DK177841B1 - Strømningsdelingsindretning og adskillelsessystem - Google Patents

Abstract

Den foreliggende opfindelse vedrører en strømningsdelingsindretning (1), der fremmer adskillelse, idet strømningsdelingsindretningen (1) omfatter et indløb (2), mindst én delefinne (3) og to eller flere udløb (4, 5). Ifølge den foreliggende opfindelse er en rørledning (7), der fører til indløbet (2) tilstrækkeligt lang til at fremme i det mindste en grad af adskillelse af en fluid, der transporteres gennem rørledningen (7), og som initialt er blandet (6), idet de lettere bestanddele strømmer gennem en øvre del af rørledningen (7), og idet de tungere bestanddele strømmer gennem en nedre del af rørledningen (7), hvor delefinnen (3), hvoraf der er mindst én, er anbragt enten lodret og/eller vandret for at dele strømningen i to eller flere mindre strømningsstrømme nedstrøms for strømningsdelingsindretningen (1).

Description

DK

STRØMNINGSDELINGSINDRETNING OG ADSKILLELSESSYSTEM

Den foreliggende opfindelse vedrører en strømningsdelingsindretning ifølge krav 1 ’s indledning.

Moderne olie- og gasproduktion er i større og større grad afhængig af anlæg, hvor 5 samling, adskillelse, boosting og transport af produktionsfluider finder sted. Disse procesanlæg kan omfatte en bred vifte af udstyr, såsom et antal fler- eller enkeltfasepumper og/eller -kompressorer, fler- eller enkelttrinspumper eller -kompressorer, og/eller andre typer udstyr, der er anbragt parallelt for at transportere og/eller behandle produktionsfluiderne fra kilden til et eller andet fjernt sted, hvor denne 10 parallelle konfiguration benævnes parallelle produktionslinjer. Før produktionsfluiderne når de parallelle produktionslinjer, samles produktionsfluiderne i større rør, der fører til produktionslinjerne. Produktionsfluidens strømning skal deles ligeligt mellem produktionslinjerne, før produktionsfluideme kommer ind i boostingudstyret. Hvis både pumper og kompressorer anvendes parallelt, skal produktionsfluiden typisk føres til 15 adskillelsesudstyr, varmevekslere, etc. for at adskille væskefasen og gasfasen. I dette tilfælde føres gasfasen ind i én eller flere kompressorer, og væskefasen føres ind i en eller flere pumper, hvor gas- og væskefasernes tryk øges betragteligt, før de transporteres gennem rørledninger til et fjernt sted. Uanset om adskillelsesindretninger er nødvendige eller ej, skal produktionsfluiders strømning deles så ligeligt som muligt, 20 før strømningen når boostingproduktionslinjerne for at udnytte boostingproduktionslinjers maksimale nominelle effekt og sikre ligelig fordeling af inhibitorer.

Den konventionelle løsning er at føre de samlede produktionsfluider ind i en eller anden type forgreningskammer, hvor fluiderne blandes og fordeles i de to eller flere 25 parallelle produktionslinjer. Denne løsning kan imidlertid føre til en ujævn og ustabil fordeling af produktionsfluiderne og mulige inhibitorer, og som en konsekvens skal adskillelsesudstyret, varmevekslere, pumper og især kompressorer dimensioneres til tilstrækkelig kapacitet for at håndtere midlertidige variationer og toppe. Denne overdimensionering af udstyr fører til øgede omkostninger og vægt for 30 procesanlægget, og sikring af en mere ligelig og konstant fordeling af produktionsfluideme til de parallelle produktionslinjer vil føre til væsentlige besparelser og forbedre fordelingen af inhibitorer. Desuden fører den voldsomme blanding af produktionsfluiden lige før den kommer ind i adskillelsesudstyret til længere pausetider (dwell time) i adskillelsesindretningerne og et behov for større adskillelsesudstyr, hvilke 35 faktorer også øger omkostningerne.

2 DK 177841 B1

Den foreliggende opfindelse ifølge krav 1 tilvejebringer en strømningsdelingsindretning, der deler fluidstrømningen mere ligeligt og med mindre blanding af fluiderne end konventionelle løsninger.

Fig. 1 viseren udførelsesform for strømningsdelingsindretningen ifølge den 5 foreliggende opfindelse,

Fig. 2 viser strømningsdelingsindretningen ifølge den foreliggende opfindelse, hvilken strømningsdelingsindretning anvendes i en applikation, der omfatter to tog, og

Fig. 3 viser en anden udførelsesform for strømningsdelingsindretningen ifølge den foreliggende opfindelse.

10 Fig. 1 viser en strømningsdelingsindretning 1 ifølge den foreliggende opfindelse, idet strømningsdelingsindretningen 1 omfatter et indløb 2, en delefinne 3 og udløb 4, 5. Produktionsfluidstrømningen 6, der kommer ind i strømningsdelingsindretningen 1 gennem indløbet 2, er blevet ledt gennem en produktionsfluidsamlings- og -transportrørledning 7. Hvert udløb 4, 5 fører til nedstrømsudstyr. Fig. 2 viser en 15 udførelsesform for den foreliggende opfindelse, hvor et renseapparat 8 modtager den delte fluid og adskiller den, før gassen føres ind i en kompressor 9 og væsken føres ind i en pumpe 10.

Det er et vigtigt træk, at fluiden fordeles ligeligt over tværsnittet opstrøms for strømningsdelingsindretningen, for eksempel bør bøjninger og begrænsninger 20 umiddelbart opstrøms for strømningsdelingsindretningen undgås.

Ifølge en udførelsesform for den foreliggende opfindelse kan det være vigtigt, at den produktionsfluid 6, der transporteres i produktionsrørledningen 7 til strømningsdelingsindretningen 1, hvirvles op i mindst muligt omfang. Test har vist, at en i det væsentlige uforstyrret strømning af produktionsfluid over længere strækninger 25 gennem en rørledning fører til en stor grad af adskillelse af produktionsfluiden allerede i rørledningen. Hvis denne flerfasestrømning tillades at nå adskillelsesindretningerne 8 opstrøms for boosting udstyret 9, 10 uden at blive forstyrret af forskellige begrænsninger langs rørledningen 7 og trykudlignende forgreningskamre, vil adskillelsesindretningerne 8 have en lettere opgave i at adskille produktionsfluiden 6, 30 hvilket derved øger boostingprocessens effektivitet.

Strømningsdelingsindretningen 1 ifølge den foreliggende opfindelse bidrager betydeligt til dette. Ifølge en foretrukken udførelsesform for den foreliggende opfindelse er delefinnen 3 anbragt lodret ved strømningsdelingsindretningen 1’s indløb 2. Indløbet 2, delefinnen 3 og udløbene 4, 5's form og konstruktion kan optimeres med hensyn til at 3 DK 177841 B1 sikre, at den lagdelte og delvist forud adskilte produktionsfluid 6 kan fortsætte roligt og uforstyrret på dens vej mod adskillelsesindretningerne 8 og boostingudstyr 9, 10.

Hvis strømningen skal deles i mere end to separate strømme, kan yderligere strømningsdelingsindretninger anbringes yderligere nedstrøms for den første 5 strømningsdelingsindretning 1.

Hvis rørledningen 7 samler produktionsfluider fra mere end en brønd, hvilket ofte er tilfældet, kan denne samling finde sted et eller andet sted opstrøms for strømningsdelingsindretningerne og sikre, at afstanden mellem samlingspunktet og strømningsdelingsindretningen 1 er tilstrækkelig til at fremme en ligelig fordeling over 10 indløbet 2’s tværsnitsareal og muligvis en forudbestemt grad af adskillelse eller lagdeling i rørledningen 7, før den lagdelte produktionsfluid kommer ind i strømningsdelingsindretningen 1, adskillelsesudstyr 8 eller en pumpe eller kompressor.

Det forstås, at adskillige faktorer kan hjælpe med at bestemme, hvor lang rørledningen 7 skal være for at fremme en ligelig fordeling over tværsnitsarealet og mulig adskillelse, 15 dvs. produktionsfluidernes fysiske egenskaber, strømningshastighed, rørledningen 7’s dimensioner, og den adskillelsesgrad, der foretrækkes.

Ifølge en anden foretrukken udførelsesform for den foreliggende opfindelse er det også muligt at anbringe delefinnerne 3 vandret i et eller flere forudbestemte niveauer i strømningsdelingsindretningen 1. Dette er vist på fig. 3. Da rørledningen 7’s længde og 20 konfiguration allerede har tilskyndet til en vis adskillelsesgrad, kan de vandrette finner 3 anbringes i eller i det mindste meget tæt på grænsefladen mellem de forskellige lag af den lagdelte produktionsfluid. Strømningsdelingsindretningen 1 vil dermed i sig selv udgøre en adskillelsesindretning, hvor de fluider, der er adskilt fra for eksempel rørledningens øverste halvdel, hovedsageligt omfatter gas eventuelt med noget 25 olieindhold, og de fluider, der er adskilt fra den nederste halvdel, hovedsageligt omfatter olie og vand. De to strømme kan fødes til to forskellige adskillelsesudstyr, et, der adskiller olien fra gassen, og det andet, der adskiller olien og vandet.

Det forstås, at strømningsdelingsindretningen 1 ifølge den foreliggende opfindelse også kan anvendes til enkeltfasestrømning. I en enkeltfasestrømning kan finnen danne 30 et kryds, der deler strømningen i fire. Imidlertid nås den foreliggende opfindelses fulde potentiale, når adskillelsen af produktionsfluidstrømningen i rørledningen 7 før strømningsdelingsindretningen 1 tillades at begynde og fortrinsvis har nået en stabil, lagdelt flerfasestrømning med tydelige grænseflader mellem de forskellige faser.

Claims (5)

1. Et separationsanlæg til separering af en produktionsfluid, omfattende en produktionsrørledning (7) med en længde, en strømadskiller (1) med to eller flere udløb (4, 5) og mindst et separationssystem placeret efter strømadskilleren (1), hvor 5 det mindst ene separationssystem omfatter en separator (8), en pumpe (10) og en kompressor (9), kendetegnet ved, at strømadskilleren (1) omfatter mindst én delefinne (3).

2. Separatoranlæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at en finne (3) er anbragt lodret for 10 at dele strømningen i to eller flere strømme nedstrøms for strømningsdelingsindretningen (1).

3. Separatoranlæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at strømadskilleren (1) er indrettet til at dele strømningen i to eller flere mindre stabile, lagdelte flerfasestrømningstrømme 15 nedstrøms for strømadskilleren (1).

4. Separatoranlæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at finnen eller finnerne (3) er anbragt vandret. 20

5. Separationsanlæg ifølge krav 1, kendetegnet ved, at strømadskilleren (1) omfatter to delefinner (3), som står vinkelret på hinanden.