JPS5922879B2 - 液体・気体分離装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、沖合の海底油田から制御し難く噴出する油及
びガスを捕獲する装置及び方法に関する。

油の試掘及び生産油田は世界各地の多数の沖合で行なわ
れている。

これらの油田は、浮き船舶からのみならず海底上に載置
された基台からポーリングせしめられる。

油田から、高圧の下で溶解されたガスを含む油が時々制
御し難く、すなわち抑制し難く噴出することがある。

噴出したガスは極めて燃え易く、ポーリング用犠装のス
パーク、すなわち静電気によって引火される。

多くの油は、上記の如き噴出では燃焼しないから、その
結果海岸を油染するまで海上を浮遊することになる。

噴出したガスに引火すると、激しい熱によシ簡単にポー
リング用の犠装は溶かされてしまう。

このことは、海底から海上まで伸びる油田用パイプ等の
破壊を意味する。

パイプが破壊されると、油田からの流量の制御はしばし
ば全く失なわれ、海底又は海底付近の油田の噴出口から
は油が制御し難く流出することになる。

かかる油田の噴出口にプラグを差し込むことは、たとえ
火災が消えた後であったとしても極めて難しく、更に亀
裂に栓をする、すなわち防壁を形成するために１又は２
以上の分配用の井戸を掘り、それを使って海底の地層内
、すなわち地中層にポーリング用の泥、セメントその他
の物質を注入しなければならない。

分配用の井戸を掘るためには通常２，３ケ月の時間を要
し、その間油及びガスは油田から制御し難く流出し続け
る。

油及びガス流出することは、海及び海岸を汚染するため
のみならず、燃料として及び石油化学の原料として極め
て重要な原料物質を連続的に損失することとなるため好
ましくない。

従来、油の噴出を停止しようとする一方で、油が失なわ
れ、無駄に使われ又は上境を汚染するのを防止するため
沖合の噴出口から制御し難く流出する油を捕獲する試み
がなされてきた。

従来性なわれた１つの方法は、ドーム、すなわち凸状を
なした容器を油田の噴出口の上に載せ、噴出口から噴出
してくる油を捕獲しようとするものであった。

すなわち、海底に置かれたドームの下側の油を捕獲し更
にドーム内側の油を海上にまで伸びるパイプを使って輸
送するという考え方である。

しかしながら、その理由ははっきりしないが、この試み
は失敗に紙った。

たぶん、海底に於ける水圧よシも大きな地中の圧力下に
よって溶解せしめられたガスが噴出した油から解放され
、大量に気体化したためであろう。

パイプ内を上昇する解放されたガスは、油の体積１の割
合に対して２０倍となるために、効率の極めて良いガス
ポンプの役割を果たし、ドーム内から油を汲み上げると
共に更に油に混って海水を汲み上けてしまった。

この方法によ択捕獲された油は最初に上昇したガスの汲
み上げ作用、すなわちポンプ作用によって妨害されると
いう結果になっていた。

本発明によれば、海底油田から制御し難く噴出する油及
びガスは、油田の噴出口又は海底付近で油から多量のガ
スを分離して集成し、次に、分離せしめられたガスは第
１の導管を通って適当な目的地に配送され且つ多くのガ
スが除去せしめられた油は第２の導管を通って目的地に
配送することによって捕獲し得ることが発見された。

上述した油−ガス捕獲及び分離システムは、本発明に係
る新規な液体・気体分離装置によって容易に達成される
。

すなわち、本発明は、高圧の下で溶解せしめられ噴出後
油から解放されるガスを含む制御し難く噴出する油を沖
合の海底近くで捕獲する液体・気体分離装置であって；
開口した底部、頂部から上記開口した底部までの空間を
取シ囲む外殻を含む分離槽；上記分離槽の上端部と連通
し、それを通って上記分離槽から分離したガスだけを抜
き取るガス取出導管；上記分離槽の内部の上記ガス取出
導管の取入口よシも下方に位置する下端部を有し上記分
離槽の中を貫通して上方に向って伸びる油取出導管；上
記分離槽内の油とガスとの境界面を上記油取出導管の下
端部よシも上方の垂直方向の所定位置に維持する様に規
則的にガスを抜取るべく上記ガス取出導管に設けられた
バルブ；及び、上記分離槽を溶解したガスを含む制御し
難く噴出する油の噴出口の上方の海底付近で支持するた
めの上記分離槽に取付けられた手段；を含んで構成され
てなる液体・気体分離装置を提供する。

分離槽が油田の噴出口の上方に載置されると、噴出して
いる油及び油から解放されたガスは上記分離槽内に浮上
してゆく。

このようにして、液体の垂直方向の速度は停止され且つ
制御される。

ガスは、分離槽内の油層の上方に集積される。

従って、解放されたガスはほぼ海底の圧力で捕獲され且
つ油−水の環境のために自由に膨張することはできない
。

更に、この油層は開口した底部を通って自由に分離槽内
に出入シできる海水の上方に浮かんでいる。

油取出管の下端の下側であって、下側に間隔をあけてほ
ぼ水平な偏向プレートを液体・気体分離装置に設けるこ
とは好ましい。

更に、偏向プレートは、一般的に開口した底部の上方に
位置することが好ましい。

偏向プレートを設ける目的は液体を偏向プレートに衝突
させ、半径方向にそして偏向プレートの端縁を囲って分
離槽の上側部分に流れ込ませることによって油からガス
を容易に放出、すなわち分離することにある。

分離槽の外殻と偏向プレートとの間の環状流の大きさは
、流体の速度が油田の噴出口における速度の数分の１と
なる大きさである。

偏向プレートを設けるもう１つの目的は、その上方にガ
スと油との分離が連続的に行なわれる如き静かな領域を
形成することである。

分離したガスを容易に蓄積するために、分離槽の中心に
且つ分離槽の上方に向ってガスを受は入れるためのガス
貯蔵室を設ける。

ガス貯蔵室は、ここでは分離槽の部分として考える。

■実施例に於いては、ガス貯蔵室はシリンダ状の円筒壁
と該円筒壁に支持された屋根を有してお択この円筒壁の
分離槽の頂部を貫通して伸びている。

ガス貯蔵室の底部は分離槽の内側に対して開口している
か、又は偏向プレートをガス貯蔵室の壁に当接すること
によって閉鎖しておく。

しかしながら、ガス貯蔵室には、分離槽の内側からガス
貯蔵室の内側に分離したガスを旅れさせる手段を設けて
おく。

かかる手段として、ガス貯蔵室の壁面に孔、すなわちポ
ート部分を形成する。

ガス貯蔵室は分離したガスを蓄積する性質を有するから
、ガス取出導管をガス貯蔵室の上部空間に連通ずると良
い。

液体・気体分離装置は、水面に浮揚することができるよ
うに製作することが好ましい。

従って、液体・気体分離装置に浮揚安定性を付与すべく
、適当なバラスト手段及び浮揚手段を分離槽に取付ける
。

そして、液体・気体分離装置を油田の噴出口の上方に曳
航してゆき、しかる後に適当な手段によって海底付近ま
で沈める。

適当な取入口を分離槽に設け、分離槽が沈んでゆく時、
ガス取出導管を通って分離槽内に適当な量の空気を供給
することが好ましい。

更に、付加的な浮力制御手段として、浸水し得る水平な
筒状部材を分離槽に取付ける。

分離槽支持脚を分離槽から下側に向って、そして特別な
実施例では筒状部材から下側に向って設け、それによっ
て、分離槽を該支持脚によって海底付近に、しかし海底
に接触しないように支持する。

この時、支持脚は下側に向って伸びて載置せしめられる
。

支持脚は、中空の筒状の円柱により形成され、浸水し得
る浮き部材としての役動を果たす。

支持脚によって海底の上方に分離槽を支持するのは、噴
出口からはき出された岩石の断片等がしばしばその周囲
の海底に堆積しているため好ましい。

すなわち、支持脚及び筒状部材によって分離槽を、噴出
口からはき出された岩石の断片や泥等の中で支持するこ
とができるのである。

°液体・気体分離装置は種々の形態をとることが可能で
あるが、分離槽をほぼ垂直な壁、すなわちシリンダ状の
外殻とすることが好ましい。

分離槽の壁は、適当な屋根、例えば円錐形の屋根、二重
の曲面を有する屋根又はドーム形の屋根を支持する。

本発明はまた前述した液体・気体分離装置と一組に用い
られる沖合で油を貯蔵する装置を提供する。

すなわち、本発明は、通常の作動状態においては常に正
の浮力を有−且つ開口した底部、頂部から開口した底部
までの空間を取り囲む外殻を有する浮揚貯蔵槽；油とガ
スの混合体を上記浮揚貯蔵槽内に配送する導管；水上に
油の層が形成され、且つ油層上にガスの層が形成される
ように上記浮揚貯蔵槽を水上に浮かべつつ、上記浮揚貯
蔵槽内から油を抜き取るための導管；及び、上記浮揚貯
蔵槽内からガスを抜き取る導管を含んで構成されてなる
浮揚貯蔵槽を提供する。

沖合で油を貯蔵する浮揚貯蔵槽は、はぼ垂直なシリンダ
状の円筒壁と該円筒壁に支持された屋根とを有すること
が好ましい。

円筒壁は、浮揚安定性を必要とするときにバラストを与
える浮揚室を有している。

上述した沖合で油を貯蔵する浮揚貯蔵槽は他の用途を有
しているけれども、前述した液体・気体・分離装置と組
合せて使用することが好ましく、それによって、沖合で
の流体・気体分離装置及び集積・貯蔵ユニットが形成さ
れる。

すなわち、本発明は；■開口した底部、頂部から上記開
口した底部までの空間を取シ囲む外殻を有する通常の作
動状態では正の浮力を有している浮揚貯蔵槽；水上に油
の層が形成され、且つ油層上にガスの層が形成されるよ
うに上記浮揚貯蔵槽を水上に浮かべつつ、上記浮揚貯蔵
槽から油を抜き取る導管；及び、上記浮揚貯蔵槽からガ
スを抜き取る導管；枚びに、（５）開口した底部、頂部
から上記開口した底部までの空間を取り囲む外殻を含む
液体・気体分離槽；上記分離槽の上端部と連通し、それ
を通って上記分離槽から分離したガスだけを抜き取択浮
揚貯蔵槽上の処理手段に送多込むための導管；上記分離
槽内の油とガスとの境界面が上記油取出導管の下端部よ
シ上方の垂直方向の所定位置に維持する様に規則的にガ
スを抜き取るべく上記ガス取出導管に設けられたバルブ
；及び、上記分離槽の内部のガス取出導管の取入口より
も下方に位置する下端部を有し上記分離槽の中を貫通し
て上方に向って伸びる油取出導管を含んで構成されてな
る組合せを提供する。

上記の如き組合せに於いて、液体・気体分離装置が、分
離装置を水中で昇降させる手段によって浮揚貯蔵槽に取
っ付けられていることが好ましい。

更に、液体・気体分離装置が浮揚貯蔵槽内に収納され得
る如くなされていることが好ましい。

液体・気体分離装置が浮揚貯蔵槽内に収納されると、組
合せ装置全体は油田の噴出口に対して浮かんでいる状態
となる。

しかる後、解揚貯蔵槽は肪やわれ、分離槽はウィンチに
取付けられたワイヤー・ロープの如き手段によって該分
離槽が油田の噴出口の上方の海底上に載置されるまで沈
められる。

しかる後、組合せ装置は予定された如く作動せしめられ
る。

すなわち、分離槽の中で油とガスとを分離し油を浮揚貯
蔵槽へ送り込み、分離したガスを例えば、鮮場貯蔵槽上
に設けられたフレア管に配送する。

以下、図面を用いて本発明に係る液体・気体分離装置に
ついて詳細に説明する。

各種の図面に表れた、同−又は類似のエナメント即ち、
各間−の部分には同じ番号を付けて説明しである。

第１図と第２図を参照すると、液体・気体分離装置は金
属プレートから作られた、垂直方向に円形を成すシリン
ダ状の壁１４、及び金属プレートによって作られた円錐
形屋根１６を有する分離層１２を含んでいる。

シリンダ状の壁１４及び円錐形の屋根１６は基本的には
頂部から開口した底部１７に至るまでの空間部を取シ囲
んでいる。

分離槽１２のシリンダ状壁１４は３個の三角形状に配置
され−かつ水平に位置せしめられた海水を浸水し得る円
筒状の浮き部材１９によって支持されている。

この浮き部材１９はシリンダ状壁１４に連結せしめられ
ていると共に、他の２つの円筒状部材１９に連結されて
いる。

ホースラック２１は円筒状部材１９の頂部に取付けられ
ている。

各円筒形部材１９は、その外側端から下側に伸びる垂直
方向の支持脚２３（第１図、第５図及び第６図参照）を
有している。

この支持脚２３は、円筒形を成している。

各脚２３の底部分はコンクリ、−ト製の重如を有してい
るが、各脚２３の上部の部分は中空となっておシ海水の
浸水し得る浮き用空室としての機能を果たす。

３本の脚２３は摺動板２５（第１図および第５図参照）
によってクリアランスが与えられるようにされて浮揚貯
蔵槽８０の内側に収納されるような寸法に成されている
と共に、その内側に位置せしめられている。

泥マット２７は各脚２３の下端部分に取付けられている
。

円錐形の屋根１６を部分的に貫通して、ガス貯蔵室３０
が設けられている。

このガス貯蔵室３０は円形のシリンダ状壁３２と、その
壁３２に連結する半円球状の屋根３４とを有している。

円形の偏向プレート３６は貯蔵室のシリンダ状壁３２の
底部に連結されている。

偏向プレート３６は水平方向に位置され、かつ基本的に
は平らである。

偏向プレート３６は分離槽１２のシリンダ状壁１４から
貯蔵槽の壁３２に伸びる間隔をあけて設けられた半径方
向に位置せしめられたビーム３８によって支持されてい
る。

偏向プレート３６の端部３９け油及びガスの為の流路４
１を形成するようにシリンダ状の壁１４から内側に離れ
て設けられている。

貯蔵室の壁３２の下端部分には円形の孔即ち、ポート４
３、及び壁３２の底部には半田形の孔４０がそれぞれ設
けられている。

孔４３および４４はガス貯蔵室の下端部分の外側から内
側に向けて液体が流れる事を可能にする。

孔、即ちポート４６はシリンダ状の壁３２のほぼ中間部
分に設けられている。

しかしながら、円錐形の屋根１６の項生部分よシも下側
である。

したがって、屋根１６の下側に集められたガスは、貯蔵
室３０の上側部分に流れこむことができる。

油抜き取り管４７（第２図参照）はガス貯蔵室３０内に
垂直方向に位置せしめられている。

油抜き取シ管４７の下端部分は円錐形の部分４８を有し
てお択この円錐形の部分４８は、油が油抜き取勺管４Ｔ
の中に流れ込むことができるように、十字形を成したベ
ース４９上に配置されている。

油抜き取シ管４７の上端部分は、貯蔵室屋根３４を貫通
してオイルホース５３に伸びている。

ガス制御バルブ５４（第２図参照）はガス貯蔵室の屋根
３４の頂部に取付けられてお択それによシガスの流れは
ガスが蓄積されているガス貯蔵室３０の内側の上部空間
に連結される。

ガス制御バルブ５４は、クランクアーム５６が連結され
ているレバーアーム５５及び頂上端てクランクアーム５
６に連結し、かつ底部がフロート５８に連結している垂
直棒５７によって機械的に制御されている。

垂直棒５７は、ブラケット６０によって所定の場所に固
定せしめられた管状のガイド５９によって摺動自在に保
持されている。

ストップ６１が垂直棒５７の上限を規制している。

フロート５８はガス貯蔵室３０の内側に蓄積された液体
の表面６５上に浮いている。

ガス貯蔵室はガスと油を分離するため及びフロートの適
性な操作を行わせるための静かな環境を提供する。

ガス貯蔵室３０の外側の油表面も又内部と同じである。

オイル層６６は分離槽１２の内側の海面の表面６８上に
浮かんでいる。

ガス制御バルブ５４を通って開放されたガスはパイプ連
結具７１、ガスホース７２、管１０９、バルブ１１０を
通ってフレア管１１２に流れていく。

ガス貯蔵室３０の内側に接近するためにマンホール７４
が設けられており、このマンホール７４は取りはずし可
能なカバー７５によって閉鎖されている。

上述した液体・気体分離装置１０は、海底油田の噴き出
しロア０の上部にそれを位置せしめる事によって使用す
る事ができる。

即ち、支持脚２３の下端部を海底に支持させかつ、それ
によって油田の噴き出しロア０の上方に分離槽１２を支
持するのである。

油田噴き出しロア０から制御不可能的に排出されるガス
と油とはこれが偏向プレート３６にぶつかるまで上方に
むかって浮かび上がってくる。

地中で形成された油の中には、高圧力のもとにガスが大
量に溶解されているため、大量のガスが油から急速に解
放される。

ガスは急速に上昇し偏向プレート３６の端部３９の周囲
を回って分離槽１２の屋根１６の下側の上方空間部の中
に流れこみ、屋根１６の下側の部分及びガス貯蔵室３０
から水を排出し、ガスに置きかえる。

ガスはさらに、孔４６を通ってガス貯蔵室３０の上部空
間の中に流れていく。

ガス貯蔵室内に蓄積されたガスの体積がガストと油の境
界面を押し下げ、フロート５８を上昇させるのに充分と
なった時、ガス制御バルブ５４は部分的に開き、そして
ガスの流量の制御が始められる。

油も又偏向プレート３６の端部３９を回って油６６の蓄
積によって油と水の境界面６８が油抜き取り管４７の円
錐形部分４８の下側となるまで流れ込む。

油は円錐形の部分４８の開口した端部の下側から流れは
じめ、水との比重の相違によって上昇していく。

油抜き取シ管４７及びオイルホース５３を通った油の流
れは油層が比較的浅い深さ内に維持されるように自己制
御せしめられている。

油抜き取シ管４７を通って油を抜き取る為の移動エネル
ギーは■海水と油との比重の差、及び■油が油抜き取シ
管４７及びオイルホース５３を通って上昇する時に圧力
が低下することによる油からのガスの連続的な開放によ
って提供されるポンプ作用によるものである。

油が上昇すると圧力が減少し油からのガスの放出が連続
的に起こるのである。

もし付加的なガスポンピング、即ち揚力が必要である時
にはガス交換パイプをガス貯蔵室内部の上層のガス蓄積
スペース及び油抜き取シ管４７の上端部分に連結して設
ける事ができる。

上述した如き分離槽１２から取シ出された油の蒸気内に
付加的なガスを注入せしめれば、必要とするいかなる過
度の揚力作用も提供する事ができる。

分離槽１２内の圧力はほぼ周囲の海水の圧力と等しい。

液体・気体分離装置１０の操作において最も重要な事は
ガスホース及びオイルホース５３及び７２はそれぞれ分
離装置の高さによって代表されるヘッドの圧力よりも極
めて小さくされている事である。

第３図及び第４図は上述した液体・気体分離装置と別々
に又はそれと組み合わせて使用する事ができる浮揚可能
な貯蔵槽を図示している。

浮揚貯蔵槽８０は頂上から開口した底部までの空間部分
を取シ囲む底部の開口した金属製貯蔵槽を含んでいる。

外殻は金属製のプレートからできた二重のカーブを有す
る凸状の屋根８２を有している。

この屋根８２は垂直方向の円形のシリンダ状内側壁８４
０頂部に連結している。

同様に外側の壁８６は内側の壁８４から外側に間隔をあ
けて設けられている。

底８８は壁８４と８６の底端部の間に伸びておシかつ、
頂面８９は外側の壁８６と内側の壁８４の頂端部の間に
伸びている。

内側の壁及び外側の壁の間に設けられた活水の浸水し得
る浮きスペースに近づくためにマンホール９１が設けら
れておシこのマンホール９１は取シ外し可能なカバー９
３によって閉鎖されている。

コンクリート製の重り９５が内側の壁８４及び外側の壁
８６０間の空間部の底部分に設けられて、浮揚貯蔵槽８
０の安定性を供給している。

仕切シ壁８７が壁の間の空間部を分割して空間部８５を
形成し、この空間部８５は独立して海水を浸水、すなわ
ち充満する事ができる。

数個の導管９７が内側の壁８４と外側の壁８６を完全に
貫通して伸びている。

各導管９７はバルブ９８を含んでおち、このバルブ９８
は本発明に係る液体・気体分離装置を海底油田の噴き出
し口の上部に最初に取シ付ける時にはあけられている。

浮揚貯蔵槽８０内にとらえられた過剰のガスは分離槽１
２がガスと液体すなわち油を捕獲する前は導管９７を通
って外部に放出される。

ヘリコプタ−用デツキ１００は浮揚貯蔵槽８０の上部に
支持されている。

取シ外し可能なキャップ１０４を有するパイプ１０２は
、屋根８２を貫通して下側へ伸びている（第４図参照）
。

一連の間隔をあけて設けられた孔１０６がパイプ１０２
の下端部分に設けられている。

オイルホース５３によってパイプ１０２に供給された油
は、孔１０６を通って外側にあふれ出て浮揚貯蔵槽８０
内の海水の上に油の層を形成する。

圧力の低下によシ油内から解放されたガスは、同時に孔
１０６を通って排出され浮揚貯蔵槽８０の上側部分に蓄
積される。

油の噴出口から噴き出した油から最初に分離せしめられ
たガスはガスホース７２によって導管１０９に送シ込ま
れる。

この導管１０９は、屋根８２を通って垂直方向に伸びて
いる。

バルブ１１０が導管１０９の端部に設けられている。

バルブ１１０は液体・気体分離装置１０が下降する間中
閉められているが、導管１５３によって屋根８３の上方
の位置で導管１０９内に圧縮空気が導入されている。

そして、分離槽１２が油の噴出口の上方に水平に位置せ
しめられている間中バルブ１１０は開けられている。

フロート５８によって自動的に閉鎖されるガス制御バル
ブ５４が作動して圧縮空気はガス貯蔵室３０内に蓄積さ
れる。

導管１１４は浮揚貯蔵槽ａＯの内部及び手動バルブ１１
６に連結されている。

導管１１８は、手動バルブ１１６から遮断バルブ１２０
に伸びておシ、更に遮断バルブ１２０から導管１２２が
フレア管１１２に伸びている。

遮断バルブ１２０はユニットすなわち、浮揚貯蔵槽８０
が使用されている時には開いているがユニットが使用さ
れていない時には閉じている。

手動パルプ１１６は、浮揚貯蔵槽８０内の圧力と等しく
する必要が生じた時に圧力解放バルブ１２６に迂回させ
るのに使用する。

導管１２４は浮揚貯蔵槽８０の内部及び圧力解放バルブ
１２６に連結されており、この圧力解放バルブ１２６は
０．５〜１．０ ｐｓｉｇ （０，０３５〜０．０７に
９重／Ｃ１ｒＩ２）の間で操作される。

導管１１８に連結されている導管１２８が圧力解放バル
ブに伸びている。

浮揚貯蔵槽８０が所定の場所に位置せしめられた後、手
動バルブ１１６は閉じられ、そして遮断バルブ１２０は
あけられる。

ガスが浮揚貯蔵槽８０内に蓄積された時、ガスの圧力は
増加し遂に圧力解放バルブ１２６を開放させるに十分な
力を有することとなる。

それからガスは圧力解放バルブ１２６を通って、導管１
２８、遮断バルブ１２０、導管１２２そしてさらにフレ
ア管１１２に流れてゆきその上端で炎上せしめられる。

浮揚貯蔵槽８０内に蓄積せしめられたオイルは直立パイ
プ１３０によって取シ出される。

この直立パイプ１３０は浮揚貯蔵槽８０が使用されてい
る間中水と油の最初の境界面に取入口１３２が位置する
ようにされている。

直立パイプ１３０の底端部は油だめ１３４に連通せしめ
られている。

油を導管１３６を通って圧送するために油だめ１３４内
にポンプ（図示されていない。

）が設けられて；お虱それによって浮揚貯蔵槽８０内の
油をタンカーあるいはバーナーに配送する。

第５図及び第６図は、前述した液体・気体分離装置１０
及び浮揚貯蔵槽８０が、海底油田の噴出口から制御し難
く噴出する油及びガスを捕獲し、集積し且つ蓄積するた
めにどのように組合わされているかを示している。

第５図に示されている如く、液体・気体分離装置１０は
浮揚貯蔵槽８０内に収納されている。

浮揚貯蔵槽８０内部は、装置全体の排水量に起因す・る
浮揚貯蔵槽内側の水の層を除いて空気によって満たされ
ている。

ワイヤロープ１４０が各支持脚２３からグランデ１４２
を連部、更にプーリー１４４を介してホイスト１４６に
まで伸びている。

液体・気体分離装置１０を所定の位置に載置する前に、
溝用ブイを有する３つの重たいアンカーを、従来周知の
沿岸アンカー処理船によって油の噴出口の周囲に等間隔
に配置する。

装置を曳航するタグボートは噴出口の上流側から近づき
アンカーブイに曳航用ロープを肪（もや）うと共に、噴
出口から約２００フイー１’ （６０ｍ、）離れた位置
に装置を保持するようにワイヤーロープ１５０を短かく
する。

この時、２隻の補助的なスターン・ウィンチを有するタ
グボートを装置に近づけ、メツセンジャーラインをひろ
い上げて補助的な２本の曳航用ロープに連結する。

それから、これらのタグボートを装置と反対の方向へ移
動させ、残シのアンカーブイに訪う。

従って、装置は３蟹のタグボートに設けられたウィンチ
によって積極的な位置決め制御が行なわれる。

次に、液体・気体分離装置１０が浮揚貯蔵槽８０内で自
分で浮かぶことができ且つ連結用錠（図示せず。

）が外れるまで、バラスト用の空間部８５内に海水を入
れ浮揚貯蔵槽８０を若干沈めることによって該液体・気
体分離装置１０を浮揚貯蔵槽８０から分離させる。

それから、浮揚貯蔵槽８０の空間部８５からバラスト用
の海水を排出させて喫水を最小、すなわち乾舷を最大に
する。

同時に、浮揚貯蔵槽８０内に浮かんでいる液体・気体分
離装置内に海水を入れて浮揚力０以下の沈下重量モード
にし、３本の液体ホイスト１４６及びワイヤロープ１４
０を使って液体・気体分離装置１０を下降させる。

液体・気体分離装置１０は、海底近くまで、しかし海底
そのものの上でない位置まで下降される。

下降中、装置中の気体の体積の収縮に起因する浮力の減
少を補うべくガス貯蔵室３０内に圧縮空気を送シ込む。

導管１５３から送シ出された空気は、開放バルブ１５１
を通って導管１０９及びガスホース７２に送シ込まれる
。

バルブ１１０は、液体・気体分離装置１０が下降せしめ
られている間中閉められている。

圧縮空気はパイプ連結具７１を通って、チェックバルブ
１５９を有するバイパス用の導管へ送られ、更にガス貯
蔵室内に送シ込まれる。

空気は、ガス制御バルブ５４を通ることはできないが、
これは装置１０が下降している間はフロート５８が水中
に没しておシ且つそれによって発生せしめられた上向き
の力が関係する機構を介してガス制御バルブ５４を閉じ
てしまうからである。

３隻のタグボートのウィンチによる積極的な制御の下で
、且つ全てのバルブ及び制御力泪動的に操作するように
設定されていることによシ、浮揚貯蔵槽８０は油の噴出
口の真上に移動せしめられる。

噴出口が炎上したとしても、浮揚貯蔵槽８０をわずかな
ブイの損失のみによって直接炎上している場所及び沸騰
している場所に安全に移動することができる。

しかる後、浮揚貯蔵槽８０の上に船上のノズル、すなわ
ち近くの船舶に設けられたノズルから海水を噴きかける
こともできるが、ガス及び油が浮遥貯蔵槽８０に捕獲さ
れると火は自動的に消されることになるため必要不可欠
のものであると考えられてはいない。

直径の大きな浮揚貯蔵槽８０は、液体・気体分離装置１
０よシも先に、該浮揚貯蔵槽８０の下側のガスを集め始
める。

このガスが、圧力をｌｐｓｉｇ（０，０７に、９重／ｃ
ＩｒＬ２）以上に引き上げるとすぐに、圧力解放バルブ
１２６はガスをフレア管１１２に送り出しその上端で炎
上させる。

圧力解放バルブ１２６は１ ｐｓｉｇ （０，０７ｋｇ
重／Ｃ７７１２）で開き、０．５ ｐｓｉｇ （０，０
３５ｋｇ重／（ｍ２ ）で閉じるように設定されている
。

もしガスの碇力がバルブ及び配管系統のキャパシティー
を超えた場合には、二重の壁面を貫通するバルブ９８を
含む４つの補助的な解放導管９１が開かれ、ガスは自動
的に外側に排出される。

液体・気体分離装置１０が噴出口の上方に位置せしめら
れると、分離槽１２はガス及び油を捕獲フすると共に、
自動的にガスと液体の分離装置の役割を果たす。

この時、ガスは、海底の水圧によってガスホース７２内
を上昇してゆき、フレア管１２の上端で炎上せしめられ
る。

浮揚貯蔵槽８０をほぼ噴出口の上方に位置合せツするこ
とによって、液体・気体分離装置の位置は決定されるが
、もし必要であれば、３隻のタグボートからのウィンチ
ラインによって調節を行なう。

位置の確認は、潜水夫の観察あるいて液体・気体分離装
置が到達する前に噴出口から適当な半径を；隔ててンー
ナ装置を設けておき、かかるソーナ装置を利用して行な
うこともできる。

液体・気体分離装置１０の位置が確認された後、液体・
気体分離装置１０はその３本の支持脚２３が噴出口の上
に載置されるまで下降せしめられる。

海底に接触すると直に、浸水バルブが開けられ中空の支
持脚２３は以下に示す実施例によれば負の浮力を与える
べく全部で８５０ ｋｉｐｓ （約３８６トン）の海水
を浸水せしめる。

下降用のワイヤロープ１４０は、海の種々の状態に於い
て浮揚貯蔵槽８０が充分に移動することができるように
緩められている。

さて、液体・気体分離装置１０が完全に作動を始めると
、バルブ９８は閉じられなければならない。

付加的な連繋ロープ及びアンカーは、位置決め用のロー
プの一部分を成すペナントに連結される。

各タグボートは、しかる後取シ外され、連繋用ロープに
取シ替えられる。

油が液体・気体分離装置１０内に蓄積されると（約２０
００バーレル）、油はオイルホース５３を上昇し始め浮
揚貯蔵槽８０内へ送られる。

この油の上昇は、オイルホース５３内の圧力の低下によ
って（海水の圧力の低下によって）液化していたガスが
気体化することによってスピードアップされる。

結局、特定の噴出口のガスがオイルホースを通って油を
上昇させるのに充分でない場合には、分離槽１２のガス
貯蔵室３０からのガスは、遠隔操作されたバルブを有す
る導管（図示せず。

）によって抜き取り管４７内に注入せしめられる。

このバルブは、人手（潜水夫）の操作によって作動され
るバルブによって逆流を防止している。

分離槽１２からの高圧ガス及び浮揚貯蔵槽８０からの低
圧ガスの双方が、導管１２２及びフレア管１１２を通っ
て送シ出され、フレア管１・１２の上端で燃焼せしめら
れる。

捕獲された油は浮揚貯蔵槽８０内に蓄積され（後述する
実施例では、１４００００バーレルまで）、シかる後甲
板上のバーナーで燃焼させるか、浮きホースを使った搬
出システムを通って運搬用のはしけ又は小さなタンカー
に送シ出される。

噴出口が枯渇した場合には、下降手順と逆行程を行なっ
て浮揚貯蔵槽８０内に液体・気体分離装置１０を収納し
噴出口から液体・気体分離装置１０を取シ外す。

しかる後、装置はタグボートで曳航され保管位置に戻さ
れる。

実施例 第１図及び第２図に示された液体・気体分離装置１０に
於いて、高さ１５フイート（４，５ｍ）のシリンダ状の
壁１４及び傾斜２２．５°の国すい形屋根を有する分離
槽１２の直径は５０フイート ４（約１５ｍ）である
。

偏向プレート３６の直径は４０フイート（約１２ｍ）で
ある。

ガス貯蔵室３０の直径は１０フイート（約３ｍ）で、そ
の全高さは２０フイート（約６７７Ｚ）あシ、全高さの
半分は円すい形の屋根の下側に位置する。

海水の浸。水し得る浮き部材１９は、直径８フイート（
約２．４ｍ）である。

支持脚２３は、直径８フイートで、長さ約５０フイート
（約ｉ ５ｍ）を有、し海底に足を広げて設置された時
に直径１５０フイート（約４５ｍ）の円内に設定される
。

液体・気体。分離装置１０は、下降中の潜水重量は９０
ｋｉｐｓ（約４０．８）ン）であり、海底に於ける操
作中の重量は８５０ ｋｉｐｓ （約３８６トン）であ
る。

浮揚貯蔵槽８０の内側の壁８４の直径は１６０フイート
（約４８ｍ）であり、５０フイート（約１５ｍ）の高さ
を有している。

油は、浮揚貯蔵槽８０の壁の頂面８９から始まって壁の
底面８８の上方１０フイートまで下側に向って伸びる４
０フイートの深さ部分に蓄積される。

従って、浮揚貯蔵槽８０は約１４ ｏＭｂｂｉ （約１
．７×１０７ｍ３）の油を蓄積することができる。

浮揚貯蔵槽８０は、その内部にガス圧がない場合には乾
舷が１５フイート（約４．５ ｍ ）であ択その内部の
ガス圧がｌｐｓｉｇ（約０．０７ｋｇ重／ｃＩＩ１２
）の場合の乾舷は１０フイート（約３ｙｎ）である。

高圧のガスホース７２は、直径８インチ（約２０ＣＩＩ
ｌ）である。

オイルホース５３及び低圧のガスホースの直径は１２イ
ンチ（約３０ｃＩｒＬ）で、パイプ１０２の直径は４フ
イート（約１２ｍ）である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る液体・気体分離装置の１実施例
の平面図である。 第２図は、第１図の２−２線に沿ってとった縦断面図で
ある。 第３図は、本発明に係る浮揚貯蔵槽の１実施例の平面図
である。 第４図は、第３図の４−４線に沿ってとった縦断面図で
ある。 第５図は、第１図及び第２図の液体・気体分離装置が、
第３図及び第４図の浮揚貯蔵槽内に収納され、且つ全装
置が水面上に浮いている状態の１部分を断面にした側面
図である。 そして、第６図は、液体・気体分離装置が油田の噴出口
上方の海底上に支持され、且つ浮揚貯蔵槽と連結せしめ
られている状態を示す図である。 １０・・・・・・液体・気体分離装置、１２・・・・・
・分離槽、２３・・・・・・支持脚、３０・・・・・・
ガス貯蔵室、３６・・・・・・偏向プレー）、４３．４
４．４６・・・・・・孔、５３・・・・・・オイル・ホ
ース、７２・・・・・・ガス・ホース、８０・・・・・
・浮揚貯蔵槽。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高圧の下で溶解せしめられ噴出後油から解放される
   ガスを含む制御し難く噴出する油を、分離装置内の水を
   排水することによって、沖合の海底付近で捕獲する液体
   ・気体分離装置であって、開口した底部、頂部から上記
   開口した底部までの空間を取り囲む外殻を含む分離槽； 上記分離槽の上端部と連通し、それを通って上記分離槽
   から分離したガスを選択的に抜き取るガス取出導管； 上記ガス取出導管の取入口よシも下方に且つ上記分離槽
   の内部に位置する下端部を有し、上記分離槽の中を貫通
   して上方に向って伸びる油取出導管； 上記分離槽内の油とガスとの境界面を上記油取出導管の
   下端部よりも上方の垂直方向の所定位置に維持する様に
   規則的にガスを抜取るべく上記ガス取出導管に設けられ
   、上記油とガスとの境界面の位置に応答して開閉するよ
   うになされたバルブ；上記分離槽を、溶解したガスを含
   む制御し難く噴出する油の噴出口の上方の海底付近に支
   持するため上記分離槽に取付けられた手段； を含んで構成されてなる液体・気体分離装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の液体・気体分離装置
   に於いて、上記油取出導管の下端の下側に間隔をあけて
   設けられたほぼ水平な偏向プレートを含んでなる液体・
   気体分離装置。 ３ ％許請求の範囲第２項に記載の液体・気体分離装置
   に於いて、上記偏向プレートが上記分離槽の開口した底
   部の上方に設けられてなる液体・気体分離装置。 ４ ％許請求の範囲第１項に記載の液体・気体分離装置
   に於いて、上記分離槽内に空気を注入しそれによって分
   離槽が沈んでゆく時に一定の浮力を維持する手段段を含
   んでなる液体・気体分離装置。 ５ 特許請求の範囲第１項に記載の液体・気体分離装置
   に於いて、上記分離槽に浮揚安定性を付与すべく上記分
   離槽に取付けられたバラスト手段、浮揚手段とを含んで
   なる液体・気体分離装置。 ６ 特許請求の範囲第５項に記載の液体・気体分離装置
   に於いて、上記液体・気体分離装置に負の浮揚力を与え
   るべく上記浮揚手段に浸水させる手段を含んでなる液体
   ・気体分離装置。 １ 特許請求の範囲第１項に記載の液体・気体分離装置
   に於いて、上記分離槽が、油及びガスの制御し難く噴出
   している噴出口上方の所定位置に載置された時、海底付
   近に上記分離槽を支持する上記海底まで伸びる支持脚を
   含む支持手段を含んでなる液体・気体分離装置。 ８ 特許請求の範囲第５項に記載の液体・気体分離装置
   に於いて、上記浮揚手段が、上記分離槽に取付けられた
   浸水可能な水平な筒状部材を含んでなる液体・気体分離
   装置。 ９ 特許請求の範囲第８上に記載の液体・気体分離装置
   だ於いて、垂直な上記支持脚が、少なくともいくつかの
   上記筒状部材から下側に向って伸びてなる液体・気体分
   離装置。 １０特許請求の範囲第１項に記載の液体・気体分離装置
   に於いて、上記分離槽がほぼ垂直な壁面を有してなる液
   体・気体分離装置。 １１ 特許請求の範囲第１０項に記載の液体・気体分離
   装置に於いて、上記分離槽の壁がシリンダー状の外殻を
   形成してなる液体・気体分離装置。 １２特許請求の範囲第１０項に記載の液体・気体分離装
   置に於いて、上記分離槽の壁が円すい形の、すなわちド
   ーム形の屋根を支持してなる液体・気体分離装置。 １３特許請求の範囲第１項に記載の液体・気体分離装置
   に於いて、上記分離槽が該分離槽の中心に位置せしめら
   れ且つその頂部の上方に向って伸びるガス貯蔵室を含ん
   でなる液体・気体分離装置。 １４特許請求の範囲第１３項に記載の液体・気体分離装
   置に於いて、上記ガス貯蔵室が上記分離槽の頂部から伸
   びるシリンダ状の円筒壁と、上記壁によって支持された
   上記屋根とを有してなる液体・気体分離装置。 １５特許請求の範囲第１４項に記載の液体・気体分離装
   置に於いて、上記偏向プレートが上記ガス貯蔵室の円筒
   壁の下側に位置せしめられてなる液体・気体分離装置。 １６特許請求の範囲第１４項に記載の液体・気体分離装
   置に於いて、シリンダ状の円筒壁の外側からガス貯蔵室
   内側に油及びガスを通す孔を有してなる液体・気体分離
   装置。 １７沖合で油を貯蔵する装置であって、 通常の作動状態においては常に正の浮力を有し、且つ開
   口した底部、頂部から上記開口した底部１での空間を取
   り囲む外殻を有する浮揚貯蔵槽；油とガスの混合体を上
   記浮揚貯蔵槽内に配送する導管； 水上に油の層が形成され、且油層上にガスの層が形成さ
   れるように上記浮揚貯蔵槽を水上に浮かべつつ、上記浮
   揚貯蔵槽内から油を抜き取るための導管；及び 上記浮揚貯蔵槽内からガスを抜き取る導管；を含んで構
   成されてなる浮揚貯蔵槽。 １８特許請求の範囲第１７項に記載の浮揚貯蔵槽に於い
   て、上記浮揚貯蔵槽がほぼ垂直なシリンダ状の円筒壁と
   上記シリンダ状壁に支持された屋根とを含んでなる浮揚
   貯蔵槽。 １９特許請求の範囲第１８項に記載の浮揚貯蔵槽に於い
   て、上記シリンダ状壁がバラストを付与することができ
   る浮揚室を含んでなる浮揚貯蔵槽。 ２０ 沖合で使用される液体・気体分離装置及び集積・
   貯蔵ユニットとの組合せであって ゛Ａ、開口した底部
   、頂部から上記開口した底部までの空間を取シ囲む外殻
   を有する通常の作動状態では正の浮力を有している浮揚
   貯蔵槽；水上に油の層が形成され、且つ油層上にガスの
   層が形成されるように上記浮揚貯蔵槽を水上に浮かべつ
   つ、上記浮揚貯蔵槽から油を抜き取る導管；及び上記浮
   揚貯蔵槽からガスを抜き取る導管；を含む集積・貯蔵ユ
   ニットと Ｂ、開口した底部、頂部から上記開口した底部までの空
   間を取シ囲む外殻を含む液体・気体分離槽；上記分離槽
   の上端部と連通し、それを通って上記分離槽から分離し
   たガスを選択的に抜き取り、浮揚貯蔵槽上の処理手段に
   送シ込むための導管；上記分離槽内の油とガスとの境界
   面が上記油取出導管の下端部よシ上方の垂直方向の所定
   位置に維持する様に規則的にガスを抜き取るべく上記ガ
   ス取出導管に設けられた、上記油とガスとの境界面の位
   置に応答して開閉するようになされたバルブ；及び上記
   分離槽の内部のガス取出導管の取入口よりも下方に位置
   する下端部を有し、上記分離槽の中を貫通して上方に向
   って伸びる油取出導管を含んで構成されてなる液体・気
   体分離装置との組合せ。 ２、特許請求の範囲第２０項に記載の組合せに於いて、
   上記液体・気体分離装置が上記浮揚貯蔵槽内に収納され
   得る如くなされている組合せ。 ２、特許請求の範囲第２０項に記載の組合せに於いて、
   上記液体・気体分離装置が該分離装置を水中で昇降させ
   る手段によって上記浮揚貯蔵槽に取シ付けられている組
   合せ。 ２、特許請求の範囲第２０項に記載の組合せに於いて、
   上、記分離槽がほぼ垂直なシリンダ状の円筒壁と上記シ
   リンダ状壁に支持された屋根を有し、上記浮揚貯蔵槽が
   、はぼ垂直なシリンダ状の円筒壁と上記シリンダ状壁に
   支持された屋根を含んでなる組合せ。 ２、特許請求の範囲第２０項に記載の組合せに於いて、
   上記分離槽を溶解したガスを含む油が制御し難く噴出す
   る噴出口の上方の海底付近に支持するため上記分離槽に
   取付けられた手段を上記分離槽が有してなる組合せ。 ２、特許請求の範囲第２０項に記載の組合せに於いて、
   上記油取出導管の下端の下側に間隔をあけて設けられた
   ほぼ水平な偏向プレートを含んでなる組合せ。 ２、特許請求の範囲第２５項に記載の組合せに於いて、
   上記偏向プレートが上記分離槽の開口した底部の上方に
   設けられてなる組合せ。 ２、特許請求の範囲第２０項に記載の組合せに於いて、
   上記分離槽内に空気を注入しそれによって分離槽が沈ん
   でゆく時に一定の浮力を維持する手段を含んでなる組合
   せ。 ２、特許請求の範囲第２０項に記載の組合せに於いて、
   上記分離槽に浮揚安定性を付与すべく上記分離槽に取付
   けられたバラスト手段と浮揚手段とを含んでなる組合せ
   。 ２、特許請求の範囲第２８項に記載の組合せに於いて、
   上記分離槽に負の浮揚力を与えるべく上記浮揚手段に浸
   水させる手段を含んでなる組合せ。 ３０特許請求の範囲第２４項に記載の組合せに於いて、
   上記分離槽を、油が制御し難く噴出している噴出口上方
   の所定位置に載置した時、海底付近に上記分離槽を支持
   する上記海底まで伸びる支持脚を含む支持手段を含んで
   なる組合せ。 ３１ 特許請求の範囲第２８項に記載の組合せに於いて
   、上記浮揚手段が上記分離槽に取付けられた浸水可能な
   水平な筒状部材を含んでなる組合せ。 ３２特許請求の範囲第３１項に記載の組合せに於いて、
   垂直な上記支持脚が少なくともいくつかの上記筒状部材
   から下側に向って伸びてなる組合せ。 お特許請求の範囲第２０項に記載の組合せに於いて、上
   記分離槽が該分離槽の中心に位置せしめられ、その頂部
   の上方に向って伸びるガス貯蔵室を有してなる組合せ。 詞特許請求の範囲第３３項に記載の組合せに於いて、上
   記ガス貯蔵室が上記分離槽の頂部を通って伸びるシリン
   ダ状の円筒壁及びシリンダ状壁によって支持された屋根
   を含んでなる組合せ。 ３５特許請求の範囲第３４項に記載の組合せに於いて、
   上記偏向プレートが上記ガス貯蔵室の下側に位置せしめ
   られてなる組合せ。 ３６特許請求の範囲第３５項に記載の組合せに於いて、
   シリンダ状の円筒壁の外側からガス貯蔵室内側に油及び
   ガスを通す孔を有してなる組合せ。