DE69200182T2 - Offshore-Lagereinrichtung. - Google Patents
Offshore-Lagereinrichtung.Info
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Description
- Diese Erfindung betrifft Offshore-Lagereinrichtungen und Vorhäfen für Supertanker, und genauer betrifft sie das Lagern von Kohlenwasserstoffen in unter dem Meeresboden befindlichen Kavernen, die Teil einer Lagereinrichtung und eines Vorhafens sind.
- Die Lagerung von Kohlenwasserstoffen in natürlich auftretenden, konventionell herausgetriebenen, oder ausgesolten unterirdischen Hohlräumen ist bekannt. Im allgemeinen wird der unterirdische Hohlraum vollständig mit Kohlenwasserstoffen und einer nicht mischbaren Verdrängungsflüssigkeit, wie z.B. gesättigter Sole, gefüllt. Die Kohlenwasserstoffe und die nicht mischbare Verdrängungsflüssigkeit werden innerhalb des Hohlraumes in getrennten Phasen aufgenommen. Falls es erwünscht ist, zusätzliche Kohlenwasserstoffe in den Hohlraum einzuleiten, wird gleichzeitig ein entsprechendes Solevolumen abgewgen. Falls es umgekehrt erwünscht ist, Kohlenwasserstoffe aus dem Hohlraum abzuziehen, werden diese durch ein entsprechendes Solevolumen, das gleichzeitig in den Hohlraum eingeleitet wird, aus diesem verdrängt. Solche Onshore-Lagersysteme und -verfahren sind allgemein anerkannt.
- In den meisten Fällen wurden Salzspeicherkavernen als der unterirdische Hohlraum benutzt. Eine Kaverne wird in einem Salzdom oder -flöz mittels eines Laugeverfahrens ausgebildet. Gewöhnlich wird in die lösliche Salzformation gebohrt, und Sole wird durch Aussolen gewonnen, wie in der Technik bekannt ist. Es werden zweifache Fluiddurchlässe in die Kaverne vorgesehen, so daß eine an der Oberfläche befindliche Fluidhandhabungsanordnung dafür sorgen kann, daß Sole in und aus dem unteren Bereich der Kaverne gepumpt und dann Kohlenwasserstoffe von dem oberen Bereich abgezogen werden können. Dem Speicher werden Kohlenwasserstoffe zugeführt, indem die Kohlenwasserstoffe unter einem Druck in die Kaverne gepumpt werden, der ausreicht, um die darin befindliche Sole zurück zu der Oberfläche zu verdrängen. Die verdrängte Sole wird auf dem Bodenpegel in einem Soleteich oder -speicher gehalten, und sie wird dann der Salzkaverne zurückgeführt, um das Solevolumen aufzufüllen, wenn Kohlenwasserstoffe abgezogen werden. Es muß Vorsorge getroffen werden, daß die Sole inner- und außerhalb der Kaverne immer mit Salz gesättigt ist, um ein Vergrößern der Solekaverne zu verhindern.
- Die Erschließung großer Offshore-Ölreserven und das Entladen von ULCC-Riesentankern oder Supertankern an Vorhäfen hat zu vielen Problemen bezüglich des Transports und der Lagerung der Kohlenwasserstoffe geführt. Typischerweise werden die zu erzeugenden oder abzuladenden Kohlenwasserstoffe zu einem Küstenhafen mittels Pipeline oder Leichtern (Lastkahn oder ein anderes kleines Schiff) transportiert. Die sich von dem Vorhafen zur Küste erstreckende Pipeline ist oft viele Meilen lang, und sie muß eine ausreichende Kapazität haben, um die Durchflußmenge von Rohöl, das von dem Supertanker entladen wird, zu bewältigen. Supertanker pumpen typischerweise bis zu 100000 Barrel (1 Barrel 159 Liter) Rohöl pro Stunde aus ihren Tanks zu einer Offshore-Plattform, wo das Rohöl in die sich zur Küste erstreckende Pipeline gelangt. Damit die Pipeline eine ausreichende Kapazität hat, um 100000 Barrel Rohöl pro Stunde von dem Supertanker zu entladen, kann eine Mehrzahl großer Pipelines mit einem Durchmesser von manchmal 52 inch (1 inch 2,54 cm) und mehr erforderlich sein, um für eine ausreichende Kapazität zu verfügen, um den Supertanker bei dieser Durchflußmenge zu entladen. Diese großen Pipelines sind kostspielig, und oft haben sie einen Preis in der Größenordnung von Millionen bis Milliarden US-Dollar. Somit sind die Pipelines zur Küste für einen Großteil der Kosten für den Bau von Vorhäfen für Supertanker verantwortlich. Offensichtlich hängen diese Kosten direkt von der Entfernung des Vorhafens zur Küste ab.
- Es wurden Studien zur technischen Durchführbarkeit des Gebrauchs eines unterirdischen Rohöl-Speichers für einen Vorhafen durchgeführt. Es sei verwiesen auf "Offshore-Terminal with Underground Storage at Sea" von P.C. Relotius, H. Lorenzen und H. Kaundinya, veröffentlicht im Oil Gas European Magazine, Vol. 11 auf den Seiten 39-45, November 1977, siehe ferner US-A-3 438 203. Obschon in der Vergangenheit Unterwassertanks für die Lagerung von Kohlenwasserstoffen in Betracht gezogen wurden, neigen solche Tanks dazu, unter dem Wasserdruck zu kollabieren, und sie verursachen schwerwiegende Wartungsprobleme. Bei unter der Oberfläche liegenden Kavernen am Meer ergibt sich das Problem, wie die erforderliche Verdrängungsflüssigkeit zu lagern ist. Die vorliegende Erflndung überwindet diese Nachteile der bekannten Technik.
- Natürliche Unterwasser-Soleteiche treten in vielen Teilen der Welt auf, insbesondere im Roten Meer und im Golf von Mexico. Solche Unterwasser-Soleteiche wurden als Quellen für Elemente wie z.B. Iod und Brom und als Quellen für gelöstes Erdgas untersucht. Bei der vorliegenden Erfindung wird entweder von einem bestehenden Unterwasser-Soleteich Gebrauch gemacht, oder es wird ein neuer Unterwasser-Soleteich (oder ein Teich einer anderen Flüssigkeit) geschaffen, um für das Lagern von Verdrängungsflüssigkeit zum Gebrauch bei absenkenden Unterwasser-Speicherkavernen für Kohlenwasserstoffe zu sorgen.
- Die Offshore-Lagereinrichtung und der Vorhafen gemäß der vorliegenden Erfindung beinhalten eine Mehrzahl von unterirdischen Kavernen, die sich unter dem Meeresboden befinden. Eine Offshore-Plattform ist über den Kavernen angeordnet, und sie weist eine Kohlenwasserstoff-Pipeline auf, die sich in jede der Kavernen erstreckt. Eine Durchflußleitung erstreckt sich von der Plattform zu einer oder mehreren Einzelfestmacherstellen zum Verbinden von abladenden oder ladenden Supertankern. Eine Verdrängungsfluid-Pipeline erstreckt sich zwischen den Salzkavernen und einem Unterwasserspeicher, der ein nicht mischbares Verdrängungsfluid, wie z.B. Sole, enthält. Eine Küstenpipeline erstreckt sich von der Plattform zur Küste.
- Wenn Kohlenwasserstoffe von dem Supertanker abgeladen werden, wird ein Teil des Kohlenwasserstoffstromes zu der Küstenpipeline geleitet, wobei der Rest durch die Kohlenwasserstoff-Pipelines in die unterirdischen Kavernen geleitet wird. Wenn die Kohlenwasserstoffe in die Kavernen strömen, wird das nicht mischbare Verdrängungsfluid in die Verdrängungsfluid-Pipeline und den Speicher verdrängt. Wenn anschließend Kohlenwasserstoffe von den unterirdischen Kavernen abgezogen werden, wird das nicht mischbare Verdrängungsfluid von dem Speicher in die unterirdischen Kavernen gepumpt. Somit kann die unterirdische Kaverne als ein Zwischenspeicher für abladende Supertanker oder als ein Langzeitspeicher für Kohlenwasserstoffe jeglicher Quelle dienen.
- Die Kombination einer Lagereinrichtung mit einem Vorhafen hat verschiedene wesentliche Vorteile. Die von den Speicherkavernen aufgebrachte Zwischenlager- oder Stoßkapazität erlaubt es, die größten Supertankern direkt in die Kavernen zu entladen, wobei keine große Pipeline zur Küste erforderlich ist, deren Größe ein Durchflußvermögen gewährleistet, das dem des Supertankers entspricht.
- Ein weiterer Vorteil ist, däß die Kaverne anschließend bei geringen zusätzlichen Investitionskosten weiterhin als eine Lagereinrichtung betrieben werden kann. Andere Vorteile beinhalten geringere Transportkosten als beim Leichtern; verbesserte Umweltsicherheit, da Leichtern entweder vermindert oder ausgeschlossen wird, so daß die Möglichkeit für ein Verschütten beim Umladen abseits der Küste eintritt; unbegrenzte, uneingeschränkte kostenfreie Quelle von Laugwasser, d.h. Salzwasser; unbegrenzte, uneingeschränkte kostenfreie Beseitigung von Sole; unbegrenzter Raum ohne Behinderung der Bevölkerung; minimale Genehmigungsanforderungen; relativ hohe Sicherheit der Anlage; und nahezu keine Landkosten.
- Andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung offenbar.
- Für eine detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, in welchen:
- FIG. 1 ein schematischer Querschnitt des Vorhafens und der Offshore-Speichereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
- FIG. 2 eine schematische Aufsicht auf die unterirdischen Kavernen gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
- FIG. 3 ein schematischer Querschnitt der anfänglichen Auslauganordnung der unterirdischen Kaverne ist; und
- FIG. 4 ein schematischer Querschnitt der endgültigen Anordnung der unterirdischen Kaverne ist.
- Unter anfänglicher Bezugnahme auf die FIG. 1 und 2, beinhalten die Offshore-Lagereinrichtung und der Vorhafen gemäß der vorliegenden Erfindung eine Mehrzahl von unterirdischen Kavernen 10-17, die sich unter dem Meeresboden 18 befinden. Die Anzahl der Kavernen und der Schächte in jeder Kaverne muß ausreichend sein, um der Ablade-Durchflußmenge des Tankers zu genügen. Eine Offshore-Plattform 20 ist auf dem Meeresboden 18 installiert, so däß sie über den unterirdischen Kavernen 10-17 angeordnet ist. Eine Einzelfestmacherstelle 22 ist benachbart der Offshore-Plattform 20 angeordnet, um einen ULCC-Riesentanker oder Supertanker 24 aufzunehmen. Es wird bevorzugt, daß die Offshore-Lagereinrichtung und der Vorhafen in Meeren angeordnet sind, deren Tiefe 26 im Bereich von 100 bis 150 Fuß (1 Fuß 0,3048 m) liegt, was für die größten zu erwartenden Tanker ausreichend ist. Die Tiefe 26 muß für einen Supertanker 24 ausreichend sein und dennoch das Verankern einer Offshore- Plattform 20 an dem Meeresboden 18 gestatten. Eine Durchflußleitung 28 erstreckt sich von der Einzelfestmacherstelle 22 zu der Oberfläche 30 der Offshore-Plattform 20. Auf der Plattform 30 kann eine Zwischenpumpe 32 am Ausläß der Durchflußleitung 28 vorgesehen sein. Die Durchflußleitung 28 und die Zwischenpumpe 32 sind so bemessen, daß sie einer Durchflußmenge von bis zu näherungsweise 100000 Barrel pro Stunde genügen, um den Supertanker 24 zu entladen.
- Die Plattform 20 beherbergt alle Pumpen, einschließlich der Rohwasser-Einspritzpumpen, Öl-/Produkt-Einspritz und -Zwischenpumpen. Die Plattform 20 beinhaltet außerdem die Dieselgeneratoren, den Dieseltank, die Mannschaftsräume und einen Hubschrauberlandeplatz. Die Plattform 20 ist außerdem mit einem Minimum von zwei zweiseitig gerichteten Einzelfestmacherstellen 22 verbunden. Diese letzteren dienen dem Entladen von Supertankern und dem Umladen auf Leichter. Es können zusätzliche Einzelfestmacherstellen hinzugefügt werden, wenn es der Verkehr erfordert. Der Dieseltank wird entfernt, wenn die Kavernenlagerung verfügbar wird.
- Eine Küstenpipeline 34 erstreckt sich von der Oberfläche 30 der Plattform 20 zur Küste. Gleichzeitig mit dem Entladen des Supertankers 24 können Kohlenwasserstoffe kontinuierlich zur Küste durch die Küstenpipeline 34 gepumpt werden. Bei der vorliegenden Erfindung wird in Betracht gezogen, daß die Küstenpipeline 34 einen Durchmesser von 36 inch hat, um einer Durchflußmenge von näherungsweise 40000 Barrel pro Stunde zu genügen. An der Oberfläche 30 der Plattform 20 kann eine Zwischenpumpe 38 vorgesehen sein, um die Durchflußmenge der Kohlenwasserstoffe durch die Küstenpipeline 34 zur Küste aufrecht zu halten. Natürlich versteht sich, daß die Küstenpipeline 34 in Abhängigkeit von der mittleren, zu erwartenden Durchflußmenge für den Transport der Kohlenwasserstoffe durch die Pipeline 34 zur Küste jede beliebige Größe haben kann.
- Der sich vom Abladen des Supertankers 24 ergebende Zwischeniagerungsstrom wird in eine oder mehrere der unterirdischen Kavernen 10-17 eingeleitet, wie z.B. durch eine Bohrschacht- Durchflußleitung 36, die sich von der Oberfläche 30 der Offshore-Plattform 20 nach unten in die unterirdische Kaverne 10 erstreckt. Auf der Oberfläche 30 der Plattform 20 ist außerdem eine Zwischenpumpe 43 vorgesehen, um Kohlenwasserstoffe über den Schacht 36 zu und aus der Kaverne 10 strömen zu lassen. Die Kohlenwasserstoffe in der unterirdischen Kaverne 10 können entweder für eine unbestimmte Zeit gelagert werden, oder sie können nachfolgend über die Küstenpipeline 34 zur Küste transportiert werden, wenn das Entladen des Supertankers 24 beendet ist. Alternativ können die Kohlenwasserstoffe mittels Leichtern zur Küste transportiert werden.
- Der Entwurf der Unterwasserkavernen 10-17 ist ähnlich dem Entwurf, der für strategische Petroleumreserven benutzt wird. Die Kavernen haben ein Volumen von näherungsweise 11 10&sup6; Barrel und eine Netto-Kohlenwasserstoffkapazität von 10 10&sup6; Barrel. Eine typische Kaverne hat eine Höhe von näherungsweise 2000 Fuß und einen Durchmesser von Näherungsweise 200 Fuß. Diese Größen variieren in Abhängigkeit von dem Verwendungszweck der Kaverne.
- In die unterirdischen Kavernen 10-17 wird eine nicht mischbare Verdrängungsflüssigkeit 40 eingebracht, um die Kohlenwasserstoffe 42 zu entfernen. Die nicht mischbare Verdrängungsflüssigkeit 40 wird sich nicht mit den Kohlenwasserstoffen 42 mischen, so daß sich die Kohlenwasserstoffe 42 und die nicht mischbare Verdrängungsflüssigkeit 40 innerhalb der unterirdischen Kaverne 10 in getrennte Phasen trennen. Die nicht mischbare Verdrängungsflüssigkeit 40 hat außerdem eine größere Dichte als die Kohlenwasserstoffe 42. Die dichtere, nicht mischbare Verdrängungsflüssigkeit 40 setzt sich am Boden oder unteren Volumen 46 der unterirdischen Kaverne 10 ab, und die Kohlenwasserstoffe sammeln sich an der Oberseite oder im oberen Bereich 48 der unterirdischen Kaverne 10. Diese Trennung in getrennte Phasen erzeugt eine Grenzfläche 44 zwischen den beiden Flüssigkeiten innerhalb der unterirdischen Kaverne 10. Die Kohlenwasserstoffe 42 und die nicht mischbare Verdrängungsflüssigkeit 40 füllen vollständig das Volumen oder den Hohlraum der unterirdischen Kaverne 10, wobei wenn entweder die Kohlenwasserstoffe 42 oder die nicht mischbare Verdrängungsflüssigkeit 40 von der unterirdischen Kaverne 10 entfernt wird (werden), und das jeweils andere Fluid in die unterirdische Kaverne 10 eingelassen wird, um das freigewordene Volumen aufzufüllen.
- Ein weiterer Schacht 52 für die nicht mischbare Verdrängungsflüssigkeit 40 erstreckt sich von der Oberfläche 30 der Plattform 20 nach unten in die unterirdische Kaverne 10 zu einer Stelle benachbart dem Boden 54 der unterirdischen Kaverne 10, um zu gewährleisten, daß sich das untere Ende 56 des Schachts 52 in den unteren Bereich 46 der unterirdischen Kaverne 10 erstreckt. An der Oberfläche 30 der Plattform 20 ist eine Zwischenpumpe 58 vorgesehen, um den Strom der nicht mischbaren Verdrängungsflüssigkeit 40 innerhalb des Schachts 52 zu unterstützen. Eine Verdrängungsflüssigkeit-Pipeline 62 erstreckt sich von der Oberfläche 30 der Plattform 20 zu einem Verdrängungsflüssigkeitsspeicher 50. Der Speicher 50 befindet sich vorzugsweise am Meeresboden 18. Eine versenkbare Förderpumpe 60 ist in dem Speicher 50 oder innerhalb des senkrechten Teils der Pipeline 62 vorgesehen, um die nicht mischbare Verdrängungsflüssigkeit 40 aus dem Inneren des Speichers 50 durch die Pipeline 62 und den Schacht 52 zu dem unteren Bereich 46 der unterirdischen Kaverne 10 zu pumpen. An der Oberfläche 30 der Plattform 20 kann außerdem eine Zwischenpumpe 64 für die nicht mischbare Verdrängungsflüssigkeit 40 vorgesehen werden.
- Das bevorzugte nicht mischbare Verdrängungsfluid 40 ist Sole. Sole ist nicht mit Kohlenwasserstoffen mischbar, und sie ist dichter als Kohlenwasserstoffe. Die Dichte von Rohöl beträgt näherungsweise 0,85, und die Dichte von Sole beträgt näherungsweise 1,2. Diese Nicht-Mischbarkeit und der Dichteunterschied bewirken, daß sich die Sole 40 von den Kohlenwasserstoffen 42 trennt und im unteren Bereich 46 der unterirdischen Kaverne 10 absetzt. Die Kohlenwasserstoffe 42 bewegen sich zu dem oberen Bereich 48 der unterirdischen Kaverne 10 und bilden eine Grenzfläche 44 mit der Sole 40.
- Sole ist auch deshalb das bevorzugte nicht mischbare Verdrängungsfluid 40, weil der Verdrängungsflüssigkeitsspeicher 50 für die Sole eine Vertiefimg im Meeresboden 18 sein kann. Es können natürliche Vertiefungen oder existierende Soleteiche als Speicher 50 für Sole 40 benutzt werden. Alternativ kann eine Vertiefiing im Meeresboden 18 z.B. mittels Saugbaggern ausgebildet werden. Der Speicher oder Soleteich 50 ist vorzugsweise mindestens 10 Fuß tief. Ein Spielraum 66 oberhalb des Solepegels wird bevorzugt, um für eine ausreichende Pufferzone zwischen der Sole 40 und dem Meerwasser 70 zu sorgen. Außerdem wird eine größere Tiefe bevorzugt, um die Fläche des Teiches 50 und somit die Grenzfläche 72 mit dem Meerwasser 70 zu minimieren, um so die von mechanischem Mischen oder Diffusion herrührenden Verluste von Sole 40 in das Meerwasser 70 zu vermindern. Die Sole 40 ist dichter als das Meerwasser 70. Die Dichte von Meerwasser beträgt näherungsweise 1,03, und die Dichte von Sole beträgt näherungsweise 1,2. Somit setzt sich die Sole am Boden 68 des Soleteiches 50 ab, wobei das Meerwasser 70 unter Bildung der Grenzfläche 72 oberhalb der Sole 40 verbleibt. Durch den Dichteunterschied zwischen der Sole 40 und dem Meerwasser 70 bleibt die Schichtform der Grenzfläche 72 erhalten. Außerdem wird durch die Oberflächenspannung zwischen Meerwasser und Sole mechanisches Vermischen minimiert.
- In Israel werden Oberflächen-Soleteiche zur Gewinnung von Solarenergie benutzt. Diese Solarteiche bestehen aus einer Oberflächenschicht aus nahezu frischem Wasser, unter welcher sich gesättigte Sole befindet. Sonne durchdringt das an der Oberfläche befindliche Wasser und erwärmt die Sole auf näherungsweise 200 ºF (93,3 ºC). Die Schichtform der Sole bleibt jedoch aufgrund der höheren Dichte erhalten. Der große Unterschied der Oberflächenspannungen zwischen den beiden Flüssigkeiten verbessert ebenfalls die Schichtbildung. Forschungen haben ergeben, daß die Grenzfläche zwischen Sole und weniger gesättigten Schichten bemerkenswert stabil ist.
- Die versenkbare Förderpumpe 60 ist abgedichtet und benachbart dem Boden 68 des Soleteiches 50 versenkt. Die Pumpe 60 ist nahe dem Boden 68 angeordnet, um dem Mischbereich zwischen dem Meerwasser 70 und der Sole 40 auszuweichen. Der Einlaß der Pumpe 60 befindet sich jedoch oberhalb des Bodens 68, um ein Einpumpen von Sediment in die Pipeline 62 zu verhindern. Die Drehzahl der Pumpe 60 wird auf einem Minimum gehalten, um ein Aufwirbeln des Bodens zu vermeiden. Die Pumpe 60 wird typischerweise auf einem Fundament (nicht gezeigt) auf dem Boden 68 des Soleteiches abgestützt. Die Pumpe 60 ist gut abgedichtet, und normalerweise wird sie elektrisch von der Oberfläche 30 der Plattform 20 aus angetrieben. Alternativ kann die Pumpe 60 eine in dem senkrechten Teil der zu der Plattform 20 verlaufenden Pipeline 62 angeordnete Pumpe mit senkrechter Welle sein. Dadurch wird das Anordnen der Pumpe 60 am Boden 68 des Soleteiches 50 vermieden.
- Es ist kritisch, däß Öllecks zu dem Meeresboden-Soleteich 50 verhindert werden. Diese können langsam durch Leckage von Öl durch die Kupplungen in die Sole-Pipeline 62 oder durch das Versagen der Sole-Pipeline 62 eintreten, wobei im letzteren Fall die Soleseite vollständig dem Öl ausgesetzt wird. Es werden (nicht gezeigte) Sensoren installiert, um sowohl die langsame Leckage als auch das katastrophale Leck zu erfassen, wobei ESD-Ventile aktiviert werden, um die betroffene Kaverne sofort zu schließen. Auf der Plattform 20 stehen Ölsperren und Auffangsysteme zur Verfügung. Ein Inline-Trenntank könnte ebenfalls angemessen sein.
- Es wird bevorzugt, däß die unterirdischen Kavernen 10-17 Unterwasser-Salzkavernen sind. Salzkavernen werden durch "Auslaugen" eines unterirdischen Salzdomes gebildet, wie z.B. eines Salzdomes 74, wobei Wasser nach unten in den Salzdom 74 gepumpt wird, um Sole zu bilden. Somit hat der Gebrauch von Salzkavernen als unterirdische Kavernen 10-17 den zusätzlichen Vorteil, daß während dem Ausbilden der Salzkaverne eine nicht mischbare Verdrängungsflüssigkeit 40, wie z.B. die bevorzugte Sole, erzeugt wird.
- Bei dem Aufbau der Offshore-Lagereinrichtung und des Vorhafens gemäß der vorliegenden Erfindung ist der anfangs zu bohrende Schacht, z.B. Schacht 36, ein kombinierter Erforschungs- und Produktionsschacht, der von einem (nicht gezeigten) Hubbohrgerät gebohrt wird. Der Bohrkern und die Bohrberichte von diesem Schacht werden Aufschluß über seismische Daten ergeben, und den Nachweis für die Eignung des Salzdomes 74 für Lagerzwecke erbringen. Wenn sich die Eignung des Salzdomes 74 erwiesen hat, wird der erste Schacht 36 in der Lauganordnung fertiggestellt und am Meeresboden 18 mit einem Verschluß versehen.
- Dann wird die permanente Offshore-Plattform 20 erbaut und über der Kaverne 10 ausgerichtet. Die verbleibenden Schächte für die anderen sieben Kavernen 11-17 werden von der Plattform 20 aus gebohrt, falls erforderlich unter Verwendung von Richtbohrern. Alle Schachtköpfe werden bis an die Oberfläche 30 der Plattform 20 durchgeführt, und alle Schachtfunktionen werden von dieser Stelle aus ausgeführt. Das Bohrgerät der Plattform wird zu der nächsten Plattform gebracht und durch eine permanente Arbeitsausrüstung ersetzt.
- Die Kavernen 10-17 werden unter Anwendung des "Laugen-Füllen"-Verfahrens ausgelaugt, welches das Füllen der Kavernen mit Kohlenwasserstoffen 42 erlaubt, während die Kavernen ausgelaugt werden. Dadurch können die Kavernen so früh wie möglich genutzt werden, indem der obere Teil der Kavernen zuerst erschlossen wird. Dieses Verfahren ist geringfügig teurer als das "Laugen-dann-Füllen"-Verfahren, bei welchem die Kavernen 10-17 zuerst fertiggestellt werden müssen, bevor sie mit Kohlenwasserstoffen 42 gefüllt werden. Bei dem letzteren Verfahren kann das Laugen falls erforderlich unterbrochen werden, um die Kaverne zeitweilig mit Kohlenwasserstoffen zu füllen. Die Wahl des Laugverfahrens hängt von der Projektplanung ab. Das "Laugen-Füllen"-Verfahren wurde jedoch den fiühest möglichen Einsatz der Kavernen 10-17 und der Vorhafeneinrichtungen ermöglichen.
- Unter Bezugnahme auf die FIG. 1, 3 und 4 wird eine Unterwasser angeordnete Zwischenlagerungs-Salzkaverne 10 durch Auslaugen von Salz in einem Unterwasser-Salzdom 74 gebildet. Ein Kohlenwasserstoffschacht 52 und ein Soleschacht 36 werden von der Offshore-Plattform 20 in den Salzdom 74 gebohrt. Der Soleschacht 36 beinhaltet einen Hüllenstrang 80, der sich von der Offshore-Plattform 20 zu einer Stelle 46 benachbart dem Boden 54 der Kaverne 10 erstreckt. Der Kohlenwasserstoffschacht 52 beinhaltet zwei Rohrleitungsstränge 82, 83, die sich von der Plattform 20 zu einer Stelle 84 benachbart der Oberseite der Salzkaverne 10 erstrecken. Der Schacht 52 beinhaltet eine Außenhülle 86, durch die sich die Rohrleitungen 82, 83 erstrecken. Die Außenhülle 86 ist bei 88 einzementiert. Außerdem kann für beide Schächte 36, 52 ein unterirdisches Sicherheitsventil 94 installiert werden. Bei den Schächten 36, 52 wird normalerweise eine zuletzt zementierte Hülle benutzt, bei der es sich typischerweise um eine Hülle mit einem Durchmesser von 13 3/8 inch handelt.
- In der Laugkonfiguration wird die Hülle 80 des Soleschachts 36 genau oberhalb der gesamten Kavernentiefe einzementiert. Der Kohlenwasserstoffschacht 52 wird 100 Fuß oberhalb des Kavernendachs 84 einzementiert. Die tatsächliche Tiefe des Kavernendachs hängt von der Geometrie des ausgewählten Salzdomes ab, jedoch wurde eine bevorzugte Position zwischen 1500 und 3000 Fuß unter dem Meeresboden 18 liegen. Der Abstand zwischen benachbarten Kavernen 10-17 wurde für ein Verhältnis von Pfeiler zu Durchmesser von 1,78 sorgen. Die beiden hängenden Rohrleitungsstränge 82, 83 werden in den Schacht 52 eingesetzt, und ein anfängliches Einbringen findet statt, um einen Sumpf bei 96 zu erzeugen, der mit dem Soleschacht 36 in Verbindung steht. Zum Zeitpunkt des Verbindens wird einer der beiden Stränge 82 aus dem Schacht 52 entfernt, und nachfolgend findet Auslaugen statt, indem Meerwasser in einen Schacht eingeleitet wird, und Sole von dem anderen Schacht erzeugt wird; die Sole bildet sich durch das Salz, das sich in dem Wasser löst.
- Die Auslaugrate wird vorläufig als 1,2 10&sup6; Barrel pro Tag gewählt. Dies ist so viel wie bei einer typischen strategischen Petroleumreserve, jedoch sind in diesem Fall aufgrund des Fehlens von Rohwasser- und Soleablagerungsbeschränkungen die Kosten für die Durchflußmenge nur eine Funktion der Pumpen, der Energie und der Rohrleitungen. Da der größte Teil der Leistungsrohre und -pumpen in jedem Fall später benötigt wird, stellt die hohe Rate nur eine marginale Kostensteigerung dar. Bei 1,2 10&sup6; Barrel pro Tag sind 12 Meerwasserpumpen mit 100000 Barrel pro Tag erforderlich. Diese können nach Beendigung des Auslaugens in Ölzwischenpumpen umgewandelt werden. Nach Fertigstellung der Kavernen wird von dem Meeresboden-Soleteich 50 unter Verwendung der Förderpumpen 60 Sole zum Einleiten bei näherungsweise 40000 Barrel pro Stunde erzielt.
- Die bei der Ausbildung der Salzkaverne erzeugte Sole hat näherungsweise das achtfache Volumen der ausgebildeten Kaverne. Somit wird ausreichend Sole erzeugt, um eine Soleteich 50 mit dem siebenfachen Verdrängungsbedarf der Kohlenwasserstoffe innerhalb der unterirdischen Kaverne zu füllen. Falls zum Beispiel 100 10&sup6; Barrel Langzeitspeicher ausgebildet werden, wird ein Überschuß von mehr als 700 10&sup6; Barrel Sole für den Soleteich 50 erzeugt.
- Für die ersten acht Unterwasserkavernen 10-17 besteht die endgültige Anordnung jeder Kaverne aus zwei Schächten, einem Kohlenwasserstoff-Füllschacht 52 und einem Soleschacht 36, um für eine Gesamtfüllrate von näherungsweise 100000 Barrel pro Stunde zu sorgen. Um diese Rate zu erreichen, wird bei dem Kohlenwasserstoff-Füllschacht 52 und dem Soleschacht 36 eine zuletzt zementierte Hülle von 13 3/8 inch benutzt. Ein Schacht dieser Größe ermöglicht eine Absenkrate von näherungsweise 100000 Barrel pro Stunde über acht Kavernen mit einer Geschwindigkeit von näherungsweise 24 Fuß pro Sekunde. Diese Geschwindigkeit liegt innerhalb den Anforderungen von strategischen Petroleumreserven.
- Nach Fertigstellung der ersten sieben Kavernen 10-16 stehen in Abhängigkeit von der Planung und von wirtschaftlichen und technischen Bedingungen mehrere Alternativen zur Verfügung. In zwei der bestehenden Kavernen kann ein dritter Schacht gebohrt werden, um für zusätzliches Durchflußvermögen zu sorgen. Eine kleine Satellitenplattform kann eingerichtet werden, um die achte Kaverne zu unterhalten. Eine weitere Permanentplattform kann eingerichtet werden, um einen weiteren Satz von sieben Kavernen zu unterhalten. Unter der Annahme, däß zusätzlicher Speicher benötigt wird, ist das letztere am wirtschaftlichsten. Die zweite Plattform wurde direkt im Anschluß an die erste Plattform errichtet werden.
- Unter erneuter Bezugnahme auf FIG. 2 ist dort eine bevorzugte Kavernenanordnung gezeigt. Acht Kavernen mit jeweils 2 Schächten sind so entworfen, daß sie den Durchflußmengen des Supertankers 24 genügen. Nachfolgende Kavernen wurden jeweils nur einen Schacht erfordern, da die Stoßströmungsanforderungen bereits erfüllt sind. Eine Ausdehnung der Kavernenanordnung kann in jeder Richtung erfolgen.
- Für eine Anfangsperiode kann die Offshore-Einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ohne eine zur Küste verlaufende Pipeline betrieben werden. Die Einrichtung wurde einzig zur Lagerung und zum Umladen benutzt werden, oder umgekehrt wurde die Pipeline und eine ausreichende Zahl von Unterwasserkavernen für eine Zwischenlagerung zuerst errichtet werden, wenn der Bedarf für den Offshore-Hafen dringlich ist. In Abhängigkeit vom Bedarf wurden Langzeit-Lagerkavernen später gebaut werden.
- Nachdem die ersten acht Kavernen fertiggestellt sind, um dem Zwischenlagerungs- oder Stoßstrom von dem Supertanker 24 zu genügen, werden die verbleibenden Kavernen verpachtet und mit nur einem Schacht pro Kaverne betrieben. In Abhängigkeit von der Senkrate und den Inspektionsanforderungen können jedoch immer noch zwei Schächte erwünscht sein. Zum Beispiel erlaubt das Schlickölloch eine komplette Probenentnahme des Kavernenöls.
- Bei Betrieb wird der Supertanker 24 benachbart der Offshore-Plattform 20 festgemacht und mit der Durchflußleitung 28 verbunden, die zwischen einer Mehrzahl von auf der Plattform 20 befindlichen Zwischenpumpen, wie z.B. Pumpe 32, angeschlossen ist. Um den Supertanker 24 zu entladen, werden näherungsweise 100000 Barrel Rohöl pro Stunde von dem Supertanker 24 und gleichzeitig in die acht unterirdischen Salzkavernen 10-17 gepumpt. Kohlenwasserstoffe können jedoch von allen acht Kavernen 10-17 zwecks Transport zur Küste über die Pipeline 34 gepumpt werden oder nicht. Das Rohöl 42 wird in dem Schacht 52 nach unten gepumpt. Wenn sich das Volumen an Rohöl 42 innerhalb des oberen Bereichs 48 der Salzkaverne 10 aufbaut wird ein hydrostatischer Druck gebildet, welcher Druck auf die im unteren Teil 46 der Salzkaverne 10 befindliche Sole 40 ausübt. Dieser Druck bewirkt, daß die Sole 40 nach oben durch den Schacht 36 gedrückt wird. Diese ausströmende Sole 40 wird zum Strömen durch Pipeline 62 und in den Soleteich 50 gebracht. Der Rohölstrom durch die Durchflußleitung 28 von dem Supertanker 24 kann auch geteilt werden, wobei ein Teil in eine Offshore-Pipeline 34 zwecks Transport zur Küste eingeleitet wird. Die aus der Salzkaverne 10 herausgedrückte Sole 40 sammelt sich dann in dem Soleteich 50. Die zur Küste verlaufende Pipeline 34 ist vorzugsweise eine Pipeline mit einem Durchmesser von 36 inch, die an die Stelle von zwei oder mehr viel größeren Pipelines tritt, die bei der bekannten Technik erforderlich sind.
- Da die Pipeline 34 zur Küste nur 42000 Barrel pro Stunde bewältigt, strömen die weiteren 58000 Barrel, die von dem Supertanker 24 gepumpt werden, in die Mehrzahl der Salzkavernen 10-17, wie z.B. in Kaverne 10. Somit nehmen die Salzkavernen 10-17 die zusätzliche Menge an Rohöl 42 auf die von dem Supertanker 24 abströmt. Nach Beendigung des Entladens der Supertankers 24 kann die Pumpe 60 mittels der Pipeline 62 und des Schachts 36 Sole 40 zurück in die Salzkaverne 10 pumpen. Wenn sich die zusätzliche Sole 40 am Boden 54 der Salzkaverne 10 sammelt, bewegt sich die Grenzfläche 44 zwischen der Sole 40 und dem Rohöl 42 nach oben, wobei das Öl nach oben durch den Schacht 52 zu der Offshore-Plattform 20 gedrückt wird. Dort wird das Rohöl in die Pipeline 34 zur Küste eingeleitet. Es ist notwendig, däß der Soleteich 50 ein ausreichendes Solevolumen hat, um die Salzkaverne 10 vollständig zu füllen, um so ein Entleeren der Salzkaverne 10 von Rohöl zu ermöglichen.
- Wenn es erwünscht ist, die Kohlenwasserstoffe 42 von den Kavernen zu entfernen, wird Sole 40 von dem Soleteich 50 in die Kavernen gepumpt, wobei die Kohlenwasserstoffe 42 zu auf der Plattform 20 befindlichen Zwischenpumpen bewegt werden. Die Kohlenwasserstoffe 42 werden dann zu Leichtern an den Einzelfestmacherstellen 22 oder zu der zur Küste verlaufenden Pipeline 34 bewegt.
- Es ist notwendig, daß der Soleteich ein Solevolumen hat, welches das Volumen der Salzkaverne 10 übersteigt, um zu gewährleisten, daß ausreichend Sole vorhanden ist, um die Salzkaverne 10 von Rohöl zu entleeren. Falls Meerwasser zum Pumpen in die Salzkaverne 10 benutzt werden würde, wurde weiteres Auslaugen eintreten, wodurch die Kaverne innerhalb des Salzdomes 12 unzweckmäßig vergrößert werden wurde. Der Dom wurde letztlich aufgezehrt werden. Wie zuvor beschrieben, werden bei der Ausbildung von einem Barrel Volumen in der Salzkaverne 10 acht Barrel Sole erzeugt. Somit wird der Soleteich 50 nach Fertigstellung der Salzkaverne 10 ein mindestens achtfaches Volumen der Salzkaverne 10 haben.
- Durch den Gebrauch des unter der Oberfläche liegenden Soleteiches 50 ergeben sich keine Umweltprobleme, da es natürliche Soleteiche im Meer gibt. Diese Soleteiche ergeben sich aufgrund der höheren Dichte von Sole, die sich in lokalen Vertiefungen des Meeresbodens absetzt, wo die Sole eine Schicht unter dem Meerwasser bildet. Die Solequelle kann von unter der Oberfläche liegenden Salzablagerungen oder der Behandlung von Meerwasser unter Erzeugung von Sole stammen.
- Obschon sich ein gewisser Soleverlust von dem Soleteich 50 aufgrund von Meerwasser ergeben wird, können solche Verluste angesichts der Tatsache, daß der Soleteich 50 ein Vielfaches der zum Betrieb der unterirdischen Speichersalzkaverne 10 erforderlichen Solemenge enthält, vernachlässigt werden. Obschon sich die Oberflächenspannungen von Sole und von Salzwasser unterscheiden, tritt dennoch ein gewisser Betrag an molekularer Diffusion auf. Berechnungen haben jedoch gezeigt, daß in einem Soleteich, der 10.000.000 Barrel Sole enthält, nur eine Menge in der Größenordnung von 80 gallon (1 gallon 3,785 Liter) Sole pro Tag durch Diffüsion verloren geht. Falls der Soleteich 50 zu flach ist, wird die große Oberfläche die Soleverlustrate erhöhen. Wenn die Oberfläche des Soleteiches 50 gegenüber dem Volumen steigt, werden sich somit größere Verluste ergeben. Dies ist im Vergleich zu den überschüssigen Menge an Sole vernachlässigbar.
- Etwas Sole kann aufgrund von Meeresströmungen entlang dem Grund des Meeresbodens 18 verloren gehen. Da die Geschwindigkeit der Strömung am Meeresboden Null ist, ist die Geschwindigkeit direkt oberhalb des Teiches gering. Die meisten Strömungen sind am Meeresboden minimal, und soweit sich beurteilen läßt, bewirken sie keine wesentlichen Soleverluste. Auswirkungen von Wellen sind auf eine Tiefe von einem Drittel der Wellenamplitude begrenzt. Somit stellen Auswirkungen von Wellen keinen Faktor dar. Schraubenstrudel von den Supertankern könnten ein Problem darstellen, so daß der Teich fern von den Routen der Supertanker zu der Plattform angeordnet wird. Ferner deuten Forschungen an, daß das Vermischen mit dem Meerwasser vernachlässigbar ist.
- Obschon es möglich ist, daß Sole in den Meeresboden sickern kann, ist der Meeresboden im allgemeinen sehr kompakt und nahezu undurchdringlich gegenüber dem Durchsickern von Sole. Somit zeigen sich nahezu keine Verluste durch den Meeresboden 18. Falls solch ein Versickern in einem gegebenen geographischen Gebiet ein Problem wäre, könnte der Soleteich 50 ausgekleidet werden.
- Für die Salzkavernen 10 gibt es eine Vielfalt von Anwendungsmöglichkeiten. Sie können für den Offshore-Vorhafen oder -Hafen benutzt werden. Die Salzkaverne 10 kann als eine Lagereinrichtung sowie als eine Pumpeinrichtung dienen, und sie kann zum Lagern von strategischen Reserven benutzt werden. Ferner kann die Kaverne 10 benutzt werden, um Kohlenwasserstoffe, wie z.B. OPEC-Rohöl, permanent zu lagern, welches dann als Sicherheit für Darlehen auf Lager gehalten werden kann. Die Kaverne 10 kann auch als eine Leichtereinrichtung benutzt werden, an welcher größere Schiffe Rohöl entladen können, das dann auf kleinere Schiffe geladen wird, die Häfen bedienen, welche über keine Pipeline zur Küste verfügen.
- Es zeigt sich, daß der Soleteich 50 eine Nutzungsdauer von bis zu 50 Jahren hat. Falls zusätzliche Sole benötigt wird, könnte ein neuer Schacht in den Salzdom gebohrt und ausgeweitet werden, um zusätzliche Sole zu erzeugen. Sollte zusätzliche Sole benötigt werden, stehen verschiedene Alternativen zur Verfügung. Kontinuierliches Auslaugen von weiteren Speicherkavernen wird für einen kontinuierlichen Solenachschub sorgen. Auch könnten Kavernen bei angemessenen Kosten zur Soleerzeugung erschlossen werden. Der Bedarf für solch eine Reserve für eine Solequelle wird als unbedeutend erachtet.
- Obschon sich die obige Beschreibung auf Rohöl als ein Beispiel bezog, versteht sich, daß im Grunde jegliche Art von Kohlenwasserstoff mit der möglichen Ausnahme von Residuum in getrennten Kavernen gelagert werden könnte. Zum Beispiel könnte die Salzkaverne 10 zum Lagern von Heizöl, Benzin und Dieselbrennstoff benutzt werden. Die Lagereinrichtung könnte auch als eine Zwischenlagerstelle für Erdgas benutzt werden, bevor das Gas in abgeteilten Mengen zur Küste gefördert wird. Die Kohlenwasserstoffe könnten geleichtert oder durch die Pipeline in Chargen gefördert werden. Bei Onshore-Vorgängen ist Chargenförderung üblich.
- Während eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gezeigt und beschrieben wurde, können Fachleute Modifikationen derselben vornehmen, ohne von der Erfindung, wie sie in den Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.
Claims (17)
1. Lagereinrichtung für Kohlenwasserstoffe mit einem Soleteich in einem
Unterwasserboden zum Verdrängen von Kohlenwasserstoffen in einer unterirdischen
Speicher-Salzkaverne, wobei der Soleteich als eine Vertiefüng in dem Unterwasserboden ausgebildet
ist; mit
einer Pipeline, die eine Verbindung zwischen der Vertiefung und einer unterirdischen
Speicher-Salzkaverne herstellt;
in der Vertiefung angesammelter Sole; und
einer Anordnung, die Sole zu und von der unterirdischen Speicher-Salzkaverne strömen
läßt.
2. Lagereinrichtung für Kohlenwasserstoffe nach Anspruch 1, bei welcher die Vertierung
eine hydraulische Ausbaggerung des Unterwasserbodens ist.
3. Lagereinrichtung für Kohlenwasserstoffe nach Anspruch 1, wobei die Anordnung eine
Pumpe aufweist, die mit der Pipeline verbunden ist, um die Sole zu pumpen.
4. Lagereinrichtung für Kohlenwasserstoffe nach Anspruch 1, wobei die Anordnung eine
Pumpe aufweist, die innerhalb der Pipeline untergebracht ist, um die Sole zu pumpen.
5. Lagereinrichtung für Kohlenwasserstoffe nach Anspruch 1, wobei die Anordnung eine
Tauchpumpe aufweist, die benachbart einem Boden der Vertiefung angeordnet ist und
die mit einem Einlaß versehen ist, der sich innerhalb der Sole über dem Boden befindet,
um ein Hineinpumpen von Sediment in die Pipeline zu vermeiden.
6. Lagereinrichtung für Kohlenwasserstoffe nach Anspruch 1, wobei die Vertiefung mit
einer Auskleidung ausgekleidet ist, um den Verlust von Sole in den Unterwasserboden
zu vermeiden.
7. Lagereinrichtung für Kohlenwasserstoffe nach Anspruch 1, wobei die Vertiefung ein
Solevolumen bis zum etwa Achtfachen des Volumens der Kaverne aufnimmt.
8. Offshore-Lagereinrichtung für Kohlenwasserstoffe mit:
einer unterirdischen Kaverne, die unter dem Meeresboden liegt;
einer ersten Anordnung, die Kohlenwasserstoffe zu und von der Kaverne strömen läßt;
einem mit dem Kohlenwasserstoffen nicht mischbaren Verdrängungsfluid, das eine
Dichte hat, die größer als die der Kohlenwasserstoffe ist;
einem Unterwasserspeicher zum Lagern des nicht mischbaren Verdrängungsfluids; und
einer zweiten Anordnung, die das nicht mischbare Verdrängungsfluid zwischen der
Kaverne und dem Speicher strömen laßt.
9. Offshore-Lagereinrichtung nach Anspruch 8, ferner versehen mit einer Offshore-
Plattform zur Aufnahme der ersten Anordnung.
10. Offshore-Lagereinrichtung nach Anspruch 8, bei welcher die erste Anordnung eine erste
Pumpe und eine erste Pipeline aufweist, die sich von einer innerhalb der unterirdischen
Kaverne liegenden Stelle zu der ersten Pumpe erstreckt.
11. Offshore-Lagereinrichtung nach Anspruch 10, ferner versehen mit einer
Strömungsleitung, die sich von der Plattform zu einer Einzelfestmacherstelle erstreckt.
12. Offshore-Lagereinrichtung nach Anspruch 8, wobei die zweite Anordnung eine zweite
Pumpe aufweist, um das nicht mischbare Verdrängungsfluid zwischen der Kaverne und
dem Speicher zu pumpen.
13. Offshore-Lagereinrichtung nach Anspruch 12, wobei die zweite Anordnung ferner eine
zweite Pipeline aufweist, die sich von der Kaverne zu dem Speicher erstreckt.
14. Offshore-Lagereinrichtung nach Anspruch 8, wobei das nicht mischbare
Verdrängungsfluid Sole ist.
15. Offshore-Lagereinrichtung nach Anspruch 8, wobei die unterirdische Kaverne sich in
einem Salzdom unterhalb des Meeresbodens befindet.
16. Offshore-Lagereinrichtung nach Anspruch 8, ferner versehen mit einer Pipeline, die sich
von der Plattform zu der Küste erstreckt.
17. Verfahren zum Offshore-Entladen eines Rohöl transportierenden Tankers, mit den
Verfahrensschritten:
Ankern des Tankers an einer Einzelfestmacherstelle;
Verbinden einer ersten Durchflußleitung von dem Tanker mit einer zweiten
Durchflußleitung an der Einzelfestmacherstelle, wobei die zweite Durchflußleitung zu einer
Offshore-Plattform führt;
Einleiten eines Teiles des von dem Tanker zu entladenden Kohlenwasserstoffstromes in
eine zur Küste führende Pipeline;
Einleiten des restlichen Teils des von dem Tanker zu entladenden
Kohlenwasserstoffstromes in eine zu einer Untergrundkaverne führende Pipeline;
wobei das Einströmen der Kohlenwasserstoffe in die Untergrundkaverne ein mit den
Kohlenwasserstoffen nicht mischbares, in der Kaverne befindliches Verdrängungsfluid
in eine dritte Pipeline verdrängt, die von der Untergrundkaverne zu einem
Unterwasserspeicher führt;
Ansammeln des nicht mischbaren Verdrängungsfluids in dem Unterwasserspeicher;
Pumpen von nicht mischbarem Verdrängungsfluid von dem Unterwasserspeicher in die
Untergrundkaverne nach dem Entladen des Tankers;
Verdrängen der in der Untergrundkaverne befindlichen Kohlenwasserstoffe in die
zweite Pipeline; und
Überführen der verdrängten Kohlenwasserstoffe von der Untergrundkaverne in die zu
der Küste führende Pipeline.
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Publications (2)
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Families Citing this family (31)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5431482A (en) * | 1993-10-13 | 1995-07-11 | Sandia Corporation | Horizontal natural gas storage caverns and methods for producing same |
| US5511905A (en) * | 1993-10-26 | 1996-04-30 | Pb-Kbb, Inc. | Direct injection of cold fluids into a subterranean cavern |
| FR2731042B1 (fr) * | 1995-02-28 | 1997-04-25 | Geostock Societe Francaise De | Procede de mise en gaz d'une cavite saline |
| DE19857447A1 (de) * | 1998-12-12 | 2000-06-21 | Siegfried Muesig | Anordnung und Verfahren zur Förderung, Speicherung und Verarbeitung von Kohlenwasserstoffen |
| US6367547B1 (en) * | 1999-04-16 | 2002-04-09 | Halliburton Energy Services, Inc. | Downhole separator for use in a subterranean well and method |
| US6517286B1 (en) * | 2001-02-06 | 2003-02-11 | Spectrum Energy Services, Llc | Method for handling liquified natural gas (LNG) |
| US6581618B2 (en) * | 2001-05-25 | 2003-06-24 | Canatxx Energy, L.L.C. | Shallow depth, low pressure gas storage facilities and related methods of use |
| US6813893B2 (en) * | 2001-12-19 | 2004-11-09 | Conversion Gas Imports, L.L.C. | Flexible natural gas storage facility |
| US7451605B2 (en) * | 2001-12-19 | 2008-11-18 | Conversion Gas Imports, L.P. | LNG receiving terminal that primarily uses compensated salt cavern storage and method of use |
| KR20040095200A (ko) * | 2001-12-19 | 2004-11-12 | 컨벌젼 가스 임폴츠 엘피 | 냉유체의 가열 및 저장 방법 및 장치 |
| US6820696B2 (en) * | 2002-04-25 | 2004-11-23 | Conocophillips Company | Petroleum production utilizing a salt cavern |
| FR2854425B1 (fr) * | 2003-04-30 | 2005-07-29 | Gaz De France | Procede et dispositif de transmission d'informations entre une cavite saline et la surface du sol |
| US7322387B2 (en) * | 2003-09-04 | 2008-01-29 | Freeport-Mcmoran Energy Llc | Reception, processing, handling and distribution of hydrocarbons and other fluids |
| US6973948B2 (en) * | 2003-09-19 | 2005-12-13 | Sbm-Imodco, Inc. | Gas offloading system |
| GB2416390B (en) * | 2004-07-16 | 2006-07-26 | Statoil Asa | LCD Offshore Transport System |
| WO2006039485A2 (en) * | 2004-10-01 | 2006-04-13 | Dq Holdings, Llc | Method of unloading and vaporizing natural gas |
| GR1005404B (el) * | 2005-08-11 | 2007-01-24 | Peril Michel | Διαταξη για τη συλληψη υποθαλασσια αναβλυζοντος γλυκου υδατος και μεθοδος λειτουργιας |
| EP2446106B1 (de) * | 2009-06-23 | 2018-11-21 | Bruce A. Tunget | Vorrichtung und verfahren zur formung und verwendung unterirdischer salzhöhlen |
| DE102009045633A1 (de) * | 2009-10-13 | 2011-04-14 | Man Diesel & Turbo Se | Unterwasser-Kompressoranordnung und damit ausgerüstete Unterwasser-Prozessfluidförderanordnung |
| NO333942B1 (no) * | 2010-07-01 | 2013-10-28 | Statoil Petroleum As | Fremgangsmåter for lagring av karbondioksidsammensetninger i geologiske undergrunnsformasjoner og anordninger for bruk i slike fremgangsmåter |
| KR101018742B1 (ko) * | 2010-12-30 | 2011-03-04 | 삼성물산 주식회사 | 해상 잭업 플랫폼을 이용한 엘엔지 재기화 설비 |
| EP3115968A3 (de) * | 2011-03-02 | 2017-03-01 | Genscape Intangible Holding, Inc. | Verfahren und system zur bestimmung der menge eines flüssigenergieprodukts zur lagerung in einer unterirdischen kaverne |
| US9435179B1 (en) * | 2011-09-21 | 2016-09-06 | Christopher McIntyre | Apparatus for capturing oil and gas below the surface of the sea |
| MX352243B (es) | 2012-01-03 | 2017-11-15 | Exxonmobil Upstream Res Co | Metodo para produccion de hidrocarburos que usa cavernas. |
| KR101379954B1 (ko) * | 2012-03-22 | 2014-03-28 | 삼성중공업 주식회사 | 이산화탄소 운영 시스템 및 방법 |
| CA2966156C (en) | 2014-11-17 | 2019-02-12 | Exxonmobil Upstream Research Company | Liquid collection system |
| NO20170525A1 (en) * | 2016-04-01 | 2017-10-02 | Mirade Consultants Ltd | Improved Techniques in the upstream oil and gas industry |
| US10988214B1 (en) | 2020-02-04 | 2021-04-27 | G Squared V LLC | Offshore transfer and destruction of volatile organic compounds |
| US11326401B2 (en) | 2020-03-18 | 2022-05-10 | Saudi Arabian Oil Company | Tool and method for forming a cavern for hydrocarbon production |
| US11794893B2 (en) | 2020-09-08 | 2023-10-24 | Frederick William MacDougall | Transportation system for transporting organic payloads |
| CA3191564A1 (en) * | 2020-09-08 | 2022-03-17 | Frederick William Macdougall | Coalification and carbon sequestration using deep ocean hydrothermal borehole vents |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2590066A (en) * | 1944-06-30 | 1952-03-18 | Reginald L Pattinson | Method of storing gases or liquids |
| US2869328A (en) * | 1953-10-12 | 1959-01-20 | Texas Co | Method and apparatus for operating underground storage caverns |
| US2942424A (en) * | 1957-03-11 | 1960-06-28 | Phillips Petroleum Co | Contamination prevention in underground storage |
| US3003322A (en) * | 1958-06-06 | 1961-10-10 | Jersey Prod Res Co | Oil storage |
| US3253414A (en) * | 1962-07-06 | 1966-05-31 | Phillips Petroleum Co | Method and apparatus for operating underground storage caverns |
| US3277654A (en) * | 1963-04-15 | 1966-10-11 | Phillips Petroleum Co | Underground storage caverns and method of making the same and of storing fluids therein |
| US3438203A (en) * | 1967-08-08 | 1969-04-15 | Shell Oil Co | Method of removing hydrocarbons from salt caverns |
| US3438204A (en) * | 1967-10-09 | 1969-04-15 | Atlantic Richfield Co | Underwater storage reservoir |
| US3552128A (en) * | 1969-06-02 | 1971-01-05 | Texaco Inc | Underground cavern for storage of hydrocarbons |
| US4596490A (en) * | 1984-03-15 | 1986-06-24 | Texas Brine Corporation | Underground storage chambers and methods therefore |
| US4592677A (en) * | 1984-03-21 | 1986-06-03 | Phillips Petroleum Company | Desiccant bed on hydrocarbon charged to and removed from underground (salt) cavern |
| US4626131A (en) * | 1985-12-13 | 1986-12-02 | The Dow Chemical Company | Underground liquid storage system and method |
| US5017043A (en) * | 1990-02-13 | 1991-05-21 | Geophysical Engineering Company | Method of an means for controlling precipitation in evaporation ponds |
-
1991
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