NO20140068A1 - Undersjøisk lagringshåndteringssystem - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et undersjøisk lagringshåndteringssystem («Subsea Storage Management System») (SSMS) for tilveiebringelse av informasjon vedrørende status og tilstand for én eller flere lagringsenheter. Foreliggende oppfinnelse vedrører også en fremgangsmåte for måling av innholdet i et undersjøisk lagringssystem.

Bakgrunn

Utviklingen av undersjøiske olje- og gassfelter er forventet å øke vesentlig i løpet av de neste 10 til 20 årene. Disse utviklingene er forventet i økende grad å være enkle, ubemannede løsninger med lave installasjonskostnader og livssykluskostnader. Undersjøisk lagring, inkludert undersjøisk lagring av olje og kjemikalier, er forventet å være en viktig del av fremtidige «Subsea Factory»-løsninger.

For at disse løsningene skal kunne bli drevet som ubemannede, undersjøiske installasjoner så må operatøren som normalt er plassert på eller over havoverflaten ha muligheten til å oppnå full oversikt over statusen og tilstanden til lagringssystemet, normalt uten å være i stand til å utføre inspeksjoner på stedet.

Kjent teknikk

Denne oppfinnelsen vedrører håndteringen og styringen av lagringssystemer der systemet omfatter en fleksibel lagringspose innelukket i en ikke-fleksibel beholder slik som systemet som er tilkjennegitt i WO 2004/037681.

Håndteringssystemer for lagring er i dag assosiert med toppside/landbasert-utstyr som ikke er i stand til å løse de ulike utfordringene som undersjøiske systemer vil ha.

Undersjøiske lagringstanker er per i dag kjent fra «condeep»-plattformer der råolje blir lagret i gravitasjons grunnstrukturen til plattformen. Styringssystemet for disse lagringssystemene er dermed integrert i plattformen.

I dag blir lagring av olje på en FSU/FPSO-plattform utført ved 1 atm. Foreliggende håndteringssystemer tar hånd om de følgende temaene:

Sikkerhet (unngå for høyt trykk)

- Volumovervåkning

- Faseovergang - VOC (volatile, organiske forbindelser)-håndtering.

For lagring av olje på condeep-plattformer håndterer foreliggende håndteringssystemer de følgende temaene:

Sikkerhet (unngå for høyt trykk)

Volumovervåkning

Nivåmåling og måling av emulsjonssjikttykkelse.

For kjemikalielagringstanker med umbilikals tar foreliggende håndteringssystemer hånd om de følgende temaer:

- Dosering av kjemikalier, og levering til pumpe

- Nivåovervåkning

- Trykkontroll

Formål med oppfinnelsen

Grunnlaget for oppfinnelsen undersjøisk lagringshåndteringssystem (SSMS) er et system med én eller flere undersjøiske lagringsenheter («Subsea Storage Units»)

(SSU) som er gravitasjonsbasert og inneholder en pose for å skille fluidet fra sjøvannet. SSU'ene blir primært benyttet til lagring av råolje, men kan også benyttes til lagring av andre fluider. SSMS er ment å skulle være anvendelig for SSU'er som lagrer råolje i tillegg til SSU'er som lagrer andre fluider med spesifikk gravitasjon mindre enn eller høyere enn sjøvann.

Ett mål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et system og fremgangsmåte for håndteringen av undersjøiske lagringsenheter for effektiv og sikker kontroll av tømming og fylling av de fleksible lagringsenhetene.

Målet med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et system for kontinuerlig overvåkning av produsert og lagret eksportolje.

Dette forenkler lossing og eliminerer behovet for eksportoljepumper, gitt at SSU'en er på dypt vann.

I tillegg har håndteringssystemet ifølge foreliggende oppfinnelse til hensikt å tilveiebringe ett eller flere av de følgende trekkene:

Økt miljøbeskyttelse

overvåkning av poseslitasje

Kontroll av voluminnhold for lagret fluid

Kontroll på gjenværende fluid som er lagret under lossing

Nødvendige lasting- og lossingskapasiteter

kontroll på voksdannelse i posen

kontroll på temperaturer og viskositeter ved lossing

kontroll på lekkasje.

For å oppnå ett eller flere av de ovenfor nevnte målene tilveiebringer foreliggende oppfinnelse et undersjøisk lagringshåndteringssystem for én eller flere undersjøiske lagringsenheter som omfatter en beskyttelsesstruktur som tilveiebringer et første volum en fleksibel lagringspose anbrakt deri og minst ett overføringsrør med en første åpning på innsiden av den fleksible posen og en andre åpning i fluid kommunikasjon med et toppside-anlegg, der det undersjøiske lagerhåndteringssystemet omfatter minst én akustisk omformer (transducer), minst én strømningsmålingsinnretning på overføringsrøret/-rørene, og minst én trykksensor anbrakt for måling av trykket på innsiden av den fleksible lagringsposen.

I et annet aspekt omfatter systemet minst én temperatursensor anbrakt for måling av temperaturen inne i den fleksible posen. Dette gir for eksempel muligheten for å overvåke risikoen for presipitering av voks inne i den fleksible posen.

I nok et annet aspekt er den minst ene strømningsmålingsinnretningen anbrakt på overføringsrøret på toppsideanlegget. Derved er innretningen lett tilgjengelig for vedlikehold.

I et ytterligere aspekt omfatter det undersjøiske håndteringssystemet en overvåknings- og kontrollenhet koblet sammen for å motta input fra den/de akustiske omformeren(e), trykksensoren(e), strømningsmålingsinnretningen(e) og eventuelt fra temperatursensoren(e), og styre én eller flere ventiler på overføringsrøret. Overvåknings- og kontrollenheten kan bli koblet til én eller flere pumper i fluid kommunikasjon med overføringsrøret/-rørene for å styre pumpen(e). Ved å kontrollere ventilene kan transporten til og fra lagret bli styrt dersom tilstrekkelig trykk er til stede i fluidet som skal lagres eller i sjøen som ligger rundt den undersjøiske lagringsenheten. Pumpen(e) tilføyes og styres for å tilføre ytterligere trykk i systemet når det er nødvendig.

I ett aspekt av foreliggende oppfinnelse tilveiebringer dataene som er oppnådd fra trykksensoren(e), strømningsmålingsinnretningen(e) og den/de akustiske omformeren(e) to eller flere uavhengige beregninger av volumet av fluid som er lagret i den fleksible posen. I et ytterligere aspekt inneholder overvåknings- og kontrollenheten en dynamisk sanntidsmodell av systemet. Dette gir en kontinuerlig oversikt og muliggjør innsamlingen av erfaring fra driften av lagret og innsamling av informasjon vedrørende reaksjonen til lagringssystemet på endringer for derved å tilveiebringe erfaring for bedre å forutse reaksjonen på fremtidige endringer.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer også en fremgangsmåte for håndtering av et undersjøisk lagringssystem som omfatter én eller flere undersjøiske lagringsenheter omfattende en beskyttelsesstruktur som tilveiebringer et første volum, en fleksibel lagringspose anbrakt deri og minst ett overføringsrør med en første åpning inne i den fleksible posen og en andre åpning i fluid kommunikasjon med et toppsideanlegg, der det undersjøiske lagringshåndteringssystemet omfatter minst én akustisk omformer, minst én strømningsmålingsinnretning på overføringsrøret/- rørene, og minst én trykksensor anbrakt for å måle trykket på innsiden av den fleksible posen der fremgangsmåten omfatter å oppnå uavhengig informasjon om innholdet i den fleksible posen beregnet fra data fra den/de akustiske omformeren(e), strømningsmålingsinnretningen(e) og fra trykksensoren(e), og håndtere fylling og tømming av den fleksible posen ved å kontrollere ventil(er) på overføringsrøret/-rørene og én eller flere pumper i fluid kommunikasjon med overføringsrøret/-rørene.

I ett aspekt av fremgangsmåten omfatter den å oppnå informasjon om innholdet i den fleksible posen og tilveiebringe informasjonen til en dynamisk sanntidsmodul i lagringssystemet.

I nok et annet aspekt av fremgangsmåten er fluidet som er lagret i den fleksible posen produsert olje.

I et ytterligere aspekt tilveiebringer den/de akustiske omformeren(e) ytterligere informasjon vedrørende tilstedeværelsen av voks inne i den fleksible posen.

I nok et ytterligere aspekt tilveiebringer den/de akustiske omformeren(e) ytterligere informasjon vedrørende tilstedeværelsen av gass inne i den fleksible posen.

Den minst ene trykksensoren som er anbrakt for måling av trykket på innsiden av den fleksible posen kan være en enkelt trykksensor anbrakt inne i den fleksible posen eller den kan være en forskjellig trykksensor som er anbrakt for å måle trykket på innsiden av den fleksible posen i forhold til trykket på utsiden av beskyttelsesstrukturen eller trykket inne i det første volumet.

Uttrykket «beskyttelsesstruktur» refererer slik det benyttes her til enhver type struktur som definerer et første volum og som tilveiebringer beskyttelse av den fleksible posen mot utstyr, ankere, moringsutstyr, trålutstyr osv. I noen utførelsesformer kan beskyttelsesstrukturen danne et oppover lukket volum. I én utførelsesform har det lukkede volumet minst størrelsen til volumet av fluid som er lagret i den fleksible posen. Dersom fluidet som er lagret i posen har en lavere tetthet enn vann så kan det oppover lukkede volumet i beskyttelsesstrukturen samle enhver lekkasje fra den fleksible posen.

Uttrykket «overføringsrør» refererer til enhver type rør, ledning, rørledning osv., som er passende for å overføre fluidet som skal lagres inne i den fleksible lagringsposen.

Kort beskrivelse av tegningene

Foreliggende oppfinnelse vil bli beskrevet i større detalj med referanse til de vedlagte tegningene som skjematisk illustrerer utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse.

Figur 1 illustrerer en SSU med sensorer ifølge en første utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Figur 2 illustrerer en SSU med sensorer ifølge en andre utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Figur 3 illustrerer skjematisk koblingen til SSU'en med undersjøisk utstyr og toppside-utstyr.

Prinsipiell beskrivelse av oppfinnelsen

Figur 1 illustrerer den undersjøiske lagringsenheten (SSU) 1 omfattende en ekstern beskyttende kasse 2 og en fleksibel lagringspose 3 som kan bli fylt og tømt og som er anbrakt inne i den eksterne beskyttende kassen. Den eksterne beskyttende kassen tilveiebringer et oppover lukket volum som er ekvivalent med eller større enn volumet i den fleksible lagringsposen. For tømmingen og fyllingen av den fleksible lagringsposen er minst ett overføringsrør 10 forbundet med en ledning 12 med inntaks-Aitløpsåpninger 14 anbrakt inne i den fleksible posen. SSU'en omfatter ytterligere en struktur 4 som er tilpasset for kontakt med en sjøbunnoverflate. SSU'en omfatter minst én åpning 5 i den eksterne beskyttende kassen for å tillate sjøvann å strømme fritt inn og ut av det indre volumet i den eksterne beskyttende kassen som ikke er okkupert av den fleksible posen. Denne typen undersjøisk lagringsenhet har tidligere blitt beskrevet i WO 2004/037681. Figur 1 illustrerer ytterligere måleutstyr slik som sensorer og omformere ifølge en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Måleutstyret omfatter et antall akustiske omformere (transducere) 20, der antallet akustiske omformere vil være avhengig av størrelsen på lagringsenheten og nivået på detaljert informasjon som er nødvendig. De akustiske omformerne sender ut og mottar tilbake akustiske signaler og er som et slikt et høy-ytelse ekkoloddsystem. Signalene som mottas tilbake er

avhengige av tettheten på mediet gjennom hvilket de akustiske bølgene har beveget seg og signalene kan dermed bli analysert og konvertert til volumdata for innholdet i den fleksible lagringsposen.

I en foretrukket utførelsesform vil analysene av dataene fra ekkoloddsystemet også tilveiebringe informasjon om tilstedeværelsen av enhver emulsjon eller vann som er til stede inne i den fleksible posen.

I en ytterligere utførelsesform har informasjonen som tilveiebringes av ekkoloddsystemet slik detalj at endringen i tetthet mellom sjøvannet og innholdet inne i den fleksible posen tilveiebringer informasjon vedrørende posisjonen til posen. Spesielt kan dette i ett aspekt være mulig selv om tettheten til materialet som posen er laget av er lik tettheten til enten sjøvannet eller innholdet i posen eller når tykkelsen på veggen i posen er slik at den i seg selv ikke er påvisbar med ekkoloddsystemet.

På figur 1 er de akustiske omformerne anbrakt under den fleksible lagringsposen. Det akustiske signalet vil gå gjennom sjøvannet, veggen til den fleksible posen og innholdet i den fleksible posen. Alternativt er det også mulig å anbringe den ene eller de flere omformerne på andre lokaliseringer i lagringssystemet. En alternativ lokalisering er på toppen i luken sammen med sensorene 22 og 26. En slik omformer anbrakt på innsiden av den fleksible posen vil måle avstanden ned til sjøvannet.

For utførelsesformer der tettheten til det lagrede fluidet er høyere enn tettheten til sjøvann vil den fleksible posen være anbrakt i bunndelen av den undersjøiske lagringsenheten.

Posisjoneringen av de akustiske omformerne kan være valgt uavhengig og de kan dermed bli plassert under eller over den fleksible posen eller alternativt på siden av beskyttelsesstrukturen vinklet slik at de akustiske bølgene både går gjennom den fleksible posen og sjøvannet på utsiden av posen.

I en ytterligere utførelsesform kan ekkoloddsystemet detektere ethvert signifikant vokslag som kan ha blitt bygd opp på innsiden av den fleksible posen under lagring av råolje ved temperaturer under voksdannelsestemperaturen.

Måleutstyret som er vist på figur 1 omfatter ytterligere temperatursensorer 22 og 24, der temperatursensoren 22 måler temperaturen i fluidinnholdet i den fleksible posen mens sensoren 24 måler temperaturen i sjøen rundt. Temperatursensoren 24 er eventuelt plassert et sted på sjøbunnen. Der sjøtemperaturen er antatt å være konstant, mens på andre steder kan den variere vesentlig. Selv om den er vist anbrakt på den eksterne siden av den eksterne beskyttende kassen nær innløpet 5 så kan temperatursensoren 24 videre være anbrakt på enhver ekstern posisjon, eller i bunnen av den eksterne beskyttende kassen tilsvarende som for omformerne. Sensoren 24 kan også i noen utførelsesformer bli byttet ut med en temperaturs ens or anbrakt på ethvert annet undersjøisk utstyr i det samme, undersjøiske systemet.

Målingsutstyret omfatter ytterligere en trykksensor 26. Denne sensoren kan være en differensialtrykksensor som måler trykkforskjellen mellom innholdet på toppen av den fleksible posen og trykket på utsiden av SSU'en på toppen derav. Alternativt omfatter trykksensoren 26 to sensorer, en første sensor for måling av trykket i innholdet på toppen av den fleksible posen og en andre sensor som måler trykket på utsiden av SSU'en på toppen derav.

Måleutstyret omfatter ytterligere en lekkasjedetektorsensor 28. Sensoren 28 er anbrakt inne i volumet i den eksterne beskyttende kassen i den øvre enden derav ettersom enhver lekkasje av fluid med lavere tetthet vil bli konsentrert i den øvre delen på grunn av gravitasjon. Dersom olje, slik som råolje, blir lagret i posen så kan lekkasjedetektorsensoren være en hydrokarbonsensor. Dersom andre fluider blir lagret så blir en sensor som er i stand til å detektere tilstedeværelsen av det lagrede fluidet i sjøvannet på utsiden av posen valgt.

Måleutstyret er beskrevet i detalj med referanse til figur 1, imidlertid er denne beskrivelsen like gjeldende for utførelsesform ene som er tilkjennegitt i de andre figurene og de ulike utførelsesformene som er beskrevet i dette dokumentet dersom ikke annet er gitt.

Selv om figurene kun illustrerer tilstedeværelsen av én pose inne i den eksterne beskyttende kassen kan mer enn én pose være anbrakt inne i den samme beskyttende kassen, fortrinnsvis med åpne delevegger mellom for å tillate sirkulasjon av sjøvann men begrense kontakten mellom posene. Figur 2 illustrerer en andre utførelsesform av foreliggende oppfinnelse som omfatter det samme måleutstyret med unntak av at kun én akustisk omformer 120 er anbrakt under den fleksible posen 3. Den akustiske omformeren 120 sender ut en bred vifte med akustiske signaler som beveger seg gjennom fluidene og den fleksible posen og blir reflektert avhengig av tettheten i fluidene. Figur 3 illustrerer koblingen av en SSU 1 til et undersjøisk system og toppside-system. Overføringsrøret 10 er via kontrollerbar ventil 40 forbundet med den undersjøiske sløyfen 52. Knyttet til samme sløyfen er andre enheter slik som andre lagringsenheter, der disse andre enhetene er betegnet A, B, D og E. Antallet andre enheter som er forbundet med sløyfen kan variere fra 0 til 10. Ventilen 40 blir åpnet under fylling og tømming av SSU'en 1 og lukket under fylling og tømming av de andre enhetene A, B, D og E. Alternativt blir flere eller alle enhetene fylt og tømt parallelt, slik at ventiler kontinuerlig er åpne. Den illustrerte sløyfen omfatter en undersjøisk eksport-booster-pumpe 50. Denne pumpen er valgfri ettersom det omkringliggende sjøvannet tilveiebringer trykk på den fleksible posen i SSU'en når ventilene i transportlinjen er åpne. I grunne farvann kan det være nødvendig å inkludere eksport-booster-pumpene for å øke eksportraten. Ventilen 44 er åpen under eksporten fra lagringssystemet og lukket under fylling av den ene eller de flere SSU'ene. Stigerøret 54 kobler sammen det undersjøiske systemet med toppsiden nær eller over vannlinjen 90. Under eksport fra lagringssystemet er en ventil 42 på innløpet til sløyfen lukket. Når fluid kommer inn i systemet slik at fluidet kan bli lagret deri er ventilen 42 åpen og ventilen 44 er lukket.

En trykksensor 30 er anbrakt på en reduksjonsventil 45 som er anbrakt der stigerøret 54 treffer sløyfen 52. Dette oppsettet er valgfritt og spesielt anvendelig for grunne farvann for å kontrollere «hang-off» trykket og holde trykket på innsiden av stigerøret høyt nok til å unngå tilbakeslag.

Under eksport strømmer fluidet, slik som råolje, opp gjennom stigerøret 54 via ventil 46, gjennom kjøler 60 og eksportpumpe 56 til eksportlinje 80. Eksportlinjen 80 kan være koblet til en transport-tanker eller den kan fortsette inn til land.

For fylling av det undersjøiske lagret blir fluidet, slik som råolje, separert i separator 70 og satt under trykk med pumpe 58. Behandlingen og stabiliseringen av råolje eller endre fluider er velkjent, og slike prosesser kan bli utført uavhengig av foreliggende oppfinnelse. Før det går inn i stigerøret 54 passerer fluidet som skal lagres to måleutstyr 32, 34. Først en trykksensor 32 anbrakt for å kontrollere «hang-off»-trykket sammen med trykksensoren 30 på reduksjons ventilen 45. En trykkontrollenhet (ikke vist) er tilpasset å motta målingene fra sensorene 30 og 32 og overvåke og kontrollere trykket inne i stigerøret 54.

Det andre måleutstyret 34 er en strømningssensor som måler volumet av fluidet som passerer sensoren og som går inn i lagringsenheten via stigerøret 54, reduksjonsventilen 45, ventilen 42, ventilen 40 og transportlinjen 10.

For klarhetens skyld er ikke noen fysiske koblinger mellom det ulike måleutstyret og SSMS-enheten som er tilpasset å motta og prosessere dataene vist på noen av figurene 1-3. Måleutstyret kan være koblet ved hjelp av signalkabler til overvåkingsenheten eller de kan inneholde signaloverførere slik som radiosendere for trådløs kommunikasjon mellom måleutstyret og SSMS-enheten eller en kombinasjon derav.

Det bør understrekes at ingen av sensorene omfatter mekanisk bevegelige deler, og svikt i et av måleutstyrene på grunn av tretthet blir dermed begrenset. Ventilene som kontrolleres av SSMS'en kan bli valgt basert på velprøvde, undersjøiske ventildesign.

SSMS'en vil nå bli beskrevet i ytterligere detalj med referanse til input tilveiebrakt til SSMS'en fra måleutstyret beskrevet ovenfor og informasjonen om lagringssystemet inkludert informasjon vedrørende posisjonen til ventilene i lagringssystemet.

Input-dataene til SSMS-enheten er strømningssensordataene som tilveiebringer informasjon om strømningsomfanget inn i systemet, innholdet i oppstrøms fluidet som går inn i lagret. Informasjon om tettheten til oppstrøms fluidet kan bli oppnådd fra strømningssensoren dersom den inkluderer utstyr for å bestemme tettheten eller tettheten kan bli oppnådd fra laboratorietester av prøver eller tettheten kan bli estimert.

SSMS'en mottar input om posisjonen (åpen eller lukket) til ventilene inne i systemet. Oppstrømsfluidet strømmer inn i en eller flere av SSU'ene der ventilen på overføringsrøret er åpen. Dermed er SSMS'en klar over egenskapene til fluidet som er lagret i SSU'en.

SSMS'en mottar trykk- eller delta-trykk-målingene fra trykksensoren, som kan bli benyttet for å finne trykkforskjell fra innside av SSU (lagret fluid) til utsiden (sjøvann). Trykkdataene kan bli benyttet for å beregne oljevolumet basert på oljehøyden, men blir også benyttet for å overvåke SSU'ene.

SSMS'en mottar signalene fra den ene eller de flere akustiske omformerne, som måler avstanden fra instrumentet til fluider eller materialer med ulike tettheter. Fra forhåndskjennskap til den strukturelle konfigurasjonen av SSU'en, slik som posisjon for omformeren inne i beskyttelsesstrukturen, dimensjonene derav og posisjonen til innfestingen for den fleksible posen så beregner SSMS'en volumet av fluid med lavere tetthet anbrakt i den fleksible posen.

Eventuelt mottar SSMS'en også data fra målinger som er tilgjengelige fra mulige (avgiftsmessig) måling under lossing (strømning, temperatur, trykk, tetthet, vanninnhold i fluid).

Alle de tilgjengelige input-dataene blir lagt inn i en dynamisk simulatormodell, fortrinnsvis en kombinasjon av sanntids-data og en simulatormodell. Modellene blir parametrisert med anleggsspesifikke, karakteristiske data.

Modellen vil beregne faktisk volum og nivåer i hver av SSU'ene i systemet kontinuerlig og i sann tid.

Strømningssensoren kombinert med kunnskapen om hvilke ventiler som er åpne gir et første sett med voluminformasjon. Dataene fra de akustiske omformerne kombinert med den strukturelle informasjonen tilveiebringer for beregning av et andre sett med voluminformasjon. Dataene fra trykksensoren kombinert med den strukturelle informasjonen og temperaturen i den fleksible posen tilveiebringer for beregning av et tredje sett med voluminformasjon.

Dermed blir voluminformasjon bestemt ved to eller tre ulike beregninger og tilveiebringer for bestemmelse og justering av den dynamiske simulatormodellen. SSMS'en benytter statistiske og adaptive fremgangsmåter for flere input for volumberegninger som fører til pålitelige volumberegninger for olje- og vanninnhold.

I tillegg utførere SSMS'en sikkerhetsberegninger for å sikre at SSU'ene ikke blir fylt med mer fluid enn deres kapasitet ved de gjeldende betingelsene. Lekkasjedeteksjonssensoren sender også sine signaler til SSMS'en og påvisningen av en lekkasje vil stoppe fyllingsprosessen og sette i gang en sikker tømming av den fleksible posen og dersom nødvendig volumet i beskyttelsesstrukturen. Til dette formålet kan beskyttelsesstrukturen omfatte et rør fra toppen av det lukkede volumet og inn i overføringsrørlinjen med normalt lukkede ventiler som kan bli åpnet for kontrollert fjerning av lekkasje, slik som tilkjennegitt WO 2004/037681.

Modellen vil utføre datainnsamling, og påvise mulige målefeil slik som avvik.

Modellen kan utføre «look-alike»-beregninger som forutsier tilgjengelige kapasiteter, og temperaturer inkludert risiko for voksdannelse, mulig vannsedimentering og gassvolum.

De viktigste input fra SSMS'en er data vedrørende volumene og nivåene til alle fluider/fluidfaser i hver av SSU'ene, temperaturer på ulike lokaliseringer på innsiden/utenfor SSU.

Modellen kan ytterligere forutsi fremtidige trender slik som volumkapasiteter, temperaturer og derved voksdannelse. Dersom voksdannelse har funnet sted er voksen forventet å sette seg på den indre overflaten av den fleksible posen. Dersom voksdannelsen er signifikant kan den ulike tettheten for voksen føre til at vokslaget blir påvisbart med de akustiske målingene.

SSMS'en kan ytterligere omfatte systemdeteksjon av gass som er til stede i SSU'en og tilveiebringe alarmer og anbefalinger i så henseende. SSMS'en vil til dette formålet gjøre bruk av den dedikerte strømningsinformasjonen for hver av SSU'ene, stigerørets «hang-off»-trykk under lasting (trykksensor 32), delta-trykkmålingene over toppen av hver SSU (sensor 26) og dataene fra omformerne. Statistiske og adaptive fremgangsmåter blir benyttet til flere input for volumberegninger sammen med modellbaserte estimatorer for gassdannelse og deformasjon. Overvåkningen er koblet til advarsler og alarmer som gir en gassvolumindikasjon og SSU-kraft- og - oppdriftsindikasjoner.

Modellen kan derfor tilveiebringe operasjonelle råd basert på de beregnede forutsigelsene og operasjonelle beste utøvelsesprosedyrer.

I en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse av foreliggende oppfinnelse inkluderer SSMS'en en dynamisk sanntids-modell av systemet som kontinuerlig følger det fysiske stedet.

Sanntids-modellen inneholder alle relevante parametere slik som isometriske data, pumpe- og ventilkarakteristika, former på beholdere osv.

Følgemodell-karakteristikaer:

• Høye troverdighetsberegninger av trykk, strømninger og temperaturer i alle rør og beholdere. • Grensesnitt mot DCS-system, slik at kommandoer og hendelser på faktisk anlegg blir reflektert i sanntids-modellen. • Grensesnitt mot DCS for grenseoppdateringer (tilgjengelige målinger slik som trykk, temperaturer).

I denne utførelsesformen vil SSMS'en inkludere de følgende funksjonene:

a) Beregne oljevolum kontinuerlig innhold i hver SSU

b) Beregne fylling av SSU'en basert på tilgjengelige målinger

c) Kontrollere lossing av SSU'en

d) Kontinuerlig overvåke det lagrede volumet i SSU'ene

e) Overvåke om separerte faser i SSU'en er til stede, og indikere volumer av separerte faser (vann, gass)

f) Håndtere sikkerhetsoperasjoner for å sikre HSE-krav

g) Påvise og overvåke mulig voksdannelse i SSU'en - og rådgi i voksfj erningsoperasj oner (temperaturkontroll) h) Optimal fylling og lossing for å forhindre og fjerne mulig voksdannelse i) Optimalisere lossing for å oppnå korrekt temperatur

j) Påvise og overvåke enhver lekkasje fra pose-enheten, og rådgi i

sikkerhetsoperasjoner for å forhindre utslipp i miljøet

k) Kalibrere beregnede målinger basert på kontinuerlige målinger og i tillegg også mulig å benytte historiske data, inkludert utmåling fra lossing fra land.

Fluidet slik som råolje levert fra det undersjøiske lageret er fortrinnsvis av eksportkvalitet. SSU-systemet tillater høyere temperatur og trykk i den spesifiserte oljekvaliteten under lagring, og dette betyr at det siste separasjonstrinnet kan ha høyere trykk og temperatur enn det som er nødvendig for lagring på fartøy. Maksimal temperatur er begrenset ved posens materialegenskaper (typisk < ca. 100 °C, vanligvis < ca. 70 °C). Den spesifikke temperaturen vil typisk være definert ved å ta hensyn til voksdannelsestemperaturen. Under fylling av SSU-systemet vil de ulike SSU'ene i systemet bli fylt eller tømt, mer enn én SSU kan bli tømt eller fylt samtidig. Åpning av en andre SSU for tømming før den første SSU'en er helt tom kan hjelpe til med å tømme den første SSU'en mens risikoen for å overbelaste den fleksible posen samtidig begrenses.

Claims (12)

1. Undersjøisk lagringshåndteringssystem for én eller flere undersjøiske lagringsenheter omfattende en beskyttelsesstruktur som gir et første volum, en fleksibel lagringspose anbrakt deri og minst ett overføringsrør med en første åpning på innsiden av den fleksible posen og en andre åpning i fluid kommunikasjon med et toppside-anlegg, der det undersjøiske lagerhåndteringssystemet omfatter minst én akustisk omformer, minst én strømningsmålingsinnretning på overføringsrøret/- rørene, og minst én trykksensor anbrakt for måling av trykket på innsiden av den fleksible lagringsposen.

2. Undersjøisk håndteringssystem ifølge krav 1, der systemet omfatter minst én temperatursensor anbrakt for å måle temperaturen inne i den fleksible posen.

3. Undersjøisk håndteringssystem ifølge krav 1 eller 2, der den minst ene strømningsmålingsinnretningen er anbrakt på overføringsrøret på toppside-anlegget.

4. Undersjøisk håndteringssystem ifølge ethvert av kravene 1-3, der systemet omfatter en overvåknings- og kontrollenhet som er koblet for å motta input fra den/de akustiske omformeren(e), trykksensoren(e), strømningsmålingsinnretningen(e) og eventuelt fra temperatursensoren(e) og kontrollere én eller flere ventiler på overføringsrøret/-rørene.

5. Undersjøisk håndteringssystem ifølge krav 4, der overvåknings- og kontrollenheten er koblet til én eller flere pumper i fluid kommunikasjon med overføringsrøret/-rørene for kontrollering av pumpen(e).

6. Undersjøisk håndteringssystem ifølge ethvert av kravene 1-5, der data fra trykksensoren(e), strømningsmålingsinnretningen(e) og den/de akustiske omformeren(e) tilveiebringer to eller flere uavhengige beregninger av volumet av fluid lagret i den fleksible posen.

7. Undersjøisk håndteringssystem ifølge krav 4, der overvåknings- og kontrollenheten inneholder en dynamisk sanntids-modell av systemet.

8. Fremgangsmåte for håndtering av et undersjøisk lagersystem omfattende én eller flere undersjøiske lagringsenheter som omfatter en beskyttelsesstruktur som gir et første volum, en fleksibel lagringspose anbrakt deri og minst ett overføringsrør med en første åpning på innsiden av den fleksible posen og en andre åpning i fluid kommunikasjon med et toppside-anlegg, der det undersjøiske lagringshåndteringssystemet omfatter minst én akustisk omformer, minst én strømningsmålingsinnretning på overføringsrøret/-rørene, og minst én trykksensor anbrakt for å måle trykket på innsiden av den fleksible posen der fremgangsmåten omfatter å oppnå uavhengig informasjon om innholdet i den fleksible posen beregnet fra data fra den/de akustiske omformeren(e), strømningsmålingsinnretningen(e) og fra trykksensoren(e), og håndtere fylling og tømming av den fleksible posen ved å kontrollere ventil(er) på overføringsrøret/- rørene og én eller flere pumper i fluid kommunikasjon med overføringsrøret/- rørene.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, der fremgangsmåten omfatter å oppnå informasjon om innholdet i den fleksible posen og gi informasjonen til en dynamisk sanntids-modul i lagringssystemet.

10. Fremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 8-9, der fluidet som er lagret i den fleksible posen er produsert olje.

11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, der den/de akustiske omformeren(e) tilveiebringer informasjon om tilstedeværelsen av voks inne i den fleksible posen.

12. Fremgangsmåte ifølge krav 10 eller 11, der den/de akustiske omformeren(e) tilveiebringer informasjon om tilstedeværelsen av gass inne i den fleksible posen.