DE1961343A1 - Process and device for near-coast oil production - Google Patents
Process and device for near-coast oil productionInfo
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Description
■-,·.. lain 70 k.Dezember I969 ■ -, · .. lain 70 k. December 1969
Gzk/goeGzk / goe
OCEAN SYSTEMS, INC.OCEAN SYSTEMS, INC.
Verfahren und Vorrichtung zur küstennahen Erdölproduktion.Process and device for near-coast oil production.
Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Erdölproduktion aus unter Wasser liegenden Ölfeidern, üblicherweise als küstennahe Erdölproduktion (offshore oil production) bekannt.The invention lies in the field of petroleum production oil feathers lying under water, usually as near-shore Oil production (offshore oil production) known.
Die herkömmlichen Verfahren zur Erdölproduktion aus küstennahen Stellen schließt entweder die "Installation von Unterwasser-Pipelines von jeder Quelle oder Bohrung zur Küste ein, wenn die Produktion innerhalb weniger Meilen vor der Küste liegt, oder es ist der Bau von Produktionsplattforraen erforderlich, die von dem Boden unter dem Wasser getragen werden und sich über die Wasseroberfläche erstrecken. In manchen Fällen, insbesondere, wenn sich das Unterwasser-Erdölfeld weit vor der Küste befindet, werden Erdöl-Produktionsplattformen verwendet, um das Ql aus den Unterwasserquellen zu sammeln und in eine Pipeline zu pumpen, die mit der Küste in Verbindung steht. In anderen Fällen werden Produktionsplattformen verwendet, die damit verbundene Speichermöglichkeiten aufweisen, um das Öl zu sammeln, diö Verunreinigungen von dem Öl zu trennen undThe traditional method of producing crude oil from offshore Place includes either the "installation of subsea pipelines from any well or well to the coast if the production is within a few miles of the coast, or the construction of production platforms is necessary, which are carried by the ground under the water and extend above the surface of the water. In some cases, in particular, when the underwater oil field is far ahead of the Are located on the coast, petroleum production platforms are used, to collect the Ql from the underwater sources and into a Pumping pipeline that communicates with the coast. In other cases, production platforms are used, which have the associated storage options in order to save the To collect oil, to separate impurities from the oil and
gepumpt das 01 zu speichern, bie es entweder in eine Pipeline/oder zu einem Tanker transportiert wird.pumped the 01 to store, put it either in a pipeline / or too is transported by a tanker.
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Die heutigen Systeme zur küstennahen Erdölproduktion sind kompliziert und kostspielig, insbesondere wenn sicii die Quellen ungefähr 50 m (150 Fuß) oder mehr unter der Oberfläche befinden. Wenn Produktionsplattformen verwendet werden, müssen diese so ausgelegt sein, daß sie das erhebliche Gewicht der großen Bauwerke tragen, die üblicherweise nicht nur für die Ölspeicherung, sondern zusätzlich auch für die Unterkunft des Bedie-Today's systems for offshore oil production are complex and costly, especially when sicii the sources approximately 50 m (150 feet) or more below the surface. If production platforms are used, they must be designed in such a way that they can withstand the considerable weight of the large Support structures that are usually not only used for oil storage, but also for the accommodation of the operator
P nungspersonals und für die Abscheideeinrichtung, Pumpeinrichtung und verschiedene mechanische Bedienungseinrichtungen vorgesehen sind. Die Plattformbauten müssen außerdem so ausgelegt sein, daß sie den Kräften der schwersten Ozeanstürme widerstehen. Diese Faktoren machen es erforderlich, daß die Plattformen aus außerordentlich schweren Bauteilen gebaut werden, was zu wesentlichen Kosten an Material, Herstellung und Einrichtung führt. Trotzdem unterliegen die Plattformen noch der Gefahr einer Beschädigung durch Schiffsverkehr an der Oberflä-P ning staff and for the separation device, pumping device and various mechanical operating devices are provided. The platform structures must also be designed in this way be able to withstand the forces of the heaviest ocean storms. These factors require that the platforms are built from extremely heavy components, resulting in significant costs in terms of material, manufacture and equipment leads. Nevertheless, the platforms are still subject to the risk of damage from shipping traffic on the surface.
^ ehe und durch Stürme; zahlreiche Fälle des vollständigen Verlust s der Bauwerke und erhebliche Beschädigungen sind schon bekannt geworden.^ before and through storms; numerous cases of complete loss s of the structures and significant damage are already known.
Schwerwiegende zusätzliche Probleme von erheblicher Bedeutung sind mit der Verwendung von Plattformen für die küstennahe Erdölproduktion verbunden. Da viele Produktionsplattformen so gebaut sind, daß sie die Produktion von zwanzig oder mehrSerious additional problems of considerable importance are with the use of platforms for the coastal Connected to petroleum production. As many production platforms Are built so that they can produce twenty or more
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Quellen zugleich erfassen, ist eine erhebliche Zeitverzögerung für den Produktionsbeginn von jeder Quelle üblicherweise erforderlich, bis das Bohren der vielen Quellen von derselben Plattform aus abgeschlossen ist. Der Grund hierfür liegt darin, daß es üblicherweise außerordentlich gefährlich ist, Öl aus vorher erbohrten Quellen von einer vorhandenen Plattform zu produzieren zugleich mit dem Bohren neuer Quellen von der gleichen Plattform, da die Möglichkeit von Schadenfeuer oder Explosionen besteht ο Die Größe dieser Verzögerung der Produktion kann sehr wesentlich sein und einen erheblichen Ertragsverlust mit sich bringen,, Wenn eine typische Bohrung einen Monat Bohrzeit erfordert, würde eine für die Produktion von Erdöl aus zwanzig Quellen ausgestattete Plattform eine Verzögerung der Produktion von einer der Quellen für einen Zeitraum von zwei Jahren mit sich bringen.Capture sources at the same time, a considerable time delay is usually required for the start of production of each source, until the drilling of the many sources from the same platform is completed. The reason for this is that It is usually extremely dangerous to oil out beforehand to produce drilled wells from an existing platform at the same time as drilling new wells from the same Platform, as there is a possibility of damaging fire or explosions ο The size of this delay in production can can be very significant and entail a significant loss of yield, if a typical well takes a month to drill would require one for the production of petroleum out of twenty Sources equipped platform delayed the production of one of the sources for a period of two years entail.
Eine andere bedeutsame Schwierigkeit liegt darin, daß viele Länder die küstennahen Plattformen unsichtbar haben wollen wegen dem Aussehen und wegen der Gefahr für die Schiff-fahrt und deshalb Gesetze erlassen haben, die die Anzahl der innerhalb der Sichtweite von der Küste zulässigen Plattformen erheblich einschränken. Die Wirkung solcher Einschränkungen ist, daß nur die ertragreichsten Ölfelder zur Produktion herangezogen wurden; häufig bleiben viele kleine Ölfelder mit bekannten Reserven unberührt. Dies ist überwiegend der Fall, wenn sichAnother significant difficulty is that many countries want the offshore platforms to be invisible because of the appearance and because of the danger to shipping and therefore have enacted laws that significantly increase the number of platforms allowed within sight of the coast restrict. The effect of such restrictions is that only the most productive oil fields are used for production became; often many small oil fields remain with known ones Reserves untouched. This is mostly the case when
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die kleineren Ölfelder verhältnismäßig weit vor der Küste oder in verhältnismäßig tiefem Wasser befinden.the smaller oil fields relatively far off the coast or are in relatively deep water.
Mit der Erfindung wird ein Verfahren und Vorrichtung zur Produktion von Erdöl aus unter Wasser gelegenen Ölfeidern geschaffen, das keine Produktionsplattformen an der Oberfläche er- _^ fordert. Außerdem ist die Vervrendung von Förderleitungen vonThe invention provides a method and apparatus for production created by crude oil from submerged oil fields that do not have any production platforms on the surface. _ ^ calls. In addition, the use of delivery lines from
jeder Quelle zur Küste nicht erforderlich. Die Produktion wird nicht durch die volle Kraft der Witterungsbedingungen an der Oberfläche beeinflußt. Beschädigungen durch die Kollision mit Schiffen oder anderen Gegenständen an der Oberfläche, z.B. Eisbergen, sind ausgeschlossen.any source to the coast is not required. Production will not affected by the full force of weather conditions on the surface. Damage from colliding with Ships or other objects on the surface, e.g. icebergs, are excluded.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung wird die Produktion von Erdöl aus vorher erbohrten Quellen gleichzeitig mit dem Bohren von zusätzlichen Quellen erleichtert, P ohne daß eine wesentliche Feuer- oder Explosionsgefahr besteht. Die Vorrichtung kann vollständig untergetaucht sicher arbeiten. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung können die gleichen Bohrungsköpfe und zugehörigen Ausrüstungsstücke wie an Land verwendet werden, die von einfacherem Aufbau sind und geringere Kosten verursachen als die heutigen Unterwasser-Bohrungsköpfe und zugehörigen Ausrüstungsteile.With the method and the device according to the invention the production of oil from previously drilled wells at the same time facilitated by drilling additional sources, P without a substantial risk of fire or explosion. The device can be completely submerged safely work. In the method and device according to the invention can use the same wellheads and associated equipment such as those used on land, which are of simpler construction and lower costs than those used today Subsea wellheads and related equipment.
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Die erfiiidungsgemäße Vorrichtung ist vollständig untergetaucht und weist Einrichtungen zum Sammeln, Abscheiden und Speichern des Öls auf,The device according to the invention is completely submerged and has facilities for collecting, separating and storing the oil,
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und den Zeichnungen.Further advantages, features and possible uses of the invention result from the following description of a Embodiment and the drawings.
Es zeigt;It shows;
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Produktion von Erdöl aus einer oder mehreren Unterwasserquellen,Fig. 1 is a perspective view of an inventive Device for the production of petroleum from one or more underwater sources,
Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht eines in Fig. 1 gezeigten Gehäuses. FIG. 2 is an enlarged view of a housing shown in FIG. 1.
Gemäß der Erfindung wird ein küstennahes Produktionsverfahren geschaffen zur Produktion von Öl aus mindestens einer ünterwasserquelle mittels einer auftriebsfähigen Ölproduktionseinrichtung nahe dem Boden* Das Öl wird aus der Quelle abgezogen und strömt in diese Einrichtung. Das Gas wird mindestens teilweise von dem 01 innerhalb der Produktionseinrichtung getrennt. Daraufhin wird das Öl entweder zu einem untergetauchten Speicherbereich gebracht oder in eine Pipeline oder einen Tanker Tranaport zur Küete verladen.According to the invention there is an offshore production method created for the production of oil from at least one underwater source by means of a buoyant oil production facility near the bottom * The oil is withdrawn from the source and flows into this facility. The gas is at least partially separated from the oil within the production facility. The oil then becomes either a submerged storage area brought or loaded into a pipeline or a tanker Tranaport to the coast.
Vorzugsweise wird ein Unter Druck stehendes, nicht oxydierendes Gas in die Einrichtung eingeführt, um das Wasser daraus zu entfernen und die Einrichtung im wesentlichen trocken zu halten, Um eine nichtexplosive Atmosphäre in der Einrichtung zu schaffen, sollte das eingeführte Gas nichtoxydierend sein und solltePreferably, a pressurized, non-oxidizing gas is introduced into the device to remove the water therefrom remove and keep the facility essentially dry, To create a non-explosive atmosphere in the facility, the gas introduced should and should be non-oxidizing
in ausreichender Menge eingeführt werden, um den Partialdruckbe introduced in sufficient quantity to reduce the partial pressure
des Sauerstoffs innerhalb der Einrichtung unter 5 % zu halten.of oxygen within the facility below 5 % .
w Vorzugsweise wird das eingeführte Gas aus dem 01 abgeschieden, das in die Einrichtung strömt.Preferably, w is deposited, the introduced gas from the 01, flowing into the device.
Vorzugsweise sind bei einem vorhandenen Ölfeld viele Qlproduktionseinrichtungen vorgesehen, sowie zusätzlich ein untergetauchter Ölspeicher. Das Öl kann dann, nachdem das Gas mindestens teilweise in der Produktionseinrichtung abgeschieden1 wurde, in diesen gemeinsamen Speicher gebracht werden, bevor es zur Küste transportiert wird.In the case of an existing oil field, many oil production facilities are preferably provided, as well as an additional submerged oil reservoir. After the gas has been at least partially separated 1 in the production facility, the oil can then be brought into this common storage facility before it is transported to the coast.
Die vor der Küste zu verwendende Vorrichtung zur Produktion von Öl aus einer Unterwasserquelle gemäß der Erfindung weist ein schwimmfähiges Gehäuse auf, das nahe dem Grund angeordnet und dort verankert ist. Leitungen verbinden die Unterwasser« quelle oder Quellen mit dem·Gehäuse. Da gemäß der Erfindung die Kapsel schwimmfähig ist, befind©« sich die Einrichtungen, die die Kapsel in ihrer Stellung halten, immer in ZugspaxmusgoThe production equipment to be used offshore of oil from a subsea well according to the invention comprises a buoyant housing placed near the bottom and is anchored there. Lines connect the underwater " source or sources with the · housing. Because according to the invention If the capsule is buoyant, the devices that hold the capsule in place are always in tension
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Daher sind massive Fundamente nicht erforderlich, wie sie bei küstennahen Plattformen gefordert werden.Hence, massive foundations are not required as they are at platforms near the coast are required.
Das Gehäuse enthält Trenneinrichtungen zum Trennen des Gases von dem hindurchströmenden 01 und Einrichtungen zur Kontrolle des Druckes und des Sauerstoffgehaltes.The housing contains separating devices for separating the gas of the oil flowing through and devices to control the pressure and the oxygen content.
Vorzugsweise enthält jedes Gehäuse einen oder mehrere Bohrungsköpfe zur Steuerung der ÖlstrÖmung von den Quellen. Außerdem können mehrere Gehäuse auf einem Ölfeld verwendet werden» Ohne daß dadurch eine Einschränkung erfolgt, ist es insbesondere vorteilhaft, gemäß der Erfindung einen gemeinsamen untergetauchten Speicherbehälter vorzusehen, der durch geeignete Leitungen mit den mehreren Gehäusen verbunden ist, um das abgetrennte Öl vor seinem Transport zur Küste zu speichern«Preferably, each housing includes one or more wellheads for controlling the flow of oil from the wells. aside from that several housings can be used on one oil field »Without it is in particular that this results in a restriction advantageous to provide a common submerged storage container according to the invention, which by suitable lines connected to the multiple housings to contain the separated oil to save before its transport to the coast "
In den Zeichnungen ist ein schwimmfähiges Gehäuse 10 untergetaucht in der Nähe der Bodenfläche G gezeigt, das einen schwimmfähigen ülproduktionsbereich darstellt. Das Gehäuse 10 ist mittels eines Produktions-Mantelrohres 11 verankert. Das Gehäuse 10 ist über Leitungen 12 mit einer oder mehreren Quellen W verbunden, um das produzierte Öl dort hinein zu transportieren; die Leitung 12 endet in einem Verzweigungsstück l4 innerhalb des Gehäuses. Die bei den Quellen angeordneten Bohrungsköpfe 13 können von einfachem Aufbau sein. Dies istIn the drawings, a buoyant housing 10 is submerged shown near the bottom surface G, which represents a buoyant oil production area. The housing 10 is anchored by means of a production jacket tube 11. That Housing 10 is via lines 12 with one or more sources W connected to transport the oil produced there; the line 12 ends in a branch piece l4 inside the case. The bore heads 13 arranged at the sources can be of simple construction. This is
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möglich, weil ein Kontrollsystem S verwendet wird, das innerhalb jedes Gehäuses angeordnet ist. Jedes Gehäuse enthält eine Trenneinrichtung l6 zum Abtrennen des Gases von dem eintretenden Öl. Ein Teil des abgetrennten Gases wird vorzugsweise in jedes Gehäuse 10 eingeführt, um eine nichtexplosive Atmosphäre aufrechtzuerhalten. Dies geschieht, indem eine ausreichende Menge von Gas eingeführt wird, so daß der Sauerstoff-Partial— Druck unter 5 % gehalten wird. Solange der Sauerstoff-Partial-Druck in einer Höhe unterhalb 5 % gehalten wird, arbeitet das System ohne Feuer- oder Explosionsgefahr. Die Atmosphäre kann beeinflußt werden durch eine Atmosphären-Kontrolleinrichtung l8, die Filter, Ausfällapparate, Naßreiniger, Brenner, Absorptions-" mittel, Ventilatoren, Gasgeneratoren, Gasanalyseneinrichtungen usw. aufweist. Die Atmospharenkontrolleinrichtung l8 kann auch Mittel zur Regulierung des Gesamtdrucks innerhalb der Kapsel enthalten. Wenn gewünscht, kann ein anderes, nicht oxydierenb des Gas in die Kapsel eingebracht werden, um den Sauerstoff-Patrtial-Druck zu steuern und Wasser zu entfernen und somit das Gehäuse im wesentlichen trocken zu halten.possible because a control system S is used, which is arranged within each housing. Each housing contains a separator 16 for separating the gas from the entering oil. A portion of the separated gas is preferably introduced into each housing 10 in order to maintain a non-explosive atmosphere. This is done by introducing a sufficient amount of gas to keep the oxygen partial pressure below 5%. As long as the oxygen partial pressure is kept below 5% , the system works without the risk of fire or explosion. The atmosphere can be influenced by an atmosphere control device 18 which includes filters, precipitators, wet cleaners, burners, absorbents, fans, gas generators, gas analysis devices, etc. The atmosphere control device 18 can also contain means for regulating the total pressure within the capsule. If desired, a different, non-oxidizing gas can be introduced into the capsule to control the oxygen patient pressure and remove water to keep the housing substantially dry.
Das übrige abgeschiedene Gas aus der Trenneinrichtung l6 wird durch eine Abfackelleitung F an die Wasseroberfläche gebracht und dort abgefackelt oder für einen nicht gezeigten Stromerzeuger verwendet, der in der Boje B angeordnet ist.The remaining separated gas from the separator 16 is brought to the surface of the water through a flare line F. and there flared or for a power generator, not shown used, which is arranged in the buoy B.
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Vorzugsweise wird das Öl, nachdem das Gas mindestens teilweise
daraus abgeschieden ist, von dem Gehäuse 1Ö durch eine Einrichtung
20 zu einem gemeinsamen untergetauchten Ölspeicherbehälter
22 transportiert» Der Speicherbehälter 22 wird periodisch
in einen Tanker V entleert durch eine Entladeleitung 24, die
von der Boje B getragen wird.Preferably, after the gas has been at least partially separated therefrom, the oil is transported from the housing 10 through a device 20 to a common submerged oil storage container 22. The storage container 22 is periodic
emptied into a tanker V through a discharge line 24 which
carried by buoy B.
Energieversorgungs- und Steuereinrichtungen stehen mit dem Gehäuse durch geeignete Kabel (nicht gezeigt) von der Boje B aus in Verbindung.Energy supply and control devices stand with the housing connected from buoy B by suitable cables (not shown).
Mit dem Verfahren und der Vorrichtung gemäß der Erfindung kann in wirtschaftlicher Weise Erdöl von Stellen, die von der Küste
entfernt liegen, produ-ziert werden, ohne daß wesentliche Einflüsse
durch die Witterung oder den Schiffsverkehr erfolgen,
weil der Produktionsbereich untergetaucht ist. Aus dam gleichen Grund treten keine ästhetischen Probleme auf, die mit Oberflächenplattformen
verbunden sind»With the method and the device according to the invention, crude oil can be produced economically from places which are remote from the coast, without significant influences from the weather or shipping traffic.
because the production area is submerged. For the same reason, there are no aesthetic problems associated with surface platforms »
Die Erfindung wurde anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben,
es sind jedoch viele Abwandlungen des Systems möglich,
ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The invention has been described using an exemplary embodiment, but many modifications of the system are possible,
without departing from the scope of the invention.
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1969
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Legal Events
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---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |