| Patentansprüche 1. Verfahren für das Fassen jenes Fluids (2), welches aus einer am Grund eines Gewässers befindlichen Quelle strömt, indem durch eine Rohrleitung (4) , welche aus einer über die Quelle gestülpte Glocke (3) herausführt, Fluid aus dem Innenraum der Glocke (3) abgesaugt wird, wobei durch die Rohrleitung (4) pro Zeiteinheit eine größere Menge Fluid abgesaugt wird, als aus der Quelle strömt, dadurch gekennzeichnet, dass Wasser aus dem die Glocke (3) umgebenden Gewässer durch eine Bohrung (5) , welche in der Wand der Glocke (5) angebracht ist und den Innenraum der Glocke mit dem umliegenden Gewässer verbindet, in die Glocke nachströmt. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das in der Glocke befindliche Fluid, welches aus Fluid (2) aus der Quelle und durch die Bohrung (5) nachströmendes Wasser zusammengesetzt ist, durch einen Rührer (6) gerührt wird. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rührer (6) Fluid zu einer im Innenraum der Glocke (3) befindlichen Öffnung einer Rohrleitung (4) drängt. 4. Vorrichtung für das Fassen jenes Fluids (2), welches aus einer am Grund eines Gewässers befindlichen Quelle strömt, wobei die Vorrichtung eine über die Quelle zu stülpende Glocke (3) aufweist, sowie eine oder mehrere Rohrleitungen (4) die im Innenraum der Glocke eine Öffnung aufweisen und aus dem Innenraum der Glocke herausführen, sowie eine oder mehrere Pumpen, mittels denen Fluid aus dem Innenraum der Glocke (3) durch die eine oder mehreren Rohrleitungen (4) hindurch aus der Glocke hinaus pumpbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Glocke (3) Bohrungen (5) aufweist, welche den Innenraum der Glocke mit dem umliegenden Gewässer verbinden und dass die eine oder mehreren Rohrleitungen (4) und die durch sie wirkenden einen oder mehreren Pumpen dazu ausgelegt sind, pro Zeiteinheit eine größere Menge Fluid aus der Glocke hinaus zu bewegen, als aus der Quelle strömt. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die einen oder mehreren Pumpen Saugpumpen sind, durch welche die einen oder mehreren Rohrleitungen (4) mit Unterdruck gegenüber dem im Innenraum der Glocke (3) herrschenden Druck beaufschlagbar sind. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dass im Innenraum der Glocke (3) ein oder mehrere Rührer (6) angebracht sind. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die einen oder mehreren Rührer (6) eine Pumpwirkung aufweisen, durch welche Fluid zu einer im Innenraum der Glocke (3) befindlichen Öffnung einer Rohrleitung (4) bewegbar ist. Vorrichtung nach einem der Anspruch 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere der Bohrungen (5) nahe am unteren Rand der Wand der Glocke (3) angebracht sind. |
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren für das Fassen jenes Fluids, welches aus einer am Grund eines Gewässers befindlichen Quelle strömt.
Die Erfindung ist insbesondere gut dazu anwendbar, um Rohöl, welches aus einem am Grund eines Meeres befindlichen Bohrloch ausströmt, aufzufangen.
Es sind sattsam Technologien bekannt und erfolgreich angewendet, dichte Ölfeider, welche sich unterhalb des Meeresgrundes befinden, zu erschließen, also anzubohren und Öl abzusaugen, ohne dass Öl in das umliegende Gewässer gelangt.
Sehr viel schwieriger ist es, Öl aus einer schon am Grund eines Gewässers sprudelnden Quelle so zu fassen, dass kein Öl in das umliegende Gewässer gelangt.
Die WO 8100875 AI zeigt eine Glocke für das Absaugen eines Fluids aus einer am Grund eines Gewässers ausströmenden Quelle. Damit die Glocke gut auf die Quelle absenkbar ist, ist ihre Wand mit vielen verschließbaren Öffnungen versehen, welche beim Absenken offen sind und erst für den bestimmungsgemäßen Betrieb, wenn die Glocke über die Quelle gestülpt am Untergrund aufliegt, verschlossen werden. Damit der Rand zur unteren Öffnung der Glocke durchwegs satt und damit dichtend am Untergrund aufliegt, ist die Randlinie aus geraden Teilstücken gebildet, entlang welcher antreibbare Spiralen, wie sie von Schneckenförderern her bekannt sind verlaufen. Beim Aufsetzen der Glocke werden diese Spiralen gedreht, sodass sie sich in den Untergrund eingraben. Die Glocke ist somit gut und dichtend über der Quelle aufsetzbar.
Die GB 2063776 A beschreibt ebenfalls eine Glocke für das Absaugen von Fluid, typischerweise Öl oder ein Öl -Gas-Gemisch, welches aus einer am Grund eines Gewässers liegenden Quelle ausströmt. Da sich Wasser mit dem ausströmenden Fluid vermischt sind schon in der Glocke Fließleiteinrichtungen, typischerweise geneigt angeordnete Bleche oder nicht angetriebene Rotorblätter vorgesehen, an welche das Fluidgemisch anströmt, und an welchen sich das Flu- idgemisch im Verlauf des Fließens daran entmischen soll. Wasser welches dabei von dem aus der Quelle strömenden Gemisch getrennt wird, wird durch eine durch ein Ventil verschließbare Leitung, welche durch die Wand der Glocke führt, wieder in das umliegende Gewässer abgelassen. Bestimmungsgemäß wird nur das aus der Quelle strömende Fluid einschließlich eines möglichst kleinen Anteils an Wasser durch eine Rohrleitung an die Gewässeroberfläche gefördert .
Beim Austritt des Fluids aus einer Quelle am Grund eines Gewässers kann es im Fluid zu Phasenumwandlungen von flüssig auf fest und/oder von gasförmig auf fest kommen, da es beim Austritt aus der Quelle zu einem Druckabfall und damit zu einer Expansion von Gasen und einer damit stattfindenden raschen Abkühlung kommen kann. Kritisch verstärkt kann dieser Effekt noch dadurch werden, dass die Temperatur des umliegenden Wassers deutlich niedriger sein kann, als die Temperatur des Untergrundes aus welchem die Quelle strömt. Durch die damit verbundene Eisbildung können Rohre und zugehörige Armaturenteile verstopft und auch beschädigt werden. Wenn das Fluid aus der Quelle mit hohem Druck und hohem Fluss (hoher Menge pro Zeiteinheit) strömt, - wie es nach dem Anbohren eines neuen Ölfeldes durchaus vorkommen kann - kann es mit den beschriebenen Vorrichtungen nahezu unmöglich sein, das Fluid geordnet zu fassen und abzutransportieren, sodass es sich nicht im umliegenden Gewässer ausbreitet.
Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit Hilfe derer es möglich ist, Fluid, welches aus einer am Grund eines Gewässers befindlichen Quelle strömt, so zu fassen, dass nichts von dem Fluid aus der Quelle in das umliegende Gewässer entweicht. Die Vorrichtung soll robuster funktionieren als die aus dem Stand der Technik dazu bekannten Vorrichtungen.
Mit dem Wort „Quelle" sind im Sinne dieses Textes ganz allgemein ein oder mehrere Löcher in einem Untergrund gemeint, aus denen ein Fluid strömt. Es können beispielsweise also auch Bohrlöcher damit gemeint sein, aus denen ein Rohrstumpf ragt, aus welchem ein Gemisch aus Schlamm, Rohöl und Gas ausströmt.
Zum Lösen der Aufgabe wird von einer Vorrichtung ausgegangen, welche als Glocke aufgebaut ist und mit ihrer unteren, offenen Fläche voran über die Quelle gestülpt wird und wobei die Hüllfläche der Glocke durch eine oder mehrere Rohrleitungen durchbrochen ist, durch welche Fluid aus dem Innenraum abgesaugt werden kann und durch weiterführende Rohrleitungen an die Oberfläche des Gewässers transportiert werden kann, ohne weiters mit dem Gewässer in Kontakt zu kommen.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Glocke mit weiteren Durchbrüchen zu versehen, welche den Innenraum der Glocke mit dem umliegenden Gewässer verbinden und aus der Glocke durch die besagten Rohrleitungen eine größere Menge Fluid pro Zeit abzusaugen, als aus der Quelle strömt.
Indem diese größere Menge abgesaugt wird, kommt es in der Glocke gegenüber dem umliegenden Gewässer zu einem Unterdruck und Wasser strömt in die Glocke hinein, anstatt Fluid aus der Quelle aus der Glocke heraus. Undichtigkeiten zwischen dem Innenraum der Glocke und dem umgebenden Gewässer haben damit keinen schädlichen Ein- fluss. Die Glocke braucht auch nur einer sehr geringen Druckdifferenz zwischen Innenraum und Umgebung standhalten und kann damit recht leicht aufgebaut sein.
In einer vorteilhaften Weiterentwicklung sind in der Glocke Rührer untergebracht, welche ein intensives Vermischen von Fluid aus der Quelle und einströmendem Gewässer bewirken. Durch dieses Vermischen und die Schervorgänge, die im sich bildenden Mischfluid durch das Rühren stattfinden, bleibt das Mischfluid jedenfalls gut fließfähig. Durch die intensive Mischung mit Wasser, kann die Abkühlung die durch Ausdehnung von gasförmigen Substanzen stattfindet klein gehalten werden, Festkörper die sich dennoch bilden sollten, sind nur kleine Partikel, die in Flüssigkeit mitschweben und die Fließfähigkeit des gebildeten Mischfluids nicht wesentlich stören.
Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung veranschaulicht:
Fig. 1: zeigt eine vertikale Schnittansicht durch eine beispielhafte erfindungsgemäße Vorrichtung an einem beispielhaften bestimmungsgemäßen Einsatzort.
Der Untergrund 1 gemäß Fig. 1 sei der Untergrund eines Gewässers, beispielsweise eines Meeres. Aus einem beschädigten Bohrloch in diesem Untergrund 1 strömt Fluid 2 aus dem Untergrund heraus, sodass das Bohrloch eine Quelle darstellt.
Eine Glocke 3, also ein Volumen, welches unten offen ist aber seitlich und oben im Wesentlichen durch eine Wand eingegrenzt ist, ist über diese Quelle gestülpt. Durch die Wand der Glocke ragen Rohrleitungen 4, durch welche aus dem Innenraum der Glocke Fluid abgesaugt wird und in weiterer Folge aus dem Bereich des Gewässers hinaus gepumpt werden kann.
Vorzugsweise nahe am unteren Rand der Wand der Glocke 3 sind Öff ¬ nungen 5 angebracht, welche den Innenraum der Glocke mit dem umliegenden Gewässer verbinden. Indem durch die Rohre 4 pro Zeiteinheit eine größere Menge Fluid abgesaugt wird, als aus der Quelle strömt, fließt Wasser durch die Öffnungen 5 in die Glocke 3 hinein und kein Fluid 2, welches aus der Quelle stammt, aus der Glocke hinaus. Je höher die Menge des durch die Leitungen 4 abgesaugten Fluids über der Menge des aus der Quelle strömenden Fluids gewählt wird, desto besser ist sichergestellt, dass durch tatsächlich kein Fluid außerhalb des Volumens der Glocke in das Gewässer gelangt.
Das Fluid 2, welches aus der Quelle strömt ist im Allgemeinen spezifisch leichter als das umliegende Wasser, sodass es dazu neigt, in der Glocke rasch aufzusteigen. Indem die Öffnungen 5 am unteren Rand der Glocke angebracht sind, wird damit die Gefahr verringert, dass Fluid beim Aufsteigen durch eine derartige Öffnung austritt .
Um Verklumpungseffekte der weiter oben beschriebenen Art zu vermeiden, sind Rührer 6, in der Glocke angebracht. Sie können beispielsweise rotierende Propeller aufweisen, welche neben der Rührwirkung auch eine leichte Förderwirkung in Richtung nach oben, auf die Rohre 4 zu haben, durch welche abgesaugt wird. Die Energieversorgung für Pumpen und Rührwerke kann durch Leitungen außerhalb der Glocke erfolgen. Die Rührer werden aktiv angetrieben, typischerweise durch einen Elektromotor oder einen Hydraulikmotor. Die Antriebsenergie wird dazu über Kabel bzw. Rohrleitungen von außerhalb des Gewässers zugeführt .