BRPI1016062B1 - Método para produzir uma corrente de componente de hidrocarboneto gasosa e correntes de componente de hidrocarboneto líquidas, e, aparelho para realizar ométodo - Google Patents

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Abstract

método para produzir uma corrente de componente de hidrocarboneto gasosa e correntes de componente de hidrocarboneto líquidas, e, aparelho para primeira e segunda correntes de múltiplas fases são processadas em primeiro e segundo conjuntos que são estruturalmente diferentes um do outro tais que o primeiro e segundo conjuntos possuem diferentes condições de operação. o primeiro e segundo conjuntos produzem a primeira e a segunda correntes gasosas de hidrocarboneto e a primeira e a segunda correntes de componente de hidrocarboneto líquidas. a primeira e a segunda correntes gasosas de hidrocarboneto são combinadas a jusante do primeiro e segundo conjuntos para fornecer uma corrente gasosa combinada de componente de hidrocarboneto.

Description

MÉTODO PARA PRODUZIR UMA CORRENTE DE COMPONENTE DE HIDROCARBONETO GASOSA E CORRENTES DE COMPONENTE DE HIDROCARBONETO LÍQUIDAS, E, APARELHO PARA REALIZAR O MÉTODO
[001] A presente invenção fornece um método para produzir uma corrente gasosa de hidrocarboneto e uma ou mais correntes de componente de hidrocarboneto líquidas combinadas, de pelo menos duas correntes de hidrocarboneto de múltiplas fases, e um aparelho do mesmo.
[002] No contexto do presente pedido, uma corrente de múltiplas fases compreende pelo menos uma fase de vapor e uma fase líquida coexistentes, e opcionalmente também uma fase sólida coexistente.
[003] Tais correntes de múltiplas fases podem ser produzidas a partir de poços de hidrocarboneto, tais como poços de gás natural, na forma de uma corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases. A corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases pode compreender vários componentes, incluindo uma variedade de hidrocarbonetos, água, CO2, sulfetos tais como H2S e outros elementos ou compostos.
[004] Convencionalmente, as correntes de hidrocarboneto de múltiplas fases podem ser transportadas através de grandes distâncias de um ou mais poços de hidrocarboneto em um reservatório de hidrocarboneto para o aparelho que recebe e processa as correntes de múltiplas fases. Isso pode ocorrer porque, por exemplo, os poços de hidrocarboneto estão localizados ao largo da costa e um oleoduto é necessário para transportar a corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases para uma instalação de processamento perto da costa.
[005] Os poços produtores, no mesmo reservatório de hidrocarboneto, ou de um reservatório de hidrocarboneto diferente, podem fornecer fluxos de múltiplas fases de características significativamente diferentes em termos de composições e propriedades, tais como temperatura e pressão. Se tais fluxos de múltiplas fases tiverem que ser transportados ao longo de uma grande distância antes que a separação de componente possa ser realizada, limitações econômicas podem requerer que tais fluxos de múltiplas fases de diferente composição sejam carregados no mesmo oleoduto em um fluxo combinado. A separação de componente deve então ser realizada no fluxo combinado. A instalação de separação terá um ou mais conjuntos de separação idênticos operando em paralelo para tratar o fluxo combinado.
[006] O documento WO98/17941 revela um processo para o tratamento de uma corrente de poços compreendendo petróleo bruto e gás natural, onde é formado um produto hidrocarboneto contendo hidrato de gás líquido. O documento US2008/0190291 revela um ambiente de processo submersível para processamento submarino, e o documento GB2186283A propõe a separação submarina de óleo bruto vaporizando os gases do petróleo bruto e resfriando o fluxo líquido resultante da vaporização, de tal forma que ao conduzir tal fluxo líquido para uma intalação distante não ocorre fluxo significativo de duas fases. GB2301838A revela um método de utilização e reciclagem de um aditivo de dispersão de hidrato para transportar um efluente de petróleo, tal como um gás condensado ou um óleo com o gás associado, em condições conducentes à formação de hidratos.
[007] Onde grandes distâncias são envolvidas entre o(s) poço(s) e à instalação de separação, diferentes correntes de múltiplas fases de diferentes configurações de poços de hidrocarboneto, que podem ser nos mesmos ou diferentes reservatórios de hidrocarboneto, podem ser transportadas juntas no mesmo oleoduto, a fim de reduzir os custos para tornar a extração de hidrocarboneto economicamente viável. O uso de um único oleoduto de longa distância requer que o mesmo método ou métodos utilizados para garantir o fluxo adequado da corrente de múltiplas fases do oleoduto, deve ser aplicado a todas as diferentes correntes de múltiplas fases transportadas no oleoduto, se todas as etapas forem tomadas em tudo. Estes métodos são conhecidos na técnica como “métodos de segurança de fluxo”. Por exemplo, um oleoduto podem ser isolado, aquecido ou ter inibidor de hidrato adicionado nas correntes de múltiplas fases que ele carrega para minimizar a formação de hidratos durante a transferência para a unidade de processamento. O campo Ormen Lange no Mar da Noruega utiliza um tal sistema de segurança de fluxo, como descrito no Journal of Petroleum Technology, August 2007, páginas 51-61, em que um inibidor de hidrato é adicionado na corrente de múltiplas fases.
[008] Além disso, alguns reservatórios de hidrocarboneto podem fornecer correntes de hidrocarboneto de múltiplas fases a partir de poços diferentes em diferentes pressões. Em tais casos, a pressão da corrente de múltiplas fases de maior pressão é normalmente reduzida para que ela possa ser adicionada na corrente de múltiplas fases de menor pressão e transportada ao longo de um único oleoduto. Isso normalmente requer pelo menos a re-pressurização do componente gasoso da corrente de múltiplas fases nas instalações de processamento utilizando um compressor de exaustão.
[009] Em um primeiro aspecto, a presente invenção fornece um método para produzir uma corrente de componente de hidrocarboneto gasosa e correntes de componente de hidrocarboneto líquidas combinadas de pelo menos duas correntes de hidrocarboneto de múltiplas fases, compreendendo pelo menos as etapas de: - empregar um primeiro conjunto que compreende um primeiro oleoduto para a primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases de um ou mais primeiros poços de hidrocarboneto, um primeiro separador de entrada para separar a primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases para fornecer uma primeira corrente de componente de hidrocarboneto gasosa e uma primeira corrente de componente de hidrocarboneto líquida e um primeiro separador de baixa pressão para separar a primeira corrente de componente de hidrocarboneto líquida para fornecer uma primeira corrente de alimentação condensada de componente e uma primeira corrente gasosa de hidrocarboneto suspensa; - empregar um segundo conjunto que compreende um segundo oleoduto para a segunda corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases de um ou mais segundos poços de hidrocarboneto, um segundo separador de entrada para separar a segunda corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases para fornecer uma segunda corrente de componente de hidrocarboneto gasosa e uma segunda corrente de componente de hidrocarboneto líquida e um segundo separador de baixa pressão para separar a segunda corrente de componente de hidrocarboneto líquida para fornecer uma segunda corrente de alimentação condensada de componente e uma segunda corrente gasosa de hidrocarboneto suspensa; e - combinar a segunda corrente gasosa de hidrocarboneto a jusante do segundo conjunto com a primeira corrente gasosa de hidrocarboneto a jusante do primeiro conjunto, após a compressão opcional em um compressor de exaustão, para fornecer uma corrente gasosa combinada de componente de hidrocarboneto; em que o primeiro conjunto é estruturalmente diferente do segundo conjunto de tal forma que o primeiro e o segundo conjuntos possuem diferentes condições de operação, em que a diferença estrutural entre o primeiro e o segundo conjuntos reside na presença de uma ou mais das seguintes características distintas presentes no primeiro e/ou no segundo conjunto: - um compressor de esgotamento para comprimir a primeira ou segunda corrente gasosa de hidrocarboneto; - uma ou ambas das unidades de isolamento e aquecimento no primeiro ou segundo oleoduto; e - uma unidade de manipulação da inibição de hidrato.
[0010] Em um segundo aspecto, a presente invenção fornece um aparelho para a produção de correntes gasosas de hidrocarboneto e líquidas de componente de hidrocarboneto combinadas de pelo menos duas correntes de hidrocarboneto de múltiplas fases, dito aparelho compreendendo: - - um primeiro conjunto que compreende um primeiro oleoduto, para uma primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases conectada a uma primeira entrada de um primeiro separador de entrada, dito primeiro separador de entrada tendo uma primeira saída para uma primeira corrente de componente de hidrocarboneto gasosa e uma segunda saída para uma primeira corrente de componente de hidrocarboneto líquida, dita segunda saída conectada na primeira entrada de um primeiro separador de baixa pressão, dito primeiro separador de baixa pressão tendo uma primeira saída para uma primeira corrente de alimentação condensada de componente, uma segunda saída para uma primeira corrente gasosa de hidrocarboneto suspensa; e - - um segundo conjunto que compreende um segundo oleoduto para uma segunda corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases conectado na primeira entrada de um segundo separador de entrada, dito segundo separador de entrada tendo uma primeira saída para uma segunda corrente de componente de hidrocarboneto gasosa e uma segunda saída para uma segunda corrente de componente de hidrocarboneto líquida, dita segunda saída conectada à primeira entrada de um segundo separador de baixa pressão, dito segundo separador de baixa pressão tendo uma primeira saída para uma segunda corrente de alimentação condensada de componente, uma segunda saída para uma segundo corrente gasosa de hidrocarboneto suspensa; e - em que a primeira saída do segundo separador de entrada e a primeira saída do primeiro separador de entrada são fluidamente conectadas a jusante do primeiro e segundo conjuntos para fornecer uma linha de corrente de componente de hidrocarboneto gasosa combinada e em que o primeiro conjunto é estruturalmente diferente do segundo conjunto tal que o primeiro e o segundo conjuntos durante a operação têm diferentes condições de operação, em que a diferença estrutural entre o primeiro e o segundo conjuntos reside na presença de uma ou mais das seguintes características distintas presentes no primeiro e/ou no segundo conjunto: - um compressor de esgotamento para comprimir a primeira ou segunda corrente gasosa de hidrocarboneto; - uma ou ambas das unidades de isolamento e aquecimento no primeiro ou segundo oleoduto; e - uma unidade de manipulação da inibição de hidrato.
[0011] As formas de realização da presente invenção serão agora descritas apenas por meio de exemplo, e com referência aos desenhos não limitativos acompanhantes em que: - a Figura 1 mostra um primeiro esquema de processo de acordo com uma forma de realização do método e aparelho da invenção, em que a primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases compreende um inibidor de hidrato tal que o primeiro conjunto compreende uma unidade de regeneração para o inibidor de hidrato; - a Figura 2 mostra um segundo esquema de processo de acordo com uma segunda forma de realização do método e aparelho da invenção, em que o primeiro oleoduto do primeiro conjunto é aquecido ou isolado para minimizar a formação de hidratos; - a Figura 3 mostra um esquema de processo de acordo com uma terceira forma de realização do método e aparelho da invenção, em que a segunda corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases está em uma pressão mais baixa do que a primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases tal que o segundo conjunto compreende um compressor de exaustão; - a Figura 4 mostra um esquema de processo de acordo com uma forma de realização da invenção que emprega um terceiro separador de entrada.
[0012] Para o propósito desta descrição, um número de referência único será atribuído a uma linha assim como uma corrente carregada nesta linha. Os mesmos números de referência se referem aos componentes, correntes ou linhas similares.
[0013] Propõe-se ao processo a primeira e a segunda correntes de múltiplas fases nos primeiro e segundo conjuntos, que são estruturalmente diferentes uma da outra, tal que o primeiro e o segundo conjuntos possuem diferentes condições de operação. O primeiro e o segundo conjuntos produzem a primeira e a segunda correntes gasosas de hidrocarboneto e a primeira e a segundo correntes de componente de hidrocarboneto líquidas. A primeira e a segundo correntes gasosas de hidrocarboneto são combinadas a jusante do primeiro e segundo conjuntos para fornecer uma corrente de componente de hidrocarboneto gasosa combinada.
[0014] As diferentes condições de operação dos primeiro e segundo conjuntos podem ser um ou mais do grupo consistindo de: pressão de operação e estratégia de segurança de fluxo. As diferentes estratégias de segurança de fluxo podem compreender um ou mais do grupo compreendendo: a presença de um inibidor de hidrato, o isolamento do oleoduto e o aquecimento do oleoduto. Um ou ambos do isolamento e aquecimento do oleoduto levará a uma mudança na temperatura de operação da corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases nele carregada em comparação com um oleoduto não tendo tal isolamento ou aquecimento.
[0015] Uma vantagem do uso proposto de dois conjuntos é que diferentes fluxos de múltiplas fases podem ser transportados em oleodutos separados e ser manipulados com um conjunto adaptado para os requisitos específicos para cada um dos fluxos de múltiplas fases. Os requisitos podem ser particularmente diferentes se a distância que os fluxos de múltiplas fases devem ser transportados não for muito grande. Esta situação pode ocorrer onde a instalação de separação está alojada em uma estrutura ao largo da costa, tal como um navio ou plataforma, que pode estar localizada mais próxima das cabeças de poço, reduzindo o comprimento dos oleodutos que transportam as correntes de múltiplas fases.
[0016] Assim, a invenção leva em conta a possibilidade de fornecer múltiplos oleodutos com métodos seguros de fluxo individual, e depois a jusante dos conjuntos para combinar as correntes gasosas de componente de hidrocarboneto para outro processamento combinado, tal como a remoção de gás ácido, desidratação, extração de NGL e liquefação.
[0017] A provisão de diferentes conjuntos pode ser particularmente vantajosa naquelas situações onde um ou ambos dos: um ou mais primeiros poços de hidrocarboneto, e um ou mais segundos poços de hidrocarboneto, são relativamente próximos ao aparelho de processamento, tal como se o aparelho estiver situado em uma embarcação ou plataforma ao largo da costa. Isso permite que as correntes de hidrocarboneto de múltiplas fases tendo diferentes propriedades sejam transportadas e processadas separadamente.
[0018] Por exemplo, uma corrente de múltiplas fases de alta pressão e baixa pressão em conjuntos separados pode ser transportada em oleodutos separados de modo que a pressão mais elevada possa ser mantida. Isto é vantajoso porque os requisitos de energia de qualquer outra compressão serão menores em comparação com a energia requerida para re-comprimir uma corrente que foi descomprimida e combinada com a corrente de múltiplas fases de baixa pressão em um único oleoduto.
[0019] Além disso, a provisão de dois conjuntos estruturalmente diferentes permite que os métodos de segurança de fluxo individual sejam usados em cada conjunto. Diferentes métodos de segurança de fluxo podem ser usados nos conjuntos diferentes, ou um método de segurança de fluxo pode ser usado em um conjunto e nenhum método de segurança de fluxo pode ser usado em outro conjunto.
[0020] Por exemplo, um método de inibição de hidrato pode ser aplicado a um comboio e não a outro, ou diferentes métodos de inibição de hidrato podem ser usados em conjuntos diferentes. Desta forma, o método de segurança de fluxo ideal pode ser fornecido para uma corrente de múltiplas fases particular.
[0021] O método e o aparelho divulgados neste documento são particularmente úteis quando realizados ao largo da costa. Por exemplo, quando os separadores de entrada e os separadores de baixa pressão forem fornecidos em uma embarcação ou plataforma flutuante.
[0022] Como aqui usado, o termo “conjunto” define a rota do líquido tomada por uma corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases, através de um oleoduto a partir de um ou mais poços de hidrocarboneto, através de um separador de entrada para fornecer uma corrente de componente de hidrocarboneto gasosa (que pode ser passada através de um compressor de exaustão), e uma corrente de componente de hidrocarboneto líquida, a corrente de componente de hidrocarboneto líquida que está sendo passada através de um separador de baixa pressão para fornecer uma corrente de componente condensada e uma primeira corrente gasosa de hidrocarboneto suspensa. O percurso de fluido de um dado conjunto pode encerrar quando a corrente de componente de hidrocarboneto gasosa for combinada com uma segunda corrente de componente de hidrocarboneto gasosa de um conjunto diferente para formar uma corrente de componente de hidrocarboneto gasosa combinada.
[0023] A presente invenção assim emprega pelo menos dois conjuntos, cada um compreendendo um oleoduto, um separador de entrada e um separador de baixa pressão, em que os dois conjuntos diferem estruturalmente. Um conjunto pode ainda compreender unidades e equipamentos adicionais, tais como equipamento de processamento de corrente lateral incluindo unidades de regeneração para os inibidores de hidrato e/ou unidades de tratamento de água.
[0024] Em uma forma de realização, como será ilustrada mais abaixo com referência à Figura 1, propõe-se que o primeiro conjunto carregue uma primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases que compreende um inibidor de hidrato que requer a regeneração em uma unidade de regeneração, enquanto que o segundo conjunto não.
[0025] Algumas correntes de hidrocarboneto de múltiplas fases podem ser predispostas para a formação de hidratos de gás devido às suas propriedades. Os hidratos de gás são sólidos à base de água cristalinos semelhantes em estrutura ao gelo em que pequenas moléculas não polares, tais como metano, são presas em gaiolas formadas por moléculas de água ligadas a hidrogênio. As condições termodinâmicas que podem resultar na formação de hidratos de gás são frequentemente encontradas em oleodutos que transportam correntes de hidrocarboneto de múltiplas fases. Se formados, os cristais de hidrato de gás podem se aglomerar e reduzir o fluxo de múltiplas fases, e em casos graves, bloquear totalmente o oleoduto. Uma vez formados, os hidratos de gás podem ser decompostos por um aumento na temperatura e/ou uma diminuição da pressão. No entanto, tal decomposição é um processo cineticamente lento e por isso é preferível tomar medidas para atenuar contra a formação de hidratos de gás. Tais medidas são conhecidas como métodos de segurança de fluxo.
[0026] Tais métodos de segurança de fluxo incluem evitar as condições operacionais que podem causar a formação de hidratos de gás. Por exemplo, se um ou mais poços de hidrocarbonetos forem localizados no leito do mar, pelo menos uma parte do oleoduto estará sob a superfície do mar. Se a corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases for predisposta à formação de hidratos de gás, a água do mar pode esfriar a corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases na parte sob a superfície do mar do oleoduto e provocar a formação de hidratos de gás, que podem aderir à superfície interna do primeiro oleoduto que reduz o fluxo da corrente de múltiplas fases.
[0027] A formação de hidratos de gás pode ser minimizada pelo isolamento do oleoduto para evitar o esfriamento da corrente de múltiplas fases para temperaturas de formação de hidrato de gás. Adicional e/ou alternativamente, o oleoduto pode ser provido com aquecimento externo para evitar que a temperatura da corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases caia para as temperaturas de formação de hidrato de gás. Ainda mais adicional e/ou alternativamente, a corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases pode ser provida com um inibidor de hidrato antes ou no momento em que é passado para o oleoduto.
[0028] Os inibidores de hidrato são produtos químicos que inibem a formação de hidratos de gás. Esta inibição pode ocorrer mediante o deslocamento da reação de equilíbrio de formação de hidrato de gás para longe da formação de hidrato em temperaturas mais baixas e pressões mais elevadas (inibidores termodinâmicos), para inibir a reação de formação de hidrato de gás de modo que o tempo necessário para que os hidratos de gás se formem é aumentado (inibidores cinéticos) e/ou para impedir a aglomeração de quaisquer hidratos de gás formados (anti-aglomerantes).
[0029] Exemplos de inibidores termodinâmicos são álcoois, tais como metanol, e ou glicóis, tais como monoetileno glicol (MEG), dietileno glicol (DEG) e trietileno glicol (TEG). O MEG é preferível para aquelas situações em que a temperatura da corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases pode ser reduzida para -10 °C ou menos por causa de sua alta viscosidade em baixas temperaturas.
[0030] Exemplos de inibidores cinéticos incluem polímeros e copolímeros, tais como os inibidores de crescimento limiares divulgados na Soc. Petroleum engineers, C. Argo, 37255, 1997 e A. Corrigan, 30696, 1997. [0031] Exemplos de anti-aglomerantes incluem tensoativos zuiteriônicos, tais como espécies contendo grupo de amônio e ácido carboxílico. Outros exemplos de anti-aglomerantes são divulgados na EP 0 526 929 e na Patente US n0 6.905.605.
[0032] Voltando agora à Figura 1, é mostrado um diagrama esquemático de um esquema de processo incluindo um primeiro conjunto A e um segundo conjunto B. O primeiro conjunto A compreende uma primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases 10, em um primeiro oleoduto. O primeiro oleoduto 10 possui pelo menos uma extremidade a montante. A pelo menos uma primeira extremidade a montante do primeiro oleoduto está conectada a um ou mais primeiros poços de hidrocarboneto 30, por exemplo, através de um ou mais primeiros tubos de distribuição de cabeça de poço. O um ou mais primeiros poços de hidrocarboneto 30 podem, por exemplo, ser os poços de um campo de gás natural.
[0033] A primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases 10 pode compreendem gases de hidrocarboneto, líquidos de hidrocarbonetos, água e sólidos incluindo areia e pequenas quantidades de produtos de corrosão do oleoduto. Por exemplo, a primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases pode ser uma corrente de gás natural, por exemplo, uma corrente que transporta o gás natural sob alta pressão a partir de um ou mais primeiros poços de hidrocarboneto 30. A corrente de gás natural pode conter vários componentes líquidos e gasosos valiosos. Os componentes líquidos podem compreender líquidos de gás natural (NGLs) tais como metano, etano, propano e butanos, e condensado líquido que compreende hidrocarbonetos C5+. Os componentes gasosos podem compreender predominantemente metano (por exemplo, > 80 % molar) com o restante sendo etano, nitrogênio, dióxido de carbono e outros vestígios de gases. Os componentes líquidos e gasosos podem ser tratados para fornecer líquidos de gás natural, gás natural e gás natural liquefeito.
[0034] Na forma de realização da Figura 1, a primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases 10 assume a forma de uma primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases inibida por hidrato que compreende um inibidor de hidratos. O inibidor de hidrato pode ser um glicol tal como MEG, que pode ser regenerado. O inibidor de hidrato é adicionado na primeira corrente de múltiplas fases antes de entrar no primeiro oleoduto 10, e por exemplo, pode ser injetado no reservatório de hidrocarboneto ou adicionado no um ou mais primeiros poços de hidrocarboneto 30. O inibidor de hidratação pode ser fornecido como a corrente de componente inibidor de hidrato 320, que é debatido com maiores detalhes abaixo.
[0035] A primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases inibida por hidrato 10 é passado para a primeira entrada 52 de um primeiro separador de entrada 50, tal como um separador de gás/líquido, em uma instalação de separação. A instalação de separação pode estar localizada perto da costa ou ao largo da costa. Em uma forma de realização preferida a instalação de separação está localizada ao largo da costa, tal como em uma estrutura flutuante.
[0036] O primeiro separador de entrada 50 separa a primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases inibida por hidrato 10 em uma primeira corrente de componente de hidrocarboneto gasosa 70 em uma primeira saída 54, e uma primeira corrente de componente de hidrocarboneto líquida 90 na segunda saída 56. A primeira corrente de componente de hidrocarboneto líquida 90 compreende o inibidor de hidrato. Em uma forma de realização opcional, não mostrada na Figura 1, uma ou ambas da primeira corrente de componente de hidrocarboneto gasosa 70 e/ou da primeira corrente de componente de hidrocarboneto líquida 90 podem ser aquecidas ou esfriadas usando um trocador térmico, caso seja necessário aumentar ou diminuir a temperatura de uma ou de ambas as correntes.
[0037] Um separador de baixa pressão 110 é fornecido na instalação de separação, o qual no primeiro conjunto A da forma de realização como mostrada na Figura 1 é um separador de três fases.
[0038] A primeira corrente de componente de hidrocarboneto líquida 90 é passada para a primeira entrada 112 do primeiro separador de baixa pressão 110. Uma válvula 91 pode ser fornecida na linha 90 para reduzir a pressão da primeira corrente de componente de hidrocarboneto líquida 90 para a pressão de operação do separador de baixa pressão 110. O separador de baixa pressão 110 fornece uma primeira corrente de alimentação condensada de componente 130 em uma primeira saída 114, uma primeira corrente gasosa de hidrocarboneto suspensa 150 em uma segunda saída 116, e uma primeira corrente de inibidor de hidrato gasta 300 em uma terceira saída 118.
[0039] A primeira corrente de inibidor de hidrato gasta 300 pode ser passada para a primeira entrada 312 de uma unidade de regeneração 310, o que pode separar o inibidor de hidratos da água, para fornecer uma corrente de componente inibidor de hidrato 320 em uma primeira saída 314, uma corrente de água da unidade de regeneração 325 em uma segunda saída 316 e uma corrente de salmoura 327 na terceira saída 318. A corrente de componente de inibidor de hidrato 320 pode ser, por exemplo, uma corrente pobre de glicol tal como uma corrente pobre de MEG. A corrente de salmoura 327 pode compreender sólidos e sais. A corrente de componente inibidor de hidrato 320 pode ser passada para um ou mais primeiros poços de hidrocarboneto 30, para a re-injeção para fornecer a primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases inibida por hidrato 10.
[0040] A presença da unidade de regeneração 310 é economicamente vantajosa quando o inibidor de hidrato for um glicol tal como MEG, DEG e/ou TEG, pois permite a regeneração do inibidor de hidrato para a reutilização. Nos casos onde o inibidor de hidrato for um álcool, tal como metanol, a regeneração de inibidor de hidrato pode não ser tão favorável a partir de um ponto de vista econômico. Isso poderia ser examinado caso a caso.
[0041] Em uma forma de realização opcional, não mostrada na Figura 1, o primeiro separador de entrada 50 em si pode ser um separador de três fases. Um inibidor de hidrato que compreende a corrente de líquido, tal como uma corrente rica de MEG, pode então ser passado de uma terceira saída do primeiro separador de entrada 50 diretamente para a unidade de regeneração 310, como uma primeira corrente de alimentação da unidade de regeneração. Alternativamente, o inibidor de hidrato compreendendo a corrente de líquido pode ser uma corrente aquosa que pode ser passada para uma unidade de tratamento de água. Estas disposições podem ser úteis para o processamento de massas de hidrocarboneto.
[0042] Em uma outra forma de realização opcional não mostrada na Figura 1, a unidade de regeneração 310 pode ser incorporada no separador de baixa pressão 110.
[0043] Voltando ao primeiro separador de baixa pressão 110, a primeira corrente de alimentação condensada de componente 130 é passada para um primeiro estabilizador de condensado 170 através da válvula 131. Uma etapa de troca de calor (não mostrada) pode ser realizada para ajustar a temperatura para a temperatura de operação desejada do primeiro estabilizador de condensado 170. O primeiro estabilizador de condensado 170 fornece uma primeira corrente condensada de componente 190 na parte inferior ou próxima a ela do estabilizador e uma primeira corrente gasosa condensada de hidrocarboneto separada 210.
[0044] A primeira corrente gasosa condensada de hidrocarboneto separada 210 é passada para um primeiro tambor expulsor 330, para separar quaisquer componentes líquidos e fornecer uma primeira corrente de alimentação de compressor 350 como uma corrente gasosa suspensa e uma primeira corrente de reciclo do separador de baixa pressão 370, na parte inferior ou próxima a ela do primeiro tambor de expulsão, que é devolvida ao primeiro separador de baixa pressão 110, por exemplo, mediante a injeção na primeira corrente de componente de hidrocarboneto líquida 90. Uma bomba 371 é fornecida para aumentar a pressão para levar em conta o retorno da corrente de reciclagem 370 ao primeiro separador de baixa pressão 110. [0045] A primeira corrente de alimentação de compressor 350 é passada para um primeiro compressor 390, movido pelo primeiro condutor de compressor D1 através do primeiro eixo 395. Na presente forma de realização, o primeiro compressor 390 é um compressor de múltiplos estágios. Alternativas são possíveis, tais como dois compressores de estágio único em série. A primeira corrente de alimentação de compressor 350 é passada para o estágio de baixa pressão do primeiro compressor 390 para fornecer a primeira corrente comprimida 410. A primeira corrente comprimida 410 pode ser injetada na primeira corrente de componente de hidrocarboneto gasosa 70 a partir do primeiro separador de entrada 50.
[0046] Voltando ao primeiro separador de baixa pressão 110, a primeira corrente gasosa de hidrocarboneto suspensa 150 pode ser passada para um segundo tambor expulsor 155, para separar quaisquer componentes líquidos e fornecer uma primeira corrente de alimentação de pressão intermediária 156 como uma corrente gasosa suspensa. A primeira corrente de alimentação de pressão intermediária 156 é passada para o estágio de pressão intermediária do primeiro compressor 390. Uma corrente da parte inferior (não mostrada) do segundo tambor expulsor 155 pode ser devolvida para a primeira corrente de componente de hidrocarboneto líquida 90.
[0047] A Figura 1 mostra ainda o segundo conjunto B, que é estruturalmente diferente do primeiro conjunto A tal que os primeiro e segundo conjuntos (A, B) possuem diferentes condições de operação.
Semelhante ao primeiro conjunto A, o segundo conjunto B compreende uma segunda corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases 20, em um segundo oleoduto 20. O segundo oleoduto 20 possui pelo menos uma extremidade a montante. A pelo menos uma extremidade a montante do segundo oleoduto está conectada a um ou mais segundos poços de hidrocarboneto 40, por exemplo, através de um ou mais primeiros tubos de distribuição de cabeça de poço. O um ou mais segundos poços de hidrocarboneto 40 podem, por exemplo, ser os poços de um campo de gás natural. Os segundos poços de hidrocarboneto 40 podem ser no mesmo ou diferente reservatório de hidrocarboneto do que o um ou mais primeiros poços de hidrocarboneto 30. [0048] No entanto, a segunda corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases 20 possui uma característica diferente em comparação com a primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases 10, de tal forma que a segunda corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases 20 não é injetada com um inibidor de hidrato. O segundo conjunto B, portanto, não requer uma unidade de regeneração para a separação e remoção de um inibidor de hidrato e, portanto, difere estruturalmente do primeiro conjunto A.
[0049] A segunda corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases 20 é passada para a primeira entrada 62 de um segundo separador de entrada 60, tal como um separador de gás/líquido, na mesma instalação de separação como o primeiro separador de entrada 50.
[0050] O segundo separador de entrada 60 separa a segunda corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases 20 em uma segunda corrente de componente de hidrocarboneto gasosa 80, em uma primeira saída 64, e uma segunda corrente de componente de hidrocarboneto líquida 100 na segunda saída 66. Em uma forma de realização opcional não mostrada na Figura 1, a segunda corrente de componente de hidrocarboneto gasosa 80 e/ou a segunda corrente líquida de componente 100 podem ser aquecidas ou esfriadas em um trocador térmico, se for necessário aumentar ou diminuir a temperatura destas correntes.
[0051] A segunda corrente de componente de hidrocarboneto líquida 100 é passada através da válvula 101 para a primeira entrada 122 de um segundo separador de baixa pressão 120. O segundo separador de baixa pressão 120 fornece uma segunda corrente de alimentação condensada de componente 140 em uma primeira saída 124 e uma segunda corrente gasosa de hidrocarboneto suspensa 160 em uma segunda saída 126.
[0052] A segunda corrente de alimentação condensada de componente 140 pode ser opcionalmente esfriada (não mostrada) e passada para um segundo estabilizador de condensado 180 através da válvula 141 e trocador térmico opcional (não mostrado). O segundo estabilizador de condensado 180 fornece uma segunda corrente condensada de componente 200 na parte inferior ou próxima a ela do estabilizador e uma segunda corrente gasosa condensada de hidrocarboneto separada 220. A segunda corrente condensada de componente 200 pode ser combinada com a primeira corrente condensada de componente 190 do primeiro conjunto A para fornecer uma corrente condensada de componente combinada 230.
[0053] A segunda corrente gasosa condensada de hidrocarboneto separada 220 é passada para um terceiro tambor expulsor 340, para separar quaisquer componentes líquidos e fornecer uma segundo corrente de alimentação de compressor 360 como uma corrente gasosa suspensa e uma segunda corrente de reciclo do separador de baixa pressão 380, na parte inferior ou próxima a ela do terceiro tambor expulsor, que é devolvido ao segundo separador de baixa pressão 120, com a ajuda de uma segunda bomba 381 e adequadamente através de injeção na segunda corrente de componente de hidrocarboneto líquida 100.
[0054] A segunda corrente de alimentação do compressor 360 é passada para um segundo compressor 400, impulsionado pelo segundo condutor de compressor D2 através do segundo eixo 405. Preferivelmente, a segunda corrente de alimentação do compressor 360 é passada para um estágio de baixa pressão do segundo compressor 400 para fornecer a segunda corrente comprimida 420. Semelhante ao primeiro compressor 390 no conjunto A, o segundo compressor pode ser um compressor de múltiplos estágios como mostrado, ou similar.
[0055] Voltando para o segundo separador de baixa pressão 120, a segunda corrente gasosa de hidrocarboneto suspensa 160 pode ser passada para um quarto tambor expulsor 165, para separar quaisquer componentes líquidos e fornecer uma segunda corrente de alimentação de pressão intermediária 166 como uma corrente gasosa suspensa. A segunda corrente de alimentação de pressão intermediária 166 é passada para o estágio de pressão intermediária do segundo compressor 400 para fornecer a segunda corrente comprimida 420. A segunda corrente comprimida 420 pode ser injetada na segunda corrente de componente de hidrocarboneto gasosa 80 do segundo separador de entrada 80.
[0056] A jusante dos conjuntos A e B, a segunda corrente de componente de hidrocarboneto gasosa 80 é combinada com a primeira corrente de componente de hidrocarboneto gasosa 70 (a partir do primeiro conjunto A) no combinador 262, para fornecer uma corrente de componente de hidrocarboneto gasosa combinada 260.
[0057] A corrente de componente de hidrocarboneto gasosa combinada 260, ainda processada em uma usina de processamento de gás 600, foi indicada na Figura 1 como uma caixa aberta tracejada. O outro tratamento da corrente de componente de hidrocarboneto gasosa combinada 260 pode, como mostrado, incluir a passagem da corrente de componente de hidrocarboneto gasosa combinada 260 para um separador de alimentação 430, que pode ser um separador de gás/líquido, para fornecer uma corrente de gás de alimentação 440 suspensa e uma corrente da parte inferior do separador de alimentação 450. Pelo menos uma parte da corrente da parte inferior do separador de alimentação 450 pode ser devolvida a um ou ambos dos primeiro e segundo separadores de entrada 110, 120. Por exemplo, como mostrado na Figura 1, uma parte 450a da corrente da parte inferior do separador de alimentação 450 pode ser injetada na primeira corrente de componente de hidrocarboneto líquida 90 através da válvula 451a. Similarmente, uma parte 450b da corrente da parte inferior do separador de alimentação 450 pode ser injetada na segunda corrente de componente de hidrocarboneto líquida 100 através da válvula 451b.
[0058] Desta maneira, a forma de realização mostrada na Figura 1 fornece uma corrente de componente de hidrocarboneto gasosa combinada 260, e corrente condensada de componente combinada 230 dos primeiro e segundo conjuntos que diferem estruturalmente entre si. Em particular, apenas o primeiro conjunto A requer a presença de uma unidade de regeneração 329 para o inibidor de hidrato. O segundo conjunto B irá utilizar um método de segurança de fluxo diferente (ver, por exemplo, o conjunto A da forma de realização da Figura 2) ou nenhum.
[0059] Assim, no que diz respeito ao segundo aspecto debatido acima, a forma de realização da Figura 1 prevê que dito primeiro oleoduto 10 é para uma primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases inibida com hidrato 10, dita primeira saída 54 do primeiro separador de entrada 50 é conectada na entrada 262 de uma linha de corrente de componente de hidrocarboneto gasosa combinada 260, dita entrada 262 também sendo ligada à primeira saída 64 do segundo separador de entrada 60; dito primeiro separador de baixa pressão 110 ainda compreende uma terceira saída 118 para uma primeira corrente de inibidor de hidrato gasta 300, dita terceira saída conectada à primeira entrada 312 de uma unidade de regeneração de inibidor de hidrato 310; dita unidade de regeneração do inibidor de hidrato 310 tendo uma primeira saída 314 para uma corrente de componente inibidor de hidrato 320; e em que uma saída de dito segundo separador de baixa pressão 120 não é conectada a uma unidade de regeneração do inibidor de hidrato.
[0060] A Figura 2 mostra uma segunda forma de realização do método e aparelhos aqui divulgados em que um método de segurança de fluxo diferente é usado no primeiro conjunto A, em comparação com o segundo conjunto B, e a forma de realização da Figura 1.
[0061] Em particular, ao invés da injeção de um inibidor de hidrato na primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases, o primeiro oleoduto 10 é fornecido com um ou ambos de um revestimento de isolamento ou aquecimento 15, pelo menos naquelas partes onde o primeiro oleoduto pode ser submetido ao esfriamento que pode resultar na formação de hidrato de gás na primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases. Por exemplo, se uma ou mais primeiras cabeças de poço 30 forem cabeças de poço sob a superfície do mar, o primeiro oleoduto 10 pode ser um primeiro oleoduto isolado e/ou aquecido pelo menos na parte do mar aberto do oleoduto.
[0062] O isolamento e/ou aquecimento do primeiro oleoduto 10 é suficiente para manter a temperatura da primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases 10 acima da temperatura de formação de hidrato de gás para esta composição particular de múltiplas fases. Assim, a primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases 10 chegará ao primeiro separador de entrada 50 da instalação de processamento sem formação apreciável de hidrato de gás.
[0063] O primeiro conjunto A é de uma construção semelhante ao primeiro conjunto da forma de realização da Figura 1, com a exceção de que a terceira saída 118 do primeiro separador de baixa pressão 110 fornece uma primeira corrente de componente de água 270. A primeira corrente de componente de água 270 é passada para a primeira entrada 282 de uma unidade de tratamento de água 280, para separar a água do restante, por exemplo, hidrocarboneto líquido, dos componentes da primeira corrente de componente de água 270 para fornecer uma corrente de água 290 na primeira saída 284.
[0064] O segundo conjunto B é de construção semelhante como o segundo conjunto B da Figura 1, e, portanto, não será descrito novamente, exceto pela maneira em que o segundo separador de baixa pressão 120 é conectado ao segundo estabilizador 180. Particularmente, a forma de realização da Figura 2 mostra um possível alinhamento alternativo para o processamento da primeira e da segunda correntes de alimentação condensadas do componente 130, 140.
[0065] Ao invés de cada corrente de alimentação condensada de componente 130, 140 sendo alimentada com seu respectivo estabilizador condensado 170, 180, a primeiro e a segundo correntes de alimentação condensadas do componente 130, 140 são em primeiro lugar combinadas em uma corrente de alimentação condensada de componente combinada 135. As partes 135a, 135b da corrente de alimentação condensada de componente combinada 135 podem então ser passadas para o primeiro e/ou segundo estabilizadores de condensado 170, 180, respectivamente, como desejável, por meio das respectivas válvulas 136a, 136b. A combinação e subsequente re-divisão das correntes de alimentação condensadas do componente permitem que a carga da primeira e da segunda correntes de alimentação condensadas do componente 130, 140 seja equilibrada entre os dois estabilizadores de condensado 170, 180, e ainda permite que um dos estabilizadores seja levado desconectado para reparo ou manutenção sem ter que interromper totalmente a estabilização de condensado na instalação de separação.
[0066] Desta maneira, a forma de realização mostrada na Figura 2 fornece uma corrente de componente de hidrocarboneto gasosa combinada 260, e a corrente condensada de componente combinada 230 dos primeiro e segundo conjuntos que diferem estruturalmente. Em particular, apenas o primeiro conjunto A requer a presença de um revestimento de isolamento e/ou aquecimento 15 no primeiro oleoduto 10. O segundo conjunto B irá utilizar um método de segurança de fluxo diferente, ou nenhum.
[0067] Assim, no que diz respeito ao segundo aspecto debatido acima, a forma de realização da Figura 2 prevê que dito primeiro oleoduto 10 é selecionado a partir de um ou de ambos os grupos compreendendo: um primeiro oleoduto isolado e um primeiro oleoduto aquecido e é para uma primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases inibida por hidrato 10; a primeira saída 54 do primeiro separador de entrada 50 é conectada a uma primeira entrada 262 da linha de corrente gasosa de hidrocarboneto combinada 260, dita primeira entrada 262 também sendo conectada à primeira saída 64 do segundo separador de entrada 60; o primeiro separador de baixa pressão 110 ainda compreende uma terceira saída 118 para uma primeira corrente de componente de água 270, dita terceira saída conectada à primeira entrada 282 de uma unidade de tratamento de água 280; dita unidade de tratamento de água possui uma primeira saída 284 para um corrente de água 290; e uma saída de dito segundo separador de baixa pressão 120 não é conectada a uma unidade de tratamento de água 280.
[0068] Em uma operação, a pressão nos primeiro e segundo oleodutos 10, 20 e nos primeiro e segundo separadores de entrada 50, 60, podem estar tipicamente entre 35 e 75 bar (referência à pressão em todo o relatório descritivo estará em pressão absoluta). O primeiro e o segundo separadores de baixa pressão 110, 120 podem ser operados em uma pressão na faixa de 15 a 35 bar, tipicamente ao redor de 25 bar, e uma temperatura de tipicamente em uma faixa de 35 a 70°C. O limite inferior desta faixa pode ser de 40°C e/ou o limite superior pode ser de 60°C. Em particular, uma margem extra de segurança no limite inferior é importante, porque em uma temperatura abaixo de 30°C uma emulsão pode se formar a qual reduz a separação entre as fases de hidrocarboneto e aquosa. Uma temperatura acima de entre 60 e 70°C negativamente aumentará o tamanho dos primeiro e segundo compressores 390, 400.
[0069] A pressão de operação dos primeiro e segundo estabilizadores de condensado 170, 180 pode estar na faixa de 5 a 10 bar, dependendo da temperatura de operação. Tipicamente ao redor de 6 bar é adequada, com uma temperatura de operação entre cerca de 130 e 140°C. A pressão da corrente gasosa de hidrocarboneto do componente combinada 260 pode ser um pouco mais, tipicamente ao redor de 5 bar, mais baixa do que a pressão nos primeiro e segundo oleodutos 10, 20, por exemplo, na faixa de 50 a 70 bar, adequadamente ao redor de 65 bar. Neste ponto, a temperatura está geralmente próxima à temperatura ambiente do ar ou igual, por exemplo, 30°C.
[0070] A Figura 3 mostra uma forma de realização do método e aparelho aqui descritos em que a segunda corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases 20 está em uma menor pressão mais baixa em relação à primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases 10. Assim, a segunda corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases 20 pode ser uma segunda corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases de baixa pressão 20, e a primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases 10 pode ser uma primeira corrente de hidrocarbonetos de múltiplas fases de alta pressão 10. Neste contexto, o termo “alta pressão” é usado de forma comparativa com a pressão mais baixa encontrada na segunda corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases de “baixa pressão” 20.
[0071] A primeiro corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases de alta pressão 10 é processada no primeiro separador de entrada 50 como descrito para as Figuras 1 e 2 para fornecer a primeira corrente de componente de hidrocarboneto gasosa 70 suspensa, e a primeira corrente de componente de hidrocarboneto líquida 90.
[0072] A segunda corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases 20, estando em uma pressão mais baixa do que a primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases 10, é passada para uma primeira entrada 62 do segundo separador de entrada 60, que é operado em uma pressão mais baixa do que o primeiro separador de entrada 50. Ela fornece uma segunda corrente de componente de hidrocarboneto gasosa de baixa pressão 80a suspensa em uma primeira saída 64 e uma segunda corrente de componente de hidrocarboneto líquida 100 em uma segunda saída 66.
[0073] A segunda corrente de componente de hidrocarboneto gasosa de baixa pressão 80a estará em uma pressão mais baixa do que a primeira corrente de componente de hidrocarboneto gasosa correspondente 70. A segunda corrente de componente de hidrocarboneto gasosa de baixa pressão 80a deve assim ser comprimida antes que ela possa ser combinada a jusante dos conjuntos A e B com a corrente suspensa correspondente 70 do primeiro separador de entrada 50. A segunda corrente de componente de hidrocarboneto gasosa de baixa pressão 80a é dessa maneira passada diretamente à entrada 242 do segundo compressor de esgotamento 240 (através da linha pontilhada), ou através de um segundo tambor expulsor de compressor de esgotamento 500, que fornece uma segunda corrente gasosa suspensa do compressor de esgotamento 505 para a entrada 242 do segundo compressor de esgotamento 240.
[0074] O segundo compressor de esgotamento 240 é impulsionado pelo condutor de compressor de esgotamento D3 através do eixo de compressor de esgotamento 245. O segundo compressor de esgotamento 240 fornece uma segunda corrente gasosa de hidrocarboneto comprimida 250 em uma primeira saída 244, que substancialmente está na mesma pressão como a primeira corrente de componente de hidrocarboneto gasosa (por exemplo, alta pressão) 70. A segunda corrente gasosa de hidrocarboneto comprimida 250 pode assim ser combinada com a primeira corrente gasosa de componente (por exemplo, alta pressão) 70 para fornecer a corrente gasosa de hidrocarboneto de combinada 260, que pode ser passada para alimentar o separador como descrito para as Figuras 1 e 2.
[0075] Adequadamente, o segundo compressor de esgotamento 240 é capaz de manipulação com uma pressão de sucção tão baixo quanto 30 bar. Isso amplia a faixa de pressão aceitável para a segunda corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases 20 para até 35 bar. Adequadamente como é comum nas unidades de compressor de esgotamento, o esquema de controle do segundo compressor de esgotamento 240 se baseia no impulso de velocidade fixa e controle de sucção (excessiva) (não mostrado) em uma pressão de sucção constante de, por exemplo, 30 bar.
[0076] A forma de realização da Figura 3 também fornece ainda um alinhamento alternativo para o tratamento da primeira e segunda correntes de alimentação condensadas do componente 130, 140 e da primeira e segunda correntes gasosas de hidrocarboneto suspensas 150, 160. Em particular, de uma maneira similar à forma de realização da Figura 2, a primeira e a segundo correntes de alimentação condensadas do componente 130, 140 são combinadas para fornecer a corrente de alimentação condensada do componente combinada 135. A corrente de alimentação condensada do componente combinada 135 é passada para um estabilizador de condensado combinado 175, que é de tamanho suficiente para processar a produção combinada de ambos os primeiros separadores de baixa pressão 110, 120. Uma única válvula 136 pode ser fornecida na linha de corrente de alimentação condensada de componente combinada 135, como mostrado na Figura 3, e/ou válvulas em cada um das linhas de corrente de alimentação condensada de componente 130, 140.
[0077] O estabilizador de condensado combinado 175 fornece uma corrente condensada de componente combinada 230 na parte inferior ou próxima a ela do estabilizador e uma corrente gasosa condensada de hidrocarboneto separada combinada 215. A corrente gasosa condensada de hidrocarboneto separada combinada 215 é passada para um tambor expulsor de compressor combinado 335, para separar quaisquer componentes líquidos e fornecer uma corrente de alimentação de compressor combinada 355 como uma corrente gasosa suspensa e uma corrente de reciclo do separador combinada 375, na parte inferior ou próxima a ela do tambor expulsor de compressor combinado, que é devolvida como correntes de partes 375a, 375b para um ou ambos dos primeiro e segundo separadores de baixa pressão 110, 120, de preferência com o auxílio de uma ou mais bombas 376a, 376b, e, por exemplo, mediante a injeção na primeira e/ou segunda correntes de componente de hidrocarboneto líquidas 100.
[0078] A corrente de alimentação de compressor combinada 355 é passada para um compressor combinado 395, conduzida pelo primeiro condutor de compressor D4 e através do eixo combinado 396. De preferência, a corrente de alimentação de compressor combinada 355 é passada para o estágio de baixa pressão do compressor combinado 395 para fornecer a corrente comprimida combinada 415. O compressor combinado 395 pode ser um compressor de múltiplos estágios como mais acima divulgado para os primeiro e segundo compressores 390, 400. A corrente comprimida combinada 415 pode ser injetada na primeira corrente de componente de hidrocarboneto gasosa 70 a partir do primeiro separador de entrada 50, ou a segunda corrente gasosa de hidrocarboneto comprimida 250 do segundo compressor de esgotamento 240, ou a corrente combinada 260 a jusante dos conjuntos A e B.
[0079] Voltando ao primeiro separador de baixa pressão 110, a primeira corrente gasosa de hidrocarboneto suspensa 150 pode ser combinada com a segunda corrente gasosa de hidrocarboneto suspensa 160 do segundo separador de baixa pressão 120, para fornecer uma corrente gasosa de hidrocarboneto suspensa combinada 155. A corrente gasosa de hidrocarboneto combinada suspensa 155 é passada para um tambor expulsor suspenso combinado 157, para separar quaisquer componentes líquidos e fornecer uma corrente de alimentação de pressão intermediária combinada 158 como uma corrente gasosa suspensa. A corrente de alimentação de pressão intermediária combinada 158 é passada para o estágio de pressão intermediária do compressor combinado 395 para fornecer uma parte da corrente comprimida combinada 415. Quaisquer componentes líquidos podem ser retirados do tambor expulsor suspenso combinado 157 como uma corrente da parte inferior (não mostrada) e retornados para uma ou ambas da primeira e da segunda correntes de componente de hidrocarboneto líquidas 90, 100. [0080] Desta maneira, a forma de realização mostrada na Figura 3 fornece uma corrente de componente de hidrocarboneto gasosa combinada 260, e a corrente condensada de componente combinada 230 dos primeiro e segundo conjuntos que diferem estruturalmente. Em particular, apenas o segundo conjunto B requer a presença de um segundo compressor de esgotamento 240 porque a segunda corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases 20 está em uma pressão mais baixa do que a primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases 10. O primeiro conjunto A não terá nenhum primeiro compressor de esgotamento, porque a primeira corrente de componente de hidrocarboneto gasosa 70 já está em uma pressão elevada em comparação com a segunda corrente de componente de hidrocarboneto gasosa de baixa pressão 80a. O primeiro e o segundo conjuntos A, B podem utilizar os métodos de segurança de fluxo iguais, diferentes ou nenhum.
[0081] Assim, no que diz respeito ao segundo aspecto debatido acima, a forma de realização da Figura 3 prevê que dito primeiro oleoduto 10 é para uma primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases de alta pressão 10 e dito primeiro separador de entrada é um primeiro separador de entrada 50 tendo uma primeira saída 54 para a primeira corrente de componente de hidrocarboneto gasosa 70 e uma segunda saída 56 para a primeira corrente de componente de hidrocarboneto líquida 90; dito segundo oleoduto 20 é para uma segunda corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases de baixa pressão 20 e dito segundo separador de entrada, tendo uma primeira saída 64 para a segunda corrente de componente de hidrocarboneto gasosa 80 e uma segunda saída 66 para a segunda corrente de componente de hidrocarboneto líquida 100, é operado em uma pressão mais baixa do que o primeiro separador de entrada 50, em que dita primeira saída 64 do segundo separador de entrada de baixa pressão 60 estando em comunicação fluida com a primeira entrada 242 de um primeiro compressor de esgotamento 240, opcionalmente através de um primeiro tambor expulsor de compressor de esgotamento 500; dito primeiro compressor de esgotamento 240 tendo uma primeira saída 244 conectada na entrada 262 de uma linha de corrente gasosa de componente de combinada 260, dita entrada 262 também estando conectada à primeira saída 54 do separador de entrada 50; e, dita segunda saída 66 do segundo separador de entrada 60 é conectada à primeira entrada 122 de um segundo separador de baixa pressão 120, dito segundo separador de baixa pressão 120 tendo uma primeira saída 124 para uma primeira corrente de alimentação condensada do componente 140, e uma segunda saída 126 para uma primeira corrente gasosa de hidrocarboneto suspensa 150.
[0082] Uma outra forma de realização é ilustrada na Figura 4. A Figura 4 mostra os conjuntos A e B representados de forma simplificada pelos primeiro e segundo oleodutos 10, 20 (contendo a primeira e a segunda correntes de hidrocarboneto de múltiplas fases), primeiro e segundo separadores de entrada 50, 60, primeira e segunda correntes gasosas de componente de hidrocarboneto 70, 80, e primeira e segunda correntes de componente de hidrocarboneto líquidas 90, 100. Além disso, um terceiro separador de entrada 55 é fornecido, para receber uma terceira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases 15, que pode ser a primeira ou a segunda corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases 10, 20 conforme debatido acima, ou uma terceira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases diferente. O terceiro separador de entrada 55 separa os componentes gasosos e líquidos da terceira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases 15 para fornecer uma terceira corrente de componente de hidrocarboneto gasosa 75 e uma terceira corrente de componente de hidrocarboneto líquida 95.
[0083] A terceira corrente gasosa de hidrocarboneto do componente 75 pode ser passada para um ou mais dos grupos consistindo de: a primeira corrente de componente de hidrocarboneto gasosa 70 (através da linha opcional 76), a segunda corrente de componente de hidrocarboneto gasosa 80 (através da linha opcional 77) e a corrente gasosa de componente combinada 260 (através da linha opcional 78). Da mesma forma, a terceira corrente líquida de hidrocarboneto do componente 95 pode ser passada para um ou mais dos grupos consistindo da primeira corrente de componente de hidrocarboneto líquida 90 (através da linha opcional 96) e da segunda corrente de componente de hidrocarboneto líquida 100 (através da linha opcional 97).
[0084] Por exemplo, um inibidor de hidrato tal como um glicol pode ser injetado em uma corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases para inibir a formação de hidrato no separador de entrada da unidade de processamento. No entanto, as altas temperaturas de entrada no separador de entrada podem ser obtidas em plena produção. Sob tais circunstâncias, o terceiro separador de entrada pode ser levado em operação para encaminhar a terceira corrente gasosa de hidrocarboneto do componente para uma ou ambas das primeira e segunda correntes gasosas de hidrocarboneto do componente.
[0085] O terceiro separador de entrada 55 também pode ser usado como um separador de teste.
[0086] A Figura 4 também mostra que a corrente gasosa de hidrocarboneto do componente combinada 260 pode ser ainda processada em uma unidade de processamento de gás 600 para produzir uma corrente de hidrocarboneto liquefeita 610 (por exemplo, gás natural liquefeito) a partir da corrente gasosa de hidrocarboneto do componente combinada 260. O outro processamento pode incluir a remoção de componentes da corrente de componente de hidrocarboneto gasosa combinada 260 que não necessita ser liquefeita, tal como a remoção de ácido-gás, remoção de mercúrio, desidratação, remoção de líquidos do gás natural da corrente gasosa de componente combinada, e troca de calor contra um ou mais refrigeradores externos ou internos para esfriar a corrente gasosa de componente combinada descendente para abaixo do seu ponto de ebulição. Muitos processos para a liquefação de gás natural conhecidos da pessoa versada na técnica podem ser usados, e não serão aqui explicados.
[0087] O método e aparelho divulgados neste documento são particularmente adequados para os conceitos Floating Production Storage and Offloading (FPSO) e Floating Liquefaction of Natural Gas (FLNG). Tais conceitos combinam a admissão de óleo ou gás natural como produzido a partir de um poço, o tratamento de óleo ou gás natural, qualquer processo de liquefação, tanques de armazenamento, sistemas de carga e outras infraestruturas em uma única estrutura flutuante. Uma tal estrutura é vantajosa porque fornece uma alternativa ao largo da costa para o processamento perto da costa e usinas de liquefação. Uma barcaça de FLNG pode ser ancorada próximo ou em um campo de óleo ou gás, em águas profundas o suficiente para permitir o descarregamento dos produtos em um navio de transporte de carga. As correntes de múltiplas fases 10, 20, como debatidas acima com referência à Figuras ambas podem ser produzidas como poços submarinos, e entrar na estrutura próxima à costa na superfície do mar através de uma torre única. A estrutura próxima à costa pode ser particularmente posicionada muito perto de um grupo de poços que pode alimentar em uma das linhas de oleoduto de múltiplas fases (por exemplo, linha 20 do conjunto B), e ao mesmo tempo levar em outro a corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases produzida a partir de um poço ou um grupo de poços localizado mais longe e, por exemplo, exigindo um método de segurança de fluxo diferente do outro tubo de múltiplas fases. A invenção torna possível a aplicação de diferentes métodos de segurança de fluxo ou condições de operação para cada um dos grupos de poços.
[0088] As válvulas empregadas nas formas de realização da invenção acima são mostradas como um exemplo de um dispositivo de redução de pressão. A pessoa versada irá entender que um ou mais válvulas podem ser substituídas ou complementadas por qualquer tipo de dispositivos de redução de pressão.
[0089] Os condutores de compressor empregados nas formas de realização da invenção acima podem ser de qualquer tipo adequado, incluindo, mas não limitado a eles, um motor elétrico, uma turbina a gás ou uma turbina a vapor ou suas combinações.
[0090] Os combinadores ou divisores empregados nas formas de realização da invenção acima podem ser de qualquer tipo adequado, tal como as conexões em T.
[0091] A pessoa versada na técnica irá compreender que a presente invenção pode ser realizada de muitas maneiras diferentes, sem se afastar do escopo das reivindicações anexas.
REIVINDICAÇÕES

Claims (14)

1. Método para produzir uma corrente de componente de hidrocarboneto gasosa (260) e correntes de componente de hidrocarboneto líquidas (90, 100), que compreende pelo menos as etapas de: (1) empregar um primeiro conjunto (A) que compreende um primeiro oleoduto (10) para a primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases (10) de um ou mais primeiros poços de hidrocarboneto (30), um primeiro separador de entrada (50) para separar a primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases (10) para fornecer uma primeira corrente de componente de hidrocarboneto gasosa (70) e uma primeira corrente de componente de hidrocarboneto líquida (90) e um primeiro separador de baixa pressão (110) para separar a primeira corrente de componente de hidrocarboneto líquida (90) para fornecer uma primeira corrente de alimentação condensada de componente (130) e uma primeira corrente gasosa de hidrocarboneto suspensa (150); caracterizado pelo fato de que a corrente de componente de hidrocarboneto gasosa combinada (260) e as correntes de componente de hidrocarboneto líquidas (90, 100) são produzidas a partir de pelo menos duas correntes de hidrocarboneto de múltiplas fases (10, 20), o método compreendendo ainda: (2) empregar um segundo conjunto (B) que compreende um segundo oleoduto (20) para a segunda corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases (30) de um ou mais segundos poços de hidrocarboneto (40), um segundo separador de entrada (60) para separar a segunda corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases (20) para fornecer uma segunda corrente de componente de hidrocarboneto gasosa (80) e uma segunda corrente de componente de hidrocarboneto líquida (100) e um segundo separador de baixa pressão (120) para separar a segunda corrente de componente de hidrocarboneto líquida (100) para fornecer uma segunda corrente de alimentação condensada de componente (140) e uma segunda corrente gasosa de hidrocarboneto suspensa (160); e (3) combinar a segunda corrente gasosa de hidrocarboneto (80) a jusante do segundo conjunto (B) com a primeira corrente gasosa de hidrocarboneto (70) a jusante do primeiro conjunto (A) para fornecer a corrente gasosa combinada de componente de hidrocarboneto (260); em que o primeiro conjunto (A) é estruturalmente diferente do segundo conjunto (B) de tal forma que o primeiro e o segundo conjuntos (A, B) possuem diferentes condições de operação, em que a diferença estrutural entre o primeiro e o segundo conjuntos (A, B) reside na presença de uma ou mais das seguintes características distintas presentes no primeiro e/ou no segundo conjunto: - um compressor de esgotamento (240) para comprimir a primeira ou segunda corrente gasosa de hidrocarboneto (70, 80); - uma ou ambas das unidades de isolamento e aquecimento (15) no primeiro ou segundo oleoduto (10, 20); e - uma unidade de manipulação da inibição de hidrato (280, 310).
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a uma ou mais características distintas que estão presentes em um dos primeiro e segundo conjuntos (A, B), estão ausentes dos outros dos primeiro e segundo conjuntos (A, B).
3. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que: - o emprego do primeiro conjunto (A) na etapa (1) compreende: (a) passar a primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases (10) de um ou mais primeiros poços de hidrocarboneto (30) ao longo do primeiro oleoduto (10); (b) separar a primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases (10) no primeiro separador de entrada (50) em seus componentes gasosos e líquidos para fornecer a primeira corrente de componente de hidrocarboneto gasosa (70) e a primeira corrente de componente de hidrocarboneto líquida (90); (c) separar a primeira corrente de componente de hidrocarboneto líquida (90) em uma pressão mais baixa no primeiro separador de baixa pressão (110) para fornecer a primeira corrente de alimentação condensada de componente (130) e a primeira corrente gasosa de hidrocarboneto suspensa (150); e - o emprego do segundo conjunto (B) na etapa (2) compreende: (d) passar a segunda corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases (20) de um ou mais segundos poços de hidrocarboneto (40) ao longo do segundo oleoduto (20); (e) separar a segunda corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases (20) no segundo separador de entrada (60) em seus componentes gasosos e líquidos para fornecer a segunda corrente de componente de hidrocarboneto gasosa (80) e a segunda corrente de componente de hidrocarboneto líquida (100); (f) separar a segunda corrente de componente de hidrocarboneto líquida (100) em uma pressão mais baixa no segundo separador de baixa pressão (120) em seus componentes gasosos e líquidos para fornecer a segunda corrente de alimentação condensada do componente (140) e a segunda corrente gasosa de hidrocarboneto suspensa (160).
4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a dita primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases (10) é selecionada do grupo que consiste de: uma corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases inibida por hidrato, uma corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases não inibida por hidrato, uma corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases de alta pressão e uma corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases de baixa pressão, e em que a segunda corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases é diferente da primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases.
5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o primeiro conjunto (A) é operado sob um primeiro método de segurança de fluxo e o segundo conjunto (B) não é operado sob o primeiro método de segurança de fluxo.
6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o primeiro método de segurança de fluxo para a primeira corrente de hidrocarboneto (10) inibe a formação de hidrato e é selecionado de um ou mais do grupo que compreende: (i) injetar um inibidor de hidrato na primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases (10) na primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases (10) do um ou mais primeiros poços de hidrocarboneto (30) ou antes que seja passada ao longo do primeiro oleoduto (10); (ii) isolar o primeiro oleoduto (10) com uma unidade de isolamento (15); e (iii) aquecer o primeiro oleoduto (10) com uma unidade de aquecimento (15).
7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que no método de segurança de fluxo (i) o inibidor de hidrato é selecionado de um ou mais do grupo compreendendo: inibidores termodinâmicos tais como um ou ambos de álcoois e glicóis; inibidores cinéticos; e anti-aglomerantes.
8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a separação no primeiro separador de baixa pressão (110) no conjunto A ainda fornece uma primeira corrente de componente de água (270), e dito método ainda compreende a etapa de: (g) tratar a primeira corrente de componente de água (270) em uma unidade de tratamento de água (280) para fornecer uma corrente de água (290).
9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases (10) é uma primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases inibida por hidrato que compreende um inibidor de hidrato, e em que a separação no primeiro separador de baixa pressão (110) no conjunto A ainda fornece uma primeira corrente de inibidor de hidrato gasta (300).
10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que ainda compreende a etapa de: (h) tratar a primeira corrente de inibidor de hidrato gasta (300) em uma unidade de regeneração (310) para fornecer uma corrente de componente de inibidor de hidrato (320), e opcionalmente compreendendo a outra etapa de: (i) injetar a corrente de componente de inibidor de hidrato (320) em um ou mais dos primeiros poços de hidrocarboneto (30).
11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a segunda corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases (20) é uma corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases de baixa pressão, a primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases (10) é uma corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases de alta pressão, e o primeiro separador de entrada (50) operado em uma pressão mais elevada do que o segundo separador de entrada (60); e dito método ainda compreende as etapas de: (j) comprimir a segunda corrente de componente de hidrocarboneto gasosa (80), que é uma segunda corrente gasosa de hidrocarboneto de componente de baixa pressão (80a), em um compressor de esgotamento (240) para fornecer uma segunda corrente gasosa de hidrocarboneto comprimida (250); e (k) combinar a segunda corrente gasosa de hidrocarboneto comprimida (250) com a primeira corrente gasosa de hidrocarboneto de componente (70), para fornecer a corrente gasosa de hidrocarboneto de componente combinada (260).
12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que ainda compreende as etapas de: (l) passar uma terceira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases (15) em um terceiro separador de entrada (55); (m) separar a terceira corrente de múltiplas fases (15) no terceiro separador de entrada (55) para fornecer uma terceira corrente de componente de hidrocarboneto gasosa (75) e uma terceira corrente de componente de hidrocarboneto líquida (95); (n) passar a terceira corrente gasosa de hidrocarboneto de componente (75) em um ou mais dos grupos consistindo de: a primeira corrente gasosa de componente (70), a segunda corrente gasosa de componente (80) e a corrente gasosa de componente combinada (260); e (o) passar a terceira corrente líquida de hidrocarboneto de componente (95) a um ou ambos de: a primeira corrente de componente de hidrocarboneto líquida (90) e a segunda corrente de componente de hidrocarboneto líquida (100).
13. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que a corrente gasosa de hidrocarboneto de componente combinada (260) é ainda processada para produzir uma corrente de hidrocarboneto liquefeita (610) a partir da corrente gasosa de hidrocarboneto de componente combinada (260).
14. Aparelho para realizar o método definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13 que compreende: - um primeiro conjunto (A) compreendendo um primeiro oleoduto (10), para uma primeira corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases (10) conectada a uma primeira entrada (52) de um primeiro separador de entrada (50), dito primeiro separador de entrada (50) tendo uma primeira saída (54) para uma primeira corrente de componente de hidrocarboneto gasosa (70) e uma segunda saída (56) para uma primeira corrente de componente de hidrocarboneto líquida (90), dita segunda saída (56) conectada à primeira entrada (112) de um primeiro separador de baixa pressão (110), dito primeiro separador de baixa pressão (110) tendo uma primeira saída (114) para uma primeira corrente de alimentação condensada de componente (130), uma segunda saída (116) para uma primeira corrente gasosa de hidrocarboneto suspensa (150); o aparelho caracterizado pelo fato de compreende ainda:- um segundo conjunto (B) que compreende um segundo oleoduto (20) para uma segunda corrente de hidrocarboneto de múltiplas fases (20) conectado à primeira entrada (62) de um segundo separador de entrada (60), dito segundo separador de entrada (60) tendo uma primeira saída (64) para uma segunda corrente de componente de hidrocarboneto gasosa (80) e uma segunda saída (66) para uma segunda corrente de componente de hidrocarboneto líquida (100), dita segunda saída (66) conectada à primeira entrada (122) de um segundo separador de baixa pressão (120), dito segundo separador de baixa pressão (120) tendo uma primeira saída (124) para uma segunda corrente de alimentação condensada de componente (140), uma segunda saída (126) para uma segunda corrente gasosa de hidrocarboneto suspensa (160); e em que a primeira saída (64) do segundo separador de entrada (60) e a primeira saída (54) do primeiro separador de entrada (50) são conectadas de modo fluido a jusante dos primeiro e segundo conjuntos (A, B) para fornecer uma linha de corrente de componente de hidrocarboneto gasosa combinada (260) e em que o primeiro conjunto (A) é estruturalmente diferente do segundo conjunto (B) de tal forma que o primeiros e o segundo conjuntos (A, B) durante a operação possuem diferentes condições de operação.
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