СПОСОБ СБОРА НЕФТИ И ГАЗА ИЗ ПОДВОДНОЙ АВАРИЙНО ФОНТАНИРУЮЩЕЙ СКВАЖИНЫ Российский патент 2013 года по МПК E21B43/01 E02B15/04 

Изобретение относится к охране природы и предназначено для локализации и сбора нефти и газа под водой, преимущественно в море.

Известен способ сбора нефти и газа из подводной аварийно фонтанирующей скважины, включающий использование открытого снизу резервуара куполообразной формы, к верхней части которого подсоединен один конец трубопровода для отвода газа, а его второй конец с регулятором расхода газа подсоединен к плавающему судну с агрегатами для сжижения газа. В средней части резервуара по контуру его горизонтального сечения установлены шесть погруженных насосов, которые соединены с первым концом трубопровода для отвода нефти, а второй конец этого трубопровода подсоединен к плавающему судну-транспортеру для сбора нефти. При этом открытый снизу резервуар куполообразной формы устанавливают над устьем подводной аварийно фонтанирующей скважины, нефть из которой отбирают насосами регулируемой производительности и по трубопроводу подают в танкер. Газ, скапливающийся в верхней части резервуара, за счет избыточного давления транспортируют по трубопроводу в плавающее судно, причем газ отбирают в количестве, обеспечивающем сохранение плавучести резервуара путем регулирования его расхода управляемой заслонкой (см. описание изобретение к авторскому свидетельству СССР №943393, МПК Е21В 43/01, публикация 15.07.1982).

Недостатками известного способа являются:

1. Фонтанирующие нефтегазовые скважины не требуют подвода дополнительной (искусственной) энергии (применение, например, насосов), т.к. избыточная пластовая (природная) энергия обеспечивает фонтанирование на большую высоту выброса продукции скважины.

2. Игнорируя обязательность обоснования оптимальных соотношений сечения отводных трубопроводов нефти и газа относительно поперечного сечения фонтанирующей скважины, обеспечивают сброс купола с заданного места работы, что подтвердилось в Мексиканском заливе.

Задачей заявленного изобретения является повышение технико-экологической надежности подводного объекта нефтегазодобычи при высокой экономичности.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Способ сбора нефти и газа из подводной аварийно фонтанирующей скважины, включающий использование открытого снизу резервуара и трубную обвязку его судами сопровождения, при этом используют открытый снизу стальной резервуар с толщиной его стен менее 10 мм, измеряют внешнее давление P₁ гидростатического столба воды и внутреннее давление P₂ нефтегазовой среды внутри резервуара и рассчитывают перепад давления ΔP между ними, которое должно быть избыточным и не превышать 4000 Па, из соотношения:

ΔP=P₁-P₂≤4000Па.

Используют гибкие трубопроводы между стальным резервуаром и судами сопровождения, а управляемую пропускную способность рассчитывают из соотношения:

F_ск<(F_г+F_н+-F_р)<<F_к,

где F_ск - проходное сечение скважины;

F_г, F_н, F_р - проходное сечение трубопроводов газа, нефти и регулирования соответственно;

F_к - проходное сечение открытого снизу резервуара.

Кроме того, в качестве гибких трубопроводов используют гибкие шланги между стальным резервуаром и судами сопровождения.

Кроме того, на судне управления используют пульт регулирования процесса отбора газа и нефти, коспрессор, ресивер, факельное устройство и компьютер.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показана установка для осуществления заявляемого способа.

На чертеже обозначены:

1 - открытый снизу стальной резервуар,

2 - гибкая линия для отбора газа,

3 - регулятор расхода газа,

4 - судно-газовоз,

5 - гибкая линия для отбора нефти,

6 - регулятор расхода нефти,

7 - нефтеналивная баржа,

8 - газ,

9 - нефть,

10 - гибкая линия управления,

11 - судно управления,

12 - пульт регулирования.

Способ осуществляют следующим образом. Резервуар 1 за счет Архимедовой силы может плавать, погружаться на заданную глубину, зависать в заданной точке и всплывать с подъемной силой в сотни тонн, дистанционно, используя в автоматическом режиме линию 10 к судну 11 с пультом 12 управления с компрессором, ресивером, факельным устройством и с компьютером.

Способ надежного функционирования здесь стального резервуара с его обвязкой достигается тем, что все потоки газа, нефти, импульсов регулирования осуществляют в таких темпах, когда вся система является прямоточным устройством без существенного сопротивления потокам, а следовательно, и без условий сброса резервуара 1 с его обвязкой с места работы, хотя источник выбросов обладает громадной энергией глубинных залежей нефти и газа.

Заявленное изобретение позволит резко повысить надежность морских сооружений без растекания нефти в акваториях и без уноса газа в атмосферу.

Это дает возможность поднять безопасность технических средств, их экологичность в нефтегазовом деле.

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и предназначено для локализации и сбора углеводородов под водой. Используют открытый снизу стальной резервуар с толщиной его стен 7-10 мм и имеющий трубную обвязку его с судами сопровождения. При этом измеряют внешнее давление P₁ гидростатического столба воды и внутреннее давление Р₂ нефтегазовой среды внутри резервуара и рассчитывают перепад давления ΔР между ними, которое должно быть избыточным и не превышать 4000 Па, из соотношения: ΔP=P₁-P₂≤4000 Па. При этом в качестве обвязки используют гибкие трубопроводы, а управляемую пропускную способность рассчитывают из соотношения: F_ск<(F_г+F_н+-F_p)<<F_к, где F_ск - проходное сечение подводной аварийно фонтанирующей скважины; F_г, F_н, F_р - проходное сечение гибких трубопроводов газа, нефти и оперативного регулирования соответственно; F_к - проходное сечение резервуара. Обеспечивает возможность использования облегченной, простой в изготовлении конструкции, необходимой для осуществления способа, а также возможность оперативного управления резервуаром при его опускании или поднятии. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ сбора нефти и газа из подводной фонтанирующей скважины, включающий использование открытого снизу резервуара и трубную обвязку его с судами сопровождения, отличающийся тем, что используют открытый снизу стальной резервуар с толщиной его стен 7-10 мм, измеряют внешнее давление P₁ гидростатического столба воды и внутреннее давление P₂ нефтегазовой среды внутри резервуара и рассчитывают перепад давления ΔР между ними, которое не должно превышать 4000 Па, из соотношения:
ΔP=P₁-P₂≤4000 Па,
используют гибкие трубопроводы между стальным резервуаром и судами сопровождения, и управляемую пропускную способность рассчитывают из соотношения:
F_cк<(F_г+F_н+-F_р)<<F_к,
где F_ск - проходное сечение подводной аварийно фонтанирующей скважины;
F_г, F_н, F_р - проходное сечение гибких трубопроводов газа, нефти и оперативного регулирования соответственно;
F_к - проходное сечение резервуара.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что используют гибкие шланги между резервуаром и судами сопровождения.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что на судне управления используют пульт регулирования процесса отбора газа и нефти, компрессор, ресивер, факельное устройство и компьютер.