NO770236L - Flytende ¦y for utvinning eller behandling av gass. - Google Patents

Description

Flytende øy for utvinning eller behandling

av gass.

Foreliggende oppfinnelse angår en flytende øy for utvinning

eller behandling av gass.

Fra publikasjonen "Floating Offshore LNG Liquefaction Facility -

A Cost effective Alternative'", forfatter M.C. Terry, i firmaet

Global Marine Development, Inc., som ble offentliggjort i anledning

den syvende årlige Øffshore-Teknologikonferanse i Houston, Texas,

i tiden 5.. - 8. mai 1975, er det kjent å transportere gass som er utvunnet i områder nær kysten i en rørledning lagt på havbunnen inn til kysten, for der å flytendegjøre gassen i et fast anlegg og å frakte den flytende gass med tankskip. Utgiftene til

transporten av den ikke flytendegjorte gass er betydelige. Rør-

ledningen og anlegget for flytendegjøring er stasjonært, slik at et slik anlegg bare lønner seg når det dreier seg om gassforekomster i store mengder, fortrinnsvis i områder nær kysten. For utnyttelse av gassforekomster med små produksjonsmengder er dette kjente anlegg ikke egnet.

Den nevnte publikasjon beskriver et forslag som går ut på at et flytendegjøringsanlegg innstalleres på et skip som av sikkerhets-

grunner ikke forankres umiddelbart over gassfeltet, men i umiddelbar nærhet av dette. Gassen føres gjennom en rørledning på havbunnen til skipet, der den blir flytendegjort. Lagringskapasiteten for skipet er begrenset, slik at det ofte må.foretas en tømning av

lagringstankene i skipet ved hjelp av mindre tankskip.. En vesentlig ulempe ved dette forslag er at skipet beveger seg på grunn av

sjøgang, hvilket er ytterst uheldig for anlegget for flytendegjøring.

Kravene til ubevegelighet for flytendegjøringsanleggene er så store

at en utnyttelse av forslaget bare synes mulig med store ulemper.

Dessuten oppstår det også vanskeligheter med overføringen av den flytendegjorte gass til et tankskip, på grunn av bevegelsene av skipene. Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en flytende øy for utvinning eller behandling av gass som muliggjør utnyttelse av mindre gasskilder med små kostnader samt flytende-gjøring og/eller viderebehandling av gassen samt en tilstrekkelig mellomlagring.

Dette formål oppnås i henhold til oppfinnelsen ved at det er anordnet flere neddykkede oppdriftslegemer som er anordnet i et plan på en undre plate og .fra hvilke det rager søyler til en høyde over vannoverflaten som tilsvarer den forventede bølgehøyde, idet søylene på sine øvre ender bærer en plattform, på hvilken det befinner seg en innretning for flytendegjøring av gass, at oppdriften av oppdriftslegemene er så stor at når øyen flyter fritt rager søylene med mer enn sin halvdel over vannoverflaten, og fortrinnsvis rager også oppdriftslegemene delvis over vannoverflaten,

og at det på den undre plate befinner seg strekkelementer som øya kan senkes ved hjelp av, over et anker anordnet på sjøbunnen, til omtrent midt på søylene.

Løsningen i.henhold til oppfinnelsen har den fordel at det oppnås

en stor grad av ubevegelighet, slik at det derved blir mulig å anordne et flytendegjøringsanlegg for gass på plattformen på den flytende øy. Ubevegeligheten er så stor at det også i. hardt vær og høy sjøgang' ikke behøver å skje noe avbrudd av flytendegjørings-prosessen. Ved at oppdriftslegemene er fullstendig neddykket blir påvirkningen fra bølgene.liten, og de søylepartier som rager over vannoverflaten bevirker ved sjøgang bare en liten oppdriftsendring som opptas av de strekkpåkjente forankringer.

o

Fra tidsskriftet "Offshore", november 1973, side 100, er det

kjent å forankre flytelegemer under strekk fra havbunnen, men flytelegemene skjærer vannoverflaten med sitt .fulle tverrsnitt,

slik at påvirkningen fra bølgene blir forholdsvis stor, og det er liten mulighet for tilpasning til forskjellige.belastninger. Plattformen med "strekkstag" er dessuten bare egnet og beregnet for boring.

Fra én artikkel,."Cable stayed submerged Buoyant Drilling/Production Structures", offentliggjort i et "Paper 5." på en Of f shore-teknologi konferanse den 30. og 31. juli 1974 er kjent en "strekkstag"-plattform som skal tjene til utvinning og behandling av olje, og oppviser flere tanker som tjener til oppdrifts- og lagringsformål

og sammen danner en enhet som ved hjelp av slakke kabler holdes

i neddykket tilstand, idet det fra tankene rager søyler opp over vannoverflaten til en plattform.

Anvendelsen av tanker til såvel ifylling av ballastvann som av olje byr ikke på vanskeligheter. Prinsippet med.oppdriftsutligning kan ikke anvendes ved plattformer for utvinning og behandling av gass, fordi.kammerne for flytende gass.ikke kan fyiles med sjøvann. Ved et utførelseseksempel i den nevnte artikkel er anordnet et ekstra oppdriftskammer,.men dette oppdriftskammer er bare skjematisk angitt, slik at det ikke fremgår noen anvisning for en praktisk utførelse.. Det kan med sikkerhet fastslås at oppdriftskammeret befinner seg over tankene. Hvis oppdriftskammeret,. slik det angis i artiklen, fylles med ballastvann,, f.eks..for å utligne oppdriften av tomme lagringstanker, ville derved oppdriftsstabiliteten bli svekket, og ved anvendelse av tankene for lagring av flytende gass ville et slikt kammer ikke være brukbart.

En ytterligere ulempe ved disse kjente forslag ligger i at de betydelige krefter.på grunn av overskudd av oppdrift må opptas

av de skråttliggende kabler.- Derved blir kreftene som påkjenner kablene større enn oppdriftskreftene, slik at utgiftene til strekkstag blir. høyere. Dertil kommer at innflytelsen av vannbevegelser, f.eks. ved havstrømmer eller sjøgang, er øket på grunn av den økede mengde eller det økede tverrsnitt av strekkstagene, slik at ubevegeligheten for plattformen derved blir dårligere. Ved behandling av flytende gass, der det er nødvendig med en ekstrem ubevegelighet, ville det således oppstå betydelige vanskeligheter.

Ved .den foreliggende oppfinnelse kan oppdriftslegemene og fortrinnsvis også søylene og den undre plate bestå.av betong. De blir derved meget motstandsdyktige mot sjøvann. Dessuten kan oppdriftslegemene av betong på en.gunstig måte tjene til lagring av flytende gass, ved at de på innerveggene er isolert, fortrinnsvis med PVC-skum.

I henhold til oppfinnelsen kan den undre plate oppvise ballast- . kammere for sjøvann. Disse kammere kan være så store at oppdriften fra de oppdriftskammere som tjener tri lagring av flytende gass minskes på ønsket måte, for å oppnå at bare•søylene rager gjennom vannoverflaten og påvirkes av bølgebevegelser. Det er derved ikke nødvendig, slik som ved kjente flytende plattformer for utvinning av olje, å fylle de tanker som tjener til lagring av olje med sjøvann, hvilket ved flytende gass ikke ville være mulig.

I henhold til en utførelsesform er strekkstagene fortrinnsvis ført gjennom oppdriftslegemene og søylene over vannlinjen til stramme-anordninger.. Derved kan neddykningsdybden for plattformen reguleres.

Strekkstagene kan alle være likt .utført, men det er hensiktsmessig at i det minste ett av stagene er utformet som et sentralt rør som er festet i bunnen, hvorved sjøbunnen er tilgjengelig gjennom røret fra plattformen. Dette rør.kan oppta en vesentlig del av strekkreftene.

I henhold til en ytterligere utførelsesform av oppfinnelsen befinner det seg på plattformen en overføringsanordning for overføring av flytende gass til et tankskip.. Ved denne overførings-anordning oppnås den fordel at plattformen, blir. liggende særdeles rolig og sikkert i sjøen.

Plattformen i henhold til oppfinnelsen utfører, praktisk talt ingen relativ bevegelse i forhold til sjøbunnen, og det oppnås derved fordeler ved forbindelsen av gasskilden til plattformen..Dessuten er faren for kollisjon mellom plattformen og et forankret tankskip også minsket. Denne fare er særlig stor ved forandring av strømretningen. For å kunne følge retningen av strømmen eller vinden er det hensiktsmessig .at overføringsanordningen og festeanordningen.for et tankskip befinner seg på en vogn som er bevegbar rundt den runde plattform; Derved kan overføringsanordningen og festeanordningen hele tiden følge retningen av strømmen.. Dessuten kan også det forankrede tankskip holde en viss avstand ved hjelp av bakovervirkende maskin.

Under henvisnig til tegningene skal oppfinnelsen i det følgende forklares ut fra et utførelseseksempel. Fig. 1 viser skjematisk, sett fra siden, en utførelsesform av en plattform i henhold til oppfinnelsen, delvis i snitt.

Fig. 2 viser et tverrsnitt etter linjen II-II i fig. 1.

Fig. 3 viser anordningen i fig. 1 sett i retning av pilen III

i fig. 1.

Plattformen vist i fig. 1 består i det vesentlige av fem oppdriftslegemer 1 som er anordnet på en undre.plate 2, fra hvilken det rager opp søyler 3 som på sine øvre.ender 4 bærer en plattform 5... På plattformen 5 befinner det seg en innretning 6 for flytendegjøring av gass, samt.de nødvendige energikilder og driftsanordninger.

Langs den ytre kant av den undre plate :2 er anbragt vertikale strekkstag 7 samt skrått forløpende strekkstag 8 og 9 som er festet til peler 10 fast anordnet i sjøbunnen. De vertikale strekkstag 7 består av stålkjetting eller -kabler, mens de skrå strekkstag 8 og 9 består av, tau av. kunststoff ..: De skrå strekkstag 9 er festet til en bunnplate 11 som holdes av rørformede forankringsbolter 12.

Fra bunnplaten 11 forløper høytrykksgassledningen 13 til den undre plate 2, fra hvilken gassen føres gjennom ikke viste ledninger til anlegget 6 på plattformen 5.

Plattformen oppviser, i sitt nedre område flere lukkede kammere

14 som sikrer flyteevnen for plattformen også ved skader.i bunnen, særlig ved de øvre ender. 4. av søylene 3.

Oppdriftslegemene 1 samt den undre plate 2 og søylene 3 består

av betong. Et av oppdriftslegemene 1 er vist.i snitt. Det er hult og oppviser vegger av spennbetong som innvendig er isolert med et lag av PVC-skum. Kammerne 16 som således er dannet i oppdriftslegemene 1 kan derved tjene til lagring av flytende gass

som har en temperatur på -162°C ved atmosfæretrykk. For tømning av kammerne 16 tjener en pumpe 17 og en ledning 18 som fører opp gjennom søylene 3.. Via en søyle 19 og en bærer 20 fører ledningen . 18 til en overføringsanordning 21 innrettet tri å føre den flytende gass til et tankskip 22. Figuren viser også vannoverflaten 23.

Festeanordningen 24 befinner seg på en vogn 25 som også bærer overføringsanordningen 21, og kan beveges omkring den runde plattform 5. Fig. 2 viser et snitt etter linjen II.tII i fig. 1 og det fremgår at oppdriftslegemene er anordnet .i en regulær femkant på plattformen-5.... I sentrum befinner det seg en kanal 26. Fig. 3 viser den flytende øy sett ovenifra, dvs..i retning av pilen III i-fig. 1. Det fremgår at plattformen 5 er rund, hvilket muliggjør bevegelsen av vognen 5 rundt plattformen 5. Slik at beliggenheten av vognen og dermed festeanordningen .24 og overførings-anordningen 21 blir liggende:-i retningav , tankskipet 22 som ligger i strømretningen.

De vertikale strekkstag 7 opptar størstedelen av strekkreftene

som holder øya i halvt nedsenket stilling, slik at søylene 3 i det vesentlige er halvveis neddykket. Lengdene av søylene 3 tilsvarer i det vesentlige den største bølgeamplitude som kan forventes. Oppdriften for oppdriftslegemene 1 er så stor at under alle betingelser vil strekkstagene 7, 8 og 9 stå under strekk. Derved holdes ikke bare øya sikkert mot sideveis forskyvning, men det sikres også egenstabilitet for øya med hénsyn til vippebevegelser, krengning og rullebevegelser. Ubevegeligheten- for øya er så stor at driften av innretningene 6 for flytendegjøring av gass også

kan arbeide uavbrudt også ved sterk sjøgang og storm.

Ettersom overføring av den flytende gass fra øya til tank-

skipet kan skje umiddelbart, er det ikke nødvendig med ytterligere ledninger, slik som rørledninger på havbunnen. Heller ikke er

det nødvendig med tanker for mellomlagring. Den .flytende øy i henhold til oppfinnelsen kan etter fullbragt utnyttelse av et gass-

felt med liten produktivitet uten vanskeligheter slepes til et annet sted og forankres.

Claims (16)

1. Flytende øy for .utvinning eller behandling av gass, karakterisert ved at det er anordnet flere neddykkede oppdriftslegemer (l-) som er anordnet r. et plan på en undre plate (2) , fra hvilken det rager søyler (3) over vannoverflaten til en høyde som tilsvarer den forventede bølgehøyde, idet søylene på sine øvre ender (4) bærer en plattform (5), på hvilken det befinner seg en innretning (6) før flytendegjøring av gass, at oppdriften for oppdriftslegemene (1) er så stor at når øya flyter fritt rager søylene (3) med mer av sin halvdel over vannoverflaten (23), og.fortrinnsvis rager også delvis oppdriftslegemene (1) over vannoverflaten (23), og at det på den undre plate (2) befinner seg strekkstag (7, 8, 9) som øya ved hjelp av er nedsenkbar over et anker på sjøbunnen, til omtrent midt på søylene (3).

2. Flytende øy som angitt i krav 1, karakterisert ved at oppdriftslegemene (1) og fortrinnsvis også søylene (3) samt den undre plate (2) består av betong.

3. Flytende øy som angitt i krav 2, karakterisert ved at oppdriftslegemene (1) som består av betong utgjør beholdere for. lagring av flytende gass, idet beholderne er varmeisolert på innerveggene, fortrinnsvis ved hjelp av PVC-skum.

4. Flytende øy som angitt i krav 2, karakterisert ved at den undre plate (2) oppviser ballastkammere for sjøvann.

5. Flytende øy som angitt i.krav 1, karakterisert ved at strekkstagene (7, 8, 9) er ført fra den undre plate (2) over vannlinjen til strekkanordninger, fortrinnsvis gjennom oppdriftslegemene (1) og søylene (3).

6. Flytende øy som angitt i krav 1, karakterisert ved at i det minste et av strekkstagene er et sentralt anordnet rør for fast forankring i sjøbunnen, slik at sjøbunnen gjennom røret er tilgjengelig fra plattformen.

7. Flytende øy som angitt i krav 5, karakterisert ved at en del av strekkstagene (7) er loddrette og en del (8,9) forløper på skrå.

8. Flytende øy som angitt i krav 7, karakterisert ved at de strekkstag som forløper rett ned består av stål og at de skrått forløpende strekkstag er tau som består av et materiale, fortrinnsvis kunststoff, som har en spesifikk vekt som ligger i nærheten av en.

9. Flytende øy som angitt i krav 1, karakterisert ved at forankringen i sjøbunnen er inndrevne, fortrinnsvis innmurte peler (10).

10. Flytende øy som angitt i krav 1, karakterisert ved at en av forankringene er bunnplaten (11) ved borehullet.

11. Flytende øy som angitt i krav 1, ■ karakterisert ved at plattformen (5) er et legeme som i seg selv kan flyte og som kan forbindes med søylene (3).

12. Flytende øy som angitt i krav 11, karakterisert ved at plattformen (5) hviler løst på søylene (3), ubevegelig sideveis.

13. Flytende øy som angitt i krav 1, karakterisert ved at plattformen (5) består av stål.

14. Flytende øy som angitt i krav 12, karakterisert ved at plattformen (5) oppviser flere adskilte kammere (14), fortrinnsvis i det undre parti.

15. Flytende øy som angitt i krav 1, karakterisert ved at det på plattformen befinner seg en overføringsanordning (21) for overføring av flytende gass til et tankskip (22).

16. Flytende øy som angitt i krav 15, karakterisert ved at overføringsanordningen (21) og en festeanordning (24) for et tankskip (22.) befinner seg på en vogn (25) som er bevegbar rundt den.runde plattform (5) .