專利名稱：水下的油和氣體的收集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于從水下源收集油和氣體的裝置和方法，尤其但不專門用于對(duì)海底滲漏的油的收集和回收。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代的發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪機(jī)常用油、柴油或其它油衍生物來供能。另外，油衍生物也用作滑潤(rùn)劑并產(chǎn)生熱。因此，采油對(duì)我們的生活方式非常重要。油是發(fā)現(xiàn)于地殼中的凹地里的碳?xì)浠衔?，其一般被稱為原油。得到油是困難的，因?yàn)樗òl(fā)現(xiàn)這些還包含有氣體的凹地并從中抽取油而不使油由于壓力差完全涌出。由于油包括通過化學(xué)和機(jī)械過程需要用數(shù)千年時(shí)間產(chǎn)生的復(fù)合碳?xì)浠衔?，所以現(xiàn)存的貯藏處有效地是容易獲得油的唯一供給。因此，油是價(jià)值非常高的用品。含油的貯藏處可位于旱地之下或水下。潛水采油特別困難，因?yàn)檎麄€(gè)過程還會(huì)受到環(huán)境的限制。此外，采油過程中的泄漏對(duì)于海洋生態(tài)系統(tǒng)非常有害，因?yàn)橛突瘜W(xué)物對(duì)于海洋生物和鳥類是有毒的；另外，由于油具有高的粘性，如果海洋動(dòng)物和鳥類恰好位于泄漏地點(diǎn)，那么它們會(huì)被涂上油。目前，還沒有方法來保證控制或清理水下油泄漏。另外，現(xiàn)在的方法致力于限制或減輕環(huán)境損害，而不適于防止泄漏物質(zhì)的耗損，即，對(duì)油和氣體的收集和回收，還有限制或減輕環(huán)境損害。例如，海底油回收系統(tǒng)是已知的，其包括在使用中被放置在泄漏物之上以從泄漏井收集碳?xì)浠衔锏膭傂陨w體結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)包括與用于將泄漏的油泵送入水面上的船只的泵連接的線。然后通過額外的方法，收集的物質(zhì)可被分離。雖然該方法在淺水泄漏源是有效的，但是從用于深水的實(shí)踐角度來說，它是不適用的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明試圖提供一種水下油和氣體收集和回收系統(tǒng)，以防止在泄漏過程中破壞海洋環(huán)境并減少油的浪費(fèi)量，其在淺水和深水中均有效。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于從水下源收集油和氣體的裝置，包括由具有開口的氣囊限定的氣球式結(jié)構(gòu)，在操作中開口位于氣球式結(jié)構(gòu)的下側(cè)，該氣球式結(jié)構(gòu)包括:排氣孔，適用于將氣體從氣囊排出，和控制裝置，用于控制油的上部水平，該控制裝置具有適于控制從氣囊通過排氣孔的氣體的流動(dòng)的關(guān)閉閥，該閥通過閥關(guān)閉裝置可被關(guān)閉，該閥關(guān)閉裝置適于確定保留在氣囊中的氣體的最小容積并通過適于浮動(dòng)在油上的浮動(dòng)裝置可操作，其中，在使用中，氣球式結(jié)構(gòu)適于放置在源之上以從所述水下源收集油和氣體，并且還包括浮力裝置，其適于控制該結(jié)構(gòu)的浮力以便以控制的方式能夠上升至水面。氣囊優(yōu)選由撓性材料形成以使氣囊能夠?yàn)榱舜娣藕?或運(yùn)輸被皺縮或折疊。更優(yōu)選地，氣囊由壓力彈性材料形成以防止當(dāng)下沉入水中時(shí)氣囊皺縮。優(yōu)選地，浮力控制裝置適于允許氣體的流入以增加或減少氣球結(jié)構(gòu)的浮力。
在優(yōu)選實(shí)施例中，該裝置還包括適于將氣球結(jié)構(gòu)固定到導(dǎo)軌、錨或重物的引導(dǎo)線。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，開口包括至少一個(gè)剛性壓載環(huán)，其適于使所述開口保持打開并防止其皺縮。壓載環(huán)可以包括管子，其適于填充有壓縮氣體，其借此保持在基本上剛性的結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，用于控制氣體容積的控制裝置適于從源、獨(dú)立的儲(chǔ)存器或其組合接收氣體。在另一優(yōu)選實(shí)施例中，氣球式結(jié)構(gòu)還包括用于通過監(jiān)測(cè)氣球式結(jié)構(gòu)的浮力來確定油的預(yù)定容積是否已經(jīng)達(dá)到的裝置。另外，該裝置可以包括用于檢測(cè)海床或海面的接近程度的裝置。優(yōu)選地，該裝置還包括一個(gè)或多個(gè)位置控制單元，其適于控制氣體的釋放和供應(yīng)以使氣球結(jié)構(gòu)的浮出水面和/或位置處于被控制的方式。在優(yōu)選實(shí)施例中，該裝置包括一個(gè)或多個(gè)過濾器或篩子以過濾出殘余物。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該裝置包括與氣囊連接以從中移除油的管道。在另一個(gè)實(shí)施例中，該裝置包括油傳感器裝置以確定達(dá)到氣囊滿載油狀態(tài)的時(shí)間。優(yōu)選地，提供了一種適于包含多個(gè)所述裝置的潛水式船只，船只適用于下沉入水中并位于所述源之上，該潛水式船只是可操作的以使多個(gè)裝置能夠連續(xù)地位于所述源之上并填充油，船只適于返回表面以使油能被移走。根據(jù)本發(fā)明的第二個(gè)方面，提供了一種用于從水下源收集油和氣體的方法，包括步驟:提供由具有底部開口的氣囊限定的氣球式結(jié)構(gòu)，將氣球式結(jié)構(gòu)放置并固定在水下源之上，使得開口基本上位于源之上，允許油和氣體從源進(jìn)入氣球式結(jié)構(gòu)，允許油和氣體通過密度梯度而被分離，排出任何過剩氣體，允許浮動(dòng)裝置結(jié)合油位而上升，使得當(dāng)油到達(dá)預(yù)定水平時(shí)，浮動(dòng)裝置關(guān)閉閥以控制氣體容積，通過將至少一條線從氣球式結(jié)構(gòu)連接到船只或者通過以控制方式允許氣球式結(jié)構(gòu)浮出水面，抽取氣球式結(jié)構(gòu)內(nèi)的油。本發(fā)明具有優(yōu)于現(xiàn)有方法的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗愿鼮橛行腋鼮楹纤愕姆绞綄?duì)泄漏涌出的油和氣體進(jìn)行收集和回收，因而防止了對(duì)海洋環(huán)境不能挽回的或額外的損害，并防止了泄漏物質(zhì)的耗損。


現(xiàn)在參照下列附圖，對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。圖1是本發(fā)明系統(tǒng)的示意圖；圖2是氣球結(jié)構(gòu)的內(nèi)部設(shè)置的詳細(xì)示圖；圖3示出本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式參照?qǐng)D1，該系統(tǒng)包括由在其底部具有開口 18的氣囊形成的大致呈球形的氣球結(jié)構(gòu)。氣球結(jié)構(gòu)I具有控制裝置2，該控制裝置2包括用于通過利用其控制器浮體將剩余氣體排出的排氣孔23。氣球結(jié)構(gòu)I還包括適于防止氣球開口 18不慎關(guān)閉的一個(gè)或多個(gè)環(huán)17。氣球結(jié)構(gòu)I設(shè)置有位于氣球結(jié)構(gòu)I的外表面上的一個(gè)或多個(gè)位置控制單元9以控制氣球的精細(xì)運(yùn)動(dòng)和位置，該位置控制單元9通常包含氣體。氣球結(jié)構(gòu)I還設(shè)置有與其外表面11固定的引導(dǎo)線10和適于讓使用者能夠?qū)馇蚪Y(jié)構(gòu)I下沉和拉動(dòng)的提升裝置12。在使用中，氣球結(jié)構(gòu)I適于被放置在泄漏物13之上并通過引導(dǎo)線10固定到存放處或錨定裝置14?？蛇x擇地，引導(dǎo)線10連接到海床15上的錨定導(dǎo)軌和重物16。一旦氣球結(jié)構(gòu)I的開口 18被牢固地放置在源之上，油和氣體便通過開口 18涌入氣球結(jié)構(gòu)I中，該開口 18通過穩(wěn)定壓載環(huán)或環(huán)17保持在其半剛性打開配置。與存放處或錨定裝置14、導(dǎo)軌15和重物16連接的引導(dǎo)線10允許氣球結(jié)構(gòu)I在以控制方式浮出水面或以中性浮力?？吭诤４策吷现耙钥刂品绞竭M(jìn)行操作。如果氣球結(jié)構(gòu)I朝向水面上升，那么引導(dǎo)線10與存放處或錨定裝置14、導(dǎo)軌15和重物16完全分離，從而允許該結(jié)構(gòu)浮出水面。提升裝置在一個(gè)實(shí)施例中用于將氣球結(jié)構(gòu)朝向水面拉動(dòng)并引導(dǎo)，一旦其已被騰空便使其返回源。通過油的上升和氣體的下降，氣球結(jié)構(gòu)I通過壓載環(huán)或環(huán)17的重量保持水平，當(dāng)浮力變化時(shí)其允許氣球結(jié)構(gòu)I的穩(wěn)定上升或下降?，F(xiàn)參照?qǐng)D2，當(dāng)油和氣體進(jìn)入氣球結(jié)構(gòu)I時(shí),氣球結(jié)構(gòu)I內(nèi)的液體物質(zhì)通過密度而被分離；間隔的篩子或過濾器19，20，21用于過濾出固體。在三個(gè)預(yù)防性過濾器中，第一篩子19是最粗糙的而第三篩子21是最精細(xì)的。在使用中，氣體從油面限定的最高容量排出，油面的最高位置由浮體8和閥控制裝置確定。排氣孔23可被閥3關(guān)閉，閥3在安裝位置位于大致呈圓柱狀的空心引導(dǎo)柱4的上端，該引導(dǎo)柱4具有第一框架6，沿著第一框架6接合由第二框架7承載的多個(gè)間隔的輥?zhàn)?，該第二框架7包括承載輥?zhàn)拥闹尾亢瓦m于浮在獲取的油上并控制氣球結(jié)構(gòu)I的浮力的浮體8。當(dāng)用于所需浮力的所需容積的氣體出現(xiàn)時(shí)，浮體適于當(dāng)它上升在獲取的油上時(shí)接觸閥關(guān)閉元件以關(guān)閉閥。原油流動(dòng)而形成浮體8在其上浮動(dòng)的層；氣體容積和第三篩子21保護(hù)閥控制裝置和閥本身。由于密度梯度，水被隔離保持在油層下面。當(dāng)氣球式結(jié)構(gòu)已經(jīng)到達(dá)表示中性或優(yōu)選浮力的預(yù)定氣體容量時(shí)，油位控制裝置2內(nèi)的閥3被浮體8關(guān)閉；因此，氣體容積被控制以獲得所需的浮力和油位。另外，閥3包括用于控制在控制裝置2內(nèi)的氣體的流出和流入(獨(dú)立的，有關(guān)泄漏的或其組合)的裝置，使得可以控制氣球結(jié)構(gòu)相對(duì)于水面的上升和下降以及裝載。氣球結(jié)構(gòu)I由具有基本上在其頂點(diǎn)定中心的通道25的封裝的氣囊24形成；所述通道25限定排氣孔23。通道包括頂部26，該頂部包括排氣孔23和閥3。氣體容積限定氣球結(jié)構(gòu)I內(nèi)的第一橫截面，該第一橫截面包括大多數(shù)閥組件。閥3封裝在第一框架6中，該框架限定引導(dǎo)柱4。框架6包括適于與浮動(dòng)裝置8相互作用的至少一個(gè)基本水平的構(gòu)件29，浮動(dòng)裝置8與氣球結(jié)構(gòu)I內(nèi)的油容積一起上升，使得當(dāng)氣球結(jié)構(gòu)內(nèi)的油已到達(dá)預(yù)定水平時(shí)，控制裝置2內(nèi)的閥3被浮體8關(guān)閉；因此，氣體容積被控制以實(shí)現(xiàn)所需的油位。還有，浮動(dòng)裝置8可以是傾斜的、自潔的或兩者都包括。油繼續(xù)進(jìn)入氣囊直到它到達(dá)接近開口的位置，在此處通過正好位于開口之上的油存在傳感器產(chǎn)生氣囊滿載的信號(hào)。通過氣球結(jié)構(gòu)I內(nèi)積累的氣體的容積和油來控制油位和浮力以防從中噴出。另外，還可以使用傳感器。浮動(dòng)裝置8與引導(dǎo)柱4相互作用從而能關(guān)閉排氣閥3。引導(dǎo)柱4的外表面包括適于使用繩索、皮帶或其它中心引導(dǎo)裝置精確地引導(dǎo)浮體8的多個(gè)輥?zhàn)?。引導(dǎo)柱被封裝在第二框架7中，該框架大于第一框架6，使得第一框架6和第二框架7之間的空間可被至少部分地填充并允許浮體8的移動(dòng)。在本實(shí)施例中，第二框架7位于第一和第三篩子19，21之間，因而第二篩子20是間斷的以保護(hù)輥?zhàn)? ;然而，假如第一框架6延伸而包括通過閥進(jìn)行檢測(cè)的海床，第二框架7可被限制于第一和第二篩子19，20之間的空間或者甚至是第二和第三篩子20，21之間的空間。現(xiàn)參照?qǐng)D3，在一個(gè)實(shí)施例中，控制裝置2包括位于大致呈圓柱形的引導(dǎo)柱4內(nèi)的多個(gè)閥。在所示的例子中，控制裝置2包括兩個(gè)閥；第一閥為排氣閥27，第二閥為載荷閥
30。在使用中，氣球結(jié)構(gòu)最初停泊在海面，同時(shí)該結(jié)構(gòu)由惰性氣體保持浮在水面；氣囊24不包含油且排氣閥27處于其關(guān)閉位置。當(dāng)浮力控制元件位于海面上時(shí)，載荷閥30打開。氣體含量通過浮力控制元件28操作另一個(gè)閥29而保持。從高壓儲(chǔ)存器44獲得的惰性氣體處于降低的壓力。一旦水面操作員已經(jīng)檢查氣球結(jié)構(gòu)的狀態(tài)并證實(shí)該結(jié)構(gòu)是安全的，即，當(dāng)水面人員確認(rèn)船只是安全的而下降到海床進(jìn)行操作和填充時(shí)，閥29被切換到下沉位置。該操作將氣體供應(yīng)控制切換到浮力控制閥34，該浮力控制閥34具有調(diào)節(jié)器36以在普遍的海水鹽度和溫度下保持所需的浮力。浮力控制閥34將氣體從船只移走，使得它可以以控制方式以控制的速度下降。雖然氣囊具有中性浮力，但是重物16與船只附接，因而當(dāng)浮力控制元件28切換到下沉位置時(shí)，浮力控制閥34控制下降的速度。隨著船只下沉得更深，環(huán)境壓力上升并增加氣體以保持不變的容積。當(dāng)船只接近海床時(shí)，重物16 (優(yōu)選多重量擺錘重量元件16a的最低部)接觸海床且下降速度降低。隨著下降的減慢，擺錘重量元件16b，16c的剩余排序或更低的擺錘重量元件16a以降低的速度接觸海床。當(dāng)擺錘重量元件16a，16b，16c接觸海床時(shí)，控制裝置2接收信號(hào)，該信號(hào)顯示出船只正在接觸海床并已經(jīng)停止或?qū)⒑芸焱Ｖ瓜陆怠．?dāng)最后的擺錘重量元件16c碰撞海床時(shí)，氣體排出控制機(jī)構(gòu)啟動(dòng)；內(nèi)部的浮體閥34通過閥30的關(guān)閉而被隔離，因而使得在海床不起作用。船只通過手動(dòng)控制部32處于中性浮力狀態(tài)，該手動(dòng)控制部32適于允許定位在泄漏源之上或者在停靠模式下位于海床之上。另外，浮體37保持與重物16連接的擺錘線40在海床之上拉緊并維持與機(jī)構(gòu)2的可操作連接。重物38和39適于控制鏈條或纜繩40的張力。在上升氣體釋放過程中，重量元件41通過其水含量為氣體排出提供額外的負(fù)載。管線42的安裝用于保持各浮體元件內(nèi)的環(huán)境壓力并允許產(chǎn)生自排泄。排氣孔43適于允許氣體進(jìn)入和退出氣囊。該排氣孔43被安裝在氣囊的最上部從而處在氣體環(huán)境中以防止油或水干擾閥的運(yùn)行。高壓儲(chǔ)存器44、減壓器45和氣體供應(yīng)連接器46控制氣體供應(yīng)到氣囊的內(nèi)部。管子47適于允許如下所述的油卸載。當(dāng)船只最初下沉?xí)r，排氣孔48允許氣體被釋放。線48會(huì)指示內(nèi)部水位和海面49上油的騰空。設(shè)置杠桿和插銷50作為在海床操作過程中的預(yù)防措施。如上所述，一旦船只位于泄漏源之上，便開始填充操作。通常，油泄漏物會(huì)包括氣體和油。氣體在各種不同壓力和溫度水平下被釋放；特定的環(huán)境壓力將決定油的損耗成分。如果泄漏地點(diǎn)不深，那么作用在泄漏氣體上的壓力不高，可以借助管線收集氣體至水面。然而，當(dāng)環(huán)境壓力高或臨界時(shí)，氣體的釋放會(huì)很多。當(dāng)油和氣體進(jìn)入氣球式結(jié)構(gòu)時(shí)，該結(jié)構(gòu)內(nèi)的流體物質(zhì)通過密度而分離，并且通過過濾器19，20，21過濾出固體。油被保留而氣體被排入水或管子或其他氣體收集裝置31。當(dāng)氣球充滿時(shí)，浮力上升且排氣閥27通過與重物16附接的拉緊的擺錘線40而被啟動(dòng)并封堵隨后的氣體釋放。在氣體釋放之后，該結(jié)構(gòu)返回中性浮力。通過浮體35發(fā)出最后油裝滿的信號(hào)以停止氣體排出；這增加浮力而高于中性，結(jié)果，擺錘重量元件以與到達(dá)相反的順序提升。當(dāng)多重量擺錘單元16開始上升時(shí)，排氣閥27被牢固地鎖定；這用作通知水面操作員該結(jié)構(gòu)正在到達(dá)其最大容量并應(yīng)當(dāng)從源移開至水面或?？亢４仓系男盘?hào)。內(nèi)置重疊部或裙部確保在上升或轉(zhuǎn)換操作過程中收集的油不會(huì)泄漏回水中。一旦船只準(zhǔn)備好浮出水面，額外的氣體排氣孔可由超馳的控制部32短暫地打開；浮力變?yōu)檎掖簧仙?。?dāng)船只上升時(shí)，環(huán)境壓力下降且內(nèi)部氣體容積擴(kuò)大；結(jié)果，內(nèi)部油位和浮體35下降，進(jìn)而，排氣排氣孔27啟動(dòng)。當(dāng)氣體通過排氣閥27排出時(shí)，油位和浮體35會(huì)上升，所以，排氣閥27會(huì)關(guān)閉，上升將繼續(xù)。一旦船只到達(dá)水面，水面浮體控制閥29便可操作并重置閥30到打開位置，使得船只在卸載過程中穩(wěn)定。油的涌出或移走需要通過閥29的額外氣體輸入以維持浮力。在海床上，滿載的船只處于中性浮力并通過在操作過程中提起的重物16a，16b和16c錨定。為了提起重物，氣體被加入充滿的氣囊；結(jié)果，油/氣體表面下降而可能低于浮體35，該浮體35可以暫時(shí)地打開其閥27以通風(fēng)氣體排出裝置31而重物38鎖定閥27。來自垂直浮體臂33的插銷連接鏈50阻止該瞬時(shí)的發(fā)生而不阻止在上升過程中通過桶41中水團(tuán)的重疊，即，當(dāng)氣體膨脹且油/水位下降時(shí)；因此，允許閥27打開并排出剩余氣體。通過增加氣體控制部32和48 (排氣閥)來控制海床上空的船只。氣球結(jié)構(gòu)的氣囊通常由織物制成，但也可以由金屬、混凝土、樹脂、泡沫或撓性塑料材料制成。另外，控制裝置2可設(shè)置線，如果來自泄漏物的氣體不足以控制氣球結(jié)構(gòu)I的浮力，該線允許來自獨(dú)立的氣體儲(chǔ)存部的氣體對(duì)浮體充氣。另外，閥3包括用于控制在控制裝置2內(nèi)的氣體的流出和流入(獨(dú)立的，有關(guān)泄漏的或其組合)的裝置，使得可以控制氣球結(jié)構(gòu)相對(duì)于水面的上升和下降以及裝載。在操作中，在有目的修改的潛水式液化天然氣(LNG)油輪中可以包括多于一個(gè)的氣球結(jié)構(gòu)。潛水式船只適于包含多個(gè)所述裝置，船只適用于下沉并位于所述油源之上并可操作以使多個(gè)裝置連續(xù)位于所述源之上并填充油，船只適用于返回水面以使油能被移走。此外，當(dāng)氣球位于源之上時(shí)可抽取油，即，例如該結(jié)構(gòu)通過額外的線或兩條額外的線(一條用于油，一條用于氣體)可以與船只永久性地或半永久性地連接?？蛇x擇地，可以使用氣球直到它到達(dá)其容量，然后以控制方式移位并移動(dòng)至水面。一旦被騰空，氣球結(jié)構(gòu)I可被再次下沉以便以控制方式進(jìn)行重復(fù)地額外使用。還有，用于拖動(dòng)船只下降的主重量可與多重量擺錘分尚。另外，氣球結(jié)構(gòu)可設(shè)有同心環(huán)或構(gòu)架以增強(qiáng)氣囊。氣囊可以是可皺縮的、可折疊的或可壓縮的以能夠容易運(yùn)輸。雖然氣球被描述為球形的，但是它可以飛船的方式被拉長(zhǎng)，或者為其一端具有開口的雪茄狀。還有，重物可被固定或調(diào)節(jié)以便允許裝載不同的負(fù)載。此外，本文描述的裝置通過將適當(dāng)物體的可調(diào)節(jié)重物替換成目標(biāo)物體可適于允許對(duì)不同于油的物體從海床重提升至水面。該裝置還可以適于允許低產(chǎn)井油收回箱。另外，該裝置可被用作駕駛員的水下空氣以及休閑用天氣隔離物或其他水面目的。額外地，該裝置可被用作潛水工具。
權(quán)利要求
1.一種用于從水下源收集油和氣體的裝置，包括由具有開口的氣囊限定的氣球式結(jié)構(gòu)，在操作中開口位于氣球式結(jié)構(gòu)的下側(cè)，該氣球式結(jié)構(gòu)包括: 排氣孔，適于將氣體從氣囊排出，和 控制裝置，用于控制油的上部水平，該控制裝置具有適于控制從氣囊通過排氣孔的氣體的流動(dòng)的關(guān)閉閥，該閥通過閥關(guān)閉構(gòu)件可被關(guān)閉，該閥關(guān)閉構(gòu)件適于確定保留在氣囊中的氣體的最小容積并通過適于在油上浮動(dòng)的浮動(dòng)裝置可操作， 其中，在使用中，氣球式結(jié)構(gòu)適于放置在源之上以從所述水下源收集油和氣體，并且還包括浮力裝置，其適于 控制該結(jié)構(gòu)的浮力以便以控制方式能夠上升至水面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于收集油和氣體的裝置，其中浮力控制裝置適于允許氣體的流入以增加氣球結(jié)構(gòu)的浮力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于收集油和氣體的裝置，還包括適于將氣球結(jié)構(gòu)固定到導(dǎo)軌、錨或重物的引導(dǎo)線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的用于收集油和氣體的裝置，其中開口包括至少一個(gè)剛性環(huán)，其適于使所述開口保持打開并防止其皺縮。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于收集油和氣體的裝置，其中用于控制氣體容積的控制裝置適于從源、獨(dú)立的儲(chǔ)存器或其組合接收氣體。
6.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的用于收集油和氣體的裝置，其中壓載環(huán)包括管子，其適于填充壓縮氣體從而使壓載環(huán)維持在基本上剛性的結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的用于收集油和氣體的裝置，其中氣囊優(yōu)選由撓性材料形成以使氣囊能夠?yàn)榱舜娣藕?或運(yùn)輸能被皺縮或折疊。
8.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的用于收集油和氣體的裝置，其中氣球式結(jié)構(gòu)還包括用于通過監(jiān)測(cè)氣球式結(jié)構(gòu)的浮力確定油的預(yù)定容積是否已經(jīng)達(dá)到的裝置。
9.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的用于收集油和氣體的裝置，其中氣球式結(jié)構(gòu)還包括用于檢測(cè)海床或海面的接近程度的裝置。
10.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的用于收集油和氣體的裝置，還包括一個(gè)或多個(gè)位置控制單元，其適于排出氣體以使氣球結(jié)構(gòu)的浮出水面和/或位置處于被控制的方式。
11.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的用于收集油和氣體的裝置，還包括一個(gè)或多個(gè)過濾器或篩子以過濾出殘余物。
12.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的用于收集油和氣體的裝置，包括與所述氣囊連接以從中移除油的管道。
13.根據(jù)上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的用于收集油和氣體的裝置，包括油傳感器裝置以確定達(dá)到氣囊滿載油狀態(tài)的時(shí)間。
14.一種適于包含多個(gè)所述裝置的潛水式船只，該船只適于潛入水中并位于所述源之上，該潛水式船只是可操作的以使多個(gè)裝置能夠連續(xù)地位于所述源之上并填充油，船只適于返回表面以使油能被移走。
15.根據(jù)權(quán)利要求3至13中任一項(xiàng)所述的裝置，其中重物是可調(diào)節(jié)的和/或可交換的。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，還適于用作提升裝置。
17.一種用于從水下源收集油和氣體的方法，包括步驟: 提供由具有底部開口的氣囊限定的氣球式結(jié)構(gòu)，將氣球式結(jié)構(gòu)放置并固定在水下源之上，使得開口基本上位于源之上， 允許油和氣體從源頭進(jìn)入氣球式結(jié)構(gòu)， 允許油和氣體通過密度梯度而被分離， 排出任何過剩氣體， 允許浮動(dòng)裝置結(jié)合油位而上升，使得當(dāng)油到達(dá)預(yù)定水平時(shí)，浮動(dòng)裝置關(guān)閉閥以控制氣體容積， 通過將至少一條線從氣 球式結(jié)構(gòu)連接到船只或者通過以控制方式允許氣球式結(jié)構(gòu)浮出水面,抽取氣球式結(jié)構(gòu)內(nèi)的油。
全文摘要
一種用于從水下源收集油和氣體的裝置，包括由具有開口(18)的氣囊限定的氣球式結(jié)構(gòu)(1)，在操作中，開口位于氣球式結(jié)構(gòu)的下側(cè)，該氣球式結(jié)構(gòu)包括排氣孔(23)，適于將氣囊中的氣體排出，和控制裝置(2)，用于控制油的上部水平，其具有適于控制在氣囊中的通過排氣孔的氣體的流動(dòng)的關(guān)閉閥(3)，該閥通過閥關(guān)閉構(gòu)件可被關(guān)閉，該閥關(guān)閉構(gòu)件通過適于浮動(dòng)在油上的浮體(8)可操作以確定氣囊中的氣體的最小容積，其中，在使用中，氣球式結(jié)構(gòu)適于放置在源之上以從所述水下源收集油和氣體。氣球式結(jié)構(gòu)還包括浮力裝置(l0，12，14，16，17)，其適于控制該結(jié)構(gòu)的浮力以便以控制方式能夠上升至水面。氣囊可由撓性材料形成以使它能夠?yàn)榱舜娣藕?或運(yùn)輸被皺縮或折疊。
文檔編號(hào)E21B43/01GK103119221SQ201180039404
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月7日
發(fā)明者阿蘭·丹尼斯·柯克比 申請(qǐng)人:阿蘭·丹尼斯·柯克比