CN117729968A - 压缩热集成高效近海处理平台单元 - Google Patents

Abstract

一种用于处理近海设施处的油和气体的系统，包括单级分离模块。来自单级分离模块的气体流在初级压缩机中被加压，然后用于在单级分离模块上游加热输入油和气体。来自对单级分离模块的油流的处理的气体流在闪蒸气体压缩机中被加压，然后用于加热气体脱水模块中利用的乙二醇。然后，加压闪蒸气体在初级压缩机上游与来自单级分离模块的气体流混合。

Description

压缩热集成高效近海处理平台单元

背景

技术领域

本公开的实施例总体上涉及用于处理诸如油井、气井和/或凝析井之类的井产出流体的系统、装置和方法，更具体地涉及在近海场所、比如平台或浮船处对此类流体的处理。

背景技术

近海流体处理机组通常包括气液分离器、油脱水/脱盐设备、压缩机撬座、乙二醇脱水和再生系统、加热和冷却介质网络、公用设备和污水处理系统。这种近海设施包括多个发电系统，每个发电系统均具有重达30至60吨的单独废热回收单元。近海设施可以包括多个废热回收单元，以支持设施的供热需求。

传统的近海流体处理包括在进一步处理之前将产出流体分离成气体流、油流和水流。分离需要分阶段将产出流体从井口处的压力减压至大气压或次大气压。减压是通过一系列分离器实现的，每个连续的分离器都在比前一个分离器更低的压力下运行。例如，第一、第二和第三级分离器的典型运行压力分别为约435psig(约30barg)、约145psig(约10barg)和约50.8psig(约3.5barg)。分离阶段之间以及流体分离和其他处理之间的中间加热是使用公用设备驱动的加热器和热交换器进行的。然后，对来自分离器的油进行脱水和脱盐，脱水和脱盐通常在高达约45psig(约3.1barg)的压力下进行。然后，脱水和脱盐后的油输送至干油罐，干油罐通常在大气压或略高于大气压的压力下运行。

由于各种处理阶段的运行压力、各分离阶段产生的闪蒸气体、脱水和脱盐阶段的运行压力各不相同，因此干油罐存在许多不同的压力。因此，回收闪蒸气体需要多组压缩机。压缩气体致使气体加热，每个压缩机压缩闪蒸气体时产生的热量会被专用冷却介质、比如海水或乙二醇和水的混合物带走。

通常使用乙二醇系统来实现加压气体的脱水，其中乙二醇在接触器中从气体吸收水分，然后在再生器中释放吸收的水分。接触器通常在压力相对较高但温度相对较低的条件下运行，而再生器通常在压力相对较低(比如接近大气压)但温度相对较高的条件下运行。用于再生器的热量的至少一部分是由电线圈和接触器冷凝器提供的，其冷热两侧的温差非常窄。由热交换器通过诸如水之类的冷却介质提供冷却。

因此，传统的近海流体处理占用了大量空间，并且因而增加了近海平台或浮船的重量。另外，这样的近海流体处理机组的典型特点是能耗高，对加热和冷却公用设备的需求量大。每个近海设施的尺寸都受到处理设备可用空间和可容纳的处理设备总重量的限制。这些限制约束了传统处理系统的流体处理能力，但如果超过这些限制，则不利于近海设施的资本成本以及能耗、公用设备消耗、维护等方面的运营成本。

因此，需要改进的流体处理系统，其在空间利用、重量、能耗和公用设备消耗上对处理机组有所促进。

发明内容

本公开总体上涉及用于处理近海设施处产出的碳氢化合物的系统和方法。在一个实施例中，流体处理设施包括构造成输送流体的入口管路。流体处理设施还包括单级分离模块，其构造成将流体分离到气体流、油流和水流中。入口管路和单级分离模块之间联接有热网。热网构造成使用来自气体流的气体加热流体。

在另一实施例中，流体处理设施包括构造成输送流体的入口管路。流体处理设施还包括单级分离模块，其构造成将流体分离到气体流、油流和水流中。入口管路和单级分离模块之间联接有热网。热网构造成使用来自油流的油加热流体。

在另一实施例中，一种处理流体的方法包括在热网中对流体进行加热以产生加热流体，并使用单级分离模块将加热流体分离到气体流、油流和水流中。该方法还包括使用第一压缩机对气体流进行加压，以产生加压气体流，并将加压气体流输送至热网，从而对流体进行加热。

附图说明

因此，其中可以详细地理解本公开的上述特征的方式可以通过参考实施例获得上面简要概述的本公开的更具体的描述，其中一些实施例在附图中示出。然而，应注意，附图仅示出了示例性实施例，因此不应视为对其范围的限制，因为本公开可允许其他同等有效的实施例。

图1示意性地示出了流体处理系统。

图2A-2C示意性地示出了热网的一部分。

图3示意性地示出了图1的流体处理系统的实施例。

为了便于理解，尽可能地使用相同的附图标记来表示附图中共有的相同元件。可以设想，一个实施例的元件和特征可以有利地纳入其他实施例中而无需进一步叙述。

具体实施方式

本公开涉及用于处理诸如油井、气井和/或凝析井之类的井产出流体的系统、装置和方法，更具体地涉及在近海场所、比如平台或浮船处对此类流体的处理。本公开的各方面提供了井流体处理机组的加热和冷却系统的集成，从而在重量、资本成本、公用设备使用、公用设备成本和运营成本上提高处理机组的效率。

图1是示例流体处理系统100的示意性概览。来自一个或多个井的产出流体102通过热网200输送，并输送至分离模块110中。不过，在一些实施例中，可以设想的是，产出流体102可以绕过热网200，并且可以直接输送至分离模块110中。产出流体102可以包括气体、油、凝析物、水或它们的任意组合。产出流体102可能包括：诸如沙子的颗粒物；岩石碎屑；水垢；诸如盐之类的沉淀固体；金属碎屑；非金属碎屑；铁锈；或可能从井中产出的任何其他固体物质。产出流体102可能包括溶解的固体，比如盐。在示例性示例中，产出流体102的压力为约150至约450psig(约10.3至约31.0barg)，温度为约60至约120华氏度(约15.6至约48.9摄氏度)。在一些实施例中，可以设想其他压力和/或温度，具体取决于特定的井内的条件、所产出流体以及所采用的特定生产机制等方面。

在一些实施例中，热网200利用一个或多个热交换器将产出流体102的温度提升至约300至约350华氏度(约148.9至约176.7摄氏度)。图2A示意性地示出了热网200的热交换模块210。产出流体102经由输入流212进入热交换模块210，并经由输出流214离开热交换模块210。由相对较热的干油提供加热，干油经由输入流216进入热交换模块210，并经由输出流218离开热交换模块210。如下所述，相对较热的干油来自流体处理系统100中的流。在一些实施例中，可以设想热交换模块210包括接收所有产出流体102的单个热交换器。在一些实施例中，可以设想热交换模块210包括多个单独的热交换器，每个单独的热交换器构造成接收产出流体102的一部分，并使用相对较热的干油的一部分加热产出流体102。

图2B示意性地示出了热网200的热交换模块220。产出流体102经由输入流222进入热交换模块220，并经由输出流224离开热交换模块220。由相对较热的气体提供加热，相对较热的气体经由输入流226进入热交换模块220，并经由输出流228离开热交换模块220。如下所述，相对较热的气体来自流体处理系统100中的流。在一些实施例中，可以设想热交换模块220包括接收所有产出流体102的单个热交换器。在一些实施例中，可以设想热交换模块220包括多个单独的热交换器，每个单独的热交换器构造成接收产出流体102的一部分，并利用相对较热的气体的一部分加热产出流体。

在可以结合其他实施例的一些实施例中，可以设想产出流体102经过热交换模块210的一个或多个热交换器，但不经过热交换模块220的热交换器。在可以结合其他实施例的一些实施例中，可以设想产出流体102经过热交换模块220的一个或多个热交换器，但不经过热交换模块210的热交换器。在可以结合其他实施例的一些实施例中，可以设想产出流体102经过热交换模块210的一个或多个热交换器和热交换模块220的一个或多个热交换器。在可以结合其他实施例的一些实施例中，可以设想产出流体102经过热交换模块210的一个或多个热交换器，然后经过热交换模块220的一个或多个热交换器。在可以结合其他实施例的一些实施例中，可以设想产出流体102经过热交换模块220的一个或多个热交换器，然后经过热交换模块210的一个或多个热交换器。

回到图1，在分离模块110中，产出流体102经历分离而分离到气体流112、油流114和水流116中。普通技术人员可以理解，气体流112可能包含一些夹带的油和水。同样地，油流114可能包含一些夹带的气体和水，而水流116可能包含一些夹带的油和气体。与传统的近海处理类似，使用流体处理系统100进行流体处理需要在流112、114、116经历进一步处理之前，将产出流体102分别分离到气体流、油流和水流112、114、116中。然而，与传统的近海处理不同，该分离不需要对产出流体102进行分阶段减压。分离模块110有利于产出流体102分别单级分离到气体流、油流和水流112、114、116中。在一些实施例中，可以设想分离模块110包括单个分离器。不过，也可以设想多个单独的分离器并联运行，每个单独的分离器直接从热网200或从热网200的旁路接收产出流体102的馈送，并将产出流体102分离到相应的气体流、油流和水流112、114和116中。因此，可以由单个分离器或并行运行的多个分离器中的每一个来实现对产出流体102的单级分离。

分离模块110的分离器在约150至约300psig(约10.3至约20.6barg)的压力和约300至约350华氏度(约148.9至约176.7摄氏度)的温度下运行。在这样的条件下运行分离器，有利于在单级分离中分离气体、油和水。例如，产出流体102中多达约85％的气体可分离到气体流112中。

来自分离模块110的油流114馈送至油处理模块120。可以设想油处理模块120对输入油流114进行脱水。另外，也可以设想油处理模块120对输入油流114进行脱盐。附加地或替代地，也可以设想油处理模块120对输入油流114进行脱水和脱盐。从输入油流114中去除的水和盐分产生在污水流126中。

残余气体在油处理模块120中从油流114释出，并产生在气体出口流122中。例如，在进入流体处理系统100的产出流体102中，多达约10％的气体可以在油处理模块120中释出。释出的气体输送至闪蒸气体压缩机140，如下所述。

油处理模块120包括单个处理容器。不过，也可以设想油处理模块120包括多个串联运行的独立处理容器，油从第一处理容器离开，然后进入第二处理容器。替代地，可以设想油处理模块120包括多个并联运行的独立处理容器，每个独立处理容器直接从分离模块110接收输入油流114的馈送。可以设想，油处理模块120的处理容器可以在约170至约350psig(约11.7至约24.1barg)的压力和约300至约350华氏度(约148.9至约176.7摄氏度)的温度下运行。

来自分离模块110的油流114在增压泵的帮助下输送至油处理模块120，但也可以不借助于增压泵。在一些实施例中，可以设想来自分离模块110的油流114在进入油处理模块120之前或之后与淡水混合。在一些实施例中，可以设想来自分离模块110的油流114在进入油处理模块120之前或之后不与淡水混合。

油处理模块产生的干油流124输送至干油罐130。来自干油流124的出油口提供相对较热的干油，其在热交换模块210中用于加热产出流体102。来自干油流124的出油口的相对较热的干油由产出流体102冷却，然后返回干油流124并输送至干油罐130。可以设想干油流124的一部分通过取油口转移到热交换模块210。例如，干油流124的约20％至约80％，比如约30％至约70％，如约40％至约60％，可以通过取油口转移到热交换模块210。在其他实施例中，可以设想基本上所有的干油流124通过取油口转移至热交换模块210。例如，干油流124的约80％至约100％、比如约90％可以通过取油口转移到热交换模块210。在更进一步的实施例中，可以设想相对少量的干油流124通过取油口转移到热交换模块210。例如，干油流124的约0％至约20％、比如约10％可以通过取油口转移到热交换模块210。

干油罐130在约0至约10psig(约0至约0.7barg)的压力和环境温度下运行。来自干油罐130的干油134比如经由出口泵(未示出)输送至出口。从干油罐130中的干油134中闪蒸出来的残余气体132输送至闪蒸气体压缩机140。闪蒸气体压缩机140可以单级压缩或多级压缩运行。可以设想残余气体132在第一压缩阶段压缩中从干油134中闪蒸出来，然后与来自油处理模块120的气体出口流122结合，再然后在第二压缩阶段中进行压缩。在可以结合其他实施例的一些实施例中，可以设想从干油134中闪蒸出来的残余气体132在第一压缩阶段中压缩之前进行冷却。闪蒸气体压缩机140可以在约150至约300psig(约10.3至约20.6barg)的压力和约300至约350摄氏度(约148.9至约176.7摄氏度)的温度的条件下产生气体排放148。在可以结合其他实施例的一些实施例中，闪蒸气体压缩机140可以在一定压力下产生气体排放148，使得气体排放148可以很容易地与来自分离器模块110的气体流112混合，比如在与来自分离器模块110的气体流112的压力相似的压力下。

与传统的流体处理系统不同的是，分离模块110的气体流112不会输送至闪蒸气体压缩机140。因此，闪蒸气体压缩机140的尺寸可以设计成比传统流体处理系统的同等闪蒸气体压缩机压缩更少的气体。例如，闪蒸气体压缩机140的尺寸可以设计成压缩传统流体处理系统闪蒸气体压缩机所压缩气体量的约30％至约70％，比如约40％至约60％，比如约50％。因此，与传统流体处理系统的闪蒸气体压缩机相比，闪蒸气体压缩机140重量更轻、体积更小、购买和运行成本更低。另外，与传统流体处理系统的闪蒸气体压缩机相比，闪蒸气体压缩机140的尺寸更小，可以节省相关变压器和驱动器的占地面积、重量和成本。

来自闪蒸气体压缩机140的气体排放148与分离模块110产生的气体流112结合，产生混合后的气体流154。混合后的气体流154输送至高压压缩机、或称初级压缩机160。初级压缩机160可以单级压缩或多级压缩运行。初级压缩机160在约1,000至约1,450psig(约68.9至约100.0barg)，比如约1,200至约1,350psig(约82.7至约93.1barg)的压力以及约300至约350华氏度(约148.9至约176.7摄氏度)的温度下产生气体排放168。热交换模块220为气体排放168提供必要的冷却，并因此通过在热交换模块220中加热产出流体102来回收初级压缩机160压缩气体时产生的热量。

来自初级压缩机160的气体排放168输送至气体脱水模块180，并且从气体脱水模块离开的气体182经由出口压缩机(未示出)输送至出口。

在可以结合其他实施例的一些实施例中，可以设想的是，脱水模块180可以放置在初级压缩机160的上游。混合后的气体流154可以冷却并馈送至脱水模块180，然后再由初级压缩机160进行压缩。

气体脱水模块180可以从来自初级压缩机160的气体排放168中抽出残余的水。气体脱水模块180可以包括乙二醇接触器，其中进入脱水模块180的气体168与乙二醇、比如四乙二醇接触。气体脱水模块180还可以包括乙二醇再生器，在其中加热乙二醇，以释放乙二醇吸收的水。

乙二醇在进入再生器之前先在热交换模块230中加热。图2C示意性地示出了示例热交换模块230。含有所吸收的水的乙二醇经由输入流232进入热交换模块230，并经由输出流234离开热交换模块230。由来自闪蒸气体压缩机140的气体排放148提供加热，该气体排放148经由输入流236进入热交换模块230，并经由输出流238离开热交换模块230。热交换模块230包括接收所有乙二醇的单个热交换器。不过，热交换模块230可以包括多个单独的热交换器，每个单独的热交换器构造成接收乙二醇的一部分，并利用来自闪蒸气体压缩机140气体排放148的一部分加热乙二醇。热交换模块230为来自闪蒸气体压缩机140气体排放148提供必要的冷却，并因此通过对热交换模块230中的乙二醇进行加热来回收闪蒸气体压缩机140压缩气体时产生的热量。

热交换模块230接收来自初级压缩机160的气体排放168的至少一部分，而不是来自闪蒸气体压缩机140的气体排放148。可以设想，流体处理系统100的操作员可以将选择性地来自初级压缩机160的气体排放168或来自闪蒸气体压缩机140的气体排放148的至少一部分输送至热交换模块230。

与传统的流体处理系统相比，热交换模块230有利于省去乙二醇再生器上头的热交换器。因此，与传统流体处理系统的乙二醇再生器相比，本公开的流体处理系统中使用的乙二醇再生器可能更紧凑，比如更短，并且更节能。另外，热交换模块230与基于乙二醇的气体脱水模块一起运行，有利于乙二醇再生器在一定压力下运行，使得通常从富含乙二醇的闪蒸桶中产生的气体可以很容易地与从干油罐130离析的气体结合，并因此可以直接输送至闪蒸气体压缩机140。因此，与传统的高纯度乙二醇再生系统相比，可以省去通常与乙二醇系统相关的导流器和蒸汽回收单元压缩机。因此，与传统的流体处理系统相比，在与本公开的流体处理系统一起使用时，减少了乙二醇单元的空间利用降低了，并且优化了乙二醇单元的运行。

此外，与传统的流体处理系统相比，热交换模块230中的冷热流之间的温度梯度减少了在闪蒸气体压缩机140处通过专用冷却介质进行冷却的需要，并减少了乙二醇再生器处所需的加热。因此，优化了能耗。

图3示意性地示出了图1的流体处理系统的实施例，表示为流体处理系统300。图3中的图表改编自建模时通常使用的样式。产出流体沿着示意性地表示为流动管路302和304的流动管路输运至流体处理系统300，并在诸如歧管之类的混合器406处结合。可以根据生产井和其他产出流体来源、比如与附近近海平台相关的井的数量，使用任何适当数量的流动管路。

结合后的产出流体通过管路306行进，并在热网500处加热。为了建模目的，热网500表示为包括两个热交换器。热网500的热交换器510代表热交换模块210，并因此可以按照上文关于热交换模块210的描述进行构造。热网500的热交换器520代表热交换模块220，并因此可以按照上文关于热交换模块220的描述进行构造。产出流体经由管路308离开热交换器510，进入热交换器520。产出流体可以在热交换器510中加热至约120至约150华氏度(约48.9至约65.6摄氏度)的第一温度，然后可以在热交换器520中加热至约300至约350华氏度(约148.9至约176.7摄氏度)的第二温度。在热交换器510和520中加热产出流体后，产出流体行进通过管路310、通过阀门408并通过管路312，到分离模块410中。分离模块410代表图1的分离模块110，并因此如上所述地提供将产出流体分离到气体流、油流和水流中的单级分离。

气体经由管路314从分离模块410离开，进入混合器454，如下进一步描述。水经由管路316离开分离模块410，行进至清洁单元(未示出)并进行处置。油经由管路318离开分离模块410。油通过泵414经由管路322泵送至混合器416，在其中油与经由管路325、阀门422和管路326提供的淡水混合。结合后的油和淡水通过管路324流至油处理模块420。油处理模块420代表图1的油处理模块120，因此可以如上所述地用于对油进行脱水和/或脱盐。

气体经由管路328离开油处理模块420，并且取决于离开油处理模块420的气体压力，行进至闪蒸气体压缩机440或初级压缩机460。闪蒸气体压缩机440可以将气体压力提升至与初级压缩机460的入口压力相匹配，并且因此，从油处理模块420离开的气体可以在适当阶段与经过闪蒸气体压缩机440和初级压缩机460的气体混合。水经由管路330离开油处理模块420，行进至清洁单元(未示出)并进行处置。

干油经由管路332离开油处理模块420，并行进经过阀门424和管路334至热网500的热交换器510。在一些实施例中，可以设想的是，热交换器510可以包括或多个壳管式热交换器。例如，可以将产出流体馈送到管中，而将干油馈送到(一个或多个)壳体中。在热交换器510中，产出流体被加热，干油被冷却。冷却后的干油行进通过管路350至干油罐430。干油罐430代表如上所述的图1的干油罐130。干油经由管路338离开干油罐430，并行进至出口泵(未示出)，以通过管线运输或运输到油罐中。

气体经由管路336从干油罐430离开，并行进至闪蒸气体压缩机440。闪蒸气体压缩机440代表图1的闪蒸气体压缩机140，并且描绘为包括两个压缩级。闪蒸气体压缩机440可以是具有两个压缩级的单个集成式压缩机。在第一压缩级444中，来自管路336的气体从干油罐430的压力加压至中间压力，并经由管路340离开第一压缩级444。可以设想，(绝对测量值上，)中间压力可以是从干油罐430离开的气体压力的约2倍至约5倍，比如是从干油罐430离开的气体压力的约2.5倍至约3.5倍。

气体通过热交换器530，该热交换器代表图2C的热交换模块230的第一子模块，并因此可以按照上文关于热交换模块230的描述进行构造。热交换器530通过管路360接收来自气体脱水单元(未示出)的富乙二醇的馈送。富乙二醇在热交换器530中加热，并经由管路362返回气体脱水单元。气体在热交换器530中冷却，并经由管路342行进至分离桶446。由于气体被冷却而冷凝在气体中的冷凝物在分离桶446中与气体分离。冷凝物经由管路346离开分离桶446，并返回至干油罐430或冷凝物回收单元(未示出)。

气体经由管路344离开分离桶446，并行进至闪蒸气体压缩机440的第二压缩级448。在第二压缩级448中，气体从管路344中的压力加压至与从分离模块410离开的气体压力大致相等的压力，并经由管路348离开第二压缩级448。可以设想，(在绝对测量值上，)第二压缩级448的气体出口压力可能是管路344中压力的约2倍至约5倍，例如是管路344中压力的约2.5倍至约3.5倍。

然后，管路348中的气体在混合器454中与管路314中的从分离模块410离开的气体混合。混合后的气体经由管路352行进至热交换器540，热交换器540代表图2C的热交换模块230的第二子模块，并因此可以按照上文关于热交换模块230的描述进行构造。热交换器540通过管路364接收来自气体脱水单元(未示出)的富乙二醇的馈送。富乙二醇在热交换器540中加热，并经由管路366返回气体脱水单元。气体在热交换器540中冷却，并经由管路354行进至分离桶456。由于气体被冷却而冷凝在气体中的冷凝物在分离桶456中与气体分离。冷凝物经由管路358离开分离桶456，并返回至干油罐430或冷凝物回收单元(未示出)。

气体经由管路356离开分离桶456，并行进至初级压缩机460。初级压缩机460代表图1的初级压缩机160，并且对气体进行加压，以馈送到气体脱水模块(未示出)中。气体经由管路320离开初级压缩机460，并行进至热网500的热交换器520。在可以结合其他实施例的一些实施例中，热交换器520可以包括或多个壳管式热交换器。例如，可以将产出流体馈送到管中，而将气体馈送到(一个或多个)壳体中。在热交换器520中，产出流体被加热，气体被冷却。冷却后的气体通过管路368行进至气体脱水模块，之后行进至出口压缩机(未示出)，以通过管线运输。

在可以结合其他实施例的一些实施例中，可以设想的是，脱水模块可以放置在初级压缩机460的上游。管路356中混合后的气体可以被冷却并馈送至脱水模块，然后通过初级压缩机460进行压缩。

与传统的流体处理系统相比，本公开的流体处理系统只需单级流体分离，而不是传统的两级或三级流体分离。另外，与使用传统流体处理系统进行的分离相比，本公开的单级流体分离在更高的温度和压力下进行。

另外，传统的流体处理系统的加热器和冷却器分别采用不同于被处理流体的加热和冷却介质，而本公开的流体处理系统则利用集成热网，将相对较热的被处理流体直接用作加热介质，以加热相对较冷的被处理流体。类似地，相对较冷的被处理流体直接用作冷却介质，以冷却相对较热的被处理流体。因此，本公开的流体处理系统将气体压缩集成到处理中，使得可以最大限度地减少或省去传统流体处理系统的分离的加热和冷却系统。此外，本公开的流体处理系统不需要传统流体处理系统的与发电机相关的废热回收单元，因此可以省去废热回收单元，从而节省空间，重量也可节省多达约80至约120吨，比如节省约90至约110吨。

此外，本公开的流体处理系统可以采用单个集成式压缩机进行闪蒸气体回收，而不是传统流体处理系统中使用的多个独立压缩机。通过省去了为干油罐配备蒸汽回收压缩机的需要，使用单个集成式压缩机至少在一定程度上是方便的。

另外，与传统流体处理系统相比，本公开的流体处理系统在乙二醇气体脱水单元的设计和运行方面可提高效率和节约成本。例如，乙二醇再生器可以在正压而非真空条件下运行，从而省去了对专用的蒸汽回收压缩机的需要。此外，整合乙二醇单元，使得使用热压缩气体进行加热，不仅可以节约能源，而且与传统的流体处理系统相比，还有利于缩小乙二醇接触器的尺寸。

使用本公开的流体处理系统替代传统的流体处理系统，实现了诸多益处。例如，省去了在不同处理阶段使用某些加热器和冷却器的需要；精简了加热和冷却网络，从而简化了管路和布局；减少或省去了对废热回收系统的需要。与传统的流体处理系统相比，流体处理系统的这种简化可以减小处理机组的尺寸和重量，降低总功耗，以及减少运行、维护和备件。因此，与传统的流体处理系统相比，本公开的流体处理系统可节省资本和运营成本。

本公开的流体处理系统与传统的流体处理系统相比，由于处理系统设计的简化，还具有提高可靠性和可运行性的益处。另外，在使用海水作为冷却介质的情况下，由于将产出流体用作冷却剂，对冷却介质的需求减少，腐蚀问题也随之减少。类似地，通过利用压缩气体产生的热量来提高产出流体的温度，也减少了对专用加热介质的需求。

上述益处促进了能源效率的实现，并因此，与采用传统流体处理系统的同等处理设施相比，采用本公开的流体处理系统的处理设施可能具有更低的碳足迹。

尽管前述内容针对本公开的实施例，但仍可在不脱离其基本范围的情况下设计本公开的其他实施例，并且本公开的范围由所附权利要求确定。

Claims (20)

1.一种流体处理系统，包括：

入口管路，所述入口管路构造成输送流体；

单级分离模块，所述单级分离模块构造成将所述流体分离到气体流、油流和水流中；以及

在所述入口管路与所述单级分离模块之间联接的热网，所述热网构造成使用来自所述气体流的气体加热所述流体。

2.根据权利要求1所述的流体处理系统，其特征在于还包括第一压缩机，所述第一压缩机联接至所述单级分离模块，并构造成在将所述气体递送至所述热网之前，加压所述气体。

3.根据权利要求2所述的流体处理系统，其特征在于，所述热网构造成使用来自所述油流的油加热所述流体。

4.根据权利要求3所述的流体处理系统，其特征在于，所述热网构造成使用来自所述油流的所述油将所述流体加热至第一温度，并且然后使用来自所述气体流的所述气体将所述流体加热至第二温度。

5.根据权利要求3所述的流体处理系统，其特征在于还包括处理模块，所述处理模块构造成从所述油流移除残余的水或盐中的至少一个。

6.根据权利要求5所述的流体处理系统，其特征在于还包括管道，所述管道构造成从所述处理模块的干油出口，将油从所述油流递送至所述热网。

7.根据权利要求6所述的流体处理系统，其特征在于还包括干油罐，所述干油罐构造成从所述热网接收所述油。

8.根据权利要求7所述的流体处理系统，其特征在于还包括第二压缩机，所述第二压缩机构造成从所述处理模块或所述干油罐中的至少一个接收闪蒸气体。

9.根据权利要求8所述的流体处理系统，其特征在于，所述气体流直接输送至所述第一压缩机，从而绕过所述第二压缩机。

10.根据权利要求9所述的流体处理系统，其特征在于还包括脱水模块，所述脱水模块构造成从所述热网接收所述气体，并使用乙二醇对所述气体进行脱水。

11.根据权利要求10所述的流体处理系统，其特征在于，使用从所述第二压缩机的出口递送的所述闪蒸气体加热所述乙二醇。

12.一种处理流体的方法，所述方法包括：

在热网中加热所述流体，以产生加热流体；

使用单级分离模块将所述加热流体分离到气体流、油流和水流中；

使用第一压缩机对所述气体流进行加压，以产生加压气体流；以及

将所述加压气体流输送至所述热网，从而加热所述流体。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于还包括：

使用来自所述油流的干油在所述热网中加热所述流体。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于还包括：

使用来自所述油流的所述干油，将所述流体加热至第一温度；以及

然后，使用所述加压气体流将所述流体加热至第二温度，从而产生所述加热流体。

15.根据权利要求13所述的方法，其特征在于还包括：

在处理模块中对所述油流进行脱水，从而产生所述干油。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于还包括：

将所述干油输送至所述热网；以及

然后将所述干油输送至干油罐。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于还包括：

将来自所述处理模块或所述干油罐中的至少一个的闪蒸气体输送至第二压缩机；

使用所述第二压缩机对所述闪蒸气体流进行加压，以产生加压闪蒸气体；以及

然后在使用所述第一压缩机加压所述气体流之前，使所述加压闪蒸气体与所述气体流混合。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于还包括：

将所述加压气体流从所述热网输送至脱水模块；以及

在所述脱水模块中使用乙二醇对所述加压气体流进行脱水。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于还包括：

在使所述加压闪蒸气体与所述气体流混合之前，使用所述加压闪蒸气体加热所述乙二醇。

20.一种流体处理系统，包括：

入口管路，所述入口管路构造成输送流体；

单级分离模块，所述单级分离模块构造成将所述流体分离到气体流、油流和水流中；以及

在所述入口管路与所述单级分离模块之间联接的热网，所述热网构造成使用来自所述油流的油加热所述流体。