FR2477218A1 - Collector for petroleum or gas blown out of sea-bed - where vertical duct suspended by floats is aligned above oil well blowout, so oil and gas fill duct - Google Patents
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Abstract
Description
- Appareil anti "marée noire"
ou
Appareil de captation et d'évacuation du flux d'un jaillissement sous marin d'hvdrocarbure- issu d'un forrage sous marin accidenté.- Anti "oil spill" device
or
Apparatus for capturing and evacuating the flow of an underwater hydrocarbon spurt from an accidental underwater drilling.
L'invention concerne un appareil permettant de recueillir le pétrole sortant des forrages sous marins accidentés et d'interrom- pre de ce fait 11 extension des marées noires" aonsécutives à ces accidents.The invention relates to an apparatus making it possible to collect the oil emerging from accidental submarine forages and thereby interrupt the extension of the oil spills "consecutive to these accidents.
On cannait en effet les désastres écologiques produits par ces marées noires et leur répercutions.The ecological disasters produced by these oil spills and their repercussions were in fact caned.
On connait l'usage des solvants, des idterge-ants ou floculants, utilisés en surface, pour dissoudre, résorber ou faire couler par le fond les nappes de pétrole répandues
On sait que la présence massive des résidus issus de ces dissolutions, saponifications ou floculations a un effet immédiat nuisible sur la flore, la faune marine et sur l'homme
Lorsque les moyens nommés ci-dessus s'avèrent insuffisants, la nappe s'étend, sc fractionne et se disperse en tout sens, entrainée par les vents marins et s'achemine inéxorablement vers les cotes où elle produit les catastrophes écologiques et les drames sociaux que l'on connaît,
Outre le fléau que ces nappes représentent à court terme pour la faune marine et les populations costières, on sait, qu'à long terme, une mince pellicule de pétrole répandue sur une grande surface océanique en stopperait l'évaporation des eaur et sa fonction chlorophylienne indispensable à la vie.We know the use of solvents, idterge-ants or flocculants, used on the surface, to dissolve, resorb or sink the spilled oil slicks
We know that the massive presence of residues from these dissolutions, saponifications or flocculations has an immediate harmful effect on flora, marine fauna and on humans.
When the means named above prove insufficient, the aquifer spreads, sc splits and disperses in all directions, entrained by the sea winds and goes inexorably towards the coasts where it produces ecological disasters and social dramas that we know,
In addition to the scourge that these aquifers represent in the short term for marine fauna and the coastal populations, we know that in the long term, a thin film of petroleum spread over a large ocean surface would stop the evaporation of eaur and its chlorophyll function. essential to life.
Jusqu'à présent, le développement des moyens techniques gigantesques utilisés dans le domaine de la prospection pétroliere sous marine n'a pas été normalement accompagné par la recherche et la création des matériels palliant aux dangers inhérents à la mise en oeuvre des forrages sous marins de la croute ter reste. Up to now, the development of the gigantic technical means used in the field of underwater petroleum prospecting has not normally been accompanied by research and the creation of materials overcoming the dangers inherent in the implementation of submarine forages of the crust ter remains.
On ne connaît pas encore de matériels de préventions à l'échel- le des catastrophes potentielles dans le domaine de la recher- che pétrolière sous marine. Preventive materials are not yet known at the scale of potential disasters in the field of underwater petroleum research.
a présente invention a pour objet un appareil capable de mai trisser de telles catastrophes ; cet appareil constituant un moyen indispensable de sauvegarde. The present invention relates to an apparatus capable of weaving such disasters; this device constituting an essential means of backup.
Dans ce qui suit l'invention est exposée à laide des dessins représentant seulement un mode d'exécution.In what follows, the invention is explained using the drawings representing only one embodiment.
La notion de dimension y est volontairement absente car les dimensions de l'appareil peuvent varier de façon gigantesque en fonction des caractères du jaillissement sous marin section, pression, vitesse, viscosité, température, débit, profondeur sous marine, présence de courants sous marins etc...The concept of dimension is voluntarily absent there because the dimensions of the device can vary in a gigantic way according to the characters of the underwater gushing section, pressure, speed, viscosity, temperature, flow, depth underwater, presence of underwater currents etc ...
ou des caractères du site en surface eonditions météorologiques, état de la nappe ou du bouillonnement en surface, éloignement des terras etc...or characters of the site on the surface, weather conditions, condition of the water table or bubbling on the surface, distance from the terras, etc.
La-:igure r représente un tube 2, verticalement plongé dans lteaur soutenu en surface par un ou plusieurs flotteurs 3 qui contiennent les ballasts de réglage de flottaison, les locaux d'habitatlon des équipages, les équipements divers analogues à ceux d'un navire et ceux propres à la vocation spécifique dc l'appareil. La-: igure r represents a tube 2, vertically immersed in lteaur supported on the surface by one or more floats 3 which contain the floatation adjustment ballasts, the crew accommodation, various equipment similar to that of a ship and those specific to the specific vocation of the device.
Le tube 2 est composé d'un ou plusieurs éléments reliés entre eux de manière étanche par des joints 4. Il peut coulisser verticalement dans ou entre le ou les flotteurs 3. Il possède, éventuellement, selon les caractéristiques du jaillisement énoncées plus haut, une jupe souple 5 fixée à son extrémité inférieure 8.The tube 2 is composed of one or more elements connected to each other in a leaktight manner by seals 4. It can slide vertically in or between the float (s) 3. It possibly has, depending on the characteristics of the spouting stated above, a flexible skirt 5 fixed at its lower end 8.
Selon les besoins, d'autres éléments constitutifs du tube 2 peuvent être fixés sur son extrémité supérieure de manière à. As required, other components of the tube 2 can be fixed on its upper end so as to.
augmenter la longueur du tube 2 pour atteindre la profondeur requise. Chaque opération de fixation d'un nouvel élément du tube 2 est- suivie d'un coulissement vers le bas, du tube 2, dont la valeur correspond à la longueur des l'élément de tube venant d'etre abouté
Cet ensemble flottant est acheminé à proximité du site sinistré selon les procédures d'acheminement des plates-formes de forrage pour la recherche ou l'exploitation des gisements pétrolifères sous marins..increase the length of tube 2 to reach the required depth. Each operation of fixing a new element of the tube 2 is followed by a sliding downwards of the tube 2, the value of which corresponds to the length of the tube element which has just been butted
This floating assembly is transported near the disaster site according to the routing procedures of the drilling platforms for the research or the exploitation of the submarine oil deposits.
Dans le cas intéressant l'invention, il se peut que la nappe en surface soit partiellement incendiée et que le foyer principal se trouve à l'aplomb du gisement.In the case of the invention, it is possible that the water table on the surface is partially burned and that the main focus is directly above the deposit.
Dans ce cas l'ensemble tube 2 et flotteurs 7, préparé à distance, peut : - soit être remorqué à travers la nappe par des remorqueurs se tenant à distance du foyer principal grace à 1' longueur de leurs amarres, - soit s'y rendre par ses propres moyens à'l'aide des propulseurs 7*
L'ensemble tube 2 et flotteur 7 possède les matériels de refroidissement et de protection adéquates connus. In this case the tube 2 and floats 7 assembly, prepared at a distance, can: - either be towed across the water table by tugs standing at a distance from the main focus thanks to the length of their moorings, - or there render on his own using 7 * thrusters
The tube 2 and float 7 assembly has known known adequate cooling and protection equipment.
La figure 2 représente l'appareil faisant l'objet de l'inven- tion placé au dessus du puits sinistré 26.FIG. 2 represents the apparatus which is the subject of the invention placed above the disaster well 26.
Le pétrole jaillissant du puits 26 s'engouffre dans l'orifice inférieur 8 du tube 2. La nappe de pétrole ro éventuellement incendiée sur la surface- de l'eau 9 s'éteindra d'elle même faute d'un nouvel apport de combustible puisque le jet 6 est capté par le tube 2 et ne se répend plus en surface au contact du feu >
Le pétrole continue de remplir le tube 2 ; la figure 3 représente un état. d'équilibre instantané entre la pression;exer- casée par la colonne de pétrole 12 à son niveau- inférieur r3 et celle exercée par l'eau au même niveau 15.
The oil spouting from the well 26 rushes into the lower orifice 8 of the tube 2. The sheet of ro oil possibly burned on the surface of the water 9 will go out by itself for lack of a new supply of fuel since the jet 6 is captured by the tube 2 and no longer spreads over the surface in contact with the fire>
Oil continues to fill tube 2; Figure 3 shows a state. instantaneous equilibrium between the pressure exerted by the oil column 12 at its lower level r3 and that exerted by the water at the same level 15.
H1 étant la hauteur manométrique de l'eau au niveau 13, H2 la hauteur de la colonne de pétrole à ce même niveau 13 ; d1 étant.H1 being the manometric height of the water at level 13, H2 the height of the oil column at this same level 13; d1 being.
la densité de l'eau et d2 la densité du pétrole, on sait que H1.d1 = H2.d2 ; d1 ayant une valeur plus grande que celle de d2 Ia hauteur S2 sera plus grande que la hauteur H4.the density of water and d2 the density of oil, we know that H1.d1 = H2.d2; d1 having a value greater than that of d2 the height S2 will be greater than the height H4.
On sait que la valeur de H2 est : H2 = H1.d1 plus grande que H1
d2
La figure 4 représente l'appareil lorsque le niveau supérieur r4 de la colonne de pétrole atteint le ou les orifices 15 d'éva- cuation du pétrole donnant accès aux conduites 70 suspendues à des flotteurs 16, reliées aux navires pétroliers ou aux "pipe lines". We know that the value of H2 is: H2 = H1.d1 greater than H1
d2
FIG. 4 shows the apparatus when the upper level r4 of the oil column reaches the oil drain orifice (s) 15 giving access to the lines 70 suspended from floats 16, connected to the oil tankers or to the pipe lines ".
Selon la viscosité du pétrole, le débit du puits, la hauteur manométrique de pétrole H2 moins 4, des pompes d'accélération 17 permettent d'évacuer le débit du puits 26 à partir des signaux reçus d'un controleur 18 du niveau supérieur 14 de la colonne de pétrole 12. Depending on the viscosity of the oil, the flow rate of the well, the manometric height of oil H2 minus 4, of acceleration pumps 17 make it possible to evacuate the flow rate of the well 26 from the signals received from a controller 18 of the upper level 14 of the oil column 12.
La figure 5 représente un mode de réalisation de l'invention dans lequel le tube 2 est pourvu sur le dessus d'un couvercle étanche I9 situé à une hauteur H3 par rapport au niveau inSé- rieur 17 de la colonne 12 de pétrole. Cette hauteur H3 est inférieure à la hauteur H2 représentée en pointillés qu'aurait atteint la colonne de pétrole I2 Si le tube 2 avait été plus long et sans couvercle T9,
On sait que la pression qui s'exerce sur le couvercle 19 est égale à : (H2 - H3)d2. FIG. 5 represents an embodiment of the invention in which the tube 2 is provided on the top with a sealed cover I9 situated at a height H3 relative to the interior level 17 of the column 12 of petroleum. This height H3 is less than the height H2 shown in dotted lines that the oil column I2 would have reached If the tube 2 had been longer and without cover T9,
We know that the pressure exerted on the cover 19 is equal to: (H2 - H3) d2.
Cette pression est utilisée pour l'évacuation du pétrole vers.- les pétroliers ou "pipe lines" avec éventuellement l'appoint des pompes d'accélération I7.This pressure is used for the evacuation of petroleum towards.- the tankers or "pipe lines" with possibly the addition of the acceleration pumps I7.
Dans ce mode de réalisation un controleur de pression 22 règle le régime des pompes d'accélération I7 de manière à maintenir une pression constante,sur le couvercle I9, dont la valeur conjuguée avec le taux de remplissage des ballasts: des flotteurs 3 assure le niveau de flottaison désire de l'ensemble de l'appareil.In this embodiment a pressure controller 22 regulates the speed of the acceleration pumps I7 so as to maintain a constant pressure, on the cover I9, the value of which combined with the filling rate of the ballasts: floats 3 ensures the level flotation of the entire device.
Cet autre mode de réalisation convient autant au recueil des jaillissements purement liquides qu'aux jaillissements gazeux ou mixtes, c'est-à-dire composé dans ce dernier cas par un mélange de fluides liquides et gazeux. This other embodiment is suitable for collecting purely liquid spurts as well as gaseous or mixed spurts, that is to say composed in the latter case by a mixture of liquid and gaseous fluids.
La figure 6 représente un mode de réalisation de l'invention concernant le recueil d'un jaillissement mixte à forte teneur en gaz, où il y a lieu de séparer liquide et gaz.FIG. 6 represents an embodiment of the invention concerning the collection of a mixed spout with a high gas content, where it is necessary to separate liquid and gas.
Dans ce cas le gaz se concentre dans la partie supérieure du tube 2 tandis que le liquide occupe la partie inférieure.In this case the gas is concentrated in the upper part of the tube 2 while the liquid occupies the lower part.
Le couvercle I9 est équipé d'une soupape ou d'une pompe d'accé- lération 29 pour l'évacuation du gaz. Cette soupape ou pompe 29 vit son régime régl par le détecteur régulateur de pression 22 de manière à maintenir la pression du gaz à une valeur qui conjuguée avec le taux de remplissage des ballasts des flotteurs 7 assure le niveau de flottaison désiré à l'ensemble de l'appareil ainsi que le niveau inférieur de lq colonne de liquide a une profondeur compatible avec la longueur immergée du tube 2.The cover I9 is equipped with a valve or an acceleration pump 29 for the evacuation of the gas. This valve or pump 29 has its speed adjusted by the pressure regulator detector 22 so as to maintain the gas pressure at a value which, combined with the filling rate of the ballasts of the floats 7, ensures the desired level of flotation for all of the the apparatus as well as the lower level of the liquid column has a depth compatible with the submerged length of the tube 2.
Le niveau supérieur 14 de la colonne liquide sénarée est controlé et maintenu au moyen du détecteur de niveau I8 dont les signaux agissent sur la pompe d'accélération I7 évacuant le liquide.The upper level 14 of the senaric liquid column is controlled and maintained by means of the level detector I8 whose signals act on the acceleration pump I7 discharging the liquid.
Bour tous les modes de réalisation, la figure 7 représente la jupe souple 5 déviée par le c-ourant sous marin 23. L'orifice inférieur 24 de la jupe 5 se place à l'aplomb du passage du jaillissement 6 lut-meme dévié dans la meme: direction par le courant 25. Bour all the embodiments, FIG. 7 represents the flexible skirt 5 deflected by the underwater c-current 23. The lower orifice 24 of the skirt 5 is placed directly above the passage of the spout 6 diverted itself in the same: direction by the current 25.
Guette jupe 5 permet d'augmenter considérablement le champ opératoire de l'appareil sans qu'il soit nécessaire outil se déplace. Guette skirt 5 makes it possible to considerably increase the operating field of the device without the need for the tool to move.
Cependant un détecteur 25 de courants marins transmet au commandant de bord ou au cerveau électronique de positionnement automatique de l'appareil les signaux, force et direction, à exploiter au niveau des propulseurs 7 ou des cabestans 27 éven- tuels agissant sur des ancrages 28 analogues à ceux d'un navire
Ceci de façon que le jaillissement 6 pénètre constamment dans l'orifice inférieure: 24 de la jupe souple 5,
Pour tous les modes de réalisation cités à titre d'exemple, des réchauffeurs 20 glacés le long ouzdans le tube 2 peuvent; éventuellement diminuer la viscosité, de la colonne de fluide, consécutive au refroidissement du jaillissement 6 au contact des eaux froides du fond marin 21. - However, a marine current detector 25 transmits to the captain or to the electronic brain for automatic positioning of the apparatus the signals, force and direction, to be exploited at the level of the thrusters 7 or the capstans 27, if any, acting on similar anchors 28 to those of a ship
This so that the spout 6 constantly penetrates into the lower orifice: 24 of the flexible skirt 5,
For all the embodiments cited by way of example, heaters 20 glazed along or in the tube 2 can; possibly reduce the viscosity of the column of fluid, following the cooling of the gushing 6 in contact with the cold waters of the seabed 21. -
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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1979
- 1979-10-24 FR FR7926432A patent/FR2477218A1/en active Pending
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