-Procédé pour le stockage de pétrole provenant de puits sous-marins et pour le transfert du pétrole dans des pétroliers et à partir de ceux-ci et appareil de stockage et de distribution de pétrole à utiliser avec un tel procédé.
La présente invention concerne un système ou un procédé servant à stocker sur le fond de la mer, le pétrole provenant de puits sous-marins et à transférer ce pétrole dans des pétroliers, et ensuite à partir des pétroliers, ainsi qu'un appareil de stockage et de distribution de pétrole à utiliser avec un tel procédé.
L'invention vise à éviter les difficultés rencontrées avec les procédés et les appareils connus et elle procure un pro- <EMI ID=1.1>
cédé et un appareil servant à stocker du pétrole brut qui ne soient pas influencés par les intempéries sauf dans des conditions extrêmes, dans lesquelles le chargement peut de toute manière devoir être
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Suivant la présente invention, pour transférer du pétrole dans un pétrolier ou a partir de celui-ci, on positionne le pétrolier et on le maintient immobilisé à un endroit situé au-dessus
d'un réservoir de stockage de pétrole ou d'un terminal de distribution installé sur le fond de la mer, on laisse descendre un tuyau flexible destiné à raccorder le pétrolier au réservoir ou au terminal, on guide une pièce de raccordement prévue sur l'extrémité libre du tuyau flexible vers une autre pièce de raccordement en utilisant un système de guidage automatique à cet effet, on assemble les deux pièces en un raccord ce qui permet automatiquement au pétrole de s'écouler à travers le raccord et dans le tuyau flexible par un orifice adéquat prévu dans le dessous du pétrolier, au milieu de celui-ci, le pétrole pouvant en fait être transféré, par pompage,
dans le pétrolier à partir du réservoir ou à partir du pétrolier vers le terminal.
Il est préférable que le tuyau flexible soit rangé sur le pétrolier, bien qu'il puisse être rangé dans le réservoir ou sur
le terminal. Dans des conditions de transfert préférées, la distance séparant la surface du réservoir ou du terminal doit être d'environ 15 à 60 mètres et la quantité de tuyau flexible, qui est
un tuyau de très grand diamètre, à ranger et à dévider devient considérable.
Plusieurs systèmes de rangement différents sur les pétroliers sont possibles, par exemple un rangement sur le pont, en utilisant en combinaison un tuyau flexible et rigide et un chariot
ou un tuyau entièrement flexible rangé ou envidé sur un tambour horizontal ou vertical.
Dans le cas du transfert de pétrole d'un réservoir dans un pétrolier, conformément à la présente invention qui cherche à stocker du pétrole dans des zones situées au large des côtes et à le transférer dans un pétrolier, on commence par couler un
réservoir de stockage sur le fond de la mer, on laisse le réservoir se remplir d'eau par une ouverture prévue près de son fond, on
leste le réservoir suffisamment pour le maintenir sur le fond, on introduit du pétrole à partir d'une ou de plusieurs têtes de puits sous-marin dans le réservoir de telle sorte que de l'eau soit refoulée hors du réservoirpn positionne un pétrolier au-dessus du réservoir et on le maintient immobile, on laisse descendre un tuyau flexible comportant une pièce de raccordement vers une autre pièce de raccordement prévue sur l'extrémité supérieure du réservoir, à travers une ouverture adéquate prévue dans le fond du pétrolier, au milieu de celui- ci, on guide la pièce de raccordement prévue sur le tuyau flexible automatiquement vers l'autre pièce, on assemble les deux pièces en un raccord et on refoule le pétrole dans le pétrolier par le tuyau flexible.
Le refoulement du pétrole peut être effectué automatiquement par l'eau de mer ou bien il peut être assisté par une pompe prévue sur le pétrolier.
Un système acoustique est de préférence utilisé pour maintenir le pétrolier immobile, ce système étant couplé au système de guidage normal du pétrolier et la pièce de raccordement est guidée au moyen d'une autre balise acoustique.
Suivant l'invention également, il est prévu un réservoir
de stockage de pétrole à utiliser avec le procédé ou le système décrit plus haut, ce réservoir pouvant être coulé sur le fond de la mer et comportant un compartiment de lestage servant à le maintenir
posé sur le fond de la mer, une conduite d'admission de pétrole servant à introduire du pétrole dans le réservoir à partir d'une
ou de plusieurs têtes de puits sous-marins, au moins une sortie
d'eau près du fond du réservoir pour établir une communication entre l'intérieur du réservoir et la mer, le réservoir étant divisé par des cloisons radiales en plusieurs compartiments intercommucants dont les extrémités.supérieures comportent une surface en substance courbe, une tour de distribution centrale se dressant
sur la paroi supérieure du réservoir, l'extrémité supérieure de la tour se terminant par un entonnoir contenant une pièce de raccordement femelle destinée à recevoir la pièce de raccordement mâle prévue sur l'extrémité d'un tuyau flexible qu'un pétrolier doit laisser descendre, et des moyens de guidage adéquats sur le réservoir pour permettre au pétrolier de le localiser et pour contribuer à guider
la pièce de raccordement mâle en vue de l'engager dans la pièce femelle.
Le réservoir peut être cylindrique ou en partie sphérique
et les cloisons internes s'étendent verticalement entre un fond
plat du réservoir et sa surface supérieure. Si le réservoir est fabriqué en acier, sa surface supérieure est formée par plusieurs lobes coniques qui s'étendent entre les cloisons verticales, et les cloisins internes s'étendent entre la tour de distribution, qui va jusqu'au fond, et la paroi périphérique.
Le réservoir comprend également de préférence une jupe d'an-
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roi latérale verticale de manière à délimiter une gouttière annulaire de lestage destinée , par exemple à du sable et des roches, cette gouttière constituant le compartiment de lestage.
Le réservoir peut être fabriqué en acier ou en béton. Les dispositifs de localisation prévus sur le réservoir sont de préférence des sonars, par exemple des balises acoustiques et des dis- positifs distincts sont prévus tout d'abord pour contribuer à la localisation du pétrolier et en second lieu pour permettre l'assemblage des deux pièces de raccordement.
De plus, conformément à l'invention, il est prévu un pétrolier destiné à être utilisé dans le procédé décrit plus haut, ce pétrolier comportant un tuyau flexible de grand diamètre raccordé à une de ses citernes et mobile entre une position de rangement rétractée et une position de travail étendue, le tuyau flexible comportant, sur son extrémité libre,une pièce de raccordement qui lui permet d'être raccordé automatiquement, dans sa position étendue, à une autre pièce de raccordement prévue sur un réservoir de stockage ou un terminal de distribution sous-marin,une ouverture étant prévue dans le fond du pétrolier, au milieu de celui-ci, et laissant passer le tuyau flexible dans sa position de travail étendue, un équipement de localisation automatique du réservoir ou du terminal et
un équipement de guidage du pétrolier étant prévus pour permettre
au pétrolier de localiser le réservoir ou le terminal, de rester immobile au-dessus de l'endroit détecté et d'y raccorder son tuyau flexible.
Le tuyau flexible peut être rangé sur un tambour disposé partiellement sur le pont du pétrolier et pouvant tourner autour d'un axe-horizontal, le tambour ayant un diamètre suffisant pour ranger le tuyau flexible environ en trois révolutions complètes.
Un conduit vertical s'étend de préférence vers le haut,
à partir de l'extrémité supérieure d'un logement destiné à la pièce de raccordement du tuyau flexible,dans le fond du pétrolier, et il raccorde le tuyau flexible au pont du pétrolier. Dans une forme d'exécution préférée, ce conduit est courbé, c'est-à-dire qu'il s'incurve de 90[deg.] et qu'il débite parallèlement au pont et à une certaine distance au-dessus de celui-ci,un système de suspension
à fluide étant associé à un berceau dans le conduit pour supporter le tuyau flexible.
Le tuyau flexible s'étend de préférence vers l'avant ou vers l'arrière sur une distance égale à la profondeur maximum à laquelle il faut le laisser descendre pour rencontrer
le réservoir de stockage, et ce tuyau flexible est de préférence supporté sur du fluide, ou sur des galets, l'extrémité du tuyau étant fixée à un tuyau téléscopique rigide dont une partie mobile est montée sur un chariot à moteur qui se déplace sur des guides diposés le long de chaque côté de la partie fixe du tuyau.
Le chariot à moteur peut se déplacer sur des roues et
est entraîné le long du tuyau téléscopique par des pignons à axes verticaux qui engrènent des crémaillères fixées au berceau, ou par d'autres moyens de propulsion et de positionnement connus.
Le tuyau rigide s'étend de préférence longitudinalement sur le pont du pétrolier sur une distance bien supérieure à la pronfondeur de l'eau jusqu'à l'extrémité supérieure de la tour de transfert prévue sur le réservoir de stockage et des moyens d'étanchéité sont prévus entre les tuyaux mobile et fixe de telle sorte que,lorsque le chariot à moteur est déplacé le long du tuyau fixe, pour faire rentrer ou sortir le tuyau en dessous du pétrolier, le tuyau rigide mobile se déplace dans les moyens d'étanchéité prévus dans le tuyau fixe extérieur, maintenant ainsi une surface d'appui et permettant un transfert du pétrole dans le tuyau fixe extérieur sans que des fuites de pétrole se produisent sur le pont du pétrolier. L'extrémité opposée du tuyau fixe extérieur s'ouvre évidemment dans une citerne du pétrolier.
L'invention sera décrite ci-après, à titre d'exemple, avec référence aux dessins annexés dans lesquels:
la Fig. 1 est une vue en élévation de côté, en partie arrachée, d'un réservoir de stockage de pétrole posé sur le fond de la mer, du pétrole étant en cours de transfert dans un pétrolier se trouvant au-dessus du réservoir;
la Fig. 2 est une vue en plan partielle du réservoir de la Fig. 1;
la Fig. 3 est une vue en perspective du réservoir;
la Fig. 4 ,est une vue en coupe horizontale d'une variante
de réservoir;
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V-V du réservoir représenté sur la Fig. 4;
la Fig. 6 est une vue en élévation schématique d'un pétrolier selon son axe médian, montrant un système de rangement pour le tuyau flexible;
la Fig. 7 est une vue semblable à la Fig. 6 d'un autre système de rangement pour le tuyau flexible;
la Fig. 8a est une vue de détail, en partie arrachée, du système représenté sur la Fig. 7;
la Fig. 8b est une vue en coupe suivant la ligne B-B de la Fig. 8a, et
la Fig. 8c est une vue en coupe suivant la ligne C-C de la Fig. 8a.
Aux dessins, le système est représenté en fonctionnement sur la Fig. 1 dans laquelle un pétrolier spécialement adapté 1 est représenté au-dessus d'un réservoir de stockage 3 posé sur le fond de la mer, et du pétrole brut est transféré du réservoir 3 dans le pétrolier 1 par un tuyau flexible 5. Le réservoir est alimenté de pétrole directement à partir d'une ou de plusieurs têtes de puits par une conduite d'admission 7. De nombreuses formes différentes peuvent bien entendu être utilisées pour le réservoir.
Le réservoir 3 représenté auxFig. 1 et 2, qui est de préféren
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tain nombre de compartiments9 par des cloisons 11 rayonnant à partir
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vent 12 à sa partie supérieure. Le diamètre et la hauteur du réservoir,pour une capacité de 1 million de tonnes,doit être respec-
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du réservoir est de préférence voisine de 40% de son diamètre et
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est destinée à contenir le ballast 18 servant à ancrer le réservoir en place.
La colonne centrale 13 s'étend vers le haut du réservoir <EMI ID=10.1>
sur une distance d'environ 45 à 60 mètres en dessous de la surface de l'eau afin de constituer une tour de distribution de pétrole 19.
60 mètres représentent la profondeur maximum à laquelle on peut utiliser des scaphandriers pour inspecter et entretenir le réservoir de stockage d'une manière efficace et sans grand frais.
La conduite d'admission de pétrole 7 comporte de préférence un prolongement 21 aboutissant à l'extrémité supérieure d'un com- p.artiment 9 et les extrémités supérieures et/ou inférieures descloisons radiales 11 peuvent être perforées ou reliées les unes aux autres ou, en variante, les cloisons peuvent être perforées entièrement afin de permettre au pétrole de refouler de l'eau hors de chaque segment radial dans l'ordre,à travers ces perforations. En variante, chaque compartiment peut être raccordé à son compartiment voisin par des tuyaux en L 23 qui partent de l'extrémité inférieure
-d'un compartiment et vont à l'extrémité supérieure du suivant, provoquant ainsi un mélange pétrole-eau minimum. Finalement, l'eau en excès est expulsée à nouveau par un tuyau inférieur 24.
Lorsque le réservoir est posé sur le fond de la mer, la seule partie chargée de manière appréciable est sa partie supérieure. Lorsqu'on abaisse le réservoir sur le fond de la mer, son ouverture inférieure étant ouverte, le poids du réservoir est supporté par la pression d'air qui s'exerce dans sa partie supérieure et , lorsqu'il est rempli de pétrole sur le fond de la mer, la force de flottabilité résultant des différences de densités est à nouveau supportée par la paroi supérieure. Cela étant, on utilise une construction du type à membrane,sous contrainte ,lorsque les extrémités supérieures des segments radiaux sont fortement cintrées selon une courbe caténaire pré-établie 25 et forment donc des segments de cônes.
Ceci permet aux charges exercées sur les parois d'être supportées comme des efforts de traction dans une membrane, ce qui est une manière simple et économique de supporter la charge.
Des réservoirs en béton pré-contraint et probablement des réservoirs en béton armé, conviennent également parfaitement et, dans ce cas,pour réaliser un maximum d'économie,il vaut mieux utiliser une construction doublement cintrée comme sur les Fig.4 et
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pour compenser le coût unitaire légèrement accru de la courbure supplémentaire. En service, le réservoir est soumis à une pression externe qui va en augmentant à partir de zéro à son extrémité supérieure jusqu'à un maximum à son extrémité inférieure et l'exigence essentielle est par conséquent le fait que le rayon de courbure doit diminuer à mesure que la profondeur augmente. Comme dans la construction en
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partent d'une colonne centrale 13 et, comme spécifié plus haut,
le pétrole arrivant peut être introduit dans des compartiments successifs du réservoir. Tous les compartiments 9a sont cependant de préférence raccordés les uns aux autres, ce qui élimine les pres-
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de flottabilité indésirables, les charges fluctuantes pendant le pompage et la nécessité de prévoir une tuyauterie interne considérable. De plus, si les compartiments sont raccordés les uns aux autres par des perforations, des parties appréciables des parois radiales peuvent être supprimées sans diminuer la résistance de manière significative.
Entre les cloisons perforées lia, la courbure des surfaces
27 du réservoir est accrue, ce qui permet d'obtenir un volume supplémentaire et réduit encore davantage les contraintes produites.
Un réservoir de capacité analogue à celle d'un réservoir en acier doit avoir une hauteur d'environ 94, 5 mètres, et un diamètre maximum d'environ 169�5 mètres et,pour satisfaire aux conditions de charge, il doit avoir une épaisseur de béton totale d'environ
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vu tout autour du périmètre pour surmonter les effets de la flottabilité.
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en dessous du fond 17a pour assurer que le réservoir puisse résister aux effets de creusement et de cisaillement et pour éventuellement pouvoir injecter du sable ou d'autres matières en dessous du fond, si cela s'avère nécessaire.
Le pétrole est introduit dans l'extrémité supérieure du réservoir, pour réduire au minimum le mélange du pétrole et de l'eau, et pour créer une charge de pression favorable, par l'entrée
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On peut utiliser n'importe quelle dimension de pétrolier
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proximativement 60.000 tonnes) sont les mieux appropriés, car ils ne réagissent que faiblement à l'état prévu de la mer et leurs capacités sont suffisantes pour qu'ils soient économiques sans que le temps de remplissage s'allonge de manière excessive. Cependant,
en raison des vents que l'on peut rencontrer, le pétrolier devrait normalement remplir ses ballast pour assurer que la dérive due au vent soit maintenue à un niveau raisonnable et les propulseurs de positionnement doivent être immergés ou sortis.
Le tuyau flexible 5 servant à raccorder le pétrolier 1
et le réservoir de stockage 3 est un tuyau en caoutchouc continu fabriqué par Goodrich, qui est raccordé au réservoir de stockage 3 par un raccord automatique faisant l'objet d'une demande de brevet anglais déposée par la Société Floght Refuelling Ltd.
Le tuyau flexible 5 est rangé sur le pétrolier, et doit pouvoir être descendu d'environ 52,5 mètres, s'adapter au mouvement du pétrolier avec la houle, et être suffisamment gros pour permettre un débit adéquat.
Avec l'invention, les tuyaux flexibles ne sont soumis à l'action de la mer que pendant la période de leur utilisation réelle, ils ne sont pas utilisés à la surface et, d'une manière générale, ils ne sont pas soumis à l'action des vagues et peuvent donc <EMI ID=18.1>
La Fig. 6 montre qu'un logement 35 est prévu dans le fond
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verticalement au-dessus de ce logement et a un diamètre qui lui permet d'envider la longueur du tuyau flexible en trois révolutions environ. Un conduit vertical 38 s'étend vers le haut à partir de l'extrémité supérieure du logement 35 et aboutit au tambour installé sur le pont du pétrolier. Le tambour 37 peut être monté partiellement dans un puits 39 prévu dans le pont de sorte que son axe se trouve au-dessus du niveau du pont et le moteur d'entraînement est installé sur le pont ce qui rend l'accès et l'entretien plus commodes. L'entraînement sera probablement hydraulique et un système d'arrêt est nécessaire. La surface du tambour présente des gorges destinées à maintenir le tuyau flexible et, en raison du petit nombre de spires envidées sur le tambour, il peut être possible d'éliminer la nécessité de prévoir un système à treuil horizontal.
Dans une autre construction, l'axe de rotation du tambour pourrait en effet être vertical.
Dans encore une autre variante représentée sur la Fig. 7, le tuyau flexible 5 est amené, à partir du logement 35, par un berceau à grand rayon 41, jusqu'au pont du pétrolier où il est raccordé à un tuyau rigide 43 dont l'extrémité est supportée par un cha-
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8c, s'engage dans un autre tuyau 47 ce qui lui permet
de se déplacer longitudinalement de manière téléscopique. Les tuyaux 43 et 47 s'étendent de préférence longitudinalement, deux éléments d'étanchéité 49 étant prévus entre eux et, comme on peut le voir sur la Fig. 8c,, le. chariot 45 est monté sur des roues 46 qui roulent sur des ailes de support horizontales 48, de part et d'au- <EMI ID=21.1>
par l'intermédiaire d'un arbre vertical 50 et d'un dispositif à crémaillère et pignon 52. L'extrémité du tuyau 47 éloignée des éléments d'étanchéité 49 s'ouvre dans les citernes du pétrolier.
Lorsque le tuyau flexible 5 est supporté dans le berceau
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un système de support tel que celui représenté dans la demande de
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rayon plutôt inférieur au rayon extérieur du tuyau flexible
en coupe de sorte que le tuyau flexible, au repos, est soutenu
à un diamètre proche de son diamètre horizontal, à n'importe quel endroit formant un joint d'étanchéité avec le berceau. De l'eau
est introduite dans le berceau au point 51� sous une pression modérée, cette eau s'échappant longitudinalement le long du berceau ainsi que vers le haut,vers le bas et vers l'extérieur dans un sens circonférentiel autour de la périphérie du tuyau flexible 5. La pression utilisée est suffisante pour faire flotter le tuyau flexible complètement dans le berceau, sur la totalité de sa courbure et
des éléments d'étanchéité simples du type à labyrinthe, prévus en haut et en bas, empêchent l'eau de s'échapper lo ngitudinalement.
La pression requise n'est pas élevée, mais reste dans les limites
de la capacité despompesà ballast normales .
Lorsque le tuyau flexible est raccordé entre le pétrolier
1 et la tour 19, la hauteur verticale du tuyau flexible 5 varie, en service, par suite de la houle, du déplacement du navire et de la marée. Pour tenir compte des différences de positionnement dynamique, il faut laisser filer une longueur de tuyau flexible supplémentaire, de telle sorte qu'un mou total de 15 mètres soit éventuellement disponible dans le tuyau flexible. Pour empêcher le mou de se rassembler sur le fond du pétrolier ou à l'extrémité supérieure de la tour, ce qui provoquerait un frottement grave, il est essentiel d'incorporer un treuil tendeur à l'installation montée sur le pont en vue de maintenir un tuyau flexible en substance droit entre le pétrolier et la tour.
L'angle de passage libre requis pour le tuyau flexible ne doit pas dépasser 15[deg.] et l'extrémité inférieure du tuyau flexible doit se terminer par un raccord universel ayant un demi-angle de liberté de 30[deg.].
La pièce de raccordement 36 prévue sur le tuyau flexible peut être raccordée automatiquement à une pièce de raccordement 53
(Fig. 1) prévue sur l'extrémité supérieure du réservoir. Le raccord lui même n'exige pas de commandes auxiliaires et est essentiellement un dispositif mécanique simple. Les deux pièces du raccord comprennent des valves à autoétanchéité et l'espace séparant ces valves, qui pourrait provoquer une perte de pétrole a été réduit au minimum. Le raccord lui-même ne fait pas partie de l'invention bien qu'un raccord soit essentiel pour la présente invention. Pour faciliter le raccordement, un entonnoir tourné vers le haut 55 entoure la pièce de racccrdement 3.Pour faciliter le raccordement, uneparoi d'entonnoir courbe donnerait les meilleurs ré-
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cal au centre.
En fonctionnement, une surface extérieure sphérique d'un cra-
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la surface de l'entonnoir formé dans l'extrémité supérieure de
la tour sous-marine, lorsque ce crapaud est abaissé, amenant les pièces de raccordement en ligne et permettant un raccordement automati que ultérieur des deux pièces. Du pétrole peut alors s'écouler à travers le raccord et est refoulé par la pression de l'eau de mer qui agit sur l'interface avec le pétrole dans le réservoir de stockage 3. Tandis que du pétrole s'écoule, la pression dans la raccord est supérieure à la charge statique du pétrole entre le raccord et le pétrolier, l'excès de pression étant dissipé sous la forme de pertes de friction dans le raccord, le tuyau flexible et le pétrolier. Le raccord est conçu de manière que, compte non tenu de la friction, la traction qu' il faut exercer sur le tuyau flexible pour soulever la pièce de raccordement 36 et défaire le rac-
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dans le raccord. Il suffit par conséquent de dépasser le poids du crapaud, au moyen d'une traction exercée sur le tuyau flexible, pour défaire le raccord. La géométrie du raccord général est conçue pour fournir un raccordement fiable sous l'influence
du poids du crapaud et pour assurer que le raccord se défasse sous l'effet d'une traction exercée sur le tuyau flexible, dans une gamme adéquate d'angles du tuyau flexible au niveau du raccord à rotule.
Pour que le pétrolier puisse localiser le réservoir et y raccorder son tuyau flexible, il est équipé d'un système
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du courant. Cet équipement est disponible dans l'industrie et comprend un propulseur Pleuger arrière à hélice à pas réglable (pouvant être rétracté dans le navire), un propulseur en tunnel
à pas réglable situé à l'avant et un gouvernail actif.
Un système de commande acoustique modifié disponible dans l'industrie petit être utilisé pour commander cet équipement. La
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Ce système est évidemment fabriqué spécialement sur mesure et comprend un simple calculateur et un minimum d 'équipement périphérique et il est capable de régir non seulement la position du pétrolier, mais également le raccordement du tuyau flexible.
Deux balises acoustiques de longue durée ( un an ) et de fréquences différentes font partie du*système et sont disposées sur le bord de l'entonnoir 55 de la tour, assurant une couverture complète de l'acoustique sous-marine. Une balise remplaçable, à une troisième fréquence distincte, est fixée au tuyau flexible et des hydrophones 57 sont prévus sur le pétrolier. Le système acoustique est capable de choisir jusqu'à quatre fréquences de balises différentes et peut fonctionner sur deux fréquences quelconques simultanément. En fonctionnement, le navire doit être amené jusqu'à l'emplacement du réservoir par des moyens classiques, par exemple un système Decca "Hifix". Le système capte le signal acoustique
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balise et la zone acoustique. Si, une navigation classique ne per-
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près, une quatrième balise de longue durée peut être installée près du pétrolier, à la profondeur voulue pour augmenter le rayon du cercle de captage jusqu'à 150 à 180 mètres.
Après captage , le système amène automatiquement le pétrolier en place au-dessus du réservoir et maintient cette position aussi longtemps que les propulseurs suffisent pour résister
à l'état de la mer.
Tandis que le navire est maintenu automatiquement au-dessus du réservoir, le tuyau flexible est déployé et le système de référence de position associé au raccord du tuyau flexible affiche la positi on de l'extrémité du tuyau flexible par rapport au centre de l'entonnoir. Le navire peut alors être manoeuvré au moyen du système de positionnement jusqu'à ce que la pièce de raccordement
36 prévue sur l'extrémité du tuyau flexible soit raccordée et
le navire peut être maintenu automatiquement au-dessus du réservoir, son étrave étant maintenue dans la position voulue pendant tout le processus de transfert du pétrole.
Pour opérer de cette façon, il est important que les hydrophones soient disposés,sur le pétrolier,approximativement au-dessus de la position prévue pour l'extrémité du tuyau flexible.
Lorsque le tuyau flexible est descendu à partir du navire,!
poids du crapaud de lestage et de la partie de raccordement 36 peut être décentré de l'entonnoir 55 de la tour de distribution en raison d'un écart de position du pétrolier et/ou de l'effet du courant de la marée sur le tuyau flexible. Il est possible d'in-
.
corporer des propulseurs au crapaud de lestage,mais cela s'avère peu souhaitable et au contraire, on peut compenser tout écart en déplaçant la position de référence du navire vers l'avant d'une distance calculée, ou en variante, en prévoyant une balise acoustique émettant des signaux codés de façon différente de ceux émis par la tour.
A moins d'utiliser un 'crapaud de lestage très lourd,le tuyau flexible, en raison de sa flottabilité, doit être rempli de pétrole ou d'eau à tout moment et il s'ensuit que des moyens doivent être prévus sur le pétrolier pour amorcer le tuyau flexible avant sa descente. En service régulier, on suppose que le tuyau flexible est toujours rempli de pétrole et il n'est pas difficile d'amorcer un tuyau flexible au moyen de pétrole au moment où on le fixe pour la première fois au navire.
Dans une variante, le tuyau flexible, au lieu d'être rangé sur le pétrolier, peut être rangé dans le réservoir et,dans ce cas, il doit être dressé à partir du réservoir, par exemple au moyen d'une ceinture de flottation,en contact avec une pièce de raccordement
prévue sur le dessous du pétrolier, à sa mi-longueur, à
l'aide d'un système de commande automatique semblable à celui décrit plus haut. Dans ce cas, le réservoir peut comprendre un tableau de commande et un local destiné à l'équipage, ainsi que des treuils pour manipuler le tuyau flexible.
Si un dispositif acoustique n'a pas été utilisé à des fins de guidage, il est possible d'utiliser une caméra de télévision.
Si un compartiment est prévu pour un équipage, la ceinture
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fert susceptible de coopérer avec un sas pneumatique sur la tour de distribution et sur le dessous du pétrolier.
Les pièces de raccordement du tuyau flexible comprennent normalement des valves automatiques qui s'ouvrent dès que le raccordement est effectué et inversement, mais on comprendra que ces valves peuvent être actionnées au moyen d'une source d'énergie qui descend dans le tuyau flexible à partir du pétrolier à la suite d'un signal émis pour indiquer que le raccordement a été effectué.
L'invention offre de nombreux avantages par rapport aux systèmes connus. Ainsi :
(1) Le pétrole peut toujours être stocké dans le réservoir quelque soit l'état de la mer;
(2) Comme on n'utilise pas de pipelines, le pétrole peut
être amené directement à n'importe quelle destination désirée;
(3) Du pétrole peut être transféré dans les pétroliers et à partir de ceux-ci dans les conditions atmosphériques nettement plus mauvaises que celles qui sont possibles avec d'autres systèmes connus;
(4) le réservoir et le terminal constituent un ensemble passif situé bien en dessous du niveau des tempêtes et ne faisant courir aucun risque de navigation;
(5) Le tuyau flexible et les mécanismes spéciaux sont prévus dans le pétrolier, ce qui simplifie l'entretien et la maintenance;
(6) Le transfert du pétrole dans le pétrolier peut être effectué sans l'aide d'une pompe, car le pétrole est refoulé par l'eau de mer;
(7) Le système peut être mis en oeuvre à des profondeurs considérables et il est d'autant plus intéressant que la profondeur
de l'eau est plus importante et que le champ pétrolifère est davantage éloigné de la base terrestre la plus proche. Par exemple, si la mer a 300 mètres de profondeur, on peut utiliser le réservoir représenté sur la Fig.l ou sur la Fig.4 et il suffit de l'adapter simplement en augmentant la longueur de la tour de manière à
amener l'extrémité supérieure de la tour à environ 60 mètres de la surface. En fait, lorsque le réservoir doit être remorqué en place et doit être coulé, un prolongement de flottation auxiliaire
est raccordé à l'extrémité supérieure de la tour pour contribuer à maîtriser l'immersion du réservoir.
(8) Le risque de pollution est minimum,car l'équipement est conçu-pour éviter toute perte de pétrole. L'eau n'a évidemment que peu d'influence à la profondeur du raccord en place,et comme le tuyau flexible traverse le fond du pétrolier, il n'est pas soumis à l'action des vagues. En tout cas, les pertes de pétrole éventuelles sont très restreintes et se situent loin en mer.
Le système pourrait en fait être utilisé dans des régions polaires en utilisant des pétroliers sous-marins ou des pétroliers brise-glace . Les pétroliers eux-mêmes peuvent être utilisés à d'autres fins, mais ils doivent être spécialement adaptés pour pouvoir employer le système de l'invention.
Une particularité finale et très intéressante du procédé ou du système réside dans le fait que le pétrolier peut décharger sa cargaison à des terminaux de distribution basés à terre dans des estuaires, etc. De simples terminaux sous-marins situés près de! raffineries ou dépares de stockage éliminent les jetées, les remorqueurs pour faire manoeuvrer les pétroliers, etc. Le pétrolier pourrait facilement trouver le terminal et s'y raccorder sans assistance à l'aide de son système et de son équipement de guidage automatique. Les avantages sont nombreux.
Quoique l'invention ait été décrite avec référence au transfert du pétrole vers un pétrolier et à partir de celui-ci, il est à noter que les principes de l'invention pourraient être utilisés avec d'autres liquides.
REVENDICATIONS
1.- Procédé pour transférer du pétrole dans un pétrolier
ou à partir de celui-ci, caractérisé en ce que qu'on positionne le pétrolier à un endroit situé au-dessus d'un réservoir de stockage
de pétrole ou d'un terminal de distribution installé sur le fond
de la mer, on maintient le pétrolier à cet endroit, on dévide un tuyau flexible destiné à raccorder le pétrolier au réservoir ou
au terminal, on guide une pièce de raccordement se trouvant sur l'extrémité libre du tuyau flexible vers une autre pièce de raccordement à l'aide d'un système de guidage automatique, on effectue un raccordement entre les deux pièces , ce raccordement permettant
automatiquement au pétrole de passer à travers le raccord et de s'écouler dans le tuyau flexible par un orifice adéquat prévu dans
le fond du pétrolier, à la mi-longueur de ce dernier, et on laisse le pétrole passer du réservoir au pétrolier ou on le fait passer
du pétrolier au terminal , par pompage.
-Process for storing petroleum from subsea wells and for transferring petroleum into and from tankers and apparatus for storing and distributing petroleum for use therewith.
The present invention relates to a system or method for storing oil from subsea wells on the seabed and transferring this oil to tankers, and then from tankers, as well as a storage apparatus. and dispensing petroleum for use with such a process.
The invention aims to avoid the difficulties encountered with known methods and apparatuses and it provides a pro <EMI ID = 1.1>
transferred and an apparatus for storing crude oil which is not affected by inclement weather except in extreme conditions, in which the load may in any case have to be
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According to the present invention, in order to transfer petroleum into or from an oil tanker, the tanker is positioned and kept immobilized at a place above
from an oil storage tank or from a distribution terminal installed on the seabed, a flexible pipe intended to connect the tanker to the tank or to the terminal is allowed to descend, a connecting piece provided on the free end of the flexible pipe to another connecting piece using an automatic guiding system for this purpose, the two pieces are assembled into a fitting which automatically allows oil to flow through the fitting and into the flexible pipe by a suitable orifice provided in the underside of the tanker, in the middle of the latter, the oil being able in fact to be transferred, by pumping,
into the tanker from the tank or from the tanker to the terminal.
It is preferable that the flexible hose is stored on the tanker, although it can be stored in the tank or on
the terminal. Under preferred transfer conditions, the distance between the surface of the tank or terminal should be about 15-60 meters and the amount of flexible hose, which is
a very large diameter hose to store and unload becomes considerable.
Several different storage systems on tankers are possible, for example storage on the deck, using in combination a flexible and rigid hose and a trolley
or a fully flexible hose stored or wrapped on a horizontal or vertical drum.
In the case of the transfer of oil from a tank to an oil tanker, in accordance with the present invention which seeks to store oil in areas located off the coast and to transfer it to an oil tanker, one begins by sinking a
storage tank on the seabed, the tank is allowed to fill with water through an opening provided near its bottom, we
ballasts the tank sufficiently to keep it on the bottom, oil is introduced from one or more subsea wellheads into the tank so that water is forced out of the tank pn positions an oil tanker at- above the tank and kept motionless, a flexible pipe with a connection piece is allowed to descend to another connection piece provided on the upper end of the tank, through a suitable opening provided in the bottom of the tanker, in the middle of the latter, the connecting piece provided on the flexible pipe is automatically guided towards the other piece, the two pieces are assembled into a fitting and the oil is discharged into the tanker through the flexible pipe.
The oil can be delivered automatically by seawater or it can be assisted by a pump provided on the tanker.
An acoustic system is preferably used to keep the tanker stationary, this system being coupled to the tanker's normal guidance system and the connecting piece is guided by means of another acoustic beacon.
Also according to the invention, there is provided a reservoir
storage tank for use with the process or system described above, this tank being able to be sunk on the seabed and having a ballast compartment serving to maintain it
laid on the seabed, an oil inlet pipe used to introduce oil into the reservoir from a
or several subsea wellheads, at least one outlet
water near the bottom of the tank to establish a communication between the interior of the tank and the sea, the tank being divided by radial partitions into several intercommucant compartments, the upper ends of which have a substantially curved surface, a distribution tower power plant rising
on the upper wall of the tank, the upper end of the tower terminating in a funnel containing a female connecting piece intended to receive the male connecting piece provided on the end of a flexible pipe that an oil tanker must drop , and adequate guiding means on the tank to allow the tanker to locate it and to help guide
the male connection part in order to engage it in the female part.
The tank can be cylindrical or partly spherical
and the internal partitions extend vertically between a bottom
tank dish and its upper surface. If the tank is made of steel, its upper surface is formed by several conical lobes which extend between the vertical partitions, and the internal partitions extend between the distribution tower, which goes to the bottom, and the peripheral wall. .
The reservoir also preferably comprises a skirt of an-
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vertical lateral king so as to delimit an annular ballast gutter intended, for example for sand and rocks, this gutter constituting the ballast compartment.
The tank can be made of steel or concrete. The location devices provided on the tank are preferably sonars, for example acoustic beacons and separate devices are provided firstly to help locate the tanker and secondly to allow the two parts to be assembled. connection.
In addition, according to the invention, there is provided an oil tanker intended to be used in the process described above, this tanker comprising a flexible pipe of large diameter connected to one of its tanks and movable between a retracted storage position and a extended working position, the flexible hose comprising, on its free end, a connecting piece which allows it to be connected automatically, in its extended position, to another connecting piece provided on a storage tank or a distribution terminal submarine, an opening being provided in the bottom of the tanker, in the middle thereof, and allowing the flexible pipe to pass in its extended working position, an automatic locating equipment of the tank or terminal and
an oil tanker guidance equipment being provided to allow
the tanker to locate the tank or terminal, to remain stationary above the location detected and to connect his flexible hose to it.
The flexible pipe can be stored on a drum partially arranged on the deck of the tanker and able to rotate around a horizontal axis, the drum having a diameter sufficient to store the flexible pipe in approximately three complete revolutions.
A vertical duct preferably extends upwards,
from the top end of a housing for the hose connection piece, in the bottom of the tanker, and connects the hose to the tanker deck. In a preferred embodiment, this duct is curved, that is to say it curves 90 [deg.] And discharges parallel to the bridge and at a certain distance above it. here, a suspension system
fluid being associated with a cradle in the conduit for supporting the flexible pipe.
The flexible hose preferably extends forward or backward a distance equal to the maximum depth to which it must be allowed to descend to meet
storage tank, and this flexible pipe is preferably supported on fluid, or on rollers, the end of the pipe being fixed to a rigid telescopic pipe, a movable part of which is mounted on a motor trolley which moves on guides placed along each side of the fixed part of the pipe.
The motor trolley can move on wheels and
is driven along the telescopic pipe by pinions with vertical axes which mesh with racks fixed to the cradle, or by other known propulsion and positioning means.
The rigid pipe preferably extends longitudinally on the deck of the tanker over a distance much greater than the depth of the water to the upper end of the transfer tower provided on the storage tank and sealing means. are provided between the movable and fixed pipes so that, when the motor trolley is moved along the fixed pipe, to bring in or out the pipe below the tanker, the movable rigid pipe moves in the sealing means provided in the outer fixed pipe, thus maintaining a bearing surface and allowing oil to be transferred into the outer fixed pipe without oil leaks occurring on the deck of the tanker. The opposite end of the outer fixed pipe obviously opens into a tank of the tanker.
The invention will be described below, by way of example, with reference to the accompanying drawings in which:
Fig. 1 is a side elevational view, partly broken away, of an oil storage tank lying on the seabed, with oil being transferred to an oil tanker above the tank;
Fig. 2 is a partial plan view of the reservoir of FIG. 1;
Fig. 3 is a perspective view of the reservoir;
Fig. 4, is a horizontal sectional view of a variant
tank;
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V-V of the reservoir shown in FIG. 4;
Fig. 6 is a schematic elevational view of an oil tanker along its median axis, showing a storage system for the flexible pipe;
Fig. 7 is a view similar to FIG. 6 another storage system for the flexible hose;
Fig. 8a is a detail view, partly cut away, of the system shown in FIG. 7;
Fig. 8b is a sectional view taken along line B-B of FIG. 8a, and
Fig. 8c is a sectional view taken along the line C-C of FIG. 8a.
In the drawings, the system is shown in operation in FIG. 1 in which a specially adapted tanker 1 is shown above a storage tank 3 placed on the seabed, and crude oil is transferred from tank 3 into tanker 1 through a flexible pipe 5. The tank is supplied with oil directly from one or more wellheads through an inlet pipe 7. Many different shapes can of course be used for the reservoir.
The reservoir 3 shown in Figs. 1 and 2, which is preferred
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a number of compartments9 by partitions 11 radiating from
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wind 12 at its upper part. The diameter and height of the tank, for a capacity of 1 million tonnes, must be respected.
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of the reservoir is preferably close to 40% of its diameter and
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is intended to contain the ballast 18 serving to anchor the tank in place.
The central column 13 extends to the top of the tank <EMI ID = 10.1>
over a distance of about 45 to 60 meters below the water surface to form an oil distribution tower 19.
60 meters is the maximum depth at which divers can be used to inspect and maintain the storage tank efficiently and at no great cost.
The oil inlet pipe 7 preferably comprises an extension 21 terminating at the upper end of a compartment 9 and the upper and / or lower ends of the radial partitions 11 can be perforated or connected to each other or alternatively, the bulkheads can be perforated entirely to allow oil to force water out of each radial segment in order, through these perforations. Alternatively, each compartment can be connected to its neighboring compartment by L-shaped pipes 23 which run from the lower end.
-from one compartment and go to the upper end of the next, thus causing a minimum oil-water mixture. Finally, the excess water is expelled again through a lower pipe 24.
When the tank is placed on the seabed, the only appreciably loaded part is its upper part. When the tank is lowered to the seabed with its lower opening open, the weight of the tank is supported by the air pressure exerted in its upper part and, when filled with oil on the sea bottom, the buoyancy force resulting from the differences in density is again supported by the upper wall. However, a membrane type construction, under stress, is used when the upper ends of the radial segments are strongly bent along a pre-established catenary curve and thus form cone segments.
This allows the loads on the walls to be supported as tensile forces in a membrane, which is a simple and economical way to support the load.
Pre-stressed concrete tanks and probably reinforced concrete tanks are also perfectly suitable and in this case, to achieve maximum economy, it is better to use a double arched construction as in Fig. 4 and
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to compensate for the slightly increased unit cost of the additional curvature. In service, the tank is subjected to an external pressure which increases from zero at its upper end to a maximum at its lower end and the essential requirement is therefore that the radius of curvature must decrease at as the depth increases. As in construction in
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start from a central column 13 and, as specified above,
the incoming oil can be introduced into successive compartments of the reservoir. All the compartments 9a are however preferably connected to each other, which eliminates the pressures.
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undesirable buoyancy, fluctuating loads during pumping and the need for considerable internal piping. In addition, if the compartments are connected to each other by perforations, appreciable portions of the radial walls can be omitted without significantly decreasing the strength.
Between the perforated partitions 11a, the curvature of the surfaces
27 of the reservoir is increased, which provides additional volume and further reduces the stresses produced.
A tank with a capacity similar to that of a steel tank should have a height of about 94.5 meters, and a maximum diameter of about 169 5 meters and, to meet the load conditions, it should have a total concrete thickness of approximately
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seen all around the perimeter to overcome the effects of buoyancy.
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below the bottom 17a to ensure that the tank can withstand the effects of digging and shearing and to possibly be able to inject sand or other material below the bottom, if necessary.
Oil is introduced into the upper end of the tank, to minimize mixing of oil and water, and to create a favorable pressure charge, through the inlet
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Any size of tanker can be used
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approximately 60,000 tonnes) are the most suitable, since they react only weakly to the expected sea state and their capacities are sufficient to be economical without excessively lengthening the filling time. However,
Due to the winds that may be encountered, the tanker should normally fill its ballast to ensure that wind drift is kept to a reasonable level and the positioning thrusters should be submerged or extended.
The flexible pipe 5 used to connect the tanker 1
and the storage tank 3 is a continuous rubber hose manufactured by Goodrich, which is connected to the storage tank 3 by an automatic coupling which is the subject of an English patent application filed by the Company Floght Refueling Ltd.
The flexible pipe 5 is stored on the tanker, and must be able to be lowered about 52.5 meters, adapt to the movement of the tanker with the swell, and be large enough to allow adequate flow.
With the invention, flexible hoses are only subjected to the action of the sea during the period of their actual use, they are not used on the surface and, in general, they are not subjected to the action of the sea. 'wave action and can therefore <EMI ID = 18.1>
Fig. 6 shows that a housing 35 is provided in the bottom
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vertically above this housing and has a diameter which allows it to empty the length of the flexible pipe in about three revolutions. A vertical duct 38 extends upward from the upper end of the housing 35 and terminates at the drum installed on the deck of the tanker. The drum 37 can be partially mounted in a well 39 provided in the bridge so that its axis is above the level of the bridge and the drive motor is installed on the bridge which makes access and maintenance more convenient. The drive will probably be hydraulic and a shutdown system is required. The surface of the drum has grooves for retaining the flexible hose and, due to the small number of turns envisioned on the drum, it may be possible to eliminate the need for a horizontal winch system.
In another construction, the axis of rotation of the drum could in fact be vertical.
In yet another variant shown in FIG. 7, the flexible pipe 5 is brought, from the housing 35, by a large radius cradle 41, to the deck of the tanker where it is connected to a rigid pipe 43 whose end is supported by a cha-
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8c, engages in another pipe 47 which allows it
to move longitudinally in a telescopic manner. The pipes 43 and 47 preferably extend longitudinally, two sealing elements 49 being provided between them and, as can be seen in FIG. 8c ,, the. trolley 45 is mounted on wheels 46 which roll on horizontal support wings 48, on both sides - <EMI ID = 21.1>
via a vertical shaft 50 and a rack and pinion device 52. The end of the pipe 47 remote from the sealing elements 49 opens into the tanks of the tanker.
When the flexible pipe 5 is supported in the cradle
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a support system such as that shown in the application for
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radius rather smaller than the outer radius of the flexible pipe
sectioned so that the flexible hose, at rest, is supported
at a diameter close to its horizontal diameter, at any point forming a seal with the cradle. Some water
is introduced into the cradle at point 51 � under moderate pressure, this water escaping longitudinally along the cradle as well as up, down and out in a circumferential direction around the periphery of the flexible pipe 5. The pressure used is sufficient to float the flexible pipe completely in the cradle, over its entire curvature and
simple labyrinth-type sealing elements, provided at the top and bottom, prevent water from escaping lengthwise.
The required pressure is not high, but remains within the limits
of the capacity of normal ballast pumps.
When the flexible hose is connected between the tanker
1 and the tower 19, the vertical height of the flexible pipe 5 varies, in service, as a result of the swell, the displacement of the ship and the tide. To take account of the differences in dynamic positioning, an additional length of flexible hose must be allowed to run, so that a total slack of 15 meters is possibly available in the flexible hose. To prevent slack from collecting on the bottom of the tanker or at the top end of the tower, which would cause severe friction, it is essential to incorporate a tension winch into the deck mounted installation in order to maintain a substantially straight flexible pipe between the tanker and the tower.
The required free passage angle for the flexible hose must not exceed 15 [deg.] And the lower end of the flexible hose must terminate with a universal fitting having a half-angle of freedom of 30 [deg.].
The connecting piece 36 provided on the flexible pipe can be automatically connected to a connecting piece 53
(Fig. 1) provided on the upper end of the tank. The fitting itself does not require any auxiliary controls and is essentially a simple mechanical device. Both pieces of the fitting include self-sealing valves and the space between these valves, which could cause loss of oil, has been minimized. The connector itself is not part of the invention although a connector is essential for the present invention. To facilitate the connection, an upward facing funnel 55 surrounds the connection piece 3. To facilitate the connection, a curved funnel wall would give the best results.
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cal in the center.
In operation, a spherical outer surface of a cra-
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the surface of the funnel formed in the upper end of
the submarine tower, when this clamp is lowered, bringing the connecting pieces in line and allowing subsequent automatic connection of the two pieces. Oil can then flow through the fitting and is discharged by seawater pressure which acts on the interface with the oil in storage tank 3. As oil flows, the pressure in The fitting is greater than the static load of the oil between the fitting and the tanker, the excess pressure being dissipated in the form of friction losses in the fitting, the flexible pipe and the tanker. The fitting is designed so that, disregarding the friction, the traction which must be exerted on the flexible pipe to lift the connecting piece 36 and to undo the connector.
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in the fitting. It is therefore sufficient to exceed the weight of the clamp, by means of a traction exerted on the flexible pipe, to undo the connection. The general fitting geometry is designed to provide a reliable connection under the influence
from the weight of the clamp and to ensure that the fitting will come undone when pulled on the flexible pipe, within a suitable range of angles of the flexible pipe at the ball joint.
So that the tanker can locate the tank and connect its flexible hose to it, it is equipped with a
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current. This equipment is available in the industry and includes an adjustable pitch propeller aft Pleuger thruster (retractable into the vessel), a tunnel thruster
with adjustable pitch located at the front and an active rudder.
An industrially available modified acoustic control system can be used to control this equipment. The
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This system is obviously specially made to measure and includes a simple computer and a minimum of peripheral equipment and it is capable of controlling not only the position of the tanker, but also the connection of the flexible pipe.
Two acoustic beacons of long duration (one year) and different frequencies are part of the * system and are arranged on the edge of the funnel 55 of the tower, ensuring complete coverage of the underwater acoustics. A replaceable beacon, at a third separate frequency, is attached to the flexible pipe and hydrophones 57 are provided on the tanker. The acoustic system is capable of selecting up to four different beacon frequencies and can operate on any two frequencies simultaneously. In operation, the vessel must be brought to the location of the tank by conventional means, for example a Decca "Hifix" system. The system receives the acoustic signal
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beacon and acoustic zone. If, a classic navigation does not
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Nearly, a fourth long-lasting beacon can be installed near the tanker, at the desired depth to increase the radius of the collection circle to 150 to 180 meters.
After capture, the system automatically brings the tanker in place above the tank and maintains this position as long as the thrusters are sufficient to resist
to the state of the sea.
While the vessel is automatically held over the tank, the flexible hose is deployed and the position reference system associated with the hose connector displays the positi on of the hose end relative to the center of the funnel . The vessel can then be maneuvered by means of the positioning system until the connecting piece
36 provided on the end of the flexible hose is connected and
the vessel can be held automatically above the tank, its bow being kept in the desired position throughout the oil transfer process.
To operate in this way, it is important that the hydrophones are positioned on the tanker approximately above the position intended for the end of the flexible hose.
When the flexible hose is lowered from the vessel ,!
weight of the ballast clamp and the connecting part 36 may be off-center from the funnel 55 of the distribution tower due to a position deviation of the tanker and / or the effect of the tidal current on the pipe flexible. It is possible to
.
incorporating thrusters to the ballast clamp, but this is undesirable and on the contrary, any deviation can be compensated by moving the reference position of the vessel forward by a calculated distance, or alternatively by providing a beacon acoustic transmitting signals coded differently from those emitted by the tower.
Unless a very heavy ballast clamp is used, the flexible hose, due to its buoyancy, must be filled with oil or water at all times and it follows that means must be provided on the tanker to prime the flexible pipe before lowering it. In regular service, it is assumed that the flexible hose is always filled with petroleum and it is not difficult to prime a flexible hose with petroleum when it is first attached to the vessel.
In a variant, the flexible pipe, instead of being stored on the tanker, can be stored in the tank and, in this case, it must be drawn up from the tank, for example by means of a flotation belt, in contact with a connecting piece
provided on the underside of the tanker, at its mid-length, at
using an automatic control system similar to that described above. In this case, the tank may include a control panel and a room intended for the crew, as well as winches for handling the flexible pipe.
If an acoustic device has not been used for guidance purposes, a television camera can be used.
If a compartment is provided for a crew, the belt
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fert capable of cooperating with a pneumatic lock on the distribution tower and on the underside of the tanker.
The connecting pieces of the flexible pipe normally include automatic valves which open as soon as the connection is made and vice versa, but it will be understood that these valves can be actuated by means of a source of energy which descends into the flexible pipe at from the tanker following a signal to indicate that the connection has been made.
The invention offers many advantages over known systems. So :
(1) Oil can always be stored in the reservoir regardless of the sea state;
(2) Since pipelines are not used, petroleum can
be taken directly to any desired destination;
(3) Petroleum can be transferred to and from tankers under significantly worse atmospheric conditions than is possible with other known systems;
(4) the reservoir and the terminal constitute a passive unit situated well below the level of the storms and posing no risk of navigation;
(5) The flexible hose and special mechanisms are provided in the tanker, which simplifies the servicing and maintenance;
(6) The transfer of oil to the tanker can be done without the aid of a pump, since the oil is pumped out by sea water;
(7) The system can be used at considerable depths and it is all the more interesting that the depth
water is more important and that the oil field is farther from the nearest land base. For example, if the sea is 300 meters deep, one can use the tank shown in Fig. 1 or in Fig. 4 and it is sufficient to adapt it simply by increasing the length of the tower so as to
bring the upper end of the tower to about 60 meters from the surface. In fact, when the tank is to be towed into place and needs to be sunk, an auxiliary flotation extension
is connected to the upper end of the tower to help control tank submersion.
(8) The risk of pollution is minimal, as the equipment is designed to prevent any loss of oil. The water obviously has little influence on the depth of the fitting in place, and since the flexible hose passes through the bottom of the tanker, it is not subjected to wave action. In any case, the possible oil losses are very small and are located far at sea.
The system could in fact be used in polar regions using submarine tankers or icebreaker tankers. The tankers themselves can be used for other purposes, but they must be specially adapted in order to be able to employ the system of the invention.
A final and very interesting feature of the process or system is that the tanker can unload its cargo at land-based distribution terminals in estuaries, etc. Simple submarine terminals located near! refineries or storage depots eliminate jetties, tugs to maneuver tankers, etc. The tanker could easily find and connect to the terminal unassisted using its automated guidance system and equipment. The advantages are many.
Although the invention has been described with reference to the transfer of petroleum to and from an oil tanker, it should be noted that the principles of the invention could be used with other liquids.
CLAIMS
1.- Process for transferring oil into an oil tanker
or from the latter, characterized in that the tanker is positioned at a location above a storage tank
oil or a distribution terminal installed on the bottom
from the sea, keep the tanker there, unwind a flexible hose to connect the tanker to the tank or
at the terminal, a connection piece located on the free end of the flexible pipe is guided to another connection piece using an automatic guiding system, a connection is made between the two pieces, this connection allowing
automatically for petroleum to pass through the fitting and to flow into the flexible pipe through a suitable orifice provided in
the bottom of the tanker, at the mid-length of the latter, and the oil is allowed to pass from the tank to the tanker or it is passed
from the tanker to the terminal, by pumping.