Подводная система перекачки криогенной текучей среды

Подводная система перекачки криогенной текучей среды

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системам и способам перекачки криогенных текучих сред между двумя местоположениями. Более конкретно, некоторые варианты осуществления изобретения относятся к системам и способам использования криогенных вертикальных трубопроводов и вращающихся соединений для перекачки криогенных текучих сред, включая сжиженный природный газ, из океанского судна во второе местоположение.

Предпосылки изобретения

Большие объемы природного газа (то есть, прежде всего, метана) расположены в отдаленных областях мира. Этот газ имеет существенную ценность, если его можно экономично транспортировать на рынок. Там, где газовые запасы расположены в приемлемой близости к рынку и ландшафт между этими двумя местоположениями это допускает, газ, в типичном случае, добывают и затем транспортируют на рынок по подводным и/или наземным трубопроводам. Однако, когда газ добывают в местах, где укладка трубопровода является неосуществимой или экономически невыгодной, должны использоваться другие способы для того, чтобы поставлять этот газ на рынок.

Обычно используемый способ для транспортировки газа без использования трубопровода включает сжижение газа на месте добычи газа или вблизи него и затем транспортировку сжиженного газа на рынок в специально разработанных резервуарах-хранилищах на борту транспортных судов. Природный газ охлаждают и сжимают до жидкого состояния для получения сжиженного газа ("сжиженного природного газа"). Сжиженный природный газ, в типичном случае, но не всегда, транспортируют, по существу, при атмосферном давлении и при температурах приблизительно -162°C (-260°F), таким образом, значительно увеличивая количество газа, который может храниться в определенном резервуаре-хранилище на транспортном судне. Как только судно для транспортировки сжиженного природного газа достигает его пункта предназначения, сжиженный природный газ, в типичном случае, перегружают в другие резервуары-хранилища, из которых сжиженный природный газ затем повторно испаряют, как необходимо, и транспортируют в газообразной форме конечным пользователям по трубопроводам или подобными средствами. Сжиженный природный газ представляет собой все более распространенную форму транспортировки газа для снабжения природным газом главных энергопотребляющих государств.

В настоящее время перекачка сжиженного природного газа из судов для перевозки сжиженного природного газа и в них в терминалах производится при помощи располагаемых рядом над водной поверхностью криогенных загрузочных рукавов ("жестких рукавов"), которые состоят из уравновешенных твердотрубных элементов, соединенных шарнирными соединениями. На конце загрузочного рукава расположен специальный соединитель с возможностью аварийного отсоединения. Этот соединитель сопрягается с фланцем на грузовом коллекторе судна для перевозки сжиженного природного газа, в типичном случае, расположенном вблизи середины судна для перевозки сжиженного природного газа. Когда судно для перевозки сжиженного природного газа должно быть пришвартовано бортом вдоль причала для получения возможности соединения загрузочного рукава с грузовым коллектором, средства для разгрузки/загрузки при швартовке бортом известны.

Для рейдовых причалов типична разгрузка вдоль борта над водной поверхностью. Морские варианты загрузочного рукава для сжиженного природного газа снабжают специальными шарнирными соединениями, усиленными элементами конструкции и специализированными концевыми соединителями с системами назначения, предназначенными для получения возможности соединения и последующей перекачки сжиженного природного газа на рейде. В этих случаях судно для перевозки сжиженного природного газа, в типичном случае, пришвартовывают вдоль причала терминала при помощи нейлоновых швартовых и привальных брусов для предотвращения разрушительного контакта между структурами причала и судном. Хотя есть технические и эксплуатационные аспекты, которые требуют дальнейшей оценки, разгрузка вдоль борта в море рассматривается как продолжение обычной технологии перекачки сжиженного природного газа.

В мягких и умеренных условиях окружающей среды разгрузка вдоль борта в море может обеспечивать приемлемое удобство в эксплуатации. Однако при увеличении жесткости окружающей среды время, когда происходит причаливание вдоль борта и разгрузка, уменьшается. Ограничивающие факторы включают натяжение швартовых судна для перевозки сжиженного природного газа и возможности буксира, а также ограничения возможностей загрузочного рукава.

В альтернативном варианте разработаны, лицензированы для работы и строятся системы для перекачки природного газа (в газообразном состоянии) через турели, вертикальные трубопроводы и подводные газопроводы. Примеры включают концепции Excelerate "Energy Bridge" и Leif Hoegh/Hamworthy's Ship Regasification Vessel (SRV). Согласно концепции Energy Bridge и SRV используют отсоединяемые турели. Дополнительную информацию об известном уровне техники можно обнаружить в патентах США № 5983931 (Ingebrigtsen и др.), № 5025860 (Mandrin), № 5878814 (Breivik и др.), № 6003603 (Breivik и др.), № 6517290 (Poldervaart), № 6546739 (Frimm и др.), WO 2004/080790 (Korsgaard), G.B. 2382809 (de Baan), WO93/24733, WO93/24732 (Breivik и др.), США 2002/174662 (Frimm и др.), США 5651708 (Borseth и др.), США 5697732 (Sigmundstad и др.), FR 2770484 (Doris Engineering), США 5305703 (Korsgaard и др.), WO 02/092423 (Ingenium AS; Fosso, Jan), США 5339760 (Korsgaard и др.) и США 5628657 (Breivik и др.).

Из-за увеличения спроса на сжиженный природный газ, заметного в последние годы, увеличенный акцент был сделан на эффективность стоимости, технологичности и регламента новых проектов перекачки сжиженного природного газа для уменьшения стоимости поставляемого газа. Усовершенствования эффективности стоимости, технологичности и регламента могут способствовать смягчению существенного коммерческого риска, соединенного с большими проектами перекачки сжиженного природного газа.

Сущность изобретения

Один вариант осуществления изобретения включает систему для транспортировки криогенной текучей среды между плавучим судном и вторым местоположением. Система включает первый криогенный вертикальный трубопровод, имеющий первый конец и второй конец, причем первый вертикальный трубопровод приспособлен для изменения вертикального расположения первого конца, второй конец первого вертикального трубопровода расположен в воде и с сообщением по текучей среде со вторым местоположением, при этом, по меньшей мере, часть первого вертикального трубопровода изолирована. Система также включает первый погружаемый в воду турельный соединитель, соединенный с первым концом первого вертикального трубопровода. Первый соединитель приспособлен для разъемного соединения с первым плавучим судном, расположенным на водном пространстве, таким образом, что криогенная текучая среда может иметь сообщение между первым судном и первым концом первого вертикального трубопровода, при этом первый соединитель заякорен на дне так, что вертикальное положение первого соединителя может быть изменено, и первый соединитель приспособлен для поворота первого судна вокруг первого соединителя на поверхности воды, когда первое судно соединено с первым соединителем.

Другой вариант осуществления изобретения включает систему для транспортировки криогенной текучей среды между плавучим судном и вторым местоположением. Система включает первый криогенный вертикальный трубопровод, имеющий первый конец и второй конец, причем первый вертикальный трубопровод приспособлен для изменения вертикального расположения первого конца, и второй конец первого вертикального трубопровода расположен в воде и с сообщением по текучей среде со вторым местоположением. Система также включает первый погружаемый турельный соединитель, соединенный с первым концом первого вертикального трубопровода и приспособленный для разъемного соединения с первым плавучим судном, находящимся на воде, таким образом, что криогенная текучая среда может перекачиваться между первым судном и первым концом первого вертикального трубопровода, при этом первый соединитель заякорен на дне таким образом, что вертикальное положение первого соединителя может изменяться, и первый соединитель приспособлен для поворота первого судна вокруг первого соединителя на поверхности воды, когда первое судно соединено с первым соединителем. Система также включает магистральный трубопровод для криогенной текучей среды, имеющий первый конец и второй конец, причем первый конец трубопровода сообщается по текучей среде со вторым концом первого вертикального трубопровода, второй конец трубопровода сообщается по текучей среде со вторым местоположением, при этом трубопровод, по меньшей мере, частично погружен в воду. Система также включает, по меньшей мере, изолированную часть первого вертикального трубопровода, по меньшей мере, изолированную часть трубопровода или обе изолированные части.

Еще один вариант осуществления изобретения включает способ транспортировки криогенной текучей среды между плавучим судном и вторым местоположением. Способ включает передачу криогенной текучей среды по трубопроводу для криогенной текучей среды между первым судном и вторым местоположением. Трубопровод для криогенной текучей среды включает первый криогенный вертикальный трубопровод, имеющий первый конец и второй конец, причем первый вертикальный трубопровод приспособлен для изменения вертикального расположения первого конца первого вертикального трубопровода, второй конец первого вертикального трубопровода расположен в воде и с сообщением по текучей среде со вторым местоположением и с изоляцией, по меньшей мере, части первого вертикального трубопровода. Трубопровод для криогенной текучей среды также включает первый погружаемый турельный соединитель, соединенный с первым концом первого вертикального трубопровода и приспособленный для разъемного соединения с первым судном, находящимся на воде, таким образом, что криогенную текучую среду можно перемещать между первым судном и первым концом первого вертикального трубопровода, при этом первый соединитель заякорен на дне под водой так, что вертикальное положение первого соединителя может быть изменено, и первый соединитель приспособлен для поворота первого судна вокруг первого соединителя на поверхности воды, когда первое судно соединено с первым соединителем.

Еще один вариант осуществления изобретения включает способ перекачки криогенной текучей среды между плавучим судном и вторым местоположением. Способ включает перемещение криогенной текучей среды по трубопроводу для перекачки криогенной текучей среды между первым судном и вторым местоположением. Трубопровод для криогенной текучей среды включает первый криогенный вертикальный трубопровод, имеющий первый конец и второй конец, и приспособлен для изменения вертикального расположения первого конца первого вертикального трубопровода, при этом второй конец первого вертикального трубопровода расположен в воде и с сообщением по текучей среде со вторым местоположением. Трубопровод для криогенной текучей среды также включает первый погружаемый турельный соединитель, соединенный с первым концом первого вертикального трубопровода и приспособленный для разъемного соединения с первым судном, расположенным на воде, таким образом, что криогенную текучую среду можно перекачивать между первым судном и первым концом первого вертикального трубопровода, при этом первый соединитель заякорен на дне под водой так, что вертикальное положение первого соединителя может быть изменено, и первый соединитель приспособлен для того, чтобы первое судно могло разворачиваться вокруг первого соединителя на поверхности воды, когда первое судно соединено с первым соединителем. Трубопровод для криогенной текучей среды также включает магистральный трубопровод для криогенной текучей среды, имеющий первый конец и второй конец, причем первый конец магистрального трубопровода сообщается по текучей среде со вторым концом первого вертикального трубопровода, при этом второй конец магистрального трубопровода сообщается по текучей среде со вторым местоположением, и магистральный трубопровод, по меньшей мере, частично погружен в воду. Трубопровод для криогенной текучей среды также включает, по меньшей мере, изолированную часть первого вертикального трубопровода, по меньшей мере, изолированную часть магистрального трубопровода или их обоих.

Еще один вариант осуществления изобретения включает способ транспортировки криогенной текучей среды между первым местоположением и плавучим судном, находящимся на воде. Способ включает соединение первого плавучего судна с первым погружаемым турельным соединителем. Первый соединитель приспособлен для разъемного соединения с первым плавучим судном таким образом, что криогенную текучую среду можно перекачивать между первым плавучим судном и первым соединителем, при этом первый соединитель заякорен на дне под водой таким образом, что можно изменять вертикальное положение первого соединителя, и первый соединитель приспособлен для того, чтобы первое плавучее судно могло разворачиваться вокруг первого соединителя на поверхности воды, когда первое плавучее судно соединено с первым соединителем. Способ также включает перекачку криогенной текучей среды между первым плавучим судном и первым соединителем. Способ также включает перекачку криогенной текучей среды между первым соединителем и первым криогенным вертикальным трубопроводом. Первый вертикальный трубопровод имеет первый конец и второй конец, причем первый конец первого вертикального трубопровода соединен с первым соединителем, а второй конец первого вертикального трубопровода расположен в воде и с сообщением по текучей среде со вторым местоположением, и первый вертикальный трубопровод приспособлен для изменения вертикального расположения первого конца первого вертикального трубопровода. Способ также включает перекачку криогенной текучей среды между первым вертикальным трубопроводом и магистральным трубопроводом для криогенной текучей среды, причем магистральный трубопровод имеет первый конец и второй конец, при этом первый конец магистрального трубопровода сообщается по текучей среде со вторым концом первого вертикального трубопровода, при этом второй конец магистрального трубопровода сообщается по текучей среде со вторым местоположением, и магистральный трубопровод, по меньшей мере, частично погружен в воду.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 изображает один вариант осуществления изобретения, включающий погружаемый криогенный турельный соединитель, погруженный в воду и отсоединенный от плавучего транспортного судна.

Фиг.2 - один вариант выполнения погружаемого криогенного турельного соединителя, соединенного с судном в отсеке судна.

Фиг.3 - альтернативный вариант выполнения погружаемого криогенного турельного соединителя, соединенного с судном в отсеке судна.

Фиг.4 - частичный вид одного варианта выполнения погружаемого криогенного турельного соединителя, расположенного в отсеке судна.

Фиг.5 - вид одного варианта осуществления изобретения, включающего погружаемую криогенную систему из турельного соединителя, вертикального трубопровода и магистрального трубопровода, используемую для обеспечения сообщения между плавучим транспортным судном и плавучей установкой для хранения и регазификации.

Фиг.6 - вид одного варианта осуществления изобретения, включающего погружаемую криогенную систему из турельного соединителя, вертикального трубопровода и магистрального трубопровода, используемую для обеспечения сообщения между плавучим транспортным судном и установкой, расположенной на дне.

Фиг.7 - вид одного варианта осуществления изобретения, включающего двойную погружаемую криогенную систему из турельного соединителя, вертикального трубопровода и магистрального трубопровода, используемую для обеспечения сообщения между плавучим транспортным судном и каркасом регазификационной платформы на стальных сваях.

Фиг.8 - вид одного варианта осуществления изобретения, включающего погружаемую криогенную систему из турельного соединителя, вертикального трубопровода и магистрального трубопровода, используемую для обеспечения сообщения между плавучим транспортным судном и береговым экспортным терминалом.

Фиг.9 - вид одного варианта осуществления изобретения, включающего погружаемую криогенную систему из турельного соединителя, вертикального трубопровода и магистрального трубопровода, используемую для обеспечения сообщения между двумя плавучими судами, и плавучие устройства для подвешивания трубопровода на средней глубине в воде.

Подробное описание изобретения

Далее приведено подробное описание изобретения. Каждый из прилагаемых пунктов формулы изобретения определяет отдельное изобретение, которое с точки зрения нарушения признано как включающее эквиваленты различным элементам или ограничениям, указанным в формуле изобретения. В зависимости от контекста все ссылки, приведенные ниже относительно "изобретения", могут в некоторых случаях относиться только к некоторым определенным вариантам осуществления изобретения. В других случаях будет понятно, что ссылки на "изобретение" будут относиться к предмету, указанному в одном или более, но не обязательно во всех, пунктах формулы изобретения. Несколько вариантов осуществления изобретения будут теперь описаны более подробно, включая определенные варианты осуществления изобретения, версии и примеры, но варианты осуществления изобретения не ограничены этими вариантами, версиями или примерами, которые включены сюда для того, чтобы дать возможность специалисту в данной области техники использовать варианты осуществления изобретения, когда информация, относящаяся к этому патенту, скомбинирована с доступной информацией и технологией. Используемые здесь различные термины определены ниже. Если объем термина, использованного в формуле изобретения, не определен ниже, ему следует давать наиболее широкую формулировку, данную специалистами в данной области техники и отраженную в выпущенных публикациях и выданных патентах.

Использованный здесь и в формуле изобретения термин "криогенный" означает температуру ниже -28,9°C (-20 °F). Термин "криогенный", используемый при ссылках на текучую среду, означает, что текучая среда находится при криогенной температуре. Термин "криогенный", используемый при ссылке на предмет или материал, означает, что предмет или материал пригоден для работы при криогенной температуре и/или пригоден для содержания криогенной текучей среды. Например, криогенный вертикальный трубопровод - это вертикальный трубопровод, который пригоден для содержания криогенной текучей среды.

Использованная здесь и в формуле изобретения фраза "криогенная текучая среда" означает жидкую, газовую, плотную фазу или их комбинации, которые находятся при криогенной температуре. Типичные криогенные текучие среды включают сжиженный природный газ, сжатый сжиженный природный газ, охлажденный сжиженный нефтяной газ, жидкий азот или любую другую текучую среду при криогенной температуре.

Используемый здесь и в формуле изобретения термин "оборудование" означает структуру, которая способна хранить и/или обрабатывать текучую среду. Обработка текучей среды включает, например, газификацию, регазификацию, испарение, сжижение и/или перекачку текучей среды.

Используемый здесь и в формуле изобретения термин "наземная конструкция" означает оборудование, которое расположено на суше. Типичные наземные конструкции включают наземные регазификационные установки, наземные резервуары хранения, импортные и/или экспортные терминалы и их комбинации.

Используемая здесь и в формуле изобретения фраза "плавучее судно" означает оборудование, которое плавает на поверхности воды. Термин "плавучее", используемый относительно судна, означает, что судно является плавучим в воде и может иметь такую осадку в воде, что часть судна находится ниже поверхности воды, в то время как, по меньшей мере, часть судна находится над поверхностью воды. Плавучее судно может быть пришвартовано, поставлено на якорь, динамически установлено и/или может свободно плавать в воде. Типичные плавучие суда включают суда, баржи, плавучие установки для хранения и регазификации, плавучие суда для перевозки сжиженного природного газа, плавучие импортные и/или экспортные терминалы, плавучие регазификационные платформы, плавучие платформы хранения и их комбинации.

Используемая здесь и в формуле изобретения фраза "плавучее судно для хранения криогенной текучей среды" означает плавучее судно, которое содержит средства хранения, способные содержать криогенную текучую среду. Типичные средства хранения включают сферические резервуары, мембранные резервуары, резервуары с пластинчатым каркасом, бетонные резервуары, композиционные резервуары и другие резервуары, пригодные для хранения криогенных текучих сред. Типичные плавучие суда для хранения криогенных текучих сред включают суда, баржи, плавучие установки для хранения и регазификации, плавучие суда для перевозки сжиженного природного газа, импортные и/или экспортные терминалы, плавучие платформы хранения и их комбинации.

Используемая здесь и в формуле изобретения фраза "плавучее судно хранения" означает плавучее судно, которое содержит средства хранения, способные содержать текучую среду. Типичные средства хранения включают сферические резервуары, мембранные резервуары, резервуары с пластинчатым каркасом, бетонные резервуары, композиционные резервуары и другие резервуары, пригодные для хранения криогенных текучих сред. Типичные плавучие суда для хранения криогенных текучих сред включают суда, баржи, плавучие установки для хранения и регазификации, плавучие суда для перевозки сжиженного природного газа, плавучие импортные и/или экспортные терминалы, плавучие платформы хранения и их комбинации.

Используемая здесь и в формуле изобретения фраза "плавучее транспортное судно" означает плавучее судно, которое способно самостоятельно двигаться или двигаться с содействием другого средства по поверхности воды. Слово "двигаться" относится к движению от одного местоположения до другого местоположения, которые находятся, по меньшей мере, на расстоянии 1 километра. Судно представляет собой пример самодвижущегося плавучего судна. Баржа представляет собой пример плавучего судна с содействием движению. Типичные плавучие транспортирующие суда включают суда, баржи и их комбинации.

Используемая здесь и в формуле изобретения фраза "конструкция, расположенная на дне", означает оборудование, которое поддерживается дном под водой. Вес конструкции, расположенной на дне, по меньшей мере, частично удерживается дном под водой. Части конструкций, расположенных на дне, могут быть расположены, например, над поверхностью воды, на поверхности воды или в комбинации этих вариантов. Типичные конструкции, расположенные на дне, включают расположенные на дне средства хранения и/или регазификации, расположенные на дне импортные и/или экспортные терминалы, конструкции с гравитационным фундаментом, средства, удерживаемые несущей оболочкой на стальных сваях и их комбинации.

Используемая здесь и в формуле изобретения фраза "трубопровод для текучей среды" означает трубопровод, способный создавать закрытый канал для потока текучей среды от одного местоположения до второго местоположения. Типичные трубопроводы для текучей среды включают трубы, вертикальные трубопроводы, шланги и их комбинации.

Используемый здесь и в формуле изобретения термин "вертикальный трубопровод" означает один или более трубопроводов для текучей среды, способных перемещать текучую среду между первым местоположением или местоположениями и вторым местоположением или местоположениями, причем первое и второе местоположение (местоположения) находятся на разной высоте по вертикали, и, по меньшей мере, одно из первого или второго местоположений находится в воде. Например, первое местоположение может быть около поверхности воды, и второе местоположение может находиться на глубине более 30 метров под поверхностью воды. Типичный вертикальный трубопровод представляет собой трубу или шланг, проходящий от дна под водой до уровня в пределах 20 метров выше или ниже поверхности воды.

Используемый здесь и в формуле изобретения термин "гибкий вертикальный трубопровод" означает вертикальный трубопровод, который имеет способность изменения формы для изменения вертикального расстояния между конечными точками вертикального трубопровода. Например, им может быть вертикальный трубопровод, состоящий из гибкого шланга или гибкой трубы, или вертикальный трубопровод, состоящий из жесткой трубы с шарнирно сочлененными соединениями для возможности изменения вертикального расстояния между первым концом вертикального трубопровода и вторым концом вертикального трубопровода.

Используемый здесь и в формуле изобретения термин "коллектор" означает устройство, имеющее одно или более входных отверстий и одно или более выходных отверстий, причем входное отверстие (отверстия) коллектора способно соединять один или более трубопроводов для текучей среды с одним или более выходных отверстий коллектора.

Используемая здесь и в формуле изобретения фраза "разветвительный коллектор" означает коллектор, имеющий одно или несколько входных отверстий и два или более выходными отверстиями, причем входное отверстие (отверстия) коллектора способно соединять один или более трубопроводов для текучей среды с двумя или более выходными отверстиями коллектора или два или более входных отверстий и один или несколько выходных отверстий, причем входное отверстие (отверстия) способно соединять один или несколько трубопроводов для текучей среды с одним или несколькими выходными отверстиями коллектора.

Используемая здесь и в формуле изобретения фраза "буй-указатель" означает буй, который плавает на поверхности воды и остается на ней. Буй-указатель соединен с погружаемым устройством и служит средством указания местоположения погружаемого устройства, когда погружаемое устройство погружено ниже поверхности воды.

Используемый здесь и в формуле изобретения термин "изолированный" означает или включение отдельного теплоизоляционного материала на объект или в него, или объект, устроенный так, что он будет действовать как теплоизоляционный материал. Теплоизоляционный материал определен как материал с теплопроводностью меньше 12 Вт/м·°C (7 Бте/час-фут-°F). Типичные изоляционные материалы включают минеральные волокна (такие как перлит), каучук, пенопласты (например, полиуретановые пены, поливинилхлоридные пены, пенополистиролы), стекловолокна, вакуумную и/или микропористую изоляцию, такую как аэрогель. Использованный выше термин "объект" относится к любому физическому объекту. Типичные объекты включают вертикальные трубопроводы, магистральные трубопроводы, трубопроводы для текучей среды. Типичные изолированные объекты включают конструкцию типа "труба в трубе" с любым из указанных выше изоляционных материалов в кольцевом пространстве между трубами, шланг, выполненный частично из проволоки из нержавеющей стали, полимерных пленок и полимерных тканей, полиуретановой пены и каучука, композитную трубу, выполненную из гофрированных элементов из нержавеющей стали, оплетки из полипропилена, изоляции и каучука.

Один вариант осуществления изобретения включает подводную систему перекачки сжиженного природного газа. Подводная система перекачки сжиженного природного газа включает отсоединяемую криогенную турель, систему криогенного вертикального трубопровода и, возможно, подводный магистральный криогенный трубопровод. Эта система может использоваться как элемент для доставки криогенных текучих сред, например сжиженного природного газа, через плавучие транспортные носители, например суда. Типичная цепочка поставки сжиженного природного газа состоит из добычи газа из подземных месторождений, обработки/очистки газа для удаления тяжелых углеводородов и нежелательных компонентов, таких как ртуть, сероводород и углекислый газ, обработки в установке для сжижения газа для охлаждения природного газа до жидкого состояния для хранения и транспортировки, поставки в экспортный терминал, например порт с причалами для судов для перевозки сжиженного природного газа, использования плавучих транспортов (например, судов) для перевозки сжиженного природного газа для транспортировки сжиженного природного газа от экспортного терминала до местоположения рынка и использования импортного терминала в местоположении рынка для приема сжиженного природного газа с плавучего судна для транспортировки сжиженного природного газа, хранения и испарения сжиженного природного газа для получения природного газа, который будет передан на рынок по трубопроводу. Также возможны другие модификации цепочки поставки сжиженного природного газа. Например, плавучие транспортные суда для транспортировки сжиженного природного газа могут быть оборудованы установками для сжижения или регазификации таким образом, чтобы импортные или экспортные терминалы или соединенные с ними средства не требовали наличия таких установок. Добыча газа может осуществляться на суше и/или в море. В случае добычи в море плавучее добывающее судно могло бы использоваться или отдельно, или в комбинации с отдельным или объединенным плавучим судном-хранилищем. При добыче в море можно также использовать отдельное или объединенное судно для сжижения. Также возможны другие модификации цепочки поставки сжиженного природного газа.

Некоторые варианты осуществления изобретения связаны прежде всего с импортным терминалом, как компонентом цепочки поставки, в то время как другие имеют применение в оборудовании экспортного терминала. Одна функция вариантов осуществления изобретения касается передачи сжиженного природного газа от (или к) плавучего судна для транспортировки сжиженного природного газа в местоположении терминала через криогенную отсоединяемую внутреннюю пассивную турельную систему через криогенный подводный вертикальный трубопровод в подводный криогенный трубопровод. Внутренняя турельная система представляет собой турель, которая полностью содержится в структуре корпуса плавучего судна или окружена ей таким образом, что сама турель не подвергается воздействию волн, когда она соединена с плавучим судном. Пассивная турельная система представляет собой турельную систему, которая позволяет плавучему судну свободно разворачиваться по ветру или поворачиваться под действием природных сил вокруг оси турели, не требуя содействия силовой установки плавучего судна или подруливающих устройств.

Один аспект некоторых вариантов осуществления изобретения состоит в том, что они обеспечивают перемещение сжиженного природного газа из терминала в плавучее судно для транспортировки сжиженного природного газа или из него в терминал или даже из одного плавучего судна для транспортировки сжиженного природного газа в другое плавучее судно для транспортировки сжиженного природного газа через криогенную подводную систему (вертикальный трубопровод и магистральный трубопровод). Для получения возможности перекачки сжиженного природного газа плавучим судном для транспортировки сжиженного природного газа с высокой работоспособностью и надежностью в замысел изобретения также включена отсоединяемая устанавливаемая на якорь криогенная турельная система. Это позволяет плавучему судну для транспортировки сжиженного природного газа стыковаться в открытом море, разворачиваться по ветру, волне и течению и оставаться соединенным в трудных условиях при передаче сжиженного природного газа.

Когда плавучее судно для транспортировки сжиженного природного газа не присоединено к отсоединяемой системе из турели, якорного крепления и вертикального трубопровода, турель, в типичном случае, подвешена ниже поверхности моря, например, она может быть в середине толщи воды или на дне моря. Таким образом, отсоединенная криогенная турель защищена от случайного столкновения с другими судами. С турелью может быть соединен втягиваемым линем поверхностный буй-указатель. Когда плавучее судно для транспортировки сжиженного природного газа прибывает на место, оно маневрирует над местоположением турели, подхватывает буй-указатель, перемещает несущий линь втягивающимся линем турели, прикрепленным в отсеке для турели в плавучем судне для транспортировки сжиженного природного газа, и при помощи лебедки или другой системы втягивает турель в отсек для турели. Когда турель полностью втянута, турель блокируется на месте и создается соединение для передачи сжиженного природного газа из трубопроводной системы судна для транспортировки сжиженного природного газа в каналы турели для сжиженного природного газа. Шарнирные соединения в судне или в турели позволяют перекачивать сжиженный природный газ из плавучего судна для транспортировки сжиженного природного газа в систему криогенного вертикального трубопровода или из нее, в то время как судно разворачивается под действием природных явлений вокруг геостационарной системы из турели, якорного средства и вертикального трубопровода. Когда оно пристыковано, плавучее судно для транспортировки сжиженного природного газа удерживается системой из турели и якорного средства, состоящей из турели и соединенных с ней якорных линий из тросов/цепей с якорями на морском дне. В альтернативном варианте, когда судно пришвартовано, удерживанию судна можно содействовать с использованием подруливающих устройств судна и силовой установки, включая, например, динамические системы позиционирования. Когда разгрузка (или загрузка) сжиженного природного газа закончена, турель отсоединяют от плавучего судна для транспортировки сжиженного природного газа, и она может погружаться в толщу воды. Плавучее судно для транспортировки сжиженного природного газа уходит для возвращения в экспортный порт, для приема очередного груза сжиженного природного газа, или, в альтернативном варианте, в импортный порт, для выгрузки груза, принятого в экспортном порту.

Две компании Advanced Production Loading (APL) и SOFEC, присоединившиеся к Федеральной комиссии по мореходству, разработали отсоединяемые турели для выгрузки добываемых углеводородов. Система APL известна как погружаемая турельная система погрузки и сначала использовалась Shell/Esso в начале 1990-х годов для постановки на якорь MV VINGA, который служил заменой Fulmar Floating Storage Unit (FSU) в Северном море. APL также выпускает версию системы погрузки с погружаемой турелью со способностью приспособления множества каналов для текучей среды для полной добычи продукции скважины, нагнетания воды, газлифта, подводного контроля и газового экспорта. Эта система известна как система добычи с погруженной турелью. Отсоединяемая турель компании SOFEC также является добывающей системой с множеством каналов для текучей среды и используется в плавучей системе нефтедобычи, хранения и выгрузки Terra Nova на Grand Banks. Однако для работы с криогенным материалом описанные выше система добычи с погруженной турелью и система погрузки с погруженной турелью вероятно требовали бы модификаций. Изменения включают: 1 криогенные каналы для текучей среды внутри буя турели, 2 соединения с криогенными вертикальными трубопроводами у основания буя турели, 3 криогенные соединители в верхней части буя турели, 4 криогенную систему шарнирных соединений в отсеке для турели в плавучем объекте или судне и 5 канал рециркуляции или U-образный канал в буе турели для того, чтобы вся криогенная линия оставалась холодной, когда она отсоединена, или их комбинации. Дополнительные буи турели для криогенных вариантов применения описаны в патенте США № 5983931 (Ingebrightsen и др.), который включен сюда посредством ссылки.

Подводная система перекачки сжиженного природного газа,