BR102022016246A2 - SAND DISCHARGE METHOD FROM A SAND SEPARATOR AND AUTOMATED SAND SEPARATOR DISCHARGE SYSTEM - Google Patents

SAND DISCHARGE METHOD FROM A SAND SEPARATOR AND AUTOMATED SAND SEPARATOR DISCHARGE SYSTEM Download PDF

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BR102022016246A2
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Jason Leo Pitcher
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Batfer Investment Sa.
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
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    • B01D21/245Discharge mechanisms for the sediments
    • GPHYSICS
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    • G05D7/0605Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for solid materials

Abstract

Trata-se de um sistema para descarregar areia automaticamente a partir de um separador de areia. O sistema inclui uma primeira e uma segunda válvulas e uma válvula de estrangulamento disposta em uma linha de descarga de um separador de areia. Um transdutor de pressão mede pressão na linha entre a primeira e a segunda válvulas. Um controlador opera as válvulas para iniciar e terminar a sequência de descarga. Uma válvula de bloqueio de emergência é posicionada a montante do separador de areia e é operativa para desligar o sistema se a leitura de pressão pelo transdutor exceder uma quantidade predeterminada.

Figure 102022016246-8-abs
It is a system for automatically discharging sand from a sand separator. The system includes first and second valves and a throttling valve disposed in a sand separator discharge line. A pressure transducer measures pressure in the line between the first and second valves. A controller operates the valves to start and end the discharge sequence. An emergency shut-off valve is positioned upstream of the sand separator and is operative to shut down the system if the pressure reading by the transducer exceeds a predetermined amount.
Figure 102022016246-8-abs

Description

MÉTODO DE DESCARGA DE AREIA A PARTIR DE UM SEPARADOR DE AREIA E SISTEMA DE DESCARGA DE SEPARADOR DE AREIA AUTOMATIZADOSAND DISCHARGE METHOD FROM A SAND SEPARATOR AND AUTOMATED SAND SEPARATOR DISCHARGE SYSTEM REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOSCROSS-REFERENCE TO RELATED ORDERS

[001] Este pedido é uma continuação em parte do Pedido no U.S. 16/984.976, depositado em 4 de agosto de 2020, que, por sua vez, reivindica prioridade do Pedido no U.S. 63/002.040, depositado em 30 de março de 2020, cujas revelações são incorporadas ao presente documento a título de referência para todos os propósitos.[001] This application is a continuation in part of Application No. U.S. 16/984,976, filed on August 4, 2020, which, in turn, claims priority from Application No. U.S. 63/002,040, filed on March 30, 2020, the disclosures of which are incorporated herein by reference for all purposes.

CAMPO DA INVENÇÃO:FIELD OF THE INVENTION:

[002] A presente invenção refere-se a um sistema de descarga automatizado para um separador de areia posicionado a jusante de uma cabeça de poço de petróleo ou gás.[002] The present invention relates to an automated discharge system for a sand separator positioned downstream of an oil or gas wellhead.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION

[003] Os separadores de areia (também chamados separadoras de areia e coletores de areia) são frequentemente a primeira peça de equipamento a jusante de uma cabeça de poço de petróleo ou gás. Um separador de areia captura areia e sedimento a partir do fluxo de produção para proteger equipamento adicionalmente a jusante contra obstrução e erosão. Em um separador de areia típico, a areia e o sedimento são separados com o uso de defletores, placas ou chapas de colisão e gravidade. As placas/chapas mantêm a areia e o sedimento separados no fundo do recipiente, enquanto permitem que o gás e os líquidos fluam no topo. Os líquidos e o gás são carregados através de uma linha de saída superior para processamento a jusante adicional e a areia/o sedimento é periodicamente descarregado do fundo do separador.[003] Sand traps (also called sand traps and sand collectors) are often the first piece of equipment downstream of an oil or gas wellhead. A sand separator captures sand and silt from the production stream to further protect downstream equipment from clogging and erosion. In a typical sand separator, sand and sediment are separated using baffles, collision and gravity plates or plates. The plates/plates keep the sand and sediment separated at the bottom of the vessel, while allowing gas and liquids to flow at the top. Liquids and gas are carried through an upper outlet line for further downstream processing and sand/sediment is periodically discharged from the bottom of the separator.

SUMÁRIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION

[004] Em um aspecto, a presente invenção se refere a um sistema de descarga automatizado para um separador de areia.[004] In one aspect, the present invention relates to an automated discharge system for a sand separator.

[005] Em outro aspecto, a presente invenção se refere a um sistema de descarga de separador de areia que pode ser acionado por um comando remoto, em resposta a um sensor de nível de areia ou em uma programação automatizada.[005] In another aspect, the present invention relates to a sand separator discharge system that can be triggered by a remote command, in response to a sand level sensor or in an automated schedule.

[006] Em ainda outro aspecto, a presente invenção se refere a um sistema de descarga de separador de areia no qual a integridade das válvulas pode ser automaticamente verificada e, se a integridade da válvula tiver sido comprometida, desligar o sistema.[006] In yet another aspect, the present invention relates to a sand separator discharge system in which the integrity of the valves can be automatically checked and, if the integrity of the valve has been compromised, shut down the system.

[007] Esses recursos e vantagens, além de outros adicionais, da presente invenção se tornarão evidentes a partir da seguinte descrição detalhada, em que é feita referência às Figuras nos desenhos anexos.[007] These features and advantages, as well as additional ones, of the present invention will become apparent from the following detailed description, in which reference is made to the Figures in the accompanying drawings.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[008] A Figura 1 retrata uma modalidade do sistema da presente invenção.[008] Figure 1 depicts an embodiment of the system of the present invention.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDASDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED MODALITIES

[009] Como usado no presente documento, o termo “areia” se refere a areia, sedimento, ou outros particulados sólidos que são indesejáveis em um fluxo produzido a partir de uma cabeça de poço de petróleo ou gás. Será, desse modo, entendido que o termo “areia” não é limitado apenas à areia real.[009] As used herein, the term "sand" refers to sand, sediment, or other solid particulates that are undesirable in a stream produced from an oil or gas wellhead. It will thus be understood that the term "sand" is not limited to actual sand only.

[0010] A Figura 1 retrata uma modalidade do sistema da presente invenção. O sistema compreende um separador de areia S conectado a uma cabeça de poço W pela linha 10. O separador de areia S pode ser de qualquer tipo bem conhecido por àqueles versados na técnica. Como com a maior parte dos sistemas de separador de areia típicos, um fluxo da cabeça de poço W, entra no separador S em que a areia é separada do fluxo. As porções líquidas e gasosas mais leves do fluxo deixam o separador S suspenso por meio da linha 20 para processamento adicional. Uma pasta aquosa de areia, água, líquidos mais pesados, etc. é removida do fundo de separador S por meio da linha 30 e é enviada para um tanque de coleta de areia 32.[0010] Figure 1 depicts an embodiment of the system of the present invention. The system comprises a sand separator S connected to a wellhead W via line 10. The sand separator S may be of any type well known to those skilled in the art. As with most typical sand separator systems, a stream from the W wellhead enters the S separator where sand is separated from the stream. The lighter liquid and gaseous portions of the stream leave separator S suspended through line 20 for further processing. A watery paste of sand, water, heavier liquids, etc. is removed from the bottom of separator S through line 30 and is sent to a sand collection tank 32.

[0011] Os transdutores 40, 42 e 44 medem a pressão nas linhas 10, 20 e 30, respectivamente, e geram sinais indicativos da mesma. O propósito dos transdutores 40, 42 e 44 será explicado mais completamente posteriormente.[0011] The transducers 40, 42 and 44 measure the pressure in lines 10, 20 and 30, respectively, and generate signals indicative of the same. The purpose of transducers 40, 42 and 44 will be explained more fully later.

[0012] As válvulas 50 e 52 são posicionadas em qualquer lado do transdutor 44 em linha 30. Em uma modalidade preferida, a válvula de estrangulamento 54 está a jusante da válvula 52, mas a montante do tanque de coleta de areia 32. Será entendido que a presente invenção também pode trabalhar em sistemas que não empregam uma válvula de estrangulamento. Nas modalidades mostradas no presente documento, a válvula de estrangulamento 54 é projetada para ser completamente aberta ou completamente fechada e é o elemento de desgaste primário do sistema da presente invenção. Será observado que as válvulas 50 e 52 podem ser de qualquer tipo hidráulica ou pneumaticamente atuadas. Tais válvulas podem incluir, porém sem limitação, válvulas de tampão, válvulas esféricas, válvulas de gaveta, etc. Em uma modalidade preferida, as válvulas 50 e 52 são válvulas de tampão. A válvula de estrangulamento 54 também pode ser de qualquer tipo contanto que a mesma seja uma válvula de estrangulamento. Em uma modalidade preferida, a válvula de estrangulamento 54 é um hidraulicamente atuada, válvula de estrangulamento de retorno por mola, que falha em abrir.[0012] The valves 50 and 52 are positioned on either side of the transducer 44 in line 30. In a preferred embodiment, the throttling valve 54 is downstream of the valve 52, but upstream of the sand collection tank 32. It will be understood that the present invention can also work in systems that do not employ a throttling valve. In the embodiments shown herein, throttle valve 54 is designed to be fully open or fully closed and is the primary wear element of the system of the present invention. It will be appreciated that the valves 50 and 52 can be of any type hydraulically or pneumatically actuated. Such valves may include, but are not limited to, plug valves, ball valves, gate valves, etc. In a preferred embodiment, valves 50 and 52 are plug valves. Throttling valve 54 can also be of any type as long as it is a throttling valve. In a preferred embodiment, the choke valve 54 is a hydraulically actuated, spring-return choke valve, which fails to open.

[0013] O controlador 60 recebe dados dos transdutores 40, 42 e 44 e, desse modo, monitora a pressão de entrada de separador de areia S por meio de transdutor 40, pressão de saída por meio do transdutor 42, e a pressão entre as válvulas 50 e 52 por meio do transdutor 44. É importante garantir que a integridade de pressão seja mantida na linha 30. Isso é alcançado monitorando-se a linha entre as válvulas 50 e 52.[0013] The controller 60 receives data from the transducers 40, 42 and 44 and, thus, monitors the inlet pressure of sand separator S through transducer 40, outlet pressure through transducer 42, and the pressure between the valves 50 and 52 through transducer 44. It is important to ensure that pressure integrity is maintained in line 30. This is achieved by monitoring the line between valves 50 and 52.

[0014] O controlador 60 é operativamente conectado às válvulas 50 e 52 e à válvula de estrangulamento 54. Em uma modalidade preferida, o controlador 60 é um controlador elétrico-hidráulico.[0014] The controller 60 is operatively connected to the valves 50 and 52 and to the throttling valve 54. In a preferred embodiment, the controller 60 is an electric-hydraulic controller.

[0015] As sequências de descarga de areia com o uso do sistema da presente invenção prosseguem como mostrado abaixo. Nessas modalidades, todas as válvulas que são controladas pelo controlador 60.[0015] The sand discharge sequences using the system of the present invention proceed as shown below. In these embodiments, all valves that are controlled by controller 60.

OPÇÃO 1 DE SEQUÊNCIA DE DESCARGA DE AREIASAND DISCHARGE SEQUENCE OPTION 1

[0016] - antes de descarregar areia do separador S, as válvulas 50, 52 e 54 são todas fechadas[0016] - before unloading sand from the S separator, valves 50, 52 and 54 are all closed

[0017] - verificar se a pressão no transdutor 44 é zero[0017] - check if the pressure in transducer 44 is zero

[0018] - abrir a válvula 50[0018] - open valve 50

[0019] - verificar a leitura de pressão do transdutor 44, que indica a pressão no separador[0019] - check the pressure reading of transducer 44, which indicates the pressure in the separator

[0020] - abrir a válvula 52[0020] - open valve 52

[0021] - abrir a válvula de estrangulamento 54 por uma quantidade predeterminada de tempo X[0021] - open throttling valve 54 for a predetermined amount of time X

[0022] - quando o tempo X tiver decorrido, terminar a sequência de descarga de areia[0022] - when X time has elapsed, finish the sand discharge sequence

OPÇÃO DE SEQUÊNCIA DE DESCARGA DE AREIA 2SAND DISCHARGE SEQUENCE OPTION 2

[0023] - antes de descarregar areia do separador S, as válvulas 50, 52 e 54 são todas fechadas[0023] - before discharging sand from the S separator, valves 50, 52 and 54 are all closed

[0024] - verificar se a pressão no transdutor 44 é zero[0024] - check if the pressure in transducer 44 is zero

[0025] - abrir a válvula 50[0025] - open valve 50

[0026] - verificar a leitura de pressão do transdutor 44, que indica a pressão no separador[0026] - check the pressure reading of transducer 44, which indicates the pressure in the separator

[0027] - abrir a válvula 52[0027] - open valve 52

[0028] - abrir a válvula de estrangulamento 54[0028] - open throttling valve 54

[0029] - monitorar a pressão no transdutor 40 e/ou no transdutor 44[0029] - monitor the pressure on transducer 40 and/or on transducer 44

[0030] - se o transdutor 40 ou 44 indicar uma queda em pressão, terminar a sequência de descarga de areia[0030] - if transducer 40 or 44 indicates a drop in pressure, end the sand discharge sequence

[0031] A terminação da sequência de descarga de areia é mostrada abaixo. Novamente, nessa modalidade, todas as válvulas são controladas pelo controlador 60.[0031] The termination of the sand discharge sequence is shown below. Again, in this mode, all valves are controlled by controller 60.

TERMINAÇÃO DE SEQUÊNCIA DE DESCARGA DE AREIATERMINATION OF SAND DISCHARGE SEQUENCE

[0032] - fechar a válvula de estrangulamento 54[0032] - close throttling valve 54

[0033] - fechar a válvula 50[0033] - close valve 50

[0034] - verificar a leitura de pressão do transdutor 44[0034] - check the pressure reading of the transducer 44

[0035] - se a leitura de pressão for zero, fechar a válvula 52[0035] - if the pressure reading is zero, close valve 52

[0036] - se a leitura de pressão não for zero, abrir a válvula de estrangulamento 54 novamente[0036] - if pressure reading is not zero, open throttling valve 54 again

[0037] - quando a leitura de pressão de transdutor 44 chegar a zero, fechar a válvula 52[0037] - when the pressure reading of transducer 44 reaches zero, close valve 52

[0038] - fechar a válvula de estrangulamento 54[0038] - close throttling valve 54

[0039] Na Opção 1 de Sequência de Descarga de Areia, a quantidade predeterminada de tempo X para a qual a válvula de estrangulamento 54 está aberta será determinada pelo operador ou outro funcionário, e terá como base o separador de areia particular para permitir tempo suficiente para descarregar suficientemente o separador de areia S no tanque de coleta de areia 32. É, de modo geral, desejável deixar alguma quantidade de areia no fundo do separador de areia S para garantir que os líquidos no separador de areia S não sejam também descarregados involuntariamente através da linha 30.[0039] In Sand Discharge Sequence Option 1, the predetermined amount of time X for which the throttling valve 54 is open will be determined by the operator or other employee, and will be based on the particular sand separator to allow enough time to sufficiently discharge the sand separator S into the sand collection tank 32. It is generally desirable to leave some amount of sand at the bottom of the sand separator S to ensure that liquids in the sand separator S are not also unintentionally discharged via line 30.

[0040] Na Opção 2 de Sequência de Descarga de Areia, a pressão na linha de entrada 10 e/ou a linha de descarga 30 é monitorada. Se toda a pasta aquosa pesada de areia tiver sido descarregada e o gás mais leve tiver começado a sair do separador de areia (conhecido como irrupção de gás), haverá uma queda em pressão nessas linhas. Essa queda de pressão indica que a sequência de descarga de areia deve ser terminada.[0040] In Sand Discharge Sequence Option 2, the pressure in the inlet line 10 and/or the discharge line 30 is monitored. If all of the heavy watery slurry of sand has been discharged and lighter gas has begun to exit the sand separator (known as a gas burst), there will be a drop in pressure in these lines. This pressure drop indicates that the sand discharge sequence must be terminated.

[0041] Será observado que a Opção 2 de Sequência de Descarga de Areia pode ser usada para calcular o tempo X predeterminado usado na Opção 1 de Sequência de Descarga de Areia. Com relação a isso, é iniciada uma sequência de descarga e a quantidade de tempo antes de uma irrupção de gás ocorrer pode ser determinada (tempo X). O controlador 60 pode, então, ser programado para terminar sequências de descarga de areia adicionais quando o tempo X tiver decorrido ou pouco antes. Isso ajudará a impedir a descarga de gás indesejada através da linha de separador de areia.[0041] It will be noted that Sandfall Sequence Option 2 can be used to calculate the predetermined X time used in Sandfall Sequence Option 1. In connection with this, a burst sequence is initiated and the amount of time before a gas burst occurs can be determined (time X). Controller 60 can then be programmed to terminate additional sand discharge sequences when time X has elapsed or shortly before. This will help prevent unwanted gas discharge through the sand separator line.

[0042] O sistema da presente invenção pode ser programado para iniciar a sequência de descarga em resposta a um temporizador (por exemplo, descarga a cada 240 minutos), um relógio (por exemplo, descarga às 17:00 horas todos os dias), ou um sensor de nível de areia operativamente conectado ao separador de areia S. A sequência de descarga também pode ser iniciada através de uma anulação manual.[0042] The system of the present invention can be programmed to start the discharge sequence in response to a timer (for example, discharge every 240 minutes), a clock (for example, discharge at 5:00 pm every day), or a sand level sensor operatively connected to sand separator S. The discharge sequence can also be started via a manual override.

[0043] A montante do separador de areia S está uma seção de ala que compreende uma válvula de bloqueio de emergência (ESD) 70 e uma de estrangulamento 72. Em uma modalidade preferida, a válvula de ESD 70 é uma válvula hidraulicamente atuada. O controlador 80 é conectado à válvula de ESD 70 e permite o controle remoto do poço e fornece um intertravamento de segurança para o separador de areia S. O transdutor 74 é conectado à cabeça de poço W e envia sinais para o controlador 80. No evento do transdutor 74 detectar pressão acima de um determinado limiar na cabeça de poço W, o controlador 80 ativará a válvula de ESD 70 para desligar o sistema. Os controladores 60 e 80 também estão em comunicação entre si. Se uma pressão diferencial que excede um limite predeterminado for detectada entre a linha de entrada 10 e a linha de saída 20. O controlador 60 enviará um sinal de desligamento para o controlador 80 que ativará a válvula de ESD 70 para desligar o sistema.[0043] Upstream of the sand separator S is a wing section comprising an emergency shutoff valve (ESD) 70 and a throttling valve 72. In a preferred embodiment, the ESD valve 70 is a hydraulically actuated valve. The controller 80 is connected to the ESD valve 70 and allows remote control of the well and provides a safety interlock for the sand separator S. The transducer 74 is connected to the wellhead W and sends signals to the controller 80. In the event If transducer 74 detects pressure above a certain threshold at wellhead W, controller 80 will activate ESD valve 70 to shut down the system. Controllers 60 and 80 are also in communication with each other. If a differential pressure exceeding a predetermined threshold is detected between the inlet line 10 and the outlet line 20, the controller 60 will send a shutdown signal to the controller 80 which will activate the ESD valve 70 to shut down the system.

[0044] Ademais, se a válvula 50 estiver fechada e a leitura de pressão pelo transdutor 44 não for zero após a evacuação para atmosfera e o fechamento da válvula 52, isso indica que a válvula 50 perdeu integridade de vedação e o sistema também é desligado pela válvula de ESD 70 para impedir falha de válvula 52.[0044] Furthermore, if valve 50 is closed and the pressure reading by transducer 44 is not zero after evacuating to atmosphere and closing valve 52, this indicates that valve 50 has lost sealing integrity and the system is also turned off by ESD valve 70 to prevent failure of valve 52.

[0045] Embora a Figura 1 retrate dois controladores separados, 60 e 80, será entendido que isso é apenas uma configuração possível e que o controle do sistema da presente invenção pode ser manuseado por um controlador único ou mais que dois controladores.[0045] Although Figure 1 depicts two separate controllers, 60 and 80, it will be understood that this is only one possible configuration and that the control of the system of the present invention can be handled by a single controller or more than two controllers.

[0046] Além de descarregar automaticamente a areia do separador de areia S, a presente invenção pode verificar automaticamente a integridade das válvulas 50 e/ou 52 automatizadas. A presente invenção emprega duas válvulas 50 e 52 automatizadas a jusante do separador de areia S com transdutor de pressão 44 entre as mesmas. Para verificar a integridade da válvula 52, o sistema prende pressão entre as válvulas 50 e 52 e abre o estrangulamento para pressão atmosférica. O sistema monitora a pressão entre as válvulas e se a mesma diminui, isso indica que a válvula 52 tem uma vedação comprometida, e o sistema ativa a válvula de ESD 70 a montante do separador de areia para impedir a liberação descontrolada de hidrocarbonetos através da linha de descarga 30. O sistema testa a integridade da válvula 50 ventilando-se o espaço entre as válvulas para atmosfera, então, vedando o espaço entre válvulas. A pressão é monitorada com o transdutor 44 quanto a um aumento na pressão. Se a pressão aumentar acima da pressão atmosférica, a integridade de vedação da válvula 50 é comprometida e, novamente, o sistema desliga a válvula 70 e, desse modo, a é fornecida para o separador S. Será entendido por aqueles versados na técnica que a integridade da válvula de estrangulamento 54 não é verificada devido ao fato de a válvula de estrangulamento 54 ser projetada para desgaste. O sistema da presente invenção pode ser programado para executar automaticamente verificações de integridade de válvula após uma variedade desejada de sequências de descarga de areia ou após uma quantidade específica de tempo. A verificação de integridade de válvula também pode ser iniciada por um operador a qualquer momento entre as verificações de integridade programadas.[0046] In addition to automatically discharging the sand from the sand separator S, the present invention can automatically check the integrity of the automated valves 50 and/or 52. The present invention employs two automated valves 50 and 52 downstream of sand separator S with pressure transducer 44 between them. To check the integrity of valve 52, the system traps pressure between valves 50 and 52 and opens the choke to atmospheric pressure. The system monitors the pressure between the valves and if it drops, this indicates that valve 52 has a compromised seal, and the system activates the ESD valve 70 upstream of the sand separator to prevent the uncontrolled release of hydrocarbons through the line. discharge port 30. The system tests the integrity of the valve 50 by venting the space between the valves to atmosphere, then sealing the space between the valves. Pressure is monitored with transducer 44 for an increase in pressure. If the pressure increases above atmospheric pressure, the sealing integrity of the valve 50 is compromised and, again, the system shuts down the valve 70 and thereby supply to the separator S. It will be understood by those skilled in the art that the throttling valve 54 integrity is not checked due to the throttling valve 54 being designed for wear. The system of the present invention can be programmed to automatically perform valve integrity checks after a desired variety of sand discharge sequences or after a specific amount of time. The Valve Integrity Check can also be initiated by an operator at any time between scheduled Integrity Checks.

[0047] O sistema da presente invenção fornece vantagens sobre a técnica anterior. Por exemplo, o sistema do documento no US 2014/0345727, incorporado ao presente documento a título de referência para todos os propósitos, usa uma válvula automatizada única a jusante da separadora de areia, e mede a pressão das linhas a montante e a jusante da separadora de areia. Se as pressões estiverem fora das faixas adequadas, um alarme é acionado. No entanto, a natureza exata do que acionou o alarme não pode ser determinada. Adicionalmente, o sistema do documento no US 2014/0345727 e outros que usam apenas uma válvula a jusante do separador não podem automaticamente verificar a integridade da válvula.[0047] The system of the present invention provides advantages over the prior art. For example, the system in document No. US 2014/0345727, incorporated herein by way of reference for all purposes, uses a single automated valve downstream of the sand separator, and measures the pressure of the lines upstream and downstream of the sand separator. If the pressures are outside the appropriate ranges, an alarm is triggered. However, the exact nature of what triggered the alarm cannot be determined. Additionally, the system of US 2014/0345727 and others that use only one valve downstream of the separator cannot automatically check the integrity of the valve.

[0048] O sistema da presente invenção, desse modo, automatiza o sistema de descarga de areia, reduz custos de manutenção verificando-se a integridade de vedação, e aprimora a segurança realizando-se os processos automaticamente e desligando-se automaticamente o sistema quando necessário.[0048] The system of the present invention, in this way, automates the sand discharge system, reduces maintenance costs by verifying the integrity of the seal, and improves safety by performing the processes automatically and automatically turning off the system when necessary.

[0049] Embora modalidades específicas da invenção tenham sido descritas no presente documento com alguns detalhes, isso foi feito exclusivamente para propósitos de explicação dos vários aspectos da invenção e não se destina a limitar o escopo da invenção, como definido nas reivindicações que se seguem. Aqueles versados na técnica entenderão que a modalidade mostrada e descrita é exemplificativa, e que várias outras substituições, alterações e modificações, que incluem, porém sem limitação, aquelas alternativas de projeto especificamente discutidas no presente documento, podem ser feitas na prática da invenção sem se afastar do seu escopo.[0049] While specific embodiments of the invention have been described herein in some detail, this has been done solely for purposes of explaining the various aspects of the invention and is not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims that follow. Those skilled in the art will understand that the embodiment shown and described is exemplary, and that various other substitutions, changes and modifications, which include, but are not limited to, those design alternatives specifically discussed herein, can be made in practicing the invention without depart from its scope.

Claims (7)

MÉTODO DE DESCARGA DE AREIA A PARTIR DE UM SEPARADOR DE AREIA, caracterizado por compreender: fornecer um separador de areia disposto a jusante de uma cabeça de poço, em que o dito separador de areia tem uma entrada para receber um fluxo de processos da dita cabeça de poço, uma saída de fluido para remover um fluxo de líquido e gás do dito separador de areia e uma saída de descarga de areia para remover areia do dito separador de areia; fornecer a primeira e a segunda válvulas posicionadas em uma linha da dita saída de descarga de areia; fornecer um primeiro transdutor de pressão conectado à dita linha de descarga de areia entre a dita primeira e a dita segunda válvulas, em que o dito transdutor de pressão é operativo para gerar um sinal indicativo de pressão entre a dita primeira e a dita segunda válvulas; fornecer um controlador operativamente conectado à dita primeira e à dita segunda válvulas, e o dito primeiro transdutor de pressão; iniciar a descarga de areia a partir do dito separador de areia; abrir a dita primeira válvula; abrir a dita segunda válvula; monitorar a pressão no dito primeiro transdutor; terminar a descarga da dita quando o dito primeiro transdutor indicar uma queda em pressão.METHOD OF DISCHARGE OF SAND FROM A SAND SEPARATOR, characterized in that it comprises: providing a sand separator arranged downstream of a wellhead, said sand separator having an inlet to receive a flow of processes from said head a well, a fluid outlet for removing a flow of liquid and gas from said sand separator and a sand discharge outlet for removing sand from said sand separator; providing first and second valves positioned in a line of said sand discharge outlet; providing a first pressure transducer connected to said sand discharge line between said first and said second valves, said pressure transducer being operative to generate a signal indicative of pressure between said first and said second valves; providing a controller operatively connected to said first and said second valves, and said first pressure transducer; initiating the discharge of sand from said sand separator; opening said first valve; opening said second valve; monitoring the pressure in said first transducer; terminating said discharge when said first transducer indicates a drop in pressure. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente: medir a quantidade de tempo decorrido entre o início da dita descarga de areia e a primeira indicação pelo dito primeiro transdutor de uma queda de pressão para determinar um tempo de irrupção de gás.METHOD according to claim 1 further comprising: measuring the amount of time elapsed between the start of said sand discharge and the first indication by said first transducer of a pressure drop to determine a gas breakthrough time. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por compreender adicionalmente: terminar a sequência de descarga de areia quando, ou antes de, o tempo de irrupção de gás tiver decorrido.METHOD, according to claim 2, characterized in that it additionally comprises: ending the sand discharge sequence when, or before, the gas eruption time has elapsed. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente: fornecer um segundo transdutor operativamente conectado à dita entrada e operativo para medir a pressão no dito fluxo de pressão.METHOD, according to claim 1, characterized in that it further comprises: providing a second transducer operatively connected to said inlet and operative to measure the pressure in said pressure flow. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por compreender adicionalmente: monitorar a pressão tanto do dito primeiro quanto do dito segundo transdutores e terminar a sequência de descarga de areia quando o dito primeiro ou o dito segundo transdutor indicar uma queda em pressão.METHOD, according to claim 4, further comprising: monitoring the pressure of both said first and said second transducers and terminating the sand discharge sequence when said first or said second transducer indicates a drop in pressure. MÉTODO, caracterizado por compreender: fornecer um separador de areia disposto a jusante de uma cabeça de poço, em que o dito separador de areia tem uma entrada para receber um fluxo de processos da dita cabeça de poço, uma saída de fluido para remover um fluxo de líquido e gás do dito separador de areia, uma saída de descarga de areia para remover areia do dito separador de areia; fornecer a primeira e a segunda válvulas posicionadas em uma linha de descarga da dita saída de descarga de areia; fornecer um primeiro transdutor de pressão conectado à dita linha de descarga de areia entre a dita primeira e a dita segunda válvulas, em que o dito transdutor é operativo para gerar um sinal indicativo de pressão entre a dita primeira e a dita segunda válvulas; um controlador operativamente conectado à dita primeira e à dita segunda válvulas, e o dito primeiro transdutor; iniciar a descarga de areia a partir do dito separador de areia; abrir a dita primeira válvula; abrir a dita segunda válvula; terminar a sequência de descarga de areia quando a dita quantidade predeterminada de tempo tiver decorrido; iniciar uma verificação de integridade de vedação de pelo menos uma dentre a dita primeira e a dita segunda válvulas.METHOD, characterized in that it comprises: providing a sand separator arranged downstream of a wellhead, said sand separator having an inlet for receiving a process flow from said wellhead, a fluid outlet for removing a flow of liquid and gas from said sand separator, a sand discharge outlet for removing sand from said sand separator; providing first and second valves positioned in a discharge line from said sand discharge outlet; providing a first pressure transducer connected to said sand discharge line between said first and said second valves, said transducer being operative to generate a signal indicative of pressure between said first and said second valves; a controller operatively connected to said first and said second valves, and said first transducer; initiating the discharge of sand from said sand separator; opening said first valve; opening said second valve; terminating the sand discharge sequence when said predetermined amount of time has elapsed; initiating a seal integrity check of at least one of said first and said second valves. SISTEMA DE DESCARGA DE SEPARADOR DE AREIA AUTOMATIZADO, caracterizado por compreender: um separador de areia disposto a jusante de uma cabeça de poço; uma entrada para receber um fluxo de processos da dita cabeça de poço; uma saída de fluido para remover um fluxo de líquido e gás do dito separador de areia; uma saída de descarga de areia para remover areia do dito separador de areia; primeira e segunda válvulas posicionadas em uma linha de descarga da dita saída de descarga de areia; um primeiro transdutor de pressão conectado à dita linha de descarga de areia entre a dita primeira e a dita segunda válvulas, em que o dito transdutor de pressão é operativo para gerar um sinal indicativo de pressão entre a dita primeira e a dita segunda válvulas; um controlador operativamente conectado à dita primeira e à dita segunda válvulas, e o dito primeiro transdutor, em que o dito controlador é programado para iniciar e terminar a descarga de areia a partir do dito separador de areia, e em que o dito controlador também é programado para periodicamente realizar verificações de integridade de vedação individuais de pelo menos uma dentre a dita primeira e a dita segunda válvulas.AUTOMATED SAND SEPARATOR DISCHARGE SYSTEM, characterized by comprising: a sand separator arranged downstream of a wellhead; an inlet for receiving a process stream from said wellhead; a fluid outlet for removing a flow of liquid and gas from said sand separator; a sand discharge outlet for removing sand from said sand separator; first and second valves positioned in a discharge line of said sand discharge outlet; a first pressure transducer connected to said sand discharge line between said first and said second valves, said pressure transducer being operative to generate a signal indicative of pressure between said first and said second valves; a controller operatively connected to said first and said second valves, and said first transducer, wherein said controller is programmed to start and stop discharging sand from said sand separator, and wherein said controller is also programmed to periodically perform individual seal integrity checks of at least one of said first and said second valves.
BR102022016246-8A 2021-12-09 2022-08-16 SAND DISCHARGE METHOD FROM A SAND SEPARATOR AND AUTOMATED SAND SEPARATOR DISCHARGE SYSTEM BR102022016246A2 (en)

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