DE2051588A1 - Method and floating device for extracting and utilizing natural gas and its components extracted in the shelf and other areas - Google Patents
Method and floating device for extracting and utilizing natural gas and its components extracted in the shelf and other areasInfo
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Description
DR.-ING. VON KREISLER DR.-ING. SCHÖNWALD 2051588 DR.-1NG. TH. MEYER DR. FUES DlPL-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLDPSCHDR.-ING. BY KREISLER DR.-ING. SCHÖNWALD 2051588 DR.-1NG. TH. MEYER DR. FUES DlPL-CHEM. ALEK VON KREISLER DIPL.-CHEM. CAROLA KELLER DR.-ING. KLDPSCH
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Liquid Gas Anlagen Union GmbH, 548 Remagen/RolandseckLiquid Gas Anlagen Union GmbH, 548 Remagen / Rolandseck
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Verfahren und schwimmende Vorrichtung zum Abfördern und Nutzbarmachen von in den Schelf- und anderen Gebieten gewonnenem Erdgas und dessen BestandteileMethod and floating device for conveying away and Utilization of natural gas and its components extracted in the shelf and other areas
eineone
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und/schwimmende Vorrichtung zum Abfördern und Nutzbarmachen von in den Schelf- und anderen Gebieten gewonnenem Erdgas und dessen Bestandteile.The invention relates to a method and / floating Device for the removal and utilization of natural gas extracted in the shelf and other areas and its components.
Die Gewinnung von Erdgas mittels Bohrungen in das Erdreich erfolgt nicht nur auf dem Festland, sondern vielfach auch von dem Meeresboden, insbesondere in den Schelfgebieten der See, wobei mehr oder weniger große Entfernungen von den jeweiligen Bohrlöchern am Meaesboden bis zur Küste vorhanden sind. HierbeiThe extraction of natural gas by drilling into the ground does not only take place on the mainland, but often also from the seabed, especially in the shelf areas of the sea, with more or less there are great distances from the respective boreholes on the Meaesboden to the coast. Here
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wird der Abtransport des aus den Bohrlöchern am Meeresboden gewonnenen Erdgases in der Weise vorgenommen, daß Rohrleitungen bis zur Küste geführt werden, in denen das vielfaeh unter einem hqhen Druck stehende Erdgas zu einer auf dem Festland befindlichen Sammelstelle geführt wird, von wo das Erdgas über weitere Rohrleitungen zu den Verbraucherstellen abgeleitet wird. Das Legen der druckfesten Rohrleitungen auf dem Meeresboden bedarf eines hohen Aufwandes. Vielfach gestattenthe removal of the from the boreholes on Natural gas extracted from the seabed in such a way that pipelines are led to the coast, in which that is often under high pressure Natural gas is led to a collection point located on the mainland, from where the natural gas via further Pipelines to the consumer points is derived. Laying the pressure-resistant pipelines on the seabed requires a lot of effort. Allow multiple times
A es die Bodenverhältnisse nicht, daß Leitungen überhaupt verlegt werden können. Wenn es sich nicht um sehr ergiebige Erdgasfelder handelt, die angebohrt worden sind, unterläßt man vielfaeh die Gewinnung des Erdgases, weil der Aufwand für die Verlegung der/ Abförderungsleitungen die Gewinnung des Erdgases nicht wirtschaftlich macht. Zum Schutz der Druckrohre gegen Beschädigungen und/oder Abdriften verlegt man die Rohrleitungen u.a. gern in den Meeresboden hinein, was durch Einspülen erfolgen kann. Bei felsigem Meeresboden, wo eine solche Verlegung nicht möglich ist, kann es gefahrvoll sein, die Druckrohre auf weite Strecken hinaus ungeschützt der eventuell vorhandenen Meeresdrift auszusetzen. DIe-A it is not the ground conditions that lines can be laid at all. If not very rich natural gas fields that have been drilled, one often omits the extraction of the natural gas, Because the effort for laying the / discharge lines, the extraction of the natural gas is not economical power. To protect the pressure pipes against damage and / or drifting, the pipelines are laid, among other things. like into the seabed, which can be done by flushing. If the seabed is rocky, where there is such a thing Relocation is not possible, it can be dangerous to expose the pressure pipes unprotected to the sea drift that may be present over long distances. The-
™ ser Umstand und auch die Anordnung von Schutz- und Verankerungsvorrichtungen hierfür führen dazu, daß man auf die Nutzbarmachung eines festgestellten Erdgasfeldes verzichten muß..This circumstance and also the arrangement of protection and anchoring devices this lead to the fact that one on the utilization of an established natural gas field have to do without ..
, Aufgabe der Erfindung ist es, das in den Schelf- und anderen Gebieten zu gewinnende Erdgas auf einfache und wirtschaftliche Weise abfördern und nutzbar machen zu, können. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß das Erdgas von dem Bohrloch unmittelbar oder über besondere Vorrichtungen (z.B. Boje) einer schwimmenden Verflüssigungseinrichtung zugeführt und von dieser als tiefkalte Erdgasflüssigkeit an Transporteinheiten übergeben , The object of the invention is that in the shelf and to extract natural gas from other areas in a simple and economical manner and make it usable, can. The invention is characterized in that the natural gas from the borehole directly or via special Devices (e.g. buoy) are fed to a floating liquefaction device and transferred from this to transport units as cryogenic natural gas liquid
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und mit diesen zu Abnehmern abtransportiert wird.and is transported with them to customers.
Durch eine solche Verfahrensweise für das Abfördern und Nutzbarmachen von in den Schelf- und anderen Gebieten gewonnenem Erdgas erübrigt sich die Verlegung von Rohrleitungen auf dem Meeresboden. Vielmehr kann das Erdgas unmittelbar von dem am Meeresboden befindlichen Bohrloch nach oben bis zur Übergabevorrichtung zur Verflüssigungsanlage geführt werden. Diese Strecke ist um ein vieles geringer als die Entfernung des Bohrloches von * Such a procedure for the removal and utilization of natural gas extracted in the shelf and other areas eliminates the need to lay pipelines on the seabed. Rather, the natural gas can be fed directly upwards from the borehole located on the seabed to the transfer device to the liquefaction plant. This distance is much less than the distance of the borehole from *
der Küste, so daß schon von der Länge her gesehen die Gefahr einer Beschädigung der Rohrleitung relativ gering ist. Der erforderliche Aufwand, beispielsweise an Verlegungskosten ist wesentlich reduziert. Durch die schwimmende Verflüssigungseinrichtung nahe dem Bohrloch wird nicht nur erheblich an Leitung eingespart, sondern es ergibt sich eine außerordentliche Erhöhung und Verbesserung der Lagerkapazität für das Erdgas. Die Verflüssigung des Erdgases verhältnismäßig nahe an dem Bohrloch ermöglicht es, schwimmende Einheiten verhältnismäßig kleiner Größe für die Anforderung und Nutzbarmachung des Erdgases an solchen Stellen einsetzen zu können. Die unmittelbare Zustandsänderung des Erdgases vom Gas {the coast, so that seen from the length the risk of damage to the pipeline is relatively low is. The effort required, for example in terms of relocation costs is significantly reduced. The floating liquefaction facility near the borehole is not only saves a considerable amount of power, but there is an extraordinary increase and improvement the storage capacity for the natural gas. The liquefaction of the natural gas relatively close to the borehole allows floating units to be relatively small in size for the requirement and utilization to be able to use the natural gas in such places. The immediate change of state of the natural gas from the gas {
in Flüssigkeit verhältnismäßig dicht an dem auf dem Meeresboden befindlichen Bohrloch erlaubt die Ausbeutung auch von Erdgasfeldern geringerer Größe in lohnender Weise. Ferner kann die schwimmende Verflüssigungseinrichtung für eine Vielzahl von am Meeresboden befindlichen Bohrlöchern, auch wenn diese im bestimmten Abstand voneinander liegen, nutzbar gemacht werden. Außerdem ist eine Zwischenlagerung der Erdgasflüssigkeit vor dem Abtransport wirtschaftlich und leicht durchzuführen, wobei die Zwischenlagerung auch einer großen Menge der Erdgasflüssigkeit keine Schwierigkeiten bereitet.in liquid relatively close to the borehole located on the seabed allows exploitation also from natural gas fields of smaller size in a profitable way. Furthermore, the floating liquefaction device for a large number of boreholes located on the seabed, even if they are at a certain distance lie apart, be made usable. aside from that Interim storage of the natural gas liquid before it is transported away is economical and easy to carry out, the temporary storage of even a large amount of the natural gas liquid does not cause any difficulties.
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Durch eine solche Verfahrensweise erübrigt sich ferner der Bau einer Verflüssigungsanlage an Land, unmittelbar an der Küste, wozu im allgemeinen umfangreiche Erschließungsarbeiten notwendig sind. Das Erdgas kann dabei aus dem Landesinneren mit Rohrleitungen zugeführt werden und es wird zum Verflüssigerschiff über eine Rohrbrücke geleitet. In besonderen Fällen kann man die VerflUsslgereinheit fluten und unmittelbar an der Küste auf Grund setzen. Unter bestimmten Voraussetzungen kann das VerflUssigerschiff auch flußaufwärts verbracht werden und erforderliche ZufUhrungslei tuhgen für Erdgas können entweder kürzer gehalten oder durch geeigneteres G&ände verlegt werden.Such a procedure also eliminates the need to build a liquefaction plant on land, directly on the coast, which generally requires extensive development work. The natural gas can thereby being fed from the inland with pipelines and it is transferred to the liquefier ship passed a pipe bridge. In special cases, the condenser unit can be flooded and started immediately aground the coast. Under certain conditions the liquefier can also go upstream and the necessary supply lines for natural gas can either be kept shorter or relocated through more suitable terrain.
Durch die Installation eines Verflüssigers auf einer schwimmfähigen Schiffseinheit erzielt man vor allem den Vorteil, daß man nicht gezwungen ist, Verflüssigungsanlagen in schwer zugänglichen Gebieten der Erde zu bauen. -By installing a condenser on a floating ship unit, one achieves above all else the advantage that one is not forced to use liquefaction plants to build in areas of the world that are difficult to access. -
Pur die Durchführung der vorstehend beschriebenen Methode für die Nutzbarmachung des in den Schelf- und anderen Gebieten der See gewonnenen Erdgases wird eine schwimmfähige schiffsartige Einheit verwendet, die die Erdgas-Verflüssigungsanlage mit zugehörigen Hilfseinrichtungen und Maschinen, ferner eine flexible Übernahmevorrichtung für das gasförmige Erdgas sowie eine flexible Übergabevorrichtung für das flüssige Erdgas an Transporteinheiten in sich aufnimmt.Purely performing the above A method for the utilization of the natural gas extracted in the shelf and other areas of the sea becomes one buoyant ship-like unit used which the natural gas liquefaction plant with associated auxiliary equipment and machines, furthermore a flexible transfer device for the gaseous natural gas and a flexible one Transfer device for the liquid natural gas to transport units in itself.
Vorteilhaft ist zwischen der schwimmenden Erdgas-Verflüssigungsanlage und der Zuführungsleitung vom Meeresboden eine Boje zwischengeschaltet, die den Transport und die Übergabe des unter Druck stehenden Erdgases von der von dem Meeresboden heraufführenden. LeitungIt is advantageous between the floating natural gas liquefaction plant and the feed line from the seabed is interposed with a buoy for the transport and the transfer of the pressurized natural gas from the upstream sea floor. management
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zu der schwimmenden Verflüssigungseinrichtung ermittelt. Eine solche Boje ist zweckmäßig über oder in unmittelbarer Nähe der Gewinnungsstelle des Erdgases auf dem Meeresboden verankert, wobei eine flexible Rohrleitung von dem Bohrloch zu der Boje vorgesehen ist. Man kann ein und derselben Boje auch mehrere solcher Bohrlöcher zuordnen. Die auf der schiffsartigen Einheit, die die Erdgas-Verflussigungsanlage trägt, zur Verfügung stehende Schiffsenergie kann zugleich als Hilfsenergie für die Verflüssigungsanlage verwendet werden. Das für die Verflüssigung erforderliche Wasser zum Kühlen steht ausreichend zur Verfügung. Die Zwischenlagertanks für die erzeugte Erdgasflüssigkeit können unmittelbar auf der die Verflüssigungseinrichtung tragenden Schiffseinheit untergebracht werden.determined to the floating liquefaction device. Such a buoy is useful above or in the immediate vicinity Anchored near the point of extraction of the natural gas on the seabed, using a flexible pipeline from the borehole to the buoy. You can assign several such boreholes to the same buoy. The one on the ship-like unit that houses the natural gas liquefaction plant available ship energy can also be used as auxiliary energy for the liquefaction plant be used. The cooling water required for liquefaction is sufficiently available. The intermediate storage tanks for the natural gas liquid produced can be placed directly on the liquefaction device load-bearing ship unit can be accommodated.
Die Übergabe für das flüssige Erdgas von der Verflüssigereinheit auf die Transporteinheit erfolgt, nachdem die Verbindung zwischen diesen Einheiten in besonderer Weise hergestellt wurde. Der Flüssiggastanker fährt zunächst bis auf eine gewisse Distanz an die Verflüssigereinheit heran und wird dann mittels einer Winde, welche auf der Verflüssigereinheit montiert ist, durch Trossen herangezogen. Den erforderlichen Mindestabstand gewährleistet dann ein Distanzarm, der an beiden Schiffskörpern schwenkbar gelagert werden kann. Die auftretenden Zukräfte zwischen diesen beiden schwimmenden, Einheiten werden durch die in gewissem Umfang elastischen Trossen aufgenommen. Die auftretenden Druckkräfte werden durch die mit einer hydraulischen Dämpfungseinrichtung versehene Distanzbrücke kondensiert. Über diese Distanzbrücke wird die flexible Leistung für das FlUssfe-Erdgas gelegt, die in allen Teilen zur Vermeidung von Verdampfungsverlusten mit einer entsprechenden Isolierung versehen ist. Mit Hilfe dieser flexiblen übergabeleitung können unmittel-. bar Tankschiffe mit dem verflüssigten Erdgas beladenThe transfer for the liquid natural gas from the liquefier unit to the transport unit takes place after the connection between these units in particular Way was made. The liquefied gas tanker drives first up to a certain distance to the condenser unit and then by means of a winch, which is mounted on the condenser unit, pulled by cables. The required minimum distance is guaranteed then a spacer arm that can be pivoted on both hulls. The occurring Forces between these two floating units are taken up by the cables, which are elastic to a certain extent. The pressure forces that occur are through the one provided with a hydraulic damping device Distance bridge condensed. Over this distance bridge the flexible power for the FlUssfe natural gas is laid, in all parts to avoid evaporation losses is provided with appropriate insulation. With the help of this flexible transfer line you can immediately. bar tankers are loaded with the liquefied natural gas
werden, die dann die ErdgasflUsslgkeit zu beliebig 209819/0142 which then the natural gas liquid to any 209819/0142
β -β -
werden, die dann die ErdgasflUssigkeit zu beliebig weit entfernten Abnehmern bringen können.which can then bring the natural gas liquid to customers as far away as you want.
Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellten AusfUhrungsbeispieles nachstehend erläutert.The invention is explained below with reference to the exemplary embodiment shown in the drawing.
Fig. 1 und 2 zeigen ein Verflüssigungsschiff gemäß der Erfindung am Einsatzort in Seitenansicht und Draufsicht.FIGS. 1 and 2 show a liquefaction ship according to FIG Invention on site in side view and top view.
Das an den Bohrstellen la, Ib oder an weiteren unter ™ hohem Druck austretende Erdgas wird über z.T. flexible Rohrleitungen 2a, 2b oder weitere zunächst zu einer am Meeresboden verankerten Boje 3 geleitet und von dort über eine voll bewegliche Verbindung 4 zu einer Anschlußstelle 5 am Bug der schwimmenden Verflüssigungs- und Speicheranlage β geleitet. Die Boje 3 ist mit einem drehbaren Anschluß für die Verankerungskabel des Verflüssigungsschiffes versehen. Durch diese Einrichtung werden dem Schiff sogenannte Swing-Bewegungen in einem bestimmten Abstand um die Boje gestattet. Der Abstand zur Boje wird dadurch gehalten, daß ein Strahlruder 13 das Schiff von der Boje wegdrückt.That at the drilling sites la, Ib or at other below ™ Natural gas escaping at high pressure is initially converted into a buoy 3 anchored on the seabed and from there via a fully movable connection 4 to a connection point 5 at the bow of the floating liquefaction and storage facility β. The buoy 3 is with a rotatable Provide a connection for the anchoring cables of the liquefaction ship. Through this facility, the Ship so-called swing movements are permitted at a certain distance around the buoy. The distance to the buoy will be held by a thruster 13 the ship pushes away from the buoy.
In der auf Deck installierten Verflüssigungsanlage 7 wird das Erdgas verflüssigt und anschließend bis zum Abtransport in unter Deck liegenden Speichertanks 8 zwischengelagert. Eine Zwischenlagerung kann jedoch auch in speziellen schwimmenden Abtransporteinheiten (barges) erfolgen oder es kann das verflüssigte Erdgas durch isolierte Leitungen direkt zu den Abnehmern geleitet werden, wenn die örtlichen Gegebenheiten und die spezifischen Belange der Erdgas-Verbraucher diese Abtransportart günstiger erscheinen,lassen.In the liquefaction plant installed on deck 7 the natural gas is liquefied and then stored in storage tanks 8 below deck until it is transported away temporarily stored. Intermediate storage can, however, also take place in special floating transport units (barges) or the liquefied natural gas can be delivered directly to the consumers through insulated pipes be directed if the local conditions and the specific concerns of the natural gas consumer make this type of removal appear cheaper.
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Bei Zwischenlagerung an Bord des Verflüssigungsschiffes und anschließendem Abtransport durch Großtankschiffe wird das verflüssigte Erdgas mit Hilfe einer Übergabevorrichtung 9 aus den Speichertanks 8 zu einer Anschlußstelle 10 an Bord eines Tankschiffes 11 und dann in den oder die Transportbehälter 12 geleitet.For intermediate storage on board the liquefaction vessel and subsequent removal by large tankers, the liquefied natural gas is a storage tank fed by means of a transfer device 9 us 8 to a connection point 10 on board a tank vessel 11 and then into the or the transport containers 12th
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