DE1961343C3

DE1961343C3 - Verfahren und Vorrichtung zur kusten nahen Erdolproduktion

Info

Publication number: DE1961343C3
Application number: DE1961343A
Authority: DE
Inventors: Alan Mark Potomac Bieber; Bruce John Rockville Wooden
Original assignee: Ocean Systems Inc
Current assignee: Ocean Systems Inc
Priority date: 1968-12-16
Filing date: 1969-12-06
Publication date: 1973-09-13
Also published as: US3608630A; FR2026277A1; NL6917406A; DE1961343B2; DE1961343A1; GB1296699A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur küstennahen Erdölproduktion, bei dem mindestens eine

schwimmfähige Ölproduktions-Vorrichtung nahe dem Meeresboden vorgesehen ist, die ein Kontrollsystem aufweist, wobei Öl aus mindestens einer Bohrung unter dem Meeresboden gefördert und in die Vorrichtung transportiert, in der Vorrichtung Gas von dem

zugeführten Öl abgebrennt und das entgaste Öl aus der Vorrichtung herausgefördert wird und diese Verfahrensschritte von der Meeresoberfläche mittels des Kontrollsystems in di-r Vorrichtung kontrolliert werden

Es wurde bereits ein Verfahren zur küstennahen Erdölproduktion beschrieben (The Oil and Gas Journal, 5. August 1968, S. 94 bis 96), bei dem eine schwimmfähige Ölprodktions-Vorrichtung nahe dem Meerseboden vorgesehen ist, die ein Kontrollsystem

aufweist, und wobei Öl aus mindestens einer Bohrung unter dem Meeresboden geföid^rt und in die Vorrichtung transportiert, in der Vorrichtung Gas vpn dem zugeführten öl abgetrennt und das entgaste Öl aus der Vorrichtung herausgefördert wird. Das bekannte Verfahren umfaßt noch einen weiteren Verfahrensschritt, der darin besteht, daß die letztgenannten Verfahrensmaßnahmen von der Meeresoberflache aus kontrolliert werden.
Bei dem bekannten Verfahren ist mindestens einer Bohrung mindestens eine schwimmfähige Ölproduktions-Vorrichtung zugeordnet. Auf einem unter Wasser liegenden Erdölfeld mit einer Vielzahl von Bohrungen sind mehrere Ölproduktions-Vorrichtungcn erforderlich. Die diesen Vorrichtungen zugeordneten Leitungen, Trennvorrichtungen usw. können durch Kontrolle der einzelnen Verfahrensschritte allein nicht koordiniert werden. Ein Verfahrensschritt, der garantiert, daß Wasser aus der Vorrichtung entfernt werden kann, ist bei dem bekannten Verfahren nicht vorgesehen.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren so auszubilden, daß eine kontrollierte Förderung des Öls, sein Transport und die Trennung des Gases vom Öl unter Koordinierung der einzelnen Verfahrensschritte garantiert sind. Diese Aufgabe wird im wesentlichen dadurch gelöst, daß das öl aus den Bohrungen von den Bohrlochköpfen über Zuleitungen zu der Vorrichtung hin transportiert und ein unter Druck stehendes Gas in die Vorrichtung eingeführt wird und sämtliche Verfahrensschritte von der Meeresoberfläche aus mittels des Kontrollsystems in der Vorrichtung gesteuert werden.

Dank der erfindungsgemäß an der Meeresober-

fläche vorgenommenen Steuerung neben der bekann- an dei Oberfläche angeordnete Energie- und Steuerten Kontrolle der einzelnen Verfahrensschritte ist einrichtunn zur Betätigung der in dem Gehäuse beeine dem Verfahren förderliche Koordinierung der findlichen" Einrichtungen. In Ausgestaltung dieser Tiiiigkeit der Bohrlochköpfe mit dem Transport des Einrichtung können ferner mit Leitungen in Verbin-Öls zur Öl-Gas-Trennung gewährleistet. In bisher 5 Cung stehende Bohrlochkopf im Gehäuse sowie bei nicht bekannter vorteilhafter Weise ermöglicht das mehreren Leitungen, die ein Gehäuse mit mehreren unter wruc; stc.ert^e vjas, das Wasser aus der Vor- Ölquellen verbinden, ein Verzweigungssiiick in den richtung ;ierauszudrückcn und die Vorrichtung tmk- Leitungen mit einer Einrichtung zum Transport des ken /u halten. q\_s _aus ^_cm Verzweigungssiiick in die Ablrennein-

In vorteilhafter Weiterausbildung des Verfahrens io richtunt> und schließlich'" ein untergetauchter Ölwird als eingeführtes Gas ein nicht oxydierendes Gas speicherbehälter und Leitungen /um Verbinden des in einer solchen Menge verwendet, daß der Partial- Speicherbehälters mit dem Gehäuse vorgesehen sein, druck des Sauerstoffs unter 5 "/u gehalten wird. Hier- Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindlich wird einer Explosionsgefahr in der Vorrich- dun» ist in den Fieuren schematisch dargestellt. Es ti hi>. vorgebeugt. ₁₅ -_/c\^

lim den vorstehenden Verfahrensschritt wesentlich Fig. I die gesamte Vorrichtung in Verbindung mit

zu vereinfachen, sieht die F:rfindung vor, daß das einem Öltanker und

eingeführte Gas ein vorher von dem öl in der Vor- Fig.? ein Gehäuse m^:- Blick auf im Gehäuse an-

richtung abgetrenntes Gas ist. geordnete Einzelvorrichtur.gen.

Die Erfindung sieht ferner vor, daß zusätzlich ein 20 Die in den Figuren mit 10 bezeichneten schuimmvon der Produktionsvorrichtung get.ennter unterge- fähigen Gehäuse einer Ölproduktions-Vorrichtung t:u:chter Speicherbereich in der Nähe des Meeresbo- sind mittels Mantelrohren 11 im Meeresboden (i verdcns vorgehesen wird und daß das in der Produk- ankert. Das Gehäuse 10 ist über Zuleitungen 12 mit lionsvorrichtung abgetrennte öl von dieser in die einer oder mehreren Ölquellen bzw. Bohrungen H' Speicherzone gefördert wird. 25 verbunden. Jede Leitung 12 endet in einem Verzwei-

Durch dieses Verfahrensmerkmal kann die Kapa- gungsstück 14 innerhalb des Gehäuses. Die bei den /ität der Vorrichtung in vorteilhafter Weise erweitert Quellen angeordneten Bohrlochköpfe 13 können von v.irden. einfachem Aufbau sein. Dies ist möglich, weil ein

Zwecks. Verkleinerung der Gesamtabmessungcn Kontrollsystcm .S' verwendet wird, das innerhalb jedes Ivi mehreren untergetauchten Ölproduktions-Vor- 30 Gehäuses angeordnet ist. Jedes Gehäuse enthält eine richtungen, die jeweils mit mehreren vor der Küste Trenneinrichtung 16 zum Abtrennen des Gases \on befindlichen Bohrungen verbunden sind, wird das dem eintretenden Öl. Ein Teil des abgetrennten Ga-Verfahren in vorteilhafter Weise derart abgewandelt, ses wird vorzugsweise in die Gehäuse 10 eingeführt, daß ein gemeinsamer untergetauchter Speicherbe- um dort eine nicht explosive Atmosphäre aufrechtzureich vorgesehen ist und daß das in den einzelnen 35 erhalten. Dies geschieht, indem e'ne ausreichende Produktionsvorrichtungen abgetrennte Öl von jeder Menge von Gas eingeführt wird, so daß der Sauerdcr Produktionsvorrichtungen in den Speicher- stoff'Partial-Druck unter 5" 0 gehalten wird. Solange bereich gefördert wird. der Sauersloff-Partial-Druck in einer Höhe unterhalb

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur 5" ο liegt, arbeitet das System ohne Feuer- oder küstennahen Erdölproduktion aus mindestens einem 40 Explosionsgefahr. Die Atmosphäre kann durch eine untergetauchten schwimmfähigen Gehäuse, das in Atmosphären-Kontrolleiniichtung 18 beeinflußt werder Nähe des Meeresbodens angeordnet und dort den, die Filter, Ausfällapparate, Naßreiniger, Brenverankert ist, mindestens einer Leitung zur Verbin- ner, Absorptionsmittel, Ventilatoren, Gasgeneratodung des Gehäuses mit mindestens einer Ölquelle ren, Gasanalyseneinrichtungen usw. aufweist. Die zum Transport des Öls von der Quelle in das Ge- 45 Atmosphären-Kontrolleinrichtung 18 kann auch Mithäuse, einer Abirenneinrichtung in dem Gehäuse tel zur Regulierung des Gesamtdrucks innerhalb der zum Abtrennen des Gases von dem hindurchströ- Kapsel enthalten. Wenn gewünscht, kann ein andemenden Öl und einer Einrichtung, um das entgaste res nicht oxydierendes Gas in die Kapsel einge-Öl lus dem Gehäuse herauszufordern. bracht werden, um den Sauerstoff-Partial-Diuck zu

Es ist bereits eine Vorrichtung zum Fördern von 50 steuern und Wasser zu entfernen und somit das Ge-Öl aus Unterwasserquellen vorgeschlagen geworden häuse im wesentlichen trocken zu halten, (deutsche Offenlegungsschrift 1 947 998), die aus Das übrige abgeschiedene Gas aus der Trenncin-

mindestens einem in der Nähe des Meeresbodens an- richtung 16 wird durch eine Abfackelleitung Γ an die geordneten, dort verankerten Gehäuse besteht, die Wasseroberfläche gebracht und dort abgefackelt oder ferner mindestens eine Leitung zur Verbindung des 55 für einen nicht gezeigten Stromerzeuger verwendet. Gehäuses mit mindestens einer Ölquelle zum Trans- der in einer Boje B angeordnet sein kann, port des Öls von der Quelle in das Gehäuse, eine Ab- Vorzugsweise wird das Öl. nachdem das Gas min-

trenneinrichtung in dem Gehäuse zum Abtrennen des destens teilweise daraus abgeschieden ist, von dem Gases von dem öl und eine Einrichtung zum Heraus- Gehäuse 10 durch Leitungen 20 zu einem gemeinsafördern des entgasten Öls aus dem Gehäuse aufweist. 60 men untergetauchten ölspeicherbehälter 22 transpor-

In Verbesserung dieses älteren Vorschlags sieht tiert. Der Speicherbczälter 22 wird periodisch in die Erfindung ncae und vorteilhaft ausgebildete Vor- einen Tanker V entleert durch eine Entladcleitung richtungen vor, die auch zur Durchführung des vor- 24, die von der Boje B getragen wird, liegenden Verfahrens eingesetzt werden können. An der Wasseroberfläche angeordnete Energiever-

Diese Vorrichtungen umfassen nach weiteren Kenn- 65 sorgungs- und Steuereinrichtungen stehen zwecks zeichen der Erfindung im wesentlichen eine Einrich- Kontrolle und Steuerung der Einrichtungen 16 und tung zur Kontrolle und Steuerung des Druckes und 18 mit dem Gehäuse durch geeignete Kabel (nicht Sauerstoffgehaltes innerhalb des Gehäuses und eine gezeigt) von der Boje B aus in Verbindung.

Gemäß der Erfindung ist ein küstennahes Verfahren zur Produktion von Öl aus mindestens einer Unterwasserquclle mittels einer auftriebsfähigen Ölproduktionseinrichtung geschaffen. Das öl wird aus der Quelle abgezogen und strömt in die Produktionsvorrichtung. Das Gas wird mindestens teilweise von dem Öl innerhalb der Produktionsvorrichtung getrennt. Daraufhin wird das öl zu einem untergetauchten Speicherbereich gebracht und von dort in einen Tanker gefördert. Über einem unter Wasser liegenden ölfeld sind mehrere Ölproduktions-Vorrichtungcn vorgesehen sowie zusätzlich ein untergetauchter ölspeicher. Das Öl kann dann, nachdem das Gas mindestens teilweise in der Produktionsvorrichtung abgeschieden wurde, in die Speicher gebracht werden, bevor es zur Küste transportiert wird.

Vorzugsweise wird ein unter Druck stehendes, nicht oxydierendes Gas in die Vorrichtung eingeführt, um das Wasser daraus zu entfernen und die Vorrichtung im wesentlichen trocken zu halten. Um eine nicht explosive Atmosphäre innerhalb der Vorrichtung zu schaffen, soll das eingeführte Gas nicht 5 oxydierend sein und soil in ausreichender Menge eingeführt werden, um den Partialdruck des Sauerstoffs innerhalb der Einrichtung unter 5%> zu halten. Vorzugsweise wird das eingeführte Gas aus dem öl abgeschieden, das in die Vorrichtung strömt.

ίο Mit dem Verfahren und der Vorrichtung gemäß der Erfindung kann in wirtschaftlicher Weise Erdöl von Stellen, die von der Küste entfernt liegen, produziert werden, ohne daß wesentliche Einflüsse durch die Witterung oder den Schiffsverkehr erfolgen, weil der Produktionsbereich untergetaucht ist. Aus dem gleichen Grund treten keine das Landschaftsbild beeinträchtigenden Probleme auf, die mit Obcrflächenplattformen verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur küstennahen Erdölproduktion, bei dem mindeste:::» eine schwimmfähige ÖI-produktions-Vorrichtung nahe dem Meeresboden vorgesehen ist, die ein Kontrollsystem aufweist, wobei Öl aus mindestens einer Bohrung unter dem Meeresboden gefördert und in die Vorrichtung transportiert, in der Vorrichtung Gas von dem zugeführten Öl abgetrennt und das entgaste Öl aus der Vorrichtung herausgefördert wird und diese Verfahrensschritte von der Meeresoberfläche mittels des Kontrollsystems in der Vorrichtung kontrolliert werden, dadurch gekennzeichnet, daß Öl aus den Bohrungen von den Bohrlochköpfen über Zuleitungen zu der Vorrichtung hin transportiert und ein unter Druck stehendes Gas in die Vorrichtung eingeführt wird und sämtliche Verfahrensschritte von der Meeresoberfläche aus mittels des Kontrollsystems in der Vorrichtung gesteuert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als eingeführtes Gas ein nicht oxydierendes Gas in einer solchen Menge verwendet wird, daß der Partialdruck des Sauerstoffs unter 5 " ο gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eingeführte Gas ein vorher von dem Öl in der V ,rricht "nii abgetrenntes Gas ist.

4. Verfahren nach Anspr ch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein von der Produktionsvorrichtung getrennter untergetauchter Speicherbereich in der Nähe des Meeresbodens vorgesehen wird und daß das in der Produktionsvuiiichtuiig abgcticniiic öi von dieser in die Speicherzone gefördert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem mehrere untergetauchte Ölproduktions-Vorrichtungen vorgesehen sind, die jeweils mit mehreren vor der Küste befindlichen Bohrungen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein gemeinsamer untergetauchter Speicherbereich vorgesehen ist und daß das in den einzelnen Produktions-Vorrichtungen abgetrennte Öl von jeder der Produktions-Vorrichtungen in den Speicherbereich gefördert wird.

6. Vorrichtung zur küstennahen Erdölproduktion aus mindestens einem untergetauchten schwimmfähigen Gehäuse, das in der Nähe des Meeresbodens angeordnet und dort verankert ist, mindestens einer Leitung zur Verbindung des Gehäuses mit mindestens einer Ölquelle zum Transport des Öls von der Quelle in das Gehäuse, einer Abtrenncinrichtung in dem Gehäuse zum Abtrennen des Gases von dem hindurchströmenden öl und einer Einrichtung, um das entgaste öl aus dem Gehäuse herauszubcfördern, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (18) zur Kontrolle und Steuerung des Druckes und Sauerstoffgehalts innerhalb des Gehäuses (10) und eine an der Oberfläche angeordnete Energie- und Steuereinrichtung zur Betätigung der in dem Gehäuse (10) befindlichen Einrichtungen (16,18).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (10) Bohrlochköpfc (13) enthält, die mit Leitungen (12) in Verbindung stehen.

K. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der das Gehäuse mit mehreren Ölquellen durch jeweils mehrere Leitungen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (12) mit einem Verzweigungsstück (Ϊ4) in dem Gehäuse (10) verbunden sind und eine Einrichtung zum Transport des Öls aus dem Verzweigungssiiick (14) in die Abtrenneinrichiung (16) vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen untergetauchten Ölspeicherbehälter (22) und Leitungen (20) zum Verbinden des Speicherbehälters mit dem Gehäuse (10).