[發明專利]柔性水下儲罐

有效

• 申請號: 201610057914.0
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105523305B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 段青靈;于廣峰;趙殿華
• 申請（專利權）人: 山東南海氣囊工程有限公司
• 主分類號: B65D88/74
• 分類號: B65D88/74;B65D88/78;B65D88/16;B65D90/08
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務所37218
• 代理人: 肖健

技術領域

本發明涉及一種適用于在水下存儲液體的柔性水下儲罐，特別適用于在海洋石油鉆采儲平臺模式下的一種獨立的石油存儲裝置。

背景技術

目前，實際上海上石油天然氣的開發生產設施面臨的技術難題很多，其中的一個難題是石油天然氣開采后的存儲問題。傳統的開采方式一般采用鋪設海底管道的方式將開采的石油天然氣輸送到用戶端或石油天然氣運輸的船舶上，隨著油田開發規模向小型化的勘探發展，一些在淺水或者海上油田遠離用戶端，而周邊沒有可依托的海底管道等基礎設施時，輸送成為嚴重的制約問題，大型船舶的吃水深度大，在淺水水域不能靠近油田，又由于油田的產量有限，鋪設管道的成本相對昂貴，這類油田的開發價值面臨更大的挑戰。在油田的鉆井平臺和采油平臺能夠很好的適應小油田的變化需求，而原油天然氣的存儲及運輸成為制約油田開發價值高低的關鍵因素。

在當前水下存儲技術中，水下儲罐的經驗中普遍采用的結構形式是建造水下鋼筋混凝土的結構的儲罐，向儲罐中裝卸原油，依靠鋼筋混凝土的體積和重量來平衡實現罐體的裝卸油產生的浮力差，采用的原理主要有兩種方式，一種是油水置換方式，另外一種是油氣置換方式，兩種置換原理都需要壓載艙來消除浮力差，儲油的空間效率利用率不高是共同的問題，前者方式中存在油和水直接接觸，存在接觸界面蒸發溶解問題，海水一定被油污染，當進行油水置換時，一定出現被污染的海上被排到海洋中的污染問題，這種方式已經在歐洲和美國被禁止使用，在我國也被明令禁止使用，雖然在油水分離界面有采用隔離裝置的，但普遍采用一種隔離的軟材料，如塑料或高分子塑料薄膜層等，厚度薄承受壓力很低，在使用中普遍存在在大型儲罐內安裝不方便，使用過程中存在嚴重的褶皺而導致的疲勞開裂問題，以及由壓力增大而導致的破裂的風險，不能避免油液泄露；在油氣置換方式中，還需要按照安裝壓力容器的方式設計儲罐，內部的惰性氣體占用的空間較大，在大型儲罐應用這種方式時，水下水壓大，管壁厚度需要設計很厚，罐體重量大，導致承載壓力低，存儲容量有限，不能實現大容量存儲，同樣也存在油氣污染排放問題，綜上所述，在水下實現大容量存儲石油天然氣技術有待進一步突破。

發明內容

為解決以上技術上的不足，本發明提供了一種可多次重復利用，顯著降低投資成本的柔性水下儲罐。

本發明是通過以下措施實現的：

本發明的一種柔性水下儲罐，其特征在于：包括中空的單元罐體，所述單元罐體包括柔性外殼，所述柔性外殼由內向外依次包括內膽層、骨架層和外保護層，單元罐體頂部設置有與單元罐體內部空腔相連通的進油管和出油管。

上述單元罐體外部套有金屬外殼，所述金屬外殼與單元罐體之間留有充水空腔，金屬外殼上設置有與充水空腔相連通的進水口和出水口。

上述單元罐體頂部設置有上法蘭盤，單元罐體底部設置有下法蘭盤，上法蘭盤與下法蘭盤之間連接有位于單元罐體內部中心的保護筒，所述保護筒的側壁上設置有通孔，保護筒內設置有加熱裝置。

上述加熱裝置包括從上到下螺旋盤繞在保護筒內的換熱水管，所述換熱水管的進熱水口和出冷水口從上法蘭盤穿出并分別連接有進熱水管和出冷水管。

上述單元罐體頂部的上法蘭盤上方通過螺栓固定有上固定法蘭盤，所述上固定法蘭盤上設置有匯總鋼管，若干單元罐體排布在一起并通過匯總鋼管相連接。

上述單元罐體底部的下法蘭盤下方通過螺栓固定有下固定法蘭盤，所述下固定法蘭盤上設置有工字梁，若干單元罐體排布在一起并通過工字梁相連接。

上述單元罐體的柔性外殼中內膽層采用耐油橡膠材質，骨架層采用橡膠作為基材，并且在基材內嵌入有由經緯編制的高分子材料網，外保護層采用橡膠材質，骨架層與外保護層之間設置有保溫層。

上述充水空腔內設置有油水質量檢測傳感器，所述油水質量檢測傳感器連接有油水分析儀，所述進水口設置有過濾器和單向閥，所述出水口設置有出水閥門。

上述單元罐體內設置有壓力傳感器和溫度傳感器，所述壓力傳感器和溫度傳感器信號連接有控制器。

上述金屬外殼的橫截面為正多邊形，若干金屬外殼并排組合在一起，并且相鄰兩個金屬外殼的外側壁之間相互連接。

本發明的有益效果是：本發明是以單元體的形式進行組合安裝的，采用隔離式油水置換方法實現水下儲油液功能，克服了油液污染問題，柔性罐體解決了海水壓載浮力差問題，橡膠柔性罐體能適應油液的腐蝕，并具有加熱和保溫功能，單元罐體可進行多個串并聯安裝實現單獨控制，具有多個防泄漏安全保護設計，在使用中不受海水深度的影響，可適用于各種油氣田，尤其在邊際油田開發中，可多次重復利用，顯著降低投資成本。

附圖說明