Преимущества и недостатки подводного хранения нефти

Подводное хранение нефти

Область применения систем хранения нефти танкерного типа

Выносной точечный причал можно построить в расчете на танкеры любого размера вплоть до супертанкеров, но в условиях малых месторождений нецелесообразно применять суда водо­измещением свыше 80 тыс. т. Оптимальное водоизмещение, оче­видно, будет значительно меньше. Наиболее широко применяется швартовка к выносному точечному причалу с емкостью для хра­нения нефти (SBS)¹, к башне с швартовным захватом и к вы­носному одноопорному причалу с анкерным креплением и ем­костью для хранения (SALS)². В стадии разработки находятся турель и башня с шарнирным и цепным креплениями (CAT)³. Система SBS включает выносной точечный причал и шарнирный швартовный захват, закрепленный на носу танкера. Эта система считается неподходящей для условий Северного моря по причине сильных вертикальных колебаний. Башня с швартовным зах­ватом представляет собой загрузочную башню с шарнирным креплением в сочетании с шарнирным швартовным захватом, закрепленным на носу танкера. Эта система успешно применяется в Северном море на месторождении Фулмар.

Система SALS представляет собой альтернативный вариант выносного точечного причала, который успешно применяется сводится к минимуму число стальных элементов райзера, а функ­ция плавучести передается швартовному захвату, который пред­ставляет собой конструкцию, поддерживающую подводные ка­меры плавучести. Башня с шарнирным и цепным креплениями тоже может быть оснащена жестким швартовным захватом.

Преимущество систем хранения нефти танкерного типа зак­лючается:

– в низкой стоимости танкеров

– в наличии опыта их переоборудовании и использования.

Недостатком этих систем является то, что стационарно при­швартованный танкер испытывает большие нагрузки от окружаю­щей среды. Поэтому выносной точечный причал и швартовный захват должны обладать высокой прочностью, чтобы выдержи­вать нагрузки, возникающие во время шторма со 100-летним периодом повторяемости.

Ниже рассматриваются подводные системы хранения нефти, не обладающие плавучестью, а опирающиеся на морское дно.

Подводное хранение нефти имеет следующие преимущества:

1. Подводная емкость для хранения нефти не подвержена воз­действию волновых нагрузок в отличие от плавучих емкостей.

2. При подводном хранении нефти не существует опасности столкновения емкости с судами.

3. Подводное хранение нефти позволяет уменьшить размеры и стоимость выносного точечного причала, поскольку к нему швартуются небольшие челночные танкеры при относительно спокойном море, тогда как при наличии плавучей емкости для хранения нефти в виде переоборудованного танкера выносной точечный причал должен быть рассчитан на нагрузки от шторма со 100-летним периодом повторяемости.

Недостатком подводного хранения нефти является то, что все насосы, распределительные клапаны и мониторные системы нахо­дятся под водой и дистанционно управляются с танкера или плат­формы. Кроме того, инспекция, обслуживание и ремонт требуют привлечения водолазов или специальных подводных систем (на­пример, робототехники), а они работают на определенных глуби­нах. Стоимость подводного хранения нефти высокая.

Заслуживает внимания вопрос о расположении емкости для хранения нефти. Ее можно устанавливать либо рядом с выносным точечным причалом, либо в основании эксплуатационной плат­формы. Пример второго варианта — платформы типа «Кондип», установленные на месторождениях Берил, Брент и Статфьорд. В этом случае облегчаются снабжение систем энергией, доступ к насосам и т. д. Однако при высоких темпах отгрузки необходимо применение насосов большой мощности и выкидных линий большо­го диаметра, протяженность которых до выносного точечного причала может достигать 2 км. В том случае, когда емкость для хранения нефти находится рядом с выносным точечным причалом, выкидные линии могут иметь небольшой диаметр, поскольку ско­рость нефтяного потока будет соответствовать темпам отбора.

Чтобы не произош­ло опасности сброса в море загрязненной нефтью воды, необходимо использовать установку по очистке воды. Альтер­нативным вариантом служит установка между нефтью и водой гибкой диафрагмы, однако при этом возникают проблемы обслу­живания.

Подводные емкости для хранения нефти на месторождений Маурин

Ниже рассматри­ваются только подводные емкости для хранения нефти. Компания-оператор «Phillips Petroleum UK Limited» остановила свой выбор на емкости для хранения нефти вместимостью 103,3 тыс. м³, что примерно равно добыче за 9 сут. Компания решила использовать два челночных танкера и свести к минимуму на добычу продолжительных штормов и отка­зов оборудования. Два танкера водоизмещением 85 тыс. т несут балласт, занимающий 35 % объема. Таким образом, вместимость танкеров для перевозки нефти составляет 55 тыс. т.

Рис. 3. Подводные цистерны для хранения нефти на месторождении Маурин: 1 — опорные элементы эксплуатационной платформы; 2 —отсеки для хранения нефти; 3 —грави­тационная опорная конструкция

Подводное хранение нефти (рис. 3) обеспечивается тремя большими цистернами, встроенными в опорные стойки стальной гравитационной конструкции, разработанной компанией «Тесnоmare» в качестве опорного блока эксплуатационной платформы.

Проект GASP¹

Подводная эксплуатационная система компании «Goodfellow Associates» (GASP) разрабатывается вышеупомянутой компанией в сотрудничестве с компанией «Vickers Design and Projects» (VDP). Основная идея проекта — разместить на морском дне как можно больше оборудования для заканчивания и эксплуатации скважин и емкостей для хранения нефти, руководствуясь при этом принципом практической целесообразности. Отгрузку нефти и сжигание газа предполагается осуществлять с помощью шарнирно закрепленной на дне колонны для отгрузки нефти. Цистерны для хранения нефти (рис. 4) группируются вокруг основания башни.

Рис. 4. Подводная эксплуатационная система: 1 - цистерны для хранения нефти; 2 - загрузочная башня с шарнирным креплением; 3 - челночный танкер; 4 - вертолетная площадка; 5 - консоль факела; 6 - пульт управления; 7 - опорная рама и манифольд

Вместимость цистерн для хранения может быть разной в зависимости от месторождения, но обычно она равна 8-суточному объему добычи. Система предназначена для разработки отороченных месторождений и рассчитана на глубину до 300 м.

Дата добавления: 2014-12-29