海洋生产和贮存设备及其安装方法技术

一在其甲板上紧固着用混凝土包覆的油罐（３３）的混凝土驳船（３０）被沉放于一油井生产现场区的海底（１３）。从一邻近的沉箱支承的设备（１２，１３）产出的油被临时贮存于油罐中。为了镇重平衡而在驳船３０被拖往现场的过程中，在驳船（３０）的船舱（３２）注入水为了将驳船（３０）沉入并保持在海底（Ｂ）处而使船舱（３２）注满海水。驳船（３０）和油罐（３３）接着也注入海水。从生产现场区（１２，１３）产出的油被导入油罐（３３），其导入的方式是该油被排出即置换等量海水。通过从油罐底部导入海水使油从油罐（３３）顶部被排入销售管道（２２）。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及产自海上油井的油井流体的贮存。具体地说，本专利技术涉及一种水下贮存系统，此系统用来暂时贮存深而远的海上现场建立之油井生产的油。海上油井产出的油和汽须从油井现场输送到陆基的精加工、贮存或转移装置，以便后续加工及发送给终端用户。在大多数情况下，那些流体产品要么通过水下管道或者通过油船从油井现场处的临时贮存设备中被运走。在某些情况下，一种大生产设备可以在油井流体被油船或水下管道输送至最终用户之前对油井流体进行加工处理。通常，一个海洋生产设备的建立和运作的经济性要求在此设备附近应有通过水下管道与其连接的大数量油井或一些产量极高的油井。而且，如果在此海洋区域中有相对大量的油井，而且它们又离一岸上设备不太远的话，铺设到一海洋生产区域的管道成本才是合算的。在许多情况中，所生产的油量有限，为了临时贮存单独一个油井即一个独立的井场所产出的油而配置管道和中间生产设备的成本是不合算的。在这样的情况下，使用油船来收集远处油井或井场处的临时贮存设备中的油，可能是确保从这些孤立的或小产量油井获取产油的唯一切实可行的途径。在过去，通过在油井现场设置带贮存设备的生产平台及将所贮存的流体周期地卸送到一油船来完成对从一些油井生产出的油及其流体的临时贮存。而且，在某些情况中已采用水下油罐或设备来贮存这些油井的产品。在所有这些情况中，这些现有技术中临时贮存油井流体的方法是在相对浅的水域中被采用的，其中建立一平台或安装水下贮存设备的费用相对于在遥远的场地中生产的碳氢化合物产品的价值来说是合理的比例。但随着水深加大，生产平台或水下贮存设备的成本也因之而加大，因而在更深的水下使用这类系统已被证明是不经济的。在某些区域，即使是在相对浅的水中，和即使是在产物收集设备足够近，近到可用相对短的水下管道来连接时，与预期从那些井中产出的油量相比，建造一个传统生产平台的费用也不可能是合理的。但是，也有一类油井，如果建造一种合适生产平台的费用是经济的，那末这些油井就可能被经济地钻出和生产。在这种情况下，除了现场有适当地临时贮存设备外，或甚至有水下临时贮存设备外也可以在油井现场以期望的经济性进行生产。在相对浅的、可接近的地区从临界生产油井中可被经济地生产出油和气，不过此处要采用沉箱支承方案的生产平台，其成本比通常的生产设备要明显地小得多。一种经济的沉箱安装生产系统的实例已在转让给本专利技术受让人的美国专利申请No．08/573594中公开了。在所介绍的沉箱生产整个系统中，生产平台是由一个沉箱支承的，它消除了对那种被锚固于水底的多支腿平台的需求。从使用如在本申请中所介绍的一沉箱系统来完成整个油井所实现的节省就能使临界油井进行有经济效益地开发。本专利技术提供一种能经济地应用于深水和远海区域的海洋生产和贮存设备。一生产设备，例如一单个沉箱型设备被与一水下暂时贮存系统组合使用，此系统允许临时贮存从油井产出的流体，并将流体周期地送入一油船，以便于将之输送到一陆基设备。在此海洋区域的一个或多个油井可用传统的起重钻机(jack up rig)或别的合适的钻机来钻井。钻出的井用一合适的生产平台来完备。从井中产出的流体被临时贮存在一水下油罐系统中并被周期地输送入油船，以便将之输送到陆基加工或分配设备。该油贮存系统包括一系列钢制油罐，它们被固定在一水下混凝土驳船的甲板上。平底的混凝土驳船被间隔分舱，以便在该船被从其制作场地拖往海洋油井现场并要求使驳船镇重平衡和调整位置时，将海水导入不同的舱室。多个钢罐被固定在该驳船甲板上，并被包覆混凝土以便保护它们在下潜过程中承受形成的压力差和及时调节该贮存油罐。在油井场地，驳船舱室被填充海水和平衡到相应的海水压力。油罐内的空气含量由在驳船布局中使用的海面容器来调节。足量的海水被添加到包覆了混凝土的贮存油罐中。当驳船组合设备被下潜时，油罐中被填充足够的压缩空气以防止横过油罐壁上产生破坏性压力差。而与此同时在下潜时，调节此组合设备的浮力，使之不超过此定位用船只的升重能力。在靠置于海底时，驳船的油罐被用流通管道从生产即收集设备相连接并至卸料即“销售”管道，该销售管道与一海面浮筒相连，以便与油船接口。水通过一从海面延伸至驳船的流动管道泵入油罐。随着水填充入油罐和管道而将空气压力从油罐中释放。压力释放由一控制隔膜(CS)控制以保持油罐内外压力的平衡。在运作中，油井产出的流体被输送至油罐。与此同时，同等体积的海水从该油罐中被排出并通过管道流至海面被加工处理。油井产出的碳氢化合物流体比海水轻，因而上升至油罐顶部。这样就自动地将加入的油体偏移到油罐顶部。要在所有时间内保持均充满流体，以防止产生破坏性压差。此种压差能破坏处于海水压力下的油罐。将油从油罐中排出是通过将海水加入油罐底部来实现的。这样就将油从油罐送入延伸至海面油船的卸料销售管道。在某些应用中，沉箱可以用驳船作为一附加的结构支承，这一特征特别在硬的海底区域是有好处的。硬海底使得将沉箱支索锚固的配置方案很难实现。在沉箱可容易地用支索加固的地方，贮存驳船可停放于沉箱基座附近，其功能与沉箱的结构连接无关。形成油井流体贮存腔的钢制油罐被内部支承固定以进一步提高其抗破坏性能。此内部支承结构在上、下端部被侧向开口，以便当要求通过导入置换流体而将水或油从油罐中完全排出时，允许流体沿侧向输送。当油井的产量下降到继续生产不再经济的状况时，或当因某种其它因素而将油井关闭时，该临时贮存组合装置能被修正和移运到另外的场地去使用。从海底对贮存驳船的修正是通过将空气泵入贮存油罐中置换掉里面的水，然后再将此组合装置浮至海面来进行的。在海面上，油罐可以被完全排空，驳船腔被部分地排除其中的水而将驳船重新平衡和调整，以便将其拖运到新的地点。从上面的叙述可以想到，本专利技术的一个主要目的是提供一种可移动的海洋生产和贮存设备，该设备可用来在深水中临时贮存来自生产或收集装置的流体产物。本专利技术的又一目的是提供一种水下贮存设备，此设备可与一沉箱型油井总成相组合，从而为硬底区深水中的沉箱提供结构支承。本专利技术的另一目的是提供一种贮存设备，该设备可以控制地安置在深水中并可修正，还可用于临时贮存来自相对深水中之油井的流体产物。本专利技术的一个重要目的是提供一种耐压的水下贮存设备，该设备可被用于深水中，而且能经受该处存在的高的破坏性液压力。本专利技术的另一个目的是提供一种耐压油罐，此油罐包括一混凝土包覆层，通过该混凝土覆层来提高对压力引起的破坏力的抵抗性能，以便保护此贮存油罐潜在的钢体。本专利技术的另一目的是提供一种水下临时的油贮存系统，此系统可以被重新浮起和移动而用作另一个海洋地域的临时贮油系统。通过参看下面的附图、说明及权利要求可以更充分地懂得和理解本专利技术的上述目的、特点和优点。附图说明图1是一根据本专利技术原理设置的海洋生产和贮存设备之剖视图；图2是按照本专利技术之水下生产设备的改进形式的剖视图，其中，该设备为一沉箱型油井总成提供了结构支承，图3是沿图2中3-3线剖取的俯视图，它展示了紧固于本专利技术驳船的油罐；图4是沿图3中4-4线剖取的剖视图，它展示了应用于本专利技术生产设备的一油罐的结构细节；图5是沿图4中5-5线剖取的剖视图，它展示了应用于本专利技术生产设备的一油罐结构的附加细节；图6是部分沿垂直面剖切的视图，它展示了本专利技术水下贮存设备的开始下沉状态；图7是与图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于临时贮存一海洋油井产出的液体的系统，包括： 一可潜水的驳船； 一与驳船相连形成一贮存组合设备的贮存油罐，此油罐有一上内部贮存区域和一下内部贮存区域； 一将液体供给该贮存油罐的供给管道； 一将液体从贮存油罐之上内部贮存区域排走的卸料管道；及 一用于控制流体出、入贮存油罐的控制系统，由此可以使通过所述卸料管道从该贮存油罐排走的液体被通过该供给管道填加的流体所替代，以保持该油罐被流体填充。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：CJ布兰查尔德，FL阿纳斯塔斯奥，
申请(专利权)人：美国油田钻探公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]