the reservoir (10) is filled with an inert gas during preparation and installation prior to commissioning.

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that a transport conduit (22, 28) is in each case formed by an at least substantially self-supporting elastically yielding tube. 15 8005648