Плавучее модульное устройство для добычи,хранения и погрузки нефти в море Советский патент 1987 года по МПК B65D88/78 

1

Изобретение относится к модульно CHCteMe, в частности, используемой для производства, хранения и/или порузки углеводородов в прибрежном районе.

Нефть с прибрежного шельфа обычн добывается с производственных платформ, соединенных с берегом посредсвом нефтепроводов. Если добыча на месторождении по количеству или по продолжительности недостаточна для амортизирования стоимости нефтепровода, соединяющего платформу с берегом, следует предусмотреть производственную платформу и хранение в мор

Цель изобретения - повышение надежности плавучего модульного устройства.

На фиг.1 схематически изображен комплект модульного устройства в вертикальном положении в воде; на фиг.2 устройство, вид сверху; на фиг.З - разрез А-А на фиг,1; на фиг. разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.5-8 - способы транспортирования и установ ки модульного устройства на место; на фиг.9 - соединение металлических цилиндров методом сварки; на фиг,10 периферийный цилиндр, в котором балластная камера расположена выше камеры хранения; на фиг.1 к 12 - пергородка в металлических цилиндрах; на фиг.13 - модульное устройство, изометрия.

Плавучее модульное устройство дл добычи, хранения и погрузки нефти в море, поступаюш;ей из подводных скважин (не показаны), содержит комплек жестко связанных между собой цилиндров. Эти цршиндры содержат в сочетании: по меньшей мере один централь- ный плавучий металлический цилиндр

1

в рабочем режиме занимающий вертикальное положение (фиг.1), при этом нижняя часть этого цилиндра расположена ниже уровня 1 воды. Верхняя часть 2 цилиндра А выступает над уровнем воды и несет мост или платформу 3 с производственным оборудованием и оборудованием жизнедеятельности, содержащую производственное оборудование и оборудование жизнеобеспечения, жизнедеятельности. Эта выступающая часть цилиндра А составляет оконечный пункт, к которому швартуются нефтеналивные суда, осуществляющие челночные рейсы между этим оконечным пунктом и берегом.

0

Центральный плавучий металлический цилиндр А окружен по дуге окружности, по меньшей мере, венцом, из жестко соединенных при помощи сварки и соединительных элементов и расположенных вокруг вертикальной оси по дуге окружности периферийных металлических цилиндров Aj, А ,..., котоQ рые установлены ниже уровня воды и сообщены с ней. При зтом расположении под плавучим цилиндром А образовано свободное пространство Б (фиг.4), ограниченное венцом периферийных

5 цилиндров AJ, А ,... В случае необходимости это свободное пространство может быть использовано для установки в нем органов, позволяющих повысить жесткость системы, или для помещения какого-либо балласта или дополнительного цилиндра.

Периферийные мета1ллические цилиндры содержат цилиндры хранения нефти, причем их наполнение осуществляется

5 на водяном столбе, сообщенном через патрубок 4 с водой, окружающей устройство. Нефть плавает на воде, так как гидростатический столб нефть + вода находится в равновесии с окружаю0 щей водой. Б этих условиях уровень воды в таких цилиндрах, как цилиндры А, опускается или поднимается в зависимости от того, накапливают нефть или ее извлекают. Б рабочем положе35

НИИ цилиндры А, хранения полностью

расположены ниже уровня окружающей воды. Чтобы исключить загрязнение морской воды нефтью, предусматривают достаточный зазор в нижней части цилиндров хранения и систему безопасности, исключающую снижение уровня нефти ниже установленного предельного уровня. Загрязненная нефтью вода может подвергаться соответствующей

физико-химической обработке перед выпуском в море или может оставаться в сифоне или в буферном цилиндре. Периферийные металлические цилиндры содержат также балластные металлические цилиндры или балластные части металлических цилиндров, заполненные нефтью, водой, воздухом или инертным газом.

Плавучие цилиндр или цилиндры могут устанавливаться среди цилиндров хранения и балластных цилиндров, расположенных в случае необходимости по округлой дуге. Такая конструкция может образовать законченный венец

(фиг.13). На фиг.13 показан мост,непосредственно соединенный с плавучими цилиндрами. Мост (платформа) может быть соединен шарнирно с по меньшей мере одним плавучим цилиндром и/или с цилиндрами хранения или с балластными цилиндрами с помощью соединительных опор 5. Кроме того, часть

плавучих цилиндра или цилиндров может ю мущественно может осуществляться разслужить для хранения или для балластировки. Для увеличения жесткости в центре венца могут быть установлены крестовины или элементы жесткости.

Некоторые из периферийных цилиндров AJ,, AJ ,... (фиг. 10-12) могут иметь внутреннюю перегородку 6 или 7, приваренную к стенке 8 цилиндра либо непосредственно, либо с помощью детали 9. Эта внутренняя перегородка 6 или 7 ограничивает балластировоч- ную камеру, расположенную над камерой хранения S .

Венец цилиндров А,, А,... хране ния может быть жестко прикреплен путем сварки к плавучему цилиндру А на высоте h, меньшей высоты Н этого цилиндра А, (так как цилиндры А.

3

расположены ниже цилиндра

А), но составляющей по меньшей мере 25% высоты Н.

В стенку 8 каждого цилиндра (А, А., AJ,...) может быть включен соединительный элемент 10 во время изготовления этой стенки, при этом соединение двух- соседних цилиндров осуществляется сваркой соединительных элементов, которыми оборудованы эти цилиндры (фиг.9).

Другим вариантом соединения ци- линдров является замена двух отрезков элемента 10 одним отрезком.

Предлагаемое устройство закрепляется на выбранном месте при помощи соответствующего средства с использо ванием цепей или тросов, соединенных с якорями или неподвижными предметами, или с использованием вант, или же посредством осевого закрепления.

Подставка для факела, предназна- ченная для сжигания газа, может устанавливаться на кронштейне, свешивающимся с одной стороны платформы,или плавать на воде на определенном расстоянии от системы, соединяясь с пос ледней гибким трубопроводом, причем, так как танкер, совершающий челночные рейсы, должен причаливать и свободно перемещаться вокруг производственной системы, подставка для факела, мост для посадки вертолетов и причальный пункт танкера устанавливаются на поворотном столе (Т)(фиг.2 и 6), причем расстояние между этими тремя видами оборудования должно выдерживаться постоянным. Установка этой системы на выбранное место преи5

5

5

о

0

5

Q g

дельным буксированием комплекта цилиндров (фиг.5) и установленного на плаву моста, например, с помощью барж 11 и 12 (фиг.6). Посредством балластировки некоторых цилиндров комплект цилиндров опрокидывается в вертикальное положение .и затем на месте осуществляется соединение остающегося горизонтальным моста и комплекта цилиндров в вертикальном положении. Для, этой цели мост и комплект цилиндров соединяются посредством таких приспособлений, которые позволяют на месте их соединять и разъединять.

Мост или платформа (фиг.7) соединяется с плавучим цилиндром посредством по меньшей мере одного шарнир- ,ного соединения, позволяющего транспортировать производственный комплект и мост в горизонтальном положении, после разъединения соединительных элементов это транспортирование до выбранного места осуществляется посредством буксирования по поверхности воды.

В течение всего этого транспортирования горизонтальное положение платформы выдерживается посредством балластировки и/или использования вантов, раскосов или домкратов, соединяющих эту платформу с цилиндрами

АДА

г i

Когда система подходит к выбранному месту, комплект цилиндров А,,

А., А,

. , .T.J ,... опрокидывается в вертикальное положение, а мост остается в горизонтальном положении. Затем соединяются соединительные элементы (фиг.8).

Модульное устройство содержит средства регулирования для компенсации изменения плавучести системы в зависимости от изменений уровня вода - нефть в цилиндрах хранения (фиг.1). Разность в плотности между водой и нефтью вьфажается в изменении объемного веса системы в воде

во время наполнения или опорожнения резервуаров хранения.

Во избежание соответствующих изменений осадки конструкции, что может помешать загрузке нефтеналивных судов и нарушить статическую стабильность системы, последняя может быть оборудована датчиками изменений уровня поверхности раздела нефть - вода в резервуарах хранения, причем эти датчики управляют впуском или вьшус- ком нефти или воды, или инертного газа, или воздуха в камерах балластировки Б.

Формула изобретения

1. .Плавучее модульное устройство для добычи, хранения и погрузки неф- ти в море, содержащее платформу с .производственным оборудованием и оборудованием жизнедеятельности, узел жестко соединенных при помощи сварки и соединительных элементов,располо- женных вокруг вертикальной оси по ду- те окружности металлических цилиндров, установленных ниже уровня воды и сообщенных с ней, часть из которых служит дпя хранения нефти с возмож- костью регулирования уровня воды в зависимости от уровня заполнения нефтью, а другая часть - для заполнения нефтью, или инертным газом, или воздухом и является полностью или час

369466

тично балластной и соединена со средствами регулирования компенсации плавучести в зависимости от изменения уровня воды и нефти в цилиндрах для хранения нефти, отличающее- с я тем, что, с целью повьшения надежности, оно содержит по меньшей мере один центральный плавучий металли- .Q ческий цилиндр, занимающий вертикальное положение, причем днище указанного цилиндра расположено ниже уровня воды, верхняя часть - вьш1е ее уровня, а платформа размещена на указанном g цилиндре.

2.Устройство по П.1, отличающееся тем, что узел жестко соединенных между собой металлических цилиндров жестко соединен с центральным цилиндром, на котором размещена платформа, на уровне, составляющем по меньшей мере 25% его высоты или высоты жестко соединенных между собой цилиндров.

3.Устройство по п.1, отличающееся тем, что платформа соединена с центральным плавучим цилиндром ша:рнирно.

4.Устройство по П.1, о т л ri - чающееся тем, что часть жестко соединенных между собой цилиндров содержит расположенную в верхней части внутреннюю перегородку для образования над ней балластных камер.

iNHKJM W

iPai.S

II

Фиг.5

Фиг. 7

Изобретение относится к модульной системе производства, хранения и погрузки углеводородов вблизи берегов. Цель изобретения - повьппение надежности плавучего модульного устройства. Это устройство включает комплект жестко соединенных между собой цилиндров, содержащих по меньшей мере один центральный плавучий металлический цилиндр в рабочем режиме, занимающий вертикальное положение, при этом нижняя часть этого цилиндра расположена ниже уровня воды. Центральный плавучий цилиндр окружен несколькими периферийными металлическими цилиндрами, которые расположены ниже цилиндра и содержат металлические цилиндры хранения нефти (при этом это хранение осуществляется на водяном столбе, сообщающемся с водой, окружающей систему), балластные металлические цилиндры или балластные части металлических цилиндров, заполненные нефтью, водой, воздухом или инертным газом. 3 з.п. ф-лы, 13 ил. S (Я со со о: со 4; с см

Фиг.8

8 -б

8

/

Ч

(Ра.10

Фиг.И

Редактор М.Бланар

Составитель В.Шипов Техред Л.Сердюкова

4057/59

Тираж 640Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

9иг.12

Фиг. 13

Корректор, А.Зимокосов