CN101027231A - 位于海底的贮存器 - Google Patents

Abstract

位于海底的用于原油或其它流体的贮存器，其特点在于：它包括贮存部分、结构部分、锚固部分、和输送部分，上述贮存部分取耐油和防水织物的形式，该耐油和防水织物制成为一种柔性囊，所述柔性囊能用于贮存流体的充装、贮存和排空，上述结构部分成制成为贮存部分上方的外壳，结构部分在上部中闭合，以便形成一向上闭合的容积大小至少相当于贮存部分的容积，但具有通向下部周围的开口，上述锚固部分制成为在结构部分和海底之间的底层结构，同时具有用于锚固到海底上或者在海底上稳定放置的装置，和上述输送部分包括若干管道和阀，上述管道和阀用于贮存流体的装料和卸料，它们大体上在外部安装到贮存器的上部上。

Description

位于海底的贮存器

发明领域

本发明涉及原油或其它流体的在海里的贮存器。本发明尤其是涉及位于海底的经过稳定的原油的贮存器。

本发明在边际油田或者处于操作结束时间的油田方面尤其有用，对边际油田来说，用于连到岸边或者到另外装置的单独的管线费用不可能合理，而对在操作结束时间的油田投资和维修成本应保持在低水平。在希望连续开采和输送开采的原油，及希望例如在临时关闭用于输送开采的原油的现有的管道系统时进行贮备的油田方面，本发明也是有利的。

现有技术和发明背景

目前在海里贮存原油通常是在海面上、在浮动的储油船上、在具有贮存能力的装油浮筒上、或者在平台或船形式的生产设备本身上进行。

在通过用油轮输送原油的情况下的浮动采油平台与在平台上具有贮存能力或者在附近取具有贮存能力的贮油船或装料浮筒形式有关，从那里油可以进一步例如输送到陆地终端。

固定到海底的平台在某些实施例中具有一大的基础，所述基础也包括用于开采的油的贮存器。

开采的油用的贮存器在许多方面起压舱物作用，并且不考虑稳定性和机械载荷，在卸油到油轮上时油可能必需用压舱水代替。通常是当泵送出油时同时将海水放入油罐中。通过装满贮存器，在通过油水计量器之后同样排出或泵送出海水，上述油水计量器在水排放之前控制水中的油含量。待排放的水中最大允许油含量可以改变，但目前最普遍的是40ppm。在用上述方法贮存方面，在油装料中将形成不希望有的乳化层，所述乳化层中包括油、水和化学药品。加入化学药品以使油和水保持更好的分开。另外，比较少量的海水进入油装料中产生不希望有的盐含量，并从而大大降低了装料值。在上述类型的水油贮存的情况下，一个常见的问题是不希望有的细菌繁殖(称为SRB(硫酸盐还原菌))，上述细菌繁殖与水结合产生硫酸。

已知上述细菌繁殖对在平台和浮筒式装料油轮二者上的油箱和管道系统已产生严重问题。

上述乳化层易于随时间增加厚度，并因此减少贮存能力。乳化层可以泵出到油轮上并输送到陆地终端或炼油厂，以便将水、油和化学药品分离并使有危险的成分变得无害。上述分离和使有危险的成分变得无害造价很高，并且只有很少数炼油厂或其它厂进行这些工作。

需要提供没有上述问题的原油或其它流体的贮存器。另外，需要提供一种以这种方式用于原油的柔性贮存器，以便可以将贮存设备运输到需要贮存的地方，适合于实际需要并能允许从边际油田采油或连续采油。还需要用于对与地面容器、冰或者漂流物体碰撞而没有危险的贮存器。

发明概述

用本发明提供一种位于海底的贮存器用于贮存原油或其它流体，其特征在于它包括：

贮存部分，它取耐油和防水织物的形式，上述耐油和防水织物制成为一种柔性囊，该柔性囊可以用于一种贮存流体的充装、贮存和排空。

结构部分，它制成为贮存部分上的外壳，该贮存部分在上部闭合，这样形成一个向上闭合的容积大小至少与贮存部分的容积相当，但具有通向下部中周围的开口，

锚固部分，它制成为在结构部分和海底之间的一个底层结构，同时具有用于锚固到海底或者稳定的放置在海底上的装置，和输送部分，它包括若干用于贮存的流体装料和卸料的管道和阀，上述管道和阀大体上在外部安装到贮存器的上部上。

本发明的目的是通过使用一种取织物形式的贮存部分得到满足，上述织物制成一个大的柔性囊，该柔性囊固定到用钢筋混凝土、钢材或其它合适材料制成的结构中，此处所述结构的上部对周围闭合，这样如果发生漏泄则贮存部分的油可以保持受约束，并且上述结构在下部中开口并固定到锚固部分上，所述锚固部分保持将贮存器固定到海底上。装油和卸油通过采油平台或类似物中的管道进行，若干立管安排成从贮存器到一个浮筒式装油船或类似物用于处置油。

与贮存器有关的所有阀、代表和任何泵最优选的是能通过水声信号，任选地通过电缆从采油平台远程操纵。

油密度计和水声脉冲转发器最优选的是安装在贮存器上，以便如果发生漏油时向采油平台或者船发出报警，这样校正措施立即可以开始。油密度计优选的是安排成与一个管道连接，所述管道从结构部分的闭合容积的上部到贮存器中的卸油管道。与油密度计连接的管道优选的是包括一个可遥控的泵，以便将漏出的油泵送到一个卸油管线中。漏出的油可以任选地通过一个分开的管线泵送到油船中。

在结构部分的顶部中，最优选的是安装若干连接部分，所述连接部分例如在漏油时可以打开以更换贮存部分，和此外各连接部分用于更换输送部分的组件，例如用于阀的维修或者更换。

贮存器优选的是包括若干阀，如果装油管线、卸油管线或者贮存部分和输送部分与贮存器分开，则上述各阀自动地关闭。

按照本发明所述的贮存器优选的是包括用于监测贮存部分充装容积、可从地面读出的仪表。以超声波为基础的仪表被认为是合适的。

一个或多个泵优选的是结合到贮存器中，以便容易卸油。然而，泵不一定需要，并因此是不受约束的。油的较低比重(低15％的比重)将与毛细管效应一起产生油向上的流动度或漂移度。装油船上的泵可以优选地使用，并且任选地各泵安装在海平面下另一点儿的卸油管线中，以便将油泵送到油船的贮油罐中。

用按照本发明所述的贮存器达到使油与水完全分开，这样避免了形成乳化层和消除了细菌繁殖(SRB)的危险。另外，达到一种大的灵活性程度，这意味着贮存器可以连接到任何类型的采油站，它可以很容易放置或移动到新的油田，并且贮存器在目前和可以预见的未来一段时间里进行采油的深度内与水的深度无关。贮存器周围的水压帮助提供贮存器的均匀充装油和有效的卸油。贮存器可以比较容易使用并且材料在使用寿命期满之后可再循环用于其它用途。按照本发明所述的贮存器除了贮存不同的液体之外还可以用来贮存气体，同时结构适合于处理增加的浮力。

附图

按照本发明所述的贮存器用附图示出，其中：

图1示出按照本发明所述的贮存器的一个实施例。

图2示出按照本发明所述的贮存器，同时表明更换贮存部分的方法。

图3示出按照本发明所述的几个贮存器的组件。

图4示出利用按照本发明所述的贮存器的典型配置。

详细说明

首先参见图1，图1示出按照本发明所述的贮存器。更具体地说示出了由耐油和防水的柔性材料制的贮存器1。另外，示出了结构部分2，该结构部分2可以用钢筋混凝土、钢或其它合适的工程材料制造。在结构部分的下部处设置若干用于海水自由通道的开口3。安装在贮存部分和卸油管线之间的是一个可遥控的阀4。与在结构部分的上部和卸油管道之间延伸的管道有关，安装了一个可遥控的阀7，一个用于登记贮存部分和结构部分上部之间油含量的油密度计5，此外还有一个在漏油时向平台或者任选地向一浮筒式装油船报警的脉冲转发器6。在上述管道泄漏情况下，可以用一专用泵(未示出)将油送入卸油管道中。另一个可遥控的阀8安装在贮存器顶部处平台和贮存器之间。管道承口9将装料油导入贮存部分中。安装若干系缆环板10用于在替代贮存部分方面便于连接提升设备。在贮存器的下部中，安装钢边缘11和锚固件12，上述钢边缘用于使贮存器贴着海底稳定，而上述锚固件12取吸力锚、桩和类似物形状，用于固定到海底上。一根管道13，例如软管，将油从采油平台导入贮存器。另一根管道14，例如软管，安装成将油从贮存器卸到一浮筒式装油油轮或类似物中。

在图2上显示如何能进行贮存部分的更换。应该强调的是，可能需要维修或更换的所有设备，如阀、仪表、泵和贮存部分都可以与贮存器分开，并且或者在一起或者作为设备组件优选的是利用ROV(遥控潜水器)可操纵的螺栓、连接和固定点带到地面。

图3示出按照本发明所述的几个贮存器的组件，它从左到右示出一个几乎是空的贮存部分，一个满的贮存部分和一个带漏泄的贮存部分。输送部分包括一个连接到平台上并且还连接到装油系统上的岐管。本身带有阀、管道和油密度计的输送部分结构与图1所示的结构有一点儿不同，然而，它们的功能性相似。

按照本发明所述的贮存器或它们的组件可以连接到一个或多个相同或不同的装油用的油源上和一个或多个相同的或不同的装油用接收器上，其中包括海底采油站和海底管线装置。

图4示出一种典型的配置，对所述的配置按照本发明的贮存器以一较宽的范围示出，它位于海底上，连接到用于装料的采油平台上和连接到用于卸油的油轮上。

按照本发明所述的贮存器不同部分的特定结构可以改变，只要保持按照本发明所述的功能性和特点就行。结构材料可以在考虑强度、重量、耐用性和价格时自由选择。可以认为，在输送和调度/提升期间的应力对定尺寸来说是重要的。贮存部分和结构部分上部的形状优选的是可以围绕垂直轴线对称，同时考虑稳定性、强度及容易装油和卸油。若考虑到制造，则围绕垂直轴线用更方的形状可能是更优选的，例如对附图上所示的结构部分的外表面。

结构部分优选的是可以制造成来自挪威，奥斯陆(Oslo)，EnViroTeam的Unibag的一个改进的实施例。Unibag用来贮存和运输水、油和化学药品。Unibag的标准实施例用一种商标为Protex 092的织物制造，该织物是耐油和防水的，并可以用高频设备很容易地焊接。更具体地说，织物是一种织成的聚酯，其两面涂装有一种氯化的交联乙烯基共聚物合金。涂层是橡胶状但不需要硫化，并且如正常的涂装PVC(聚氯乙烯)的材料那样软化剂不渗出。优选的改进是按照需要包括增加尺寸、增强和在插件的内部或外部一种LDPE(低密度聚乙烯)、PA(聚酰胺)、PVDF(聚偏二氟乙烯)或类似物制的不透气的外套或衬里，用于长期功能性。

贮存容积受强度和处理能力限制。高达约35000m³的贮存容积是优先考虑的。这相当于如果贮存部分是球形，则半径约为20m。然而，贮存部分可以是半球形、梨形、矩形或具有不同的形状。

在本发明的一个优选实施例中，在一个共同的结构部分和锚固部分内装配两个贮存部分，每个贮存器都约为35000m³。从而尺寸变成35m×35m×102m和在钢制结构部分情况下重量变成约5000吨。从而结构部分考虑包括若干具有L300刚度的12mm板，每隔3米具有加强筋和尤门架(T2500×600×20×30)。如果钢材用混凝土代替，则重量变成约30000吨。当然它能够在一个结构部分中装配若干贮存部分，或者能按照实际需要装配若干贮存器组件。

如果海底状态合格，最优选的是采用吸力锚，否则采用桩锚固。

锚固部分优选的是可以是结构部分的整体部分。从而用于海底上锚固或稳定放置的装置结合到结构部分中，而没有另外的部件是锚固部分的一部分。

按照本发明所述的贮存器可以在工地制造并用一艘船运出。运输可以通过在贮存部分中充装足够量的空气进行，以使贮存器或者几个贮存器的组件在拖拽下可以保持稳定的浮起，同时底部重载保持稳定性。

贮存器的调度优选的是通过用一种起重船或者在至少一个起重装置中进行。通过舱口、管道或者其它的出口排出合适容积的空气，以便达到一弱的正浮力，而同时贮存器或几个贮存器的组件可以稳定地用起重机处理。通过开始调度，以一种控制的方式排出空气，直至达到一弱的负浮力时为止。随着将贮存器部署到海中，空气将受压缩，并且浮力将变得越来越负，这必需整个地通过起重船或类似物处理。

提升贮存器或一种几个贮存器的组件也通过用起重船或类似物进行。如果深度不太大，则贮存部分可以充装空气以便容易提升，然而，未达到这种程度，即在海面附近不产生不受控制的正浮力。

通过采用保持在海面处的浮力元件，调度和提升可以不用起重船进行。

Claims (12)

1.用于原油或其它流体的位于海底的贮存器，包括：

贮存部分，所述贮存部分为一种耐油和防水布制成为柔性囊的形式，上述柔性囊可充装有贮存流体、可用于储存和排空贮存流体，

锚固部分，所述锚固部分用锚固到海底或者稳定放置在海底上的装置，形成为在结构部分和海底之间的底层结构，

输送部分，所述输送部分包括大体上设在贮存器的上部的外部的用于贮存流体的装料和卸料的阀和管道，

其特征在于：结构部分形成为盖住贮存部分的外壳，该结构部分在上部中闭合，以便形成向上闭合的大小至少相当于贮存部分的容积的容积，但在下部具有通向周围环境的开口。

2.按照权利要求1所述的贮存器，其特征在于：将油密度计和声音脉冲转发器连接用于漏油时报警。

3.按照权利要求2所述的贮存器，其特征在于：油密度计连接到一个从结构部分的闭合容积的上部到来自贮存器的卸油管线的管道上，该连接有油密度计的管道包括一个可遥控操作的泵，以便将漏出的油泵送到卸油管线中。

4.按照权利要求1-3所述的贮存器，其特征在于：安装若干阀，如果装油管线、卸油管线或贮存部分和输送部分与贮存器断开，则所述阀自动关闭。

5.按照权利要求1-4所述的贮存器，其特征在于：安装用于测量贮存部分的充装容积的仪表，可从地面读出该仪表。

6.按照权利要求1-5所述的贮存器，其特征在于：将一个或多个泵结合到贮存器中，以便容易卸油。

7.按照权利要求1-6所述的贮存器，其特征在于：所有的阀、泵和仪表都可以从地面操纵。

8.按照权利要求1-7所述的贮存器，其特征在于：贮存部分当完全装满时的容积约为35000m³或更小。

9.按照权利要求1-8所述的贮存器，其特征在于：在结构部分的顶部安装连接部分，上述连接部分可以打开，以便例如由于漏油而更换贮存部分，并且安装用于更换输送部分的组件的连接部分。

10.按照权利要求1-9所述的贮存器，其特征在于：贮存部分用纺织的聚酯制造。所述纺织的聚酯两面涂装有一种氯化的交联乙烯基共聚物合金、LDPE制成的不渗透的内部衬里和增强部分。

11.按照权利要求1-10所述的贮存器，其特征在于：在一个钢制的共用的结构和锚固部分内装配两个各为约35000m³的贮存部分，所述共用的结构和锚固部分的尺寸为35m×35m×102m，重量为约5000吨。

12.按照权利要求1-10所述的贮存器，其特征在于：锚固部分是结构部分的一个整体部分。

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