FI104916B - Järjestelmä vedenalaisen tuotantoaseman ja pinnalla olevan laitteiston välillä ja menetelmä järjestelmän käsittelemiseksi - Google Patents

Description

1 104916 Järjestelmä vedenalaisen tuotantoaseman ja pinnalla olevan laitteiston välillä ja menetelmä järjestelmän käsittelemiseksi Tämän patenttienttelyn kohteena on laitteisto, joka mahdollistaa kahden johdon välisen s yhdistämisen "porsaan" (engl. "pig") kulun sallimiseksi. Sana ”pig” on lyhennetty sanoista ’’pipeline internal gauging”.

Keksinnön kohde ίο Tämän keksinnön kohteena on laitteisto, joka on suunniteltu "porsaaksi" (engl. "pig") kutsutun kulkulaitteen kulun mahdollistamisen tuotteen virtausjohdon kautta. Tuote voi muodostaa sanottuun johtoon syntyviä sakkoja ja tukkeutumista tai muita ongelmia, kuten virtauskuormitushäviötä.

is Keksintö on tarkemmin sanottuna laitteisto, joka asennettuna tuotevirtauslinjajäijestelmän mihin tahansa väliköiltään mahdollistaa toisen johdon aukkoon syötetyn porsaan, johon • · : aukkoon viitataan termillä "tuloliitäntä", kulkemisen sanotun johdon läpi pisteeseen asti, jossa se venttiilin ohjauksen vaikutuksesta, joka venttiili sijaitsee paluukäyrän kohdalla keksinnön mukaisessa laitteistossa, voi palata eri puhdistettavan johdon kautta ja voidaan 20 vetää takaisin porsaan mukana laahatun materiaalin poistamisen jälkeen aukon läpi, jota kutsutaan "poistoliitännäksi".

Tekniikan tason kuvaus 25 Johdonpuhdistuslaite, jota kutsutaan porsaaksi, on kappale, joka on valmistettu tavallisesti polymeerielastomeeristä (se voi olla valmistettu myös muusta, vähemmän sopivasta materiaaleista, mukaanlukien metallit), ja sillä on laajasti vaihteleva muoto, tavallisesti , lieriömäinen (se voi olla myös pallomainen) tai se voi käsittää useita joustavia kiekkoja, jotka on yhdistetty joustavalla, muovisella tai käännettävällä metalliakselilla, joka on varustettu tai 30 ei ole varustettu väliin sovitetuilla hankaavilla elimillä. Tällainen laite sijoitetaan paikoilleen putkistoon ja juoksevan aineen eli fluidin (kaasun tai nesteen) paine kohdistetaan putkistoon sen jälkeen. Tämä ajaa sanottua porsasta intensiivisesti sen kulkiessa putkiston sisällä, missä 2 104916 se laahaa putkiston päätyyn (tai poistamista varten olevaan välipisteeseen) putkiston sisäseinämiin sakkautuneen ei-toivottavan materiaalin.

Termi, jota käytetään ilmaisemaan putkiston sisäpuolelle syötettyä kulkulaitetta, on s englanninkielinen sana "pig" (porsas), joka on alkuperältään kiistanalainen. Koska valittu Brasilian portugalinkielinen termi käytettynä erityisesti ostotarkoituksiin Brasilian markkinoilla, "raspador" (scraper = kaavin) ei määritä oikein kohdetta, tämän alan asiantuntijat ovat valinneet englanninkielisen sanan, joka on hyväksytty yleismaailmallisesti. Sanottu "kulkulaite" on nimetty tästä syystä tässä yhteydessä yksinkertaisesti "porsaaksi".

10

Syvän veden kaivojen öljynvirtausjohdoissa, jotka johtavat pinnalla (kuten tasanteella eli lautalla) oleviin tiettyihin kohtiin, kun este muodostuu materiaalin, kuten "parafiinin", kerääntymisestä, ei ole olemassa mitään fysikaalista tilaa lähettää puhdistusporsasta ja sen ottamista talteen, koska putkiston "lopullinen" osa on syvissä vesissä. Tapauksissa, joissa is tällainen puhdistaminen on ehdotonta, yleinen ratkaisu alalla on ollut irrottaa (suuren työmäärän ja suurten kustannuksien myötä) putkisto pintaan ja korvata se uudella.

• · : Tukkeutunut putkisto tulisi puhdistaa pinnalle sopivin menetelmin, joihin kuuluvat polymeerimateriaalista valmistettujen porsaiden käyttö.

20 Tämän haittapuolen voittamiseksi tekniikan tasossa on kehitetty muiden käsitteiden lisäksi, jotka eivät ole tärkeitä tämän keksinnön ymmärtämiseksi, porsaanetenemiskäsite, johon viitataan termillä "porsastussilmukka". Tämän käsitteen yhteydessä nykyisen käytännön avulla saadaan aikaan ainoastaan kahden johdon yhdistäminen, joilla on sama halkaisija, yhdistettynä rakenteeseen, joka on sijoitettu lähellä öljyntuotantokaivoa olevaa vedenalaista 25 laitteistoa (esim. venttiilistöä tai jakoputkea) siten, että porsas lähetetään toisen niistä kautta ja palautetaan toisen kautta. Tämän rakennevaihtoehdon myötä tuotantolinjalla on pakosta ja pysyvästi sama halkaisija kuin veden- ja/tai kaasuninjektiojohdolla (tai toisiotuotantojohdolla tai myös lisähuoltojohdolla).

30 Vaikka on edistytty putkistoissa olevien porsastoimintojen helpottamiseksi, joissa putkistoissa on osia, joita on vaikea saavuttaa, kuten jo kuvattuja avomeren öljyntuotantoputkistoja, jäljelle jää pienen käyttöjoustavuuden haittapuoli. Syynä on se, että 3 104916 se edellyttää selviä muunnoksia sanotun vedenalaisen laitteiston (esim. venttiilistön tai jakoputken) sisäiseen suunnitteluun, ja johtoja, joilla on sama halkaisija porsaan kierrättämiseksi myös niissä tapauksissa, joissa tällainen porsas ei ole välttämätön kuljetettavan nesteen luontaisten ominaisuuksien kannalta. Tämä aiheuttaa merkittävän ja ennen kaikkea tar-5 peettoman avomeren öljyntuotantojäijestelmien kustannusten nousun. Sitä ei voida käyttää jo olemassaolevissa järjestelmissä silloin, kun ei-toivottavaa sakanmuodostumista esiintyy myöhemmin sanotussa merenalaisessa putkistossa, sillä se pakottaisi koko tuotantojärjestelmän täydelliseen vaihtamiseen mukaanlukien kiinteän tuotantolaitteiston, mikä aiheuttaa vakavia tappioita.

10

Yhteenveto keksinnöstä

Jotta tällaiset ongelmat voidaan voittaa käytännössä ja taloudellisesti, tässä yhteydessä kuvatun keksinnön kohteena on laitteisto, joka on suunniteltu erityisesti työnnettäväksi is putkiston osaan, jotta porsas voidaan laukaista olemassaolevan järjestelmän johdon läpi ja jotta sanottu porsas voidaan palauttaa toisen linjan kautta (joka on tavallisesti muttei • · ’· välttämättä samansuuntainen johdon kanssa, johon porsas laukaistiin), joka on johto, johon ei-toivottavaa materiaalia kerääntyy ja jonka läpi porsas kulkee työntäen ei-toivottavia sakkoja pinnalla olevaan kohtaan, mistä sanotut sakat poistetaan, minkä jälkeen porsas 20 otetaan talteen.

Keksinnön mukaisen järjestelmän tunnusmerkit on esitetty patenttivaatimuksessa 1 ja menetelmä patenttivaatimuksessa 2.

25 Lyhyt kuvaus piirustuksista •

Jotta alan asiantuntijat voivat ymmärtää paremmin esillä olevan keksinnön etuja, viitataan , oheisiin piirustuksiin, joissa: 30 Kuvio 1 on kaaviomainen yleiskuva tämän keksinnön mukaisen laitteistokohteen sijainnista pinnalla olevaan lauttaan sekä tuotantokaivoon nähden (jota edustaa kaivon pääte mukaanlukien venttiilistö); 4 104916

Kuvio 2 on lähempi perspektiivikuva kuviossa 1 esitetystä laitteistosta;

Kuvio 3 on ylhäältäpäin otettu kaaviomainen kuva keksinnön mukaisesta laitteistosta, joka on 5 asennettu öljyntuotanto- j a käyttöjohtoihin;

Kuviossa 4 on esitetty yksinkertaistettu kaavio tuotantoon sisältyvien johtojen nimellishalkaisijoiden suhteesta keksinnön mukaista laitteistoa käyttämättä; ίο Kuviossa 5 on esitetty keksinnön mukainen laitteisto, joka on asennettu johdossa olevaan väliköiltään, jossa kuviossa esitetään putkistohalkaisijoiden vaihtelu.

Suositeltavan suoritusmuodon kuvaus is Kuviossa 1 on esitetty, että laitteisto 1 (tämän keksinnön kohde) voi sijaita välikohdassa öljynkeräyskeskuksen (esim. pintatasanteen 2) ja satelliittikaivon päätteen (mukaanlukien • · : venttiilistö) 8 välissä. Tämän liitännän aikaansaavat johdot on esitetty tässä yhteydessä yksijohtoisena elimenä asian yksinkertaistamiseksi, vaikka kaksi rinnakkaista johtoa voidaan hahmottaa asiaa tarkemmin tutkittaessa. Tiedetään, että tulisi jäljestää ainakin kaksi 20 putkistoa, jotka ovat sopivimmin, mutteivät välttämättä yhdensuuntaisia toistensa kanssa. Sanottuihin putkistoihin on viitattu numeroilla 3 ja 4. On jäljestetty myös napaliittimet • - hydraulinesteen kulj ettamiseksi laitteiston j a venttiilistön venttiilien ohj austa varten.

Kuvio 2 on lähempi kuva merenpohjaan tuetusta laitteistosta siten, että putkistojen ja eri 25 komponenttien järjestely voidaan helposti havaita. Laitteistoa tukeva laite on esitetty tässä yhteydessä ilman liian monia rakenteellisia piirteitä, minkä tarkoituksena on saada aikaan ·· realistisempi kuva, eikä suurempaa kuvannollista huomiota kiinnitetä tällaiseen komponentiin.

so Kuviota 3 tarkastellaan nyt yksityiskohtaisemmin, koska se helpottaa laitteiston toiminnan ymmärtämistä. Kuviossa 3 johto 3 kuljettaa apufluidia kaivoon tapahtuvaa injektointia varten, ja johto 4 kuljettaa pintaan lähetettävää öljyä. Tässä yhteydessä on esitetty ainoastaan s 104916 esimerkinomaisesti, että putkistojen sivulle sijoitettu nuoli osoittaa porsaan liikesuunnan ei-toivottavia tuotteita poistettaessa. Näiden kahden johdon voidaan havaita olevan yhdensuuntaisia toisiinsa nähden, mikä on itse asiassa suositeltavaa, koska se on sopivampaa laukaisutarkoituksien kannalta. Niiden ei kuitenkaan tarvitse olla yhdensuuntaisia toistensa s kanssa. Tämä erittäin tärkeä toiminnollinen piirre ei kuitenkaan häiritse tämän keksinnön henkeä ja laajuutta, ja se on esitetty tässä yhteydessä ainoastaan yhdenmukaisuuden vuoksi asian havainnollistamiseksi helpommin.

Kuviossa 3 ja perspektiivikuvana kuviossa 2 esitetyt liitännät 11 ja 12 esittävät, kuinka johdot ίο 9 ja 10 on yhdistetty, jotka johdot ovat tässä järjestyksessä itse laitteiston 1 tulo- ja lähtökaaria. Näin ollen voidaan havaita, että kun venttiili 7 on auki, mikä on saatu aikaan kauko-ohjatun, suorakäyttöisen elimen 6 avulla, porsaan annetaan kulkea johdosta 3 johtoon 4 sen jälkeen, kun se on tullut laitteiston 1 kaarevaan haaraan 9 ja ohittanut venttiilin 7, kaarevan haaran 10 ja liitännän 12. Signaalinvälityslaitteita, jotka käynnistävät venttiilin 7 is avaamis- ja sulkemiselimen, ei ole esitetty kuviossa 3, koska ne ovat yleisiä elimiä automaattisessa ohjaustekniikassa, vaikka napaliittimet sisältävä johdin 5 näkyy kuviosta 2. Tässä • · • yhteydessä asian ainoastaan havainnollistamiseksi oletetaan, että johdon 4 ja liitännän 12 käsittävä yksikkö kuljettaa öljyä kaivosta pintaan, kun taas johdosta 3 ja liitännästä 11 koostuva yksikkö kuljettaa fluidia pinnasta kaivoon.

20

On myös tärkeätä huomata, että yleensä laitteisto 1 on käytännöllisesti kiinnitetty kaivonhuoltoputkistojen väliköiltään. Jos sanottu laitteisto on tuettu kuitenkin merenpohjaan, sitä varten voidaan järjestää tukiristikko, jotta voidaan saada aikaan muodon stabiliteetti sekä taata tasaetäisyys linjoista. Tällöin on myös helppoa siirtää koko yksikköä mukaanlukien 25 laitteisto 1, kuten kuvioissa 2 ja 3 on osoitettu. Tämän ristikon rakenteellinen määrittäminen ei ole kuitenkaan olennainen osa esillä olevasta keksinnöstä, eikä sitä kuvata tämän vuoksi · · yksityiskohtaisesti.

Kuvioissa 4 ja 5 esitetään, kuinka tämän keksinnön mukainen laitteisto 1 voi olla 30 putkistojäijestely, joka on vaihtoehtoinen öljynvirtausjärjestelmässä kaivoon injektoitavan fluidin virtaukseen nähden, mikä havainnollistaa porsaan käyttöä.

6 104916

Kuviossa 5 esitetyssä laitteistossa 1 porsas lähetetään yläjohdon läpi asemalta "B" kohti asemaa "A" (kuten nuolella on osoitettu.) Esimerkiksi asemalle "A" on järjestetty venttiilistö ja esimerkiksi asemalle "B" lautta tai pinnalla oleva mikä muu tahansa asema. Esimerkiksi venttiilistö "A" lähettää tuotetun öljyn asemalle "B" (esim. lautalle).

s

Kuviossa 4 on esitetty tavanomainen tapaus, jossa injektiofluidia lähetetään yläjohdon läpi, jonka halkaisija on esim. 2 1/2" (noin 6,35 cm), asemalta ”B" asemalle "A”, kun taas alajohto, jonka halkaisija on esimerkiksi 4" (noin 10 cm), lähettää öljyä asemalta "A" asemalle "B".

10

Kuviossa 5, jossa tämän keksinnön mukainen laitteisto on esitetty asennettuna (väliventtiili 7 mukaanlukien), yläputkistolla, joka on asennettu aseman "B" ja aseman "A" väliin injektiofluidin lähettämiseksi, olisi halkaisija 4" (noin 10 cm) venttiiliin 7 johtavan laitteiston 1 haarautumispisteeseen asti, ja 2 1/2" (noin 6,35 cm) haarautumispisteestä asemalle "A". is Alaputkistolla olisi sitävastoin halkaisija 4" (noin 10 cm) läpi koko pituutensa, jotta se voi kuljettaa öljyä asemalta "A" asemalle "B". Kuten on esitetty, haarautumisjohdon, joka • · i yhdistää ylä- ja alajohdot, ja täysikulkuisen venttiilin sisähalkaisija olisi 4" (noin 10 cm).

Tämä tarkoittaa sitä, että porsas voidaan lähettää ilman mitään kokoonpuristumisen aiheuttamaa suurta halkaisijan rajoittamista, kun se lähtee asemalta "B", eikä se joudu alttiiksi 20 huomattavalle laajenemiselle alueella 2 1/2" - 4" (6,35 - 10 cm). Porsaan kulkiessa putkiston sisällä se kulkisi putkien läpi, joilla on sama halkaisija, mikä lisää sen tehoa.

Tulisi kuitenkin huomata, että putkistohalkaisijat on määritetty ainoastaan esimerkkinä tietyistä käytännössä vastaantulleista tapauksista ja ne ovat esimerkinomaisia, ja etteivät ne 25 rajoita tätä keksintöä. Tuotteita ja apufluideja kuljettavien putkien ja sanotun laitteiston 1 putkimaisten elimien järjestelyt voivat yleisesti kattaa kaikki mahdolliset sisähalkaisijat (tai nimellishalkaisijat), kuten alan asiantuntijat helposti ymmärtävät.

Tämän keksinnön mukaisen laitteiston käytön lisäetuja voidaan tarkastella: laitteisto tulisi 30 sijoittaa sovitettuna johtojen väliin ottaen huomioon ainoastaan sen pituuden, missä käytäntö on osoittanut ei-toivottavien tuotteiden aiheuttaman esteen toistuvan useammin tai olevan todennäköisempi johtuen tuotettavan öljyn olosuhteista tai ympäristön olosuhteista (veden 7 104916 lämpötila, syvyys, jne.)· Tämä merkitsee taloudellisuutta laitteiston 1 asennuksessa, sillä tällainen asennus voidaan suorittaa helposti nostettavan osan kohdalla tai osan kohdalla, joka vaatii vähemmän työtä laukaisua varten. On selvää, että tämä piirre ei eliminoi kriittisissä tapauksissa erikoisporsaiden tarvetta, jotka voivat tulla puristuspaineen alaisiksi niiden kulun s tai laajenemisen aikana, kun tämä edustaa jotakin toiminnallista etua mistä tahansa muusta syystä johtuen, vaikkei se ole välittömästi toivottavaa normaalitapauksissa.

Tämän keksinnön helposti havaittavia lisäetuja ovat esimerkiksi: ίο a) koska on helppoa sovittaa sanottu laitteisto 1 putkistossa olevaan mihin tahansa kohtaan ilman, että on aina saavutettava suurissa syvyyksissä oleva kaivo, ei ole välttämätöntä suunnitella uudelleen jo olemassaolevaa laitteistoa; kaikki mitä tarvitaan on se, että keksinnön mukaisella laitteistolla 1 on putkiston ja käyttöventtiileiden halkaisijat, jotka sopivat yhteen järjestelmän kanssa, jossa sitä käytetään; 15 b) tämän johdosta on mahdollista kuljettaa porsas mitä tahansa tarkoitusta varten • · : (johdonpuhdistusta, johdonkalibrointia, työtilavuuden tarkistusta, jne. varten) missä tahansa järjestelmässä, mukaanlukien jo asennetut järjestelmät; 20 c) on myös mahdollista käyttää fluidin painetta, joka on saatavissa normaalisti öljylähdetoiminnossa, porsaan ajamiseksi, mikä eliminoi lisäpaineistuslaitteistojen erittäin suuret kustannukset.

• « * «

Claims (5)

8 104916

1. Järjestelmä, johon kuuluu vedenalainen tuotantoasema (8) ja pinnalla oleva laitteisto (2), niiden välille ulottuva ensimmäinen ja toinen virtausjohto (3 ja 4) ja laite ensimmäisen ja toisen virtausjohdon yhdistämiseksi, jotta mahdollistetaan putkistossa kulkevien elimien s eli niin sanottujen porsaiden ajaminen ensimmäisestä virtausjohdosta toiseen virtausjoh-toon, jossa laitteessa on yhdistävä laitteistomoduuli, tunnettu siitä että moduuliin kuuluu: kaksi kaarevaa putkijohto-osaa (9,10), ensimmäisen ja toisen kaarevan putkijohto-osan (9,10) välille liitetty säätöventtiili (7), ja pari liittimiä (11, 12), jotka on liitettävissä vastaaviin virtausjohtoihin, jolloin kaarevien ίο putkijohtojen säätöventtiilistä poispäin olevan päät on yhdistetty liittimiin ja jäljestetty kuljettamaan ensimmäisessä virtausjohdossa (3) pintalaitteistosta (2) poispäin liikkuva porsas ensimmäisen liittimen (11) läpi kaarevien putkijohto-osien (9, 10) kautta ja toiseen virtausjohtoon toisen liittimen (12) kohdalla niin, että se menee toiseen virtausjohtoon (4) kulkien pintalaitteistoa kohti, n jolloin kumpaankin liittimeen (11,12) kuuluu osa, joka on liitettävissä yhden pintalait teistoa (2) kohti ulottuvan virtausjohdon (3, 4) osaan ja joka haarautuu ensimmäiseen haaraan, joka on liitettävissä mainitun virtausjohdon toiseen osaan, joka ulottuu vedenalaista tuotantoasemaa (8) kohti, ja toiseen haaraan, joka on liitetty vastaavaan kaarevaan putkijohto-osaan (9, 10); ja 2o jolloin valitsemalla säätöventtiilin (7) avoin asento porsas voidaan laukaista pintalait teistosta ensimmäistä virtausjohtoa pitkin, kuljettaa yhdistävän laitteiston läpi ja palauttaa toista virtausjohtoa pitkin puhdistaen tätä toista virtausjohtoa ja työntäen puhdistusjätettä takaisin pintalaitteistolle (2).

2. Menetelmä patenttivaatimuksen 1 mukaisen järjestelmän käsittelemiseksi porsaan 25 avulla, tunnettu siitä, että säätöventtiili (7) avataan ja porsas kuljetetaan ensimmäisen virtausjohdon (3) osaa pitkin pintalaitteistosta (2) poispäin olevaan suuntaan ja kahden kaarevan putkijohto-osan (9, 10) läpi ja niiden välissä olevan avatun säätöventtiilin (7) läpi, ja palautetaan porsas toiseen virtausjohtoon (4) kul-30 kemaan takaisin pintalaitteistoon. 9 104916

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tuotefluidien normaalia painetta voidaan käyttää työntämään porsas takaisin pintalaitteistona toimivalle lautalle.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tuotefluidit ovat s öljyä ja/tai luonnonkaasua.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 2-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että säätö-venttiili (7) suljetaan ja toiseen virtausjohtoon (3,4) palautetaan normaali tuotantovirtaus.