NO323543B1 - Undervannssystem - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et undervannssystem i henhold til ingressen til patentkrav 1.

Oppfinnelsen er spesielt nyttig for, selv om ikke begrenset til, offshore-anvendelser på store og ekstremt store vanndyp, så som 1000 m eller mer, for fjernstyrt betjening og bearbeiding av et flerfasefluid av olje, vann og gass, som i tillegg kan inneholde faste stoffer så som sandpartikler, som skal foredles og separeres til sine faser.

Utvikling innenfor offshore-leting etter olje og gass i de senere årene har vært rettet mot undervannsanlegg for bearbeiding og transport av olje og gass. Disse undervannsanleggene erstatter de tradisjonelle plattformene, der olje og gass ble transportert opp til plattformen for videreforedling og transport. Et undervannsprosessystem for separasjon av brønnfluider og faste stoffer er tidligere kjent, for eksempel fra US 6,197,095 B1.1 dette dokumentet antydes at individuelle komponenter i systemet, så som syklonseparatorer, gravitasjonsseparatorer, koalescere, etc, bør ha en modulær oppbygning slik at de danner ombyttelige byggeblokker. På denne måten vil det være mulig på en enkel måte å innrette systemet som nødvendig for de rådende prosessforholdene. I undervanns-prosessystemet som er beskrevet i US 6,197,095 Bl, er alle modulene innrettet for å bli anordnet i ett enkelt hus etler en ramme for samlet transport til og fra havbunnen.

Et undervannsprosessystem med modulær oppbygning er også beskrevet i WO 01/20128 Al. Dette systemet omfatter én fluidseparatormodul eller to identiske fluidseparatormoduler, der hver modul er tilveiebrakt med alle de anordninger som er nødvendige for å utføre den ønskede bearbeidingen av det aktuelle fluidet. Den respektive modul er innrettet for å bli koplet tii en fundamentstruktur som er sikret på havbunnen ved å bli senket vertikalt ned til inngrep med fundamentstrukturen, og for å bli koplet fra fundamentstrukturen ved å bli løftet vertikalt ut av inngrep med denne. Ved at det tilveiebringes to identiske fluidseparatormoduler, gjøres undervanns-prosessystemet i stand til fortsatt drift når én av modulene blir fjernet for reparasjon eller utskiftning.

NO 315912, meddelt til samme søker som foreliggende oppfinnelse, vedrører en undervanns-separasjonsanordning for behandling av råolje omfattende en separatormodul med en separatortank, der separatortanken omslutter en gjennom-gående åpning som hovedsakelig befinner seg i separatortankens geometriske senter. Åpningen er tilgjenglig for annet utstyr som anvendes til behandling av råoljen. Separatortanken kan være symmetrisk plassert på et brønnhode og separator-modulen kan være konsentrisk plassert på brønnhodet.

Målet for foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et forbedret moduloppbygget undervannssystem for separasjon av et flerfaseftuid som strømmer ut fra én eller flere undervannsbrønner.

Ifølge oppfinnelsen oppnås dette målet gjennom et undervannssystem med særtrekkene ifølge krav 1.

Undervannssystemet ifølge oppfinnelsen er delt inn i et antall separate

■'modulnivåer". Samlerørmodulen danner et første, laveste modulnivå, separatorrør-modulen danner et andre, mellomliggende modulnivå og innsatsmodulene danner et tredje, høyeste modulnivå. De mest robuste og pålitelige delene av undervannssystemet befinner seg på det laveste og det mellomliggende modulnivået, mens de mest ømtålige delene av undervannssystemet, dvs. de forskjellige prosesseringsanordningene, befinner seg på det høyeste modulnivået. Følgelig vil det være mulig å fjerne en ømtålig del omfattet i en innsatsmodul fra systemet for utskiftning eller reparasjon uten at det er nødvendig å løfte opp de mer robuste og pålitelige delene omfattet i samlerørmodulen og separatorrørmodulen fra havbunnen. Likeledes vil det være mulig å fjerne separatorrørmodulen fra systemet for utskiftning eller reparasjon uten at det er nødvendig å løfte opp delene omfattet i samlerørmodulen fra havbunnen. De delene som hyppigst blir utsatt for skade og som slites mest er følgelig tilveiebrakt på det høyeste modulnivået, og er dermed lett tilgjengelige for utskiftning eller reparasjon, noe som letter vedlikeholdet av undervannssystemet. Videre, ved anvendelse av forskjellige modulnivåer, blir undervannssystemet meget fleksibelt, og det vil være mulig på en enkel måte å innrette systemet som nødvendig for de rådende prosessforholdene.

Ifølge en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen, er separatorrørmodulen innrettet for å bli koplet til samlerørmodulen ved å bli senket ned hovedsaklig vertikalt til inngrep med en mottaker anordnet i samlerørmodulen, og for å bli koplet fra samlerørmodulen ved å bit løftet hovedsaklig vertikalt ut av inngrep med denne. Pa denne måten kan separatorrørmodulen koples til og frigjøres fra samlerørmodulen på en enkel måte.

Ifølge en ytterligere foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen, er den respektive innsatsmodul innrettet for å bli koplet til separatorrørmodulen ved å bli senket ned hovedsaklig vertikalt til inngrep med separatorrørmodulen, og for å bli koplet fra separatorrørmodulen ved å bli løftet hovedsaklig vertikalt ut av inngrep med denne. På denne måten kan innsatsmodulen koples til og frigjøres fra separatorrør-modulen på en enkel måte.

Ifølge en ytterligere foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen, er innsats-modulen innrettet for å bli mottatt i en mottakerlomme eller et mottaker-hulrom i separatorrørmodulen, idet innsatsmodulen kan settes inn hovedsaklig vertikalt gjennom en øvre åpning i mottakeren. Med dette er innsatsmodulen godt beskyttet mot omgivelsene når den er koplet til separatorrørmodulen.

Ifølge en ytterligere foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen, er innsats-modulen tilveiebrakt med en flens, som er innrettet for å stå i anlegg mot en tilsvarende flens ved den øvre delen av mottakeren når innsatsmodulen er anordnet i denne, idet en vanntett tetning, fortrinnsvis i form av en metalltetning, er anordnet mellom tetningsflater i, på eller ved nevnte flenser for å tette av rommet méllom mottakeren og den delen av innsatsmodulen som er mottatt i denne fra sjøvannet rundt. Med dette vil det være mulig å forsegle rommet mellom mottakeren og innsatsmodulen fra det omkringliggende sjøvannet ved hjelp av én enkelt tetning. Videre, ved å anordne tetningen mellom en tetningsflate som fortrinnsvis er en del av en flens på innsatsmodulen som står anlagt mot en tilhørende tetningsflate som fortrinnsvis er en del av en flens på mottakeren, vil det være mulig å oppnå en enkel og meget pålitelig forsegling av nevnte rom.

Ifølge en ytterligere foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen, er samlerør-modulen innrettet for å bli løsbart koplet til fundamentstrukturen ved å bli senket ned hovedsaklig vertikalt til inngrep med fundamentstrukturen, og for å bli koplet fra fundamentstrukturen ved å bli løftet hovedsaklig vertikalt ut av inngrep med denne. På denne måten kan samlerørmodulen koples til og frigjøres fra fundamentstrukturen på en enkel måte.

Det skal understrekes at undervannssystemet ifølge foreliggende oppfinnelse er et moduloppbygget system som anvender en hovedsaklig felles struktur for vertikalt anordnede innsettbare eller innsatstype utskiftbare moduler. Som følge av at innsatsmodulen og mottakeranordningen er orientert vertikalt, er kryss-strømning, mellom fluidkanaler tilveiebrakt i forskjellig høyde i separatorrørmodulen, mulig gjennom innsatsmodulen selv, idet nevnte innsatsmodul tjener en funksjon i henhold til de forskjellige prosesseringsanordninger. Denne anordningen gjør at prosessfluider kan strømme fra ett horisontalt nivå av kanaler til ett eller flere andre nivåer av kanaler gjennom vertikale seksjoner som omfatter utskiftbare prosesseringsanordninger. Dette gir en effektiv utnyttelse av plass og størrelse, og begrenser således undervannssystemets vekt og danner grunnlag for et kompakt totalt system. Foreliggende oppfinnelse muliggjør således en kortere avstand og følgelig kortere kanaler mellom de forskjellige prosesseringsanordninger. Systemet ifølge oppfinnelsen gjør det også mulig å redusere problemet med varmeisolering.

Ytterligere fordeler så vel som nyttige trekk ved oppfinnelsen vil fremkomme fra den følgende beskrivelsen og de avhengige kravene.

Med henvisning til de vedlagte figurer, følger nedenfor en spesifikk beskrivelse av foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen, gitt som eksempler. Figur 1 er et skjematisk utsnitt av et undervannssystem ifølge en utførelses-form av foreliggende oppfinnelse, Figur 2 er en skjematisk splittegning av undervannssystemet vist i figur 1, Figur 3 er en skjematisk perspektivskisse av undervannssystemet vist i figur 1, Figur 4 er et skjematisk tverrsnitt av en innsatsmodul og dens tilhørende mottaker omfattet i et undervannssystem ifølge foreliggende oppfinnelse, Figur 5 er et skjematisk tverrsnitt av et monteringsverktøy for å føre innsatsmodulen under nedsenkning av denne til separatorrørmodulen og løfting av denne fra separatorrørmodulen, og Figur 6 er et skjematisk utsnitt av undervannssystemet i figur 1, og viser et monteringsverktøy i posisjon for å senke en innsatsmodul ned i en mottaker. Figurene 1-3 illustrerer et undervannssystem 100 ifølge en utførelsesform av foreliggende oppfinnelse for å separere faser i et flerfasefluid som strømmer ut fra én eller flere undervannsbrønner. Undervannssystemet 100 har en fluidbearbeidings-krets 101 oppbygget av separate anordninger 4-8,12 som hver utfører en spesifikk funksjon ved separasjon av fluidet. Undervannssystemet 100 omfatter en såkalt separatorrørmodul 3 tilveiebrakt med minst én mottaker 40 for å motta en innsatsmodul 4-8, hvilken innsatsmodul 4-8 omfatter én av anordningene som utgjør en del av fluidbearbeidingskretsen. Mottakeren 40 har en lomme eller et hulrom 30 for ta imot innsatsmodulen 4-8, og innsatsmodulen 4-8 er innrettet for å bli løsbart koplet til separatorrørmodulen 3 ved å bit senket vertikalt, eller i hvert fall hovedsaklig vertikalt, ned i hulrommet 30 i mottakeren 40 gjennom en åpning i den øvre delen av hulrommet 30, og for å bli koplet fra separatorrørmodulen 3 ved å bli løftet vertikalt, eller i hvert fall hovedsaklig vertikalt, ut av hulrommet 30, som vil bli mer utførlig beskrevet nedenfor. I den illustrerte utførelsesformen er separatorrørmodulen 3 tilveiebrakt med seks slike mottakere 40, og bearbeidingskretsen 101 omfatter følgelig seks innsatsmoduler 4-8 av den angitte typen. En første og en andre innsatsmodul 4 omfatter en fjernaktivert kuleventil, en tredje innsatsmodul 5 omfatter en syklonseparator som kan anvendes for å fjerne en gassfase fra flerfasefluidet, en fjerde innsatsmodul 6 omfatter en vanninjeksjonspumpe, en femte innsatsmodul 7 omfatter en syklonseparator som kan anvendes for å fjerne faste stoffer f ra flerfasefluidet, og en sjette innsatsmodul 8 omfatter en syklonisk oljeutskillingsseparator. I den illustrerte utførelsesformen er separatorrørmodulen 3 også tilveiebrakt med en separatorbeholder 12 for gravitasjonsseparasjon av flerfasefluidet, idet nevnte separatorbeholder 12 er fast festet til separatorrørmodulen 3. Fortrinnsvis er separatorrør-modulen 3 også tilveiebrakt med en vannutskilleranordning, ikke vist, idet nevnte vannutskilleranordning fortrinnsvis er innrettet for å bli løsbart koplet til separator-rørmodulen. Separatorrørmodulen 3 omfatter et rørsystem for sammenkopling av prosesseringsanordningene 4-8,12 i fluidbearbeidingskretsen. Undervannssystemet ifølge foreliggende oppfinnelse kan selvfølgelig også ha en annen struktur enn den som er illustrert her, og kan være utstyrt med andre typer prosesseringsanordninger.

Separatorrørmodulen 3 er løsbart koplet til en såkalt samlerørmodul 2, som i sin tur er løsbart koplet til en fundamentstruktur 1 sikret på havbunnen 102. Samlerørmodulen 2 omfatter et innløp 20 for mottak av fluid som skal bearbeides i undervannssystemet 100. Rørsystemet for separatorrørmodulen 3 er innrettet for å stå i fluidkommunikasjon med innløpet 20 til samlerørmodulen 2 når separatorrør-modulen 3 er koplet til samlerørmodulen 2. Samlerørmodulen 2 omfatter også et utløp 22 for fluid bearbeidet i undervannssystemet 100. Rørsystemet for separatorrør-modulen 3 er innrettet for å stå i fluidkommunikasjon med utløpet 22 fra samlerør-modulen 2 når separatorrørmodulen 3 er koplet til samlerør-modulen 2.1 figurene er det kun vist ett innløp 20 og ett utløp 22. Det må imidlertid forstås at samlerør-modulen 2 også kan omfatte flere innløp 20 og utløp 22.

Utløpet 22 fra samlerørmodulen 2 er fortrinnsvis innrettet for å motta en hovedsaklig vertikalt orientert koplingsstruktur 24, som er endestykket av en ekstern fluidkanal, dvs. strømningsveien for utgående strømning, som illustrert i figurene 1 til 3. Koplingsstrukturen 24 er således innrettet for å bli senket ned hovedsaklig vertikalt til inngrep med utløpet 22. På samme måte er innløpet 20 til samlerørmodulen 2 fortrinnsvis innrettet for å motta en hovedsaklig vertikalt orientert koplingsstruktur 23, som er endestykket av en ekstern fluidkanal, dvs. strømningsveien for innkommende strømning, som også illustrert i figurene 1 til 3. Koplingsstrukturen 23 er således innrettet for å bli senket ned hovedsaklig vertikalt til inngrep med innløpet 20.

I den illustrerte utførelsesformen (se figur 2) er rørsystemet for samle-rørmodulen 2 koplet til rørsystemet for separatorrørmodulen 3 ved hjelp av to par av vertikalt orienterte koplingsstrukturer 25a, 25b og 26a, 26b. Disse koplingsstrukturene 25a, 25b, 26a, 26b er innrettet for å muliggjøre automatisk sammenkopling av rør-systemene når separatorrør-modulen 3 blir senket ned til inngrep med samlerør-modulen 2. Det første paret av koplingsstrukturer 25a, 25b er innrettet for å tillate fluidet å strømme inn i rørsystemet for separatorrørmodulen 3 fra innløpet 20 til samlerørmodulen 2, og det andre paret av koplingsstrukturer 26a, 26b er innrettet for å tillate fluidet å strømme fra rørsystemet for separatorrør-modulen 3 til utløpet 22 fra samlerørmodulen 2.

Samlerørmodulen 2 er understøttet av fundamentstrukturen 1 når samlerør-modulen 2 er koplet tit denne. Samlerørmodulen 2 støtter separatorrørmodulen 3 når separatorrørmodulen 3 er koplet til denne. Separatorrørmodulen 3 støtter den respektive innsatsmodul 4-8 når den er koplet til denne.

Separatorrørmodulen 3 er innrettet for å bli koplet til samlerør-modulen 2 ved å bli senket ned hovedsaklig vertikalt til inngrep med samlerørmodulen 2, og for å bli koplet fra samlerørmodulen 2 ved å bli løftet hovedsaklig vertikalt ut av inngrep med denne. På samme måte er samlerørmodulen 2 innrettet for å bli koplet til fundament-strukturen 1 ved å bli senket ned hovedsaklig vertikalt til inngrep med fundament-strukturen 1, og for å bli koplet fra fundamentstrukturen 1 ved å bli løftet hovedsaklig vertikalt ut av inngrep med denne. Det å senke ned og løfte opp separator-rørmodulen 3 og samlerørmodulen 2 kan for eksempel bli utført ved hjelp av en vinsjeanordning som er tilveiebrakt på et skip eller på en plattform og forbundet med den respektive modulen 2,3 ved hjelp av et tau, en vaier eller en annen innretning for løfting og senkning.

I den illustrerte utførelsesformen (se figur 2) er fundamentstrukturen 1 tilveiebrakt med en føringsstruktur 21a innrettet for å danne inngrep med en motsvarende føringsstruktur, ikke vist, for samlerørmodulen 2 når samlerørmodulen 2 blir senket ned til inngrep med fundamentstrukturen 1 for å sikre at samlerørmodulen 2 vil bli korrekt posisjonert i forhold til fundamentstrukturen 1. Separatorrørmodulen 3 er tilveiebrakt med en føringsstruktur 21b motsvarende føringsstrukturen 21a for fundament-strukturen 1. Føringsstrukturen 21b for separatorrørmodulen 3 er innrettet for å danne inngrep med føringsstrukturen 21a for fundamentstrukturen 1 når separatorørrmodulen 3 blir senket ned til inngrep med samlerør-modulen 2 for å sikre at separatorørrmodulen 3 vil bli korrekt posisjonert i forhold til samlerørmodulen 2 og fundamentstrukturen 1. Senteraksen til føringsstrukturen 21b for separatorrørmodulen 3 sammenfaller fortrinnsvis med separatorrørmodulens tyngdepunktsakse, og senteraksen til føringsstrukturen for samlerørmodulen 2 sammenfaller fortrinnsvis med samlerørmodulens tyngdepunktsakse. I den illustrerte utførelsesformen er føringsstrukturen 21a for fundamentstrukturen 1 en hann- eller tappstruktur i form av en utspringer som står ut fra den øvre overflaten av fundamentstrukturen. Føringsstrukturen for samlerørmodulen 2 og føringsstrukturen 21 b for separatorrør-modulen 3 er en motsvarende hunn- eller muffestruktur. Føringsstrukturen 21b er her tilveiebrakt med en struktur med form som en avkuttet konus i sin nedre del, som er tilveiebrakt for å samvirke med en motsvarende utformet øvre del av føringsstrukturen 21a. Separatorrørmodulen 3 vil også kunne være tilveiebrakt med en føringsstruktur (hunn- eller hann-type) innrettet for inngrep med en tilhørende føringsstruktur for samlerørmodulen 2. Fundamentstrukturen 1 kan alternativt være tilveiebrakt med en hunn-type føringsstruktur innrettet for inngrep med en tilhørende føringsstruktur for samlerørmodulen 2 og/eller separatorrørmodulen 3.

I figur 2 er undervannssystemet illustrert i en splittegning, med de forskjellige modulene 2,3,4-8 trukket fra hverandre, mens figur 3 er en skjematisk tredimensjonal skisse som viser en innretning av nevnte moduler, anordnet i samlerørmodulen 2.

En innsatsmodul 5 i form av en gassutskiller og dens tilhørende mottaker 40 omfattet i et undervannssystem ifølge foreliggende oppfinnelse er illustrert mer i detalj i figur 4. Gassutskilleren omfatter syklonseparatorer for å separere gassfasen fra et flerfasefluid som omfatter en blanding av olje, vann og gass. Mottakeren 40 er her tilveiebragt med ett fluidinnløp 42 for flerfasefluidet som skal separeres og to fluid-utløp 41 henholdsvis for den separerte gassfasen og olje/vann-blandingen, og er innrettet for å stå i fluidkommunikasjon med tilhørende fluidinnløp 52 og fluidutløp 51 i innsatsmodulen 5 når innsatsmodulen er anordnet i hulrommet 30 i mottakeren 40. Innsatsmodulen 5 er tilveiebragt med en flens 31 i sin øvre ende, hvilken flens 31 er innrettet for å stå i anlegg mot en motsvarende flens 32 på mottakeren 40 når innsatsmodulen 5 er anordnet i denne. Flensen 32 på mottakeren 40 omgir åpningen i den øvre delen av hulrommet 30. En vanntett tetning 33, fortrinnsvis i form av en metalltetning, er anordnet mellom nevnte flenser 31,32 for å tette av rommet mellom mottakeren 40 og den delen av innsatsmodulen 5 som er mottatt i denne fra det omkringliggende sjøvannet.

Fluidinnløpet 52 til den respektive innsatsmodul 4-8 står horisontalt, eller i hvert fall hovedsaklig horisontalt, når innsatsmodulen 4-8 er anordnet i sin mottaker 40, slik at fluidet kommer inn i innsatsmodulen 4-8 i en horisontalt rettet, eller i hvert fall hovedsaklig horisontalt rettet, strømning. Hvert fluidutløp 51 fra den respektive innsatsmodul 4-8 står også horisontalt, eller i hvert fall hovedsaklig horisontalt, når innsatsmodulen 4-8 er anordnet i sin mottaker, slik at fluidet forlater innsatsmodulen 4-8 i en horisontalt rettet, eller i hvert fall hovedsaklig horisontalt rettet, strømning. Følgelig er de respektive innløp 52 og utløp 51 anordnet med munningen i en sidevegg 62 av innsatsmodulen 4-8. På samme måte står de respektive fluidutløp 41 og fluidinnløp 42 i mottakeren 40 horisontalt, eller i hvert fall hovedsaklig horisontalt, slik at fluidet kommer inn i og forlater mottakeren 40 i en horisontalt rettet, eller i hvert fall hovedsaklig horisontalt rettet, strømning. Følgelig er de respektive innløp 41 og utløp 42 i mottakeren anordnet med munningen i en vertikal sidevegg 61 av mottakeren 40. Fluidkanaiene i de respektive innløp 42 og utløp 41 er således radielt innrettet og koplet i forhold til mottakeren 40 i forskjellige høydeplan. Fortrinnsvis har ikke bunnflatene 35,66 i den respektive innsatsmodul 4-8 og dens mottaker 40 fluidinnløp og fluidutløp.

En låseanordning, skjematisk vist ved 34 i figur 4, er fortrinnsvis tilveiebrakt i mottakeren 40 eller i innsatsmodulen 5 for å feste innsatsmodulen 5 til mottakeren 40 etter posisjonering av innsatsmodulen 5 med sin flens 31 i anlegg mot den motsvarende flensen 32 på mottakeren. Låseanordningen 34 er innrettet for å låse flensene 31,32 tett mot hverandre.

Den respektive innsatsmodul 4-8 er fortrinnsvis rotasjonssymmetrisk, idet det tilhørende mottaker-hulrommet 30 har en motsvarende rotasjonssymmetrisk form. I den illustrerte utførelsesformen omfatter den respektive innsatsmodul 4-8 et hovedsaklig sirkulærsylindrisk legeme 50 innrettet for å passe med en viss toleranse i et mottaker-hulrom 30 som har en motsvarende sirkulærsylindrisk form.

Den respektive innsatsmodul 4-8 og dens mottaker 40 er fortrinnsvis konstruert slik at korresponderende fluidutløp og fluidinnløp 41,51 og 42,52 i mottakeren 40 og innsatsmodulen 4-8 kan stå i fluidkommunikasjon med hverandre når innsatsmodulen 4-8 er anordnet i mottakeren 40 uavhengig av den innbyrdes rotasjonsvinkelen mellom innsatsmodulen 4-8 og mottakeren 40, slik at innsatsmodulen 4-8 kan bli anordnet i mottakeren 40 i en vilkårlig rotasjonsvinkel i forhold til mottakeren. I den utførelses-form som er illustrert i figur 4, står utløpene 51 og innløpet 52 i innsats-modulen 5 i fluidkommunikasjon med de motsvarende utløp 41 og innløp 42 i mottakeren 40 via en ringformet kanal 60 når innsatsmodulen er anordnet i mottakeren. Senteraksen til den ringformede kanalen 60 sammenfaller med senteraksen til innsatsmodulen 5 når innsatsmodulen er anordnet i mottakeren 40. Den ringformede kanalen 60 er her dannet av en ringformet fordypning eller utsparing i en vegg 61 i mottakeren 40. Det er selvfølgelig også mulig å tilveiebringe den ringformede fordypningen i en vegg i innsatsmodulen 5 for å skape den ønskede ringformede kanalen. Et annet alternativ ville være å tilveiebringe den ringformede fordypningen i form av en kombinasjon av en ringformet fordypning i veggen i innsats-modulen 5 og en motsvarende ringformet fordypning i veggen i mottakeren 40.

Nevnte ringformede kanal 60 er fortrinnsvis dannet mellom en sidevegg 62 i innsatsmodulen 5 og en motsvarende sidevegg 61 i mottakeren 40, som illustrert i figur 4. tetningsanordninger 63 er her tilveiebrakt for å danne forseglinger mellom nevnte sidevegger 61, 62 for å forsegle den ringformede kanalen 60 fra omgivelsene når innsatsmodulen er anordnet i mottakeren 40. Én første ringformet tetningsanordning 63 er anordnet ovenfor den respektive kanalen 60, og en andre ringformet tetningsanordning 63 er anordnet nedenfor kanalen 60. De respektive tetningsanordningene 63 omfatter fortrinnsvis et radielt ekspanderbart, ringformet te<g>ningsele-ment 64.1 den illustrerte utførelsesformen er en flyttbar kile 65, fortrinnsvis i form av en splittring, tilveiebrakt for å ekspandere det assosierte tetningselementet 64 radielt. Kilen 65 er fortrinnsvis hydraulisk betjent. Tetningsanordningene 63 er fortrinnsvis anordnet i innsatsmodulen 5, som illustrert i figur 4, men de kan i stedet være anordnet i mottakeren 40 dersom dette er ønsket.

En strømningskanal 70 er fortrinnsvis tilveiebrakt i innsatsmodulen 4-8, som illustrert i figur 4, for å tillate sjøvann å strømme ut fra rommet mellom innsats-modulen 4-8 og mottakeren 40 til sjøen rundt ved innsetting av innsatsmodulen 4-8 i mottakeren 40, og i motsatt retning ved fjerning av innsatsmodulen 4-8 fra mottakeren 40. Strømningskanalen 70 forløper fortrinnsvis mellom bunnen 35 av innsatsmodulén og toppen 36 av denne. En stengeventil 37 er fortrinnsvis tilveiebrakt i strømnings-kanalen 70, som angitt i figur 4, for å gjøre det mulig å tette av rundt en eventuell lekkasje forårsaket av svikt av en tetningsanordning 63.

I den utførelsesformen som er illustrert i figur 4, er en hunnstruktur 80 i form av en rotasjonssymmetrisk fordypning tilveiebrakt i bunnen av innsatsmodulen 5. Nevnte hunnstruktur 80 er innrettet for å danne inngrep med én tilhørende hannstruktur 81 i form av en rotasjonssymmetrisk utspringer tilveiebrakt i bunnen 66 av mottaker-hulrommet 30 når innsatsmodulen 5 blir anordnet i mottakeren 40. Senteraksene til strukturene 80,81 sammenfaller henholdsvis med senteraksen til innsatsmodulen 5 og mottaker-hulrommet 30. Et tetningselement 82 er anordnet mellom strukturen 80 av innsatsmodulen 5 og den tilhørende strukturen 81 i mottaker-hulrommet 30. Dersom det er ønsket, kan i stedet en hunnstruktur være tilveiebrakt i bunnen 66 av mottaker-hulrommet 30 og en tilhørende hannstruktur være tilveiebrakt i bunnen av innsatsmodulen 5.

Mottakeren 40 er fortrinnsvis tilveiebrakt med en føringsstruktur 90 anordnet rundt den øvre åpningen i mottaker-hulrommet 30, hvilken føringsstruktur 90 har form som en avkuttet konus. Denne føringsstrukturen 90 er tilveiebrakt for å samvirke med en motsvarende føringsstruktur 92 tilveiebrakt i et monteringsverktøy 91, se figurene 5 og 6. Nevnte monteringsverktøy 91 er konstruert for å føre en innsatsmodul 4-8 ved nedsenkning av denne til en mottaker 40 i forbindelse med anordning av en innsatsmodul i mottakeren. Monteringsverktøyet 91 er også konstruert for å føre en innsatsmodul 4-8 ved fjerning av denne fra mottakeren. Følgelig er monteringsverktøyet 91 tiltenkt for å føre innsatsmodulen 4-8 mellom f.eks. et skip eller en plattform og separatorrørmodulen 3. Føringsstrukturen 92 for monteringsverktøyet 91 dannes fortrinnsvis av den nedre delen 92 av monteringsverktøyet, hvilken dél 92 har form som en avkuttet konus som passer inn i føringsstrukturen 90 for mottakeren 40. Det er åpenbart at føringsstrukturene 90,91 må åpne oppover for å muliggjøre styring av innsatsmodulen 4-8 til den korrekte posisjonen i forhold tii mottakeren 40 i forbindelse med montering av innsatsmodulen. Monteringsverktøyet 91 er tilveiebrakt med en heiseanordning 93 for å senke en innsatsmodul 4-8 ut av monteringsverktøyet 91 og ned i mottaker-hulrommet 30 etter korrekt posisjonering av monteringsverktøyet 91 i forhold til mottakeren 40. Ved hjelp av heiseanordningen er det også mulig å løfte en innsatsmodul 4-8 ut av mottaker-hulrommet 30 og opp i monteringsverktøyet 91. Det å senke og heve monteringsverktøyet 91 kan for eksempel bli utført ved hjelp av en vinsjeanordning som er anordnet på et skip eller på en plattform og forbundet med monteringsverktøyet ved hjelp av et tau, en vaier eller andre midler for heving og senkning, mens innsatsmodulen 4-8 selv blir senket ned i og løftet ut av mottakeren uten anvendelse av slike tau, vaiere eller liknende.

Figur 6 viser et monteringsverktøy 91 i posisjon for å senke en innsatsmodul 5 ned i en mottaker 40. Monteringsverktøyet 91 befinner seg over mottakeren 40 med den nedre delen 92 av monteringsverktøyet 91 i anlegg mot føringsstrukturen 90 for mottakeren 40.

Dersom det er ønsket, kan innsatsmodulen være innrettet for å bli senket ned til den ønskede mottakeren uten bruk av et monteringsverktøy av den ovenfor angitte typen. I dette tilfellet kan senkning og heving av innsatsmodulen for eksempel bli utført ved hjelp av en vinsjeanordning som er anordnet på et skip eller på en plattform og koplet til innsatsmodulen ved hjelp av et tau elter en vaier.

Oppfinnelsen er selvfølgelig ikke på noen som helst måte begrenset til de foretrukne utførelsesformene beskrevet ovenfor. Tvert imot vil mange mulige modifikasjoner av disse være åpenbare for fagmannen uten å fjerne seg fra oppfinnelsens grunnleggende idé, som definert i de etterfølgende kravene.

Claims (18)

1. Undervannssystem for separasjon av et flerfasefluid som strømmer ut fra én eller flere undervannsbrønner, omfattende: - en fundamentstruktur (1) sikret på havbunnen, - en samlerørmodul (2) innrettet for å anordnes på fundamentstrukturen (1), der samlerørmodulen (2) omfatter minst ett innløp (20) for å motta fluid som skai prosesseres av undervannsystemet, - en separatorrørmodul (3) innrettet for å være løsbart koplet til samlerørmodulen (2), der separatorrørmodulen (3) omfatter en separatorbeholder (12) for gravitasjonsseparasjon eller mellomliggende synkning av flerfasefluidet, samt et rørsystem for sammenkopling av forskjellige prosesseringsanordninger (4-8) i systemet, idet rørsystemet er innrettet for å stå i fluidkommunikasjon med innløpet (20) til samlerørmodulen (2) når separatorrørmodulen (3) er koplet til samlerørmodulen (2), og - minst én innsatsmodul (4-8) som omfatter en prosesseringsanordning for undervannssystemet og er innrettet for å bli løsbart koplet til separatorrørmodulen (3), der innsatsmodulen er innrettet for å bli koplet til separatorrørmodulen (3) ved å bli senket hovedsaklig vertikalt inn i et mottaker-hulrom (30) av en mottaker (40) i separatorrørmodulen (3) gjennom en øvre åpning av mottakerhulrommet, idet innsatsmodulen er innrettet for å bli koplet av separatorrørmodulen (3) ved å bli trukket hovedsaklig vertikalt ut av mottaker-hulrommet (30), der innsatsmodulen (4-8) og dens mottaker (40) er innrettet slik at korresponderende fluidutløp og fluidinnløp (41,51; 42,52) i henholdsvis mottakeren (40) og innsatsmodulen (4-8) kan stå i fluidkommunikasjon med hverandre når innsatsmodulen (4-8) er koplet til mottakeren (40), uavhengig av den innbyrdes rotasjonsvinkelen mellom innsatsmodulen (4-8) og mottakeren (40), slik at innsatsmodulen (4-8) kan bli anordnet i mottakeren (40) i en vilkårlig rotasjonsvinkel i forhold til mottakeren.

2. Undervannssystem ifølge krav 1, der separatorrørmodulen (3) er innrettet for å bli koplet til samlerørmodulen (2) ved å bli senket hovedsakelig vertikalt til inngrep med samlerørmodulen (2), idet separatorrørmodulen (3) videre er innrettet for å bli frigjort fra samlerørmodulen (2) ved å bli løftet hovedsakelig vertikalt ut av inngrep med denne.

3. Undervannssystem ifølge krav 2, der fundamentstrukturen (1) eller samlerør-modulen (2) er forsynt med et føringsorgan (21a) som er innrettet for å danne inngrep med et tilsvarende føringsorgan (21b) i separatorrørmodulen (3) når separatorrør-modulen (3) blir senket ned til inngrep med samlerørmodulen (2), idet føringsorganet (21b) til separatorrørmodulen (3) har en senterakse som sammenfaller med tyngdepunktsaksen til separatorrørmodulen (3).

4. Undervannssystem ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, der samlerørmodulen (2) understøtter separatorrørmodulen (3) når denne er koplet til samlerørmodulen (2).

5. Undervannssystem ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, der innsatsmodulen (4-8) er rotasjonssymmetrisk, idet mottaker-hulrommet (30) har en motsvarende form.

6. Undervannssystem ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, der innsatsmodulen (4-8) er forsynt med en flens (31) som er Innrettet for å stå i anlegg mot en motsvarende flens (32) i en øvre del av en mottaker (40) når innsatsmodulen (4-8) er anordnet i denne, idet en vanntett tetning (33), fortrinnsvis i form av en metalltetning, er anordnet mellom nevnte flenser (31,32) for å forsegle rommet mellom mottakeren (40) og den delen av innsatsmodulen (4-8) som er mottatt i dette fra det omkringliggende sjøvannet.

7. Undervannssystem ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, der minst én innsatsmodul (5,7,8) omfatter en syklonseparator.

8. Undervannssystem ifølge krav 8, der minst én innsatsmodul (5) omfatter en syklonseparator som kan bli anvendt for å fjerne en gassfase fra flerfasefluidet.

9. Undervannssystem ifølge krav 7 eller 8, der minst én innsatsmodul (7) omfatter en syklonseparator som kan bli anvendt for å fjerne faste stoffer fra flerfasefluidet.

10. Undervannssystem ifølge et hvilket som helst av kravene 7-9, der minst én innsatsmodul (8) omfatter en syklonisk oljeutskillingsseparator.

11. Undervannssystem ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, der minst én innsatsmodul (6) omfatter en vannpumpe.

12. Undervannssystem ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, der minst én innsatsmodul (4) omfatter en kuleventil.

13. Undervannssystem ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, der samlerørmodulen (2) er innrettet for å bli løsbart koplet til fundamentstrukturen 0)-

14. Undervannssystem ifølge krav 13, der samlerørmodulen (2) er innrettet for å bli løsbart koplet til fundamentstrukturen (1) ved å bli senket ned hovedsaklig vertikalt til inngrep med fundamentstrukturen og innrettet for å bli frigjort fra fundament-strukturen (1) ved å bli løftet hovedsaklig vertikalt ut av inngrep med denne.

15. Undervannssystem ifølge krav 14, der fundamentstrukturen (1) omfatter en før-ingsorgan (21a) innrettet for å danne inngrep med en motsvarende føringsorgan (21b) for samlerørmodulen (2) når samlerørmodulen (2) blir senket ned til inngrep med fundamentstrukturen (1), idet senteraksen til føringsorganet til samlerørmodulen (2) sammenfaller méd tyngdepunktsaksen til samlerørmodulen (2).

16. Undervannssystem ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, der samlerørmodulen (2) er forsynt med minst ett utløp (22) for fluid prosessert i undervannssystemet, idet rørsystemet for separatorrørmodulen (3) er innrettet for å stå i fluidkommunikasjon med utløpet (22) fra samlerørmodulen (2) når separatorrør-modulen (3) er koplet tri samlerørmodulen (2).

17. Undervannssystem ifølge krav 16, der utløpet (22) fra samlerørmodulen (2) er innrettet for å motta et koplingslegeme (24) som er en del av en ekstern fluidkanal, idet nevnte koplingslegeme (24) blir senket ned hovedsaklig vertikalt til inngrep med utløpet (22).

18. Undervannssystem ifølge et hvilket som helst av de foregående krav, der innløpet (20) til samlerørmodulen (2) er innrettet for å motta et koplingslegeme (23) som er en del av en ekstern fluidkanal, idet nevnte koplingslegeme (23) blir senket ned hovedsaklig vertikalt til inngrep med innløpet (20).