CN107532470B - 用于油气应用的流体驱动混合系统 - Google Patents
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Abstract
一种流体管理系统(100)，位于井筒中以用于从井筒回收多相流(2)。该系统包括：井下分离器(102)，其构造为产生具有载送流体压力的载送流体(4)以及具有分离流体压力的分离流体(6)；人工举升装置(104)，其构造为增加载送流体压力以产生具有涡轮机供给压力的涡轮机供给流(8)；涡轮机(108)，其构造为将涡轮机供给流中的流体能量转换为采收能量，来自涡轮机供给流的流体能量向采收能量的转换产生具有小于涡轮机供给压力的涡轮机排放压力的涡轮机排放流；以及增压装置(106)，其构造为将采收能量转换为加压流体能量，采收能量向加压流体能量的转换产生具有比分离流体压力大的加压流体压力的加压流体流。
Description
技术领域
本发明描述了用于从井筒开采多相流体的系统和方法。更具体地说，描述了用于从多相流提取能量以驱动增压装置的系统和方法。
背景技术
存在许多如下石油开采作业：该石油开采作业需要使用井下电潜泵(ESP)来确保产生足够的提升力，以从井内开采出大量的石油。ESP是具有从十级到数百级中的任何级数的多级离心泵。电潜泵的每一级包括叶轮和扩压器。叶轮将轴的机械能转化为流体中的动能。然后，扩压器将流体的动能转换为从井筒提升液体所需的流体压头或压力。对于全部流体，ESP被设计为对于给定的流体类型、密度、粘度和预期的游离气体量有效地运行。
在石油开采和水开采两者中，从地下地层开采出游离气体、伴生气体或液体中夹带的气体。尽管ESP被设计为可处理少量的夹带气体，但在存在气体的情况下ESP的效率快速地下降。气体或气泡积聚在叶轮的低压侧上，这进而使由泵产生的流体压头减小。另外，由于气体充满叶轮叶片而使ESP的容积效率降低。当游离气体达到某一体积时，泵可能经历气塞，在气塞期间ESP将不产生任何流体压头。
可以将解决在ESP的使用中与气体相关的问题的方法分类为气体处理(gashandling)以及气体分离和避免(gas separation and avoidance)。
在气体处理技术中，在ESP的各级中使用的叶轮叶片的类型考虑了被加速的(expedited)游离气体体积。ESP基于它们的叶轮设计被分类为径向流型ESP、混合流型ESP和轴向流型ESP。在径向流型ESP中，叶轮叶片的几何形状更可能捕获气体，并且因此径向流型ESP被限制用于具有少于10％的夹带游离气体的液体。在混合流型叶轮的各级中，流体沿更复杂的流动路径行进，从而允许混合流型泵处理高达25％(在某些情况下为45％)的游离气体。在轴向流型泵中，流动方向与泵的轴平行。轴向流几何形状减小了在各级中捕获气体的机会，因而轴向流型泵通常可以处理高达75％的游离气体。
气体分离和避免技术包括在液体进入ESP之前将游离气体与液体分离。通过在泵抽吸之前安装气体分离器，或者通过将重力与诸如外罩(shroud)等特殊完井设计组合使用来实现气体与液体的分离。在大部分作业中，分离出的气体随后经由油管与套管之间的环形部分被开采到井面(surface)。在一些作业中，气体经由单独的油管被开采到井面。在一些作业中，可以将气体引回到在泵排出口的下游容纳液体的油管中。为了做到这点，可能需要对气体进行增压以实现由泵排出的液体与分离气体之间的压力平衡。可以将喷射泵安装在ESP的排出口的上方，喷射泵吸入空气。喷射泵复杂并且可能具有效率和可靠性的问题。然而，在某些情况下，由于在井筒中用于使环形部分与流体分离的系统，气体不能经由环形部分而被开采。
非伴生气体开采井也可以观察到多相流。湿气井可以具有夹带在气体中的液体。对于液体井，可以使用人工举升以在地层中的压力减小的情况下维持气体开采。在这种情况下，使用井下气体压缩机(DGC)以生成将气体提升到井面所需的压力。当夹带在气体中的液体大于10％时，DGC遇到与ESP类似的问题。
除了ESP和DGC之外，可以使用井面处的装备以生成用于从井筒开采流体的压力。可以将多相泵(MPP)和湿气压缩机(WGC)分别用在油气田。MPP技术昂贵且复杂，并且容易出现可靠性问题。现有的WGC技术需要分离、压缩和抽吸，其中，每个压缩机和泵均需要单独的电动机。
发明内容
本发明描述了用于从井筒开采多相流体的系统和方法。更具体地说，描述了用于从多相流提取能量以驱动增压装置的系统和方法。
在第一方面中，提供了一种流体管理系统，其位于井筒中以用于从所述井筒回收具有载送流体组分和夹带流体组分的多相流体。所述流体管理系统包括：井下分离器，所述井下分离器构造为从所述多相流体产生载送流体和分离流体，所述载送流体具有一定浓度的所述夹带流体组分，所述载送流体具有载送流体压力，所述分离流体具有分离流体压力；人工举升装置，所述人工举升装置与所述井下分离器流体连接，所述人工举升装置构造为增加所述载送流体压力以产生涡轮机供给流，所述涡轮机供给流具有涡轮机供给压力；涡轮机(turbine)，所述涡轮机与所述人工举升装置流体连接，所述涡轮机构造为将所述涡轮机供给流中的流体能量转换为采收能量，其中，来自所述涡轮机供给流的流体能量在所述涡轮机中向采收能量的转换产生了涡轮机排放流，所述涡轮机排放流具有涡轮机排放压力，所述涡轮机排放压力小于所述涡轮机供给压力；以及增压装置，所述增压装置与所述井下分离器流体连接并且与所述涡轮机物理连接，所述增压装置构造为将所述采收能量转换为加压流体能量，其中，采收能量向加压流体能量的转换产生了具有加压流体压力的加压流体流，所述加压流体压力大于所述分离流体压力。
在某些方面中，流体管理系统还包括：混合器，所述混合器与所述人工举升装置和所述增压装置这两者流体连接，所述混合器构造为将所述涡轮机排放流和所述加压流体流混合以产生混合采出流，所述混合采出流具有采出压力。在某些方面中，所述人工举升装置是电潜泵，并且所述增压装置是压缩机。在某些方面中，人工举升装置是井下气体压缩机，并且增压装置是潜泵。在某些方面中，通过调节经过所述涡轮机的涡轮机供给流的流量来控制所述涡轮机的速度。在某些方面中，所述载送流体中的所述夹带流体组分的浓度小于10体积％。在某些方面中，所述多相流体选自于由夹带有气体的石油、夹带有气体的水、夹带有石油的气体、夹带有水的气体及其组合组成的组群。
在第二方面中，提供了一种用于采收来自涡轮机供给流的流体能量以向井筒中的井下增压装置供能的方法。所述方法包括以下步骤：在井下分离器中分离具有载送流体组分和夹带流体组分的多相流体以生成载送流体和分离流体，所述载送流体具有一定浓度的所述夹带流体组分，所述载送流体具有载送流体压力，所述分离流体具有分离流体压力；将所述载送流体供给到人工举升装置，所述人工举升装置构造为增加所述载送流体压力以产生所述涡轮机供给流，所述涡轮机供给流具有涡轮机供给压力；将所述涡轮机供给流供给到涡轮机，所述涡轮机构造为将所述涡轮机供给流中的流体能量转换为采收能量；提取所述涡轮机供给流中的所述流体能量以生成采收能量，其中，从所述涡轮机供给流提取所述流体能量产生了涡轮机排放流，所述涡轮机排放流具有涡轮机排放压力，所述涡轮机排放压力小于所述涡轮机供给压力；以及利用所述采收能量驱动增压装置，所述增压装置构造为将所述采收能量转换为加压流体能量，其中，采收能量向加压流体能量的转换产生了具有加压流体压力的加压流体流，所述加压流体压力大于所述分离流体压力。
在某些方面中，所述方法还包括以下步骤：在混合器中混合所述涡轮机排放流和所述加压流体流，所述混合器构造为将所述涡轮机排放流和所述加压流体流混合以产生混合采出流，所述混合采出流具有采出压力。在某些方面中，所述人工举升装置是电潜泵，并且所述增压装置是压缩机。在某些方面中，人工举升装置是井下气体压缩机，并且增压装置是潜泵。在某些方面中，通过调节经过所述涡轮机的涡轮机供给流的流量来控制所述涡轮机的速度。在某些方面中，所述载送流体中的所述夹带流体组分的浓度小于10体积％。在某些方面中，所述多相流体选自于由夹带有气体的石油、夹带有气体的水、夹带有石油的气体、夹带有水的气体及其组合组成的组群。
在第三方面中，提供了一种用于采用来自赋能流(energized stream)的流体能量来驱动增压装置的方法。该方法包括以下步骤：将所述赋能流供给到涡轮机，所述赋能流具有赋能压力，所述涡轮机构造为将所述赋能流中的流体能量转换为采收能量；提取所述赋能流中的所述流体能量以产生采收能量，其中，从所述赋能流提取所述流体能量产生了涡轮机排放流，所述涡轮机排放流具有涡轮机排放压力，所述涡轮机排放压力小于所述赋能压力；利用所述采收能量驱动所述增压装置，所述增压装置构造为将所述采收能量转换为加压流体能量；以及增加减压流的压力以生成加压流体流，其中，采收能量在所述涡轮机中向加压流体能量的转换使所述减压流的压力增加，所述加压流体流具有加压流体压力，所述加压流体压力大于所述减压流的压力。
在某些方面中，所述增压装置是压缩机。在某些方面中，所述增压装置是潜泵。在某些方面中，通过调节经过所述涡轮机的所述赋能流的流量来控制所述涡轮机的速度。在某些方面中，所述赋能流来自赋能地下区域(energized subterranean region)。在某些方面中，所述减压流来自减压地下区域，所述减压地下区域具有比所述赋能地下区域小的区域压力(zonal pressure)。
附图说明
参考以下说明书、权利要求书以及附图，这些和其它特征、方面以及优势将变得更好理解。然而，应注意的是，附图仅示出了几个实施例，并且由于本发明可以允许其它等效实施例，因此附图不被认为是对本发明范围的限制。
图1是流体管理系统的实施例的流程图。
图2是流体管理系统的实施例的流程图。
图3是流体管理系统的实施例的流程图。
具体实施方式
尽管将利用几个实施例描述本发明，但应理解的是，相关领域的普通技术人员将会理解，对全文描述的设备和方法的许多示例、变化和改变在本发明的范围和要旨内。因此，在所要求保护的发明不失任何一般性并且不被施加任何限制的情况下，列举了全文描述的实施例。
期望这样的从井筒制取多相流体的方法：其允许气体的分离，同时使系统的复杂性最小。
流体管理系统针对井下或井面的人工举升和开采增压。在开采一些气体的油井的实例中，在分离器中将多相流体分离为载送流体(液体主导流)和夹带流体(气体主导流)。使用泵为液体主导流供能。然后，将赋能的液体主导流用于驱动联接到压缩机的涡轮机。压缩机用于压缩气体主导流。泵的尺寸可以被设计为提供足够的功率，使得液体主导流和气体主导流这两者中的压力增加足以将两个流推动到井面。
图1提供了流体管理系统的实施例的流程图。流体管理系统100是用于回收多相流体2的系统。流体管理系统100在井筒中被放置在井下以增加多相流体2的压力，从而在井面处回收多相流体2。多相流体2是从包含具有夹带流体组分的载送流体组分的地下地层开采出的任何流。载送流体组分的实例包括石油、水、天然气及其组合。夹带流体组分的实例包括石油、水、天然气、冷凝物及其组合。在至少一个实施例中，多相流体2是夹带有天然气的石油。在至少一个实施例中，多相流体2是夹带有天然气的水。在至少一个实施例中，多相流体2是夹带有天然气的石油和水的组合物。在至少一个实施例中，多相流体2是夹带有石油的天然气。在至少一个实施例中，多相流体2是夹带有冷凝物的天然气。多相流体2的成分取决于地下地层的类型。多相流体2中的夹带流体的量可以在约5体积％与约95体积％之间。
流体管理系统100的井下分离器102接收多相流体2。井下分离器102将多相流体2分离为载送流体4和分离流体6。井下分离器102是能够将具有多相的流分离成两个或更多个流的任何类型的分离器。适用于本发明的分离器的实例包括气-液分离器、平衡分离器、油气分离器、多级分离器(stage separator)、分离容器(knockout vessel)、离心分离器、湿气提取器和洗涤器。井下分离器102被设计为在井筒中保持结构完整性。在至少一个实施例中，井下分离器102是离心分离器。
载送流体4包含来自多相流体2的载送流体组分。构成载送流体4的流体的实例包括石油、水、天然气及其组合。在至少一个实施例中，载送流体4具有夹带流体组分的浓度。载送流体4中的夹带流体组分的浓度取决于井下分离器102的设计和运行条件以及多相流体2的成分。载送流体4中的夹带流体组分的浓度在约1体积％与约10体积％之间，或者在约1体积％与约5体积％之间，或者在约5体积％与约10体积％之间，或者小于10体积％。载送流体4具有载送流体压力。在至少一个实施例中，载送流体4的压力为地层中流体的压力。
分离流体6包含来自多相流体2的夹带流体组分。分离流体6是在井下分离器102中夹带流体组分与载送流体组分分离的结果。构成分离流体6的流体的实例包括石油、水、天然气、冷凝物及其组合。分离流体6包含一定浓度的载送流体组分。分离流体6中的载送流体组分的浓度取决于井下分离器102的设计和运行条件以及多相流体2的成分。分离流体6中的载送流体组分的浓度在约1体积％与约10体积％之间，或者在约1体积％与约5体积％之间，或者在约5体积％与约10体积％之间，或者小于10体积％。分离流体6具有分离流体压力。在至少一个实施例中，分离流体6的压力为地层中流体的压力。
将载送流体4供给到人工举升装置104。人工举升装置104是在井筒的条件下增加载送流体4的压力并保持结构和运行完整性的任何装置。所选择的人工举升装置104的类型取决于载送流体4的相。相的实例包括液和气。在至少一个实施例中，载送流体4是液体，并且人工举升装置104是电潜泵。在至少一个实施例中，载送流体4是气体，并且人工举升装置104是井下气体压缩机。人工举升装置104增加载送流体4的压力以产生涡轮机供给流8。涡轮机供给流8具有涡轮机供给压力。涡轮机供给压力大于载送流体压力。人工举升装置104由电动机驱动。适用于本发明的电动机的实例包括潜式电感应电动机和永磁电动机。
将分离流体6供给到增压装置106。增压装置106是在井筒的条件下增加分离流体6的压力并保持结构和运行完整性的任何装置。所选择的增压装置106的类型取决于分离流体6的相。相的实例包括液和气。在至少一个实施例中，分离流体6是液体，并且增压装置106是潜泵。在至少一个实施例中，分离流体6是气体，并且增压装置106是压缩机。增压装置106增加分离流体6的压力以产生加压流体流10。加压流体流10具有加压流体压力。加压流体压力大于分离流体压力。
将涡轮机供给流8供给到涡轮机108。涡轮机108是从流动的流体提取流体能量(液压动力)并且将流体能量转换为机械能(旋转的机械动力)的任何机械装置。涡轮机108可以是一台涡轮机。适于使用的涡轮机的实例包括液轮机(hydraulic turbine)和气轮机。系统中涡轮机的存在消除了对多于一个电动机的需要，这增加了系统的可靠性。涡轮机108将涡轮机供给流8中的流体能量转换为采收能量12。涡轮机108的速度是可调节的。在至少一个实施例中，改变涡轮机108的叶片的间距对涡轮机108的速度进行调节。在至少一个实施例中，旁路管线提供对进入涡轮机108的涡轮机供给流8的流量的控制，这调节了涡轮机108的速度(每分钟的转数或RPM)。在固定管道中，流体的流速(体积/单位时间)的变化导致在管道中流动的流体的速度(距离/单位时间)的变化。因此，涡轮机供给流8的流速的变化调节了涡轮机供给流8的速度，这进而改变了涡轮机108中的转速(RPM)。在本发明的实施例中，由于使用旁路管线来控制涡轮机108的速度，因此流体管理系统不存在变速箱，变速箱的不存在通过排除额外的机械单元使流体管理系统108的复杂性减小。
来自涡轮机供给流8的流体能量在涡轮机108中的转换减小了涡轮机供给流8的压力并产生了涡轮机排放流14。涡轮机排放流14具有涡轮机排放压力。涡轮机排放压力小于涡轮机供给压力。
涡轮机108与增压装置106物理连接，使得采收能量12驱动增压装置106。本领域的技术人员应能理解的是，涡轮机可以通过联接结构(linkage)或耦合结构(coupling)(未示出)连接至机械装置。耦合结构允许采收能量12传递到增压装置106，从而驱动增压装置106。增压装置106在不使用外部动力源的情况下运行。在至少一个实施例中，将供应给流体管理系统100的唯一电力供应至人工举升装置104。联接结构和耦合结构可以是将来自涡轮机108的采收能量12传递到增压装置106的任何联接结构或耦合结构。联接结构或耦合结构的实例包括机械的、液压的和磁的联接结构或耦合结构。增压装置106不存在电动机。增压装置的驱动力由涡轮机提供。
人工举升装置104、增压装置106和涡轮机108被设计为：使得涡轮排放流14的涡轮机排放压力将涡轮机排放流14提升到井面以待回收，并且加压流体流10的加压流体压力将加压流体流10提升到井面以待回收。人工举升装置104被设计为向涡轮机供给流8提供流体能量，因此涡轮机108可产生采收能量12以驱动增压装置106。
人工举升装置104、增压装置106和涡轮机108的组合可以串联、并联或同心地设置。人工举升装置104和增压装置106不由同一电动机驱动。流体管理系统可以模块化设计和封装，这是因为人工举升装置和增压装置不由同一电动机驱动。流体管理系统不存在用于人工举升装置的专用电动机以及用于增压装置的单独的专用电动机。
当井下条件允许时，流体管理系统不存在用于驱动人工举升装置或增压装置的任何电动机。如果井是高压井(strong well)，则存在足够的液压能量，并且如图3所示涡轮机可以由载送流体驱动。如这里所使用的，“高压井”是指这样的井：其产生具有足以使流体从地层被开采到井面的液压能量的流体而不需要赋能装置，并且可以驱动喷射泵。如这里所使用的，“低压井(weak well)”是指这样的井：其产生具有不足以使流体从地层被开采到井面的液压能量的流体，从而需要诸如喷射泵等赋能装置。
在结合参考图1描述的那些元件的情况下，图2提供了一个实施例。涡轮机排放流14和加压流体流10在混合器112中混合以产生混合采出流16。混合采出流16具有采出压力。混合器112是以将混合采出流16开采到井面的方式将涡轮机排放流14和加压流体流10混合的任何混合装置。在至少一个实施例中，混合器112是将涡轮机排放流14和加压流体流10连接起来的管接头。在至少一个实施例中，混合采出流16不是完全混合。在至少一个实施例中，人工举升装置104、增压装置106和涡轮机108被设计为使得混合采出流16的采出压力将混合采出流16提升到井面以待回收。在至少一个实施例中，加压流体压力和涡轮机排放压力允许加压流体流10和涡轮机排放流14在混合器112中混合。
在至少一个实施例中，人工举升装置104和增压装置106容纳在同一开采管线或生产油管中。在替换实施例中，人工举升装置104容纳在与增压装置106分离的开采管线中。
在至少一个实施例中，流体管理系统100包括测量系统参数的传感器。系统参数的实例包括流量、压力、温度和密度。传感器使过程控制方案能够控制过程。过程控制系统可以是涉及流体管理系统100内的预编程控制方案的本地系统，或者可以是涉及与流体管理系统100有线通信或无线通信的远程系统。过程控制方案可以是机械的、电子的或液压驱动的。
参考图3，提供了流体管理系统100的实施例。赋能流21被涡轮机108接收。赋能流21是具有从井筒到达井面的足够压力的任何流。赋能流21具有赋能压力。在至少一个实施例中，赋能流21来自赋能地下区域，赋能地下区域的压力提供用于使赋能流21到达井面的提升力。在替换实施例中，赋能流21在装置的下游以增加压力。如参考图1所描述的，涡轮机108产生采收能量12，采收能量12驱动增压装置106。
增压装置106增加减压流22的压力以产生加压流体流10。减压流22是不具有从井筒到达井面的足够的压力的任何流。在至少一个实施例中，赋能流21来自减压地下区域，减压地下区域的区域压力小于赋能地下区域。
在某些实施例中，赋能流21由高压井产生并且可用于驱动涡轮机108，涡轮机108驱动增压装置106以增加由低压井产生的减压流22的压力。在使用流体管理系统来从单独的井开采流体的实施例中，例如在将来自高压井的流体用于从低压井开采流体的情况下，流体管理系统将位于井面上。
流体管理系统100可以包括安装在井筒中的一个或多个封隔器。封隔器可用于分离井筒中的流体，隔离井筒中的流体，或将流体重新导向至系统中的不同装置。
在至少一个实施例中，流体管理系统100可以位于井面处以回收多相流体2。井面的实例包括陆地地面、海床以及海面(在平台上)。当流体管理系统100位于井面处时，流体管理系统100不存在封隔器。位于井面的流体管理系统可以用于增强同一井中的或来自邻近(相邻)的井的流体的压力。位于井下的流体管理系统可以用于增强同一井中的流体的压力。
在至少一个实施例中，流体管理系统100不存在喷射泵。流体管理系统100中的涡轮机和压缩机的组合比喷射泵更加高效。
在至少一个实施例中，流体管理系统100不将涡轮机排放流14、加压流体10或混合采出流16的任何部分回注到井筒或储层中。
尽管已详细描述本发明的实施例，但应理解的是，在不背离本发明的原理和范围的情况下，可以作出各种改变、替换和更改。另外，本发明的范围应由所附权利要求及其适当的法律等同内容来确定。
单数形式“一个”、“一种”和“这种”包括复数的所指对象，除非上下文另外清楚地指示。
“可选的”或“可选地”意思是随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生。说明书包括事件或情况发生的情况以及事件或情况不发生的情况。
范围可以被表示为从约一个特定值到约另一特定值。当这样的范围被表示时，应理解的是，另一实施例为从一个特定值和/或到另一特定值以及所述范围内的所有组合。
在引用了专利或出版物的本申请的全文中，这些参考文献的全部内容的公开旨在以引用的方式并入本申请中，以便更全面地描述本发明所属领域的状态，除非这些参考文献与此处所作的陈述相矛盾。
如在全文和所附权利要求中所使用的，词语“包括”、“具有”和“包含”以及其所有语法变体均旨在具有不排除附加元件或步骤的开放的非限制性含义。
如全文所使用的，诸如“第一”和“第二”等术语被任意地分配，并且仅用于区分设备的两个或更多个部件。应当理解的是，词语“第一”和“第二”不用作其它目的，并且不是部件的名称或描述的一部分，也不对部件的相对位置或定位进行必要限定。此外，应当理解的是，仅仅使用术语“第一”和“第二”不需要存在任何“第三”部件，尽管在本发明的范围内可预见到这种可能性。
Claims (19)
1.一种流体管理系统，其位于井筒中以用于从所述井筒回收具有载送流体组分和夹带流体组分的多相流体，所述流体管理系统包括：
井下分离器，所述井下分离器构造为从所述多相流体产生载送流体和分离流体，所述载送流体具有一定浓度的所述夹带流体组分，所述载送流体具有载送流体压力，所述分离流体具有分离流体压力；
人工举升装置，所述人工举升装置与所述井下分离器流体连接，所述人工举升装置构造为增加所述载送流体压力以产生涡轮机供给流，所述涡轮机供给流具有涡轮机供给压力；
涡轮机，所述涡轮机与所述人工举升装置流体连接，所述涡轮机构造为将所述涡轮机供给流中的流体能量转换为采收能量，
其中，来自所述涡轮机供给流的流体能量在所述涡轮机中向采收能量的转换产生了涡轮机排放流，所述涡轮机排放流具有涡轮机排放压力，
其中，所述涡轮机排放压力小于所述涡轮机供给压力；以及
增压装置，所述增压装置与所述井下分离器流体连接并且与所述涡轮机物理连接，所述增压装置构造为将所述采收能量转换为加压流体能量，
其中，采收能量向加压流体能量的转换产生了具有加压流体压力的加压流体流，
其中，所述加压流体压力大于所述分离流体压力。
2.根据权利要求1所述的流体管理系统，还包括：
混合器，所述混合器与所述人工举升装置和所述增压装置这两者流体连接，所述混合器构造为将所述涡轮机排放流和所述加压流体流混合以产生混合采出流，所述混合采出流具有采出压力。
3.根据权利要求1所述的流体管理系统，其中，所述人工举升装置是电潜泵，并且所述增压装置是压缩机。
4.根据权利要求1所述的流体管理系统，其中，所述人工举升装置是井下气体压缩机，并且所述增压装置是潜泵。
5.根据权利要求1所述的流体管理系统，其中，通过调节经过所述涡轮机的涡轮机供给流的流量来控制所述涡轮机的速度。
6.根据权利要求1所述的流体管理系统，其中，所述载送流体中的所述夹带流体组分的浓度小于10体积％。
7.根据权利要求1所述的流体管理系统，其中，所述多相流体来自于由夹带有气体的石油、夹带有气体的水、夹带有石油的气体、夹带有水的气体及其组合组成的组群。
8.一种用于采收来自涡轮机供给流的流体能量以向井筒中位于井下的增压装置供能的方法，所述方法包括以下步骤：
在井下分离器中分离具有载送流体组分和夹带流体组分的多相流体以生成载送流体和分离流体，所述载送流体具有一定浓度的所述夹带流体组分，所述载送流体具有载送流体压力，所述分离流体具有分离流体压力；
将所述载送流体供给到人工举升装置，所述人工举升装置构造为增加所述载送流体压力以产生所述涡轮机供给流，所述涡轮机供给流具有涡轮机供给压力；
将所述涡轮机供给流供给到涡轮机，所述涡轮机构造为将所述涡轮机供给流中的流体能量转换为采收能量；
提取所述涡轮机供给流中的所述流体能量以生成采收能量，
其中，从所述涡轮机供给流提取所述流体能量产生了涡轮机排放流，所述涡轮机排放流具有涡轮机排放压力，
其中，所述涡轮机排放压力小于所述涡轮机供给压力；以及
利用所述采收能量驱动增压装置，所述增压装置构造为将所述采收能量转换为加压流体能量，
其中，采收能量向加压流体能量的转换产生了具有加压流体压力的加压流体流，
其中，所述加压流体压力大于所述分离流体压力。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括以下步骤：
在混合器中混合所述涡轮机排放流和所述加压流体流，所述混合器构造为将所述涡轮机排放流和所述加压流体流混合以产生混合采出流，所述混合采出流具有采出压力。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述人工举升装置是电潜泵，并且所述增压装置是压缩机。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述人工举升装置是井下气体压缩机，并且所述增压装置是潜泵。
12.根据权利要求8所述的方法，其中，通过调节经过所述涡轮机的涡轮机供给流的流量来控制所述涡轮机的速度。
13.根据权利要求8所述的方法，其中，所述载送流体中的所述夹带流体组分的浓度小于10体积％。
14.根据权利要求8所述的方法，其中，所述多相流体选自于由夹带有气体的石油、夹带有气体的水、夹带有石油的气体、夹带有水的气体及其组合组成的组群。
15.一种用于采用来自赋能流的流体能量来驱动位于井面上的流体管理系统的增压装置的方法，所述方法包括以下步骤：
将所述赋能流供给到位于井面上的流体管理系统的涡轮机，其中所述赋能流来自高压井中的赋能地下区域，所述赋能流具有赋能压力，所述涡轮机构造为将所述赋能流中的流体能量转换为采收能量；
提取所述赋能流中的所述流体能量以产生采收能量，
其中，从所述赋能流提取所述流体能量产生了涡轮机排放流，所述涡轮机排放流具有涡轮机排放压力，
其中，所述涡轮机排放压力小于所述赋能压力；
利用所述采收能量驱动所述增压装置，所述增压装置构造为将所述采收能量转换为加压流体能量；以及
增加减压流的压力以生成加压流体流，其中所述减压流来自低压井中的减压地下区域，使得所述低压井是独立于所述高压井的井，
其中，采收能量在所述涡轮机中向加压流体能量的转换使所述减压流的压力增加，所述加压流体流具有加压流体压力，
其中，所述加压流体压力大于所述减压流的压力。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述增压装置是压缩机。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述增压装置是潜泵。
18.根据权利要求15所述的方法，通过调节经过所述涡轮机的所述赋能流的流量来控制所述涡轮机的速度。
19.根据权利要求15所述的方法，其中，所述减压流来自减压地下区域，所述减压地下区域具有比所述赋能地下区域小的区域压力。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20191018 |