NL8502253A - Afsluiterstation. - Google Patents

Description

1 * · ι VO 7328

Betr: Afsluiterstation.

De uitvinding heeft betrekking op een afsluiterstation voor het verbinden van meerdere op de zeebodem aanwezige boorgaten voor de olie-en/of aardgasproductie onderling en met tenminste één gemeenschappelijke transportleiding.

5 Bij de vanuit de zeebodem plaats hebbende productie van olie en/of aardgas worden meestal meerdere boorgaten onderling verbonden, opdat men deproductiesnelheid voor de afzonderlijke boorgaten afzonderlijk kan regelen, waarbij op die manier bijvoorbeeld de productie van een boorgat gedurende een zekere tijd sterk kan worden verminderd of geheel stop gezet, 10 terwijl dan echter nog steeds gezamenlijk een aanzienlijke hoeveelheid (vanuit de andere boorgaten) wordt geproduceerd. Men kan zelfs tijdens het productieproces tijdelijk, terwijl vanuit de andere boorgaten wordt geproduceerd, in één van de boorgaten gas, vloeistoffen of slib terug inspuiten, teneinde op deze wijze afvalproducten op hun plaats van ontstaan terug te 15 brengen of om de verdere productie te stimuleren.

Een dergelijk afsluiterstation kan bijvoorbeeld op een booreiland zijn geïnstalleerd, waarbij dan vanaf het afsluiterstation naar elk boorgat een daarvoor bestemde leiding loopt. Daarvoor is het echter noodzakelijk dat een booreiland ook op een bepaalde plaats van het olie- of aard-20 gasveld blijft liggen, nadat nieuwe boorgaten in productie zijn genomen.

De olie en/of het aardgas wordt op normale wijze vervolgens in vast verankerde tankschepen getransporteerd, waaruit het dan later weer kan worden afgevoerd. Het is daarbij nauwelijke of slechts met zeer grote technische kosten mogelijk, het afsluiterstation op het schip aan te bren-25 gen, aangezien de pijpleidingen vanaf de afzonderlijke boorgaten naar het afsluiterstation alle via daarvoor bestemde draaiverbindingen van pijpen (draaipijpkoppeling) moeten worden geleid, omdat de tanker zich al naar gelang van de richting van de wind of stroming in verschillende richtingen draait, zodat tevens de verbinding met de op de zeebodem aangebrachte 30 boorgaten draaibaar moet zijn uitgevoerd. Aangezien in de transportleidingen een zeer hoge druk heerst (de hoge druk in de geologische afzettingen), moeten deze draaipijpkoppelingen ook nog tegen een zeer grote druk bestemd zijn. Daarvoor geschikte hogedruk draaipijpkoppelingen zijn echter zeer ingewikkeld van constructie en dientengevolge duur. Bovendien is het niet 3332253

* > V

f - 2 - altijd mogelijk daar doorheen vanaf het afsluiterstation onderzoekingsor-ganen, sensoren, werktuigen voor het reinigen van de pijpen en dergelijke voort te bewegen.

In verband met deze moeilijkheden is men ertoe overgegaan de af-5 sluiter stations op de zeebodem aan te brengen. Het is dan wel mogelijk nog slechts één hogedruk transportleiding naar het schip door een draaipijp-koppeling te leiden. Aangezien echter de afsluiters op de zeebodem moeten worden bediend, moeten ook hydraulische leidingen door daarvoor bestemde draaipijpkoppelingen worden gevoerd. Dit is echter niet het wezenlijke na-10 deel.

Aan het op de zeebodem aangebrachte afsluiterstation kunnen namelijk alleen maar door duikers onderhoudswerkzaamheden worden verricht. Wijzigingen in verband met verandering van de transporttechniek of het -beleid zijn slechts in zeer beperkte omvang mogelijk. Het invoeren van on-15 derzoekingsorganen, sensoren en reinigingswerktuigen in de afzonderlijke leidingen naar de afzonderlijke boorgaten wordt zeer problematisch. Het betreffende orgaan of werktuig moet door die ene hogedruk draaipijpkoppe-ling en in ieder geval door het gezamenlijk geproduceerde medium, met inbegrip van gas-, slib-, zand en watermassa's heen worden gevoerd, hetgeen 20 een daaraan beantwoordende dimensionering ervan vereist.

Het doel van de uitvinding bestaat in het verschaffen van een afsluiterstation van het hierboven genoemde type dat eenvoudig kan worden bediend, onderhouden en veranderd, waarbij tegelijkertijd de nadelen van meerdere hogedruk draaipijpkoppelingen worden vermeden.

25 De oplossing volgens de uitvinding bestaat daarin dat het afslui terstation is aangebracht in een ter verankering van een tankschip dienende boei.

De boei is daarbij via meerdere leidingen met telkens een boorgat verbonden. In het afsluiterstation in de boei kan daarbij zoals telkens 30 gewenst is de verbinding van de afzonderlijke boorgaten onderling en de verbinding met het tankschip tot stand worden gebracht, waarbij voor de laatste verbinding nog maar één hogedruk draaipijpkoppeling noodzakelijk is. De boei zelf bevindt zich tenminste voor een deel boven het wateroppervlak, zodat die gemakkelijk toegankelijk is. Er kunnen ook gemakkelij-35 ker reparaties, onderhoudswerkzaamheden en veranderingen aan het afsluiterstation worden uitgevoerd.

8502253 + ·' - 3 -

Wanneer het afsluiterstation is voorzien van afsluitbare openingen in de pijpleidingen ervan, waar doorheen onderzoekingsorganen, sensoren, werktuigen voor het reinigen van pijpen en boorgaten en dergelijke kunnen worden ingevoerd, kunnen de daarvoor bestemde organen op eenvoudige wijze 5 binnenin het afsluiterstation worden ingeschakeld (dit inschakelen moet in het afsluiterstation plaats hebben, aangezien de daarvoor bestemde leidingen immers onder hoge druk staan).

Het afsluiterstation is op doelmatige wijze voorzien van inrichtingen voor het onderzoeken en/of voorbewerken van het geproduceerde medium.

10 Zo zou bijvoorbeeld het vanuit verscheidene boorgaten geproduceerde medium voor het vermengen kunnen worden onderzocht. Voor het voorbewerken kunnen bijvoorbeeld afscheiders voor het scheiden van gas, water, olie en slib/ zand zijn aangebracht. In dit geval is het op bijzondere wijze doelmatig dat het niet meer noodzakelijk is alle bestanddelen van het geproduceerde 15 medium door de hogedruk draaipijpkoppeling het tankschip in te leiden. Men zou bijvoorbeeld tenminste gas en slib/zand in de boei in de nabijheid van het afsluiterstation kunnen verzamelen wanneer die volgens een bij voorkeur toegepaste uitvoeringsvorm is voorzien van tanks of dergelijke houders voor bestanddelen van het geproduceerde medium. In deze houders zou 20 bijvoorbeeld het slib kunnen worden verzameld en dan bij rustig weer, wanneer ook geen relatieve draaiing tussen schip en boei plaats vindt, met betrekkelijk eenvoudige middelen in het schip worden getransporteerd (bijvoorbeeld met een normale afzuigslang). Het is doelmatig wanneer het afsluiterstation tevens is uitgevoerd met inrichtingen voor het terugleiden 25 van bestanddelen van het geproduceerde medium boorgaten in. Zo kunnen bijvoorbeeld water en slib/zand in de boorgaten terug worden ingespoten, aangezien het opslaan van deze afvalproducten op andere wijze moeilijkheden oplevert, omdat ze met olie zijn verontreinigd en ze ook van tijd tot tijd naar een opslagterrein aan land zouden moeten worden getransporteerd. Ook 30 dit terug inspuiten van afvalstoffen heeft daarbij niet plaats door de hogedruk draaipijpkoppeling heen.

Boeien, waaraan een tankschip min of meer permanent is bevestigd, zijn bekend. Het tankschip, waarin het geproduceerde medium vervolgens wordt opgenomen, is daarbij via een gaffelvormige uitstekende arm draai-35 baar aan de boei bevestigd. Een probleem daarbij is, dat niet alleen een draaipijpkoppeling voor de draaibeweging van het schip om een verticale as 3502253 t 5', - 4 - moet zijn verschaft, maar tevens een dergelijke draaipijpkoppeling, waarmee de relatieve beweging tussen boei en schip in een verticaal vlak wordt opgenomen.

Het is bijzonder doelmatig wanneer de boei zodanig is uitgevoerd 5 dat deze kan worden opgenomen in een daarvoor bestemde schacht van een schip en om een verticale as draaibaar wordt vastgehouden, zoals dit uit het Duitse Octrooischrift 33 44 116.2-22 van de octrooiaanvraagster bekend is. Daarbij is het voordeel aanwezig dat het afsluiterstation met de daaraan mogelijkerwijze aangebrachte verdere inrichtingen voor onderzoek, 10 scheiding enzovoort bijzonder gemakkelijk toegankelijk is, aangezien de boei zich binnen de scheepsromp zelf bevindt en niet via de gaffelvormige verbinding van buitenaf eerst moet worden betreden. Bovendien is de boei op deze manier gezamenlijk met het mogelijkerwijze kwetsbare afsluitersta-tion beter tegen botsingen beschermd. Tenslotte kunnen ook zware reserve-15 onderdelen binnenin de scheepsromp vanzelfsprekend gemakkelijker worden gehanteerd dan wanneer men ze via de gaffelvormige verbinding op de buitenboord aangebrachte boei moet overbrengen. Ook treden bij zware afslui-terstations met zware bewerkingsinrichtingen minder opdrijfproblemen voor de boei op, aangezien deze door het schip kan worden meegevoerd.

20 Het is doelmatig wanneer daarbij de schacht tot onder de waterlijn reikt. In dit geval kan de boei bij zeegang niet volledig uit het water opgeheven worden, zodat de vasthoudinrichtingen in de schacht wat afmetingen betreft niet behoeven te zijn berekend op het gezamenlijke gewicht van de boei. Ook bestaat bij ijsgang niet het gevaar dat de betrekkelijk dunne 25 en kwetsbare transportpijpen respectievelijk -slangen uit het water worden geheven en dan met het ijs in aanraking komen en worden beschadigd of stukgetrokken. De schacht kan zelfs volledig zodanig worden aangebracht dat de boei steeds in ijsvrij water drijft. Daarbij is het doelmatig wanneer de boei is ingebouwd in een boeg- of achterstevengedeelte dat in 30 overeenstemming met de technische gezichtspunten van ijsbreken is uitgevoerd of omgebouwd.

Wanneer de schacht zich tot onder de waterlijn uitstrekt is het doelmatig dat zodanige voorzieningen zijn getroffen dat uit bepaalde delen van de schacht het zeewater door middel van samengeperste lucht kan worden 35 weggedrukt naar buiten. Daarbij kunnen dan door daarvoor bestemde inrichtingen (luchtsluizen en dergelijke) delen van de schacht toegankelijk zijn 8502253 - 5 - voor onderhoudspersoneel, en wel bij het naar buiten blazen van het zeewater door middel van samengeperste lucht ook delen, die onder de waterlijn zijn gelegen.

Zoals reeds is beschreven, kan het afsluiterstation worden omge-5 bouwd en kan op die manier het afsluiterstation respectievelijk de boei ook worden aangepast aan een nieuwe transporttechniek of transportbeleid. Een nog grotere veelzijdigheid verkrijgt men echter, wanneer de boei direct in het olieveld met de tanker, respectievelijk met een andere tanker, kan worden verbonden. Voor dit doel is het doelmatig dat de boei is uitge-10 voerd met een ballastsysteem, alsmede beschikt over een koppelingsinrich-ting, welke een onder water zweven met gezamenlijk vastgemaakte en geheel of gedeeltelijk gespannen kettingen vein het gereed gemaakte tankschip alsmede een invaren in de gereed gemaakte schacht met afsluitende vaste koppeling mogelijk maakt.

15 Daarbij zijn doelmatige voorzieningen getroffen zodat de boei ook weer uit de schacht kan worden verwijderd. Zo kan bijvoorbeeld aan het begin van de winter, wanneer ijsgang dreigt, de boei uit de schacht worden verwijderd en met behulp van het ballastsysteem ervan op een bepaalde diepte onder de zeespiegel onder het ijs met gebruikmaking van het gewicht 20 van de ankerkettingen zwevend worden gehouden. De tanker zelf kan ondertussen naar een andere plaats worden overgebracht. In het voorjaar wordt dan de positie van de onder water zwevende boei vastgesteld en wordt die weer aan de oppervlakte gebracht en weer in een tanker opgenomen.

De uitvinding zal thans worden beschreven onder verwijzing naar de 25 tekeningen, waarin:

Figuur 1 een schematische afbeelding is van een tankschip dat door middel van een doelmatige uitvoeringsvorm van een boei aan de zeebodem is verankerd en door middel van slang- of pijpleidingen met boorgaten is verbonden; en 30 figuur 2 is een detailafbeelding van de in het schip volgens figuur 1 aangebrachte boei.

In figuur 1 is een op het wateroppervlak 1 drijvend tankschip 2 af-gebeeld, waarbij in het achterstevengedeelte 3 daarvan is opgenomen een boei 4 van waaraf een onderaan gelegen platform 5 uit het schip 2 naar 35 buiten steekt.

Aan het platform 5 van de boei 4 zijn (in de figuur twee) anker- 8502253 ; ~'-4 - 6 - trossen 6 bevestigd welke door middel van ankers 7 met de zeebodem 8 zijn verbonden.

Vanuit de boei 4 strekken zich verder twee transportleidingen 9 uit welke via daarvoor bestemde drijforganen 10, die op een bepaalde hoogte in 5 het water zweven, en omkeerinrichtingen 11 met de boorgaten 12 zijn verbonden. Deze boorgaten 12 zijn eveneens voorzien van afsluiters, welke in dit verband echter niet van belang zijn.

Het eigenlijke afsluiterstation, dat in figuur 2 bij 13 schematisch is afgebeeld, bevindt zich in het onderste deel van de boei 4. Dit afslui-10 terstation 13 kan tevens zijn voorzien van verdere inrichtingen, zoals bijvoorbeeld onderzoekingsinrichtingen, bewerkingsinrichtingen zoals af-scheiders, houders of tanks voor bestanddelen van het geproduceerde medium en inrichtingen voor het terug inspuiten van bestanddelen van het geproduceerde medium in de boorgaten, zoals dit hierboven is beschreven.

15 Van wezenlijk belang is echter, dat zich vanaf het afsluiterstation 13 in de richting van de verticale draaiingsas 14, waarom de boei 4 kan draaien, een leiding 15 uitstrekt welke door middel van een hogedruk draai-pijpkoppeling 16 met een stationaire leiding 17 is verbonden welke naar de niet afgebeelde tanks leidt. Wanneer de boei ten opzichte van het schip 20 draait, dan draait ook het leidingdeel 15 mee, terwijl het leidingdeel 17 in het schip een vaste positie blijft innemen. De boei 4 wordt daarbij door legers 18 draaibaar in het schip vastgehouden.

Zoals in figuur 2 is te zien bevindt de waterspiegel 1 zich binnenin de schacht 19, waarin de boei 4 is opgenomen, op een zodanige hoogte, 25 dat de boei, respectievelijk een torenvormig deel 20 daarvan, gedeeltelijk door het water is bedekt. Opdat hier de boei beter kan worden geinspec-teerd (bijvoorbeeld het onderste leger 18) , kan dit water met behulp van samengeperste lucht naar buiten worden gedrukt. De boei zelf, respectievelijk de ruimte waarin de boei zich bevindt, kan dan via een druksluis 21 30 en een ladder 22 worden betreden, zodat het afsluiterstation ook met de hand kan worden bediend, of wel vanzelfsprekend ook afstandsbediening vanaf het schip hier mogelijk is, hetgeen met in wezen eenvoudiger middelen kan worden bewerkstelligd, dan bij een op de zeebodem aangebracht afsluiterstation. Het andere belangrijke voordeel is echter daarin gelegen dat 35 het afsluiterstation gemakkelijk kan worden onderhouden, gerepareerd of veranderd.

8502253 v' - 7 -

Bij 23 zijn nog inrichtingen in de vorm van kettingen, takels en dergelijke afgebeeld, waarmee de boei 4 naar boven kan worden getrokken, teneinde stabiel in het schip te worden verankerd.

85 0 2 2 S 3

Claims (13)

1. Af sluiter station voor het verbinden van meerdere op de zeebodem aanwezige boorgaten voor olie- en/of aardgasproductie onderling en met tenminste één gemeenschappelijke transportleiding, gekenmerkt doordat dit in een voor het verankeren van een tankschip (2) uitgevoerde boei (4) is 5 aangebracht.

2. Afsluiterstation volgens conclusie 1, gekenmerkt doordat dit is uitgevoerd met afsluitbare openingen in de pijpleidingen ervan, waar doorheen onderzoekingsorganen, sensoren, werktuigen voor het reinigen van pijpen en boorgaten en dergelijke naar binnen kunnen worden gevoerd.

3. Afsluiterstation volgens conclusie 1 of 2, gekenmerkt doordat dit is voorzien van inrichtingen voor het onderzoeken en/of voorbewerken van het geproduceerde medium.

4. Afsluiterstation volgens conclusie 3, gekenmerkt doordat dit is voorzien van af schelders voor de scheiding van gas, water, olie en slib/ 15 zand.

5. Afsluiterstation volgens één der conclusies 1 tot 4, gekenmerkt doordat dit is uitgevoerd met inrichtingen voor het terugleiden van bestanddelen van het geproduceerde medium boorgaten (12) in.

6. Afsluiterstation volgens één van de conclusies 1 tot 5, gekenmerkt 20 doordat dit is voorzien van tanks of andere houders voor bepaalde bestanddelen van het geproduceerde medium.

7. Afsluiterstation volgens één der conclusies 1 tot 6, gekenmerkt doordat de boei (4) is uitgevoerd als een boei die kan worden opgenomen in een daarvoor bestemde schacht (19) van een schip (2) en om een verticale 25 as (14) draaibaar wordt vastgehouden.

8. Afsluiterstation volgens conclusie 7; gekenmerkt doordat de schacht (19) tot beneden de waterlijn (1) van het schip (2) reikt.

9. Afsluiterstation volgens conclusie 8, gekenmerkt doordat uit gedeelten van de schacht (19) het zeewater door middel van samengeperste 30 lucht naar buiten kan worden geblazen.

10. Afsluiterstation volgens één der conclusies 7 tot 9, gekenmerkt doordat een deel van de schacht (19) toegankelijk is voor onderhoudsperso- * neel.

11. Afsluiterstation volgens conclusie 7, gekenmerkt doordat de boei 35 (4) is ingebouwd in een boeg- of achterstevengedeelte van een schip (2) 8502253 « - 9 - dat in overeenstemming met de technische gezichtspunten wat betreft ijs-breken is uitgevoerd of omgebouwd.

12. · Afsluiterstation volgens één der conclusies 1 tot 11, gekenmerkt doordat de boei (4) is voorzien van een ballastsysteem alsmede beschikt 5 over een koppelingsinrichting, welke een onder water zweven met gezamenlijk vastgemaakte en geheel of gedeeltelijk gespannen kettingen van het gereed gemaakte tankschip alsmede een invaren in de gereed gemaakte schacht (19) met afsluitende vaste koppeling mogelijk maakt.

13. Afsluiterstation volgens conclusie 12, gekenmerkt doordat de boei 10 (4) kan worden losgemaakt en verwijderd. 8502253