ES2246629B1 - Plataforma o estacion submarina de investigacion de fondos marinos con sistemas de extraccion de fluidos y limpiezas, auxilios, a grandes profundidades. - Google Patents

Abstract

Plataforma o estación submarina de investigación de fondos marinos con sistema de extracción de fluidos y limpiezas, auxilios, a grandes profundidades. El sistema consiste en una plataforma flotante (4) relacionada mediante un cable de alimentación (2) y un cable de datos (3) con un barco de apoyo (1) generador de energía en el que se establece el ordenador central de gobierno de todo el sistema, relacionándose también dicha plataforma (4) con un petrolero (5) encargado de recoger el crudo a extraer del barco hundido (6). Cables (9) y (10), y una manguera (11) relacionan la plataforma flotante (4) con una estación submarina robotizada (7), y esta última, dotada de medios de posicionamiento y estabilización, está asistida por al menos un robot teledirigido (28) dotado de medios de perforación para el casco del buque (6) a vaciar, robot relacionado con la estación (7) a través de una manguera (29) por la que llega energía térmica al barco hundido (6), para fluidificar el crudo, generada por un calentador existente en la propia estación (7).

Description

Plataforma o estación submarina de investigación de fondos marinos con sistema de extracción de fluidos y limpiezas, auxilios, a grandes profundidades.

Objeto de la invención

La presente invención se refiere a un sistema que ha sido especialmente concebido, entre otras aplicaciones, para extraer el fluido en las bodegas de los barcos petroleros u otros a grandes profundidades, como por ejemplo a 4.000-5.000 metros. Concretamente, serviría para la extracción del fluido de un petrolero hundido, evitando con este sistema inteligente la recuperación del mismo y la contaminación del medio ambiente.

Entre otras funciones, el sistema inteligente permite efectuar todas las operaciones de aproximación al objetivo buscado, como puede ser un petrolero hundido, perforación del mismo, calentamiento del fluido para facilitar su extracción, etc. desde el nivel del mar y con todas las operaciones debidamente controladas y visualizadas a distancia.

Antecedentes de la invención

Si bien la extracción o recuperación del fluido alojado en un petrolero hundido no ofrece mayor problema cuando éste se encuentra localizado a escasa profundidad, el solicitante desconoce la existencia en la actualidad de sistemas de extracción, similares a éste, que permitan dicha extracción cuando se trata de grandes profundidades, como 4.000 ó 5.000 metros, extremo al que ya se ha hecho mención con anterioridad. Aunque sí existen las plataformas petrolíferas que por supuesto pueden llegar a realizar tal operación, no resultaría viable debido a los inconvenientes que representan, como el costo del desplazamiento, etc., además de la inseguridad de poder garantizar la realización del total de la operación, etc.

Descripción de la invención

El sistema inteligente que la invención propone está especialmente concebido, entre otros, para casos como el hundimiento de un petrolero a grandes profundidades. Para ello y de forma más concreta, dicho sistema inteligente parte de una plataforma o boya (flotante) e inteligente, destinada a ubicarse sobre la superficie del mar y a estabilizarse convenientemente, plataforma o boya que está a su vez asistida por un barco de apoyo generador de energía y con el cerebro de todo el sistema inteligente. Tanto el barco generador como la plataforma o boya están equipados con posicionamiento continuado para evitar su movilización con los efectos del mar.

El Barco de Apoyo-Generador, con el cerebro de todo el sistema inteligente, se encargaría de suministrar red y datos tanto a la plataforma o boya inteligente, como a la estación submarina robotizada y, a su vez, a los robots de trabajo que dependen de esta estación.

El Barco de Apoyo genera la energía necesaria para el bombeo del crudo en el caso de la extracción del fluido de un petrolero hundido, así como para el control de los distintos robots, constituyendo también el puesto de mando a través de un ordenador que controla todo aquello que se encuentra sumergido bajo el agua.

Entre la plataforma o boya inteligente y los citados barcos se establecen, con respecto a uno de ellos, un cable para la red de alimentación de todo el sistema y otro cable para la comunicación y control de datos. Con respecto al segundo barco (éste sería el encargado de transportar, en este caso, el fluido una vez extraído a unos depósitos) sería una manguera flexible o un tubo rígido, según la necesidad para el trasvase del fluido.

La plataforma inteligente se comunica a su vez con una estación submarina inteligente robotizada, situada en el fondo del mar, en las inmediaciones del buque hundido, estación submarina que evidentemente está conectada con la plataforma flotante o boya a través del cable de alimentación eléctrica, cable de fibra óptica para transmisión de datos y una manguera para la extracción del crudo.

La manguera y los cables que están entre la plataforma o boya inteligente y la estación submarina robotizada están asistidos por flotadores uniformemente distribuidos a lo largo de los mismos. Por ejemplo, para distancias de 4.000 metros, se adaptarían a los cables y las mangueras a una distancia de 100 metros entre sí. Los flotadores están dotados con motor y con sistema de control, de manera que a través de ellos, además de compensar el peso de los cables y la manguera, se controla el posicionamiento de los mismos frente a posibles corrientes marinas, evitando tensiones entre ellos.

La plataforma flotante o boya, provista también de posicionamiento por control remoto, está capacitada para soportar 600 toneladas de peso (o más, dependiendo de la aplicación) y soportaría los cables y la manguera que descienden hasta el fondo marino. La plataforma inteligente estaría dotada de medios que permitiesen estudiar igualmente la tensión de los cables y la manguera que relacionan dicha plataforma con la estación submarina.

Por su parte, la estación submarina irá provista de un sistema de anclaje por patas hidráulicas.

De forma más concreta, en dicha estación submarina se establecerán:

Sala de bombeo.

Estación hidráulica.

Robot interno. Brazos hidráulicos multifunción.

Vídeo cámaras C.D.D. internas y externas.

Focos internos-externos.

Cámara de fotos.

Sala de Generador Auxiliar para emergencias.

Instrumentación.

Propulsores laterales para el posicionamiento y la estabilización.

Periscopio.

Antenas VHF y sonar.

CPU de datos de control de toda la estación, con sistema de seguridad incluido en la propia estación, y para la comunicación entre la estación submarina robotizada y el barco, con el cerebro de control del sistema.

Con respecto a las cámaras y focos, nos permiten visualizar todas las operaciones a realizar con la misma, contando también con robots teledirigidos para entre otras funciones, llevar a cabo, en este caso, la perforación para la introducción de la manguera del fuel y un segundo para la introducción de la resistencia diseñada especial para estas tareas. Esta resistencia, acoplada a uno de los robots, una vez introducida, regularía la temperatura del fluido interior de la bodega del barco hundido, facilitando la extracción del mismo, con la colaboración de la sala de bombeo automática y también robotizada, establecida en la propia estación submarina

Un robot interno en la estación submarina que mantiene y controla en todo momento la misma, siendo dirigido desde el exterior, es decir, desde el ordenador central establecido en el barco de apoyo.

La parte exterior de la Estación submarina robotizada irá provista de 3 o más robots teledirigidos a través de la propia Estación y controlados desde el barco de apoyo. Un robot sería el portador del taladro, sistema y resistencia para calentar el fuel, además de ir provisto de cámara de vídeo, etc. Por su parte, el segundo robot se usaría para taladrar y colocar el sistema de manguera para la extracción del fluido. El tercer robot serviría como apoyo e iría provisto de cámaras y focos, además de un brazo hidráulico para ayudar a los otros robots. Todos los robots del exterior de la estación submarina robotizada estarían colocados en la parte de arriba de la estación por medio de un sistema hidráulico de enganche automático. Irán provistos de piloto automático, sensores de proximidad, anti-sonar, sensores laterales, sensores frontales, sonar de exploración, transferencia de datos, Módem acústico, Ethhernet, Módem RF, etc.

Descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características del invento, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica del mismo, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1.- Muestra una representación esquemática de un sistema de extracción de petróleo a gran profundidad realizado de acuerdo con el objeto de la presente invención.

La figura 2.- Muestra un detalle también esquemático de la estación submarina robotizada que participa en el sistema de la figura anterior.

Realización preferente de la invención

A la vista de las figuras reseñadas puede observarse como en el sistema de extracción de petróleo que la invención propone participa una barco de apoyo y control (1), generador de energía, que a través de una red de alimentación eléctrica (2) y de un cable de fibra óptica (3) para transmisión de datos, se relaciona con una plataforma flotante e inteligente (4), con la que también se relaciona un petrolero (5) destinado a recibir el crudo extraído del petrolero hundido (6).

A su vez la plataforma flotante (4) se relaciona con una estación submarina y robotizada (7), destinada a establecerse sobre el fondo marino (8) en las proximidades del petrolero hundido (6), estando plataforma (4) y estación (7) relacionadas mediante un cable de red (9), un cable de datos (10) y una manguera (11), sobre cada una de las cuales se establece una alineación de flotadores (12), uniformemente distribuidos y debidamente distanciados, flotadores que debidamente motorizados y provistos de antenas de control posicional, permiten la movilización automática de dichos cables y mangueras para evitar que se generen tensiones en los mismos, por efecto de corrientes marinas o por cualquier otra causa, como anteriormente se ha dicho.

La estación submarina (7) incorpora focos de iluminación (13) y cámaras de televisión (14), adecuadamente distribuidas, un robot de trabajo (15), un robot para la cámara de TV (16), un calentador (17), una sala de bombeo automática y robotizada (18) con su correspondiente manguera (19), una central hidráulica (20) un grupo de cuatro motores de posicionamiento (21), un robot interno de mantenimiento (22), un centro inteligente de datos (23), un centro de control de energía (24), un equipo auxiliar de emergencia (25) y un control (26) sobre el citado calentador (17), así como patas hidráulicas de anclaje (27) y contrapesos no representados en las figuras.

Una pareja de robots teledirigidos (28) se desplazan desde la estación submarina (7) al buque hundido (6), manteniendo su relación con dicha estación (7) a través de las mangueras (29) que muestra la figura 1, contando cada robot teledirigido con medios de perforación del casco del citado petrolero hundido (6) y hasta los que es conducida la energía térmica generada por el calentador (17), para fluidificar el crudo y facilitar la extracción del mismo.

De la estructura descrita puede ser complementario un submarino de apoyo (30) o un minisubmarino (31), con su correspondiente barco de apoyo (32) y robot de asistencia (33), en orden a facilitar cualquier maniobra complementaria que pueda ser necesario efectuar en el acoplamiento del sistema al petrolero hundido (6).

Claims (5)

1. Sistema de extracción de petróleo a gran profundidad, que teniendo como finalidad recuperar el crudo existente en las bodegas de un petrolero hundido, se caracteriza porque en el mismo participa una plataforma flotante inteligente (4) y una estación submarina y robotizada (7), estando la plataforma flotante (4) conectada a un barco de apoyo (1), generador de energía, con posicionamiento estable y actuante además como centro de control, con un ordenador central de toma de datos y generación de órdenes, barco relacionado con la plataforma (4) mediante un cable de alimentación (2) y un cable de transmisión de datos (3), a la vez que dicha plataforma (4) está relacionada también con un petrolero (5), para recogida del crudo tras su extracción, conectado con la plataforma (4) mediante una manguera flexible o un tubo rígido, contando la plataforma flotante (4) con motores accionables mediante control remoto desde el barco de apoyo (1), para mantener estable su posición.

2. Sistema de extracción de petróleo a gran profundidad, según reivindicación 1ª, caracterizado porque entre la plataforma flotante (4) y la estación submarina (7) se establecen un cable de alimentación (9), un cable de transmisión de datos (10) y una manguera (11) de aspiración del crudo, en cada una de las cuales se establecen a su vez una pluralidad de flotadores (12), uniformemente distribuidos y debidamente distanciados, a su vez motorizados y controlables a distancia, para estabilizar dichos cables y mangueras frente a corrientes marinas u otro agente exterior.

3. Sistema de extracción de petróleo a gran profundidad, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la estación submarina robotizada (7) incorpora focos luminosos (13), cámaras de televisión (14), una sala de bombeo (18) automática y robotizada y al menos un calentador (17) para suministro de energía térmica al crudo existente en el petrolero hundido para fluidificar el mismo y facilitar su extracción, colaborando con dicha estación submarina al menos un robot teledirigido (28), relacionado con ella a través de la correspondiente manguera (29) y provisto de medios de perforación para el casco del buque hundido (6).

4. Sistema de extracción de petróleo a gran profundidad, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la estación submarina (7) incorpora lastres de asentamiento sobre el fondo marino (8), motores (21) de posicionamiento sobre dicho fondo, controlables a distancia, patas hidráulicas de anclaje (27) y un robot interno de mantenimiento.

5. Sistema de extracción de petróleo a gran profundidad, según reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la estación submarina robotizada (7) está asistida por un submarino de apoyo (30) o un minisubmarino (31) con su correspondiente robot de asistencia (33).