CN106489029A - 压缩机系统、具备该压缩机系统的海中生产系统、以及压缩机的清洗方法 - Google Patents

Abstract

该压缩机系统具备压缩机(50)，该压缩机(50)具有壳体、支承在该壳体内的旋转轴、以及与该旋转轴一起旋转而压缩气体的叶轮。该压缩机系统具备：供由压缩机(50)压缩后的气体流通的压缩气体流通部(52)；将用于抑制所述气体的水合物化的水合物防冻剂供给至压缩气体流通部(52)的水合物防冻剂供给部(53)；以及将所述水合物防冻剂的一部分供给至压缩机(50)的内部流路的内部水合物防冻剂供给部(54)。

Description

压缩机系统、具备该压缩机系统的海中生产系统、以及压缩机 的清洗方法

技术领域

本发明涉及压缩机系统、具备该压缩机系统的海中生产系统、以及压缩机的清洗方法。

背景技术

在开采海底资源的海中生产系统中，从挖掘到距海底数千米的深度的生产井中汲取混合有原油和天然气等生产流体。在海中生产系统中，汲取到的生产流体在被洗涤器那样的分离器分离为天然气等气体和原油等液体之后，经由在海底延伸的出油管道而送至海面的船只。此时，为了将天然气等气体送至海面的船只而使用设置于海底的压缩机。

在这样的设置于海底的压缩机中，通过连续运转而导致在供天然气流通的内部流路中积存堆积物。其结果是，能够在内部流路流通的天然气的流量会降低，作为压缩机的效率会降低。

针对这样的压缩机，例如在专利文献1中公开了将由分离器分离出的液体所包含的作为烃的冷凝物的一部分供给至压缩机而进行清洗的清洗方法。在该压缩机的清洗方法中，通过冷凝物分解并去除堆积物来对压缩机的内部流路进行清洗。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2013/185801号

发明内容

发明要解决的课题

然而，在上述的清洗方法中，利用了从生产井采集的冷凝物。因此，在该清洗方法中，有可能无法从生产井稳定地采集需要量的冷凝物。其结果是，难以稳定地清洗压缩机。

本发明提供能够稳定地清洗压缩机的压缩机系统、具备该压缩机系统的海中生产系统、以及压缩机的清洗方法。

解决方案

为了解决上述课题，本发明提出了以下的方案。

本发明的第一方式中的压缩机系统具备：压缩机，其具有壳体、支承在该壳体内的旋转轴、以及与该旋转轴一起旋转来压缩气体的叶轮；压缩气体流通部，其供由所述压缩机压缩后的气体流通；水合物防冻剂供给部，其将用于抑制所述气体的水合物化的水合物防冻剂供给至所述压缩气体流通部；以及内部水合物防冻剂供给部，其将由所述水合物防冻剂供给部供给的所述水合物防冻剂的一部分供给至由所述叶轮和所述壳体形成的内部流路。

根据这样的结构，为了抑制由压缩机压缩后的气体的水合物化，将从水合物防冻剂供给部向压缩气体流通部供给的水合物防冻剂的一部分供给至内部流路。因此，水合物防冻剂与气体一起在内部流路内流动，能够去除积存于内部流路的堆积物。通过向内部流路直接供给水合物防冻剂，能够抑制水合物防冻剂在到达内部流路之前被气体稀释，能够有效地利用水合物防冻剂对压缩机内进行清洗。通过利用从水合物防冻剂供给部向压缩气体流通部供给的水合物防冻剂的一部分，能够将需要量的水合物防冻剂稳定地供给至内部流路。

上述压缩机系统也可以为，具有控制部，该控制部在满足预先确定的条件的情况下，对所述内部水合物防冻剂供给部进行开始向所述内部流路供给所述水合物防冻剂的供给控制。

根据这样的结构，通过由控制部进行水合物防冻剂的供给控制，能够向需要清洗的状态下的压缩机限制性地供给水合物防冻剂。因此，能够有效地将从内部水合物防冻剂供给部供给的水合物防冻剂用于压缩机的清洗，能够抑制水合物防冻剂的供给量。

上述压缩机系统也可以为，所述控制部具有：第一基准判断部，其对所述气体的特性值在所述压缩机的入口侧与所述压缩机的出口侧的差分是否满足预先确定的第一基准进行判断；供给开始指示部，其在由所述第一基准判断部判断为满足所述第一基准的情况下，向所述内部水合物防冻剂供给部发送开始向所述内部流路供给所述水合物防冻剂的指示。

根据这样的结构，通过根据压缩机的入口侧以及出口侧的气体的特性值来计算差分，利用第一基准判断部与预先确定的第一基准进行比较并判断，由此能够容易地推断内部流路是否成为需要清洗的状态。基于判断结果，供给开始指示部开始向内部流路供给水合物防冻剂，由此能够实施内部流路的清洗。因此，能够高精度地判断压缩机是否为需要清洗的状态，能够进一步限制性地供给水合物防冻剂。由此，能够更加有效地将从内部水合物防冻剂供给部向需要清洗的内部流路供给的水合物防冻剂用于压缩机的清洗，能够进一步抑制水合物防冻剂的供给量。

上述压缩机系统也可以为，具备对所述水合物防冻剂进行加热的加热部，所述内部水合物防冻剂供给部将由所述加热部加热后的所述水合物防冻剂供给至所述内部流路。

根据这样的结构，通过设置加热部，能够将高温的水合物防冻剂供给至内部流路。通过进行加热而成为高温，能够提高水合物防冻剂对堆积物的溶解度。因此，能够提高积存于内部流路的堆积物的溶解速度，从而有效地对内部流路进行清洗。

上述压缩机系统也可以为，具备对所述水合物防冻剂进行加热的加热部，所述控制部具有：第二基准判断部，其在所述水合物防冻剂向所述内部流路的供给开放之后，对所述气体的特性值在所述压缩机的入口侧与所述压缩机的出口侧的差分是否满足预先确定的第二基准进行判断；以及加热供给指示部，其在由所述第二基准判断部判断为满足所述第二基准的情况下，向所述内部水合物防冻剂供给部发送指示，以便将由所述加热部加热后的所述水合物防冻剂供给至所述内部流路。

根据这样的结构，根据压缩机的入口侧以及出口侧的气体的特性值来计算差分，利用第二基准判断部与第二基准进行比较并判断，由此能够再次容易地推断内部流路是否成为需要清洗的状态。因此，例如能够容易地推断与使用第一基准判断出的情况不同的内部流路的状态。基于判断结果，加热供给指示部发送指示，以使由加热部加热后的水合物防冻剂供给至内部流路，由此能够利用通过加热成为高温的水合物防冻剂，更加有效地对内部流路实施清洗。因此，能够根据需要对压缩机实施强力的清洗。由此，在内部流路为需要进行强力清洗的状态的情况下，能够有效地供给加热后的水合物防冻剂，从而更加有效地对压缩机进行清洗。

本发明的第二方式中的海中生产系统具备：所述压缩机系统；以及分离器，其使从生产井汲取到的生产流体分离为所述气体和液体，并将所述气体和液体供给至所述压缩机。

根据这样的结构，即便是在海底等维护困难的位置设置的压缩机，也能够稳定且有效地进行清洗。因此，能够抑制因堆积物引起的堵塞，能够利用压缩机稳定地输送气体。

本发明的第三方式中压缩机的清洗方法是对压缩机进行清洗的方法，所述压缩机具有：壳体、支承在该壳体内的旋转轴、以及与该旋转轴一起旋转来压缩气体的叶轮，其中，所述压缩机的清洗方法包括以下工序：第一基准判断工序，在该第一基准判断工序中，对所述气体的特性值在所述压缩机的入口侧与所述压缩机的出口侧的差分是否满足预先确定的第一基准进行判断；以及供给开始工序，在该供给开始工序中，在通过所述第一基准判断工序判断为满足所述第一基准的情况下，开始向由所述叶轮和所述壳体形成的内部流路供给水合物防冻剂，该水合物防冻剂向由所述压缩机压缩后的所述气体供给且用于抑制所述气体的水合物化。

根据这样的结构，根据压缩机的入口侧以及出口侧的气体的特性值来计算差分，在第一基准判断工序中与第一基准进行比较并判断，由此能够容易地推断内部流路是否成为需要清洗的状态。基于判断结果，在供给开始工序中开始向内部流路供给水合物防冻剂，由此能够实施内部流路的清洗。因此，能够高精度地判断压缩机是否为需要清洗的状态，能够进一步限制性地供给水合物防冻剂。由此，能够更加有效地将从内部水合物防冻剂供给部向需要清洗的内部流路供给的水合物防冻剂用于压缩机的清洗，能够进一步抑制水合物防冻剂的供给量。

上述压缩机的清洗方法也可以为，包括以下工序：第二基准判断工序，在该第二基准判断工序中，在使所述水合物防冻剂向所述内部流路的供给开放之后，对所述气体的特性值在所述压缩机的入口侧与所述压缩机的出口侧的差分是否满足预先确定的第二基准进行判断；以及加热供给工序，在该加热供给工序中，在由所述第二基准判断工序判断为满足所述第二基准的情况下，将加热后的所述水合物防冻剂供给至所述内部流路。

根据这样的结构，根据压缩机的入口侧以及出口侧的气体的特性值来计算差分，并在第二基准判断工序中与第二基准进行比较并判断，由此能够再次容易地推断内部流路是否成为需要清洗的状态。例如，能够容易地推断内部流路是否为与使用第一基准判断出的情况不同的状态(例如，是否为需要对内部流路进行更加强力清洗的状态)。基于判断结果，在加热供给工序中，将通过加热成为高温的水合物防冻剂从水合物防冻剂喷射部供给至内部流路，由此能够更加有效地对内部流路实施清洗。因此，能够根据需要对压缩机实施强力的清洗。由此，在内部流路为需要进行强力清洗的状态的情况下，能够有效地供给加热后的水合物防冻剂，从而更加有效地对压缩机进行清洗。

发明效果

根据本发明，通过向内部流路供给水合物防冻剂，能够有效地清洗压缩机。

附图说明

图1是对本发明的实施方式中的海中生产系统进行说明的示意图。

图2是对本发明的实施方式中的海底模块进行说明的系统图。

图3是对本发明的实施方式中的压缩机的内部流路进行说明的主要部位的剖视图。

图4是对本发明的实施方式中的压缩机的清洗方法进行说明的工序图。

具体实施方式

以下，参照图1至图4对本发明所涉及的实施方式进行说明。

本发明的实施方式所涉及的海中生产系统1是作为海洋油气田开发方式之一的海中生产系统(Subsea Production System)。如图1所示，海中生产系统1具备：对从存在于海底数百～数千米的油气田F开采出的混合原油O和天然气G等生产流体PF进行采集的生产井W；使由生产井W采集到的生产流体PF集中而分支的歧管M；对由歧管M分支后的生产流体PF进行搬运的配管即出油管道FL；以及将由出油管道FL搬运出的生产流体PF分离为液体和气体并输送至海面的海底模块SM。海中生产系统1具备：从海底模块SM向海面搬运原油O和天然气G的配管即立管R；向海底模块SM等供给电力的线缆即集成管束AL；以及系泊在海面且与立管R和集成管束AL连接、并且贮存原油O和天然气G的船只S。

歧管M设置在海底的油气田F的生产井W附近。歧管M是通过使开采到的生产流体PF集中并分支而向多个出油管道FL搬运的装置。

出油管道FL是利用油气田F的压力能量将生产流体PF从歧管M压送到海底模块SM的管道。

立管R从海底的海底模块SM延伸至海面的船只S。本实施方式的立管R中分别设置有：将从海底模块SM送来的原油O搬运至配置于海面的船只S的未图示的贮存罐的输油管OR；以及将从海底模块SM送来的天然气G搬运至贮存罐的输气管GR。立管R中也设置有从船只S向供给天然气G的输气管GR供给水合物防冻剂的水合物防冻剂用管道AR，以避免天然气G在海底因水合物化而冻结。

集成管束AL是具有用于控制海底模块SM的电力线缆、油压线缆、信号线缆的复合线缆。通过集成管束AL，从船只S上的未图示的发电机将电力和信号送至海底模块SM和歧管M。

海底模块SM将经由出油管道FL供给的生产流体PF分离为气体和液体，并将气体和液体分别压送至海面。如图2所示，本实施方式的海底模块SM具备：将从生产井W汲取到的生产流体PF冷却的主热交换器2；使由主热交换器2冷却后的生产流体PF分离为气体和液体的分离器3；将由分离器3分离出的液体送至立管R的泵系统4；以及将由分离器3分离出的气体送至立管R的压缩机系统5。

主热交换器2将从生产井W汲取并在出油管道FL中送来的高温的生产流体PF冷却至能够由分离器3使用的温度。本实施方式的主热交换器2通过与海底的低温的海水进行热交换来冷却生产流体PF。

分离器3使生产流体PF分离为作为气体的天然气G和作为液体的原油O。本实施方式的分离器3为洗涤器。分离器3从生产流体PF分离出天然气G和包含冷凝物的原油O。分离器3将分离出的原油O送至泵系统4。分离器3将分离出的天然气G送至压缩机系统5。

泵系统4将从分离器3送来的原油O压缩后送至输油管OR。如图2所示，泵系统4具备：对原油O进行压缩的泵41；将原油O从分离器3送至泵41的液体流通部42；供由泵41压缩后的原油O流通的压缩液体流通部43。

泵41对送来的原油O进行压缩并送出。

液体流通部42将原油O从分离器3供给至泵41。具体地说，本实施方式的液体流通部42是从分离器3连接到泵41的配管。液体流通部42使原油O在内部流通。

压缩液体流通部43将由泵41压缩后的原油O送至输油管OR。具体地说，本实施方式的压缩液体流通部43是从泵41连接到输油管OR的配管。压缩液体流通部43使压缩后的原油O在内部流通。

压缩机系统5对从分离器3送来的天然气G进行压缩并送至输气管GR。如图2所示，压缩机系统5具备：对天然气G进行压缩的压缩机50；将天然气G从分离器3送至压缩机50的气体流通部51；供由压缩机50压缩后的天然气G流通的压缩气体流通部52；将用于抑制天然气G的水合物化的水合物防冻剂供给至压缩气体流通部52的水合物防冻剂供给部53；将由水合物防冻剂供给部53供给的水合物防冻剂的一部分供给至压缩机50的内部水合物防冻剂供给部54；对水合物防冻剂进行加热的加热部55；以及对内部水合物防冻剂供给部54进行使水合物防冻剂的供给开始的供给控制的控制部60。

压缩机50是具备多个叶轮503的多级式离心压缩机。如图3所示，如图3所示，本实施方式的压缩机50具备：形成有使气体从上游侧向下游侧流动的内部流路FC的壳体501；支承于该壳体501内且绕轴线SL进行旋转的旋转轴502；以及与旋转轴502一起旋转来压缩气体的叶轮503。

壳体501是静止体，且呈筒状。壳体501中配置有贯穿中心的旋转轴502。在壳体501上设置有未图示的轴承装置。轴承装置将旋转轴502支承为能够旋转。

旋转轴502是旋转体，其呈柱状且在轴线SL延伸的轴线SL方向上延伸。

叶轮503是旋转体，且在旋转轴502的轴线SL方向上隔开间隔地设置有多个。各叶轮503利用旋转所带来的离心力对天然气G(气体)进行压缩。叶轮503具备：盘构件503a、桨叶503b以及罩503c。叶轮503是所谓的密闭型叶轮503。

盘构件503a形成为分别朝向旋转轴502中的轴线SL方向的一方侧即下游侧向旋转轴502的径向外侧逐渐扩径的圆盘状。

桨叶503b形成为从盘构件503a朝与轴线SL方向上的下游侧相反的一侧即轴线SL方向的上游侧突出。桨叶503b沿轴线SL的周向隔开规定间隔地在盘构件503a上形成有多个。

罩503c从轴线SL方向上的上游侧覆盖多个桨叶503b。

罩503c形成为与盘构件503a对置的圆盘状。

内部流路FC以将各叶轮503间相连的方式通过叶轮503和壳体501而形成，以使得对天然气G阶段性地进行压缩。内部流路FC具有：由叶轮503划分出的压缩流路FC1；以及形成在壳体501内且对天然气G的流动进行调整的壳体流路FC2。

压缩流路FC1由盘构件503a的朝向轴线SL方向的上游侧的面、罩503c的朝向轴线SL方向的下游侧的面、以及桨叶503b的在周向上对置的面划分出。

壳体流路FC2为了使天然气G向由叶轮503划分出的压缩流路FC1流动而调整天然气G的流动。

气体流通部51将天然气从分离器3供给至压缩机50。具体地说，如图2所示，本实施方式的气体流通部51是从分离器3连接到压缩机50的配管。气体流通部51使天然气G在内部流通。本实施方式的气体流通部51在压缩机50的入口侧具有用于测定天然气G的特性值的入口侧特性值测定部511。

入口侧特性值测定部511测定向压缩机50流入的天然气G的特性值。入口侧特性值测定部511设置在气体流通部51的压缩机50的入口附近。本实施方式的入口侧特性值测定部511是测定作为特性值的压力值的压力传感器。入口侧特性值测定部511将测定出的天然气G的压力值发送至控制部60。

压缩气体流通部52将由压缩机50压缩后的天然气G送至立管R。具体地说，本实施方式的压缩气体流通部52是从压缩机50连接到输气管GR的配管。压缩气体流通部52使压缩后的天然气G在内部流通。本实施方式的压缩气体流通部52在压缩机50的出口侧具有用于测定气体的天然气G的特性值的出口侧特性值测定部521。

出口侧特性值测定部521测定从压缩机50流出的天然气G的特性值。出口侧特性值测定部521设置在压缩气体流通部52的压缩机50的出口附近。本实施方式的出口侧特性值测定部521与入口侧特性值测定部511同样，是测定作为特性值的压力值的压力传感器。出口侧特性值测定部521将测定出的天然气G的压力值发送至控制部60。

水合物防冻剂供给部53使经由水合物防冻剂用管道AR从海面的船只S供给的水合物防冻剂流通至压缩气体流通部52。本实施方式的水合物防冻剂供给部53是从水合物防冻剂用管道AR连接到压缩气体流通部52的配管。水合物防冻剂供给部53使水合物防冻剂在内部流通。水合物防冻剂供给部53与压缩气体流通部52的比设置有出口侧特性值测定部521的位置靠下游侧的位置连接。

需要说明的是，作为本实施方式的水合物防冻剂，优选使用具有亲油性和亲水性的流体。作为水合物防冻剂，尤其优选使用例如为了防止天然气G的水合物化并抑制水合物化而使用的乙二醇。

内部水合物防冻剂供给部54将在水合物防冻剂供给部53流动的水合物防冻剂的一部分供给至压缩机50的内部流路FC。具体地说，本实施方式的内部水合物防冻剂供给部54具有：第一供给管541；对在第一供给管541中流动的水合物防冻剂的流动进行调整的第一供给阀542；从第一供给管541分支的第二供给管543；以及对在第二供给管543中流动的水合物防冻剂的流动进行调整的第二供给阀544。

第一供给管541从水合物防冻剂供给部53分支并与压缩机50的壳体501连接。具体地说，本实施方式的第一供给管541以穿过压缩机50的壳体501内的方式连接。第一供给管541在壳体501内进行分支。第一供给管541在前端部分分别设置有将水合物防冻剂朝向壳体流路FC2喷射的水合物防冻剂喷射部541a。

第一供给阀542调整水合物防冻剂向第一供给管541的内部的供给。具体地说，通过堵塞本实施方式的第一供给阀542而停止向第一供给管541内供给水合物防冻剂，通过使第一供给阀542开放而开始向第一供给管541内供给水合物防冻剂。第一供给阀542是由控制部60控制开放以及堵塞的动作的电磁阀。

第二供给管543从第一供给管541分支，且向压缩机50供给水合物防冻剂。本实施方式的第二供给管543在比设置有第一供给阀542的位置靠上游侧的位置处从第一供给管541分支，在比设置有第一供给阀542的位置靠下游侧的位置处与第一供给管541再次连接。

第二供给阀544调整水合物防冻剂向第二供给管543的内部的供给。具体地说，通过堵塞本实施方式的第二供给阀544而停止向第二供给管543内供给水合物防冻剂，通过使第二供给阀544开放而开始向第二供给管543内供给水合物防冻剂。第二供给阀544是由控制部60控制开放以及堵塞的动作的电磁阀。

加热部55设置于内部水合物防冻剂供给部54且对水合物防冻剂进行加热。本实施方式的加热部55设置在比第二供给管543的第二供给阀544靠下游侧且第二供给管543与液体流通部42交叉的位置。加热部55通过利用在泵系统4中流动的原油O的热量来加热水合物防冻剂。具体地说，加热部55例如将在20℃～50℃左右的气氛温度下在第二供给管543内流动的水合物防冻剂即乙二醇加热至110℃以上的高温。

控制部60在满足预先确定的条件的情况下，对内部水合物防冻剂供给部54进行开始向压缩机50的内部流路FC供给水合物防冻剂的供给控制。本实施方式的控制部60在满足预先确定的条件的情况下，通过控制第一供给阀542以及第二供给阀544的开放以及堵塞的动作，来控制水合物防冻剂向内部流路FC的供给。

具体地说，本实施方式的控制部60具有：被输入由入口侧特性值测定部511测定出的特性值的第一输入部61；被输入由出口侧特性值测定部521测定出的特性值的第二输入部62；以及对输入到第一输入部61的特性值与输入到第二输入部62的特性值的差分进行计算的差分计算部63。本实施方式的控制部60具有：判断由差分计算部63计算出的差分是否满足预先确定的第一基准的第一基准判断部64；以及基于第一基准判断部64的判断结果，输送开始向内部流路FC供给水合物防冻剂的指示的供给开始指示部65。本实施方式的控制部60具有：判断由差分计算部63计算出的差分是否满足预先确定的第二基准的第二基准判断部66；基于第二基准判断部66的判断结果，输送指示以使由加热部55加热后的水合物防冻剂供给至内部流路FC的加热供给指示部67；以及基于第二基准判断部66的判断结果，输送结束向内部流路FC供给水合物防冻剂的指示的清洗结束指示部70。本实施方式的控制部60具有：基于所输入的信号而使第一供给阀542开放或堵塞的第一供给阀指示部68；以及基于所输入的信号而使第二供给阀544开放或堵塞的第二供给阀指示部69。

第一输入部61被输入由入口侧特性值测定部511测定出的天然气G的压力值。第一输入部61将所输入的压力值的信息向差分计算部63输出。

第二输入部62被输入由出口侧特性值测定部521测定出的天然气G的压力值。第二输入部62将所输入的压力值的信息向差分计算部63输出。

差分计算部63计算从由第二输入部62输入的压缩机的出口侧的压力值减去由第一输入部61输入的压缩机的入口侧的压力值而得到的差分。差分计算部63将计算出的差分向第一基准判断部64输出。差分计算部63在输出到第一基准判断部64之后再次从第一输入部61以及第二输入部62被输入信息的情况下，将计算出的差分向第二基准判断部66输出。

第一基准判断部64对从差分计算部63输入的差分的信息与第一基准进行比较。在此，第一基准是表示堆积物析出使压缩机50的内部流路FC变窄而成为需要清洗的状态的值。本实施方式的第一基准设定为如下值，该值小于在不需要清洗的情况下的通常状态的压缩流路FC1中流通而被压缩的天然气G的压力的上升值。即，本实施方式的第一基准是在内部流路FC因堆积物而变窄、使天然气G几乎不被压缩的状态下的压缩机50的入口侧与出口侧的压力的差分的值。

本实施方式的第一基准判断部64判断所输入的差分的值是否低于第一基准。第一基准判断部64在计算出的差分低于第一基准而判断为满足第一基准的情况下，向供给开始指示部65发送信号。

供给开始指示部65在由第一基准判断部64判断为满足第一基准的情况下，对内部水合物防冻剂供给部54发送开始向内部流路FC供给水合物防冻剂的指示。本实施方式的供给开始指示部65通过从第一基准判断部64被输入信号而向第一供给阀指示部68发送信号，从而对第一供给阀542发送指示。

第二基准判断部66对从差分计算部63输入的差分的信息与第二基准进行比较。在此，第二基准是表示压缩机50的内部流路FC的堆积物未被充分去除而成为需要更加强力的清洗的状态的值。本实施方式的第二基准被设定为如下值，该值小于在通常状态的压缩流路FC1中流通而被压缩的天然气G的压力的上升值且大于第一基准。即，本实施方式的第二基准是在清洗一次之后、虽然满足第一基准但在内部流路FC中残留有堆积物、使天然气G未被充分压缩的状态下的压缩机50的入口侧与出口侧的压力的差分的值。

本实施方式的第二基准判断部66判断所输入的差分的值是否低于第二基准。第二基准判断部66在计算出的差分低于第二基准而判断为满足第二基准的情况下，向加热供给指示部67发送信号。第二基准判断部66在计算出的差分超过第二基准而判断为不满足第二基准的情况下，向清洗结束指示部70发送信号。

加热供给指示部67在由第二基准判断部66判断为满足第二基准的情况下，向内部水合物防冻剂供给部54输送指示，以使由加热部55加热后的水合物防冻剂向内部流路FC供给。本实施方式的加热供给指示部67从第二基准判断部66被输入信号。其结果是，加热供给指示部67向从供给开始指示部65被发送信号之后的第一供给阀指示部68以及第二供给阀指示部69发送信号，分别向第一供给阀542以及第二供给阀544发送指示。

清洗结束指示部70在由第二基准判断部66判断为不满足第二基准的情况下，向内部水合物防冻剂供给部54输送指示，以结束水合物防冻剂向内部流路FC的供给。本实施方式的清洗结束指示部70从第二基准判断部66被输入信号。其结果是，清洗结束指示部70向第一供给阀指示部68以及第二供给阀指示部69发送信号，分别向第一供给阀542以及第二供给阀544发送指示。

第一供给阀指示部68通过从供给开始指示部65被输入信号而发送使第一供给阀542开放的指示。第一供给阀指示部68通过从加热供给指示部67被输入信号而发送使第一供给阀542堵塞的指示。第一供给阀指示部68通过从清洗结束指示部70被输入信号而发送使第一供给阀542堵塞的指示。

第二供给阀指示部69通过从加热供给指示部67被输入信号而发送使第二供给阀544开放的指示。第二供给阀指示部69通过从清洗结束指示部70被输入信号而发送使第二供给阀544堵塞的指示。

接下来，对上述实施方式的海中生产系统1的作用进行说明。

本实施方式的海中生产系统1将从油气田F经由生产井W采集到的生产流体PF集中于歧管M，并利用从油气田F开采时的压力能量在出油管道FL内进行搬运而供给至海底模块SM。

在海底模块SM中，从船只S上的未图示的发电机通过集成管束AL向各装置供给电力。供给到海底模块SM的生产流体PF由主热交换器2冷却后向分离器3流入。流入到分离器3的生产流体PF被分离为作为液体的原油O和作为气体的天然气G。

需要说明的是，在由分离器3分离出的原油O中包含冷凝物等。

由分离器3分离出的原油O在液体流通部42内流通而送至泵41。泵41对原油O进行压缩后经由压缩液体流通部43送入输油管OR，并供给至船只S上的未图示的原油O用的贮存罐。

由分离器3分离出的天然气G在液体流通部42内流通而送至压缩机50。在压缩机50中，在天然气G在内部流路FC流通之际，通过叶轮503与旋转轴502一起旋转，在压缩流路FC1内将天然气G压缩后送至压缩气体流通部52。从水合物防冻剂供给部53向压缩气体流通部52供给有水合物防冻剂。水合物防冻剂与压缩后的天然气G一起被送入到输气管GR。在压缩气体流通部52中，在利用供给来的水合物防冻剂防止水合物化的同时，将天然气G供给至船只S上的未图示的天然气G用的贮存罐。

接下来，对上述实施方式的压缩机50的清洗方法进行说明。

如上所述，在将天然气G压缩后供给至船只S上的压缩机50中，由于持续地运转，在供天然气G流通的内部流路FC中会析出堆积物。压缩机50的清洗方法中，对积存了这样的堆积物的压缩机50进行清洗。关于本实施方式的压缩机50的清洗方法，基于图2至图4进行说明。

在本实施方式的压缩机50的清洗方法中，如图4所示，在压缩机50的入口侧以及出口侧，测定并获取压力值而作为由分离器3分离出的气体即天然气G的特性值，从而测定压缩机50的状态(特性值获取工序S100)。具体地说，在特性值获取工序S100中，利用入口侧特性值测定部511测定在气体流通部51中流通的天然气G的压力值，并获取压缩机50的入口侧的天然气G的压力值。利用出口侧特性值测定部521测定在压缩气体流通部52中流通的天然气G的压力值，并获取压缩机50的出口侧的天然气G的压力值。

接下来，在本实施方式的压缩机50的清洗方法中，对获取到的压缩机50的入口侧的压力值与出口侧的压力值的差分进行计算(差分计算工序S200)。具体地说，在差分计算工序S200中，将由入口侧特性值测定部511测定出的压力值的信息向控制部60的第一输入部61输入。在差分计算工序S200中，将由出口侧特性值测定部521测定出的压力值的信息向控制部60的第二输入部62输入。在控制部60中，将输入到第一输入部61以及第二输入部62的信息向差分计算部63输入。在差分计算部63中，用从第二输入部62输入的信息减去从第一输入部61输入的信息，从而计算压缩机50的出口侧的压力值与入口侧的压力值的差分。

接着，在本实施方式的压缩机50的清洗方法中，判断是否向压缩机50的内部流路FC供给了水合物防冻剂(水合物防冻剂供给判断工序S300)。具体地说，在水合物防冻剂供给判断工序S300中，通过差分计算部63判断是否已经向内部流路FC供给了水合物防冻剂。在差分计算部63中判断为从第一输入部61以及第二输入部62输入了一次信息的情况下，判断为已经向内部流路FC供给了水合物防冻剂，并向第二基准判断部66输出差分的信息。反之，在差分计算部63中判断为未从第一输入部61以及第二输入部62输入信息的情况下，判断为未向内部流路FC供给水合物防冻剂，并向第一基准判断部64输出差分的信息。

在判断为未向内部流路FC供给水合物防冻剂的情况下，判断计算出的差分是否满足预先确定的第一基准(第一基准判断工序S400)。具体地说，在第一基准判断工序S400中，在控制部60中从差分计算部63向第一基准判断部64输入计算出的差分。第一基准判断部64判断所输入的差分的值是否低于第一基准。第一基准判断部64在判断为计算出的差分低于第一基准的情况下，向供给开始指示部65发送信号。反之，第一基准判断部64在判断为计算出的差分超过第一基准的情况下，不发送信号而结束压缩机50的清洗。

在第一基准判断部64中，在差分低于第一基准而判断为满足第一基准的情况下，开始向内部流路FC供给水合物防冻剂，该水合物防冻剂被供给至由压缩机50压缩后的气体(供给开始工序S500)。具体地说，在供给开始工序S500中，在控制部60中从第一基准判断部64向供给开始指示部65发送信号，从供给开始指示部65向第一供给阀指示部68发送信号。在第一供给阀指示部68中，通过从供给开始指示部65被发送信号而对第一供给阀542发送使其开放的指示。受到指示的第一供给阀542被开放，由此在水合物防冻剂供给部53中流通的水合物防冻剂的一部分向第一供给管541内流入。流入到第一供给管541内的水合物防冻剂从设于壳体501内的水合物防冻剂喷射部541a朝向壳体流路FC2喷射而供给至内部流路FC。供给至内部流路FC内的水合物防冻剂与天然气G一起在内部流路FC内流通而流入到压缩气体流通部52，并从内部流路FC内排出。

然后，再次在压缩机50的入口侧以及出口侧测定并获取天然气G的压力值，来测定压缩机50的状态(特性值获取工序S100)。然后，对获取到的压缩机50的入口侧的压力值与出口侧的压力值的差分进行计算(差分计算工序S200)。接着，判断是否向压缩机50的内部流路FC供给了水合物防冻剂(水合物防冻剂供给判断工序S300)。此时，已经从第一输入部61以及第二输入部62输入了一次信息。因此，在水合物防冻剂供给判断工序S300中，差分计算部63判断为向内部流路FC供给了水合物防冻剂并向第二基准判断部66输出差分的信息。

在判断为向内部流路FC供给了水合物防冻剂的情况下，判断计算出的差分是否满足预先确定的第二基准(第二基准判断工序S600)。具体地说，在第二基准判断工序S600中，在控制部60中，从差分计算部63向第二基准判断部66输入计算出的差分。第二基准判断部66判断所输入的差分的值是否低于第二基准。第二基准判断部66在判断为计算出的差分低于第二基准的情况下，向加热供给指示部67发送信号。反之，第二基准判断部66在判断为计算出的差分超过第二基准的情况下，向清洗结束指示部70发送信号而使第一供给阀542以及第二供给阀544堵塞，并结束压缩机50的清洗。

在第二基准判断部66中，在差分低于第二基准而判断为满足第二基准的情况下，将加热后的水合物防冻剂供给至内部流路FC(加热供给工序S700)。具体地说，在加热供给工序S700中，在控制部60中，从第二基准判断部66向加热供给指示部67发送信号，从加热供给指示部67向第一供给阀指示部68以及第二供给阀指示部69发送信号。第一供给阀指示部68通过从加热供给指示部67被发送信号，从而向第一供给阀542发送堵塞的指示。第二供给阀指示部69通过从加热供给指示部67被发送信号，从而向第二供给阀544发送开放的指示。受到指示的第一供给阀542被堵塞，由此防止水合物防冻剂向第一供给管541内的流入。受到指示的第二供给阀544被开放，由此水合物防冻剂开始向第二供给管543内流入。流入到第二供给管543内的水合物防冻剂通过加热部55与在液体流通部42内流动的原油O进行热交换而被加热。通过加热成为高温的水合物防冻剂从比第一供给阀542靠下游侧的位置向第一供给管541内流入。流入到第一供给管541内的高温的水合物防冻剂从壳体501内的水合物防冻剂喷射部541a朝向壳体流路FC2喷射而供给至内部流路FC。供给至内部流路FC内的高温的水合物防冻剂与天然气G一起在内部流路FC内流通而流入到压缩气体流通部52，并从内部流路FC内排出。

根据上述那样的压缩机系统5，为了抑制由压缩机50压缩后的天然气G的水合物化，通过使第一供给阀542开放而将从水合物防冻剂供给部53向压缩气体流通部52供给的水合物防冻剂的一部分经由第一供给管541向壳体流路FC2喷射。水合物防冻剂不仅防止天然气G的冻结而抑制水合物化，还具有亲油性和亲水性。因此，利用水合物防冻剂，能够去除油性污染和水性污染。因此，通过使喷射到壳体流路FC2的水合物防冻剂与天然气G一起在内部流路FC内流动，能够有效地去除在内部流路FC的壁面上析出的堆积物。

通过向壳体流路FC2直接供给水合物防冻剂，能够抑制水合物防冻剂在到达内部流路FC之前被天然气G稀释，从而能够有效地利用水合物防冻剂对压缩机50内进行清洗。

通过利用从水合物防冻剂供给部53向压缩气体流通部52供给的水合物防冻剂的一部分，能够将需要量的水合物防冻剂稳定地供给至内部流路FC。

据此，能够稳定且有效地清洗压缩机50。

控制部60在第一基准判断部64或第二基准判断部66判断为满足预先确定的条件的情况下，使水合物防冻剂从水合物防冻剂供给部53向第一供给管541或第二供给管543流入。其结果是，通过水合物防冻剂喷射部541a，使水合物防冻剂向壳体流路FC2内喷出。即，通过利用第一基准判断部64或第二基准判断部66进行水合物防冻剂向内部流路FC的供给控制，能够向需要清洗的状态下的压缩机50限制性地供给水合物防冻剂。因此，能够有效地利用从第一供给管541或第二供给管543供给的水合物防冻剂对压缩机50进行清洗，能够抑制水合物防冻剂的供给量。

在控制部60中，将由气体流通部51的入口侧特性值测定部511测定出的压缩机50的入口侧的天然气G的压力值向第一输入部61输入。此外，在控制部60中，将由压缩气体流通部52的出口侧特性值测定部521测定出的压缩机50的出口侧的天然气G的压力值向第二输入部62输入。据此，能够分别获取在压缩机50的入口侧以及出口侧的天然气G的压力值。通过差分计算部63，根据获取到的在压缩机50的入口侧以及出口侧的天然气G的压力值对差分进行计算，在第一基准判断部64中，与第一基准进行比较并判断，由此能够容易地推断内部流路FC是否成为需要清洗的状态。基于判断结果，从第一基准判断部64向供给开始指示部65发送信号，经由第一供给阀指示部68使第一供给阀542开放，由此，能够开始向第一供给管541供给水合物防冻剂。其结果是，能够使水合物防冻剂开始从水合物防冻剂喷射部541a向内部流路FC喷射，能够实施内部流路FC的清洗。因此，能够高精度地判断压缩机50是否为需要清洗的状态，能够进一步限制性地供给水合物防冻剂。由此，能够更有效地利用从第一供给管541或第二供给管543向需要清洗的内部流路FC供给的水合物防冻剂，对压缩机50进行清洗，能够进一步抑制水合物防冻剂的供给量。

在第二供给管543中设置有对水合物防冻剂进行加热的加热部55。因此，能够将高温的水合物防冻剂供给至内部流路FC。通过进行加热而成为高温，由此能够提高水合物防冻剂对堆积物的溶解度。因此，能够提高积存在内部流路FC中的堆积物的溶解速度，从而有效地对内部流路FC进行清洗。

通过差分计算部63，根据获取到的在压缩机50的入口侧以及出口侧的天然气G的压力值而对差分进行计算，在第二基准判断部66中，与设定为大于第一基准的值的第二基准进行比较并判断，由此能够再次容易地推断内部流路FC是否成为需要清洗的状态。因此，例如，也能够容易地推断内部流路FC是否为与使用第一基准判断的情况不同的状态(例如，是否成为需要对内部流路FC进行更加强力的清洗的状态)。基于判断结果，从第二基准判断部66向加热供给指示部67发送信号，经由第一供给阀指示部68使第一供给阀542堵塞，经由第二供给阀指示部69使第二供给阀544开放。由此，能够向设置有加热部55的第二供给管543开始供给水合物防冻剂。其结果是，能够使通过加热而成为高温的水合物防冻剂从水合物防冻剂喷射部541a向内部流路FC喷射，能够更加有效地对内部流路FC实施清洗。因此，能够高精度地判断压缩机50是否为与使用第一基准进行判断而清洗的情况不同的状态，能够根据需要对压缩机50实施强力的清洗。由此，在内部流路FC为需要进行强力的清洗的状态的情况下，能够有效地供给加热后的水合物防冻剂，从而更加效率地对压缩机50进行清洗。

通过将烃的部分具有亲油性且羟基以及醚基具有亲水性的乙二醇用作水合物防冻剂，能够有效地清洗内部流路FC的油性污染和水性污染这两者。

通过使从水合物防冻剂供给部53向压缩气体流通部52供给的水合物防冻剂的一部分流入压缩机50的内部流路FC而进行清洗，无需在清洗压缩机50时使压缩机50的运转停止。因此，不产生清洗用停机时间，能够有效地清洗压缩机50。

根据上述那样的海中生产系统1，即便是在海底等维护困难的位置设置的压缩机50，也能够稳定且有效地进行清洗。因此，能够抑制因堆积物引起的堵塞，能够利用压缩机50稳定地将天然气G送到船只S上。

根据上述那样的压缩机50的清洗方法，在差分计算工序S200中，根据在特性值获取工序S100中获取到的压缩机50的入口侧以及出口侧的天然气G的压力值来计算差分，在水合物防冻剂供给判断工序S300中判断是否向内部流路FC供给了水合物防冻剂。然后，在第一基准判断工序S400中与第一基准进行比较并判断，由此能够容易地推断内部流路FC是否成为需要清洗的状态。基于判断结果，在供给开始工序S500中使第一供给阀542开放，从而能够开始向第一供给管541供给水合物防冻剂。其结果是，能够开始从水合物防冻剂喷射部541a向内部流路FC喷射水合物防冻剂，能够实施内部流路FC的清洗。因此，能够高精度地判断压缩机50是否为需要清洗的状态，能够进一步限制性地供给水合物防冻剂。由此，能够将从第一供给管541或第二供给管543向需要清洗的内部流路FC供给的水合物防冻剂更加有效地用于压缩机50的清洗，能够进一步抑制水合物防冻剂的供给量。

在水合物防冻剂供给判断工序S300中判断出是否向内部流路FC供给了水合物防冻剂之后，基于判断结果，实施第一基准判断工序S400或者第二基准判断工序S600，由此能够推断压缩机50的清洗状态。因此，能够与压缩机50的清洗状态相应地，更加有效地清洗压缩机50。

在差分计算工序S200中，根据在特性值获取工序S100中获取到的压缩机50的入口侧以及出口侧的天然气G的压力值来计算差分，在第二基准判断工序S600中与设定为大于第一基准的值的第二基准进行比较并判断。由此，能够再次容易地推断内部流路FC是否成为需要清洗的状态。因此，例如，也能够容易地推断内部流路FC是否为与使用第一基准判断出的情况不同的状态(例如，是否为需要对内部流路FC进行更加强力的清洗的状态)。基于判断结果，在加热供给工序S700中使第一供给阀542堵塞，并使第二供给阀544开放，由此能够开始向设有加热部55的第二供给管543供给水合物防冻剂。其结果是，能够使通过加热成为高温的水合物防冻剂从水合物防冻剂喷射部541a向内部流路FC喷射，能够更有效地对内部流路FC实施清洗。因此，能够高精度地判断压缩机50是否为与使用第一基准进行判断并清洗了的情况不同的状态，能够根据需要对压缩机50实施强力的清洗。由此，在内部流路FC为需要进行强力清洗的状态的情况下，能够有效地供给加热后的水合物防冻剂，从而更加效率地清洗压缩机50。

以上，参照附图对本发明的实施方式进行了详细说明，但各实施方式中的各结构及它们的组合等仅是一例，在不脱离本发明的宗旨的范围内能够进行结构的追加、省略、置换以及其他的变更。另外，本发明并不通过实施方式进行限定，仅由技术方案来限定。

气体的特性值并非限定为如本实施方式那样的气体的压力值，只要是在由压缩机压缩的前后产生状态的差那样的值即可。例如，气体的特性值也可以是测定气体的温度而得到的值或者测定气体的流量而得到的值，还可以是计算压缩机50的效率而得到的值。

本实施方式的内部水合物防冻剂供给部54以分支为第一供给管541和第二供给管543的方式构成，但不限于这样的构造，只要能够将水合物防冻剂供给至压缩机50的内部流路FC即可。例如，内部水合物防冻剂供给部54也可以为仅具有第一供给管541和第二供给管543的任一方的构造。

在判断是否满足第一基准或第二基准时，也可以如本实施方式那样，并非基于一次的判断结果来实施水合物防冻剂的供给等，而是采用判断多次是否满足第一基准或第二基准这样的结构。通过采用这样的结构，能够更高精度地推断内部流路FC的污染程度。

工业实用性

根据上述压缩机系统，通过将水合物防冻剂供给至内部流路，能够有效地清洗压缩机。

附图标记说明：

1 海中生产系统；

S 船只；

F 油气田；

W 生产井；

PF 生产流体；

M 歧管；

FL 出油管道；

R 立管；

GR 输气管；

OR 输油管；

AR 水合物防冻剂用管道；

AL 集成管束；

SM 海底模块；

2 主热交换器；

3 分离器；

4 泵系统；

41 泵；

42 液体流通部；

43 压缩液体流通部；

5 压缩机系统；

50 压缩机；

SL 轴线；

501 壳体；

502 旋转轴；

503 叶轮；

503a 盘构件；

503b 桨叶；

503c 罩；

FC 内部流路；

FC1 压缩流路；

FC2 壳体流路；

51 气体流通部；

511 入口侧特性值测定部；

52 压缩气体流通部；

521 出口侧特性值测定部；

53 水合物防冻剂供给部；

54 内部水合物防冻剂供给部；

541 第一供给管；

541a 水合物防冻剂喷射部；

542 第一供给阀；

543 第二供给管；

544 第二供给阀；

55 加热部；

60 控制部；

61 第一输入部；

62 第二输入部；

63 差分计算部；

64 第一基准判断部；

65 供给开始指示部；

66 第二基准判断部；

67 加热供给指示部；

68 第一供给阀指示部；

69 第二供给阀指示部；

70 清洗结束指示部；

S100 特性值获取工序；

S200 差分计算工序；

S300 水合物防冻剂供给判断工序；

S400 第一基准判断工序；

S500 供给开始工序；

S600 第二基准判断工序；

S700 加热供给工序。

Claims (8)

1.一种压缩机系统，其中，

所述压缩机系统具备：

压缩机，其具有壳体、支承在该壳体内的旋转轴、以及与该旋转轴一起旋转来压缩气体的叶轮；

压缩气体流通部，其供由所述压缩机压缩后的气体流通；

水合物防冻剂供给部，其将用于抑制所述气体的水合物化的水合物防冻剂供给至所述压缩气体流通部；以及

内部水合物防冻剂供给部，其将由所述水合物防冻剂供给部供给的所述水合物防冻剂的一部分供给至由所述叶轮和所述壳体形成的内部流路。

2.根据权利要求1所述的压缩机系统，其中，

所述压缩机系统具有控制部，该控制部在满足预先确定的条件的情况下，对所述内部水合物防冻剂供给部进行开始向所述内部流路供给所述水合物防冻剂的供给控制。

3.根据权利要求2所述的压缩机系统，其中，

所述控制部具有：

第一基准判断部，其对所述气体的特性值在所述压缩机的入口侧与所述压缩机的出口侧的差分是否满足预先确定的第一基准进行判断；

供给开始指示部，其在由所述第一基准判断部判断为满足所述第一基准的情况下，向所述内部水合物防冻剂供给部发送开始向所述内部流路供给所述水合物防冻剂的指示。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的压缩机系统，其中，

所述压缩机系统具备对所述水合物防冻剂进行加热的加热部，

所述内部水合物防冻剂供给部将由所述加热部加热后的所述水合物防冻剂供给至所述内部流路。

5.根据权利要求3所述的压缩机系统，其中，

所述压缩机系统具备对所述水合物防冻剂进行加热的加热部，

所述控制部具有：

第二基准判断部，其在所述水合物防冻剂向所述内部流路的供给开放之后，对所述气体的特性值在所述压缩机的入口侧与所述压缩机的出口侧的差分是否满足预先确定的第二基准进行判断；以及

加热供给指示部，其在由所述第二基准判断部判断为满足所述第二基准的情况下，向所述内部水合物防冻剂供给部发送指示，以便将由所述加热部加热后的所述水合物防冻剂供给至所述内部流路。

6.一种海中生产系统，其中，

所述海中生产系统具备：

权利要求1至5中任一项所述的压缩机系统；以及

分离器，其使从生产井汲取到的生产流体分离为所述气体和液体，并将所述气体和液体供给至所述压缩机。

7.一种压缩机的清洗方法，对压缩机进行清洗，所述压缩机具有：壳体、支承在该壳体内的旋转轴、以及与该旋转轴一起旋转来压缩气体的叶轮，其中，

所述压缩机的清洗方法包括以下工序：

第一基准判断工序，在该第一基准判断工序中，对所述气体的特性值在所述压缩机的入口侧与所述压缩机的出口侧的差分是否满足预先确定的第一基准进行判断；以及

供给开始工序，在该供给开始工序中，在通过所述第一基准判断工序判断为满足所述第一基准的情况下，开始向由所述叶轮和所述壳体形成的内部流路供给水合物防冻剂，该水合物防冻剂向由所述压缩机压缩后的所述气体供给且用于抑制所述气体的水合物化。

8.根据权利要求7所述的压缩机的清洗方法，其中，

所述压缩机的清洗方法包括以下工序：

第二基准判断工序，在该第二基准判断工序中，在使所述水合物防冻剂向所述内部流路的供给开放之后，对所述气体的特性值在所述压缩机的入口侧与所述压缩机的出口侧的差分是否满足预先确定的第二基准进行判断；以及

加热供给工序，在该加热供给工序中，在由所述第二基准判断工序判断为满足所述第二基准的情况下，将加热后的所述水合物防冻剂供给至所述内部流路。