DK177930B1 - Separation og opfangning af væsker i en flerfasestrømning - Google Patents
Separation og opfangning af væsker i en flerfasestrømning Download PDFInfo
- Publication number
- DK177930B1 DK177930B1 DK200901162A DKPA200901162A DK177930B1 DK 177930 B1 DK177930 B1 DK 177930B1 DK 200901162 A DK200901162 A DK 200901162A DK PA200901162 A DKPA200901162 A DK PA200901162A DK 177930 B1 DK177930 B1 DK 177930B1
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- separator
- liquid
- gas
- pipe
- flow
- Prior art date
Links
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 89
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 9
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 12
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 11
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 10
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 230000009747 swallowing Effects 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
- B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
- B01D17/0208—Separation of non-miscible liquids by sedimentation
- B01D17/0214—Separation of non-miscible liquids by sedimentation with removal of one of the phases
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
- B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
- B01D17/0217—Separation of non-miscible liquids by centrifugal force
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
- B01D17/12—Auxiliary equipment particularly adapted for use with liquid-separating apparatus, e.g. control circuits
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
- B01D19/0042—Degasification of liquids modifying the liquid flow
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
- B01D19/0042—Degasification of liquids modifying the liquid flow
- B01D19/0052—Degasification of liquids modifying the liquid flow in rotating vessels, vessels containing movable parts or in which centrifugal movement is caused
- B01D19/0057—Degasification of liquids modifying the liquid flow in rotating vessels, vessels containing movable parts or in which centrifugal movement is caused the centrifugal movement being caused by a vortex, e.g. using a cyclone, or by a tangential inlet
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D19/00—Degasification of liquids
- B01D19/0068—General arrangements, e.g. flowsheets
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/34—Arrangements for separating materials produced by the well
- E21B43/35—Arrangements for separating materials produced by the well specially adapted for separating solids
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
- B01D21/02—Settling tanks with single outlets for the separated liquid
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/34—Arrangements for separating materials produced by the well
- E21B43/36—Underwater separating arrangements
Landscapes
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
- Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
- Cyclones (AREA)
Abstract
Enhed til separation af en flerfasestrømning, hvilken enhed omfatter mindst en kompakt separationsenhed der er valgt blandt en inline væskeudskiller og en inline-fasedeler, idet den kompakte separationsenhed er indrettet til at modtage en fierfasestrømning til separation deraf til en gasstrømning og en primært væskeholdig strømning, et gasudløb der er indrettet til at modtage gasstrømningen fra den kompakte separationsenhed og eventuelle yderligere gasstrømninger, en eller flere rørseparatorer der er indrettet til at modtage den primært væskeholdige strømning fra den kompakte separationsenhed og eventuelle yderligere væskeholdige strømninger, med et væskeudløb fra den mindst ene rørseparator i en lavtliggende del deraf.
Description
Separation οα opfanqning af væsker i en flerfasestramnino Teknisk område
Den foreliggende opfindelse angår separation af en flerfasestrømning. Opfindelsen angår nærmere bestemt en enhed til separation af en flerfasestrømning, hvor enheden er særlig egnet til undervandsproduktion og transportsystemer.
Baggrund og kendt teknik
Til separation af en flerfasestrømning anvendes traditionelle separationsindretninger i form af beholdere. Disse beholdere er ofte store og tunge og skal være konstrueret i overensstemmelse med designstandarder for trykbeholdere. Hvis der er fare for væskeslugs, skal beholdervolumenet være tilstrækkeligt stort til at håndtere en væskeslug. Til anvendelse ved store havdybder kan konventionelle separatorer være for tunge til at blive håndteret ved hjælp af konventionelle skibe og løfteindretninger. Hvis udstyr i en konventionel separator med tiden går i stykker eller mister sin effektivitet, skal hele separatoren løftes når der skal foretages udskiftninger, eller separatoren skal åbnes for at blive repareret. Separationseffektiviteten i forhold til udstyrets vægt kan med fordel forbedres. Der er behov for en enhed til flerfaseseparation med fordelagtige egenskaber med hensyn til produktion, installation, drift, vedligehold, udskiftning af enkelte dele i enheden og separationsvirkning i forhold til vægt.
Kort beskrivelse af opfindelsen
Med den foreliggende opfindelse tilvejebringes en enhed til separation af en flerfasestrømning, hvilken enhed er kendetegnet ved at den omfatter: mindst en kompakt separationsenhed der er valgt blandt en inline-væskeudskiller og en inline-fasedeler, idet den kompakte separationsenhed er indrettet ti! at modtage en flerfasestrømning ti! separation deraf til en gasstrømning og en primært væskeholdig strømning, et gasudløb der er indrettet til at modtage gasstrømningen fra den kompakte separationsenhed og eventuelle yderligere gasstrømninger, en eller flere rørseparatorer der er indrettet til at modtage den primært væskeholdige strømning fra den kompakte separationsenhed og eventuelle yderligere væskeholdige strømninger, med et væskeudløb fra den mindst ene rørseparator i en lavtliggende del deraf.
Enheden ifølge opfindelsen omfatter derfor mindst en inline-fasedeler eller en inline-væskeudskiller, eventuelt en anden tilsvarende kompakt separationsenhed der er anbragt opstrøms for den mindst ene rørseparator.
I en foretrukket udførelsesform omfatter enheden: en inline-væskeudskiller der er indrettet til at modtage flerfasestrømningen til separation deraf til en gasstrømning og en primært væskeholdig strømning, et gasudløb der er indrettet til at modtage gasstrømningen fra væskeudskilleren og eventuelle yderligere gasstrømninger, en eller flere rørseparatorer der er indrettet til at modtage den primært gasholdige strømning fra væskeudskilleren og eventuelle yderligere væskeholdige strømninger, med et væskeudløb fra den mindst ene rørseparator i en lavtliggende del deraf, og en pumpe eller en reguleringsventil der er anbragt i væskeudløbet, hvilken pumpe eller reguleringsventil reguleres af en niveaubestemmelsesindretning i den mindst ene rørseparator.
Enheden omfatter udelukkende elementer fra kendt teknik som samles til en kombination med overraskende god teknisk virkning hvad angår separationseffektivitet i forhold til vægt, og som har yderst fordelagtige egenskaber med hensyn til produktion, installation, drift, vedligehold og udskiftning af enkelte elementer i enheden. Den specielle indretning med en pumpe eller en reguleringsventil der er anbragt i det lavtliggende væskeudløb, og som reguleres afen niveaubestemmelsesindretning i den mindst ene rørseparator, bidrager til øget teknisk virkning. For anvendelser med tilstrækkeligt højt tryk i væskeudløbet, fx som følge af højt tilførselstryk fra tilsluttede ventiler, anvendes en reguleringsventil, og ellers anvendes en pumpe.
Enheden omfatter med fordel yderligere komponenter.
Enheden omfatter fortrinsvis en fasedeler der er anbragt opstrøms for en væskeudskiller, til modtagelse af flerfasestrømningen til grovseparation deraf til en primært gasformig strømning tilført til væskeudskilleren og en primært væskeholdig strømning tilført til den mindst ene rørseparator. Der er fortrinsvis anbragt en ejektor i forbindelse med rørseparatoren til at lede væske fra væskeudskilleren ind i den mindst ene rørseparator. Enheden er fortrinsvis beskyttet mod overtryk ved hjælp af mindst en hurtigtlukkende SIPPS-ventil der er anbragt på indløbet (SIPPS - subsea instrumented pressure protection system) ti! anvendelse under vand eller mindst en HIPPS-ventil (high integrity pressure protection system) til anvendelse over vand. Enheden omfatter med fordel mindst en eller flere af en yderligere rørseparator med nedadgående hældning set langs strømningsretningen og anbragt i nedstrøms ende på et lavere niveau end den mindst ene rørseparator til yderligere separationsvirkning. Dette er især ønskeligt hvis der udføres trefaset separation, dvs. separation til gas, væskeformige carbonhydrider og vand. En tredje rørseparator er med fordel anbragt mellem udløbet til primært gas fra fasedeleren og væskeudskilleren på en sådan måde at der tilføres gas fra den tredje rørseparator til væskeudskilleren, og væske tilføres fra den tredje rørseparator til den mindst ene rørseparator. Enheden omfatter med fordel en inline-sandudskiller, fortrinsvis anbragt opstrøms for den mindst ene rørseparator. Enheden omfatter med fordel også en inline-gasudskiller, fortrinsvis anbragt opstrøms for den mindst ene rørseparator eller i forbindelse med den eventuelle yderligere rørseparator, med tilførsel af separeret gas til gasudløbet fra enheden. Nogle af eller alle rørseparatorer i enheden har med fordel en nedadgående hældning langs strømningsretningen i mindst en del af længden til opnåelse af øget separationsvirkning. Alle de ovennævnte komponenter i enheden, både obligatoriske og valgfri komponenter, er med fordel konstrueret i overensstemmelse med rørstandarder.
Rørseparatorerne er rørformede separatorenheder som er konstrueret i overensstemmelse med rørstandarder. Rørseparatorerne har med fordel en større diameter end forbundne rør og er med fordel indrettet som et antal parallelt anbragte rørsektioner og med manifolde som ved behov forbinder enderne af rørsektionerne med hinanden, således at der tilvejebringes et tilstrækkeligt volumen til separation og håndtering af eventuelle væskeslugs. En sådan rørseparator betegnes ofte en "finger type"-separator.
Væskeudskilleren er fortrinsvis en inline-væskeudskiller til separation af en væske fra en flerfasefluidstrømning som strømmer gennem et rør, hvilken væskeudskiller omfatter en primært rørformet belægning der er indrettet til at udgøre en del af selve røret, et rotationselement som er placeret i den opstrøms ende af belægningen, og som er indrettet til at igangsætte rotation af fluidstrømningen, således at den separeres i en central zone som primært indeholder gas, og i en ydre, ringformet zone som primært indeholder væsker, en udløbsindretning til gassen som omfatter et udløbselement der er anbragt i en nedstrøms ende af belægningen og har en central, aksial foranløbende passage tii gassen, en væskeopsamiingsindretning der omfatter et ringformet rum der er dannet mellem den indvendige overflade af belægningen og en udvendig overflade af gasudløbselementet, og en barriere til væsken, hvilken barriere er dannet i en nedstrøms ende af gasudløbselementet, og en udløbsindretning til væsken, hvilken udløbsindretning omfatter en beholder som er indrettet til at modtage væske fra det ringformede rum og fra barriereområdet, hvor en øvre del af beholderen og en central del af den opstrøms ende af rotationselementet er forbundet med hinanden ved hjælp af et rør til recirkulation af den gas som bæres af væske der løber eller falder ned i beholderen, hvor rotationselementet har et centralt hulrum og er forsynet med et antal åbninger anbragt langs omkredsen, således at recirkuleret gas kan strømme ud af hulrummet. Væskeudskilleren er fortrinsvis i overensstemmelse med patentpublikation WO 2002/056999, hvortil der henvises. Beholderen er forbundet ved hjælp af et rør til den mindst ene rørseparator, eller alternativt går beholderen direkte over til den mindst ene rørseparator.
Fasedeleren er fortrinsvis en inline-cyklonseparator til separation af en blanding der indeholder faste partikler, væske og/eller gas, til en let fraktion og en tung fraktion, og den omfatter en udvendig belægning der definerer en strømningsbane hvorigennem blandingen skal strømme, hvilken strømningsbane har et udløb til den indgående blanding, et første udløb til den separerede lette fraktion og et andet udløb til den separerede tunge fraktion, hvor den udvendige belægning indeholder: - et strømningslegeme i hvilket blandingen som skal separeres, kan strømme - mindst et hvirvlingselement som er anbragt mellem strømningslegemet og belægningen, til at igangsætte rotation af blandingen for at separere blandingen til en tung fraktion og en let fraktion - et udløbselement med en central, aksiai foranløbende indvendig passage der er forbundet med et udløb til frigivelse af den lette fraktion, og en udvendig overflade som sammen med en indvendig overflade af belægningen definerer en udvendig passage der er forbundet med det andet udløb til frigivelse af den tunge fraktion, hvor udløbselementet er udstyret med en eller flere åbninger hvorigennem en let fraktion kan nå den indvendige passage, hvor åbningerne er anbragt skråt i forhold til den aksiale retning. En sådan fasedeler er beskrevet i patentpublikation EP 1600215 Al, hvortil der henvises. En sådan fasedeler giver forbedret separationsvirkning i forhold ti! en traditionel T-bøjning.
Den eventuelle sandudskiller er en inline-indretning til separation af en blanding der indeholder faste partikler, væske og/eller gas, til en tung fraktion og en let fraktion og omfatter en udvendig belægning som definerer en strømningsbane hvorigennem blandingen skal strømme, et strømningslegeme i hvilket blandingen som skal separeres, kan strømme; mindst et rotationselement der er anbragt mellem strømningslegemet og den udvendige belægning, hvor rotationselementet definerer en nabostillet del, en mellemliggende del og en fjerntliggende del, hvor den nabostillede del justeres til gradvist at igangsætte rotationen af den indgående blanding med det formål at separere blandingen til en tung fraktion og en let fraktion, og hvor rotationselementets fjerntliggende del justeres til gradvist at reducere rotationen af blandingen med det formål at genetablere trykket. Sådanne inline-sandudskillere er beskrevet i patentpublikationer WO 2006/085759 Al og WO 2007/001174 Al, hvortil der henvises. En inline-sandudskiller er med fordel anbragt i enheden hvis flerfasestrømningen forventes at indeholde sand. Frasepareret sand kan for eksempel transporteres til en egnet beholder til periodisk udskiftning eller ledes til en pumpes sugeside, forudsat at pumpen kan håndtere mængden af sand. Inline-sandudskilleren er med fordel forbundet med udløbet til primært væske fra fasedeleren. Inline-sandudskilleren kan dog anbringes andre steder i strømningsbanen til væske, fortrinsvis i forbindelse med den mindst ene rørseparator.
Den eventuelle inline-gasudskiller omfatter fortrinsvis et rørformet separationskammer der har en opstrøms ende hvor fluidstrømningen (primært væske) som ledes ind af et rotationselement i den opstrøms ende, sættes i rotation og separeres til en tung fraktion der primært opsamles langs separationskammerets indvendige rørvæg og tages ud gennem et udløb i den nedstrøms ende af separationskammeret, og en let fraktion der primært opsamles langs separationskammerets længdeakse hvorfra der er anbragt et udløbsrør til tilførsel af den lette fraktion. Gasudskilleren kan fortrinsvis være anbragt i strømningsbanen til væske, mest foretrukket i eller forbundet med den eventuelle yderligere rørseparator, nedstrøms for den mindst ene rørseparator, og med tilførsel af frasepareret gas til gasudløbet fra enheden og tilførsel af væske videre i strømningsbanen til væske. Foretrukne gasudskillere er beskrevet i patentpublikation WO 01/00296 og WO 2004/080565, hvilke beskrivelser er mere detaljerede, og hvortil der henvises.
Enheden ifølge opfindelsen er fortrinsvis en undersøisk installation til separation og er anbragt på havbunden tæt på undersøiske produktionsbrønde til produktion af carbonhydrider med yderligere tilførsel af væske og gas til et undersøisk produktions- og transportsystem. En af faserne, begge eller flere fraseparerede faser kan eventuelt tilføres til andre formål, for eksempel injektion. Enheden ifølge opfindelsen kan dog endvidere anvendes i procesanlæg på platforme eller i land eller i transportsystemer i land.
Konstruktionen af enheden ifølge opfindelsen tilpasses til de aktuelle separationsbehov. Enheden omfatter dog under alle omstændigheder komponenter der er defineret i krav 1, og som er forbundet med hinanden som defineret i krav 1. De mulige komponenter giver yderligere separationsvirkning. Antallet af rørsektioner i de respektive rørseparatorer kan tilpasses rimelig frit, og flere enheder eller komponenter i enheden kan forbindes parallelt, eller alternativt i serie.
Enheden ifølge opfindelsen, især til undersøisk anvendelse, er med fordel konstrueret på en sådan måde at fjernudskiftning af enheder i udstyret er mulig. Hver enkelt udstyrsenhed i enheden kan fortrinsvis frakobles ved hjælp af ROV (remotely controlled subsea vessel ("fjernstyret undervandsfartøj")) og løftes op med en konventionel kran på et konventionelt interventionsfartøj på en sådan måde at udskiftning og reparation kan udføres særskilt på de enkelte udstyrsenheder. Der er fortrinsvis anbragt isoleringsventiler i udstyrsenhederne, hvor ventilerne kan fjernbetjenes ved hjælp af en ROV eller på andre måder.
Figurer
Den foreliggende opfindelse er illustreret ved hjælp af følgende tre figurer:
Figur 1 som illustrerer en enhed ifølge opfindelsen
Figur 2 som er en iso-3D-tegning af en enhed ifølge opfindelsen
Figur 3 som er en sidegengivelse af figur 2.
Detaljeret beskrivelse
Der henvises til figur 1 som illustrerer en enhed ifølge opfindelsen.
Der tilføres et rør 2 til enheden til indføring af en flerfasestrømning. Enheden omfatter: En fasedeler 3 som modtager flerfasestrømningen til grovseparation deraf til en primært gasformig strømning og en primært væskeholdig strømning. Den primært gasformige strømning ledes fra fasedeleren gennem et rør til en væskeudskiller 4. Strømningen der er i primært flydende tilstand fra fasedeleren, ledes til en (første) rørseparator 5 som har en nedadgående hældning gennem en del af længden, og i den nedre, lavtliggende ende er der installeret en niveaustyret pumpe 6 som styres af væskeniveauet i rørseparatoren, til tilførsel af væsken gennem et væskeudløb 6b. Fra enheden er der anbragt et gasudløb 7 i hvilket gassen modtages fra væskeudskilleren 4 og eventuel yderligere gas der er separeret fra enheden. I den illustrerede udførelsesform er der anbragt en SIPPS-ventil 8 i indløbet. Et udløb til primært væske 9 fra væskeudskilleren er yderligere illustreret, hvilket udløb ledes ind i rørseparatoren 5, fortrinsvis i en ejektor (ikke vist) som er anbragt i forbindelse med rørseparatoren. I den illustrerede udførelsesform er den også anbragt i inline-sandudskiiler 10 mellem udløbet til primært væske fra fasedeleren 3 og rørseparatoren 5. Dermed kan sand opfanges/trækkes ud som angivet med pil S. En yderligere (anden) rørseparator 11 er også illustreret, idet den er forbundet med rørseparatoren og anbragt med hældning i strømningsretningen, en inline-gasudskiller 12 der er anbragt i den nedre del af den yderligere rørseparator, og med et yderligere væskeudløb 13. Gas der separeres fra inline-gasudskilleren 12, ledes via et rør 14 til gasudløbet fra enheden. Det yderligere væskeudløb kan typisk være et udløb til vand. Hældningen i rørseparatoren og den yderligere rørseparator, eller en del af disse, er fortrinsvis således at niveaustyringen af pumpen eller en reguleringsventil, naturlig strømning og separation, understøttes. Hældningen kan for eksempel være 1°. Den kan dog meget vel være betydeligt højere, fx 5°, 10°, 30° eller endda 90°. For hver anvendelse foretages en evaluering af den passende hældning.
Figur 2 er en iso~3D-tegning af en enhed ifølge opfindelsen, hvor tilsvarende komponenter i udstyret som i figur 1 har tilsvarende henvisningstal. En tredje rørseparator 15 er også vist i figur 2, anbragt mellem fasedeleren 3 og væskeudskilleren 4, således at gas tilføres/leveres gennem mindst et rør fra den tredje rørseparator 15 til væskeudskilleren 4, og væske tilføres/leveres gennem mindst et rør fra den tredje rørseparator 15 til den mindst ene (første) rørseparator 5. I den illustrerede udførelsesform er der anbragt to væskeudskillere 4 parallelt, hvilke væskeudskillere modtager gas gennem respektive rør fra den tredje rørseparator.
Figur 3 viser en gengivelse af figur 2 set fra siden. 6b illustrerer et olieudløb, mens 13 illustrerer et vandudløb. Gasudløbet 7 er placeret til højre i figuren.
Eksempler
Opfindelsens tekniske virkning illustreres bedst ved hjælp af eksempler. En enhed ifølge opfindelsen som anvendes til et givent separationsbehov ved en havdybde på ca. 400 m ville svare til en vægt på ca. 900 ton for pumper og have et væskevolumen på 200 m2, alt sammen konstrueret som en enhed med fjernstyrede, udskiftelige udstyrsenheder. Et konventionelt separationsanlæg med tilsvarende separationsvirkning anslås at veje ca. 2.200 ton. Med enheden ifølge opfindelsen reduceres vægten til under halvdelen sammenlignet med et konventionelt anlæg. De enkelte udstyrsenheder i enheden kan endvidere håndteres og udskiftes særskilt på en betydeligt bedre måde.
På et felt på dybt vand med havdybder på ca. 1.400 m anslås det at en enhed ifølge opfindelsen som vejer 1.200 ton, har et væskevolumen på 400 m1. En konventionel separationsenhed med samme vægt ville have et væskevolumen på 65 m1 og være normeret til anvendelse ved havdybder på 200 m. Denne konventionelle enhed er installeret på Tordis-feltet. Anvendelse af konventionelle separationsenheder ved store havdybder ville betyde at vægten ville være for høj til at opnå hensigtsmæssig håndtering. Ved at bygge alle elementer i overensstemmelse med rørstandarder opnås vægtbesparelser, mere foretrukne muligheder for beskyttelse mod overtryk (SIPPS/HIPPS-ventiler kan anvendes, omfattende nødlukningssystemer undgås, og ved anvendelser over vandoverfladen undgås flaring), lempeligere krav med hensyn ti! trykniveauet for sammenbrud og lettere dokumentation. Typiske rørkomponenter eller -sektioner kan have en diameter på 50" (1,27 m) og en længde på fx 12 m. Det er dog i dag muligt at fremstille rør på op til 100" (2,54 m) i diameter, i form af støbte rør med en længde på 5 m.
Enheden ifølge opfindelsen har ingen særlige begrænsninger i forhold til mængden af væske i gasfasen. Den typiske anvendelse er i undersøiske transportsystemer, og primært til transport af gas, men hvor der periodisk kan være betydelige mængder væske.
Claims (9)
1. Enhed til separation af en flerfasestrømning, kendetegnet ved at den omfatter: mindst en kompakt separationsenhed der er valgt blandt en inline-væskeudskiller og en inline-fasedeler, idet den kompakte separationsenhed er indrettet til at modtage en flerfasestrømning til separation deraf til en gasstrømning og en primært væskeholdig strømning, et gasudløb der er indrettet til at modtage gasstrømningen fra den kompakte separationsenhed og eventuelle yderligere gasstrømninger, en eller flere rørseparatorer der er indrettet til at modtage den primært væskeholdige strømning fra den kompakte separationsenhed og eventuelle yderligere væskeholdige strømninger, med et væskeudløb fra den mindst ene rørseparator i en lavtliggende del deraf.
2. Enhed ifølge krav 1, kendetegnet ved at den omfatter: en inline-væskeudskiller der er indrettet til at modtage flerfasestrømningen til separation deraf til en gasstrømning og en primært væskeholdig strømning, et gasudløb der er indrettet til at modtage gasstrømningen fra væskeudskilleren og eventuelle yderligere gasstrømninger, en eller flere rørseparatorer der er indrettet til at modtage den primært væskeholdige strømning fra væskeudskilleren og eventuelle yderligere væskeholdige strømninger, med et væskeudløb fra den mindst ene rørseparator i en lavtliggende del deraf og en pumpe eller reguleringsventil der er anbragt i væskeudløbet, hvilken pumpe eller reguleringsventil reguleres af en niveaubestemmelsesindretning i den mindst ene rørseparator. 1 Enhed ifølge krav 2, kendetegnet ved at en fasedeler er anbragt opstrøms for væskeudskilleren til at modtage flerfasestrømningen til grovseparation deraf til en primært gasholdig strømning som tilføres/leveres til væskeudskilleren, og en primært gasholdig strømning som tilføres/leveres til den mindst ene rørseparator.
4. Enhed ifølge krav 1, kendetegnet ved at den mindst ene rørseparator har en nedadgående hældning/skrånen i strømningsretningen gennem mindst en del af længden.
5. Enhed ifølge krav 1, kendetegnet ved at den omfatter mindst en eller flere af en yderligere rørseparator med nedadgående hældning/skrånen set langs strømningsretningen og anbragt i nedstrøms ende på et lavere niveau end den mindst ene rørseparator for at opnå yderligere separationsvirkning.
6. Enhed ifølge krav 3, kendetegnet ved at en tredje rørseparator er anbragt mellem udløbet til primært gas fra fasedeleren og væskeudskilleren, således at gassen tilføres/leveres fra den tredje rørseparator til væskeudskilleren, og væske leveres fra den tredje rørseparator til den mindst ene rørseparator.
7. Enhed ifølge krav 1, kendetegnet ved at en ejektor er anbragt i forbindelse med en rørseparator til ledt væske fra væskeudskilleren ind i den mindst ene rørseparator.
8. Enhed ifølge krav 1, kendetegnet ved at mindst en ventil (HIPPS/SIPPS) til beskyttelse mod overtryk er anbragt i enhedens indløb.
9. Enhed ifølge krav 1, kendetegnet ved at den omfatter mindst en inline-sandudskiller, fortrinsvis anbragt i forbindelse med den mindst ene rørseparator.
10. Enhed ifølge krav 1 eller 5, kendetegnet ved at den omfatter mindst en inline-gasudskiller der fortrinsvis er anbragt nedstrøms for den mindst ene rørseparator eller i forbindelse med den eventuelle yderligere rørseparator, med tilførsel/levering af separeret gas til gasudløbet fra enheden.
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20081061 | 2008-02-28 | ||
| NO20081061A NO332062B1 (no) | 2008-02-28 | 2008-02-28 | Sammenstilling for separasjon av en flerfasestrom |
| PCT/NO2009/000064 WO2009108063A1 (en) | 2008-02-28 | 2009-02-25 | Separation and capture of liquids of a multiphase flow |
| NO2009000064 | 2009-02-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DK200901162A DK200901162A (da) | 2009-12-11 |
| DK177930B1 true DK177930B1 (da) | 2015-01-19 |
Family
ID=41016306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DK200901162A DK177930B1 (da) | 2008-02-28 | 2009-10-28 | Separation og opfangning af væsker i en flerfasestrømning |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8657940B2 (da) |
| EP (1) | EP2247821B1 (da) |
| BR (1) | BRPI0907544B1 (da) |
| CA (1) | CA2716722C (da) |
| DK (1) | DK177930B1 (da) |
| NO (1) | NO332062B1 (da) |
| RU (1) | RU2448245C1 (da) |
| WO (1) | WO2009108063A1 (da) |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2921844B1 (fr) * | 2007-10-09 | 2011-11-25 | Saipem Sa | Dispositif de separation liquide/gaz horizontal et procede de separation, notamment des phases liquide et gazeuse d'un petrole brut |
| US8864881B2 (en) * | 2009-09-01 | 2014-10-21 | Ngltech Sdn. Bhd. | Slug suppressor apparatus and crude oil stabilization assembly and process therefor |
| FR2961712B1 (fr) * | 2010-06-23 | 2012-08-17 | Saipem Sa | Dispositif modulaire de separation gravitaire liquide/liquide |
| CA2859847C (en) * | 2011-12-22 | 2019-01-22 | Statoil Petroleum As | Method and system for fluid separation with an integrated control system |
| US9322253B2 (en) | 2012-01-03 | 2016-04-26 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method for production of hydrocarbons using caverns |
| NO336594B1 (no) * | 2012-03-14 | 2015-10-05 | Fmc Kongsberg Subsea As | Undervanns strømningssplitterarrangement |
| NO20120622A1 (no) * | 2012-05-25 | 2013-11-18 | Fmc Kongsberg Subsea As | Gass-væske separeringssystem og fremgangsmåte for å drifte nevnte gassvæske separeringssystem. |
| GB201211937D0 (en) * | 2012-07-03 | 2012-08-15 | Caltec Ltd | A system to boost the pressure of multiphase well fluids and handle slugs |
| US9371724B2 (en) * | 2012-07-27 | 2016-06-21 | Exxonmobil Upstream Research Company | Multiphase separation system |
| EP2877264B1 (en) * | 2012-07-27 | 2019-09-11 | Exxonmobil Upstream Research Company | Multiphase separation system |
| GB2504695B (en) * | 2012-08-06 | 2018-05-30 | Statoil Petroleum As | Subsea processing |
| BR112015002284B1 (pt) * | 2012-10-08 | 2017-01-17 | Exxonmobil Upstream Res Co | sistema de separação multifásica e método para separação de líquidos e gases em um fluido multifásico |
| US9664016B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-05-30 | Chevron U.S.A. Inc. | Acoustic artificial lift system for gas production well deliquification |
| US9587470B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-03-07 | Chevron U.S.A. Inc. | Acoustic artificial lift system for gas production well deliquification |
| US10633961B2 (en) | 2013-04-16 | 2020-04-28 | Framo Engineering As | Oil filtration system for subsea oil-filled machines |
| WO2015036041A1 (en) * | 2013-09-13 | 2015-03-19 | Statoil Petroleum As | Hydrocarbon separation apparatus with recirculation loop |
| US9359878B2 (en) * | 2014-03-12 | 2016-06-07 | Exxonmobil Upstream Research Company | Split flow pipe separator |
| CA2942594C (en) | 2014-04-29 | 2017-09-05 | Exxonmobil Upstream Research Company | Multiphase separation system |
| AU2015350516B2 (en) | 2014-11-17 | 2018-08-02 | Exxonmobil Upstream Research Company | Liquid collection system |
| AU2016287790B2 (en) * | 2015-06-29 | 2021-04-01 | SegreTECH Inc. | Method and apparatus for removal of sand from gas |
| WO2017044538A1 (en) | 2015-09-08 | 2017-03-16 | Saudi Arabian Oil Company | Systems and methods for accurate measurement of gas from wet gas wells |
| BR102017023118B1 (pt) | 2017-10-26 | 2021-11-30 | Petróleo Brasileiro S.A. - Petrobras | Separador multifásico de primeiro estágio, e método de separação de um fluido multifásico |
| NO346216B1 (en) * | 2019-10-15 | 2022-04-25 | Seabed Separation As | Method and system for separating oil well substances |
| US20210129046A1 (en) * | 2019-10-30 | 2021-05-06 | WeldFit Corporation | Apparatus and Associated Methods for Cleaning Slug Catcher |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1482688A (en) * | 1922-08-02 | 1924-02-05 | Kay County Gas Company | Gas trap |
| US1496090A (en) * | 1922-07-05 | 1924-06-03 | William M Marker | Trapped outlet separator |
| WO1993009875A1 (en) * | 1991-11-11 | 1993-05-27 | B.H.R. Group Limited | Phase separation apparatus |
| WO2003033872A1 (en) * | 2001-10-17 | 2003-04-24 | Norsk Hydro Asa | An installation for the separation of fluids |
| US20050252837A1 (en) * | 2002-06-21 | 2005-11-17 | Trygve Haland | Assembly to separate liquid from a multiphase flow |
| WO2006010765A1 (en) * | 2004-07-27 | 2006-02-02 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Plant for separating a mixture of oil, water and gas |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1559115A (en) | 1922-07-05 | 1925-10-27 | William M Marker | Throttled outlet separator |
| EP1159050B1 (en) * | 1999-03-05 | 2003-05-28 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Three-phase separator |
| NL1012451C1 (nl) | 1999-06-28 | 2001-01-02 | Cds Engineering B V | Inrichting en werkwijze voor het scheiden van aardgas en water. |
| NO315028B1 (no) * | 2000-05-04 | 2003-06-30 | Aibel As | Fremgangsmate og et system for separering av en blanding |
| EP1191185B1 (en) * | 2000-09-26 | 2004-03-17 | Cooper Cameron Corporation | Downhole centrifugal separator and method of using same |
| NO318709B1 (no) | 2000-12-22 | 2005-05-02 | Statoil Asa | Innretning for separasjon av en vaeske fra en flerfase-fluidstrom |
| RU18088U1 (ru) * | 2001-02-09 | 2001-05-20 | Залыгин Юрий Рэмович | Мультифазная установка (варианты) |
| AU2003223999A1 (en) * | 2002-03-25 | 2003-10-08 | Shell International Research Maatschappij B.V. | Method and device for separating a mixture of fluids |
| EP1352679A1 (en) | 2002-04-08 | 2003-10-15 | Cooper Cameron Corporation | Separator |
| NO320473B1 (no) * | 2002-09-09 | 2005-12-12 | Norsk Hydro As | Anordning ved separator for separasjon av flerfasefluid. |
| NO319645B1 (no) * | 2003-03-12 | 2005-09-05 | Statoil Asa | Styresystem og sammenstilling for automatisert stromningsstabilisering, forseparasjon av gass fra vaeske og forhindring av gassgjennomslag for en fluidstrom fra en rorledning for hvilken vaeske er den dominerende fase |
| NO318771B1 (no) | 2003-03-12 | 2005-05-02 | Statoil Asa | Degasser med reguleringsinnretninger |
| NL1026268C2 (nl) | 2004-05-26 | 2005-11-30 | Flash Technologies N V | In-lijn cycloonscheider. |
| NL1028238C2 (nl) | 2005-02-10 | 2006-08-11 | Flash Technologies N V | Cycloonscheider en werkwijze voor het scheiden van een mengsel van vaste stof, vloeistof en/of gas. |
| NO329480B1 (no) * | 2005-03-16 | 2010-10-25 | Norsk Hydro As | Anordning ved en rorseparator |
| NL1029352C2 (nl) | 2005-06-28 | 2007-01-02 | Fmc Technologies Cv | Scheider voor het scheiden van een mengsel van vaste stof, vloeistof en/of gas. |
| AU2006328485B2 (en) | 2005-12-21 | 2009-12-17 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | System and method for separating a fluid stream |
| FR2911794B1 (fr) * | 2007-01-26 | 2009-12-18 | Doris Engineering | Procede et dispositif de separation des phases d'un fluide multiphasique. |
| NO328328B1 (no) * | 2007-03-20 | 2010-02-01 | Fmc Kongsberg Subsea As | Undervanns separasjonsanlegg. |
-
2008
- 2008-02-28 NO NO20081061A patent/NO332062B1/no not_active Application Discontinuation
-
2009
- 2009-02-25 EP EP09713994.3A patent/EP2247821B1/en not_active Not-in-force
- 2009-02-25 CA CA2716722A patent/CA2716722C/en not_active Expired - Fee Related
- 2009-02-25 BR BRPI0907544-5A patent/BRPI0907544B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2009-02-25 RU RU2010139648/03A patent/RU2448245C1/ru not_active IP Right Cessation
- 2009-02-25 WO PCT/NO2009/000064 patent/WO2009108063A1/en active Application Filing
- 2009-02-25 US US12/919,612 patent/US8657940B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2009-10-28 DK DK200901162A patent/DK177930B1/da not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1496090A (en) * | 1922-07-05 | 1924-06-03 | William M Marker | Trapped outlet separator |
| US1482688A (en) * | 1922-08-02 | 1924-02-05 | Kay County Gas Company | Gas trap |
| WO1993009875A1 (en) * | 1991-11-11 | 1993-05-27 | B.H.R. Group Limited | Phase separation apparatus |
| WO2003033872A1 (en) * | 2001-10-17 | 2003-04-24 | Norsk Hydro Asa | An installation for the separation of fluids |
| US20050252837A1 (en) * | 2002-06-21 | 2005-11-17 | Trygve Haland | Assembly to separate liquid from a multiphase flow |
| WO2006010765A1 (en) * | 2004-07-27 | 2006-02-02 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Plant for separating a mixture of oil, water and gas |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BRPI0907544B1 (pt) | 2019-03-26 |
| BRPI0907544A2 (pt) | 2015-07-28 |
| EP2247821A4 (en) | 2012-02-22 |
| EP2247821B1 (en) | 2016-07-06 |
| DK200901162A (da) | 2009-12-11 |
| NO332062B1 (no) | 2012-06-11 |
| CA2716722A1 (en) | 2009-09-03 |
| NO20081061L (no) | 2009-08-31 |
| EP2247821A1 (en) | 2010-11-10 |
| AU2009217851A1 (en) | 2009-09-03 |
| WO2009108063A1 (en) | 2009-09-03 |
| RU2448245C1 (ru) | 2012-04-20 |
| US20110072975A1 (en) | 2011-03-31 |
| CA2716722C (en) | 2016-02-02 |
| US8657940B2 (en) | 2014-02-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DK177930B1 (da) | Separation og opfangning af væsker i en flerfasestrømning | |
| AU2005266327B2 (en) | Plant for separating a mixture of oil, water and gas | |
| US7210530B2 (en) | Subsea separation system | |
| US8025100B2 (en) | Method and device for compressing a multiphase fluid | |
| US10450515B2 (en) | Separation vessel with enhanced particulate removal | |
| RU2563528C2 (ru) | Оборудование для перемещения и добычи углеводородов из подводной скважины для добычи углеводородов в условиях неконтролируемого выпуска | |
| US20050173322A1 (en) | Subsea separation apparatus for treating crude oil comprising a separator module with a separator tank | |
| US9737830B2 (en) | Separation device for three-phase fluid, method for making thereof, and method for separating a three-phase fluid | |
| JP6345791B2 (ja) | 特に原油の液相および気相の液体／気体分離のためのモジュール式プラントおよびプロセス | |
| EA013254B1 (ru) | Резервуар для разделения скважинной текучей среды, содержащей воду, нефть и газ, его применение и способ разделения указанной скважинной текучей среды | |
| US10570719B2 (en) | Integrated compact station of subsea separation and pumping systems | |
| WO2011073203A1 (en) | Separating multiphase effluents of an underwater well | |
| CN102574028B (zh) | 用于将油和气体与水分离的分离罐 | |
| NO20121449A1 (no) | Apparat og fremgangsmate for a feste havbunnsutstyr til en havbunn | |
| AU2009217851B2 (en) | Separation and capture of liquids of a multiphase flow | |
| CN110398267B (zh) | 一种实现逻辑控制的油水气三相计量系统和计量方法 | |
| WO2023058097A1 (ja) | 浮体設備 | |
| CN102128350A (zh) | 高压特大排量天然气疏水罐 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PBP | Patent lapsed |
Effective date: 20210225 |