NO326629B1 - System, tank og utmatingsenhet for transport av ubehandlet borekaks - Google Patents

System, tank og utmatingsenhet for transport av ubehandlet borekaks Download PDF

Info

Publication number
NO326629B1
NO326629B1 NO20063847A NO20063847A NO326629B1 NO 326629 B1 NO326629 B1 NO 326629B1 NO 20063847 A NO20063847 A NO 20063847A NO 20063847 A NO20063847 A NO 20063847A NO 326629 B1 NO326629 B1 NO 326629B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
tank
cuttings
pump
cone
discharge
Prior art date
Application number
NO20063847A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20063847L (no
Inventor
Anders Eide
Original Assignee
Gjerdrum As Ing
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gjerdrum As Ing filed Critical Gjerdrum As Ing
Priority to NO20063847A priority Critical patent/NO326629B1/no
Publication of NO20063847L publication Critical patent/NO20063847L/no
Publication of NO326629B1 publication Critical patent/NO326629B1/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B21/00Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
    • E21B21/06Arrangements for treating drilling fluids outside the borehole
    • E21B21/063Arrangements for treating drilling fluids outside the borehole by separating components
    • E21B21/065Separating solids from drilling fluids
    • E21B21/066Separating solids from drilling fluids with further treatment of the solids, e.g. for disposal
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • E21B41/005Waste disposal systems
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/6851With casing, support, protector or static constructional installations
    • Y10T137/6855Vehicle
    • Y10T137/6906Aerial or water-supported [e.g., airplane or ship, etc.]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Air Transport Of Granular Materials (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
  • Loading And Unloading Of Fuel Tanks Or Ships (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)

Abstract

System for transport av ubehandlet borekaks, omfattende en tank (2). Tanken (2) er anordnet under dekk på et skip (1) og omfatter en utmatingsenhet (10) ved tankens (2) bunn (6), for å mate borekakset mot en utmatingsåpning (8). En pumpe (21) er anordnet under tankens bunn for å mate borekakset videre gjennom en losseledning (13). Losseledningen (13) har et hovedsakelig uniformt tverrsnitt og er utformet slik at strømningshastigheten nær losseledningens (13) innvendige vegg er hovedsakelig lik i samme strømningstverrsnitt. Tanken (2) har en øvre hovedsakelig sirkulærsylindrisk del (3) og en nedre del (4) som er utformet som en avkortet kjegle og som er avsluttet i en hovedsakelig flat bunn (6). I den hovedsakelig flate bunnen (6) er en utmatingsåpning (8). Utmatingsåpningen strekker seg fra den koniske delens sidevegg (5) til en innvendig kuppel eller konus (11).

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et system for transport av ubehandlet, borekaks (drill crack, drill cuttings). Ubehandlet borekaks innebærer at borekakset ikke er behandlet i nevneverdig grad med tanke på å klargjøre kakset for transport, som for eksempel ved tilsetting av væske.
Under utboring av et hull ved leting etter for eksempel olje og gass produseres det store mengder borekaks. Denne borekaksen består av oppmalte bergarter, vann og rester av ulike kjemikalier som er benyttet som tilsetningsstoffer under boreoperasjonen. Den kan også inneholde hydrokarboner, for eksempel olje.
Borekaksen ble tidligere ganske enkelt deponert på havbunnen. Imidlertid har forskning avdekket at borekaksen kan være svært miljøfiendtlig og spesielt være skadelig for pelagisk fiskeyngel. Derfor er det i dag i mange land ikke tillatt å dumpe borekaks på havbunnen i følsomme områder. Borekakset må derfor transporteres til land for behandling eller alternativt mølles og reinjiseres. På land kan borekaks deponeres forsvarlig. Det eksisterer også flere måter å utnytte fraksjoner av kaksen kommersielt før restavfallet deponeres.
Det finnes mange systemer for å skille borekaks fra brønnborefluid. Eksempler på dette er vist i NO 311232, NO 312915, NO 19985493, NO 19991798, US 2001/0039887, GB 2350851
Det er også kjent fra WO 01/38648 et system for å fjerne deponert borekaks fra havbunnen.
De systemene som benyttes for transport i dag er meget arbeidskrevende og spesielt på riggene er man lite fornøyd med den omfattende kranhåndteringene som dette innebærer. På supplyskipene er systemene også arbeidsintensive og plasskrevende. Det finnes i dag ikke noen forslag på systemer som kan håndtere transport av ubehandlet borekaks under dekk på en tilfredsstillende måte. Den mest vanlige transportmåten i dag er at borekakset fylles opp i åpne containere (såkalte skips) om bord på boreplattform eller -skip), som for eksempel vist i US 5971084, NO 20032400 (tilsvarende US 6585115), WO 03/095789 og NO 19995270. Deretter løftes containerne over til et supplyskip ved hjelp av en kran. Containerne transporteres på supplyskipets dekk til et mottaksanlegg på land. Slik dekkstransport regnes ikke som sikker transport. Dersom supplyskipet skulle komme ut for dårlig vær, vil det være risiko for at containerne havner på sjøen, enten ved tilsiktet nøddumping eller ved at de løsner. Det er derfor sterkt ønskelig å kunne transportere borekakset under dekk.
Borekaks er en svært seigtflytende masse. Det har vært gjort forsøk med å transportere borekaks i tanker som omfatter røreinnretninger som skal holde borekakset mest mulig flytende. Imidlertid er resultatet at borekakset delvis blir omdannet til en hard betonglignende substans som er umulig å pumpe ut. Under transport i containere gjør ikke dette så mye da containerne kan tømmes ved å snu disse mer eller mindre på hodet. Ved tanker om bord i skip er dette imidlertid ikke mulig, og forstenet borekaks kan vise seg nesten umulig å fjerne. Det er også foreslått å tilsette væske for å holde borekakset flytende. Dette løser imidlertid ikke problemet og sørger i tillegg for at man må transportere store væskevolumer i tillegg. Eksempler på ovennevnte er vist i US 6345672 og GB 2330600.
I NO 20021070 er det foreslått å transportere borekakset i tanker som slepes etter et skip. Dette innebærer selvsagt en stor risiko for forurensning dersom en tank skulle slite seg.
EP 108864 viser en beholder for sement eller borevæske. Beholderen har en nedre konisk del og en øvre sylindrisk del. Ved den nedre enden av den koniske delen er det festet en utskiftbar bunn. Bunnen kan skiftes ut for å tilpasse beholderen til å inneholde sement eller borevæske. Bunnen er buet og har en utløpsåpning som er forbundet med en skyver, pumpe og transportledning. Beholderen kan trykksettes for å påvirke strømningen av sement eller borevæske.
Denne beholderen er ikke i stand til å håndtere de vanskeligere typene borekaks. For disse typene borekaks er det nødvendig å benytte en eller annen form for mateanordning for å skyve bokekaksen mot åpningen. EP 108864 omfatter ikke noen utmatingsenhet i bunnen av tanken for å skyve borekakset mot utløpsåpningen. Således kan spesielt vanskelig borekaks (d.v.s. som har høy viskositet og klebeevne) komme til å tilstoppe utløpsåpningen eller kun strømme i svært liten grad.
Beholderen har en høy konisk bunn med bratte vegger. Den koniske delen strekker seg over omtrent halvparten av beholderens høyde. Dette reduserer utnyttelsen av den tilgjengelige plassen. Dette er spesielt viktig når tanken er anordnet under et skipsdekk, der plassen, og spesielt høyden, er begrenset. Dersom veggene var mindre bratte ville det være enda vanskeligere å få borekakset ut av beholderen.
Den utskiftbare bunnen av beholderen er buet. Dette gjør det i realiteten umulig å anordne en utmatingsenhet ved bunnen for å skyve massen mot åpningen. Fagmannen ville måtte velge en av de kjente utmatingsskruene, for eksempel som vist i GB 2318370, som forårsaker en altfor stor grad av agitasjon av borekakset.
GB 2318370 viser en beholder for borekaks, som er ment å skulle flyttes fra plattform til skip og videre til et landbasert behandlingsanlegg. Den konvensjonelle måten å transportere denne typen forflyttbare beholdere er på dekket av et skip. Det er ikke nevnt noen annen måte å transportere beholderne i denne publikasjonen. Således må det tas for gitt at beholderne skal transporteres på dekk.
Beholderen i GB 2318370 omfatter en utmatingsenhet i bunnen av beholderen. Imidlertid er det ikke nevnt noen pumpe på et nivå som er lavere enn beholderbunnen for å føre borekakset bort fra beholderen. Tvert imot tømmes beholderen ned i en tank på land ved å løfte beholderen over tanken på land og la borekakset falle ned i denne. Publikasjonen viser ikke en nedre del med form som en avkortet kjegle og som har en hovedsakelig flat bunn. Det er funnet at denne formen gir mulighet for å tømme beholderen for masse ved minimal agitasjon og derved redusert risiko for separasjon av vann og faststoff. Samtidig gir denne formen en mye bedre plassutnyttelse av den tilgjengelige plassen under et skips dekk.
US 2003190199 viser en beholder som har en over sylindrisk del og en nedre konisk del. Sideveggene til den koniske delen er svært bratte og ender i et relativt lite tverrsnitt der en utløpsåpning er anordnet. Midlene for å påskynde utmatingen er ved hjelp av lufttrykk. Det er ikke nok plass til å anordne noen utmatingsenhet i bunnen. En pumpe under utløpet av beholderen har ikke vært ansett som nødvendig.
GB 2369135 viser et system for håndtering av borekaks, som har en beholder med en åpning i toppen. Det er ingen åpning i bunnen og borekakset tømmes fra beholderen gjennom åpningen i toppen ved hjelp av en graveanordning. Systemet er ganske komplisert og graveanordningen tar betydelig plass og krever god tilgang til toppen av beholderen. Videre vil det være vanskelig å tømme alle hjørner av beholderen ved hjelp av graveanordningen. Således ville det sannsynligvis være behov for manuell fjerning av borekaksrester.
Ifølge oppfinnelsen tar man, på tross av problemene ved fremgangsmåten foreslått i US 6345672 og GB 2330600, likevel utgangspunkt i å bruke tanker anordnet under dekk på for eksempel supplyskip, for transport av borekaks. Til forskjell fira tidligere forsøk har man i forbindelse med den foreliggende oppfinnelse kommet til at utformingen av tanken og utmatingsmekanismen har stor betydning for om borekakset er mulig å mate ut. Agitasjonen som ble gjort under de tidligere forsøkene på å finne en transportløsning, enten under selve transporten eller under utmatningen, viser seg å virke svært negativt inn på borekaksets viskositet. Jo mer borekakset omrøres jo mer forstenet blir det fordi man presser lokalt sammen partiklene i borekakset og fortrenger vannet, slik at partikkeltettheten øker. Det er derfor et formål ved den foreliggende oppfinnelse å unngå omrøring av borekakset i størst mulig grad.
En annen tenkelig løsning er å tørke borekakset før transport, slik at dette kan transporteres som pulver. Imidlertid krever slik tørking mye energi og tar noe tid, slik at lagerplassen for borekakset om bord på plattformen må økes.
For å møte det ovennevnte formålet har tanken fått en hensiktsmessig utforming, der borekakset ledes mot tankens åpning med minst mulig omrøring og utmatingsmekanismen er utformet slik at borekakset utsettes for minst mulig bevegelse under utmatingen.
Oppfinnelsen er et totalkonsept som omfatter design av tank, utmatingsverk, styrt sluseventil ned i pumpens innløpstrakt (hopper) og rørsystem. Et hensiktsmessig totalsystem oppnås ved de kjennetegnende trekk i det etterfølgende krav 1.
Pumpen har fortrinnsvis en uavhengig mateskrue med variabelt turtall. Videre er det fortrinnsvis tilveiebrakt en mulighet for tilsats av væske med kjemikalier og mulighet for luftstøt.
Pumpedriften og utmatingsdriften er fortrinnsvis styrt mot både trykk, turtall og moment, med overvåking av nivået av borekaks i innløpstrakten og sikring mot tørrkjøring.
Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere under henvisning til de medfølgende figurer, der: Figur 1 viser et lengdesnitt gjennom en seksjon av et skip med tanker for borekaks ifølge oppfinnelsen,
Figur 2 viser skipsseksjonen med tanker sett ovenfra,
Figur 3 viser to tanker ifølge oppfinnelsen med tilhørende utmatingspumpe og rørledning, Figur 4 viser en utmatingsmekanisme ifølge oppfinnelsen og utmatingspumpen for en tank ifølge oppfinnelsen, Figur 5 viser en pumpe for en tank ifølge oppfinnelsen, samt innløpstrakt og ventil ifølge oppfinnelsen,
Figur 6 viser et snitt gjennom utmatingsmekanismen ifølge oppfinnelsen,
Figur 7 viser et mer detaljert snitt gjennom en del av utmatingsmekanismen og
Figur 8 viser et hydraulisk skjema for utmatingsmekanismen ifølge oppfinnelsen og pumpen. Figurene 1 og 2 viser i h.h.v. vertikalt og horisontalt snitt, en seksjon av et skip 1 hvori er anordnet et antall tanker 2 ifølge oppfinnelsen. Hver tank 2 har et fortrinnsvis sirkulært tverrsnitt, der den øvre delen 3 er sylindrisk og den nedre delen 4 er utformet som en avkortet kon med en sidevegg 5 som strekker seg i en vinkel på mellom ca. 20° og ca.45° inn mot en sirkulær flat bunn 6. Denne tankfasongen er et kompromiss mellom god plassutnyttelse og oppnåelse av at massen som skal transporteres skal strømme ut gjennom en åpning i tankens 2 bunn 6 med et minimum av utmatingsbevegelse. Den maksimale plassutnyttelse får man dersom tankene utformes med rektangulære tverrsnitt og ligger helt inntil hverandre og har rette sidevegger. Imidlertid vil man ikke oppnå effektiv utmating av massen, da mye masse ville ligge igjen i tankens nedre hjørner. En sylinderform (d.v.s. med rett sidevegg) ville også medføre at det ville ligge masse igjen i tankens nedre del ut mot sideveggen.
Den mest effektive utmatingen vil man antakeligvis få dersom tanken var utformet som en kon med utmatingsåpning i konens spiss. Jo brattere vegger i konen, jo lettere utmating. Imidlertid gir ikke en slik tank noen god plassutnyttelse.
Et kompromiss mellom god plassutnyttelse og god utmating vil være dersom den øvre delen er utformet som en sylinder og den nedre delen som en kon. Det er funnet at en avkortet kon vil gi tilstrekkelig utmatingsevne, samtidig som den tilgjengelige høyden for et sylindrisk parti økes.
Den tilgjengelige totalhøyden H er bestemt av høyden mellom skipets bunn 70 (innvendige dobbelbunn) og dekk 81. Denne høyden H varierer fra skip til skip og innen skipet. Til fratrekk fra denne høyden kommer nødvendig byggehøyde hi på pumpeutstyr under tanken. Mellom dekket 81 og topp cargo rail 80 er det en høyde I12 som kan benyttes til slangeoppkobling, fyllingsstuss ell.
Tankens 2 diameter D i det sylindriske partiet 3 bør være minimum 3 meter. Mindre diameter enn dette vil ikke være praktisk. Diameteren bør heller ikke overskride halve skipets bredde, da dette vil redusere plassutnyttelsen. Man regner i dag med at den maksimale praktiske diameteren er 7 meter.
For å sikre tilstrekkelig utmating av massen som transporteres, bør bredden av utmatingsåpningen 8 (se figur 4) være minst 300 mm. Man regner imidlertid pr. i dag ikke med at det er praktisk mulig å benytte åpninger som er større enn 600 x 800 mm, da det vil være problematisk å konstruere ventiler med større åpning enn dette og som samtidig tåler vekten av massen i tanken. Ventilen kan være rektangulær som vist, sirkelformet eller oval.
Det vises nå kort til figur 4, som bl.a. viser en utmatingsenhet 10, som er anordnet like
over den flate bunnen 6.1 denne figuren er tankens sidevegg 5 og den øvre delen 3 ikke vist. Utmatingsenheten 10 skal forklares nærmere nedenfor, men her skal det vises til at utmatingsenheten 10 har en generelt konisk del 11, som opptar en liten del av tankens 2 volum. Den koniske delen har en vinkel er omtrent lik eller brattere enn sideveggens 5 vinkel. På grunn av konen 11 vil kun en ytre del av bunnen 6 eksponeres mot massen i tanken 2. Bredden b av denne ytre delen bør være praktisk talt lik bredden av åpningen 8. Åpningen 8 kan være rektangulær eller sirkulær.
Ved de ovennevnte begrensninger blir tankens form praktisk talt entydig definert. Et avvik fra denne formen innebærer enten at plassen utnyttes for dårlig eller at utmatingen av massen i tanken vanskeliggjøres.
Figur 3 viser i større detalj to tanker 2 med tilhørende pumpeutstyr 12.1 tilknytning til den ene tanken 2 er det vist en påfyllingsanordning 9. Påfyllingen kan skje fra en eller flere tilsvarende tanker om bord på en boreplattform eller et boreskip. Alternativt kan påfyllingen skje ved at container eller storsekk tømmes ned i en trakt (ikke vist) over påfyllingsanordningen 9. Påfyllingsanordningen kan være felles for alle tankene 2 om bord på supplyskipet 1 og flyttes fra tank til tank, eller det kan være en egen påfyllingsanordning 9 for hver tank.
Pumpeutstyret 12 skal forklares mer detaljert senere. Fra pumpeutstyret 12 føres massen over i et rør eller slange 13 eller en kombinasjon av rør og slange. Røret eller slangen 13 bør være mest mulig fri for innvendige dimensjonsendringer og bør heller ikke ha for krappe eller for mange bend. Dette for å unngå at vannet presses ut av borekakset, slik at dette blir vanskelig å transportere gjennom røret 13. Røret 13 løper til en mottaksanordning (ikke vist) på land. Denne kan bestå i containere, storsekker, tanker eller utgjøres av en landfylling.
Figur 3 viser også et system 14 for tilførsel av luft til sideveggen 5. Dette kan gjøres i støt, spesielt ved start av utmatingen, for å gjøre det lettere for utmatingsenheten å bevege massen.
Utmatingsenheten 10 er vist i figur 4. Denne er plassert inntil den flate bunnen 6. Den har en konus 11, som er innrettet til å rotere. Konusen har fortrinnsvis samme vinkel som sideveggen 5 i tankens koniske del 4. På hetten 11 er det anordnet utmaterarmer 15, 16. To armer 16 strekker seg ned langs konusen 11, langs den flate bunnen 6 og opplangs sideveggen 5. Disse armene 16 er fortrinnsvis plassert diametralt motsatt av hverandre, for å utballansere kreftene på utmatingsmekanismen. Imidlertid er det også mulig å kun ha én arm 16 eller flere enn to armer 16. Armene 15 strekker seg også ned langs konen 11 og langs bunnen 6, men ender ved bunnens 6 periferi. Konusen 11 trenger ikke nødvendigvis å være konisk, men kan ha en hvilken som helst kuppelform som sørger for at massen ledes ned mot del flate bunnen 6.
For å redusere friksjonen av armene mot den koniske delens sidevegg, kan det være anordnet glideskinner (ikke vist) som strekker seg hovedsakelig i armenes rotasjonsretning.
Armene er fortrinnsvis utformet slik at de ligger tettere mot bunnen ved den ledende kanten, slik at det dannes en spalte mellom armen og bunnen som utvider seg mot den slepende kanten av armen. Derved unngås fastkiling av partikler mellom armen og bunnen.
Figur 4 viser en del av bærebjelker 17 for tanken 2.
Under utmatingsåpningen 8 er det anordnet en sjakt 18 med en sluseventil 19. En sluseventil regnes som den mest egnede ventiltypen, da denne er i stand til å tåle den høye vekten av massen. Sjakten 18 leder ned til et mottakskammer 20, som i sin tur leder til en fortrengningspumpe, fortrinnsvis en skruepumpe 21. Pumpesystemet skal forklares mer detaljert under henvisning til figur 5.
Åpningen 8 kan som nevnt over lukkes av en sluseventil 19. Sluseventilen har et spjeld 22, som betjenes av en aktuator 23. Aktuatoren kan være en hydraulisk sylinder, som vist. Sluseventilen kan åpnes fira helt lukket tilstand til helt åpen tilstand tilsvarende praktisk talt 100% av åpningens tverrsnitt, men kan også innta mellomstillinger, for å regulere utslippet av masse fra tanken.
Primært reguleres utmatingen fra tanken ved å justere åpningen av sluseventilen. Hvor mye massen som skal mates ut bestemmes av hvor mye masse pumpen 21 kan ta unna. Det er derfor anordnet en nivåmåler (ikke vist) i mottakskammeret 20, som sørger for begrensning av sluseventilens åpning når nivået i mottakskammeret når et visst nivå. For å gi rom for nivåmåling har sjakten mottakskammeret 20 en lengde horisontalt som er større enn ventilen 19. Mottakskammeret 20 går nederst over i en sylinderform, der det er anordnet en mateskrue (ikke vist) som sørger for å mate borekakset inn i pumpen 21. Det kan anordnes rengjøringsdyser i mottakskammeret (fortrinnsvis i den øvre delen) for å spyle ut rester av borekaks etter tømming av tanken.
I stedet for en skruepumpe 21 kan det benyttes andre typer fortrengningspumper, for eksempel en dobbel stempelpumpe. Det finnes hensiktsmessige doble stempelpumper som i dag benyttes for å pumpe betong.
Både skruepumpen 21 og utmatingsenheten 12 kjøres fortrinnsvis på konstant turtall.
Det kan være hensiktsmessig å ha separat drift på pumpens 21 mateskrue. Som nevnt ovenfor er det fortrinnsvis to mateskruer (ikke vist), en første skrue som befinner seg i mottakskammeret (som nevnt over) og en andre skrue som er plassert etter den første, d.v.s. i selve pumpehuset 21. Den første skruen har noe større matekapasitet enn den andre skruen. Derved vil det kunne sørges for at hele arbeidsvolumet til den andre skruen fylles opp. Dette medfører at det blir mindre sjanser for at vannet presses ut av borekakset og borekakset komprimeres til en betonglignende substans. En pumpe av denne typen finnes allerede på markedet, men da for andre formål enn ved den foreliggende oppfinnelse. Mateskruene drives fortrinnsvis direkte av hydraulikkmotor. Dette gir robusthet, overtrykks- og momentsikring og små byggemål. Nedstrøms av pumpen benyttes det fortrinnsvis syrefaste glatte rør (eventuelt med overgang til slange) med slakke bøyer og minst mulig innvendige tverrsnittsendringer.
Forsøk har vist at et turtall på + 50% av den andre skruens pumpeturtall fungerte bra på den første mateskruen. Dette kan til en viss grad være ønskelig, men samtidig økes viskositeten og risikoen for tilstopping i enden av mottakskammeret. Hvis separatdrift av den første mateskruen skal legges inn, blir momentkontroll av skruen en parameter.
Det er anordnet en anordning 24 for tilførsel av væske og/eller polymerer i overgangen mellom mottakskammeret 20 og pumpehuset 21. Tilsats av inntil 20% vann med 0,5% polymer har vist seg å fungere. Injeksjon av grønnsåpe kan være et alternativ til polymerblanding. Kaksen blir da most og meget viskøs, men hvis matingen er tilstrekkelig fungerer pumpen også tilfredsstillende uten tilsats av polymer. Massen som kommer ut er så viskøs at den ikke flyter, men kan likevel pumpes gjennom et rørsystem uten for kraftige bend. For å avgjøre om og i hvilken grad det må tilsettes væske måles motstandsmomentet i pumpen ved hjelp av en sensor.
Pumpe og rør må plasseres slik at innvendig glatte rør med størst mulig bøyeradius kan brukes. Dimensjonsendringer i rør og mellom rør og slange bør unngås. Det er antageligvis tilstrekkelig at pumpen 21 har et nominelt trykk på 12 bar. Pumpen kan ha tørrkjøringsvakt og slitasjeovervåking. En losseledning/slange med innvendig diameter på mellom 15 og 20 cm (6" og 8") er hensiktsmessig. Slangen kan innvendig ha et plastbelegg for å kjøre slangen glattere. Fortrinnsvis utstyres skipet også med disse slangene (for eksempel på en trommel) slik at man unngår å benytte standard losseslanger som ikke er glatte nok eller har innsnevringer.
Det er fortrinnsvis også plassert en trykkmåler i pumpen, for overvåkning av trykket i pumpen.
I tillegg til injeksjon av vann og/eller polymer kan man injisere luft, fortrinnsvis ved enden av pumpen 21, som vist ved 25. Luftinjeksjon i form av et luftstøt kan bryte opp hard setting av massen. Det er også tenkelig å benytte luftstøt underveis i losseledningen, for å hjelpe massen av gårde.
Utmatingsenhetens 10 funksjon er å transportere masse mot utmatingsåpningen 8. Masen skal i minst mulig grad forflyttes av utmatingsenheten 10 for å unngå unødvendig agitering. Alle utmatingsarmene 15,16 sveiper over den flate bunnen 6. Derved bringes massen over en sektor av den flate bunnen 6 og frem til utmatingsåpningen 8. To av armene 16 sveiper i tillegg over den koniske siden 5 av tanken 2 for lettere å få massen til å bevege seg ned mot bunnen 6. Utmatingsåpningen 8 strekker seg, som nevnt ovenfor, helt fra den koniske sidens 5 nedre kant til utmatingsmekanismens koniske del 11. Dette medfører at minst mulig av borekakset skal beveges forbi utmatingsåpningen 8. Ideelt sett skal ikke samme masse kjøres rundt mer enn en omdreining langs bunnen 6.
Under henvisning til figurene 6 og 7 skal utmatingsmekanismen forklares mer detaljert. Her vises den koniske delen 11 med armene 15 og 16. Armene 15, 16 og den koniske delen 11 er festet til et nav 30, som i sin tur er forbundet med en drivaksling 31 ved hjelp av splines . Drivakslingen 31 er direkte drevet av en hydraulisk motor 32, som er festet til en krage 33. Kragen 33 er opphengt i en indre kon 34, som i sin tur er festet til tankens 2 bunn 6.
Under tankens bunn 6 er det anordnet et deksel 35, som avtetter et rom 36, som motoren 32 befinner seg i. Dette rommet 36 er fylt med olje. Ved drivakslingens gjennomgang i kragen 33 er det anordnet en leppetetning 37, som tetter det oljefylte rommet 36 ved dettes øvre ende.
I spalten 38 (se figur 7) mellom den koniske delen 11 og navet 30 på den ene siden og den indre konen 34 og kragen 33 på den andre siden er det fylt luft. Dette er gjort for at ikke massen i tanken, som kan trenge inn mellom den koniske delen 11 og den indre konen 34, skal trenge helt frem til leppetetningen 37 og skade denne. For å opprettholde denne luftforsegningen er det anordnet en kanal 39 i kragen 33, gjennom hvilken det kan tilføres et overtrykk av luft til spalten 38.
Motoren 32 er i det viste eksempelet montert nedenfra. Imidlertid kan denne ved hensiktsmessig dimensjonering av gjennomføringsåpninger like enkelt monteres ovenfra.
Over navet 30 og i bolteforbindelse med dette er det montert en konisk topp 40. Den koniske toppen har til funksjon å lede massen ut til den koniske delen 11. Hullsirkelen i forbindelsen mellom den koniske toppen 40 og navet 30 er utformet slik at den koniske toppen kan skiftes ut med konvensjonelle agitatorarmer dersom det skal transporteres masse som må agiteres under transport.
Figur 8 viser et hydraulikkskjema for transportsystemet ifølge den foreliggende oppfinnelse. Tanken er skjematisk vist ved 2, utmatingsenheten ved 10 og utmatingsenhetens 10 hydrauliske motor ved 32. Figuren viser også aktuatoren 23 for ventillegemet 22 og pumpens 21 hydrauliske motor 50. Utmatingsenhetens motor 32 styres av en toveis ventil 51 på trykksiden. Her er det også anordnet en strupning 52, som sørger for myk start av utmatingsenheten. Ved pumpen 32 er det også anordnet en overtrykksventil 53. Pumpens 21 motor 50 er koblet i serie med utmatingsenhetens 10 motor 32, slik at disse motorenes turtall alltid er tilpasset hverandre. Til motoren 50 er det også tilordnet en trykksensor 54, en momentbegrenser 55 og en proposjonalventil 56.
Det hydraulisk opererte ventillegemets 22 aktuator 23 er utstyrt med en treveis ventil 57 og overtrykksventiler 58 og 59, som virker i hver sin retning. Det er dessuten anordnet en posisjonssensor 60. Aktuatoren 23 kan betjenes uavhengig av motorene 32 og 50 og vil være det viktigste middelet for å regulere utmatingen fra tanken 2.
Det er i figur 8 også vist et trykkluftsystem med en toveis ventil 61 og som er utstyrt med en trykksensor 62 og en temperatursensor 63. Dette systemet er anordnet for å gi luftstøt til massen i pumpen, for å hindre fastpakking av massen ved lite viskøs borekaks.
Det er også anordnet en nivåsensor 64, som måler nivået i pumpens innløpskammer og øker matingen hvis det er mulig i forhold til andre parametere.
I det ovennevnte er det beskrevet at pumpeutstyret ligger rett under tanken. Det er imidlertid ikke kritisk at massen har en loddrett bane fra tanken og ned i pumpen. Pumpen kan også plasseres litt til siden for tanken, slik at massen strømmer på skrå ned i pumpen. Ved å anordne pumpen slik, kan det tilveiebringes strømningskanaler fra to eller flere tanker ned i samme pumpe. Derved kan antallet pumper med tilhørende utstyr reduseres og det kan spares betydelig plass. Spesielt ved transport av borekaks med lavere viskositet vil en slik anordning av pumpeutstyret være gunstig.
Når skipet skal ut til boreplattformen kan tankene kan benyttes for å transportere for eksempel kjemikalier som skal ut til boreplattformen eller -skipet. Da kan eventuelt utmatingsmekanismen benyttes som røreverk, eventuelt i kombinasjon med ovennevnte agitatorarmer. For å gjøre det mulig å transportere også brannfarlige kjemikalier er det hensiktsmessig å EX-sikre alle komponenter. Det benyttes derfor helst ikke elektriske motorer.

Claims (9)

1. System for transport av bulk, spesielt for transport av ubehandlet borekaks, omfattende en tank (2) for oppbevaring av bulken under transporten, idet tanken (2) har en utmatingsenhet (10) ved tankens (2) bunn, for å mate bulken ut av tanken (2) ved å skyve bulken mot en utløpsåpning (8) i tankens bunn, karakterisert ved at tanken er anordnet under dekk (81) på et skip (1) og omfatter en øvre hovedsakelig sylindrisk del (3) og en nedre del (4) som har form av en avkortet kjegle og ender i en hovedsakelig flat ringformet bunn (6), der bunnen er begrenset av en konisk sidevegg (5) og en indre kuppel eller konus (11) som er anordnet hovedsakelig midt på den flate bunnen (6) og at en fortrengningspumpe (21) er anordnet på et lavere nivå enn tankens bunn (6) for motta bulken og mate dette videre gjennom en losseledning (13), hvilken losseledning (13) har et hovedsakelig uniformt tverrsnitt.
2. System ifølge krav 1, karakterisert ved at losseledningen (13) er laget av eller er innvendig belagt med et materiale med lav friksjonskoeffisient, for eksempel et plastmateriale.
3. System ifølge krav 1, karakterisert ved at pumpen (21) har en første mateskrue som har større matekapasitet enn en andre nedstrøms mateskrue.
4. System ifølge krav 1, karakterisert ved at utmatingsåpningen (8) strekker seg fra den koniske delens sidevegg (5) til den innvendige kuppelen eller konusen (11).
5. System ifølge krav 4, karakterisert ved at den kuppelen eller konusen (11) er dannet av et nav i utmatingsenheten (10), som omfatter en eller flere armer (15,16), som er innrettet til å rotere for å transportere bulken mot utmatingsåpningen (8).
6. System ifølge krav 4 eller 5, karakterisert ved at utmatingsåpningen (8) har en ventil (19), fortrinnsvis en sluseventil, som er innrettet til å innta flere stillinger mellom helt lukket og helt åpen, for å regulere utmatingsmengden av bulk.
7. System ifølge krav 4, 5 eller 6, karakterisert ved at tanken har en største diameter på minimum 3 meter og maksimalt halvparten av tilgjengelig innvendig bredde på skipet, at den koniske delens sidevegg (5) har en vinkel på mellom 20° og 45° og at kuppelen eller konusen (11) har en vinkel som ligger innenfor de samme grenseverdier.
8. Systemet ifølge krav 5, karakterisert ved at den minst ene armen strekker seg fra navet (11) og ut til bunnens periferi (6).
9. System ifølge krav 8, karakterisert ved at minst én arm (16) strekker seg i det minste ett stykke opp langs en sidevegg (5) i den koniske delen (4) av tanken (2).
NO20063847A 2004-01-29 2006-08-29 System, tank og utmatingsenhet for transport av ubehandlet borekaks NO326629B1 (no)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20063847A NO326629B1 (no) 2004-01-29 2006-08-29 System, tank og utmatingsenhet for transport av ubehandlet borekaks

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20040412 2004-01-29
NO20040861 2004-02-26
PCT/NO2004/000289 WO2005073500A1 (en) 2004-01-29 2004-09-29 System tank and output unit for transporting untreated drill cuttings
NO20063847A NO326629B1 (no) 2004-01-29 2006-08-29 System, tank og utmatingsenhet for transport av ubehandlet borekaks

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20063847L NO20063847L (no) 2006-08-29
NO326629B1 true NO326629B1 (no) 2009-01-19

Family

ID=34829561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20063847A NO326629B1 (no) 2004-01-29 2006-08-29 System, tank og utmatingsenhet for transport av ubehandlet borekaks

Country Status (14)

Country Link
US (1) US7823607B2 (no)
EP (1) EP1718839B1 (no)
CN (1) CN1922383B (no)
AT (1) ATE427409T1 (no)
BR (1) BRPI0418069B1 (no)
CY (1) CY1109855T1 (no)
DE (1) DE602004020392D1 (no)
DK (1) DK1718839T3 (no)
ES (1) ES2324996T3 (no)
HK (1) HK1096551A1 (no)
NO (1) NO326629B1 (no)
PL (1) PL1718839T3 (no)
PT (1) PT1718839E (no)
WO (1) WO2005073500A1 (no)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7493969B2 (en) * 2003-03-19 2009-02-24 Varco I/P, Inc. Drill cuttings conveyance systems and methods
US8083935B2 (en) * 2007-01-31 2011-12-27 M-I Llc Cuttings vessels for recycling oil based mud and water
US20110126862A1 (en) * 2007-03-20 2011-06-02 Idrabel Italia S.R.L. Method and Plant for Treating Bottom Sludge in a Tank
EA016117B1 (ru) * 2007-07-24 2012-02-28 Эм-Ай ЭлЭлСи Питающий бункер для поршневых насосов
US8374836B2 (en) * 2008-11-12 2013-02-12 Geoscape Analytics, Inc. Methods and systems for constructing and using a subterranean geomechanics model spanning local to zonal scale in complex geological environments
DE202009005561U1 (de) * 2009-04-16 2009-07-02 Fass, Wolfgang, Dipl.-Ing. Vorrichtung und Anordnung zum Befüllen von Verarbeitungsstationen
US8656991B2 (en) * 2009-09-28 2014-02-25 Kmc Oil Tools B.V. Clog free high volume drill cutting and waste processing offloading system
US8813875B1 (en) 2009-09-28 2014-08-26 Kmc Oil Tools B.V. Drilling rig with continuous microwave particulate treatment system
US9074441B2 (en) * 2009-09-28 2015-07-07 Kmc Oil Tools B.V. Drill cuttings methods and systems
US8662163B2 (en) * 2009-09-28 2014-03-04 Kmc Oil Tools B.V. Rig with clog free high volume drill cutting and waste processing system
BR112015024806B1 (pt) * 2013-03-21 2022-01-04 Kmc Oil Tools B.V. Sistema de remoção de resíduos livre de obstrução para remover resíduos ou fragmentos e cascalhos de perfuração de um furo de poço à taxa que os resíduos estão sendo produzidos, e método para transportar fragmentos e cascalhos de perfuração ou resíduos usando um sistema de transporte de resíduos de circuito fechado
CN107159838B (zh) * 2017-01-05 2018-11-02 菏泽学院 一种混砂机的自动配料装置
CN113183326A (zh) * 2021-04-09 2021-07-30 中铁六局集团太原铁路建设有限公司 一种复杂地质条件下拌和站筒仓补装的施工工法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3242091A1 (de) * 1982-11-13 1984-05-17 Claudius Peters Ag, 2000 Hamburg Zementbehaelter, insbesondere fuer ein bohrinsel-versorgungsschiff
GB2318370A (en) * 1996-10-18 1998-04-22 Aea Technology Plc Disposal of waste materials on an oil rig
GB2369135A (en) * 2000-11-15 2002-05-22 Qed Internat Ltd System for collection, transportation and delivery of drill cuttings
GB2339443B (en) * 1998-06-11 2002-11-20 Apollo Services Uk Ltd Apparatus and method for transferring oil and gas well drill cuttings
US6585115B1 (en) * 2000-11-28 2003-07-01 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for transferring dry oil and gas well drill cuttings
US6709216B2 (en) * 1999-06-16 2004-03-23 Cleancut Technologies Limited Pneumatic conveying

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1067174A (en) * 1912-08-23 1913-07-08 William G Johnson Convertible seedbox.
US2574231A (en) * 1947-10-03 1951-11-06 Adamson Stephens Mfg Co Apparatus having rotatable means for feeding aeratable powdered material from storageand dispensing such material
DE2506005C3 (de) * 1975-02-13 1985-10-10 Peter 5303 Bornheim Langen Austragvorrichtung für einen Schüttgutbunker
GB2102688B (en) * 1981-07-23 1985-11-27 Farrel Bridge Ltd Method of and apparatus for storing and dispensing a mixture of particulate materials
CN2043232U (zh) * 1988-09-26 1989-08-23 中国建筑五局第一建筑安装公司 散装物料疏松装置
CN2056667U (zh) * 1989-10-07 1990-05-02 武汉市武昌海峡科技开发部 粉状散装物料贮运箱
CN2084461U (zh) * 1990-11-30 1991-09-11 王力武 破拱圆盘给料机
US6179070B1 (en) * 1994-02-17 2001-01-30 M-I L.L.C. Vacuum tank for use in handling oil and gas well cuttings
US5964304A (en) * 1998-05-08 1999-10-12 Morrison, Jr.; Sidney Johnson Method and apparatus for drill cuttings transfer
GB9920819D0 (en) * 1999-09-04 1999-11-10 Martin Andrew Drilling waste handling
US6926101B2 (en) * 2001-02-15 2005-08-09 Deboer Luc System and method for treating drilling mud in oil and gas well drilling applications
NO317078B1 (no) * 2002-07-05 2004-08-02 Arne Incoronato Utjevningsbeholder
US6745856B2 (en) * 2002-07-17 2004-06-08 M-I, L.L.C. Methods and apparatus for disposing of deleterious materials from a well
WO2004083597A1 (en) * 2003-03-19 2004-09-30 Varco I/P, Inc. Apparatus and method for moving drilled cuttings
US6936092B2 (en) * 2003-03-19 2005-08-30 Varco I/P, Inc. Positive pressure drilled cuttings movement systems and methods

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3242091A1 (de) * 1982-11-13 1984-05-17 Claudius Peters Ag, 2000 Hamburg Zementbehaelter, insbesondere fuer ein bohrinsel-versorgungsschiff
GB2318370A (en) * 1996-10-18 1998-04-22 Aea Technology Plc Disposal of waste materials on an oil rig
GB2339443B (en) * 1998-06-11 2002-11-20 Apollo Services Uk Ltd Apparatus and method for transferring oil and gas well drill cuttings
US6709216B2 (en) * 1999-06-16 2004-03-23 Cleancut Technologies Limited Pneumatic conveying
GB2369135A (en) * 2000-11-15 2002-05-22 Qed Internat Ltd System for collection, transportation and delivery of drill cuttings
US6585115B1 (en) * 2000-11-28 2003-07-01 Baker Hughes Incorporated Apparatus and method for transferring dry oil and gas well drill cuttings

Also Published As

Publication number Publication date
US7823607B2 (en) 2010-11-02
CN1922383B (zh) 2011-10-12
DE602004020392D1 (de) 2009-05-14
BRPI0418069A (pt) 2007-04-17
ES2324996T3 (es) 2009-08-21
NO20063847L (no) 2006-08-29
CN1922383A (zh) 2007-02-28
DK1718839T3 (da) 2009-07-27
CY1109855T1 (el) 2014-09-10
HK1096551A1 (en) 2007-06-01
US20070183853A1 (en) 2007-08-09
PL1718839T3 (pl) 2009-11-30
WO2005073500A1 (en) 2005-08-11
EP1718839B1 (en) 2009-04-01
ATE427409T1 (de) 2009-04-15
PT1718839E (pt) 2009-07-06
EP1718839A1 (en) 2006-11-08
BRPI0418069B1 (pt) 2016-03-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO326629B1 (no) System, tank og utmatingsenhet for transport av ubehandlet borekaks
NO20161798A1 (no) Fremgangsmåte for befordring av borekaks
US7195084B2 (en) Systems and methods for storing and handling drill cuttings
AU2010343033B2 (en) Storage apparatus
NO20160476L (no) Fremgangsmåte og system for å behandle borekaks
WO1995018705A1 (en) Well drilling fluids management system
NO149938B (no) Anordning for injisering av partikkelformet polymer i en roerledning
NO312288B1 (no) Gjenbrukbart apparat for utporsjonering av visköst materiale
AU2011226842B2 (en) Method for conveying drill cuttings
US3428219A (en) Well gravel packing apparatus
AU2011226825B2 (en) Method and system for processing drill cuttings

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: PG FLOW SOLUTIONS AS, NO

CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: PG FLOW SOLUTIONS AS, NO

CREP Change of representative