Устройство и способ для отвода материала, фонтанирующего из морского дна

Авторы патента:


Устройство и способ для отвода материала, фонтанирующего из морского дна
Устройство и способ для отвода материала, фонтанирующего из морского дна
Устройство и способ для отвода материала, фонтанирующего из морского дна
Устройство и способ для отвода материала, фонтанирующего из морского дна
Устройство и способ для отвода материала, фонтанирующего из морского дна
Устройство и способ для отвода материала, фонтанирующего из морского дна
Устройство и способ для отвода материала, фонтанирующего из морского дна
Устройство и способ для отвода материала, фонтанирующего из морского дна
Устройство и способ для отвода материала, фонтанирующего из морского дна
Устройство и способ для отвода материала, фонтанирующего из морского дна
Устройство и способ для отвода материала, фонтанирующего из морского дна
Устройство и способ для отвода материала, фонтанирующего из морского дна

Владельцы патента RU 2652242:

РОДЕ Уве (DE)

Группа изобретений относится к устройству и способу для отвода материала, фонтанирующего из морского дна. Устройство (1) содержит внешний корпус (6) и трубчатое направляющее устройство (10), имеющее продольное направление, боковую поверхность и несколько сегментов (12), которые могут приводиться в открытое положение и в закрытое положение. Причем боковая поверхность в закрытом положении сегментов (12) замкнута, так что направляющее устройство (10) обеспечивает протекание материала (4) только в продольном направлении, и боковая поверхность в открытом положении сегментов (12) имеет по меньшей мере одно отверстие. Технический результат заключается в повышении эффективности отвода фонтанирующего из морского дна материала. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 14 ил.

 

Изобретение касается устройства для отвода материала, фонтанирующего из морского дна. Изобретение касается также соответствующего способа.

Устройство указанного рода или способ указанного рода могут использоваться, например, в том случае, когда из морского дна выходит газ или, например, нефть, которые должны отводиться контролируемым образом. В частности, в случае дефектов или аварий на глубоководных скважинах может дойти до того, что добываемое сырье, например, нефть или газ, будут неконтролируемо фонтанировать из морского дна. Для предотвращения катастрофических последствий для окружающей среды в этом случае необходимо как можно быстрее, чище и надежнее герметизировать место утечки нефти или газа и при необходимости отвести фонтанирующий материал. В некоторых случаях, однако, может оказаться целесообразным, контролируемо отвести фонтанирующий из морского дна материал естественным путем.

Нефтяные и газовые месторождения, которые бурят для использования сырья, на сегодняшний день зачастую залегают под морским дном, так что вскрытие таких месторождений необходимо осуществлять под водой, что является затратным, сложным и дорогостоящим. Если, например, необходимо прекратить утечку газа, например, при неконтролируемом выходе природного газа из морского дна, и загерметизировать место утечки, помимо обычно возникающих сложностей, связанных с необходимостью осуществления соответствующего способа под водой, может оказаться, что газ выходит из отверстия в морском дне под очень большим давлением и поэтому с большой скоростью потока. Тем самым, будет непросто, установить вытяжной колпак, штуцер или иное откачивающее устройство на место утечки и контролируемо отводить вытекающий материал. Большая скорость потока зачастую дополнительно увеличивается за счет того, что вытекающий газ имеет меньшую плотность, чем окружающая морская вода, так что в дополнение к давлению, выталкивающему газ из места утечки возникает подъемная сила, которая дополнительно увеличивает выходную скорость газа.

В основу изобретения, таким образом, положена задача создания устройства и способа для отвода фонтанирующего из морского дна материала, осуществляемого просто, быстро и надежно, и к тому же позволяющего дальнейшее использование вытекшего материала.

Изобретение решает поставленную задачу посредством устройства упомянутого вначале рода, имеющего внешний корпус и трубчатое направляющее устройство, которое имеет продольное направление, боковую поверхность и несколько сегментов, которые могут приводиться в открытое положение и в закрытое положение, причем боковая поверхность в закрытом положении сегментов замкнута, так что направляющее устройство обеспечивает протекание материала только в продольном направлении, и причем боковая поверхность в открытом положении сегментов имеет по меньшей мере одно отверстие.

Внешний корпус устройства выполнен, например, в форме колокола и для отвода фонтанирующего из морского дна материала нижним краем устанавливается на морское дно. При этом указанный внешний корпус устанавливается таким образом, что место морского дна, из которого фонтанирует материал, находится под внешним корпусом. Фонтанирующий из морского дна материал, следовательно, попадает извне во внешний корпус устройства и может покидать этот внешний корпус вверху почти беспрепятственно. Установка устройства на указанный источник материала в морском дне возможна, тем самым, относительно без проблем, так как высокое давление, под которым материал фонтанирует из морского дна, не передается на данное устройство или передается в относительно небольшой части. Устройство может содержать, например, балластные баки или другие балластные емкости, которые после установки внешнего корпуса на морское дно заполняются материалом, имеющим особенно большую плотность. При этом речь здесь может идти, например, о битумах, бетоне или подобных материалах. Тем самым обеспечивается надежное удерживание устройства на морском дне.

Внутри этого внешнего корпуса находится трубчатое направляющее устройство, которое содержит несколько сегментов, находящихся в открытом положении при установке внешнего корпуса на морское дно. Указанное трубчатое направляющее устройство тоже имеет отверстие, направленное к морскому дну, и отверстие, направленное от морского дна. Между обоими этими отверстиями находится боковая поверхность, имеющая по меньшей мере одно отверстие, так как указанные сегменты при установке на морском дне находятся в открытом положении. Направляющее устройство создает лишь относительно небольшое сопротивление потоку фонтанирующего из морского дна материала, так что и фонтанирующий из морского дна материал оказывает лишь относительно небольшое усилие на устройство и в частности на направляющее устройство. Это тоже способствует тому, что устройство может быть относительно просто позиционировано на морском дне.

При этом оптимальным является такое позиционирование устройства на морском дне, когда обращенное к морскому дну отверстие направляющего устройства находится точно над источником материала в морском дне. После того, как устройство будет надежно зафиксировано на морском дне, сегменты могут быть из открытого положения приведены в закрытое положение. За счет этого боковая поверхность направляющего устройства замыкается, так что через эту боковую поверхность больше не сможет выйти материал, который фонтанирует из морского дна. Следовательно, возможно лишь протекание материала через направляющее устройство в продольном направлении, т.е. от отверстия, обращенного к морскому дну, к отверстию, обращенному от морского дна. Благодаря этому сечение потока, имеющееся в распоряжении материала, заметно уменьшается, что ведет к повышению сопротивления потоку и, тем самым, к увеличению действующей на устройство силы. Одновременно поток вытекающего из морского дна материала фокусируется и может таким образом относительно легко отводиться.

Предпочтительно указанное устройство имеет донную поверхность, которая снабжена по меньшей мере одним запираемым отверстием. В этом случае устройство при установке на морском дне почти полной поверхностью располагается на морском дне. В частности, если место, из которого фонтанирует материал, имеет больший диаметр, чем обращенное к морскому дну отверстие направляющего устройства, то вытекание из морского дна происходит и в области этой донной поверхности. Чтобы этому противопоставить как можно меньшее сечение потока через устройство, указанная донная поверхность располагает по меньшей мере одним отверстием. При этом сопротивление потоку снижается, если количество таких отверстий выбрать максимально большим.

После того, как выполненное таким образом устройство установлено на морском дне и, в частности, на источнике материала и зафиксировано на морском дне, указанные запираемые отверстия могут быть закрыты одновременно или последовательно одно за другим. Поскольку сопротивление потоку, а тем самым и воздействующая на устройство сила увеличиваются, то вытекающий из морского дна материал должен протекать вдоль под донной поверхностью и должен тем самым неизбежно входить в направляющее устройство через обращенное к морскому дну отверстие направляющего устройства. Предпочтительно сегменты направляющего устройства в этот момент еще находятся в открытом положении, так что материал, втекающий снизу в направляющее устройство, может покинуть направляющее устройство и через боковую поверхность. Затем, как уже было описано, боковая поверхность направляющего устройства замыкается, поскольку сегменты приводятся из открытого положения в закрытое положение.

С помощью устройства такого рода и описанного способа можно, следовательно, материал, фонтанирующий из морского дна на относительно большой площади, сфокусировать и заставить течь через относительно небольшое поперечное сечение, так что становится возможным контролируемый отвод.

Предпочтительно донная поверхность содержит по меньшей мере две плиты с расположенными со смещением выемками, которые для закрытия отверстий могут прилегать к друг другу, а при открытых отверстиях находятся на расстоянии друг от друга. Это может быть обеспечено, например, при выполнении в форме двух параллельных плит, которые имеют выемки в разных местах. Если обе эти плиты находятся на расстоянии друг от друга, то фонтанирующий из морского дна материал может втекать через выемки первой плиты и затем через расположенные со смещением относительно них выемки второй плиты во внешний корпус устройства. Если отверстия в донной поверхности закрываются, то обе плиты перемещают друг к другу, пока они не будут прилегать друг к другу. В этот момент протекание материала через донную поверхность активно предотвращается. Материал должен, следовательно, протекать вдоль обращенной к морскому дну стороны донной поверхности, пока он не сможет попасть в обращенное к морскому дну отверстие направляющего устройства.

Особенно предпочтительным оказался вариант выполнения, при котором донная поверхность содержит несколько расположенных рядом друг с другом донных сегментов, между которыми находятся уплотнительные элементы. Это означает, что донная поверхность состоит не из одного отдельного элемента, а из нескольких донных сегментов, которые установлены друг на друге, в частности, шарнирно, и снабжены расположенными между ними уплотнительными элементами. Благодаря этому может учитываться, в частности, не совсем ровное морское дно, и работоспособность устройства при этом не пострадает. Каждый из донных сегментов при этом может иметь по меньшей мере одно запираемое отверстие, которые могут быть выполнены уже описанным образом.

Чтобы указанное устройство можно было максимально надежно зафиксировать на морском дне, это устройство предпочтительно располагает по меньшей мере одним анкеровочным устройством. Оно может иметь форму якорей, крюков или больших шиповидных выступов, которые входят с зацеплением в морское дно. При этом они могут, например, вдавливаться в морское дно за счет увеличения веса устройства. Естественно, можно предусмотреть и другие возможности такой фиксации. Кроме того, возможно комбинирование друг с другом различных видов фиксации. В частности, чтобы предотвратить смещение устройства параллельно морскому дну после его установки на морское дно, может оказаться целесообразным, снабдить донную поверхность с нижней стороны шипами или выступами, которые вонзаются в морское дно и могут тем самым препятствовать смещению относительно морского дна.

В одном предпочтительном варианте осуществления указанное устройство располагает по меньшей мере одним виброустройством для обработки морского дна. Это дает преимущество, в частности, в том случае, если морское дно, в частности, в тех местах, в которых анкеровочные элементы должны крепиться на морском дне, является очень неровным или особенно рыхлым. Посредством этого установленного на указанном устройстве виброустройства морское дно может быть при этом обработано так, что анкеровочные элементы или иной конструктивный элемент устройства, например, внешний корпус, могут быть надежно закреплены на морском дне.

Предпочтительно указанное устройство содержит откачивающее устройство, в частности, рукав (шланг), на котором может быть смонтирован обращенный от морского дна конец направляющего устройства, когда сегменты находятся в закрытом положении. Тем самым возможно особенно простое, чистое и надежное отведение материала, фонтанирующего из морского дна.

В одном предпочтительном варианте выполнения внешний корпус имеет диаметр, который может регулироваться между минимальным значением и максимальным значением, предпочтительно бесступенчато. Таким образом, такое устройство может применяться для различных по размеру источников выхода материала из морского дна. Внутри этого диапазона регулирования диаметра внешнего корпуса может тем самым быть обеспечено, что внешний корпус устанавливается на морском дне в контактной зоне, которая полностью окружает источник выхода материала. Благодаря этому противодействующее вытекающему материалу сопротивление потоку от устройства во время его установки снижается, и, тем самым, устройство проще устанавливается на морское дно.

Предлагаемый изобретением способ отвода фонтанирующего из морского дна материала включает при этом следующие этапы:

a) опускают вышеописанное устройство на морское дно так, чтобы внешний корпус находился над тем местом морского дна, из которого фонтанирует материал, причем сегменты находятся в открытом положении,

b) герметизируют контакт между внешним корпусом и морским дном, и

c) приводят сегменты в закрытое положение, так что материал отводится через направляющее устройство.

В одном предпочтительном варианте осуществления этого способа отверстия в донной поверхности устройства при опускании устройства на морское дно открыты и закрываются перед тем, как сегменты будут приводиться в закрытое положение. Положенный в основу данного изобретения принцип заключается в том, чтобы при опускании устройства на морское дно в такое положение, в котором место (источник) выхода в морском дне будет полностью перекрываться устройством, создать минимальное сопротивление потоку вытекающей среды и только после надежной фиксации указанного устройства на морском дне и после герметизации контакта между внешним корпусом и морским дном постепенно уменьшать площадь сечения, которое имеется в распоряжении вытекающей среды и через которое вытекающая среда может течь вверх, и тем самым шаг за шагом повышать сопротивление потоку, однако при этом фокусировать вытекающую среду, и таким образом обеспечивать более легкое ее отведение.

С помощью чертежей ниже более подробно поясняются примеры осуществления данного изобретения. На чертежах показано следующее:

Фиг.1 - схематичный вид в разрезе устройства согласно первому примеру осуществления данного изобретения во время опускания на морское дно,

Фиг.2 - схематичный вид в разрезе устройства по Фиг.1 после осуществления способа согласно другому примеру осуществления данного изобретения,

Фиг.3 - схематичный вид в разрезе устройства согласно еще одному примеру осуществления данного изобретения,

Фиг.4 - схематичный вид в разрезе устройства по Фиг.3 после установки устройства на морском дне,

Фиг.5 - изображение по Фиг.4 после осуществления способа согласно одному примеру осуществления данного изобретения

Фиг.6 - схематичный вид в разрезе устройства согласно еще одному примеру осуществления данного изобретения, вид сверху,

Фиг.7 - вид сверху устройства согласно одному примеру осуществления данного изобретения,

Фиг.8 - схематичное изображение конструктивного элемента устройства,

Фиг.9 – еще один схематичный вид в разрезе устройства согласно одному примеру осуществления данного изобретения,

Фиг.10 - схематичное изображение фрагмента вида в разрезе устройства,

Фиг.11 - изображение сегмента и

Фиг.12a-c - вид в разрезе направляющего устройства в предлагаемом изобретением устройстве согласно еще одному примеру осуществления.

На Фиг.1 показано устройство 1 согласно первому примеру осуществления данного изобретения, которое опускается на морское дно 2. Из морского дна 2 выходит материал 4, что показано на Фиг.1 в виде сплошных линий.

Указанное устройство 1 содержит внешний корпус 6, на нижней стороне которого находится анкеровочное устройство 8. В показанном на Фиг.1 примере осуществления они вдавливаются в морское дно 2 и так фиксируют устройство 1 на морском дне 2.

Внутри внешнего корпуса 6 находится направляющее устройство 10, продольное направление которого в показанном на Фиг.1 примере осуществления проходит сверху вниз. Видно, что направляющее устройство 10 содержит несколько сегментов 12, которые в показанном на Фиг.1 состоянии находятся в открытом положении. Материал 4 выходит из направляющего устройства 10 через боковую поверхность этого направляющего устройства 10, которая в данном примере образована сегментами 12.

На нижней стороне устройства 1 находится донная поверхность 14, которая должна устанавливаться на морское дно 2. В центре располагается входное отверстие 16 для потока, через которое материал 4 может проникать в направляющее устройство 10. В показанном на Фиг.1 состоянии часть материала 4 течет снаружи по донной поверхности 14 и проникает во внешний корпус 6. Весь попадающий во внешний корпус 6 материал может через выпускное отверстие 18 вверху покидать устройство 1. В этом месте может быть установлен также большой отсасывающий патрубок или иное приемное устройство для вытекающего в этом месте материала 4.

На обращенной от морского дна 2 стороне направляющего устройства 10 находится откачивающее устройство 20, посредством которого отводится материал 4, протекающий через направляющее устройство 10. Отдельные сегменты 12 посредством исполнительных элементов 22, по два из которых показаны для правого и левого сегментов 12, могут приводиться из показанного на Фиг.1 открытого положения в закрытое положение.

На Фиг.2 показано устройство 1 по Фиг.1 после того, как оно было установлено на морское дно 2 и был осуществлен способ согласно одному примеру осуществления данного изобретения. Можно видеть, что анкеровочные устройства 8 вдавлены в морское дно 2, и тем самым создают фиксацию устройства 1 на морском дне 2. Материал 4, вытекающий из морского дна 2, может попасть во внешний корпус 6 и тем самым в устройство 1 только через входное отверстие 16 для потока. В показанном на Фиг.2 состоянии сегменты 12 находятся в закрытом положении, так что никакой материал 4 не может выйти через боковую поверхность направляющего устройства 10. Кроме того, можно видеть, что весь материал 4, попавший через входное отверстие 16 для потока в направляющее устройство 10, выходит из него вверху и отводится посредством откачивающего устройства 22. Донная поверхность 14 прилегает к морскому дну 2 и тем самым создает герметизацию, так что предотвращается боковое попадание материала 4 во внешний корпус 6.

Как на Фиг.1, так и на Фиг.2 показано несколько регулируемых по длине опорных элементов 24, имеющих различные задачи. Некоторые из опорных элементов 24 соединены с соответствующей донной поверхностью 14. Можно видеть, что донная поверхность 14 состоит по меньшей мере из двух донных сегментов 26, каждый из которых связан по меньшей мере с двумя опорными элементами 24. Таким образом можно учитывать неровное морское дно 2. Так, например, можно отдельные донные сегменты 26, при необходимости даже раздельно друг от друга, легко поднять, опустить или поставить под углом, чтобы даже при установленном на морском дне 2 внешнем корпусе 6 обеспечить оптимальную подгонку к неровному морскому дну 2. Другие опорные элементы 24 и, в частности, также исполнительные элементы 22 тоже выполнены регулируемыми по длине для того, чтобы можно было изменять диаметр внешнего корпуса 6. Тем самым можно учитывать различные диаметры мест выхода материала 4 из морского дна 2.

На Фиг.3 представлен схематичный вид в разрезе устройства 1 согласно другому примеру осуществления данного изобретения. И в этом случае в нижней части находится донная поверхность 14, которая также содержит по меньшей мере два показанных донных сегмента 26. Между этими донными сегментами 26 находится входное отверстие 16 для потока, к которым сверху примыкает направляющее устройство 10. Исполнительные элементы 22, посредством которых сегменты 12 направляющего устройства 10 могут приводиться из открытого положения в закрытое положение и обратно, в данном примере выполнены в виде конических зубчатых колес. Можно видеть, что каждый донный сегмент 26 состоит из двух расположенных друг над другом плит 28, которые в различных местах имеют выемки 30, через которые может протекать материал 4 из морского дна 2 (на Фиг.3 не представлено). Посредством исполнительных элементов 32 эти лежащие друг над другом плиты 28 могут отводиться друг от друга или укладываться друг на друга. За счет того, что один конец этих исполнительных элементов 32 проходит в предусмотренные для этого удлиненные отверстия 34, каждая верхняя плита 28 может к тому же перемещаться относительно соответствующей нижней плиты 28, следствием чего является также смещение направляющего устройства 10 по отношению к входному отверстию 16 для потока. Таким образом можно после установки указанного устройства 1 на морском дне 2 дополнительно подкорректировать фактическое положение направляющего устройства 10.

На Фиг.4 показано устройство 1 по Фиг.3 после установки на морское дно 2. С одной стороны, можно видеть, что по сравнению с Фиг.1 и 2 материал 4 выходит из морского дна 2 на большой площади. Каждая нижняя плита 28 всей поверхностью прилегает к морскому дну 2, однако предусмотренные выемки 30 позволяют, чтобы материал 4 проходил через эти выемки 30, а, поскольку каждые две лежащие друг над другом плиты 28 расположены на расстоянии друг от друга, проходил также и через выемки 30 в соответствующей верхней плите 28. Таким образом, отверстия в донной поверхности 14 открыты.

Часть материала 4 проходит, однако, и через направляющее устройство 10, которое в показанной ситуации выполнено расширенным, так как отдельные сегменты 12 откинуты соответственно наружу. При этом коническая поверхность отдельных конических зубчатых колес, которые выполняют функцию исполнительного элемента 22, входит в контакт с рядами зубьев, предусмотренных для этого на внешней стороне сегментов 12.

На Фиг.5 показана ситуация, когда способ согласно одному примеру осуществления данного изобретения уже был осуществлен. Каждая из расположенных друг над другом плит 28 донной поверхности 14 прилегает к другой и за счет смещенного расположения выемок 30 препятствуют тому, чтобы в этих местах материал 4 смог проникнуть из морского дна 2 в устройство 1. Это возможно только через входное отверстие 16 для потока, соответственно, через расположенные в этой области выемки 30. Отверстия в донной поверхности 14, таким образом, закрыты. Материал 4 входит в этой области в направляющее устройство 10. Отдельные сегменты 12 в показанном примере осуществления снова были откинуты в перпендикулярное положение и приведены в закрытое положение, для чего были применены исполнительные элементы 22.

На Фиг.6 представлен схематичный вид в разрезе в параллельной морскому дну 2 плоскости. Здесь можно видеть четыре донных сегмента 26, выполненных в форме четвертей круга. В центре находится входное отверстие 16 для потока, которое окружено четырьмя сегментами 12. Они могут приводиться из закрытого положения в открытое и обратно с помощью исполнительных элементов 22.

Самое внешнее кольцо образовано внешним корпусом 6, который различными опорными элементами 24 соединен с остальными конструктивными элементами. Здесь тоже опорные элементы 24 выполнены с возможностью перемещения по длине, чтобы можно было изменять диаметр внешнего корпуса 6.

На Фиг.7 показано изображение по Фиг.6, однако не как вид в разрезе, а как вид сверху. Внешний корпус 6 ограничивает устройство снаружи, в центре можно видеть четыре донных сегмента 26 и сегменты 12. Как и на Фиг.6, сегменты 12 находятся в открытом положении, так что направляющее устройство 10 не имеет замкнутой боковой поверхности. Тем не менее, на обращенном от морского дна конце направляющего устройства 10 показано установочное устройство 36, на котором может быть размещено откачивающее устройство 20, например рукав. Это хорошо видно через показанное на Фиг.7 выпускное отверстие 18.

На Фиг.8 показано схематичное изображение удерживающего каркаса 38, в котором находится входное отверстие 16 для потока. По периметру удерживающего каркаса 38 расположены анкеровочные устройства 8, которыми удерживающий каркас 38 может быть закреплен на морском дне 2. На верхнем конце удерживающего каркаса 38 размещены транспортировочные проушины 40, на которых могут быть закреплены, например, не представленные крюковые элементы, так что удерживающий каркас 38 может быть контролируемым образом установлен и позиционирован на морском дне. На удерживающем каркасе 38 могут быть закреплены другие конструктивные элементы, в частности, сегменты 12. Таким образом, обеспечивается особенно хорошая фиксация закрепленных на удерживающем каркасе 38 конструктивных элементов и узлов.

На Фиг.9 показан еще один вид в разрезе устройства 1 согласно другому примеру осуществления данного изобретения. Однако, оно имеет некоторые отличия от представленного, например, на Фиг.1 устройства, которые будут рассмотрены отдельно. Внутри выпускного отверстия 18 находится откачивающее устройство 20, которое на своем нижнем конце имеет первый контактный элемент 42. Он может быть соединен со вторым контактным элементом 44, расположенным над направляющим устройством 10. В показанном на Фиг.9 примере осуществления оба контактных элемента 42, 44 еще не связаны друг с другом.

Само направляющее устройство тоже состоит из нескольких сегментов 12, которые посредством исполнительных элементов 22 могут приводиться из закрытого в открытое положение и обратно.

Донная поверхность 14 образована в виде элемента с большой поверхностью в области вокруг входного отверстия 16 для потока. В краевой зоне устройство снабжено, однако, пластинчатыми элементами 46, между которыми имеются отверстия, так что обеспечивается достаточная прочность и стабильность устройства 1 на морском дне 2, и в то же время вытекающий из морского дна 2 материал, не показанный на Фиг.9, может поступать в устройство 1 в нескольких различных положениях.

Во внешних краевых зонах устройства дополнительно размещены анкеровочные устройства 8, которые обеспечивают дополнительную стабилизацию устройства на морском дне 2.

Представленное на Фиг.9 устройство снабжено к тому же цистернами плавучести 48, которые могут заполняться воздухом или водой и тем самым регулировать подъемную силу устройства 1. Таким образом, можно гарантировать, что устройство 1 опустится прямо на морское дно 2, а путем вдувания дополнительного воздуха будет инициировано всплытие устройства 2 после выполненной работы.

На Фиг.10 показано схематичное изображение фрагмента устройства 1. Можно видеть донную поверхность 14, которая на радиально внутреннем конце имеет крепежный стержень 50. Над самой донной поверхностью 14 находятся утяжеляющие элементы 52, посредством которых оказывается давление на эту донную поверхность 14, и таким образом ее можно вдавить в морское дно. Кроме того, показаны исполнительные элементы 22, входное отверстие 16 для потока, а также два пластинчатых элемента 46.

На нижней стороне утяжеляющих элементов 52 расположен герметизирующий состав 62. Он показан толстыми полосками уже на Фиг.3, 4 и 5 и имеет консистенцию, которая позволяет ему проникать в имеющиеся полости. Благодаря этому не только обеспечивается герметизация соответствующих полостей, но и заполнение этих полостей, так что в этих полостях не может скапливаться, например, поступающий снизу газ. Это привело бы к увеличению подъемной силы, действующей на устройство, что затруднило бы надежное удерживание устройства на морском дне.

Донная поверхность 14 на Фиг.10 имеет несколько устройств и приспособлений, чтобы обеспечить максимальную подгонку и размещение на морском дне. Так, в различных местах донной поверхности 14 может быть предусмотрено сужение 64 поперечного сечения. Тем самым в этих местах повышается упругость донной поверхности 14, которая выполнена, например, из металла, так что донная поверхность 14 может лучше приспосабливаться к имеющимся в морском дне неровностям. По той же причине на Фиг.10 представлен, например, шарнир 66, благодаря которому части донной поверхности 14, находящиеся справа и слева от шарнира 66, могут двигаться относительно друг друга, чтобы обеспечить здесь оптимальную подгонку к морскому дну.

Кроме того, в донной поверхности 14 размещено виброустройство 68, которое реализовано посредством вращающейся неуравновешенной массы. Благодаря этому можно, во-первых, ввести крепежный стержень 50 и другие имеющиеся крепежные элементы в морское дно и одновременно уплотнить морское дно, находящееся под указанной донной поверхностью.

На Фиг.11 показан сегмент 12, один из используемых в направляющем устройстве 10 предлагаемого изобретением устройства 1 согласно одному примеру осуществления. Внутри сегмента 12 проходят отверстия 54, которые, с одной стороны, снижают вес сегмента 12, а с другой стороны, могут использоваться, например, в качестве линий обогрева или охлаждения. В поверхности сегмента 12 проходят также направляющие 56, в которых могут перемещаться не представленные инструменты, чтобы, например, зафиксировать их на нужных позициях. На сегменте 12 установлены также транспортировочные проушины 40, которые, с одной стороны, служат для транспортировки сегментов 12, а с другой стороны, могут также использоваться как точки воздействия для исполнительных элементов 22.

На Фиг.12a-12c показаны в разрезе различные поперечные сечения направляющих устройств 10, которые в показанном примере осуществления состоят из четырех сегментов 12 каждое. При этом отдельные сегменты могут поворачиваться, например, вокруг оси вращения, проходящей перпендикулярно плоскости чертежа, и тем самым приводиться из открытого положения в закрытое и наоборот. В частности, в том варианте, который представлен на Фиг.12b и в котором направляющее устройство 10 состоит из четырех пластинчатых сегментов 12, между отдельными сегментами 12 имеются уплотнительные элементы 58, служащие для того, чтобы направляющее устройство 10 в закрытом положении было герметичным, и материал 4, вытекающий из морского дна 2, не мог выйти из направляющего устройства 10 в нежелательном направлении.

В частности, из нижнего изображения на Фиг.12b понятно преимущество такого варианта осуществления. Если, например, вследствие воздействия внешней силы или из-за иной необходимости, как например, особая форма морского дна, или вследствие иных причин указанные отдельные сегменты 12 не располагаются в своей оптимальной позиции, показанной на Фиг.12b в верхней части, то эти уплотнительный элементe 58 все равно обеспечивают герметичное соединение и гарантируют работоспособность устройства.

На Фиг.12c показана еще одна возможность комбинирования четырех сегментов 12 в направляющее устройство 10, причем между каждыми двумя соседними сегментами 12 предусмотрена уплотнительная поверхность 60.

Перечень ссылочных обозначений:

1 устройство

2 морское дно

4 материал

6 внешний корпус

8 анкеровочное устройство

10 направляющее устройство

12 сегмент

14 донная поверхность

16 входное отверстие для потока

18 выпускное отверстие

20 откачивающее устройство

22 исполнительный элемент

24 опорный элемент

26 донный сегмент

28 плита

30 выемка

32 исполнительный элемент

34 удлиненное отверстие

36 установочное устройство

38 удерживающий каркас

40 транспортировочная проушина

42 первый контактный элемент

44 второй контактный элемент

46 пластинчатый элемент

48 цистерна плавучести

50 крепежный стержень

52 утяжеляющий элемент

54 отверстие

56 направляющая

58 уплотнительный элемент

60 уплотнительная поверхность

62 герметизирующий состав

64 сужение поперечного сечения

66 шарнир

68 виброустройство

1. Устройство (1) для отвода фонтанирующего из морского дна (2) материала (4), содержащее

- внешний корпус (6) и

- трубчатое направляющее устройство (10), имеющее

- продольное направление,

- боковую поверхность и

- несколько сегментов (12), которые выполнены с возможностью приведения в открытое положение и в закрытое положение,

причем боковая поверхность в закрытом положении сегментов (12) является замкнутой, так что направляющее устройство (10) позволяет протекание материала (4) только в продольном направлении, и боковая поверхность в открытом положении сегментов (12) имеет по меньшей мере одно отверстие.

2. Устройство (1) по п.1, отличающееся тем, что это устройство (1) содержит донную поверхность (14) по меньшей мере с одним запираемым отверстием.

3. Устройство (1) по п.2, отличающееся тем, что донная поверхность (14) содержит по меньшей мере две плиты (28), которые снабжены расположенными со смещением выемками (30), причем плиты (28) для запирания этих отверстий прилегают друг к другу, а при открытых отверстиях находятся на расстоянии друг от друга.

4. Устройство (1) по п.2 или 3, отличающееся тем, что донная поверхность (14) содержит несколько расположенных рядом друг с другом донных сегментов (26), между которыми установлены уплотнительные элементы.

5. Устройство (1) по п.1 или 2, отличающееся тем, что это устройство (1) содержит по меньшей мере одно анкеровочное устройство (8) для фиксации устройства (1) на морском дне (2).

6. Устройство (1) по п.1 или 2, отличающееся тем, что это устройство (1) содержит по меньшей мере одно виброустройство для обработки морского дна (2).

7. Устройство (1) по п.1 или 2, отличающееся тем, что это устройство (1) содержит откачивающее устройство (20), в частности рукав, монтируемый на обращенном от морского дна (2) конце направляющего устройства (10), когда сегменты (12) находятся в закрытом положении.

8. Устройство (1) по п.1 или 2, отличающееся тем, что внешний корпус (6) имеет диаметр, который выполнен с возможностью предпочтительно бесступенчатой регулировки между минимальным и максимальным значениями.

9. Способ отвода фонтанирующего из морского дна (2) материала (4), включающий следующие этапы:

a) погружают устройство (1) по любому из пп.1-8 на морское дно (2) таким образом, чтобы внешний корпус (6) располагался над тем местом морского дна (2), из которого фонтанирует материал (4), причем сегменты (12) находятся в открытом положении,

b) герметизируют контакт между внешним корпусом (6) и морским дном (2),

c) приводят сегменты (12) в закрытое положение, так что материал (4) отводится через направляющее устройство (10).

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что отверстия (30) в донной поверхности (14) устройства (1) открывают при опускании устройства (1) на морское дно (2) и закрывают перед тем, как приводить сегменты (12) в закрытое положение.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к оборудованию для добычи нефти, а именно к скважинным фильтрам, защищающим погружной насос от механических примесей. Устройство содержит несущий элемент, наружный и внутренний щелевые фильтроэлементы, обращенные опорными стержнями навстречу друг к другу, а навитыми профилями направленными в противоположные стороны с образованием продольных каналов, верхний переводник с отводящими отверстиями, соединенными с продольными каналами, и нижний фланец.
Изобретение относится к нефтегазовому делу, в частности к способам определения дебита скважин, оборудованных погружными установками электроцентробежных насосов со станцией управления.

Изобретение относится к области нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для определения дебита скважин, оборудованных установками электроцентробежного погружного насоса с частотно-регулируемым приводом и станцией управления.

Группа изобретений относится к способу введения индукционной петли в геологическую формацию для нагрева нефтяного резервуара, а также к соответствующему индукционному устройству.

Группа изобретений относится к области нефтегазодобывающей промышленности, в частности к технологии добычи нефтепродуктов погружными насосными установками в условиях возникновения высоковязких эмульсий вода-нефть.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено в устройствах для перекрытия ствола скважины при производстве ремонтных работ. Клапан состоит из корпуса, золотника с обратным клапаном, уплотнительного элемента тороидальной формы, механизма фиксации золотника.

Группа изобретений относится к нефтедобывающему оборудованию и, в частности, к управлению скважинами для добычи пластовой жидкости. Технический результат - повышение эффективности эксплуатации нефтедобывающих скважин.

Группа изобретений касается системы нескольких электрических пар проводов для симметричного питания потребителя. Cистема нескольких электрических пар проводов для симметричного питания петли провода с емкостной компенсацией для индуктивного нагревания и покрывающей их экранной трубы, при этом прямые и обратные провода пар проводов расположены, соответственно чередуясь, будучи конциклически и равномерно распределены по периметру круга внутри экранной трубы, покрывающей эти несколько пар проводов.

Предложены варианты насосной системы и способ добычи текучих сред из пласта с использованием скважины. Система содержит вертикальную секцию с обсадной колонной, определяющей затрубное пространство, переходную секцию и горизонтальную секцию, и эксплуатационную колонну, имеющую вертикальную секцию и горизонтальную секцию.

Изобретение касается лопастного насоса с по меньшей мере одной насосной ступенью (14). Эта насосная ступень (14) имеет установленное без возможности поворота на валу (26) насоса рабочее колесо (18).

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности, а именно к способу глубоководной морской добычи полезных ископаемых. Система глубоководной морской добычи полезных ископаемых содержит технологическую платформу для переработки вещества, линию райзера для создания в ней направленного вверх потока извлеченного вещества со дна водного объекта на технологическую платформу, обратную трубу для создания в ней обратного потока смеси морской воды и не представляющей ценности части вещества, проходящего с технологической платформы в направлении ко дну водного объекта, и систему регулирования расхода глубоководной морской добычи полезных ископаемых.

Изобретение относится к морским подводным энергетическим модулям на основе автономных источников энергии для энергообеспечения подводных добычных комплексов. Подводный энергетический модуль содержит прочный корпус в виде цилиндрической оболочки со сферическими окончаниями, подкрепленной кольцевыми ребрами жесткости, энергетическое оборудование, включающее оборудование энергогенерации и оборудование энергораспределения и закреплен на подводном фундаментном основании посредством соединительного устройства.

Подводная скважинная гидравлическая система для работы под водой в водном объекте включает в себя электрическую машину и гидравлическую часть. Электрическая машина содержит ротор и статор, расположенные в первом кожухе в заданных условиях эксплуатации.

Изобретение относится к охране окружающей среды и предназначено для сбора нефти и нефтепродуктов, вытекающих из подводных аварийных скважин, трещин в морском дне, трубопроводов, затонувших судов и локализации нефтепродуктов на поверхности воды.

Группа изобретений относится к подводным сооружениям и предназначена для подводного освоения газоконденсатных месторождений и сжижения природного газа в акваториях Северного Ледовитого океана, которые длительное время или постоянно покрыты трудно проходимыми для арктических ледоколов ледовыми полями.

Изобретение относится, в общем, к манифольдам гидравлических коробок насосов и, конкретнее, к модульным гидравлическим коробкам насосов высокого давления с несколькими камерами.

Изобретение относится к охране окружающей среды при технической эксплуатации нефтяных подводных источников, например из скважин нефти и нефтепродуктов для локализации нефтяных утечек на открытых акваториях морей.

Изобретение относится к разработке месторождений углеводородов и может быть применено для добычи природного газа в открытом море. Способ включает тепловое воздействие на газогидратную залежь с последующим сбором газа куполообразным сборником и передачей его в аккумулирующие емкости.

Изобретение относится к морским транспортным операциям. Предложен способ транспортировки углеводородов из донных месторождений морей и океанов, включающий изготовление одного или нескольких отдельных полых корпусов, которые располагают последовательно и выполняют транспортировку посредством гребных винтов с приводами из порта приема углеводородов в места расположения месторождения, где полые корпуса заполняют углеводородами и транспортируют их в порт приема, при этом в порту приема углеводородов и в местах расположения месторождения отдельные полые корпуса временно фиксируют на вертикальных ферромагнитных опорах, которые закреплены в донной поверхности порта и донной поверхности месторождения, посредством электромагнитов, которые зафиксированы в нижней части полых корпусов, в которых в верхней части закреплен один или несколько электромагнитных клапанов для удаления либо углеводородов, либо воздуха из внутренней части полых корпусов, а в нижней части выполнено одно или несколько отверстий для подачи внутрь полых корпусов либо забортной воды, либо воздуха.

Группа изобретений относится к подводной добыче углеводородов, в частности к системам для соединения основного промыслового объекта и подводных скважин. Система содержит: основной промысловый объект, множество подводных скважин, соединенных последовательно посредством множества углеводородных трубопроводов с основным промысловым объектом, множество подводных шлангокабелей для передачи электроэнергии, передачи данных, гидравлической текучей среды и рабочих текучих сред на подводную скважину, подводную трубопроводную сеть текучей среды, соединенную с каждой подводной скважиной, сеть электроснабжения и сеть передачи данных для передачи электроэнергии постоянного тока и данных, оперативно соединенные с каждой подводной скважиной для снабжения каждой подводной скважины службами электроснабжения и передачи данных.

Изобретение относится к нанотехнологиям в области противопожарной техники. Способ вихревого порошкового тушения горящих фонтанов на газовых, нефтяных и газонефтяных скважинах включает размещение на поверхности земли взрывчатого вещества в виде нескольких концентричных кольцевых зарядов по замкнутому контуру, охватывающему горящий факел скважины.

Группа изобретений относится к устройству и способу для отвода материала, фонтанирующего из морского дна. Устройство содержит внешний корпус и трубчатое направляющее устройство, имеющее продольное направление, боковую поверхность и несколько сегментов, которые могут приводиться в открытое положение и в закрытое положение. Причем боковая поверхность в закрытом положении сегментов замкнута, так что направляющее устройство обеспечивает протекание материала только в продольном направлении, и боковая поверхность в открытом положении сегментов имеет по меньшей мере одно отверстие. Технический результат заключается в повышении эффективности отвода фонтанирующего из морского дна материала. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 14 ил.

Наверх