NO801409L - Fremgangsmaate og innretning for oppsamling av olje og gass som stroemmer ut ukontrollert fra en offshore-broenn - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved og innretning for oppsamling ■

au olje og gass som strømmer ut ukontrollert fra en offshore - b r a n n .

Oppfinnelsen angår innretning og fremgangsmåter

for oppsamling av olje og gass som strømmer ut ukontrollert fra en of fshore-brønn.

Oljebrønner for undersøkelse og. produksjon .bores offshore mange steder på jorden. Disse branner bores både fra flytende fartøy og fra plattformer som hviler på havbunnen. En gang imellom vil en brønn forårsake utblåsning^

og olje som inneholder gass under høyt trykk vil ukontrollert stramme ut fra brønnen. Gassen som unnslipper er meget lettennelig og tar vanligvis fyr fra en gnist eller statisk elektrisitet på boreriggen. Mesteparten av oljen vil ikke brenne ved en slik utblåsning og som et resultat ay dette

vil den flyte på havflaten inntil den skylles mot en strand.

Når den gass som unnslipper, tar fyr, smelter den intense varme meget lett ned boreriggen og dette kan resultere i en kollaps av stigerøret eller tilsvarende rør som strekker seg fra havbunnen til havflaten. Etter kollaps av røret vil all kontroll over strømmen fra brønnen svært ofte være tapt, noe som resulterer i en ikke kontrollerbar strøm fra brønn-åpningen ved eller nær havbunnen. Gjenplugging av en slik brønnutblåsning er meget vanskelig, også etter at ilden er slukket og kan kreve boring av en eller flereavlednings-brønner hvorigjennom boreslam, sement eller annet materiale kan pumpes ned i grunnen under havbunnen eller den under-liggende formasjon, fra hvilken oljen strømmer, for å gjen-plugge eller blokkere revnene mot ytterligere oljestrømning.

Å bore avledningsbrønner er meget tidkrevende

og kan ta to eller flere måneder, mens olje.og gass strømmer ukontrollert fra brønnen i denne tid. Utslipp av olje og gass er uønsket, ikke bare fordi det forurenser havet og

stranden, men også fordi det utgjør tap av et meget verdi-,fult råmateriale det er behov for som brensel og grunnlag forpetrokjemikalier.

. Tidligere er flere forsøk gjort på å oppfange

oljen som ukontrollert strømmer fra en utblåsning offshore, slik at oljen ikke går tapt og ubenyttet, eller forurenser

omgiv/eisene, mens man søker å stanse oljestrømmen.

En fremgangsmåte som tidligere uar forsøkt for å oppfange oljeutslipp fra en brønnutblå sning på hav/bunnen,

var ved å bruke en dom eller en konkav beholder som ble plassert over brønnåpningen. Ideen var tydeligvis å oppfange oljen under domen ved havbunnen og deretter lede oljen fra domens, indre gjennom et rør som strekker seg til havflaten. Dette forsøk mislykkedes imidlertid og mens årsaken ikke er sikker, er

det antatt at det fra den utslupne olje frigjøres store mengder gass som er oppløst i oljen under trykk som .var større i jorden enn det hydrostatiske trykk ved havbunnen. Den fri-gjorte gass som strømmer gjennom røret i en mengde så .mye som 20 ganger volumet av gass i forhold til oljevolumet, danner en

meget effektiv gasspumpe som tømte oljen ut fra domen og deretter pumpet sjøvann, oppblandet med olje gjennom røret. Oppsamling av olje på denne måte ble således motvirket av løfte- eller pumpepåvirkningen av den hurtig stigende gass.

Ifølge oppfinnelsen er funnet at olje og gass som ukontrollert strømmer ut- fra en brønn på havbunnen, kan oppsamles dersom de holdes sammen under betingelser som sikrer adskillelse' av det meste av den gass som frigjøres fra oljen, fra oljen nær brønnåpningen eller havbunnen, etterfulgt av levering av den adskilte gass gjennom en første ledning til et hensiktsmessig sted og adskilt levering av oljen, fra hvilken mesteparten av gassen er fjernet, gjennom en annen ledning til et bestemmelsessted.

Det beskrevna system for oppsamling og separering

av olje- gass kan enkelt gjennomføres med en ny væske - gass separator ifølge den foreliggende oppfinnelse. Væske-gass separatoren, som er hensiktsmessig ved oppsamling offshore nær havbunnen-, av den ukontrollert utstrømmende olje som inneholder oppløst gass under høyt trykk og frigjøres fra oljen, omfatter en separeringsbeholder med en kappe med en i det vesentlige åpen bunn som omslutter eller omgir et volum fra jappens topp til den åpne bunn, en gassfjerningsledning som står i forbindelse med en åpning i kappens øvre parti hvorigjennom separert gass selektivt kan trekkes ut av beholderen,

en oljefjerningsledning med en nedre ende på innsiden au kappen og i det vesentlige under gassåpningen og som strekker seg oppad gjennom kappen, en ventil i gassfjerningsledningen for å regulere uttaket av gass slik at et skille mellom olje og gass i beholderen kan holdes innenfor en fastlagt vertikal høyde over den nedre ende av oljefjerningsledningen og anordninger festet til beholderen for å holde beholderen nu: r havbunnen over en kilde med ukontrollert utstrømmende olje med oppløst gass.

Den utstrømmende olje og gass som frigjøres fra oljen, strømmer opp i separeringsbeholderen når denne er anordnet over en brønnåpning hvorfra oljen utslippes. l/æskens vertikale hastighet stoppes og styres på denne måte. Gassen samler seg i beholderen over et sjikt med olje i beholderen. Den frie gass samles på denne måte opp under tilnærmet.trykket ved havbunnen og gis ikke mulighet til å ekspandere fritt i en dlje-vånnomgivel se. Selve oljesjiktet flyter på vann som kan trenge inn i og forlate beholderen fritt gjennom den åpne bunn..

Væske-gass-separatoren omfatter hensiktsmessig en

i det vesentlige horisontal føringsplate under og med avstand nedenfor den nedre ende av oljefjerningsledningen. Føringsplaten bør videre anordnes i det vesentlige over beholderens åpne bunn. En hensikt med føringsplaten er å forenkle ut-vikling og separering av gass fra oljen ved at strømmen treffer føringsplaten og strømmer radialt og deretter oppad rundt føringsplatens kant til beholderens øvre parti. Det ring-formede strømningsareals størrelse mellom beholderkappen og føringsplaten er slik at væskens hastighet nedsenkes til kun en del av hastigheten ved brønnåpningen. Et annet formål med føringsplaten er å frembringe rolige omgivelser ovenfor slik at gass-olje separeringen kan fortsette.

For å forenkle oppsamlingen av den utskilte gass, kan separeringsbeholderen ha en sentralt anordnet mottaks-beholder som strekker seg over beholdertoppen. Mottaksbeholderen er her å betrakte som del av separeringsbeholderen. Ved en spe.si.ell utførelse kan gassmottak sbehol deren ha en sylindrisk v/egg som kan strekke seg gjennom toppen av beholderen og et tak som støttes av beholderveggen. Mottaks-• beholderens bunn kan være åpen rnot beholderens indre eller don kan være lukket for således å /este f øringsplaten til mottaksbeholderens vegg. Mottaksbeholderen har imidlertid anordninger som tillater strømning av separert gass fra beholderens indre, til mo 11 ak sb ehol der en s indre. Slike anordninger kan være åpninger i mottaksbeholderens vegg. Da mottaksbeholderen er ment å akkumulere den separerte gass, er det generelt fordelaktig at gassfjerningsledningen står i forbindelse med det øvre rom i mottaksbeholderens indre. l/æske-gass-separatoren er hensiktsmessig utformet slik at den vil flyte på havflaten. Den har derfor egnede ballastanordninger og oppdriftsanordninger festet til beholderen for å gi den f1ytestabili tet. Separatoren kan på denne' måte taues til en brønnutblåsning- og deretter senkes med egnede anordninger til nær havbunnen. Et inntak er hensiktsmessig anordnet i beholderens topp slik at luft kan tilfores beholderen under kontroll gjennom gassfjerningsledningen, når den nedsenkes.

l/idere omfatter ytterligere oppdri f tssty ring fyllbare horisontale rørformede legemer som er festet til .beholderen .

Støtteben for beholderen kan strekke seg nedad fra beholderen og især fra de rørformede legemer slik at beholderen kan støttes nær, men over havbunnen på benene som strekker seg ned til og hviler på havbunnen. Benene-kan være hule, rørformede søyler som også virker som fyllbare oppdriftskammere. Oppstøtting av separatoren, eksempelvis med ben ,over havbunnen er ofte ønskelig på grunn av at bruddstykker fra utblåsningen ofte ligger på havbunnen rundt brønnåpningen slik at separatoren ved hjelp av benene og de rørformede legemer, kan unngå vrakdeler og bruddstykker fra utblåsningen.

Selv om væske-gass-separatoren kan ha mange ut-formninger, foretrekkes det nå at beholderen har i det vesentlige vertikale vegger, hensiktsmessig i form av en sylindrisk kappe. Beholderveggen kan bære et egnet tak, eksempelvis et konisk eller dobbelkrumt eller hvelvet tak.

Også ifølge oppfinnelsen er en ny offshore-olje-lagringsinnretning frembragt, som kan. benyttes med den foran beskrevne væske-gass separator og som omfatter et flytende lagringsfartøy med under normal drift alltid posi sti v oppdrift, omfattende en kappe med en i det vesentlige åpen bunn som omslutter eller omgir et volum fra kappens.topp til den åpne bunn, en ledning for overføring av en blanding av olje og gass til agringsfartøyets indre, en "ledning for fjerning av olje fra fartøyets indre med fartøyet flytende på vann og som inneholder et sjikt med olje som flyter på vannet og med gass over oljesjiktet og en ledning for fjerning av gass fra fartøyets indre.

Offshore-oljelagringsfartøyet har hensiktsmessig

en i det vesentlige vertikal sylinderformet vegg og et tak som hviler på veggen. l/eggen kan ha oppdri f tskamre til hvilke ballast kan tilføres etter behov for å frembringe flytestabilitet.

Selv om den beskrevne offshore oljelagringsinnret-ning kan benyttes til andre ting, benyttes den fortrinnsvis i kombinasjon med den foran beskrevne væske-gass separator for dermed å frembringe en offshore innretning.for separering, oppsamling og lagring av væske-gass. En slik innretning omfatter i kombinasjon: A. et flytende lagringsfartøy med en under normal bruk' alltid positiv oppdrift omfattende en kappe med i det vesentlige åpen bunn som omslutter og omgir et volum fra kappens topp til den åpne bunn, en ledning for levering av en blanding med olje og gass til lagringsfartøyets indre,

en ledning for fjerning av olje fra fartøyets indre med fartøyet flytende på vannet og inneholdende et sjikt med olje som flyter på vannet og gass over oljesjiktet, og en ledning for fjerning av gass fra fartøyets indre og

B. en separeringsbeholder for uæske-gass, omfattende en kappe med en i det vesentlige åpen bunn som omslutter og omgir et.volum fra kappens topp til dens åpne bunn, en gass fjerningsledning som står i forbindelse med en åpning i kappens øvre parti hvorigjennom separert gass selektivt kan trekkes ut fra beholderen og leveres til en ouerførings-anordning på det flytende lagringsfartøy, en ventil i gassfjerningsledningen for å regulere fjerningen av gass slik at skillelinjen mellom olje og gass i fartøyet kan opprettholdes innenfor en fastlagt vertikal avstand over den nedre ende av oljefjerningsledningen og ' en oljefjerningsledning meden nedre ende på innsiden av kappen og i det vesentlige under gassåpningen og som strekker seg oppad gjennom kappen og står i forbindelse, med 1 agringsfartøyets indre.

i/æske-gass separatoren i en slik kombinert innretning, festes hensiktsmessig til det flytende lagrings-fartøy med anordninger som kan senke og heve separatoren i vann. Videre er væske-gass separatoren hensiktsmessig slik' utformet at den i det vesentlige kan føres inn i det flytende lagringsfartøy. Med separatoren innført i det flytende lagringsfartøy, kan hele innretningen fløtes ut til en brønnutblåsning. Deretter kan det flytende lag-ringsfartøy forankres og separatoren kan senkes, eksempelvis ved hjelp av wirer festet til vinsjer,inntil separatoren hviler på havbunnen over og ovenfor brønnåpningen. Innretningen kan deretter betjenes på planlagt måte for å ad-skille væske og gass i separatoren, overføre væsken (olje) •til lagringsfartøyet og overføre den utskilte gass til et flammerør, eksempelvis på lagringsfartøyet.

På tegningen viser fig. 1 et grunnriss-av en ut-førelse av en væske-gass separator ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 viser et ver ti kalsnitt langs linjen 2 - 2 på fig. 1, fig. 3 viser et grunnriss av en utførelse av et flytende lagringsfartøy ifølge oppfinnelsen, fig. 4 viser et vertikal-snitt langs linjen 4-4 på fig. 3, fig. 5 viser et sideriss, delvis I snitt, med separatoren på fig. 1 og 2 innført på innsiden a-v det flytende lagringsfartøy som er vist på fig. 4,^idet hele.innretningen flyter på vann og fig. 6 viser væske-gass separatoren idet den hviler på sjøbunnen over en brønn med ukontrollert utblåsning og sammenkoplet med det flytende lagringsfartøy slik det vil være anordnet under bruk.

Så langt det er praktisk vil de samme eller' tilsvarende elementer eller deler som fremkommer i. de forskjel-lige riss på tegningene, være benevnet med samme referanse-nummeret.

I henhold til fig. 1 og 2, omfatter væske-

gass separatoren 10 en separeringsb.ehol der 12 med en vertikal sirkelformet sylindrisk vegg 14 av metallplate og et konisk, tak 1.6, også laget av metallplate. l/eggen 14 og taket 16 innelukker eller omgir i det vesentlige et volum fra toppen, til den åpne bunn 17.

Veggen 14 av separeringsbeholderen 12 er gjennom-skåret av tre f.yllbare rørformede f lottørl egemer 19 som er anordnet tri angel formet og horisontalt og er forbundet med veggen. Hvert rørformet legeme 19 er forbundet med veggen .14 og med de to andre rørformede legemer 19. Stativer 21 for slanger er montert på toppen av de rørformede legemer 19.

Hvert rørformet legeme 19 har et vertikalt støtte-ben 23 (fig. 1, 5 og 6) som strekker seg nedad fra dets ytre ende. Hvert ben 23 er rørformet. Den nedre del av hvert ben inneholder betongbal1 ast, mens det øvre rom i hvert ben er hult og tjener som et oppdriftskammer som kan fylles. De tre ben 23 er dimensjonert og anordnet slik at de passer på innsiden av det flytende lagringsfartøy 80

med klaring som dannes ved glidefåringer 25 (fig. '1 og 5). Ln bunnplate er anordnet på det nedre parti av hvert ben 23.

En gassmottaksbeholder 30 (fig. 2) strekker seg delvis gjennom det koniske tak 16 og har en sirkelformet sylindrisk vegg 32 og et halvkuleformet tak 34 som er forbundet.med veggen 32. En sirkelformet føringsplate 36

er forbundet med beholderveggens 32 bunn. Føringsplaten 36 er anordnet horisontalt og er i det vesentlige plant. Fø-. ringsplaten 36 holdes av radialt anordnede stivere 38 som strekker seg fra separeringsbeholderens vegg 14 til beholderveggen 32. Føringsplatens 36 kant 39 er anordnet innad fra separatorveggen 14 for derved å danne en strømbane 41 for oljeoggass.

Det nedre parti av beholderveggen 32 har rekker med sirkelformede hull eller åpninger 43 og halv/sirkelformede hull 44 v/ed bunnen av/ v/eggen. Hullene 43 og 44 tillater væske å strømme fra utsiden til innsiden av beholderens 30 nedre parti.

Hull eller åpninger 46 er anordnet omtrent midt

på veggen 32, men under den øverste del. av det koniske tak

16 slik at gass som oppsamles under taket 16 kan strømme inn i det øvre parti av beholderen 30.

En oljeopptaksledning 47 (fig. 2) er,anordnet vertikalt i beholderen 30. Den nedre ende av oljeopptaksledningen 47 har en konisk del 48 som hviler på en kryss-formet bunn 49 slik at olje kan strømme inn i ledningen 47.. Den øvre ende av ledningen 47 strekker seg gjennorn beholdertaket 34 til en oljeslange 53.

En styreventil 54 (fig. 2) for gasstrørn er montert på toppen av beholdertaket 34 for å kunne stå i gasstrøm-ningsforbindeJ.se med beholderens 30 øvre indre rom hvor gass kan oppsamles. l/entilen 54 reguleres mekanisk ved hjelp av en moment.arm 55 med hvilken en veivarm 56 er forbundet og en vertikal stang 57 som er forbundet med veivarmens 56

øvre ende og hvis nedre ende er forbundet med en flottør 58. Stangen 57 glir løst i en rørformet styring 59 som holdes fast på plass ved hjelp av en støtte 60. Et stopp 61 begrenser stangens 57 oppadgående bevegelse. Flottøren 58 flyter på overflaten 65 av væsken på innsiden av beholderen 30. Beholderen danner en rolig omgivelse for gass-olje separering og for korrekt virkemåte av flottøren. Oljens overflate på utsiden av beholderen 30 er den samme sorn på innsiden. Olje-laget 66 flyter på overflaten 68 av sjøvannet på innsiden av separatoren 10.

Gass som frigjøres gjennom ventilen 54,strømmer gjennom rørforbindel sen .71 til gasslangen 72, ledningen 109 og ventilen 110 til avbrsnningsledningen -] -\ 2 .

Tilgang- til beholderens 30.indre, gir et mannhull- 74 ,50111er lukket av et fjernbart deksel 75.

Den beskrevne væske-gass separator 10 kan benyttes ved å plassere den over en brønn 70 på sjøbunnen, med ukon- trallert utblåsning slik at de nedre ender au benene 23 hviler på sjøbunnen og derved støtter separeringsbeholderen 12 over brønnen med ukontrollert utblåsning. Oljen og gassen som unnslipper ukontrollert fra brønnen 70., strømmer oppad inntil den treffer føringsplaten 36. Da olje fra under-jordiske formasjoner inneholder store mengder med oppløst gass under trykk, frigjøres meget av gassen hurtig, fra oljen. Gassen strømmer hurtig oppad rundt føringsplatens 36 kant

inn i det øvre rom av separeringsbeholderen 12under taket 16, idet den derved fortrenger vann derfra og fra beholderen 30. Gassen strømmer gjennorn hullene 46 inn i det øvre rom av beholderen 30. Når det akkumulerte gassvolum i beholderen er tilstrekkelig til å bringe skillelinjen mellom gass og olje til flottørens 58 nivå, vil gassventilen 54 delvis åpne og reguleringen av gasstrømmen begynner..

Olje strømmer også rundt kanten 39 av føringsplaten 36 inn til akkumuleringen av olje 66 beveger skillelinjen 68 mellom olje og vann ned til den koniske del av oljeopptaksledningen 47. Olje vil begynne å strømme under den åpne ende av den koniske del 48 og stige på grunn av forskjellen i spesifikk vekt i forhold til vann.

Strømmen av olje gjennorn oljeopptaksledningen 47

og slangen 43 er selvregulerende for å opprettholde oljesjiktet innenfor en relativ liten dybde. Bevegelseskraften for opptak av oljen gjennom ledningen 47 kommer fra forskjellen i sjøvannets og oljens spesifikke vekter og pumpepåvirkningen fra gass som kontinuerlig frigjøres fra oljen ettersom trykket faller når den strømmer oppad i ledningen 47 og slangen 53. Når oljen stiger, avtar trykket og en kontinuerlig utskilling av gass fra oljen oppstår. Dersom ytterligere gasspumpning eller løftekraft er nødvendig,

kan et gassavledningsrør anordnes i forbindelse med beholderens øvre indre gassakkumuleringsrom og den øvre del av oljeledningen 47.- Den ytterligere gass som ledes inn i ol j estrømmen og fjernes fra beholderen 12 som beskrevet,

kan utvirke all den ekstra lø ftepåvirkning som måtte kreves.

Trykkene i separatoren er tilnærmet lik trykkene

i det omgiv/ende sjøvann. Det er viktig for betjeningen av separatoren 10 at mot trykket i henholdsvis gasslangen 72

og oljeslangen 53 er betydelig mindre enn hodet representert ved separatorens vekt.

Fig. 3 og 4 viser et flytende lagringsfartøy som

kan benyttes separat eller i kombinasjon med den allerede beskrevne væske-gass separator. Det flytende lagringsfartøy 80 omfatter et metallskall med en åpen bunn som innelukker eller omgir et volum fra skallets topp til den åpne bunn. Skallet har et konvekst dobb eltkrummet tak 82 av metallplate, • som er forbundet rned toppen av en vertikal sylindrisk indre vegg 84. Fn tilsvarende ytre vegg 86 er anordnet i avstand utad fra den indre vegg 84. Bunnen 88 strekker seg mellom veggenes 84 og 86 nedre kanter og toppen 89 strekker seg mellom den ytre veggs 86 øvre kant og.den indre vegg 84. Tilgang til det fyllbare flottørrom mellom de indre og ytre vegger er mulig med et mannhull 81 som er lukket med et fjernbart deksel 93. Betongballast 95 kan være anordnet i. bunnen av rommet mellom de indre og ytre vegger 84 og 86

for å gi lagringsfartøyet stabilitet. Skillevegger 87 avdeler rommet mellom veggene i kammeret 85 som kan fylles separat.

Flere ledninger 97 strekker seg fullstendig gjennom veggene 84 og 86. Hver ledning 97 har en ventil 98 som er åpen under den innledningsvise posisjonering av innretningen over en utblåsning. Overskytende gass som er opp-fanget i lagringsfartøyet 8 utluftes gjennom ledningene 97 før. separeringsbeholderen 12 oppfanger gass og væsker.

Et helikopterdekk 100 holdes av lagringsfartøyet 80. Et rør 102 med et fjernbart lokk 104 strekker seg nedad gjennorn taket 82 (fig. 4). Flere adskilte hull 106

er anordnet i den nedre del av røret 102. Olje som er til-ført røret 102 gjennom slangen 53, renner ut gjennom hullene 106 og danner et-oljelag på vannet i fartøyet 80. Gass som _,er frigjort fra oljen, på grunn av trykkreduks jon, utluftes-samtidig gjennom hullene 106 og akkumuleres i fartøyets øvre parti.

Gass som tidligere er utskilt fra oljen som stiger opp fra en utblåsning, ledes au slangen 72 til ledningen 109 som strekker seg vertikalt gjennom taket 82. En ventil 110 er lukket under nedsenkning av separatoren 10, mens kom-primert luft fores inn i ledningen 109 på et sted over taket 82 via ledningen 153. Ventilen 110 er åpen under horisontal posisjonering av separatoren 12 over utblåsningen. Kom-primert luft foreligger på innsiden av beholderen 30 ved 'flottørens 58 automatiske lukking av ventilen 54.

En ledning 114 står i forbindelse med lagrings-fartøyets 80 indre og en manuell ventil 115. En ledning 118 strekker seg fra ventilen 116 til en stengeventil 120 hvorfra en ledning 122 strekker seg til ledningen 112. Stengeventilen 120 er åpen når innretningen er i drift, men vil være lukket når lagringsfartøyet 80 ikke er i bruk. Ventilen 116 benyttes til å omgå en reduksjonsventil 126 når dette er nød-vendig for. å utligne internt trykk. En ledning 124 står i forbindelse med fartøyets 80 indre og trykkreduksjons-ventilen 126, som opererer mellom 3,4 og 6,9 kPa. En ledning 128 strekker seg fra ventilen 126 og står i forbindelse med ledningen 118. Etter at lagringsfartøyet 80

er plassert på stedet, lukkes ventilen 116 og ventilen 120' åpnes. Etter som gass akkumuleres i fartøyet 80, stiger gasstrykket og bringer deretter trykkreduksjonsventi 1 en 126 til å åpne. Gassen strømmer deretter gjennorn ventilen til ledningen 128, ventilen 12.0, ledningen 122 og deretter til. ledningen 112, hvorfra den brennes.

Olje som oppsamles i 1agringsfartøyet 80 fjernes med et stigerør 130 som har en inntaksåpning 132 slik anordnet at den befinner seg ved grenseskillet olje-vann under drift av fartøyet 80. Stigerørets 130 nedre ende står i forbindelse med en bunnkasse 134. En pumpe (ikke vist) er anordnet i bunnkassen134 for å tvinge oljen gjennom ledningen 136 og derved ut .av fartøyet 80 for levering .til en tankbåt eller til en brenner.

Fig. 5 og 6 viser hvorledes den allerede beskrevne væske-gass separator 10 og det flytende lagringsfartøy 80 kan benyttes i kombinasjon for å oppfange, samle og lagre olje og gass som strammer ukontrollert fra en- brønnutblåsning på havbunnen.

Som vist på fig. 5, er separatoren 10 for væske-gass innsatt på innsiden av det flytende lagringsfartøy 80. Luft opptar rommet i fartøyet 80,bortsett fra vannsjiktet på i nn si deri, g runn et innretningens vannf ortrengning. En wire 140 strekker seg fra toppen av hvert ben 23 gjennom en pakning 142, over en trinse 144 til heiseanordningen 146.

Før innretningen kommer frem til operasjonsstedet, anbringes tre tunge forankringer med bøyer i ens avstand rundt utblåsningen, av et vanlig fartøy for offshore forankring.

Slepebåten som tauer innretningen nærmer seg og forankres til forahkringsbøyen motstrørns fra utblåsningen og forkorter slepetrossen 150 for å holde innretningen omtrent 67 m borte fra utblåsningen. På dette tidspunkt nærmer to ytterligere sl epe/arbei dsbåter rned hekkvinsjer seg innretningen, tar opp innhalingsliner og forbinder dem til to ytterligere f ortøyningsbøyer.- Disse slepebåter . beveger seg -deretter bort fra innretningen og fortøyer til de resterende forankringsbøyer. Innretningen er dermed under positiv posisjoneringsstyring ved hjelp av de tre slepebåt-vinsjer.

Separatoren 10 frigjøres deretter fra det flytende lagringsfartøy 80 ved å senke fartøyet 80 idet ballastkamrene 85 fylles inntil separatoren 10 flyter fritt på innsiden

av fartøyet 80 og slepesikringene (ikke vist) åpnes. Far-tøyet 80 ballasteres deretter til minimal dypgang (maksimalt fribord) ved å pumpe ut ballastvann fra kamrene 85. På samme tid ballasteres separatoren 10 som flyter på innsiden av fartøyet 80 til dets neddykningsvektmodus- (kontrollert negativ oppdrift) og senkes ved hjelp av tre hydrauliske heiseanordninger 146 og liner 140.

Separatoren senkes inntil den er nær, men over sjøbunnen. Under senkningen pumpes trykkluft inn i beholderen 30 for å opprettholde konstant oppdrift ved hjelp av separatorens frie volum. Luften pumpes inn- gjennom den åpne ventil 151 til ledningen 153 som bringer den til ledningen 109 og slangen 72. Ventilen 110 er lukket under nedsenkning av separatoren 10. Trykkluften strammer gjennom rørforbindelsen 71 til ornløpsledningen 157 som inneholder en ti 1bakeslagsventi 1 159, inn i beholderen 30. Luften kan ikke innfores gjennom ventilen 54/da flottøren 58 befinner seg i vann og den oppadrettede, kraft som virker fra denne mot den tilkoplede mekanisme, lukker ventilen 54 under nedsenkning av separatoren.

Under den positive styring av de.tre slepébåts-vinsjer og med alle ventiler og styringer innstilt for automatisk drift, beveges fartøyet 80 over utblåsningen. Under forutsetning av at utblåsningen brenner, beveges fartøyet 80 under sikringstiltak direkte inn i flammen og det "kokende området" med kun lite tap av oppdrift.

Vann kan sprøytes på fartøyet 80 fra sprøytemunnstykker om bord eller fra et nærliggende skip, selv om dette ikke er betraktet å være nødvendig da ilden automatisk vil gå

ut når gass og olje oppfanges av innretningen.

Fartøyet 80 som har større diameter, vil starte

å oppsamle gass på undersiden før separatoren 10. -Så snart denne gass bygger opp trykket til 6,9 kPa, vil reduksjons-v en ti len 126 utlufte gass gjennom ledningen .112 for avbrenning.

■Re du k s j on s ven ti 1 en settes til å åpne ved 6,9 kPa og lukke ved 3,4 kPa. Under antagelse av at det foreligger mer gass enn denne ventil og ledningen har kapasitet til, vil de fire ytterligere utluftningsåpninger 97 som strekker seg gjennom den doble vegg med ventilen 98, automatisk åpne til utsiden.

Når separatoren 10 beveges over utblåsningen, vil gass og olje oppfanges i fartøyet 12 og det vil automatisk virke som en gass-væske separator, idet gass ved dette dybde-trykk, vil bevege seg opp gjennom slangen 72 for brenning.

Med fartøyet 80 i det vesentlige sentrert over utblåsningen, er separatorens stilling sikret og om nødvendig justert ved hjelp av vinsjlinene fra de tre slepebåter. Sikring .av stillingen kan utføres enten ved hjelp av dykker- observasjon eller sonarinnretninger plassert i.egnet radius fra utblåsningen før ankomst av innretningen.

Med sikret stilling, senkes separatoren 10 som nå

er i drift, over utblåsningen inntil den'hviler på sine tre ben 23. Etter kontakt med sjøbunnen, åpnes fyllingsventilene og de hule ben 23 fylles, noe som gir en total negativ oppdri.ft på omtrent 37,8 MN ifølge utførelsen i det følgende eksempel. Heiselinene 140 slakkes for å tillate utvidet bevegelse av fartøyet 80 under ulike havforhold. Innretningen er-nå

fullt bruksklar og ventilen 98 må lukkes.

Ytterligere forankringsliner og ankre kan nå plasseres og forbindes med hengerne som er del av posi-sjoneringslinene 150. Hver posisjoneringstaubåt kan deretter fjernes og erstattes av fortøyningsliner.

Ettersom olje bygger seg opp i separatoren 10 (omtrent 2000 fat) vil den stige i oljeslangen 53 til far-tøyet 80 for olje, gass og vann lagring/separering. Denne bevegelse av olje vil akselerere ved at noe væskeformet gass omgjøres til gass etter som trykket faller i slangen 53 (reduksjon av vann trykk et). I tilfelle gassen i en spesiell utblåsning ikke er tilstrekkelig til å bevege oljengjennom oljeslangen hurtig nok, kan gass innføres fra beholderen 30 i separeringsbeholderen^12til oljeledningen 47 ved hjelp av

en ledning som ikke er vist og med fjernbetjening av en ventil i denne. Denne ventil kunne understøttes av en manuelt (dykker) operert ventil. Både høytrykksgassen. fra separeringsbeholderen. 12 og 1 avtrykksgassen fra fartøyet 8 utluftes gjennom ledningene 122 og 112 og brennes. Den oppfangede olje akkumuleres i fartøyet 8 (opp til 140 000 fat ifølge det følgende eksempel) og den kan enten brennes med brennere om bord eller pumpes til en transportlekter eller lite tankskip gjennorn et flytende lossesystern med slanger.

Etter at utblåsningen er stanset, trekkes separatoren 10 tilbake ved å reversere nedsenkningsprosedyren

(og festes i fartøyet 8. Innretningen taues deretter tilbake til dens lagringssted.

Eksempel

En væske-gass separator 10 som vist på fig. 1 og 2 kan ha en beholder 12 med diameter 15 m og med en beholdervegg 14 som er 4,5 m høy og et konisk tak 16. som skråner 22,5°'. Føringsplaten 36 kan ha en diameter på 12 m. Beholderen 30 kan ha en diameter på 3 m og en total høyde på 6 m med halv-parten av høyden under det koniske tak. Flottør!egemene 19 kan ha en diameter på 2,4 m. Benene 23 kan h-a en diameter på 2,4 m og en lengde på omtrent 15 rn og de kan være anordnet ' på en sirkel med diameter 45 m for å unngå ødeleggelse på havbunnen. Væske-gass separatoren kan ha en neddykket vekt ved nedsenkning på 4,0 MN og en neddykkingsvekt på 37,8 MN under drift.

Det flytende lagringsfartøy 80 kan ha en indre diameter i den vertikale vegg 84 på 48 rn og veggen 84 kan være 15 m høy. Olje kan lagres i fartøyet inntil en dybde på 12 m fra veggens topp 89 og strekker seg nedover til 3 m over veggens bunn 88. Fartøyet kan på denne måte lagre omtrent 140 mill. fat olje. Fartøyet kan ha et første posi-sjoneringsfribord på 5 rn uten gasstrykk i fartøyet<p>g et fribord på 3m under drift med 6,9 kPa gasstrykk i fartøyet.

Høytrykksgasslangen 72 kan ha en diameter på

200 mm. Olje- og- 1 a vtr y kk sga s sl an g en 53 kan ha en -diameter på 305 mm og røret 102 kan ha en diameter på 1,2 m.

Den forangående detaljerte beskrivelse er kun gitt for å forenkle forståelsen og ingen unødvendige begrensninger'bør trekkes på grunnlag av denne, da modifikasjoner vil være n a t u r J ly u f o r f a g f o 1 k .

Claims (11)

1. l/æske-gass separator for bruk v/ed offshore opp-fangning na? r hav/bunnen av/ ukontrollert utstrømning av/ olje med oppløst gass under høyt trykk og som frigjøres fra oljen, karakterisert v/ed at en .separeringsbeholder omfatter en kappe med en i det v/esentlige åpen bunn, idet kappen omslutter eller omgir et v/olum fra kappens topp til den åpne bunn, en gassfjerningsledning som står i forbindelse med en. åpning i den øv/ re del av/ kappen, hvorigjennom utskilt gass selektivt kan fjernes fra beholderen, en oljeopptaksledning med en nedre ende på innsiden av kappen og i det vesentlige under gassåpningen og som strekker seg oppad gjennom kappen, en ventil i ' gassf j erningsl edningen for regulering-av gassfjerningen slik at skillet mellom olje og gass i beholderen kan opprettholdes innenfor en fastlagt vertikal avstand over den nedre ende av oljeopptaksledningen og anordninger festet til beholderen for å holde beholderen nær sjøbunnen over en kilde med ukontrollert utstrømning av olje som inneholder oppløst gass.

2. Separator ifølge krav 1, karakterisert ved -at den har en i det vesentlige horisontal føringsplate under og i avstand nedenfor den nedre ende av- oljeopptaksledningen.

3 Separator ifølge krav 2, karakterisert ved at føringsplaten er anordnet over beholderens åpne bunn. A.

Separator ifølge krav 1, karakterisert ved at anordningen som holder beholderen nær sjøbunnen,- omfatter ben som kan strekke seg til sjøbunnen når beholderen befinner seg i stilling over en kilde med ukontrollert ut- . strømning av olje og gass.

5. Separator ifølge krav 4, karakterisert ,tved at den har vertikale støtteben som strekker seg nedad fra i det minste noen av til beholderen anordnede rørformede legemer..

6. Separator ifølge krav 1, karakterisert v/ed at beholderen omfatter en gassmottaksbehol der som er anordnet sentralt og strekker seg over toppen av/ beholderen.

7. Separator ifølge krav/ 6, karakterisert v/ed at gassmottaksbeholderen har en sylindrisk v/egg sorn strekker seg gjennom beholderens topp, og et tak som holdes av/ v/eggen.

8. Separator ifølge krav/ 7, k a r a k t e r i s e r , t. v/ed at den har en føring splate anordnet under be holde r v/eggen.

9. Separator ifølge krav/ 7, karakterisert v/ed at åpninger tillater olje og gass å strømme fra utsiden av/ den sylindriske v/egg til innsiden av beholderen.

10. Offshore lagringsinnretning for olje, karakterisert v/ed at den omfatter et flytende lagrings-fartøy med en under normal bruk alltid positiv/ oppdrift omfattende en kappe med i det v/esentlige åpen bunn som omslutter og omgir et v/olurn fra kappens topp til densåpne bunn, en ledning for lev/ering av/ en blanding med olje og gass til lagringsfartøyets indre, en ledning for fjerning. av/ olje fra fartøyets indre med fartøyet flytende på v/annet og inneholdende et sjikt med olje som flyter på «annet og gass. ov/er oljesjiktet, .og en ledning for fjerning av/ gass fra fartøyets indre.

11. Innretning for separering, oppsamling og lagring av/ væske-gass offshore, karakterisert v/ed en kombinasjon av/ et flytende lagringsfartøy med en under normal bruk alltid posistiv oppdrift omfattende en kappe med i det vesentlige åpen bunn som omslutter og omgir et volum fra kappens topp til den åpne bunn, en ledning for levering av en blanding med olje og gass til 1agringsfar tøyets indre, en ledning for fjerning av olje fra fartøyets indre med fartøyet flytende på vannet og inneholdende et .sjikt med olje som flyter på vannet og gass over oljesjiktet, og en ledning for fjerning av gass fra fartøyets indre og en separerings beholder for væske-gass, omfattende en kappo med en i det vesentlige åpen bunn som omslutter og omgir et volum fra kappens topp til dens åpne bunn, en gassfjerningsledning som står i forbindelse med en åpning i kappens øvre parti hvorigjennom separert gass selektivt kan- trekkes ut fra beholderen og leveres til en overføringsanordning på det flytende lagringsfartøy, en ventil i gassfjerningsledningen for å regulere fjerningen av gass slik at skillelinjen mellom olje og gass i fartøyet kan opprettholdes innenfor en fastlagt vertikal avstand over den nedre ende av oljefjerningsledningen og en ol j efj erningsl edning rned en nedre ende på innsiden av kappen og i det vesentlige under gassåpningen og som strekker seg oppad gjennorn kappen og står i forbindelse med lagringsfartøyets indre.