RU2382141C1

RU2382141C1 - Off-shore drilling platform

Info

Publication number: RU2382141C1
Application number: RU2008130227/03A
Authority: RU
Inventors: Сергей Евгеньевич Варламов (RU); Сергей Евгеньевич Варламов; Юлия Маратовна Дурнева (RU); Юлия Маратовна Дурнева; Николай Борисович Болотин (RU); Николай Борисович Болотин
Original assignee: Сергей Евгеньевич Варламов; Николай Борисович Болотин; Юлия Маратовна Дурнева
Priority date: 2008-07-21
Filing date: 2008-07-21
Publication date: 2010-02-20

Abstract

FIELD: oil-and gas production.

SUBSTANCE: off-shore drilling platform includes a production well with a submersible pump of few supports and a platform, where oil production well head equipment installed, and connecting tubing string of the production well to oil collection tank in a way that supports functions as oil collection tank. The oil collection tank connected to water supply and water discharge pipeline. The off-shore drilling platform contains a control block. In the water supply/discharge pipeline installed oil presents sensor, connected to the control block. In the water supply/discharge pipeline installed a controlled valve connected electrically to the control block. In the water supply/discharge pipeline installed a water pump in parallel to the controlled valve. Before and after the water pump valves installed, assigned to disconnect the pump from the water supply/discharge pipeline during maintenance work. In the water supply/discharge pipeline installed a filter, the oil production well head equipment connected to a separator inlet. Between the wellhead equipment and the separator installed controlled valve connected electrically to the control block. The submersible pump electrically connected to the control block. The separators first outlet connected to the oil collection tank via a transfer pump. Before and after the transfer pump valves installed, assigned to disconnect the transfer pump from the oil supply pipeline during maintenance work. The separators second outlet connected via a valve with reservoir water cleaning filter, before its discharge into water basin. For oil transfer into a tanker, its equipped with a mooring buoy, located in the opened sea, fixed to the sea bottom with a rope or a chain and connected with oil pipeline via flexible sleeve, the flexible sleeve routed by the sea bottom from the platform, fixed on the mooring buoy, connected to a valve executed with a rapid-action coupling, for example with bayonet one, for connection to the tanker's riser. A flow metre installed between the oil collection tank outlet and the oil pipeline.

EFFECT: invention provides collection and storage of oil big volumes on the platform, before its transfer to the tanker.

13 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к морским платформам для бурения нефтяных и газовых скважин. Изобретение позволяет обеспечить сбор и хранение больших объемов нефти на морской платформе до ее погрузки в танкер.The invention relates to offshore platforms for drilling oil and gas wells. The invention allows for the collection and storage of large volumes of oil on an offshore platform until it is loaded into a tanker.

Известна платформа морского бурения нефтяных и газовых скважин по патенту РФ №216611, которая имеет буровую площадку, установленную на плавсредствах.A well-known platform for offshore drilling of oil and gas wells according to the patent of the Russian Federation No. 216611, which has a drilling site installed on watercraft.

Недостаток - низкая надежность устройства, не способного противостоять сильным штормам, течениям и смещению ледяного покрова.The disadvantage is the low reliability of the device, which is not able to withstand strong storms, currents and ice sheet displacement.

Известно изобретение по патенту РФ №2288320. Морская платформа может быть установлена в акватории океана и содержит основание и опоры с защитным блоком и источник электроэнергии, подключенный к потребителям энергии. Платформа имеет защитный блок, выполненный в виде бандажной конструкции, установленный на грунте водоема и закрепленный на нем. По отношению к опоре морского инженерного сооружения он расположен с зазором между его стенкой и опорой морского инженерного сооружения, что исключает соприкосновение защитного блока с опорой морского инженерного сооружения. Величина зазора составляет не менее значения, определяемого по расчетному соотношению. Предусмотрена возможность подогрева жидкости (морской воды), находящейся в пространстве, образованном зазором между опорой морского инженерного сооружения и стенкой защитного блока, например, путем сообщения указанного пространства с источником.The invention is known according to the patent of the Russian Federation No. 2288320. The offshore platform can be installed in the ocean and contains a base and supports with a protective block and a source of electricity connected to energy consumers. The platform has a protective unit, made in the form of a retaining structure, mounted on the ground of the reservoir and fixed on it. In relation to the support of the marine engineering structure, it is located with a gap between its wall and the support of the marine engineering structure, which excludes the contact of the protective block with the support of the marine engineering structure. The size of the gap is not less than the value determined by the calculated ratio. It is possible to heat the liquid (sea water) located in the space formed by the gap between the support of the marine engineering structure and the wall of the protective block, for example, by communicating the specified space with the source.

Недостатком изобретения является загрязнение акватории пластовыми водами, которые отделяют от нефти путем сепарации.The disadvantage of this invention is the pollution of the water with formation water, which is separated from the oil by separation.

Известна морская буровая платформа по патенту РФ на изобретение №2312185, прототип. Эта платформа содержит опоры для крепления к грунту, основание платформы, на котором установлена буровая вышка, обсадную колонну со скважинными фильтрами, установленные в нефтеносном пласте насос с подключенным к его выходу сепаратором.Known offshore drilling platform according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2312185, prototype. This platform contains supports for fastening to the soil, the base of the platform on which the drilling rig is installed, a casing with downhole filters, a pump installed in the oil reservoir with a separator connected to its output.

Задача создания изобретения - обеспечить сбор и хранение больших объемов нефти на морской платформе до ее загрузки в танкер.The objective of the invention is to ensure the collection and storage of large volumes of oil on the offshore platform until it is loaded into the tanker.

Решение указанной задачи достигнуто в морской буровой платформе, включающей добывающую скважину с погружным насосом одну или несколько опор и платформу, на которой установлено устьевое оборудование для добычи нефти, соединяющее колонну труб добывающей скважины с нефтенакопительным резервуаром, тем, что функцию нефтенакопительного резервуара выполняют опоры. Накопительный резервуар соединен с трубопроводом подачи и слива воды. Морская буровая платформа содержит блок управления. В трубопроводе подачи и слива воды установлен датчик наличия нефти, который соединен с блоком управления. В трубопроводе подачи и слива воды установлена управляемая задвижка, соединенная электрическими связями с блоком управления. В трубопроводе подачи и слива воды параллельно управляемой задвижке установлен водяной насос. Перед водяным насосом и после него установлены задвижки, предназначенные для отсоединения насоса при его техническом обслуживании от трубопровода подачи и слива воды. В трубопроводе подачи и слива воды установлен фильтр. Устьевое оборудование для добычи нефти соединено с входом в сепаратор. Между устьевым оборудованием и сепаратором установлена управляемая задвижка, соединенная электрическими связями с блоком управления. Погружной насос соединен электрическими связями с блоком управления. Первый выход сепаратора соединен через перекачивающий насос с нефтенакопительным резервуаром. Перед перекачивающим насосом и после него установлены задвижки, предназначенные для отсоединения насоса при его техническом обслуживании от трубопровода подачи нефти в нефтенакопительный резервуар. Второй выход сепаратора соединен через задвижку с фильтром очистки пластовой воды перед сбросом ее в акваторию. Для перекачки нефти в танкер она снабжена причальным буем, вынесенным в море, закрепленным к морскому дну тросом или цепью и соединенным гибким рукавом с трубопроводом для перекачки нефти, проложенным по дну от морской платформы. Гибкий рукав, закрепленный на причальном буе, соединен с задвижкой, выполненной с быстроразъемным соединением, например байонетным, для соединения с нефтеналивным рукавом танкера. Между выходом из нефтенакопительного резервуара и трубопроводом для перекачки нефти установлен расходомер. Перед расходомером установлен датчик наличия воды, соединенный электрическими связями с блоком управления.The solution to this problem was achieved in an offshore drilling platform, including a production well with a submersible pump, one or more supports and a platform on which wellhead equipment for oil production is installed connecting the pipe string of the producing well with an oil storage tank, so that the function of the oil storage tank is performed by supports. The storage tank is connected to a water supply and discharge pipe. The offshore drilling platform contains a control unit. An oil presence sensor is installed in the water supply and drain line, which is connected to the control unit. A controlled valve is installed in the water supply and drain pipe, which is connected by electrical connections to the control unit. A water pump is installed in the pipeline for supplying and discharging water in parallel to the controlled valve. Before and after the water pump, valves are installed to disconnect the pump during its maintenance from the water supply and drain pipe. A filter is installed in the water supply and drain line. Wellhead equipment for oil production is connected to the entrance to the separator. A controlled valve is installed between the wellhead equipment and the separator, which is connected by electrical connections to the control unit. The submersible pump is electrically connected to the control unit. The first separator outlet is connected via a transfer pump to an oil storage tank. Before and after the transfer pump, valves are installed to disconnect the pump during its maintenance from the oil supply pipeline to the oil storage tank. The second output of the separator is connected through a valve with a filter for treating produced water before it is discharged into the water area. For pumping oil to a tanker, it is equipped with a mooring buoy, taken out to sea, fixed by a cable or chain to the seabed and connected by a flexible sleeve to the oil pumping pipeline laid along the bottom of the sea platform. A flexible sleeve mounted on a mooring buoy is connected to a valve made with a quick-connect, for example bayonet, for connecting to an oil tanker sleeve. A flow meter is installed between the outlet of the oil storage tank and the pipeline for pumping oil. A water presence sensor is installed in front of the flowmeter, which is connected by electrical connections to the control unit.

Предложенное техническое решение обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью, т.е. всеми критериями изобретения.The proposed technical solution has novelty, inventive step and industrial applicability, i.e. all the criteria of the invention.

Новизна подтверждается проведенными патентными исследованиями, изобретательский уровень достижением нового технического эффекта - сбор и хранение больших объемов нефти до ее загрузки в танкер. Промышленная применимость обусловлена тем, что для реализации изобретения требуются известные материалы и технологии.The novelty is confirmed by patent research, the inventive step by achieving a new technical effect - the collection and storage of large volumes of oil until it is loaded into the tanker. Industrial applicability is due to the fact that the implementation of the invention requires known materials and technologies.

Сущность изобретения поясняется на чертежах фиг.1 и 2, где:The invention is illustrated in the drawings of figures 1 and 2, where:

на фиг.1 приведена конструкция морской платформы,figure 1 shows the design of the offshore platform,

на фиг.2 приведена упрощенная схема сбора и хранения нефти, а также ее загрузки в танкер (танкер на схеме не показан).figure 2 shows a simplified diagram of the collection and storage of oil, as well as its loading into a tanker (tanker is not shown in the diagram).

Морская буровая платформа (фиг.1) содержит опоры 1, на которых установлено основание 2. Опоры 1 выполнены пустотелыми и герметичными с полостями «А» внутри них и выполняют функцию нефтенакопительных резервуаровThe offshore drilling platform (Fig. 1) contains supports 1 on which the base 2 is installed. The supports 1 are hollow and airtight with cavities “A” inside them and serve as oil storage tanks

Основание 2 установлено на опорах 1 выше уровня воды 3. Опоры 1 установлены на дне водоема 4, ниже которого находится продуктивный пласт 5. На основании 2 установлены буровая вышка 6 и сепаратор 7, соединенный с одной стороны с колонной труб 8, установленной в добывающей скважине 9 и имеющей погружной насос 10 в нижней части скважины в интервале продуктивного пласта 5.The base 2 is mounted on supports 1 above the water level 3. The supports 1 are installed on the bottom of the reservoir 4, below which the reservoir is located 5. On the base 2, a drilling tower 6 and a separator 7 are installed, connected on one side to a pipe string 8 installed in the production well 9 and having a submersible pump 10 in the lower part of the well in the interval of the reservoir 5.

В верхней части колонны труб 8 установлено устьевое оборудование 11. Морская буровая платформа содержит блок управления 12 и систему подачи и слива воды 13 с трубопроводом подачи и слива воды 14. В трубопроводе подачи и слива воды 14 установлен датчик наличия нефти 15, который соединен с блоком управления 12 электрическими связями 16. В трубопроводе подачи и слива воды 14 установлена управляемая задвижка 17, соединенная электрическими связями 16 с блоком управления 12. В трубопроводе подачи и слива воды 14 параллельно управляемой задвижке 17 установлен водяной насос 18. Перед водяным насосом 18 и после него установлены управляемая задвижка 19 и задвижка 20, предназначенные для отсоединения водяного насоса 18 при его техническом обслуживании от трубопровода подачи и слива воды. В трубопроводе подачи и слива воды 14 установлен фильтр 21.Wellhead equipment 11 is installed in the upper part of the pipe string 8. The offshore drilling platform includes a control unit 12 and a water supply and drain system 13 with a water supply and drain pipe 14. An oil presence sensor 15 is installed in the water supply and drain pipe 14, which is connected to the block control 12 electrical connections 16. In the pipeline supply and discharge of water 14 installed controlled valve 17, connected by electrical connections 16 to the control unit 12. In the pipeline supply and discharge of water 14 parallel to the controlled valve 17 is installed water pump 18. Before and after the water pump 18, a controlled valve 19 and a valve 20 are installed, which are used to disconnect the water pump 18 during its maintenance from the water supply and drain pipe. In the pipeline supply and discharge of water 14 has a filter 21.

Устьевое оборудование 11 для добычи нефти соединено с входом в сепаратор 7. Между устьевым оборудованием 11 и сепаратором 7 установлена управляемая задвижка 22, соединенная электрическими связями 16 с блоком управления 12. Погружной насос 10 соединен электрическими связями 16 с блоком управления 12. Первый выход сепаратора 7 соединен через перекачивающий насос 23 с нефтенакопительным резервуаром 1. Перед перекачивающим насосом 23 и после него установлены задвижки 24 и 25, предназначенные для отсоединения перекачивающего насоса 23 при его техническом обслуживании от трубопровода подачи нефти 26. Второй выход сепаратора 7 соединен через задвижку 27 с фильтром очистки пластовой воды 28 перед ее сбросом в акваторию.The wellhead equipment 11 for oil production is connected to the entrance to the separator 7. Between the wellhead equipment 11 and the separator 7 a controlled valve 22 is installed, connected by electrical connections 16 to the control unit 12. The submersible pump 10 is connected by electrical connections 16 to the control unit 12. The first output of the separator 7 connected through the transfer pump 23 to the oil storage tank 1. Before the transfer pump 23 and after it, valves 24 and 25 are installed, designed to disconnect the transfer pump 23 during its technical servicing from the oil supply pipeline 26. The second output of the separator 7 is connected through a valve 27 to a filter for treating produced water 28 before it is discharged into the water area.

Для перекачки нефти в танкер 29 морская буровая платформа снабжена причальным буем 30, вынесенным в море, закрепленным к морскому дну тросом или цепью 31 и соединенным гибким рукавом 32 с трубопроводом для перекачки нефти 33, проложенным по дну 4 от морской платформы. Гибкий рукав 32, закрепленный на причальном буе 30, соединен с задвижкой, выполненной с быстроразъемным соединением 34, например байонетным, для соединения с нефтеналивным рукавом танкера 35. Между выходом из нефтенакопительного резервуара (опор) 1 и трубопроводом для перекачки нефти 33 установлены расходомер 36 и задвижка 37. Перед сепаратором 7 установлен датчик давления 38. Перед погружным насосом 10 установлен скважинный фильтр 39. Перед расходомером 36 установлен датчик наличия воды 40, соединенный электрическими связями с блоком управления 12.For pumping oil to tanker 29, the offshore drilling platform is equipped with a mooring buoy 30 taken out to sea, fixed to the seabed with a cable or chain 31 and connected by a flexible sleeve 32 to the oil pumping pipeline 33 laid along the bottom 4 from the offshore platform. A flexible sleeve 32, mounted on the mooring buoy 30, is connected to a valve made with a quick-release connection 34, for example bayonet, for connecting with the tanker’s oil sleeve 35. A flow meter 36 is installed between the outlet from the oil storage tank (supports) 1 and the oil transfer pipe 33 and gate valve 37. A pressure sensor 38 is installed in front of the separator 7. A downhole filter 39 is installed in front of the submersible pump 10. A water presence sensor 40 is installed in front of the flowmeter 36, which is connected by electrical connections to the control unit 12.

Описание работы систем морской платформы.Description of the operation of offshore platform systems.

1. Добыча нефти и ее закачка в опоры 1, выполняющие функцию нефтенакопительных резервуаров.1. Oil production and its injection into supports 1, performing the function of oil storage tanks.

В исходном положении открыта управляемая задвижка 22 и задвижки 24, 25 и 27. В системе подачи и откачки воды 13 открыт управляемый клапан 17. Управляемая задвижка 19 и задвижка 20 закрыты. Полости «А» всех опор 1 или тех, которые будут использоваться в качестве нефтенакопительных резервуаров, заполнены морской водой. Включают погружной насос 10. Одновременно включают перекачивающий насос 23 Погружной насос 10 качает по колонне труб 8 смесь нефти и воды. Смесь в сепараторе 7 разделяется на нефть и воду, при этом нефть поступает в полость «А» опор 1. Морская вода, вытесняемая нефтью, из полости «А» опоры (опор) 1 через управляемую задвижку 17 и фильтр 21 сбрасывается в водоем. Одновременно пластовая вода из сепаратора 7 через задвижку 27 и фильтр очистки пластовой воды 28 также сбрасывается в водоем. После вытеснения из нефтеналивного резервуара 1 морской воды в трубопровод подачи и слива воды 14 поступает нефть. При прохождении нефти через датчик наличия нефти 15 датчик подает сигнал на блок управления 12, с которого, в свою очередь, поступает управляющий сигнал на выключение погружного насоса 10 и закрытие управляющих задвижек 17 и 22 для избежания перелива и попадания нефти в водоем.In the initial position, the controlled gate valve 22 and the gate valves 24, 25 and 27 are open. In the water supply and pumping system 13, the controlled valve 17 is open. The controlled gate valve 19 and the gate valve 20 are closed. Cavity “A” of all supports 1 or those that will be used as oil storage tanks are filled with sea water. Turn on the submersible pump 10. At the same time turn on the transfer pump 23. The submersible pump 10 pumps a mixture of oil and water along the pipe string 8. The mixture in the separator 7 is separated into oil and water, while the oil enters the cavity “A” of the supports 1. Sea water displaced by the oil from the cavity “A” of the support (s) 1 through a controlled valve 17 and the filter 21 is discharged into the reservoir. At the same time, the produced water from the separator 7 through the valve 27 and the filter for treating produced water 28 is also discharged into the reservoir. After ousting sea water from the oil tank 1, oil enters the supply and drain pipe 14. When oil passes through the oil presence sensor 15, the sensor sends a signal to the control unit 12, from which, in turn, a control signal is sent to turn off the submersible pump 10 and close the control valves 17 and 22 to avoid overflow and oil entering the reservoir.

2. Загрузка нефтью танкера.2. Oil loading tanker.

При загрузке нефтью танкера 29 открывают задвижки 19, 20 и 25, закрывают управляемый клапан 17 и включают насос 18. Морская вода нагнетается из водоема насосом 18 под слой нефти в полость «А» опор 1, ее уровень повышается, в результате этого нефть поступает через расходомер 36, по трубопроводу перекачки нефти 33 и гибкому рукаву 32 к бую 30 и далее через задвижку 34 - в танкер 29.When loading tanker 29 with oil, open the valves 19, 20 and 25, close the controlled valve 17 and turn on the pump 18. Sea water is pumped from the reservoir by pump 18 under the oil layer into the cavity “A” of the supports 1, its level rises, as a result of which the oil flows through a flow meter 36, through an oil transfer pipe 33 and a flexible sleeve 32 to a buoy 30 and then through a valve 34 to a tanker 29.

При загрузке танкера 29 нефтью датчик наличия воды 40 контролирует наличие воды. При попадании воды датчик наличия воды 40 подает сигнал в блок управления 12, который, в свою очередь, подает команду на выключение насоса 18 и закрытие управляемой задвижки 19.When loading the tanker 29 with oil, the water presence sensor 40 monitors the presence of water. When water enters, the water presence sensor 40 sends a signal to the control unit 12, which, in turn, gives a command to turn off the pump 18 and close the controlled valve 19.

Применение изобретения позволило:The application of the invention allowed:

- увеличить объемы хранящейся на морской платформе нефти за счет использования объемов пустотелых опор;- increase the volume of oil stored on the offshore platform through the use of volumes of hollow supports;

- уменьшить затраты на транспортировку нефти потребителям;- reduce the cost of transporting oil to consumers;

- предотвратить загрязнение акватории пластовыми водами;- prevent water pollution by formation water;

- улучшить экологию окружающей среды.- improve the ecology of the environment.

Claims

1. Offshore drilling platform, including a production well with a submersible pump, one or more supports and a platform on which wellhead equipment for oil production is installed connecting a pipe string of a producing well with an oil storage tank, characterized in that the function of the oil storage tank is performed by supports, an oil storage tank connected to the water supply and drain pipe, the platform contains a control unit, between the outlet of the oil storage tank and the pipeline for pumping oil A flow meter has been installed, a water presence sensor is installed in front of the flowmeter, connected by electrical connections to the control unit.

2. The offshore drilling platform according to claim 1, characterized in that an oil presence sensor is installed in the water supply and drain pipe, which is connected to the control unit in the water supply and drain pipe, and a controlled valve is installed that is connected by electrical connections to the control unit.

3. The offshore drilling platform according to claim 1, characterized in that a water pump is installed in the pipeline for supplying and discharging water in parallel to the controlled valve.

4. The offshore drilling platform according to claim 1, characterized in that in front of the water pump and after it there are valves designed to disconnect the pump during its maintenance from the water supply and drain pipe.

5. The offshore drilling platform according to claim 1, characterized in that a filter is installed in the water supply and drain pipe.

6. The offshore drilling platform according to claim 1, characterized in that the wellhead equipment for oil production is connected to the entrance to the separator.

7. The offshore drilling platform according to claim 6, characterized in that between the wellhead equipment and the separator a controlled valve is installed, connected by electrical connections to the control unit.

8. The offshore drilling platform according to claim 1, characterized in that the submersible pump is electrically connected to the control unit.

9. The offshore drilling platform according to claim 6, characterized in that the first outlet of the separator is connected through a transfer pump to an oil storage tank.

10. The offshore drilling platform according to claim 9, characterized in that in front of the transfer pump and after it there are valves designed to disconnect the transfer pump during its maintenance from the oil supply pipeline to the oil storage tank.

11. The offshore drilling platform according to claim 6, characterized in that the second output of the separator is connected through a valve to a filter for treating produced water before it is discharged into the water area.

12. The offshore drilling platform according to claim 1, characterized in that for pumping oil into the tanker, it is equipped with a mooring buoy, carried out to sea, fixed to the seabed by a cable or chain and connected by a flexible sleeve to the oil pumping pipeline laid along the bottom of the sea platforms.

13. The offshore drilling platform according to claim 12, characterized in that the flexible sleeve mounted on the mooring buoy is connected to a valve made with a quick-connect, for example bayonet, for connecting to an oil tanker sleeve.