BRPI0703726B1 - Módulo de bombeio e sistema para bombeio submarino de produção de hidrocarbonetos com alta fração de gás associado - Google Patents
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Abstract
módulo de bombeio e sistema para bombeio submarino de produção de hidrocarbonetos com alta fração de gás associado. refere-se a presente invenção a um equipamento e um sistema de bombeamento submarino, que emprega um módulo submarino instalado sobre o solo marinho, preferencialmente fora do poço produtor e destinado a bombear até a superficie, hidrocarbonetos com alta fração de gás associado produzidos por um ou mais poços produtores submarinos. um objetivo da presente invenção é alcançado por meio da concepção de um módulo de bombeio (mb) que é interligado a um equipamento de bombeio já presente em um poço produtor e que basicamente compreende: uma cápsula (1); um equipamento separador (3); uma primeira bomba (4); um tubo direcionador de fluido (5); uma tubulação de sucção (6) e uma segunda bomba (8). o sistema de bombeio submarino para produção de hidrocarbonetos com alta fração de gás, outro objetivo da presente invenção, ao bombear petróleo de dentro do poço produtor (p), a bomba de poço (13) incrementa energia ao fluido sob forma de pressão, e transmite esse incremento de energia sob forma de um aumento de pressão de sucção na segunda bomba (8) do módulo submarino (mb).
Description
(54) Título: MÓDULO DE BOMBEIO E SISTEMA PARA BOMBEIO SUBMARINO DE PRODUÇÃO DE HIDROCARBONETOS COM ALTA FRAÇÃO DE GÁS ASSOCIADO (51) Int.CI.: E21B 43/12 (73) Titular(es): PETRÓLEO BRASILEIRO S.A. - PETROBRAS (72) Inventor(es): ROBERTO RODRIGUES
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MÓDULO DE BOMBEIO E SISTEMA PARA BOMBEIO SUBMARINO DE PRODUÇÃO DE HIDROCARBONETOS COM ALTA FRAÇÃO DE GÃS ASSOCIADO
CAMPO DA INVENÇÃO
A presente invenção encontra seu campo de aplicação dentre os equipamentos e sistemas de bombeamento submarino, sob a forma de módulo submarino instalado sobre o solo marinho, preferencialmente fora do poço produtor e destinado a bombear até a superfície, hidrocarbonetos com alta fração de gás associado produzidos por um ou mais poços produtores submarinos.
ESTADO DA TÉCNICA
A prospecção e produção de poços em campos produtores de hidrocarbonetos localizados em lâminas d'água cada vez mais profundas é acompanhada de dificuldades técnicas e aumento da complexidade das operações a serem realizadas.
A produção de hidrocarbonetos em alto mar requer a perfuração de poços submarinos de produção e de injeção e a instalação de equipamentos também submarinos. Muitos desses poços produzem hidrocarbonetos na forma líquida e gás. Quanto maior a fração de gás, maior a dificuldade encontrada para operação de bombeamento, uma vez que a presença de gás prejudica a performance das bombas, por vezes inviabilizando o uso deste método de elevação.
Imediatamente a seguir, será apresentada uma listagem dos possíveis equipamentos que podem estar instalados em associação aos poços submarinos de produção e de injeção e outros equipamentos utilizados, com suas siglas conhecidas largamente pelos especialistas, pelas quais passarão a referir os respectivos equipamentos citados daqui por diante neste relatório:
ANM - Árvore de Natal Molhada;
BAB - Bases Adaptadoras de Bombeio;
BAP - Bases Adaptadoras de Produção;
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ΜΟΒΟ - Módulos de Bombeio;
PLET - Separador Pipeline End Terminal;
PLEM - Separador “Pipeline End Manifold”;
UEP - Unidade Estacionária de Produção;
FPSO - “Floating Production Storage Off Loading”;
BCS - Bomba Centrífuga Submersível (Electrical Submersible Pump ESP);
FLOWLINES - Linhas de Fluxo;
RISERS - Linhas Ascendentes de Fluxo;
PIG - Equipamento Raspador de Linhas;
MANIFOLDS - Coletores de Produção.
Outros equipamentos que figuram ao lado dos supra-citados que encontram situação de instalação análoga são: unidades submarinas de separação (água/óleo ou gás/líquido), aquecedores submarinos, transformadores elétricos, sistema lançador de pigs.
A UEP pode estar construída e localizada sobre uma embarcação, uma plataforma fixa ou até mesmo em terra. Quando estas UEP são construídas sobre cascos de navios, apresentando capacidade para processamento, estocagem e descarga de petróleo, são denominadas de FPSO.
Normalmente, os poços produtores estão distantes alguns quilômetros da UEP.
Para que os fluidos produzidos pelo poço possam ser capazes de fluir na direção da UEP e com altas vazões para que seja mantida a atratividade econômica do projeto, é necessário o fornecimento de energia para que tal ocorra, geralmente sob forma de pressão.
Diversos são os métodos de elevação artificial empregados para aumento das vazões de fluido de produção.
Um desses métodos utiliza bombas como as BCSs instaladas no fundo dos poços produtores de petróleo e geralmente acionadas por motor
3/11 elétrico (ESP).
Sob determinadas condições, as bombas mencionadas acima podem ser montadas dentro de módulos instalados no solo marinho. Nomeados de módulos de bombeio, também podem empregar outros tipos de bombas, diferentes das BCSs, como por exemplo, bombas multifásicas. A diferença fica na geometria destes dois tipos de bomba. Enquanto as BCS são projetadas para serem instaladas no interior dos poços produtores e, por conta disso, precisam apresentar uma geometria esbelta e longa, as bombas multifásicas apresentam uma geometria compacta, cujo projeto já prevê o seu funcionamento e instalação sobre o solo marinho fora do poço produtor.
O documento US 4.900.433, pertencente à The British Petroleum Company p.l.c., mostra um arranjo no qual uma bomba similar a uma BCS é instalada no interior de um falso poço, conhecido pelos especialistas por poço “dummy”, o qual é construído com a finalidade de acomodar um conjunto de separação (liquido/gás) e de bombeio. O fluxo de hidrocarbonetos sem gás é bombeado por meio de uma bomba BCS enquanto o fluxo de gás flui naturalmente devido à baixa contra pressão do riser de gás.
No arranjo mencionado logo acima, é imperioso o uso de um sistema de controle de nível de características sofisticadas, assim como um controle da separação líquido/gás que, no caso, é feito por um sistema complexo.
Adicionalmente, há a necessidade de, pelo menos, duas linhas de produção, senda para a fase líquida e outra para a fase gasosa.
Além de aumentar custos, a proposta não parece ter muita eficiência, uma vez que, com a separação e a retirada do gás, há retirada também de energia de elevação associada a este gás, o que implica diretamente em uso de bombas de alta potência e um incremento de pressão de grandes proporções para o caso de águas profundas.
O documento brasileiro PI 0301255-7 pertencente à requerente e aqui totalmente integrado como referência, obtém-se a lição que é possível a utilização de um módulo de bombeio em conexão direta a um equipamento
4/11 submarino, como por exemplo, um conjunto cabeça de poço/árvore de natal molhada, compreendendo um corpo tubular fechado e um conector hidráulico, no qual o conector é acoplado a um mandril existente no equipamento submarino.
É também sabido pelas patentes US 6.419.458 e US 6.688.392, que é possível instalar um conjunto moto bomba, similar a uma BCS, ligada hidraulicamente a um falso (dummy) poço, tanto para produzir petróleo como para injetar água ou outro fluído no reservatório de petróleo.
Através das patentes US 6497287 e US 6705403 sabe-se que é possível instalar uma bomba do tipo BCSS combinada com uma bomba do tipo jato e um separador de gás, dentro de poços produtores possibilitando a produção de petróleo com altas frações de gás. A desvantagem deste método, principalmente no caso de completação molhada (poços submarinos), é a grande concentração de equipamentos dentro do poço produtor que em caso de falha requerem uma intervenção no poço com longa duração (dezenas de dias), para retirada de coluna, sendo necessária uma sonda de alto custo.
O problema associado a esta possível solução recai, principalmente na sua aplicação em casos de completação molhada (poços produtores submarinos), já que ocorre uma grande concentração de equipamentos no interior do poço produtor. Em caso de falha, para efetuar o reparo, a intervenção é de longa duração (dezenas de dias), e envolve a retirada da coluna e emprego de sonda de alto custo.
Por outro lado, no documento US 5.562.161, pertencente à Jack C. Hisaw e Michael J. Gazewood, é declarada a possibilidade de instalação e recuperação de uma bomba de jato acionada por gás lift injetado no espaço anular do poço por operação envolvendo arame ou tubo flexível.
A partir dos documentos brasileiros PI 0400926-6, PI 0404603-0 e
PI 0500996-0, todos da Requerente e integralmente incorporados como referência, aprende-se que é possível a instalação de um MOBO alojado no interior de um furo revestido (ou estaca ôca cravada) no solo submarino.
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No entanto, devido a uma geometria substancialmente vertical do módulo, com comprimento de dezenas de metros, este também apresenta uma maior possibilidade de formação de retenção e de bloqueio de gás no topo do mesmo, trazendo prejuízos na sucção da bomba.
No documento brasileiro PI 0403295-0 também da Requerente, encontra-se a descrição de uma instalação compreendendo a instalação de, pelo menos dois ou mais conjuntos de bombeio em módulos independentes, montados em estruturas, conhecidas também como “skids”, as quais são apoiadas diretamente no solo marinho.
Existem na técnica modelos de bombas compactas, que podem ser instaladas no fundo do mar, sendo de cunho alternativo a montagem em estruturas “skid” ou integradas na própria cabeça do poço.
Há vantagens em relação à utilização de bombas do tipo BCS, uma vez que sâo equipamentos produzidos em larga escala e em baixo custo. Em contrapartida, a geometria esbelta deste tipo de bomba provoca o desenvolvimento em paralelo de soluções para a acomodação das mesmas, como já relatado mais acima e, como principal limitação para a instalação destas bombas fora de um poço produtor, fica por conta da baixa tolerância a fluxos de fluido apresentando altas frações em termos de gás.
Falta ainda na técnica atual um sistema que seja dotado de BCS’$ com maior tolerância a gás, com uma geometria e de dispositivos associados que facilitem as operações de instalação e remoção e que possa ser integrado com outros sistemas submarinos.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
Refere-se a presente invenção a um módulo de bombeio e um sistema de bombeio submarino utilizando tal módulo, para produção de hidrocarbonetos com alta fração de gás, destinado a bombear até a superfície, hidrocarbonetos com alta fração de gás associado produzidos por um poço produtor submarino.
Um objetivo da presente invenção é um módulo de bombeio
6/11 submarino, dotado de bombas convencionais para o bombeamento de fases substancialmente líquidas, do tipo BCS por exemplo, em combinação com outro tipo de bombas que tenham características de maior tolerância a gás, como por exemplo, bombas de jato ou bombas de fluxo.
Para tal, o fluxo multifásico é dividido em duas correntes: uma delas pobre em gás e outra corrente rica em gás. Cada uma dessas correntes é bombeada por um equipamento diferente, o que amplia a possibilidade de aplicação desse equipamento e, paralelamente, melhora a tolerância a frações de gás.
O sistema de bombeio da presente invenção tem configuração interligada ao módulo de bombeio e é alojado em um furo revestido no solo marinho. Um separador gás/líquido do módulo de bombeio separa a corrente de produção de hidrocarbonetos em um primeiro fluxo substancialmente rico em fase líquida e um segundo fluxo substancialmente rico em fase gasosa.
O primeiro fluxo é conduzido a uma bomba mais capacitada para bombeamento de líquidos. O segundo fluxo é conduzido para uma segunda bomba mais capacitada para bombeamento de fluidos ricos em fase gasosa.
O fluido motriz para estes últimos tipos de bomba pode ser escolhido entre o fluxo de fluido proveniente da saída da bomba do módulo de bombeio e um fluido compatível com o processo e a produção de petróleo no mar (offshore), proveniente da UEP e que pode ser: “gás lift”, óleo morto ou água, por exemplo.
O módulo pode ser alojado no interior de um furo revestido ou estaca oca,ou alojado em uma base “skid” apoiado em solo marinho.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
As características do módulo de bombeio e sistema para bombeio submarino de produção de hidrocarbonetos com alta fração de gás associado, serão melhor percebidas a partir da descrição detalhada que se fará a seguir, a mero título de exemplo, associada aos desenhos abaixo referenciados, os quais são parte integrante do presente relatório.
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A FIGURA 1 mostra uma representação esquemática de uma primeira concretização de um módulo de bombeio segundo a presente invenção.
A FIGURA 2 mostra uma representação esquemática de uma segunda concretização de um módulo de bombeio segundo a presente invenção.
A FIGURA 3 mostra uma representação esquemática de uma primeira concretização para o sistema de bombeio da presente invenção.
A FIGURA 4 mostra uma representação esquemática de uma segunda | Ç concretização para o sistema de bombeio da presente invenção.
DESCRIÇÃO DETALHADA
A descrição detalhada do módulo de bombeio e sistema para bombeio submarino de produção de hidrocarbonetos com alta fração de gás associado, objetos da presente invenção, será feita de acordo com a identificação dos componentes que os formam, com base nas figuras acima descritas.
Trata a presente invenção de um módulo e um sistema de bombeio submarino para produção de hidrocarbonetos com alta fração de gás destinado a bombear até a superfície, hidrocarbonetos com alta fração de gás associado produzidos por um poço produtor submarino.
Um objetivo da presente invenção é alcançado por meio da concepção de um módulo de bombeio (MB) que é interligado a um equipamento de bombeio já presente em um poço produtor.
A Figura 1 mostra uma possível concretização para o módulo de bombeio (MB) que, segundo a presente invenção, basicamente compreende:
- uma cápsula (1) destinada a alojar os componentes do módulo de bombeio (MB), apresenta externamente em seu topo uma interface (I) para adaptação de uma ferramenta de instalação e desinstalação;
- uma tubulação de entrada de óleo (2),destinada a introduzir uma corrente de ófeo desde um poço produtor ao interior do módulo de bombeio (MB);
- um equipamento separador (3) localizado internamente no topo da cápsula (1) e ligado à tubulação de entrada de óleo (2), é destinado a separar a corrente de óleo proveniente de um poço produtor em duas fases distintas,
8/11 quais sejam gás e líquido que passam a fluir em duas correntes distintas;
- uma primeira bomba (4), localizada abaixo do equipamento separador (3) e próxima ao fundo da cápsula (1), apresenta características de pouca tolerância a fase gasosa, é destinada a bombear fase líquida separada pelo equipamento separador (3) e tem por força motriz um motor elétrico (M) alimentado por um cabo elétrico (F);
- um tubo direcionador de fluido (5) conhecido pelos especialistas pelo termo “Shroud”, encapsula a primeira bomba (4) formanda região de captação que direciona a fase líquida até a admissão (41) da primeira bomba (4);
- uma tubulação de sucção (6) que serve para transporte de gás separado pelo equipamento separador (3), é ligada ao topo da cápsula (1) onde se acumula a fase gasosa e tem, interposta em um ponto e seu comprimento, uma válvula de retenção (7) que serve para impedir fluxo contrário de gás;
- uma segunda bomba (8), pouco tolerante a fase líquida, é ligada à tubulação de sucção (6) e destinada a bombear fase gasosa separada do equipamento separador (3);
- uma tubulação de saída (9),destinada a transportar o óleo e o gás bombeados para fora do módulo submarino (MB) por meio de um conector hidráulico (10), é ligada à saída da primeira bomba (4) e tem instalada internamente em um ponto de sua extensão, a segunda bomba (8).
A primeira bomba (4) é, preferencialmente, uma bomba do tipo BCS. A segunda bomba (8) pode ser escolhida entre uma bomba de jato e uma bomba de fluxo.
Nesta concretização a segunda bomba (8) é uma bomba de jato.
O equipamento separador (3) é do tipo ciclone.
A segunda bomba (8) é interposta no interior da tubulação de saída (9), de modo que a vazão de saída da fase líquida bombeada pela primeira bomba (4) sugue a fase gasosa captada pela tubulação de sucção (6) desta segunda bomba (8).
A Figura 2 mostra uma segunda possível concretização para o módulo
9/11 de bombeio da presente invenção, compreende todos os elementos da concretização anterior, porém:
- uma tubulação de fluido motriz (12) ligada ao conector hidráulico (10) é responsável pela condução de fluido motriz fornecido pela UEP;
- a segunda bomba (8) de fluxo, é acionada pelo fluxo de fluido motriz conduzido pela tubulação de fluido motriz (12);
- a cápsula (1) apresenta em seu topo um prolongamento em forma de câmara de gás (11) no interior da qual é instalada a segunda bomba (8) e, na interligação entre a câmara de gás (11) e o topo do alojamento, é instalada uma válvula de retenção (7) que serve para impedir fluxo contrário de gás.
O fluxo de fluido motriz proveniente da UEP para acionar a segunda bomba (8) pode ser escolhido entre: “gás lift”, óleo morto, óleo menos viscoso, água e outro fluido compatível com o processo de produção.
O módulo de bombeio (MB) é alojado em um local no fundo do oceano que pode ser escolhido entre um furo revestido (F) e uma estaca ôca (E).
O sistema de bombeio submarino para produção de hidrocarbonetos com alta fração de gás, outro objetivo da presente invenção pode ser visto, em uma primeira modalidade na Figura 3, compreende qualquer uma das concretizações já abordadas para o módulo de bombeio (MB) instalado no solo submarino ao lado de um poço produtor de petróleo.
Pode-se notar que o sistema compreende:
- uma primeira tubulação de transporte (T1) que interliga a UEP com o espaço anular do poço produtor (P, para fornecimento de fluido motriz a uma bomba de poço (13) instalada no fundo de um poço produtor (P) que explora um reservatório (R);
- uma segunda tubulação de transporte (T2) que interliga a saída da bomba de poço (13), por meio do conector hidráulico (10) à tubulação de entrada de óleo (2) do módulo de bombeio (MB);
- uma terceira tubulação de transporte (T3) que interliga a tubulação de saída (9) do módulo de bombeio (MB, à UEP.
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O sistema de bombeio submarino para produção de hidrocarbonetos com alta fração de gás conforme a presente invenção pode ser visto, em uma segunda modalidade na Figura 4 e que compreende qualquer uma das concretizações já abordadas para o módulo de bombeio (MB) instalado no solo submarino ao lado de um poço produtor de petróleo.
Pode-se notar que o sistema compreende:
- uma quarta tubulação de transporte (T4) que interliga a tubulação de saída (9) do módulo de bombeio (MB) à UEP; f
- uma quinta tubulação de transporte (T5) que interliga o módulo de bombeio (MB) pelo espaço anular do poço produtor (P) à bomba de poço (13) para fornecimento de fluido motriz;
- uma válvula de fluxo (14) interposta na quinta tubulação de transporte (T5) serve para regular qual a quantidade de fluido bombeado pelo módulo de bombeio (MB) pela quarta tubulação de transporte (T4) é desviado para a quinta tubulação de transporte (T5) para servir de fluido motriz à bomba de poço (13);
- uma sexta tubulação de transporte (T6) que interliga a saída da bomba de poço (13) à tubulação de entrada de óleo (2) do módulo de bombeio (MB).
O sistema de bombeio da presente invenção pode ser concretizado em uma terceira modalidade que compreende qualquer uma das concretizações já abordadas para o módulo de bombeio (MB) fixado sobre uma base (S) conhecida pelos especialistas pelo termo “Skid” apoiada sobre o solo submarino, que não se encontra representada em qualquer Figura deste relatório.
Ao bombear petróleo de dentro do poço produtor (P), a bomba de poço (13) incrementa energia ao fluido sob forma de pressão, e transmite esse incremento de energia sob forma de um aumento de pressão de sucção na segunda bomba (8) do módulo submarino (MB) que, em consequência, reduz a fração de gás livre com aumento da vazão produzida.
A descrição que se fez até aqui do módulo de bombeio e sistema para
11/11 bombeio submarino de produção de hidrocarbonetos com alta fração de gás associado, objetos da presente invenção, deve ser considerada apenas como possíveis concretizações e modalidades, e quaisquer características particulares nelas introduzidas devem ser entendidas apenas como algo que foi descrito para facilitar a compreensão. Dessa forma, não podem de forma alguma serem consideradas como limitantes da invenção, a qual está apenas limitada ao escopo das reivindicações que seguem.
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Claims (10)
- REIVINDICAÇÕES1 - MÓDULO DE BOMBEIO E SISTEMA PARA BOMBEIO SUBMARINO DE PRODUÇÃO DE HIDROCARBONETOS COM ALTA FRAÇÃO DE GÁS ASSOCIADO instalado sobre o solo marinho, preferencialmente fora do poço produtor e destinado a bombear até a superfície, hidrocarbonetos com alta fração de gás associado produzidos por um poço produtor submarino caracterizado por compreender:- uma cápsula (1) destinada a alojar os componentes do módulo de bombeio (MB), apresenta externamente em seu topo uma interface (I) para adaptação de uma ferramenta de instalação e desinstalação,- uma tubulação de entrada de óleo (2), destinada a introduzir uma corrente de óleo desde um poço produtor ao interior do módulo de bombeio (MB),- um equipamento separador (3) localizado internamente no topo da cápsula (1) e ligado à tubulação de entrada de óleo (2), é destinado a separar a corrente de óleo proveniente de um poço produtor em duas fases distintas, quais sejam gás e líquido que passam a fluir em duas correntes distintas,- uma primeira bomba (4), localizada abaixo do equipamento separador (3) e próxima ao fundo da cápsula (1), apresenta características de pouca tolerância a fase gasosa, é destinada a bombear fase líquida separada pelo equipamento separador (3) e tem por força motriz um motor elétrico (M) alimentado por um cabo elétrico (F),- um tubo direcionador de fluido (5) conhecido pelos especialistas pelo termo “Shroud”, encapsula a primeira bomba (4) formanda região de captação que direciona a fase líquida até a admissão (41) da primeira bomba (4),- uma tubulação de sucção (6) que serve para transporte de gás separado pelo equipamento separador (3), é ligada ao topo da cápsula (1) onde se acumula a fase gasosa e tem, interposta em um ponto e seu comprimento, uma válvula de retenção (7) que serve para impedir fluxo contrário de gás;- uma segunda bomba (8), pouco tolerante a fase líquida, é ligada à tubulação de sucção (6) e destinada a bombear fase gasosa separada do equipamento separador (3),Petição 870180026605, de 03/04/2018, pág. 14/19
- 2/3- uma tubulação de saída (9),destinada a transportar o óleo e o gás bombeados para fora do módulo submarino (MB) por meio de um conector hidráulico (10), é ligada à saída da primeira bomba (4) e tem instalada internamente em um ponto de sua extensão, a segunda bomba (8),2 - Módulo e Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a primeira bomba (4) ser uma bomba do tipo BCS e a segunda bomba (8) ser uma bomba de jato,
- 3 - Módulo e Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o equipamento separador (3) ser do tipo ciclone,
- 4 - Módulo e Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por a segunda bomba (8) ser interposta no interior da tubulação de saída (9), de modo que a vazão de saída da fase líquida bombeada pela primeira bomba (4) sugue a fase gasosa captada pela tubulação de sucção (6) desta segunda bomba (8),
- 5 - Módulo e Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender :- uma tubulação de fluido motriz (12) ligada ao conector hidráulico (10),- a segunda bomba (8) de fluxo, ser acionada pelo fluxo de fluido motriz conduzido pela tubulação de fluido motriz (12),- a cápsula (1) apresentar em seu topo um prolongamento em forma de câmara de gás (11) no interior da qual é instalada a segunda bomba (8) e, na interligação entre a câmara de gás (11) e o topo do alojamento, ser instalada uma válvula de retenção (7),
- 6 - Módulo e Sistema de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por o módulo de bombeio (MB) ser alojado em um local no fundo do oceano que pode ser escolhido entre um furo revestido (F) e uma estaca ôca (E),
- 7 - Módulo e Sistema de acordo com a reivindicação 1 ou 2 caracterizado por compreender:- uma primeira tubulação de transporte (T1) que interliga a UEP com o espaço anular do poço produtor (P) para fornecimento de fluido motriz a uma bomba de poço (13) instalada no fundo de um poço produtor (P) que explora um reservatório (R),Petição 870180026605, de 03/04/2018, pág. 15/193/3- uma segunda tubulação de transporte (T2) que interliga a saída da bomba de poço (13), por meio do conector hidráulico (10) à tubulação de entrada de óleo (2) do módulo de bombeio (MB),- uma terceira tubulação de transporte (T3) que interliga a tubulação de saída (9) do módulo de bombeio (MB) à UEP,
- 8 - Módulo e Sistema de acordo com a reivindicação 1 ou 2 caracterizado por compreender:- uma quarta tubulação de transporte (T4) que interliga a tubulação de saída (9) do módulo de bombeio (MB) à UEP,- uma quinta tubulação de transporte (T5) que interliga o módulo de bombeio (MB) pelo espaço anular do poço produtor (P) à bomba de poço (13) para fornecimento de fluido motriz,- uma válvula de fluxo (14) interposta na quinta tubulação de transporte (T5) serve para regular qual a quantidade de fluido bombeado pelo módulo de bombeio (MB) pela quarta tubulação de transporte (T4) é desviado para a quinta tubulação de transporte (T5) para servir de fluido motriz à bomba de poço (13),- uma sexta tubulação de transporte (T6) que interliga a saída da bomba de poço (13) à tubulação de entrada de óleo (2) do módulo de bombeio (MB),
- 9 - Módulo e Sistema de acordo com as reivindicações 7 ou 8, caracterizado por o módulo de bombeio (MB) ser fixado sobre uma base (S) apoiada sobre o solo submarino,
- 10 - Módulo e Sistema de acordo com as reivindicações 7 ou 8, caracterizado por a bomba de poço (13) bombeia petróleo de dentro do poço produtor (P) e incrementa energia ao fluido sob forma de pressão, transmitindo esse incremento de energia sob forma de um aumento de pressão de sucção na segunda bomba (8) do módulo de bombeio (MB) que, em consequência, reduz a fração de gás livre com aumento da vazão produzida.Petição 870180026605, de 03/04/2018, pág. 16/191/42/4I3/4UEP4/4UEP
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US8783359B2 (en) * | 2010-10-05 | 2014-07-22 | Chevron U.S.A. Inc. | Apparatus and system for processing solids in subsea drilling or excavation |
EP2906780B1 (en) * | 2012-10-11 | 2016-11-23 | FMC Technologies, Inc. | System for operating a hydraulically powered submersible pump |
US20140338918A1 (en) * | 2013-05-20 | 2014-11-20 | Keith K. Millheim | Self-Standing Riser with Artificial Lift System |
US9574562B2 (en) | 2013-08-07 | 2017-02-21 | General Electric Company | System and apparatus for pumping a multiphase fluid |
CN105298465B (zh) * | 2015-11-25 | 2018-01-12 | 中国海洋石油总公司 | 海底沉箱气液分离器的防砂泵送装置 |
GB2549365B (en) * | 2016-04-14 | 2020-09-09 | Caltec Production Solutions Ltd | Improved lift system for use in the production of fluid from a well bore |
US10260323B2 (en) | 2016-06-30 | 2019-04-16 | Saudi Arabian Oil Company | Downhole separation efficiency technology to produce wells through a dual completion |
US10260324B2 (en) | 2016-06-30 | 2019-04-16 | Saudi Arabian Oil Company | Downhole separation efficiency technology to produce wells through a single string |
DK3343575T3 (da) * | 2016-12-28 | 2020-06-22 | Abb Schweiz Ag | Trykkompensator i en undervandsinstallation |
BR102017009298B1 (pt) * | 2017-05-03 | 2022-01-18 | Petróleo Brasileiro S.A. - Petrobras | Sistema e método de bombeamento submarino acionado hidraulicamente |
CN107684745A (zh) * | 2017-09-15 | 2018-02-13 | 西南石油大学 | 一种潜油电泵用气体段塞破碎装置及方法 |
US11162339B2 (en) | 2020-03-03 | 2021-11-02 | Saudi Arabian Oil Company | Quick connect system for downhole ESP components |
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US4281722A (en) * | 1979-05-15 | 1981-08-04 | Long Year Company | Retractable bit system |
GB8707306D0 (en) * | 1987-03-26 | 1987-04-29 | British Petroleum Co Plc | Underwater oilfield separator |
FR2621071B1 (fr) * | 1987-09-29 | 1996-01-12 | Inst Francais Du Petrole | Methode et systeme de production d'un effluent contenu dans une formation geologique sous-marine |
GB2215408B (en) * | 1988-02-29 | 1991-12-11 | Shell Int Research | Method and system for controlling the gas-liquid ratio in a pump |
CA1290684C (en) * | 1988-12-01 | 1991-10-15 | Roderick D. Mcleod | Back pressure plug tool |
NO172555C (no) * | 1989-01-06 | 1993-08-04 | Kvaerner Subsea Contracting As | Undervannsstasjon for behandling og transport av en broennstroem |
US5199496A (en) * | 1991-10-18 | 1993-04-06 | Texaco, Inc. | Subsea pumping device incorporating a wellhead aspirator |
BR9301439A (pt) * | 1993-04-05 | 1994-11-15 | Petroleo Brasileiro Sa | Sistema e método integrado de repressurização infra-marinha |
GB9318419D0 (en) * | 1993-09-06 | 1993-10-20 | Bhr Group Ltd | Pumping liquids using a jet pump |
AU5980294A (en) | 1993-12-03 | 1995-06-19 | Kvaerner Energy A.S. | Method for developing an offshore hydrocarbon reservoir and an underwater station for use in exploring an offshore hydrocarbon reservoir |
US5562161A (en) | 1995-04-27 | 1996-10-08 | Hisaw; Jack C. | Method for accelerating production |
US5698014A (en) * | 1996-02-23 | 1997-12-16 | Atlantic Richfield Company | Liquid carryover control for spiral gas liquid separator |
FR2759113B1 (fr) * | 1997-01-31 | 1999-03-19 | Elf Aquitaine | Installation de pompage d'un effluent biphasique liquide/gaz |
WO1998059153A1 (en) * | 1997-06-24 | 1998-12-30 | Baker Hughes Incorporated | Cyclonic separator assembly |
US6062313A (en) * | 1998-03-09 | 2000-05-16 | Moore; Boyd B. | Expandable tank for separating particulate material from drilling fluid and storing production fluids, and method |
GB2342670B (en) * | 1998-09-28 | 2003-03-26 | Camco Int | High gas/liquid ratio electric submergible pumping system utilizing a jet pump |
US6230810B1 (en) * | 1999-04-28 | 2001-05-15 | Camco International, Inc. | Method and apparatus for producing wellbore fluids from a plurality of wells |
EP1228311A4 (en) | 1999-06-07 | 2003-02-12 | Univ Texas | SYSTEM AND METHOD FOR PUMPING LIQUIDS FROM A FOUNTAIN |
GB2361721B (en) | 1999-11-11 | 2003-08-20 | Mentor Subsea Tech Serv Inc | Sub sea pile-sump pumping arrangement |
US6336503B1 (en) * | 2000-03-03 | 2002-01-08 | Pancanadian Petroleum Limited | Downhole separation of produced water in hydrocarbon wells, and simultaneous downhole injection of separated water and surface water |
GB0112107D0 (en) * | 2001-05-17 | 2001-07-11 | Alpha Thames Ltd | Borehole production boosting system |
US6651745B1 (en) * | 2002-05-02 | 2003-11-25 | Union Oil Company Of California | Subsea riser separator system |
US6688392B2 (en) | 2002-05-23 | 2004-02-10 | Baker Hughes Incorporated | System and method for flow/pressure boosting in a subsea environment |
BRPI0301255B1 (pt) | 2003-05-06 | 2015-03-31 | Petroleo Brasileiro Sa | Sistema de bombeamento intermediário de fluxo acoplado a equipamentos submarinos. |
US7150325B2 (en) * | 2003-07-25 | 2006-12-19 | Baker Hughes Incorporated | ROV retrievable sea floor pump |
BR0303094A (pt) * | 2003-08-14 | 2005-04-05 | Petroleo Brasileiro Sa | Aparelhagem para produção de poços de petróleo |
GB2433759B (en) * | 2003-09-12 | 2008-02-20 | Kvaerner Oilfield Prod As | Subsea compression system and method |
US7914266B2 (en) * | 2004-03-31 | 2011-03-29 | Schlumberger Technology Corporation | Submersible pumping system and method for boosting subsea production flow |
BRPI0400926B1 (pt) * | 2004-04-01 | 2015-05-26 | Petroleo Brasileiro Sa | Sistema de módulo de bombeio submarino e método de instalação do mesmo |
GB0410961D0 (en) * | 2004-05-17 | 2004-06-16 | Caltec Ltd | A separation system for handling and boosting the production of heavy oil |
BRPI0403295B1 (pt) | 2004-08-17 | 2015-08-25 | Petroleo Brasileiro Sa | Sistema submarino de produção de petróleo, método de instalação e uso do mesmo |
US7497667B2 (en) * | 2004-08-24 | 2009-03-03 | Latigo Pipe And Equipment, Inc. | Jet pump assembly |
GB2418213B (en) * | 2004-09-21 | 2009-09-09 | Caltec Ltd | Well start-up system and process |
BRPI0404603A (pt) | 2004-10-22 | 2006-06-06 | Petroleo Brasileiro Sa | sistema de injeção de água captada em aquifero subterráneo e poços injetores em reservatório de óleo |
US7481270B2 (en) * | 2004-11-09 | 2009-01-27 | Schlumberger Technology Corporation | Subsea pumping system |
BRPI0500996A (pt) * | 2005-03-10 | 2006-11-14 | Petroleo Brasileiro Sa | sistema para conexão vertical direta entre equipamentos submarinos contìguos e método de instalação da dita conexão |
WO2007021335A2 (en) * | 2005-08-09 | 2007-02-22 | Exxonmobil Upstream Research Company | Vertical annular separation and pumping system with integrated pump shroud and baffle |
US8322434B2 (en) * | 2005-08-09 | 2012-12-04 | Exxonmobil Upstream Research Company | Vertical annular separation and pumping system with outer annulus liquid discharge arrangement |
FR2899288B1 (fr) * | 2006-03-30 | 2008-06-13 | Total Sa | Procede et dispositif pour la compression d'un fluide multiphasique |
US7673676B2 (en) * | 2007-04-04 | 2010-03-09 | Schlumberger Technology Corporation | Electric submersible pumping system with gas vent |
US7882896B2 (en) * | 2007-07-30 | 2011-02-08 | Baker Hughes Incorporated | Gas eduction tube for seabed caisson pump assembly |
US7984766B2 (en) * | 2008-10-30 | 2011-07-26 | Baker Hughes Incorporated | System, method and apparatus for gas extraction device for down hole oilfield applications |
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