NO832033L - Anlegg for utvinning av hydrokarboner - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et anlegg for å øke utvinningen av hydrokarbonfluider, omfattende minst et borehull 5 utstyrt med et produksjonshode for anvendelse i luft eller under vann, og minst et kanalsystem som samler utstrømningen fra produksjonshodet til minst en buffertank og/eller en separasjonsenhet 9 for utstrømningsfåsene foretrukket anbrakt ved innløpet til anlegget, og det særegne ved anlegget i henhold til oppfinnelsen er at det for å regulere inngangstrykket i anlegget til en verdi foretrukket i nærheten av atmosfæretrykket ved den dybde hvor inngangen er anordnet, i forbindelse med den nevnte buffertank eller separasjonsenheten 9 på

den ene side omfatter et rør i form av en hevert 14 neddykket i havet til en dybde som er en funksjon av det maksimale trykk som man ønsker å oppnå i buffertanken eller separasjonsenheten 9, idet utløpet i havet av dette hevertrør kan munne ut i en ekvilibreringskolonne 27 som beskytter grenseflaten luft/hav eller gass/hav mot fluktuasjoner som skyldes havets eller at-mosfærens tilstand, som dønninger eller bølger, og på den annen side et rør 13 forbundet med atmosfæren ved 16 ved hjelp av en oppstrøms-trykkstyreinnretning 18 som tillater utslipping av gass.

Disse og andre trekk ved oppfinnelsen fremgår av patentkravene.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører således et anlegg for utvinning av forekomster av fluider, anvendelig spesielt men ikke utelukkende for hydrokarbonforekomster til havs, idet anlegget i første rekke er bestemt for å øke utvinning av fluider særlig hvis disse befinner seg ved et lavt trykk i forekomsten eller er vanskelige å utvinne, og å forenkle anleggene og deres anvendelse med forbedret sikkerhet.

Generelt vites at hydrokarbonforekomster til havs for deres utvinning behøver anvendelse av et system som i første rekke, som på landjorden, består av brønner utstyrt med produksjonshoder av undervanns- og/eller lufttype, ledninger mellom produksjonshode og produksjonsanlegg som kan være meget korte hvis produk sjonshodene befinner seg i nærheten av produksjonsanleggene, idet produksjonsanleggene tillater separering og behandling av de forskjellige faser av utstrømningen, og innretninger for å overføre det eller de produkter som trekkes ut fra forekomsten til lagring. De midler som er beskrevet i det foregående er vanligvis helt eller delvis konsentrert i en eller flere konstruksjoner festet til havbunnen, eller samlet på flytende plattformstrukturer.

Alt eller mengden og naturen av utstrømningen og de ytre betingelser i omgivelsene kan etablering av slikt anlegg kreve konstruksjoner for understøttelse av og beskyttelse ved gren-sen for eksisterende teknoligiske muligheter. Tilpassing av klassiske utvinningssystemer blir tvilsom og alltid meget kost-bar når vanndybden blir stor og/eller betingelsene i omgivelsene ytterst strenge.

Styring av mengder og trykk i utstrømningen såvel som organer bestemt for å maksimalisere disse fører i betraktning av det høye sikkerhetsnivå som kreves i disse isolerte anlegg, til en stor kompleksitet av disse systemer og krever omstendelige og forholdsvis dyre foranstaltninger for drift og overvåkning.

Som på land blir utvinningen av fluider på stedet fra forekomsten ofte begrenset ved et synkende trykk på grunn av dybden av forekomsten og eventuelt anvendte midler for å fremme produksjonen ved innløpet til anleggene for separasjonsbehand-ling av utstrømningen.

I tilfellet med fluider som er vanskelige å ekstrahere på grunn av deres fysikalske egenskaper og betingelsene i forekomsten viser det seg videre at opphentingen av disse fluider gjennom vannlaget til overflateinstallasjonene fører til at problemet blir mye vanskeligere å løse og til slutt begrenser brønnenes leveringsmengde og utvinning av fluider fra forekomsten på grunn av energitap og lav temperatur i den produserte utstrømning og øker nedsettelse av trykket til abandoneringstrykket.

Endelig, hvis brønnene er utstyrt med undervanns-produksjonshoder kan bare vedlikehold av brønnene, nødvendig under pro-duksjonstiden for en forekomst, bare gjennomføres med vanske-lighet og alltid med store omkostninger.

Oppfinnelsen har til formål alt etter typen av forekomst og betingelser i omgivelsene, helt eller delvis å avhjelpe disse ulemper.

Oppfinnelsen foreslår da et utvinningssystem som helt eller delvis består av en samlig av elementer som alt etter typen av forekomst, dens utvikling og egenskapene i utstrømningen, medvirker til: Å muliggjøre nedsettelse av trykket ved undervanns-brønn-hodene til en verdi som er en funksjon av havdybden der hvor utvinningsanlegget er reist opp.

Å sikre anleggets sikkerhet mot eventuelle overtrykk ved utnyttelse av trykkgradienten generert ved tykkelsen av vannlaget der hvor utnyttelsesanlegget er anbrakt uansett tilfellet-med partiell eller total sikt trykkreguleringssystemene eller sikringsorganer for trykkbegrensning.

Å sikre sikkerheten ved utnyttelsen i tilfelle av væske-tilstopning i anlegget enten av naturlige årsaker eller ved feil i nivåreguleringssystemene i anlegget.

Å tillate lagring av utstrømning i en begrenset periode slik at man kan fortsette utnyttelsen under avbrytelser med stans i produksjonen.

Alt etter anbringelsen av utvinningsbrønnene å sikre deres drift og/eller deres tilgjengelighet for kontroll, måling og av og til også erstatte internt utstyr i brønnene.

Å lette utnyttelsen ved en forenkling av anlegget og kontrollinnretningene slik at det blir mulig med total automati-sering eller avstandskontroll.

Hvis utnyttelsesanlegget er forbundet med brønnene med dreiekoblinger å redusere de spenninger som utvikles fra trykket i disse koblinger ved begrensning av dette trykk.

Hvis anlegget er fastmontert på havbunnen å redusere belastningen på hodet ved innføring av en vesentlig del av ut-nyttelsesutstyret i undervannsdelen av bærekonstruksjonen og dermed forbundne sikkerhetstiltak.

Å redusere de bærende volum og overflater i anlegg som befinner seg i luft- og undervanns-sonene nær havoverflaten hvor man vanligvis påtreffer de maksimale påkjenninger og ri-siko forbundet med det ytre miljø.

Alt etter oppbygningsmåten å tillate en hurtig frakobling av brønnene og utnyttelsesanlegget hvis disse er lokalisert i en sone hvor farlig og vanskelig oppdagbar passering av fremmedlegemer er å frykte.

Å tillate variering av temperaturen i utstrømningen såvel som injeksjon av forskjellige tilsetningsmidler og lett kon-trollering av virkningene i brønnene eller i det minste ved brønnhodene hvis disse befinner seg under vann.

Å lette separering av utstrømningen fra brønnene ved å øke oppholdstiden for utstrømningen i anlegget uten at dette skal føre til uakseptable dimensjoner og omkostninger.

Å redusere selve investeringsomkostningene og lette den endelige utnyttelse av utnyttelsesanlegget på en annen forekomst eller en annen del av forekomsten slik at det åpnes for utnyttelse av anlegg som har vært betraktet som marginale eller med tvilsom lønnsomhet med mer tradisjonell teknologi.

For å oppnå disse resultater foreslår oppfinnelsen at man på

en særlig enkel og effektiv måte regulerer inngangstrykket ved anlegget til en verdi foretrukket nær det atmosfæriske trykk som hersker ved den dybde hvor denne inngang er anordnet, under hensyntagen til densiteten av den gassformede fase av utstrømningen gassmiljøet opprettholdt i systemet.

For dette foreslår oppfinnelsen i et system omfattende minst

en brønn utstyrt med et luft- eller undervanns-produksjonshode, og minst et kanalsystem som oppsamler utstrømningen fra produksjonshodet til minst et buffervolum og/eller en separasjonsenhet for utstrømningens faser foretrukket anordnet ved inngangen til anlegget å forbinde til det nevnte buffervolum og/eller separasjonsenhet et rør i form av en hevert neddykket i havet til en dybde som er en funksjon av det maksimale trykk som man ønsker å oppnå i buffervolumet^eller i separasjonsenheten .

Mer detaljert kan dette utnyttelsessystem alt etter betingelsene for forekomsten og egenskapene av utstrømningen helt eller delvis omfatte følgende elementer nevnt i strømningsretningen for fluidene: En eller flere brønner hvor produksjonshodet er under vann eller i luften, anordnet i vertikal avstand fra eller innmontert i produksjonsanlegget og som sikrer forbindelsen mellom det produserende lag og havbunnen eller havoverflaten.

Minst et bøyelig eller stivt kanalsystem som oppsamler utstrømningen etter produksjonshodet til et ventilsystem anbrakt ved' innløpet til utnyttelsesanlegget og som tillater å lede utstrømningen til forskjellige punkter i anlegget, å stenge eller regulere leveringsmengden fra brønnen eller brønnene alt etter utnyttelsesprogrammet.

E n buffer tank., og/eller en separas j onsenhet for fasene

i utstrømningen ved et eller flere trykknivåer for separer-ingen, og hvor trykket i hvert nivå kan styres ved det effek-tive trykk utviklet ved høyden av angjeldende vannlag mellom posisjonen for grenseflaten gass/væske i heverten og havoverflaten. I dette tilfellet kan gassfåsene separert i hvert trykknivå føres til atmosfæren ved hjelp av to ledninger som alltid samtidig er i virksomhet, hvorav den ene føres gassen direkte til atmosfæren gjennom en ventil eller en innretning som regulerer gassmengden som funksjon av posisjonen av grenseflaten gass/væske i separatoren og /eller det trykk som hersker i denne, og den andre forbundet med havet, ved hjelp av en hevert som kan munne i en ekvilibreringskolonne som beskytter grenseflaten hav/atmosfære mot svingninger i høyden frembrakt av dønninger, bølger og atmosfæriske betingelser og hvor man også unngår direkte tilførsel til havet av forurensninger som eventuelt er medrevet av gassen. Nivået av væsken eller væskene i separatoren eller separatorene kan kontrolleres ved hjelp av en intern og/eller ekstern detektor som alt etter anleggets behov opererer f.eks. men ikke begrensende en ventil for regulering av levert væskemengde eller en tømmeinnretning som ut-gjøres av f.eks. en pumpe eller begge disse samtidig.

Alt etter de anlegg som er nevnt i det foregående skjer på den ene side reguleringen av leveringsmengden for de primære produksjonsanlegg med en høy grad av enkelhet og kan avstandsstyres fra overflaten f.eks. fra overflaten og kan lett automatiseres, og på den annen side er de reglementerte anlegg for beskyttelse av trykkbeholderen strengt tatt ikke lenger nødvendige på grunn av at de nevnte beholdere er permanent åpne til atmosfæren gjennom havet.

Ved visse utførelsesformer hvor separasjonstrykkene kan nå ver-dier som ikke er forlikelige med disponibel vanndybde på stedet for anlegget kan reglementerte anlegg i forbindelse med beskyttelse av trykkbeholdere anvendes. Utløpene fra anleggene som begrenser trykket i beholderne som kan utsettes for trykket, munner ut i et avfaklingsrør eller et avtrekk åpent til havet i dets nedre del for å dempe trykkstøt i tilfelle av utblåsning og undertrykke medrivning av væske til utløpet til atmosfæren.

Utførelsesformer for oppfinnelsen er beskrevet i det følgende ved hjelp av eksempler med henvisning til de vedføyde tegning-er, hvori: Fig. 1 er et skjematisk riss av et første utnyttelsessystem forenklet for bedre å vise de prinsipper som anvendes ved løsningen av problemene i forbindelse med utnyttelse av en ny forekomst eller under utnyttelse, hvor trykket, de ytre betingelser og/eller egenskapene av utstrømningen begrenser leveringsmengden fra brønnene og utvinning av fluidene som fin-nes i forekomsten. Fig. 2 er et skjematisk riss av et ytterligere utnyttelsessystem hvori to flytende faser, f.eks. råolje og vann, kan separeres og som bl.a. har en stor tilbakeholdingskapasitet som f.eks. tillater skipningsavbrudd uten å måtte stanse produksjonen fra brønnene. Fig. 3 er et skjematisk riss av et tredje utnyttelsessystem hvori avgassingen av utstrømningen gjennomføres i to trykktrinn med separering og behandling av den vandige fase og hvor det øvre terminale parti av brønnene ligger utenfor beskyttelseskjølen for separasjonsanleggene. Fig. 4 er et skjematisk riss av et fjerde utnyttelsessystem hvori avgassingen av utstrømningen gjennomføres i to trykktrinn men hvor separasjonstrykket for det første trinn er høyere enn det disponible trykk utviklet ved hjelp av ek-vilibreringsvannsøylen ved den valgte dybde. Fig. 5 er et skjematisk riss av et femte utnyttelsessystem hvori separeringsanleggene er anordnet langs hovedaksen for den vesentlige bærestruktur og hvor brønnaksene .-er anbrakt på overflaten av en sylinder som omgir separasjonsanleggene. Fig. 6 er et skjematisk riss av et sjette utnyttelsessystem omfattende tre separeringstrinn med separeringsbehand-ling av den vandige fase. Fig. 7 er et skjematisk riss av et syvende utnyttelsessystem med en modulstruktur.

Utnyttelsessystemet vist i fig. 1 er i første rekkekarakterisert vedat inngangstrykket til anlegget kan være nær atmosfæretrykket selv om denne inngang er anbrakt ved hvilken som helst dybde i vannlaget.

Dette system omfatter et eneste separeringstrinn for utstrøm-ningen og omfatter først og fremst en tett mantel 1 som under-støtter og beskytter det indre miljø og er neddykket i havet hvor den variable overflate er indikert med henvisningstallene 2 og 3 og bunnen med henvisningstallet 7. Anlegget tilføres fluid gjennom de vertikale og skrå brønner 5 og samlerør fra bortenfor liggende brønner 6, forbundet med et system av ventiler 8 som omfatter nøvendige innretninger for å regulere brønnenes leveringsmengde som f.eks. ventiler og dyser. Ventil-systernet 8 er forbundet med innløpet til en tankseparator 9 gjénnom en sikkerhets-seksjonsventil 4. Tankseparatoren 9 omfatter et væskeutløp 10 og et gassutløp 11.

Gassutløpet 11 er delt ved 12 i to kanalsystemer 13 og 14 som fører gassen til atmosfæren gjennom to forskjellige ledninger. Kanalsystemet 13 er i sin luftdel forbundet med en avfakling

15 åpen til atmosfæren ved 16 ved hjelp av en reguleringsven-til eller en kalibrert lufteventil 18 og til havet gjennom ut-løpet 17. Kanalsystemet 14 i form av en hevert er forbundet med havet gjennom 19 og er forlenget mot bunnen av avfaklingen ved 19', idet disse to f orbindelsessteder er lokalisert i nærheten av grenseflaten hav/atmosfære 20 beskyttet av forlengelsen 27 av avfaklingsrøret 15. Et kanalsystem 31 tillater eventuell ut- tagning av gass for forskjellige formål. Ved kalibreringen av lufteventilen eller reguleringsventilen 18 kan trykket i kuleseparatoren 9 fikseres til en verdi i nærheten av atmosfæretrykket, til en verdi tilsvarende dybden av heverten 14 med en sikkerhetsmargin. Reguleringsventilen 18 opereres enten ved hjelp av en nivådetektor 28 anbrakt på den nedsigende del av rørheverten 14, eller med en trykkdetektor 29, eller begge samtidig, den ene som beskyttelse eller sikring av den annen. For visse forekomster hvor trykket ikke tillater en tilstopning av anlegget kan innretningene 18, 28 og 29 erstattes med en flammesperre. Det er klart at med denne anordning kan trykket i tankseparatoren 9 aldri overstige verdien tilsvarende dybden av tanken under havflaten.

Væskeutløpet 10 er forbundet med et organ 21 som tillater ut-tapping av de oppnådde væsker mot ytterligere behandlingsan-legg og/eller lagring ved hjelp av stive og/eller fleksible kanalsystemer 23, henholdsvis 22 i luften og/eller under vannet. Organet 21 som tillater uttømming av oppnådde produkter kan utgjøres av pumper av forskjellige typer, sentrifugal-eller stempel-pumper, drevet av hydraulisk, pneumatisk eller elektrisk motor, hydrauliske eller pneumatiske ejektorer og gassdrift. Kuleseparatoren 9 kan eventuelt ha det volum som trenges for å gjennomføre den siste tømmemåte ved at gassen trukket ved'.'31 driver en fluidmotor etter kompresjon. Dobling av kuleseparatoren 9 tillater i det siste tilfelle å sikre en kontinuerlig leveringsmengde fra brønnene.

Regulering av tømnings-leveringsmengden av væskene sikres ved hjrelp av den ene, den andre eller de to typer av anlegg beskrevet i det følgende, for å sikre en god funksjonering av systemet. Et første anlegg består i å sette igang pumpeinn-retningene 21 ved hjelp av en nivådetektor 24 av magnetisk, kapasitets- eller flottør- eller annen type, innvendig eller utvendig i forhold til fluidene inneholdt i tankseparatoren 9 og med direkte eller indirekte virkning, eventuelt forbundet med et annet anlegg som utgjøres av tunge kuler og/eller kali-brerte innsnevringer 25 utenfor beholderen 9, idet den ene eller den annen av disse to anlegg virker i avhengighet av eller som beskyttelse for det annet, for å avhjelpe fenomener med skumming av utstrømningen som ofte opptrer og kamuflerer de klassiske nivådetektorer.

Midler for oppvarming eller avkjøling av utstrømningen (ikke vist) fra brønnene til bortføring av de separerte fluider kan innlemmes i anlegget uten at dette skaper uakseptable ulemper eller komplikasjoner. Det er for utnyttelse av visse forekomster fordelaktig å isolere brønner i kontakt med havet termisk over dybden av det vannlag som passeres til mantelen 1.

En vertikal adkomst 26 og innretninger for håndtering 30 fordelaktig for å muliggjøre direkte adgang til brønnene 5 til pumpeinnretningen 21 og tankseparatoren 9 for måling, prøve-tagning og vedlikehold samt reparasjoner såvel som direkte manøvrering av ventiler og dyser i ventilsystemet 8.

Man oppnår da et utnyttelsessystem med tallrike fordeler hvorav man kan nevne: 1- En vesentlig økning av den naturlige leveringsmengde fra brønnene, uansett om disse er eruptive, ved nedsettelse av trykket ved brønnhodet i samsvar med senkning av inngangs-punktet for fluidet i anlegget og det lave trykk som kan her-ske der, og ved termisk beskyttelse i det vannlag som passeres.

2- En økning av utvinning av fluider på stedet i forekomsten ved nedsettelse av abandoheringstrykket.

3- En meget fleksibel funksjonering og tilpasning til forskjellige driftssituasjoner ved enkel intervensjon ved regulering fra overflaten.

4- Et meget forhøyet sikkerhetsnivå i tilfellet av medrivning av væsker i gassen og en vesentlig nedsettelse av foru-rensningsfaren fra hydrokarbonene.

5- Muligheten av å lette installering av utstyr og forskrifter tilsvarende den reglementerte beskyttelse av beholdere under trykk, idet de sistnevnte er permanent åpne mot atmosfæren ved mellomkomst av havet, på den betingelse at disse er beregnet til å kunne motstå trykket tilsvarende dybden hvor de er installert .

6- En permanent adkomst til brønnene for prøvetagning og vedlikehold idet denne adgang er lettet ved den disponible høyde i anlegget.

7- En viktig nedsettelse av belastningen på brønntoppen og nød-vendig volum ved overflaten ved innlemmelse av en del av anlegget i en undervannsdel av den bærende struktur idet dette fører til nedsettelse av tyngdepunktet for anlegget og nedsettelse av påkjenninger fra det ytre miljø.

Med henvisning til figur 2 omfatter anlegget et eneste separeringstrinn men er forskjellig fra det foregående anlegg med hensyn til nivået for grenseflaten gass/væske 42 i kuleseparatoren 41 som kan befinne seg i nærheten av den ytre grenseflate luft/ hav 43 når separasjonstrykket er nær atmosfæretrykket, og hvis den flytende utstrømning omfatter to faser som f.eks. råolje og vann blir den vandige fase renset for restolje i en ytterligere kuleseparator 44 før uttømming i havet gjennom forlengelsen 45 av avfaklingsrøret 46 for å sikre en tilstrekkelig grad av rens-ing av avvannet. Ekstraksjonsmidlene 47 tillater bl.a. å ta igjen oljen eller blandingen olje/vann som er ufullstendig separert ved 48 i forlengelsen av avfaklingsrøret, videre ved 49 i det nedstigende parti av ekvilibreringsheverten og ved 50 i kuleseparatoren for oljeholdig vann. Alt etter de volum som er gitt ved kuleseparatorene 41 og 44 kan disse eventuelt tjene som bufferlagre som tillater grei videreføring av olje til 51 eller 52 under opprettholdelse av produksjonen fra brønnene 53. Be-skyttelsesmantelen 54 kan være festet til havbunnen ved' hjelp av en universalkobling 55 eller med en fast struktur (kappe)

som vist skjematisk i fig. 1, eller ved hjelp av hvilke som helst andre midler som strekk-kabler, klassisk forankring, eller

eventuelt inkludert i en betongkonstruksjon. Reguleringen av væske-leveringsmengde i anlegget gjennomføres ved hjelp av en nivådetektor 56 alt etter variasjonene i grenseflaten olje/ vann og/eller en nivådetektor 57 for grenseflaten gass/olje, idet de to siste detektorer kan anvendes samtidig eller den ene i avhengighet av den andre. De svingninger som registreres ved hjelp av disse detektorer er representative for en forskjell i spesifikk vekt mello olje og vann og man oppnår da en funksjonering med en meget høy fleksibilitet. For det tilfelle at den fremstilte olje har en spesifikk vekt høyere enn vannet kan oljen oppvarmes for å invertere forskjellen i spesifikk vekt eller også kan kontrollinnretningene modifiseres for å ta hensyn til det forhold at vannet vil ligge over oljen. Forlengelsen av av-faklingsrøret 45 kan da lukkes i den nedre ende 58 og kan ha en sideåpning 59 til havet.

Alt etter det trykk som er disponibelt i brønnene kan inngangs-ventilsystemet 60 anbringes i nærheten av anleggets bunn, som vist, eller ved overflaten, eller på de to måter i rekkefølge under forekomstens varighet, idet den vertikale adgang til brønnene opprettholdes.

Med henvisning til fig. 3 omfatter anlegget innretninger tilsvarende som vist i de foregående figurer, men er forskjellig ved at det omfatter en separering i to trykktrinn i tankesepa-ratorer 61 og 62 idet oljen fjernes fra den vandige fase i en beholder 63 forbundet med havet som tidligere ved hjelp av forlengelsen 64 av avfaklingsrøret 65.

Separasjonstrykket i separatoren 61 blir da betinget av høyden av vannsøylen målt mellom grenseflaten luft/hav 66 og grenseflaten gass/vann 67 i den nedstigende del av ekvilibreringsheverten 68. Virkemåten av separatoren 62 og 6 3 kan da tilsvare virkemåten skissert i fig. 2. Det er videre vist at brønnene 69 kan være lokalisert utenfor den tette beskyttelsesmantel 70 idet den vertikale adkomst 71 opprettholdes for eventuell fremstill-ing av spesielt giftige og/eller korroderende fluider. Den nedre luftdel av avfaklingsrøret 65 er utstyrt med en beholder 72 ved foten av avfaklingen slik at man unngår medrivning av væsker til spissen av avfaklingen i tilfelle av tilstopning av tankseparatoren 61 og svikt ved funksjoneringen av sikkerhetssys-temene som lukker seksjoneringsventilen 73 ved innløpet.

Med henvisning til fig. 4 viser anlegget utover innretninger som tilsvarer de foregående, en separering i to trykktrinn hvori arbeidstrykket i den første tankseparator 81 er høyere enn trykket utviklet ved passering av vannlaget og anvendelig for regulering av trykket i den nevnte separator. Denne tankseparator 81 er vanligvis utstyrt med trykkregulator 82 og væskenivåregulatorer 83 og 84. Den er beskyttet mot tilfeldige overtrykk ved sikkerhetsventil 85 og eventuelt sprengplate 86 ved at tømmeledningene 87 er forbundet med avfaklingen eller avtrekket 88 ved hjelp av en beholder 89 ved foten av avfaklingen åpen til havet ved 90 ved hjelp av en nedstigende ledning 91.

Dette anlegg tillater å dempe kraftig stigning av trykket i avfaklingen 88 ved plutselig svikt i sikkerhetsinnretningene 85 og/eller 86 og tilsvarende svingninger, samtidig med at det tillater oppsamling av medrevne væsker eller skum bevirket ved hurtig dekompresjon av fluider i tankseparatoren 81 før de når spissen av avfaklingen og således skaper en spesielt farlig situasj on.

Gassen som kommer ut fra tankseparatoren 81 blir etter trykk-reguleringen 82 sendt gjennom kanalsystemet 92 hvis dens trykk er tilstrekkelig til å nå utnyttelsespunktene. Den kan behand-les og komprimeres på nytt på overflaten (anlegg ikke vist) før den går inn i ledningen 92.

Oljen og/eller kondensatene som er stabilisert i tankseparatoren 93 løftes ved hjelp av en pumpe 94 opp i en behandlings-enhet 95 før videreføring med et spesielt kanalsystem 96 eller blandes med gassen gjennom ledningen 97. Dette anlegg er spesielt anvendelig for forekomster hvor den viktigste utstrømning er gassformet.

Med henvisning til fig. 5 vises en spesielt interessant anordning av elementer som utgjør anleggetkarakterisert vedat alle elementer er sentrert på den vertikale hovedakse av strukturen med generell sylindrisk form. Spesielt har tankseparatorene 101 og 102 sin akse sammenfallende med eller meget nær hovedaksen 103 for anlegget. Aksene for brønnene 104 er for-delt på en sylindrisk overflate for aksen 103 og forlengelsen 105 av avfaklingen 106 utgjøres av et sylindrisk skjørt som fullstendig omgir anleggets mantel 107...

Et kort skjørt 108 anbrakt på undersiden av mantelen 107 om-

gir alle fordelinger av kanalsystemer på utsiden av anlegget 109 og brønnene 110 og tillater ved hjelp av en lekkasje-detektor DLC 111 permanent overvåkning av tettheten av disse fordelinger. En utvidelse 112 av skjørtet 105 ved dettes bunn tillater om nødvendig økning av stabiliteten av anlegget.

Understøttelsen 106 for avfaklingen og midler 113 for håndter-ingen av utstyret tilknyttet brønnene kan være anordnet ved hjelp av en generelt konisk mantel som tillater å redusere virkningen av snefall på ytre deler og opprettholde en aksep-tabel temperatur innvendig såvel som å tillate operasjoner uavhengig av ytre osean-meteorologiske betingelser.

Videre, hvis bunnledningene 110 og 109 er utstyrt med sikkerhets-løskoblinger 115 kan anlegget kaste loss iløpet av en meget kort tid slik at man kan unngå gjenstander som flyter på eller skriver seg fra havet som f.eks. isfjell. Skjørtet 105 som omgir den tette mantel 107 på anlegget kan da på en avgjørende måte delta i å avhjelpe de påkjenninger som denne utsettes for og utgjør i høyde med grenseflaten luft/hav en barriere for ener-gi-absorpsjon i tillfelle av kollisjon.

Man oppnår da et smalt anlegg med liten diameter og stor høyde, beskyttet og som frembyr et minimum tverrsnitt for utøvelse av virkninger fra miljøet hvor anlegget flyter og spesielt brukbart for forekomster lokalisert under vanskelige miljøbetingelser, men begrenset med hensyn til vanndybden av fastsettingstypen på

bunnen av havet.

Figur 6 viser en ytterligere spesiell anordning av oppfinnelsen hvor det inngår tre trykkseparasjonstrinn 121, 122, 123 såvel som en behandlingstank 124 oljeholdig vann som virker etter de.tidligere beskrevne prinsipper.

Ved denne anordning er elementene som utgjør anlegget (spesielt tankseparatorene) sentrert på den vertikale hovedakse 125

av konstruksjonen som har hovedsakelig sylindrisk form.

Tankseparatorene frembyr et sirkulært ringformet tverrsnitt (toroidål form) hvor de indre hulrom tillater nødvendig pas-sasje for adkomsten til brønnene 126. Den ytre sylindriske del av kappen 127, 128, 219 kan helt eller delvis utgjøre beskyt-telsesskjørtet 130 for anlegget.

Alt etter utstyrets relative begrensninger, antallet brønner som skal tilknyttes, og type av utstrømning, kan denne anordning fremby en viss fordel sammenliknet med den foregående. Det trådformede utseende av anlegget bibeholdes og det kan festes til havbunnen ved hjelp av f.eks. klassiske kjedeforankringer slik at dette anlegg kan anbringes på store havdyp.

Med henvisning til fig. 7 vises der en annen spesiell anordning av modultype og omfattende som ikke-begrensende eksempel en ad-skillelse i tre trinn, idet hvert trinn er inkludert med sine tilbehør i modulene 131, 132, 133 med forbindelsesavsnitt 134, 135, 136, 137 som tillater forbindelse mellom de forskjellige utnyttelsesmoduler og tillater innstilling av høyden av anleggene til de nødvendige betingelser, spesielt flytbarheten og vanndybden. Dette anlegg tillater lett transport av anlegget over avstander og/eller under vanskelige havforhold, såvel som anbringelse på stedet for forekomsten. Det tillater bl.a. anordning av utbyttbare standardelementer i stor utstrekning,

hvor fabrikasjonsomkostningene kan være rimelige og tillater forholdsvis hurtige modifikasjoner av anlegget eller reparasjoner i tilfellet av havari.

Bl.a. for visse forekomster med liten dybde men som befinner seg på dybt vann, hvor brønnene ikke kan anordnes for omgrup-pering av produksjonshodene, eller for forekomster med meget stor utstrekning, kan hver brønn eller små grupper av brønner utnyttes ved hjelp av dette anlegg, idet den samlede produksjon kan tilknyttes et sentralt anlegg for behandling og skipning.

Claims (15)

1. Anlegg for å øke utvinningen av hydrokarbonfluider omfattende minst et borehull (5) utstyrt med et produksjonshode for anvendelse i luft eller under vann, og minst et kanalsystem som samler utstrømningen fra produksjonshodet til minst en buffertank og/eller separasjonsenhet (9) for utstrømningfåsene foretrukket anbrakt ved innløpet til anlegget, karakter i-'-s ert ved at anlegget for å regulere inngangstrykket i anlegget til en verdi foretrukket i nærheten av atmosfæretrykket ved den dybde hvor inngangen er anordnet, i forbindelse med den nevnte buffertank eller separasjonsenhet (9) på den ene side omfatter et rør i form av en hevert (væskelås) (14) neddykket i havet til en dybde som er en funksjon av det maksimale trykk som man ønsker å oppnå i buffertanken eller separasjonsenheten (9), idet ut-løpet i havet av dette hevertrør kan munne ut i en ekvilibreringskolonne (27) som beskytter grenseflaten luft/hav eller gass/hav mot svingninger som skyldes havets eller at-mosfærens tilstand, som dønninger eller bølger, og på den annen side et rør (13) forbundet med atmosfæren ved (16) ved hjelp av en oppstrøms-trykkstyreinnretning (18) som tillater utslipping av gass.

2. Anlegg som angitt i krav 1, karakterisert vedat ekvilibreringskolonnen (27) består av en forlengelse mot bunnen av et avfaklingsrør (15) eller et gassavtrekk til atmosfæren.

3. Anlegg som angitt i krav 1 eller 2,karakterisert vedat utløpet for vannet fra tankseparatoren eller separatorene (41) er forbundet med havet, enten direkte eller ved hjelp av en behandlingstank for oljeholdig vann(44) over et kanalsystem som utgjør en hevert som munner i en ekvilibreringskolonne (59) åpen i bunnen til havet, idet kanalsystemet også under et bestemt tidsrom muliggjør direkte utslipping til havet av forurensende og/eller farlige væsker som kunne sette anlegget i fare, selv i tilfelle av tilstopning av væske i tankseparatoren eller separatorene, idet systemet dessuten omfatter en pumpe for å pumpe væsker samtidig eller i rekkefølge og sende dem tilbake i anlegget eller til utløp.

4. Anlegg som angitt i krav 1-3, karakterisert vedat ekvilibreringskolonnen eller kolonnene utgjøres av et skjørt (105, 107) som omgir anlegget og beregnet til å kunne inneholde den ønskede mengde væske og som utgjør en vesentlig forsterkning av den bærende konstruksjon, spesielt i nærheten av grenseflaten luft/hav, idet konstruksjonen er beregnet til å ta hensyn til energien som skal absorberes ved deformasjon i tilfelle av en kollisjon.

5. Anlegg som angitt i krav 1-4, karakterisert vedat den ytre vegg av tankseparatoren eller separatorene (127, 128, 129) helt eller delvis kan utgjøre den ytre omhylling for beskyttelse av anlegget og at produksjonsbrønnene og innretninger for injeksjon og styring kan være anordnet inne i eller utenfor beskyttelses-omhyllingen (130) for anlegget, idet produksjonshodene kan være anordnet fra havbunnen til havoverflaten og eventuelt'..være utstyrt med beskyttelseselementer.

6. Anlegg som angitt i krav 1-5, karakterisert ved: at ledningene for produksjon, injeksjon eller kontroll har sine øvre deler anordnet på en sylidrisk overflate (med akse 103) som omgir tankseparatoren (101, 102) eller innvendig i det rom som etterlates i tilfelle av at formen av disse kuler er ringformet eller begge anordninger samtidig hvis et stort antall brønner kreves for utnyttelse av forekomsten.

7. Anlegg som angitt i krav 1-6, karakterisert vedat minst en del av nødven-dige innretninger for regulering og funksjonering av anlegget er anordnet ved overflaten eller i nærheten av denne og at utstyr som nødvendiggjør periodisk ombytting er tilgjengeligefra overflaten.

8. Anlegg som angitt i krav 1-7, karakterisert vedat det omfatter midler (115) for hurtig løsgjøring som tillater frakobling og løs-ning av installasjoner fra partier som hviler på bunnen av havflaten og gjenforbinder disse til de nevnte deler eller også til andre neddykkede deler, idet innretningene for løs-gjøring også gir det tilfelle hvor anlegget er bygget opp i kegleform ved suksessive fjernelser eller tilføyelser å inn-stille høyden av anlegget til den aktuelle vanndybde.

9. Anlegg som angitt i krav 1-8, karakterisert vedat det omfatter en tank med begrenset lagringskapasitet for å kunne øke funksjons-fleksibiliteten, for å kunne absorbere støt i leveringsmengden og/eller tillate avbrudd i skipriingen uten å behøve å stanse produksjonen fra brønnene.

10. Anlegg som angitt i krav 1-9., karakterisert vedat nivåreguleringen i tankseparatoren eller separatorene, gjennomføres fra et høyde-forskjellsmanometer mellom en vannsøyle på den ene side og en søyle vann/olje på den annen side som gir en stor fleksibilitet og en høy reguleringsfinhet og som kan være uavhengig av variasjoner i havnivået som skyldes f.eks. tidevannet med den betingelse at nivådetektorene har et tilstrekkelig virkeområde, og at denne nivåregulering kan erstattes, kompletteres eller assisteres med en reguleringsinnretning basert på deteksjon av direkte og/eller differensielle variasjoner i vekt eller spenning av tankseparatoren eller separatorene.

11. Anlegg som angitt i krav 1-10, karakterisert vedat det omfatter innretninger for å isolere:utstrømningen fra det ytre miljø fra anleggets basis og eventuelt for oppvarming og avkjøling hvis de termiske betingelser ved strømningen av utstrømningen er en viktig faktor ved utnyttelse av forekomsten.

12. Anlegg som angitt i krav 1-11, karakterisert vedat det er installert eller innmontert i hvilken som helst type understøttelse, at det kan være installert eller fremstå som en helhet eller oppført i moduler (131, 132, 133) og at det omfatter fast-gjøringsinnretninger til havbunnen som kan bestå av en metall-struktur og en tung sokkel av metall eller betong som en led-dedelt kolonne ved bunnen og/eller et flere.punkter, ved en forankring av strekk-kabler eller kjettinger, såvel som eventuelt innretninger for dynamisk posisjonering.

13. Anlegg som angitt i krav 1-12, karakterisert vedat det har en langstrakt form med lite eventuelt variabelt tverrsnitt og stor høyde om nødvendig hvor undervannsdelen helt eller delvis kan omfatte utstyret.

14. Anlegg som angitt i krav 1-13, karakterisert vedat det er bygget opp i moduler ved sammensetning av standard eller modulformede elementer med variabel konfigurasjon slik at man kan justere anlegget og/eller modifisere; det under utnyttelsen av en forekomst, til egenskaper ved utstrømningen og ytre betingelser, og for å kunne anvendes suksessivt for en eller flere brønner.

15. Anlegg som angitt i krav 1-14, karakterisert vedat det omfatter tette avdelinger som helt eller delvis kan gi dets flyteevne slik at det kan svømme på vannet før forbindelse til sokkelen eller i tilfellet av opprivning eller revning av en eller flere av disse avdelinger, eller av omhyllingen for anlegget.