ES2257529T3 - Buque y sistema de descarga. - Google Patents
Buque y sistema de descarga.Info
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- F17C2265/00—Effects achieved by gas storage or gas handling
- F17C2265/05—Regasification
Abstract
Sistema para descargar un buque dotado de depósitos de almacenaje destinados a almacenar gas natural en estado liquido (LNG), en el que se prevé una estructura flotante en la zona inferior del casco del buque, caracterizado porque el buque (1) consiste en un buque de enlace y de regasificación (SRV en inglés) y porque se prevé un vaporizador (4) en el buque de enlace y de regasificación para vaporizar el gas natural licuado en estado gaseoso cuando llega al punto de descarga (7), transfiriéndose el gas vaporizado directamente desde el buque de enlace y de regasificación (1) hasta un sistema de gasoducto sumergido (8, 9, 10), en el que el gas natural es transportado mediante el sistema de gasoducto hacia la infraestructura en tierra (12).
Description
Buque y sistema de descarga.
La presente invención se refiere a un buque
especial conjuntamente con un sistema para descargar fluidos desde
un buque hasta una infraestructura en tierra.
En relación con el transporte de fluidos tales
como el gas natural desde el campo hasta la zona donde se tiene que
descargar el gas natural, con frecuencia se emplea un sistema que
implica un cierto número de buques especiales y una serie de etapas
funcionales relativamente complejas. Un buque conocido que se
emplea habitualmente para esta finalidad consiste en un buque
metanero, dotado de unos depósitos especiales adecuados para
almacenar el gas natural en estado liquido. Cuando se carga a bordo
el buque metanero en el campo, se emplea por lo menos un buque
adicional destinado a recibir el fluido directamente desde el pozo
y tratarlo antes de transferirlo al buque metanero. Según la
practica común, cuando el buque metanero llega al punto de
descarga, transferirá la carga a una unidad intermedia de
almacenaje donde el gas natural licuado es convertido en estado
gaseoso antes de ser transferido al usuario final.
Dichos sistemas, que precisan la utilización de
varios buques especiales distintos y la realización de unas
operaciones asociadas complejas, han mostrado ser complejos y
extremadamente onerosos. Un objetivo de la presente invención
consiste en intentar reducir la cantidad de buques especiales que se
tienen que incluir en un sistema de este tipo, y mejorar las
características de dichos buques especiales en relación con las
funciones que tienen que llevar a cabo.
Los siguientes buques especiales y sistemas son
conocidos a partir de la literatura de patentes:
En la patente US nº 6.089.022 se describe un
sistema de descarga que comprende un buque metanero dotado de unos
depósitos esféricos destinados a almacenar el gas natural licuado y
unos vaporizadores para volver a gasificar el gas natural licuado.
Al llegar al punto de descarga, el buque metanero se amarra de tal
manera que esté dispuesto a una distancia de la estructura de amarre
mediante unas líneas de amarre que se extienden desde la zona de la
proa hasta la estructura de amarre. El gas natural licuado se
vuelve a gasificar antes de ser transportado mediante un sistema de
gasoducto que transfiere el gas natural desde el buque metanero
hasta una instalación en tierra que, en dicha publicación,
representa el usuario final.
En la disposición mostrada en la patente US nº
6.089.022 se utiliza un único gasoducto para descargar el gas
natural desde el buque hasta la tierra. En la Figura 1 de dicha
publicación, dicho gasoducto se ilustra dispuesto de tal manera que
se extiende desde la zona de la proa, mediante la estructura de
amarre, desde donde se prevé todavía otro gasoducto que transfiere
el gas natural hasta la tierra. La publicación no indica ninguna
posibilidad de utilizar una estructura flotante o unas soluciones
técnicas alternativas, que se pueden montar en el casco del buque
para descargar el gas natural.
La solución técnica según la presente invención
indica el uso de una estructura flotante sumergida que se tiene que
obligar a formar tope con un rebaje en el casco del buque para
transferir el gas natural a tierra. En comparación con la técnica
que se ha dado a conocer en la patente US nº 6.089.022, mediante la
estructura flotante se consigue una solución substancialmente
simplificada que proporciona unas ventajas tanto con respecto al
personal como a la ubicación de equipos, dado que se realiza el
amarre y la transferencia de fluido mediante una misma
estructura.
La patente US nº 5.564.957 da a conocer a un
buque en el que se prevé una estructura flotante destinada a
instalarse en un rebaje en la zona de la proa. La estructura
flotante está destinada a ser utilizada a modo de estructura
combinada de amarre y de transferencia para transportar un medio en
estado liquido hasta y desde el buque.
La técnica que se da a conocer en dicha
publicación se diferencia de la invención porque no se prevé ningún
vaporizador a bordo del buque, y tampoco existe ninguna indicación
en la publicación de que el medio se tiene que transferir
directamente hasta una instalación en tierra.
En la patente US nº 6.094.937 se describe una
instalación de tratamiento para la conversión de gas natural a un
estado liquido (GNL) y un sistema de enlace para transportar gas
natural licuado desde el campo. En dicho sistema de enlace se
pueden utilizar dos boyas y cuatro buques metaneros para transportar
el gas natural licuado, con el fin de mantener una producción casi
continua en el campo.
La invención presenta unas características en
común con el sistema descrito en la patente US nº 6.094.937 porque
se utilizan distintos buques metaneros y varias estructuras
flotantess para fluidos como parte de un sistema de transporte. Sin
embargo, existe una diferencia fundamental entre dichos sistemas,
porque el sistema conocido se utiliza en relación con la carga,
mientras que el sistema según la invención se tiene que utilizar
para la descarga. Esto se pone en manifiesto porque en la patente
US nº 6.094.937 se prevé un licuefactor a bordo del metanero,
mientras que según la invención se prevé un vaporizador en el barco
cisterna de gas natural licuado.
La patente US nº 6.094.937 no sugiere que dicho
sistema de carga/transporte podrá ser utilizado en conjunto con la
descarga. Tampoco podrá utilizarse un buque como el que se cita en
la patente US nº 6.094.937 para descargar gas natural hasta una
instalación en tierra sin la necesidad de realizar unas
modificaciones estructurales considerables al buque.
En particular, la patente US nº 6.003.603 se
puede considerar como el punto de partida para la invención. Dicha
patente US nº 6.003.603 da a conocer el problema de la
transferencia criogénica mediante una placa giratoria, y propone un
sistema y procedimiento de carga. Sin embargo, la solución supone
convertir el gas comprimido en estado liquido para ser transportado
posteriormente mediante el buque cisterna de gas natural licuado.
En contraste, la presente invención se refiere a un sistema en el
que el gas natural licuado es convertido mediante vaporización en
un gas en un buque de enlace y regasificación (SRV en inglés) para
su transportación posterior mediante un sistema de gasoducto
sumergido.
Las soluciones técnicas existentes que se dan a
conocer en dichas publicaciones conocidas muestran una deficiencia
en relación con las necesidades complejas que han dado lugar a la
presente invención.
Por lo tanto, un objetivo de la presente
invención consiste en proporcionar un sistema para la descarga de
fluidos, y particularmente gas natural, en el que el buque metanero
está dotado, a bordo, de unos depósitos de almacenaje así como de
un vaporizador, y está dispuesto para recibir una estructura
flotante que desempeña tanto una función de amarre como una función
de transferencia.
Otro objetivo de la presente invención consiste
en que el buque con sus funciones especiales debería poder formar
parte de un sistema de enlace que, según una forma de realización
preferida, comprende una pluralidad de buques y una pluralidad de
las estructuras flotantes en cuestión. El objetivo de dicho
sistema consiste en conseguir el suministro continuo de gas natural
desde el punto de descarga hasta la infraestructura.
La invención proporciona un sistema de descarga
desde un buque dotado de unos depósitos de almacenaje destinados a
almacenar gas natural en estado liquido (GNL), en el que se prevé
una estructura flotante en la zona inferior del casco del buque,
caracterizado porque el buque consiste en un buque de enlace y
regasificación (SRV en inglés) y porque se prevé un vaporizador en
dicho buque de enlace y regasificación para convertir mediante
vaporización el gas natural licuado en estado gaseoso cuando
alcanza el punto de descarga, transfiriéndose el gas vaporizado
directamente desde el buque de enlace y regasificación hasta un
sistema de gasoducto sumergido, en el que el gas natural es
transportado en dicho sistema de gasoducto hasta la infraestructura
en tierra.
Asimismo, la invención proporciona un
procedimiento para transferir el gas natural desde un buque de
enlace y regasificación (SRV en inglés) que forma parte de un
sistema descrito en el párrafo anterior, caracterizado porque
comprende las etapas de colocar el buque de enlace y regasificación
de modo que coopere con una estructura flotante dispuesta en el
punto de descarga, vaporizar el gas natural licuado a bordo del
buque de enlace y regasificación, y transferir el gas vaporizado
directamente desde el buque de enlace y regasificación hasta un
sistema de gasoducto sumergido mediante la estructura flotante, con
lo que el gas vaporizado es transportado mediante el sistema de
gasoducto sumergido desde el buque de enlace y regasificación hasta
la infraestructura en tierra.
A continuación se expondrán otras características
de la invención.
Mediante el buque según la invención, resultan
superfluas algunas de las operaciones necesarias cuando se
utilizaban los sistemas conocidos. Mediante la invención, una
diversidad de las operaciones asociadas con el amarre, el
acoplamiento de los gasoductos, la transferencia de la carga en
estado líquido desde un buque hasta otro resultarán superfluas y/o
serán simplificadas. Además, al utilizar el sistema según la
invención, se reducirá la tripulación, y por lo tanto, asimismo los
costes de operación, ya que se reduce cada vez más la cantidad de
operaciones a realizar y se concentran más operaciones en un
buque.
El diseño y la fabricación de un buque de
múltiples funciones de este tipo puede ser un proceso muy costoso y
engorroso. Por lo tanto, un objetivo de la presente invención
consiste en proporcionar el buque de una manera económica,
permitiendo de este modo que se ofrezca el buque a un precio
competitivo.
En una forma de realización preferida de la
invención, se proporciona el buque de modo sencillo y poco costoso
utilizando como base un buque metanero. Dicho buque metanero con
sus depósitos de almacenaje para el gas natural licuado está dotado
de uno o más vaporizadores preferentemente en la zona de la
cubierta, y en el casco está construido un rebaje de recepción para
alojar la estructura flotante, haciendo así el buque apto para
realizar distintos tipos de operaciones. Dicho buque especial se
describe como un "Buque de Enlace y Regasificación" (SRV en
inglés), y naturalmente, dicho buque se puede utilizar como buque
metanero normal.
En una forma de realización preferida, el buque
según la invención está dotado de unos depósitos esféricos
destinados a almacenar el gas natural licuado, pero también pueden
resultar aptos otros tipos de depósitos de almacenaje, tales como,
por ejemplo, unos depósitos de membrana. Dichos tipos diferentes de
depósitos de almacenaje son bien conocidos tanto en la literatura de
patentes como en el uso práctico. Por lo tanto, un experto en la
materia tendrá que seleccionar el tipo de depósito más apto en cada
caso.
Los principios y el equipo a utilizar en relación
con la regasificación del gas natural licuado representan asimismo
la tecnología en sí conocida. Se puede utilizar el agua marina como
medio intercambiador de calor en el proceso de vaporización, pero
asimismo se pueden utilizar otros medios, tales como por ejemplo
propano bien solo o bien en conjunto con agua marina, y también
puede resultar un medio apto para la vaporización una mezcla de
agua-glicol.
La estructura flotante destinada a formar parte
del sistema se puede diseñar de muchas formas. A partir de la
literatura de patentes, son conocidos distintos ejemplos de
estructuras flotantess sumergidas que pueden acoplarse a un buque,
permitiendo así que el buque gire libremente alrededor de la boya.
Sin embargo, con respecto al modo de funcionamiento de la
estructura flotante, es necesario asegurar un acoplamiento y
desacoplamiento rápidos para que la descarga de fluido pueda
empezar casi inmediatamente sin retraso debido a engorrosos
procesos de amarre.
Cuando la estructura flotante no está en uso, se
encuentra en estado sumergido. Cuando llega a la zona de descarga,
el buque recogerá una boya adicional, que comprende una línea
fijada a la estructura flotante. Dicha línea se utiliza para llevar
la estructura flotante hasta la superficie, donde dicha estructura
flotante es llevada para formar un tope con el rebaje del buque.
Alrededor de su circunferencia, la estructura
flotante está dotada de unas líneas de amarre que se extienden
hacia abajo hasta los puntos de amarre previstos en el lecho
marino. Se prevén unos levantadores hasta la parte mediana de la
estructura flotante y una estructura de rotación está dispuesta
encima de la estructura flotante. Mediante dicha disposición, se
puede hacer pasar el fluido a través de la estructura flotante
mediante el levantador hasta los gasoductos sumergidos, mientras
que a la vez el buque gira alrededor de la estructura flotante. Los
gasoductos sumergidos llevan el fluido desde el buque hasta la
infraestructura en tierra.
La invención propone un sistema para conseguir
una descarga eficaz de fluido hasta una infraestructura en tierra.
Según una forma de realización preferida de la invención, el
sistema comprende dos estructuras flotantes y dos o más buques
metaneros. El número de buques comprendidos en el sistema depende
de la distancia hasta el punto de carga. Un mismo buque alternará
entre distintas operaciones tales como la carga desde una estación
de carga, por ejemplo en el campo, transportar el GNL desde la
estación de carga hasta el punto de descarga y regasificar el gas
natural licuado y posteriormente transportar a un sistema receptor
en tierra. Cuando la descarga de fluido mediante la estructura
flotante se realiza de forma casi continua porque por lo menos un
buque está acoplado a una de las estructuras flotantes en cada
momento, mientras que los demás buques están en el camino hacia o
desde las estaciones de carga, se consigue una utilización del
sistema con una óptima eficacia.
Cuando llega al punto de descarga, la estructura
flotante será introducida en el rebaje de recepción del buque
metanero. Se hará pasar el gas natural licuado desde los depósitos
de almacenaje hasta el vaporizador, donde el fluido se vuelve a
gasificar y se hace pasar directamente por la estructura flotante
hasta los gasoductos sumergidos que llevan el gas natural hasta una
infraestructura en tierra.
La infraestructura en tierra puede presentar
muchas formas, siempre que la misma resulte apta para recibir el
fluido regasificado que se envía a tierra desde el buque metanero y
dicho fluido se distribuye posteriormente a los usuarios finales.
Por ejemplo, la infraestructura puede comprender una red de
gasoductos que conduce el gas natural directamente al usuario final
o la infraestructura puede comprender un depósito acoplado a unos
medios de transporte adecuados para el transporte posterior del gas
natural hasta los consumidores, etc.
La invención se explicará a continuación con
mayor detalle haciendo referencia a los dibujos, en los que:
la Figura 1 representa una vista lateral de un
buque metanero dotado del equipo necesario;
la Figura 2 representa una vista en perspectiva
de uno de los buques acoplados a una de las estructuras
flotantes;
la Figura 3 representa una vista en perspectiva
del acoplamiento de los gasoductos a la infraestructura;
la Figura 4 representa una vista en general de la
disposición de los buques para conseguir una descarga eficaz del
fluido; y
la Figura 5 representa el buque acoplado a ambas
estructuras flotantess simultáneamente.
La Figura 1 representa una vista esquemática
simplificada del buque metanero acoplado posteriormente, "Buque
de enlace y regasificación (SRV en inglés)", según la invención.
Se ilustra el buque 1 dotado de una pluralidad de depósitos 2
destinados a almacenar el gas natural licuado. La figura ilustra
como se prevé en el casco del buque un rebaje cónico 5 que conforma
una disposición receptora para la estructura flotante 7 (no
representada). El buque 1 está dotado además de por lo menos un
vaporizador 4. Con el fin de mejorar la maniobrabilidad del buque,
dicho buque está dotado asimismo de unos impulsores 6 en la zona de
la proa y en la zona de la popa, respectivamente, del buque.
La Figura 2 ilustra una disposición de unas
estructuras flotantes 7 acopladas a un sistema de gasoducto
sumergido. Dicho sistema de gasoducto sumergido comprende un
elevador 8 fijado a cada una de las estructuras flotantes 7, y
además un gasoducto 9 está acoplado al extremo del elevador 8. Los
gasoductos 9 están acoplados a una infraestructura en tierra,
ilustrada en este caso en la figura mediante el sistema de
gasoducto 10. Las estructuras flotantes 7 están dotadas de unas
líneas de amarre 11 que se extienden desde el punto de amarre en el
lecho marino hasta una fijación en la circunferencia de la
estructura flotante.
La Figura 2 ilustra dos buques 1 estando acoplado
uno de los buques 1 a una de las estructuras flotantes 7, mientras
que el otro buque 1' ilustra el recorrido hacia/desde el punto de
carga. Cuando se acopla a la estructura flotante 7, se transfiere
el gas natural licuado al vaporizador 4, donde se vuelve a gasificar
el fluido antes de transferirlo mediante la estructura flotante 7
por los gasoductos sumergidos 9 acoplados a todavía otro gasoducto
10 para conducir el gas natural en tierra hacia la
infraestructura.
La Figura 3 ilustra la misma situación que en la
Figura 2, pero además ilustra el acoplamiento entre el sistema de
gasoductos y la infraestructura, que en este caso, consiste en un
sistema de gasoducto en tierra 12.
La Figura 4 ilustra el principio para la
organización del acoplamiento de los distintos buques a las
estructuras flotantes así como el transporte hacia y desde la
estación de carga donde el GNL se carga a bordo del buque. En el
presente ejemplo, el sistema comprende cuatro buques.
En la Figura 5 ambas estructuras flotantes están
acopladas a los buques 1 y 1' simultáneamente. En la situación
ilustrada en la figura, el buque 1 está acabando de descargar el
gas natural, mientras que el buque 1' acaba de recibir la
estructura flotante 7 en el rebaje 5. Mediante dicha disposición, se
conseguirá una transición uniforme en el proceso de descarga desde
el buque 1 hasta el buque 1', y por lo tanto se mantendrá un flujo
continuo de gas natural hacia el interior del sistema de gasoducto
sumergido.
Claims (10)
1. Sistema para descargar un buque dotado de
depósitos de almacenaje destinados a almacenar gas natural en
estado liquido (LNG), en el que se prevé una estructura flotante en
la zona inferior del casco del buque, caracterizado porque
el buque (1) consiste en un buque de enlace y de regasificación (SRV
en inglés) y porque se prevé un vaporizador (4) en el buque de
enlace y de regasificación para vaporizar el gas natural licuado en
estado gaseoso cuando llega al punto de descarga (7),
transfiriéndose el gas vaporizado directamente desde el buque de
enlace y de regasificación (1) hasta un sistema de gasoducto
sumergido (8, 9, 10), en el que el gas natural es transportado
mediante el sistema de gasoducto hacia la infraestructura en tierra
(12).
2. Sistema según la reivindicación 1,
caracterizado porque cada uno de los buques de enlace y de
regasificación (1) consiste en un buque cisterna de LNG acoplado
posteriormente que asimismo se puede utilizar como buque metanero
convencional.
3. Sistema según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el buque de enlace y de regasificación
(1) comprende un rebaje (5) en la parte inferior del casco, estando
diseñado dicho rebaje para alojar una estructura flotante
correspondiente (7) acoplada a un sistema de gasoducto (8) que
transfiere el fluido desde el almacén del buque de enlace y
regasificación hasta la infraestructura en tierra (12).
4. Sistema según la reivindicación 3,
caracterizado porque la infraestructura en tierra consiste
en una red de gasoductos (12) que conduce el gas natural
directamente hasta el usuario final, o la infraestructura puede
comprender un depósito acoplado a unos medios de transporte
adecuados para transportar además el gas natural hasta los
consumidores.
5. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el sistema
incluye dos o más buques de enlace y regasificación
(1, 1') y dos estructuras flotantes.
(1, 1') y dos estructuras flotantes.
6. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el buque
de enlace y regasificación (1) está dotado de unos impulsores (6,6)
en la zona de proa y la zona de popa, respectivamente, del
buque.
7. Procedimiento para transferir gas natural
desde un buque de enlace y regasificación (SRV) comprendido en un
sistema según las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado
porque comprende las etapas de colocar dicho buque SRV (1) de modo
que coopere con una estructura flotante (7) situada en el punto de
descarga, vaporizar el gas natural licuado a bordo del buque SRV
(1), y transferir el gas vaporizado directamente desde el buque SRV
hasta un sistema de gasoductos sumergidos (8, 9, 10) mediante la
estructura flotante (7), de tal modo que se transporta el gas
vaporizado en el sistema de gasoducto sumergido desde el buque SRV
hasta la infraestructura en tierra (12).
8. Procedimiento según la reivindicación 7, en el
que se prevén por lo menos dos buques SRV (1, 1') y por lo menos
dos estructuras flotantes, caracterizado porque los buques
SRV realizan un recorrido continuo de tráfico de enlace entre una
estación de carga remota y las estructuras flotantes, y están
organizados de tal manera que por lo menos un buque SRV está
acoplado periódicamente a una u otra de las estructuras flotantes
(7) para transferir el gas natural desde el buque SRV hasta la
infraestructura en tierra (12), de tal modo que el suministro de
gas hasta la infraestructura en tierra es continuo.
9. Procedimiento para transferir gas natural
desde un buque de enlace y regasificación (SRV) comprendido en un
sistema según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 3 a 5,
caracterizado porque comprende las etapas de colocar el
buque SRV de modo que coopere con una estructura flotante situada
en el punto de descarga, vaporizar el gas natural licuado a bordo
del buque SRV, y transferir el gas vaporizado directamente desde el
buque SRV hasta un sistema de gasoductos sumergidos a través de la
estructura flotante, de tal modo que el gas vaporizado es
transportado en el sistema de gasoducto sumergido desde el buque
SRV hasta la infraestructura en tierra.
10. Procedimiento según la reivindicación 9, en
el que se prevén por lo menos dos buques SRV y por lo menos dos
estructuras flotantes, caracterizado porque los buques SRV
realizan un recorrido continuo de tráfico de enlace entre una
estación de carga remota y las estructuras flotantes, y están
dispuestos de tal manera que por lo menos un buque SRV está acoplado
periódicamente a una u otra de las estructuras flotantes para
transferir el gas natural desde el buque SRV hasta la
infraestructura en tierra, de tal modo que el suministro de gas
hasta la infraestructura en tierra es continuo.
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