CN103806422B - 一种海底漏油收集系统 - Google Patents

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Abstract

一种海底漏油收集系统，其特征在于：它包括海底井口收油罩、海底举升泵系统、水中应急储罐、水上分离燃烧装置和锚泊定位系统等；所述海底井口收油罩为圆柱体；所述海底举升泵系统包括海底输送泵入口阀、海底输送泵、海底输送泵出口阀，该海底输送泵为离心泵；所述水中应急储罐为长方体结构，包括储罐动力定位模块、储罐配重模块、储罐浮力模块、海水腔室、油气腔室等；所述水上分离燃烧装置包括燃烧嘴、火炬支撑架、水面火炬支撑基础、水下分离器浮力块、水下分离器等，该水下分离器为油气两相分离器；所述锚泊动力定位系统采用对称式布锚方式。本发明可适于救援海况恶劣的情形，使得漏油收集系统应用范围更广。

Description

一种海底漏油收集系统
技术领域
本发明涉及一种漏油收集系统，属于海洋应急装备领域，尤其涉及一种适用于海洋钻采作业领域的海底漏油应急收集系统。
背景技术
海洋油气勘探开发已成为石油工业的热点，然而潜在的漏油事故会造成巨大的人员伤亡、财产损失和环境破坏。为应对海洋油气开采漏油风险，亟需研发一种有效的海底漏油收集系统。
当前的海洋漏油控制方法主要包括关闭防喷器、安装井控设备、泵入水泥浆、桥堵、泵入钻井液以及救援井等。其中救援井是最彻底的漏油控制技术，然而该技术实施时间过长，不能及时控制海底漏油。在海底防喷器或采油树存在失效的情况下，需要一种快速有效的海底漏油收集系统。目前海底漏油控制方法不能在恶劣海况下收集漏油，存在一定局限性。
随着我国海洋石油工业向南海深水迈进，有必要开展适用于深海的海底漏油收集系统。本发明能够应对类似于蓬莱19-3油田溢油事故和墨西哥湾漏油事故等。
发明内容
本发明的主要目的在于设计一套能够在海况恶劣环境下作业的海底漏油收集系统。
本发明的技术方案是：一种海底漏油收集系统，其特征在于：它包括海底井口收油罩、海底举升泵系统、水中应急储罐、水上分离燃烧装置和锚泊定位系统等；所述海底井口收油罩为圆柱体；所述海底举升泵系统包括海底输送泵入口阀、海底输送泵、海底输送泵出口阀，该海底输送泵为离心泵；所述水中应急储罐为长方体结构，包括储罐动力定位模块、储罐配重模块、储罐浮力模块、海水腔室、油气腔室等；所述水上分离燃烧装置包括燃烧嘴、火炬支撑架、水面火炬支撑基础、水下分离器浮力块、水下分离器等，该水下分离器为油气两相分离器；所述锚泊动力定位系统采用对称式布锚方式。
所述海底举升泵在海底泄漏油气压力不足时工作，所需动力由海面船只下入电缆提供。
所述水中应急储罐包含互相连通的备用储罐组合。
所述水上分离燃烧装置的燃烧嘴设有燃烧腔室，可在高风速下燃烧；所述火炬支撑架采用桁架结构；所述水下分离器所需动力由海面船只下入电缆提供。
所述锚泊定位系统采用悬链线式锚泊方式。
本发明与背景技术相比，具有以下优点：1、定位式水下应急储罐可于救援海况恶劣的情况，使得漏油收集系统应用范围更广。2、水上分离燃烧装置能够分离油气组分，节约储罐容积；可以燃烧多余油气，降低溢油环境污染。3、海底泵旁路泵送装置可适于泄漏油气压力不足的情形。
附图说明
图1为正常环境下本发明海底漏油收集系统一实施例的结构示意图。
图2为恶劣环境下本发明海底漏油收集系统一实施例的结构示意图。
图3为水中应急储罐一实施例的结构示意图。
图4为水上分离燃烧装置一实施例的结构示意图。
图中，1、海面；2、收油软管快速接头；3、收油软管阀门；4、收油软管浮力块；5、中间阀门；6、定位锚；7、海底输送泵出口阀；8、海底输送泵；9、海底输送泵入口阀；10、泥面；11、泄漏油气；12、海底井口收油罩；13、收油软管；14、水中应急储罐；15、应急储罐出口阀；16、应急储罐快速接头；17、收油船；18、收油船火炬；19、水上分离燃烧装置；14a、隔板导轨；14b、导轨挡头；14c、储罐动力定位模块；14d、储罐配重模块；14e、海水腔室；14f、腔室隔板；14g、油气腔室；14h、储罐浮力模块；14i、储罐出口阀；19a、燃烧嘴；19b、火炬支撑架；19c、气体通路；19d、水面火炬支撑基础；19e、水下分离器浮力块；19f、水下分离器；19g、水下分离器入口；19h、水下分离器液体出口。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
参照图1为正常环境下本发明海底漏油收集系统一实施例的结构示意图，系统正常工作时，泄漏油气11进入海底井口收油罩12，通过井口收油软管13进入浮力块3；海底油气泄漏一般会持续较长时间，海底输送泵8可在海底泄漏油气压力不足时为流体提供能量，将泄漏油气输送至水面收油船17。
根据事故现场海况，海底漏油收集作业可分为两种工况：
参照图1为正常环境下本发明海底漏油收集系统一实施例的结构示意图；事故海况适于水面收油船17作业时，关闭中间阀门5，在浮力块3处直接通过收油软管将油气输送至水面收油船17。如果收油船17有油气分离系统，则在收油船火炬18处燃烧分离得到的气体。
参照图2为恶劣环境下本发明海底漏油收集系统一实施例的结构示意图。溢油应急救援海况恶劣(如遭遇台风等)，不适宜水面收油船17作业时，通过收油软管快速接头2脱离浮力块4并关闭收油软管阀门3，打开中间阀门5，便于水面收油船15撤离至安全海域；通过收油软管快速接头2将水上分离燃烧装置19与收油软管连接，水上分离燃烧装置19的分离出油出口与水中应急储罐14相连接，当水上分离燃烧装置19完成安装后，收油软管阀门3打开并关闭中间阀门5；泄漏油气通过收油软管输送至所述水上分离燃烧装置19进行处理，分离出的液体存储于水中应急储罐14，气体部分在燃烧嘴19a处燃烧。当应急储罐中油气腔室14g充满时，水上分离燃烧装置19也可燃烧多余的油气。
参照图3为水中应急储罐14一实施例结构示意图，水中应急储罐14通过定位锚6或者储罐动力定位模块14c保持储罐平衡，使储罐位于安全作业范围；定位锚6适于浅海作业，动力定位模块14c适宜于深海作业；由于海底漏油流量一般较大，可设置多个互相连通的水中收油储罐组。
系统正常工作时，泄漏油气进入水中应急储罐油气腔室14g，进入的泄漏油气推动水中收油罐腔室隔板14f在隔板导轨14a上移动，水中应急储罐导轨挡头14b限制隔板导轨14a的活动范围；泄漏油气比海水密度小，油气腔室14g置于海水腔室14e上部易于保持水中应急储罐14的稳定；海水通过储罐海水通口进出海水腔室14e；为适应海况变化，可调整储罐浮力模块14h和储罐配重模块14d，以调节储罐下潜深度；若事故海域的作业条件允许时，可将水中应急储罐14置于泥面10收油，但需做好水合物预防的前期工序。
参照图4为水上分离燃烧装置一实施例的结构示意图；泄漏油气通过水下分离器入口19g进入水上分离燃烧装置19，在水下分离器19f进行液体和气体分离，气体部分通过气体通路19c在燃烧嘴19a处进行燃烧；当收油船没有油气处理系统时，可以借助水上分离燃烧装置19处理收集的油气；当收油船撤离时，分离得到的液体部分通过水下分离器液体出口19h进入水中应急储罐14。当水中应急储罐14容积不足时，可直接燃烧收集到的泄漏油气。

Claims (5)

1.一种海底漏油收集系统，其特征在于：它包括海底井口收油罩、海底举升泵系统、水中应急储罐、水上分离燃烧装置和锚泊定位系统；所述海底井口收油罩为圆柱体；所述海底举升泵系统包括海底输送泵入口阀、海底输送泵、海底输送泵出口阀，该海底输送泵为离心泵；所述水中应急储罐为长方体结构，包括储罐动力定位模块、储罐配重模块、储罐浮力模块、海水腔室、油气腔室，所述油气腔室位于海水腔室的上方，并通过腔室隔板将所述油气腔室和海水腔室隔开，所述油气腔室和海水腔室的侧壁上设置有隔板导轨，所述隔板导轨的两端设置有导轨挡头，进入油气腔室的泄露油气推动腔室隔板在隔板导轨上移动，所述导轨挡头限制隔板导轨的活动范围；水中应急储罐通过定位锚或者储罐动力定位模块保持储罐平衡，油气腔室置于海水腔室上部，泄漏油气进入油气腔室；
所述水上分离燃烧装置包括燃烧嘴、火炬支撑架、水面火炬支撑基础、水下分离器浮力块、水下分离器，该水下分离器为油气两相分离器，水下分离器与气体通路连通，气体通路穿过火炬支撑架，并固定在火炬支撑架内，燃烧嘴位于气体通路的顶部，火炬支撑架固定在水面火炬支撑基础上；泄漏油气通过水下分离器入口进入水上分离燃烧装置，在水下分离器进行液体和气体分离，气体部分通过气体通路在燃烧嘴处进行燃烧；
所述锚泊定位系统采用对称式布锚方式。
2.根据权利要求1所述一种海底漏油收集系统，其特征在于：所述海底举升泵在海底泄漏油气压力不足时工作，所需动力由海面船只下的电缆提供。
3.根据权利要求1所述一种海底漏油收集系统，其特征在于：所述水中应急储罐包含互相连通的备用储罐组合。
4.根据权利要求1所述一种海底漏油收集系统，其特征在于：所述水上分离燃烧装置的燃烧嘴设有燃烧腔室，在高风速下燃烧；所述火炬支撑架采用桁架结构；所述水下分离器所需动力由海面船只下的电缆提供。
5.根据权利要求1所述一种海底漏油收集系统，其特征在于：所述锚泊定位系统采用悬链线式锚泊方式。
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