BRPI0110496B1 - método e sistema para separar uma mistura - Google Patents

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Paal J Nilsen
Erick A Wolff
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Abb Offshore Systems As
Abb Research Ltd
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Abstract

"método e sistema para separar uma mistura". a presente invenção se refere a um método e sistema para separar uma mistura, a qual compreende uma emulsão de óleo-água junto com gás. o sistema compreende um tanque separador (11) para separar óleo de água na emulsão e meios para separar gás da emulsão. os meios (7) para separar gás da emulsão são dispostos separadamente, a montante do tanque separador (11).

Description

"MÉTODO E SISTEMA PARA. SEPARAR UMA MISTURA".
Campo Técnico da Invenção A presente invenção se refere a um método de separação de uma mistura, no qual a mistura compreendendo uma emulsão de óleo-água junto com gás é conduzida para um tanque separador, para separação do óleo da água. A invenção também se refere a um sistema para separação de uma mistura que compreende uma emulsão de óleo-água junto com gás, compreendendo um tanque separador para separar o óleo da água na emulsão e meios para separar o gás da emulsão. A invenção é aplicável a todos os tipos de instalações de extração de petróleo, incluindo aquelas localizadas em terra, mas é particularmente aplicável em aplicações off-shore e em aplicações em que o petróleo é extraído de uma pluralidade de poços simultaneamente, e onde misturas de petróleo, água e gás dos poços individuais são captadas em uma linha comum, que compreende um ou mais tanques separadores para separação das emulsões de óleo-água por meio de sedimentação por gravidade.
Fundamentos da Invenção Os dispositivos que separam gases, líquidos e sólidos trabalham dentro de uma variedade de princípios. Nas aplicações de extração de petróleo, os separadores por gravidade são amplamente usados com a finalidade de separar o petróleo da água ou vice-versa e também de separar gás de emulsões contendo água extraída e óleo. Tais tipos de separadores por gravidade têm sido usados em instalações de petróleo bruto localizadas na terra, assim como em plataformas de produção off-shore, apesar de seus significativos custos de instalação associados, devido ao seu amplo espaço e requisitos de peso. A maioria dos sistemas de separação manipulam as correntes provenientes de poço, de diversos diferentes poços. Os poços são abafados sob uma pressão comum dentro de um manifold e as correntes de óleo, água e gás e sólidos extraídos dos poços são conduzidas através de uma tubulação ou linha comum para o separador. Para reduzir o ímpeto da corrente de gás/líquido do poço que chega ao separador, são montados, normalmente, dispositivos de admissão dentro do separador. Tradicionalmente, os dispositivos de admissão se apresentam como simples placas de borrifo ou conjunto de chicanas, muito embora, mais recentemente, novos ciclones de entrada tenham sido introduzidos para se beneficiar das altas forças de gravidade, para eliminação de espuma no separador. No entanto, tais ciclones de entrada podem criar uma emulsão bastante difícil de óleo e água, que, normalmente, pode ser impossível de separação no separador por gravidade. Além disso, são ainda previstos aumento do pe^, necessidade de maiores espaços e uma maior complexidade de tais separadores.
Recentemente, algumas companhias de petróleo proporcionam novos ' desafios para seus processos de separação. 0 fato de que alguns dos poços apresentam fluxo contínuo de petróleo e alguns outros apresentam fluxo contínuo de água, pode provocar complexas emulsões padrões. As gotas d'água podem capturar gotas de óleo que, por sua vez, podem capturar pequenas gotas drágua. Os diversos poços podem ser abafados diferentemente e, como resultado, ocorrem grandes variações nos tamanhos das gotas. Isso aumenta a complexidade da mistura que chega de gás-óleo-água. A fração de água para cada poço irá se modificar durante a produção, tipicamente de 0% de água a 90% de água. Consequentemente, o sistema de separação na admissão necessita ser flexível na manipulação dos diversos tipos de mistura. Entretanto, existem dificuldades na obtenção de sistemas de separação na admissão que sejam flexíveis e que não acrescentem um considerável peso e volume à disposição do separador.
Estado da Técnica Os separadores por gravidade com diferentes soluções para a construção da entrada do separador, são propostos pelo estado da técnica. Uma solução é incorporar um conjunto de múltiplos hidrociclones gás/liquido para separar um gás de uma emulsão óleo-água, dentro de um convencional separador por gravidade, tipo horizontal ou vertical. Esse modelo se aproveita da força centrífuga do hidrociclone e da gravidade como em um separador convencional. A maioria da separação básica de gás de líquido será feita pelo hidrociclone e o foco principal tem sido a redução de espuma no fluxo de entrada. Entretanto, a emulsão óleo-água deve ser negativamente afetada pelo modo indicado acima, isto é, se torna mais complexa e difícil de separar por meio de sedimentação por gravidade no tanque separador. 0 documento de patente U.S. No. 4.617.031 divulga um aparelho para separação de misturas de fases múltiplas de gás e óleo de liquides, tais como fluidos de produção de petróleo. 0 aparelho inclui um separador centrifugo de gás/liquido disposto internamente em um separador por gravidade. 0 dispositivo funciona através da separação inicial do gás do óleo, mediante centrifugação no separador cônico, em seguida, permitindo ao líquido restante se separar posteriormente por gravidade na área de retenção do separador por gravidade. Especiais dispositivos desembaçadores e um coletor de areia são também dispostos dentro do separador para manipulação do gás e da areia que foi separada da emulsão óleo-água. 0 documento de patente WO 99/25454 divulga um convencional separador por gravidade, compreendendo um vaso de separação incorporando um conjunto de admissão, através do qual um fluxo de produção proveniente do poço é introduzido dentro do vaso. 0 fluxo de produção contém uma mistura de gás, óleo e água, que pode ser separado sob gravidade no vaso em camadas verticalmente distintas de gás, óleo e água. 0 conjunto de admissão inclui um separador de ciclone gás/líquido para separação do fluxo de produção nas fases de gás e líquido. É conhecido que o uso de tal conjunto de admissão de ciclone melhora a eficiência de um separador por gravidade mediante uma prévia separação de uma proporção de uma fase de gás e mediante minimização de espuma do fluxo de admissão, que de outro modo poderia ocorrer.
Entretanto, um separador centrifugo tipo ciclone gás/líquido, conforme descrito acima, requer um considerável espaço dentro do separador por gravidade, dessa forma, contribuindo para uma grande e pesada disposição de separador por gravidade. A emulsão óleo-água deve também ser negativamente afetada pelo tratamento que a mesma é submetida no separador centrífugo, de modo que sua complexidade é aumentada e se torna difícil a separação por meio de sedimentação por gravidade no dito separador por gravidade. Outra desvantagem é que o gás separado pelo ciclone centrífugo de gás/líquido pode ocupar um volume relativamente grande no separador por gravidade, levando a um volume de separação correspondentemente diminuído de óleo/água, que irá resultar em uma grande e pesada disposição de separador por gravidade ou um regime de produção relativamente menor de óleo. Diante desse ponto-de-vista, a disposição de separador por gravidade também parece ser menos flexível.
Objetivo da Invenção Constitui um objetivo da invenção proporcionar um método e um sistema que promovam o projeto de um pequeno, leve e eficiente separador por gravidade, para separação de um óleo de água em uma emulsão óleo-água. A invenção também apresenta um método e um sistema, por meio do qual diferentes componentes extraídos de um ou mais poços são eficientemente separados em suas fases, de tal modo que um controle global do sistema de separação é facilitado, com ótima flexibilidade.
Resumo da Invenção 0 objetivo da invenção é alcançado por meio do método inicialmente definido, que é caracterizado pelo fato de que pelo menos uma parte substancial de gás é separada da mistura ou, mais precisamente, da emulsão óleo-água, antes da emulsão ser introduzida dentro do tanque separador. A emulsão pode, depois, ser ainda facilmente tratada, antes de ser introduzida dentro do separador, com a finalidade de tornar mais fácil separar através da separação por gravidade.
De acordo com uma modalidade preferida, o gás, que foi separado da emulsão óleo-água, é conduzido separadamente para o tanque separador, sendo submetido a uma operação de desespumação, antes de ser introduzido dentro do separador e/ou um compressor, preferencialmente através de um depurador. Portanto, nenhum ou apenas pequenos desespumadores são necessários dentro do separador. A operação de desespumação preferencialmente inclui a submissão do gás ao ultra-som, com a finalidade de fracionar a espuma dentro de seus componentes individuais, que são o gás e o líquido, respectivamente. A emulsão da qual o gás foi separado é preferencialmente submetida a uma operação de coalescência, antes de ser introduzida dentro do tanque separador. Através de tal operação, o tamanho da gota da fase dispersa na emulsão é aumentado. Dessa forma, é promovida uma subsequente separação por gravidade da emulsão no tanque separador.
Preferencialmente, a emulsão da qual o gás foi separado, é introduzida dentro do tanque separador através de um ciclone de separação líquido/líquido, para separação posterior das fases da emulsão. Tal ciclone é preferencialmente disposto na entrada, dentro do separador.
Assim, a emulsão que deve se tornar mais complexa devido ser extraída de diferentes poços e ser submetida ao tratamento em um separador anterior de gás/líquido, é pré-tratada, para se tornar mais facilmente separada por meio da separação por gravidade no separador. 0 separador é preferencialmente um separador por gravidade.
Normalmente, as partículas sólidas, como areia, estão presentes junto com o gás e o liquido na emulsão. Preferencialmente, pelo menos uma parte substancial da areia extraída é separada da emulsão antes desta ser introduzida no tanque separador. Assim, a necessidade de um grande coletor de areia na base do tanque separador é reduzida. O número de borrifadores (sprinklers) e saídas de partículas de areia no coletor de areia pode ser acentuadamente reduzido e o coletor de areia não precisa ser esvaziado com tanta freqüência, como seria de outro modo necessário. 0 objetivo da invenção é também alcançado por meio do sistema inicialmente definido, que é caracterizado pelo fato de serem dispostos separadamente meios para separação de gás da emulsão óleo-água, a montante do tanque separador. 0 termo a montante é referido como a montante, com referência à direção do fluxo da emulsão, que circula do poço ou dos poços para o tanque separador em um ou mais tubos ou condutos dedicados. 0 sistema da invenção compreende um conduto para conduzir separadamente o gás separado do meio de separação de gás para o tanque separador. Assim, será possível pré-aquecer o gás, antes do mesmo ser introduzido dentro do tanque separador. Preferencialmente, o sistema compreende um desespumante para remoção de espuma do gás, antes do mesmo ser introduzido dentro do tanque separador. 0 desespumante é disposto para fracionar a espuma em gás e liquido. A linha de gás separada também torna possível controlar precisamente a quantidade de gás conduzida para o tanque separador. Isso permite um volume de gás reduzido no tanque separador com um aumento de volume de separação óleo/água.
De acordo com uma modalidade preferida da invenção, o sistema compreende meios para separar partículas de areia da emulsão óleo-água extraída. 0 dispositivo de separação de partículas de areia é disposto a montante do tanque separador, na linha do fluxo da emulsão, a fim de remover as partículas de areia da emulsão ou líquido, antes deste último ser introduzido dentro do tanque separador. Dessa forma, a necessidade de um grande coletor de areia na base do tanque separador é reduzida. Muito embora algum tipo de coletor de areia ainda possa ser necessário, o mesmo não necessita ser tão potente como antes. 0 número de borrifadores e saídas de partículas de areia no coletor de areia pode ser acentuadamente reduzido e o dito coletor de areia não precisa ser esvaziado com tanta freqüência, como de outro modo seria necessário. Isso, por sua vez, promove o posicionamento do tanque separador submerso na água, ao invés de ser colocado na parte superior de uma plataforma off-shore. 0 dispositivo para separação de areia da emulsão de óleo-água compreende um primeiro ciclone, no qual ocorre uma primeira queda de pressão, pelo que uma pasta fluida compreendendo emulsão residual e areia é separada da parte principal da emulsão, e pelo menos ura segundo ciclone para separar a areia da emulsão sob uma segunda queda de pressão, a segunda queda de pressão sendo substancialmente mais alta que a primeira queda de pressão. Assim, o consumo de energia é reduzido e a emulsão residual é eficientemente cuidada. Preferencialmente, o sistema compreende um conduto para transportar a emulsão residual separada da areia no segundo ciclone para o tanque separador. Possivelmente, o sistema compreende um dispositivo de bomba para bombear a emulsão residual proveniente do segundo ciclone para o separador ou para o conduto principal, através do qual a emulsão extraída do primeiro ciclone é conduzida ao separador. A emulsão residual pode alternativamente, ser roteada para um segundo estágio separador que opera sob pressão mais baixa, eliminando, dessa forma, a necessidade de bombeamento.
De acordo com uma modalidade preferida, o sistema compreende um ciclone de separação líquido/líquido para pretratamento ou pré-separação da emulsão, antes desta ser submetida à separação por meio de decantação por gravidade no tanque separador. Preferencialmente, esse ciclone é disposto na entrada, dentro do tanque separador. Mediante esse ciclone, emulsões complexas que de outro modo seriam difíceis de separar por sedimentação por gravidade, são tratadas com a finalidade de tornar mais fácil a separação, na etapa subsequente de separação por gravidade.
Vantagens e características adicionais da presente invenção serão descritas na descrição detalhada seguinte e nas reivindicações anexas.
Breve Descrição dos Desenhos A invenção será agora descrita em maiores detalhes com referência aos desenhos, nos quais: - a figura 1 representa uma vista esquemática de uma primeira modalidade do sistema da invenção; e a figura 2 representa uma vista esquemática de um desenvolvimento posterior do sistema da invenção, de acordo com a figura 1.
Descrição Detalhada de Modalidades Preferidas A figura 1 mostra o sistema da invenção de acordo com uma primeira modalidade. 0 sistema é conectado a uma pluralidade de poços (1-4), dos quais é extraído petróleo. Junto com o petróleo, água e gás, é também esperado que seja extraída areia dos poços (1-4). A proporção entre esses componentes, provavelmente se modifica no decorrer do tempo. Diferenças de proporções individuais entre os poços são também prováveis de 'existir.
As misturas de óleo-água-gás com seu teor de areia são captadas em uma linha comum ou dispositivo de condução (5). Pelo fato de existirem diferentes pressões em diferentes poços (1-4), o sistema compreende disposições de válvula (6) para regulação das contribuições individuais dos poços (1-4) . A mistura resultante é depois conduzida através do dispositivo de condução (5) para um ciclone de separação gás/líquido (7), que separa o gás e o óleo/água em correntes separadas circulando em condutos separados, preferencialmente tubos ou tubulações (8, 9). 0 ciclone (7) preferencialmente apresenta as mesmas características do ciclone divulgado no Pedido de Patente da Noruega, dos presentes depositantes, NO 19993985. Assim, pode ser obtido um controle ótimo de emulsão no ciclone. 0 sistema também compreende pelo menos um separador por gravidade (11), designado e disposto com a finalidade de separar óleo de água na emulsão óleo-água, liberado ao mesmo através do tubo ou tubulação (9) de emulsão óleo-água. No separador por gravidade (11), o gás ainda restante na emulsão óleo-água é também removido da emulsão, na medida que o mesmo é deixado acender a uma parte superior do tanque separador (11), enquanto, simultaneamente, a água é separada do óleo através da sedimentação por gravidade, numa região inferior do separador (11) . Consequentemente, o separador (11) compreende uma salda de gás (12), uma saída de água (13) e uma saida de óleo (14).
Na linha de liberação da emulsão (9), proveniente do ciclone (7) para o separador (11), o sistema compreende um dispositivo coalescedor (15), por meio do qual a emulsão é pré-tratada. Esse pretratamento preferencialmente inclui a submissão da emulsão à rdiação de microondas, através de um dispositivo de microondas, com a finalidade de obter um aquecimento separado apenas da água, mas não do óleo, na emulsão e, dessa forma, obter um tipo de separação prévia dos componentes da emulsão, antes deste alcançar o separador por gravidade (11) . 0 dispositivo coalescedor (15) preferencialmente compreende também um meio de coalescência, que entra em contato com a emulsão e que apresenta uma tal polaridade que atrai um dos componentes da emulsão de forma substancialmente maior que o outro componente. Por exemplo, quando a emulsão compreende gotas de água em uma fase continua de óleo, um polímero polar, como PA ou PMMA é um meio de coalescência preferido. A principal característica do dispositivo coalescedor em linha é a capacidade de aumentar o tamanho da gota da fase dispersa na emulsão ou na corrente de líquido.
Alternativamente, ou como um suplemento ao dispositivo de microondas, o dispositivo coalescedor pode incluir um dispositivo eletrostático ou um gerador de ultra-som. 0 sistema também compreende um ciclone de separação líquido/liquido (16), com a finalidade de pré-separar óleo de água na emulsão óleo/água, antes desta ser submetida ao processo de separação por gravidade no separador (11) . 0 ciclone (16) é disposto dentro do tanque separador por gravidade (11). 0 dispositivo coalescedor (15) é disposto a montante do ciclone (16), conforme visto, na direção do fluxo da emulsão. Por meio do ciclone (16), emulsões complexas são tratadas, de modo que se torna mais fácil se separar mediante o processo de separação por gravidade no separador (11) . 0 ciclone (16) é principalmente adaptado para separação de um líquido de outro, e não a separação de um gás de um líquido. Assim, pode ser usado um ciclone de baixo velocidade de fluxo, que ,se constitui numa vantagem quando se procura evitar emulsões complexas. 0 sistema compreende em linha com o tubo ou tubulação (8), para condução do gás proveniente do separador gás/líquído (7), um desespumante (17) para remoção da espuma do gás. Nesse caso o gás é conduzido através do tubo ou tubulação (8), em todo o percurso, dentro da parte superior do tanque separador (11). Na medida em que a espuma é removida do gás por meio do desespumante (17), antes de ser introduzida dentro do tanque separador (11), disposições especiais do desespumante dentro do separador (11) podem ser evitadas, o que constitui uma vantagem. 0 desespumante (17) é disposto para fracionar a espuma em seus componentes principais, no presente caso, gás, óleo e água. 0 desespumante (17) compreende preferencialmente um gerador de ultra-som ou um dispositivo de cisalhamento mecânico, com a finalidade de submeter a mistura gás/espuma ao ultra-som ou cisalhamento mecânico, que fraciona ou divide a espuma, contribuindo, dessa forma, para diminuir a necessidade de quaisquer agentes químicos para se obter um efeito desespumante.
Como alterfíativa ou suplementação aos meios para condução do gás dentro do tanque separador (11) através do tubo/tubulação (8), o sistema pode incluir meios (não mostrado) para rotear o gás diretamente para um depurador a montante de um compressor de gás, com uma conexão de balanço de pressão para o tanque separador. Tais meios preferencialmente compreendem uma bomba separada e uma disposição de válvula. A alternativa tubo/tubulação de gás é indicada pela referência numérica (18) na figura 1. A figura 2 mostra uma segunda modalidade do sistema da invenção, que é um desenvolvimento posterior da modalidade mostrada na figura 1. Nesse caso, o sistema compreende dois ciclones de separação líquido/areis (19, 20), dispostos a jusante do ciclone (7) na direção do fluxo de uma pasta fluida separada de areia/líquido, proveniente do ciclone (7), através da saida de areia (10) mencionada acima. 0 ciclone de separação gás/líquido/areía (7) define um primeiro ciclone, em que ocorre uma primeira queda de pressão, pelo que a pasta fluida compreendendo a emulsão residual e areia é separada da parte principal da emulsão, que é conduzida através do tubo ou tubulação (9) proveniente do primeiro ciclone (7). Os ciclones de separação areia/liquido (19, 20) definem segundos ciclones, em que a emulsão residual é separada da areia. Em pelo menos um dos segundos ciclones (19, 20), a queda de pressão é substancialmente maior que no primeiro ciclone (7) . Uma pasta fluida consistindo da emulsão residual e areia, mas com menos emulsão que a pasta fluida que é introduzida dentro da mesma, é extraída através do tubo ou tubulação (21) de um primeiro ciclone (19) para um segundo ciclone (20) dos ciclones de separação areia/liquido. Através de outro tubo ou tubulação (22), a emulsão residual separada da pasta fluida no ciclone (19) é conduzida para a linha de emulsão principal (9) - por meio de uma bomba (23) e, posteriormente, conduzida para o dispositivo coalescedor (15) e tanque separador por gravidade (11) . No segundo ciclone (20) dos segundos ciclones (19, 20), a pasta fluida liberada através do tubo ou tubulação (21) é posteriormente separada e a emulsão ou líquido obtida é separada e conduzida através de uma tubulação ou tubo (24) para a linha principal de emulsão (9) e posteriormente para o tanque separador por gravidade (11). Através de urna saída de areia (25) a areia é removida do último ciclone (20) dos segundos ciclones (19, 20) . Graças à separação escalonada da areia da emulsão por meio do primeiro ciclone (7) e segundos ciclones (19, 20), a queda de pressão no primeiro ciclone (7) pode ser mantida em um nível razoavelmente bom, o que é vantajoso do ponto-de-vista econômico, prático e técnico. A emulsão ao alcançar o separador por gravidade (11) irá apresentar um teor bastante baixo de areia e, consequentemente, haverá menos necessidade de uma repetição da remoção de areia da base do tanque separador por gravidade (11).
Muito embora a modalidade de acordo com a figura 2 compreenda dois segundos ciclones, deve ser entendido que o número de segundos ciclones é puramente uma matéria de otimização em cada caso e que o sistema da invenção deve compreender outro número de tais ciclones para obtenção de uma separação escalonada da emulsão óleo-água da areia. Deve também ser entendido que a bomba e/ou disposição de válvula serão provavelmente necessárias com a finalidade de liberação das emulsões através de tubulações ou tubos (22, 24) para a linha de emulsão principal (9). 0 modelo do sistema da invenção proporciona aplicações submarinas em que o inteiro sistema é disposto na base do mar, ao invés de ser parcialmente sobre uma plataforma off-shore. Tal sistema submarino compreende preferencialmente uma tubulação para o transporte direto do óleo obtido do separador ou separadores por gravidade (11) para instalações localizadas na terra. Logicamente, o sistema deve também compreender una tubulação para o transporte de gás de quaisquer ciclones ou separadores por gravidade para instalações ou pontos consumidores localizados na terra. Consequentemente, a invenção também inclui tais sistemas e aplicações submarinas. Logicamente, a invenção é também aplicável a locais situados na terra, podendo ser implementada em qualquer disposição lateral superior sobre a terra, assim como em locais off-shore.
Logicamente, uma pluralidade de modalidades alternativas se tornarão óbvias para um especialista versado na técnica, sem que seja afastado o escopo da invenção, conforme definido nas reivindicações anexas, suportado pela descrição e desenhos. Entretanto, a matéria reivindicada cobre também tais modalidades alternativas.
Por exemplo, o número de segundos ciclones (19, 20) é opcional e sujeito a um processo de otimização em cada caso.
REIVINDICAÇÕE S

Claims (21)

1. Método para separação de fases de uma mistura, compreendendo uma emulsão de óleo-água junto com gás, a emulsão sendo conduzida para um tanque separador (11) para separar o óleo da água, em que pelo menos uma parte substancial do gás é separado da emulsão antes da emulsão ser introduzida dentro do tanque separador (11), em que a emulsão de óleo-água, da qual o gás foi separado, é introduzida no tanque separador (11) através de um ciclone de separação liquido/líquido (16) para posterior separação das fases da emulsão, o ciclone de separação liquido-líquido (16) sendo localizado dentro do tanque separador (11), caracterizado pelo fato de que o gás que foi separado é sujeito a uma operação de desespumação (17) antes de ser introduzido no tanque separador.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado em que o gás separado de emulsão é conduzido separadamente para o tanque separador (11) e para um depurador de gás.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a emulsão, após ter sido separada do gás e antes de ser introduzida dentro do tanque separador (11), é submetida a uma operação de coalescência, na qual o tamanho da gota da fase dispersa na emulsão é aumentado.
4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado em que a emulsão compreende areia e que pelo menos uma parte substancial da areia é separada da emulsão antes da emulsão ser introduzida dentro do tanque separador (11).
5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a areia é separada da emulsão por meio de um primeiro ciclone (7) com uma primeira queda de pressão e que, subsequentemente, uma pasta fluida contendo emulsão residual e a areia dessa forma separada é conduzida para e tratada em um segundo ciclone (19, 20) com uma segunda queda de pressão com a finalidade de separar a areia de emulsão residual, a segunda queda de pressão sendo substancialmente maior do que a primeira queda de pressão.
6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a separação é executada off-shore e que a separação de areia e/ou gás é executada por meio de um ou mais dispositivos (7, 11, 19, 20) localizados em uma posição submersa.
7. Sistema para separação de fases de uma mistura, compreendendo uma emulsão de óleo-água junto com gás, compreendendo um tanque separador (11) para separar o óleo da água na emulsão e um dispositivo (7) para separar o gás da emulsão de óleo-água dispostos separadamente a montante do tanque separador (11)/ compreendendo adicionalmente um ciclone de separação liquido-liquido (16) para pré tratamento da emulsão antes da emulsão ser submetida à separação por meio de sedimentação por gravidade no tanque separador (11), o ciclone de separação liquido-liquido (16) sendo localizado dentro do tanque separador (11), caracterizado pelo fato de que o mesmo compreende um desespumante (17) para remover espuma do gás separado antes que este último seja introduzido dentro do tanque separador (11).
8. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por compreender um conduto (8) para separadamente conduzir o gás separado do dispositivo de separação de gás (7) para o tanque separador (11).
9. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o desespumante (17) é disposto para fracionar a espuma em gás e liquido.
10. Sistema, de acordo com a reivindicação 7 ou 9, caracterizado pelo fato de que o desespumante (17) compreende um gerador de ultrassom.
11. Sistema, de acordo com a reivindicação 7 ou 9, caracterizado pelo fato de que o desespumante (17) compreende um dispositivo mecânico de cisalhamento mecânico.
12. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado pelo fato de que o mesmo compreende dispositivos (7, 19, 20) para separar areia da emulsão óleo-água extraída, os dispositivos de separação de areia (7, 19, 20) sendo dispostos a montante do tanque separador (11) na linha de fluxo de emulsão (9), a fim de remover a areia da emulsão antes da emulsão ser introduzida dentro do tanque separador (11).
13. Sistema, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que os dispositivos (7, 19, 20) para separação da emulsão compreendem um primeiro ciclone (7), no qual ocorre uma primeira queda de pressão conforme uma pasta fluida compreendendo emulsão residual e areia é separada da parte principal da emulsão, e pelo menos um segundo ciclone (19, 20) para separar a areia de emulsão residual sob uma segunda queda de pressão, a segunda queda de pressão sendo substancialmente maior do que a primeira queda de pressão.
14. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o mesmo compreende um conduto (22, 23) para conduzir uma emulsão residual separada da areia no segundo ciclone (19, 20) para o tanque separador (11).
15. Sistema, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que o primeiro ciclone (7) é um separador de três fases no qual o gás, a emulsão e a pasta de areia/emulsão são separados entre si.
16. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 15, caracterizado pelo fato de que o mesmo compreende um dispositivo coalescedor (15) para tratamento de emulsão que foi separada do gás e que é conduzida para o tanque separador (11).
17. Sistema, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o dispositivo coalescedor (15) é localizado a montante do ciclone de separação liquido-liquido (16), conforme visto na direção do fluxo da emulsão.
18. Sistema, de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizado pelo fato de que o dispositivo coalescedor (15) compreende um dispositivo de micro-ondas.
19. Sistema, de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizado pelo fato de que o dispositivo coalescedor (15) compreende um gerador de ultrassom.
20. Sistema, de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizado pelo fato de que o dispositivo coalescedor (15) compreende um dispositivo eletrostático.
21. Uso de um sistema do tipo definido em qualquer uma das reivindicações 7 a 20, caracterizado pelo fato de ser um sistema off-shore para extração e separação de óleo off-shore.
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