JPH11507425A - 多段の２相タービン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 多段の２相タービン（10）は流体を受けるため多段を有し、各段は入口および出口を有し、入口および出口は各段への入口にノズルを具備しており、それによってガスおよび液体の混合物からなる流体を加速して２相ジェットを形成し、回転セパレータ構造は２相ジェットを受けこれを各段でガス流（12）と液体流（15）へ分離し、タービンは回転出力シャフトを有し、液体流の運動エネルギをシャフトパワーへ変換する構造（11）が設けられており、構造は分離された液体を少なくとも１つの段から除去し、これを第２の出口構造へ転送する。

Description

【発明の詳細な説明】 多段の２相タービン ［技術分野］ この出願は1995年１月26日出願の米国特許第08/378,733号明細書の部分継続出 願であり、これは1992年５月５日に出願した先願の米国特許第07/878,605号明細 書の部分継続出願であり、現在米国特許第5,385,446号明細書である。 本発明は２相タービン、特にガスと液体の入力混合物により駆動され、１以上 の膨張物のガスおよび液体相成分を同時に分離しながらシャフトパワーを発生し 、分離された液相成分の圧力を増加することができる改良された多段の単一なロ ータタービンに関する。 前述の多段特性を有する改良された２相タービンの必要性が存在する。このよ うなタービンが使用される改良されたプロセスの必要性が存在する。 ［発明の要約］ 本発明の主要な目的は、前述の必要性を満たすために使用される改良されたタ ービン構造とプロセスを提供することである。基本的に、改良された多段の２相 タービンは流体を受けるための１以上の段を有し、各段は入口と出口を有し、 ａ）２相ジェットを形成するためにガスおよび液体の混合物からなる流体を加 速するように各段への入口に存在するノズルと、 ｂ）２相ジェットを受け、それを各段でガス流および液体流へ分離するための 回転セパレータ構造と、 ｃ）回転出力シャフトを有し、液体流の運動エネルギをシャフトパワーへ変換 するための手段が存在するタービンと、 ｄ）分離された液体を少なくとも１つの段から除去し、これを次の段のノズル へ転送する手段と、 ｅ）分離された液体を最後の段から除去し、これを第１の出口構造へ伝送する 手段と、 ｆ）分離されたガスを各段から除去し、これを第２の出口構造へ伝送する手段 または選択的に、 ｇ）分離されたガスを各段から除去し、これを次の段のノズルへ転送する手段 とを具備している。 別の目的はこのようなタービンを提供することであり、少なくとも１つの段に ガス流の運動エネルギをシャフトパワーへ変換するための手段を含んでいる。ま た圧力としての分離された液体流の運動エネルギを回復する手段が少なくとも１ つの段で使用されてもよい。 別の目的は、ガス流の運動エネルギをシャフトパワーへ変換するため少なくと も１つの回転セパレータ構造に関連するタービンの軸流ブレードを提供すること である。 さらに別の目的は、段を分離する手段を設けることを含み、ここではノズルは この手段と一体の部分である。 さらに別の目的は、分離された液体流の２つの成分を少なくとも１つの段から 分離し、各液体成分を段から別々に除去する手段を設けることを含んでいる。こ れに関しては、拡散装置は少なくとも１つの段から２つの液体成分のうちの重い 方を除去し、または液体流受けるノズルは少なくとも１つの段から２つの液体の うちの重い方を除去するために使用されてもよい。付加的に、構造は分散された 液体成分を少なくとも１つの段の回転セパレータ構造中で連続相へ合成するため に設けられている。 改良されたタービンは地熱井戸から流れるスチームと塩水の混合物の圧力の１ 以上の適切な減圧を必要とするプロセスで、使用されてもよい。スチームを分離 する一方で参照されたタービンはパワーを発生し、それによって通常のスチーム タービンにおいてより低い圧力下で使用されることができる。分離された塩水圧 力はポンプなしで地中へ再注入されることができるように増加されることができ る。 タービンはまた結合された液体とガス流が、それぞれの連続する圧力レベルで 分離を行う圧力により幾らかの適切な減圧を必要とするプロセスで使用される。 １例は、高圧力井戸からのオイルとガスの生成である。２相の流体は幾つかの圧 力でフラッシュし、それぞれの圧力は先行する圧力よりも低い。各フラッシュで 、ガスは液体から分離され、それによって再度圧縮されることができる。分離し た 液体は実質上より低い圧力へフラッシュされ、再度分離されたガスを放出する。 タービンはまた原動機からの廃熱を利用可能なパワーに変換するため多数の２ 相フラッシュを必要とするプロセスで使用されることができる。これに関しては 、幾つかの圧力で蒸気を発生し、多数の圧力蒸気タービンを動作するため液体が 加熱され数回フラッシュされるならば、廃熱からパワーへのより実効的な変換が 可能である。 本発明のこれらおよび他の目的と利点および図示の実施形態の詳細は以下の説 明と添付図面からより十分に理解されるであろう。 ［図面の簡単な説明］ 図１は地熱の流体からパワーを発生するための２相タービンの使用を示してい るシステムのブロック図である。 図２は４段の圧力減圧による高い生産率のオイル／ガスプロセスを示したシス テムのブロック図である。 図３は熱伝導対温度に関する廃熱ｂｂサイクルのグラフである。 図４はスチームタービンと発電機を有する多段の２相タービンの結合を示した システムのブロック図である。 図５は多段の２相タービンを切り取った軸断面図である。 図６は多段の２相タービンの拡散装置およびノズル構造を切り取った断面図で ある。 図７は２つの分離した液体流成分の処理を特徴とする多段の２相タービンを切 り取った軸断面図である。 図７ａは水用の拡散装置を有するロータの詳細を示した断片図である。 図７ｂは水用の液体ノズルを有するロータの詳細を示した断片図である。 図８は分離した水がフィールドの別の部分に注入されるように、オイルおよび ガス井戸の穴に多段または単一段の２相タービンを設けた構造を切り取った部分 的な軸断面図である。 図９は分離した水が表面に転送されるように、オイルおよびガス井戸の穴に多 段または単一段の２相タービンを設けた構造を切り取った部分的な軸断面図であ る。 図１０は海底に設けられ、分離したガス、オイル、水流と、オイルおよびガス 井戸からパワーを発生する多段または単一段の２相タービンを示しているシステ ムのブロック図である。 図１１は海底に設けられ、分離したガス、オイル、水流をオイルおよびガス井 戸から発生し、高圧力ガスを発生するためガス圧縮装置を駆動する多段または単 一段の２相タービンを示しているシステムのブロック図である。 ［本発明および産業上の応用を実行するための方法］ 同時に液体からガスを分離し、分離された液体相の圧力を増加しながらガスお よび液体の混合物からパワーを発生するために単一ロータのタービンが開発され ている。このタービンはガスおよび液体の混合物の圧力による単一の減圧からパ ワーを発生する。 １例は図１で見られるように地熱井戸から流れるスチームおよび塩水の混合物 の圧力の減圧である。参照されるタービン10はスチームを分離しながらパワーを 発生するため発電機11を駆動し、それによってパワーは一般的なスチームタービ ンより低い圧力で利用されることができる。12におけるフラッシュタンク13への スチーム流と、14におけるスチームタービンへのスチーム流を参照する。15にお ける分離された塩水の圧力は、ポンプなしで16において地へ再度注入されること ができるように増加されることができる。地熱井戸は17に示されている。 結合された液体とガス流とを含む幾つかのプロセスはそれぞれ連続する圧力レ ベルで分離を行う幾らかの連続する圧力の減少を必要とする。図２で示されてい るように、１例は高圧力井戸からのオイルおよびガスの生成である。20における ２相流動は21〜24で示されている幾らかの圧力でフラッシュされ、それぞれの圧 力は先行する圧力よりも低い。各フラッシュで、ガスは液体から分離され、それ によって再圧縮されることができる。21ａ〜24ａにおけるガス放出が28で放出さ れる再圧縮段25乃至27に接続されていることを参照する。分離された液体は実質 上より低い圧力へフラッシュされ、放出されたガスは再度分離される（液体ライ ン30〜33を参照）。 多数の２相フラッシュを必要とする別のプロセスは原動機からの廃熱を有用な パワーへ変換することである。図３は排気流から蒸気流体への熱の伝導を示して いる（曲線Ａ）。蒸気流体の一定の温度範囲は、各点（例えばＴｒ）におけるエ ネルギ変換効率は、エネルギ変換が排気温度Ｔで発生するときに達成される効率 よりも非常に低いことを意味している。熱要素ｄＱをパワーへ変換するためのカ ルノー効率ηｃは図３の蒸気ボトミング（bottoming）サイクルでは次式のよう になる。 ηｃ＝１−Ｔ３／Ｔｒ 熱いガス温度Ｔで動作するサイクルのカルノー効率は次式で与えられる。 ηｃ＝１−Ｔ３／Ｔ 幾らかの圧力で蒸気を発生しそれによって多数の圧力蒸気タービンを動作するた めに液体が加熱され（曲線Ｂ）数回フラッシュされるならば、廃熱からパワーへ のより効率的な変換が可能である。 図４はこの原理で動作するパワーサイクルを示している。液体はダクト99の 1 02乃至 103の排気スチームからの熱により熱交換器119 で113 から104 へ流れる ことにより加熱される。液体は多段の２相タービン114（後に説明する）で105 で低圧力へフラッシュされる。タービンからの蒸気はスーパーヒータ120 を通っ て流れ、106 でより高温に加熱される。蒸気はその後蒸気タービン115 の入口へ 送られる。 多段の２相タービン内の圧力において分離された液体は107 で低圧力にフラッ シュされる。蒸気は圧力107 で分離され、蒸気タービン115 の導入ポート 115ａ へ送られる。分離された液体は多段の２相タービン内で108 でさらに低圧力へフ ラッシュされる。蒸気は圧力108 で分離され、蒸気タービンの別の導入ポート 1 15ｂへ送られる。 蒸気タービン115 内の混合された蒸気流は109 で出口圧力へ膨張される。蒸気 流はコンデンサ116 で凝縮され、ミキサ117 へポンプで送られる。 108 で分離された液体は意図的に加圧され、118 で伝送され、ミキサ117 へ流 れ、ここでこれは凝縮された蒸気と混合される。結果的な液体流は液体熱交換装 置119 へポンプで戻される。 ある応用では、液体熱交換器119 は加熱された液体と蒸気の混合物を104 で発 生するために使用され、この混合物は多段の２相タービン114 へ送られ、105 で 低圧力にフラッシュされる。 図４で示されているパワーサイクルで使用された多段の２相タービンが図５に 示されている。ガスおよび液体混合物またはフラッシュされる流体はポート234 を通ってノズル213 へ導入される。圧力はノズル中で減少されガスおよび液体混 合物を加速し、それによって201 における高速度の２相のジェットを形成する。 ジェットは、液体を液体層203 中へ分離する多段ロータ215 の回転セパレータ部 材214 へ衝突する。 接線方向のジェット速度が回転セパレータ部材214 の周方向速度よりも大きい ならば、液体の速度は部材との摩擦結合により減少され、パワーはロータへ転送 される。接線速度が小さいならば、液体速度は部材との摩擦結合により増加され 、パワーはロータから転送される。この機構は、ロータの１つの段の高速度ジェ ットからパワーを発生してロータの別の段の液体速度を増加するために使用され る方法を与え、ここではジェット速度は低くてもよい。 分離されたガスはガスブレード221 を通って第１の出口ポート202 へ流れる。 示されている軸方向のガスブレードはガスの運動エネルギをロータのパワーへ変 換する。 第１の回転セパレータからの分離された液体はスコップ216 へ流れ、パイプ20 4 と、第１と第２の段の間のダイヤフラム中の通路217 を通ってノズル205 に転 送される。圧力はノズル中で次の段の圧力へ低下される。高速度の２相ジェット 218 が形成され、これは第２の段のセパレータロータ219 に衝突する。分離され た液体は層220 を形成する。分離されたガスはガスブレード206 を通過して流れ 、パワーをロータへ転送し、実質上第２の段のポート207 を出る。 第２の回転セパレータからの分離された液体はスコップ222 へ流れ、パイプ20 8 により第２と第３の段の間のダイヤフラムの通路へ供給される。通路は液体を ノズル224 へ供給し、ここで液体は高速度ジェット209 を形成する第３の段の圧 力へフラッシュされる。２相ジェットは第３の段のセパレータロータ225 に衝突 する。液体は分離して層226 を形成する。分離されたガスはガスブレード210 を 通過して流れ、ロータへパワーを転送する。その後、ガスは第３の段のポート21 1 を通って放出される。 分離された液体はスコップ227 へ流れ、これは流入速度よりも低速度に液体速 度を減速するような外形にされ、圧力の増加を行う。液体はパイプ212 を通って 液体出口ポート218 へ誘導される。 回転構造215 、シャフト233 、セパレータモータ 214、 219、 225は共に固定 され、全ては同一速度で一体として回転する。シール 229、 230はガスが漏洩し ないように密封するために各端部に設けられている。シール 231、 232はガスが 高圧力の段から低い圧力の段へ漏洩しないように密封するため各ダイヤフラムに 設けられている。 スコップまたは拡散装置の詳細が図６に示されている。分離された液体層301 がスコップ302 に入る。スコップ構造303 はダイバージング範囲を特徴とし、こ の場合、液体速度は302 の流入値よりも低い値に減速される。 液体は通路304 に流入し、通路へ接続されているノズル305 へ流れる。圧力は ノズル中で減少され、液体をフラッシュさせ、306 で２相ジェットを形成する。 ２相ジェットは次の段の回転セパレータ表面307 に衝突し、液体層308 を形成す る。分離されたガスはガスブレード309 を通過して流れる。 図２で示されている複雑なオイルおよびガスのプロセスは図７で示されている 単一の多段２相タービンにより置換され、必要な装置を簡単にしその寸法を非常 に減少している。 オイル、ガス、水の高圧力の混合物は入口ポート（１）’を通って装置へ導入 される。混合物は通路（２）’を通って２相のノズル（３）’へ流れる。 圧力はノズル中で減少され、混合物を加速させ、オイル中の付加的な軽い成分 を蒸発させる。２相のジェット（４）’が形成される。ジェットは第１の段の回 転セパレータ表面（５）’の回転表面に衝突する。図５で示されているようにエ ネルギ転送が生じる。 液体はオイルおよび水の層を形成する。軽いオイルは表面上に層を形成し、通 路（８）’を通って支持ディスク（10）’の反対側へ流れる。オイルはオイル層 中に沈んでいるスコップ（９）’により集められる。 オイルよりも高い密度を有する水は回転セパレータ（11）’の外部部分（７） ’へ遠心分離される。合体構造（12）’はオイルから水の分離を行うために設け られている。遠心力によって、水は高圧力で液体ノズル（13）’を通って膨張し 、通路（14）’を通って環状体（15）’へ流れる。水はタービンから出口ポート （16）’を通って流れる。ノズル（13）’を出る水ジェットからの反作用力はパ ワーをロータへ伝達する。 分離された水を除去する別の方法が図７ａに示されている。拡散装置401 は全 体的に水層402 に水没されている。水は入口の寸法とスロットルバルブにより制 御される速度でチューブ403 から流れ出る。この方法は任意の段で使用されても よい。 図７を参照すると、分離されたガスがガスブレード（17）’を通って流れ、こ れは示されているように放射状の流入または軸方向の流れであり、出口ポート（ 18）’を通ってタービンを出る。ガスの運動エネルギと圧力はガスブレードによ りロータのパワーに変換される。 第１の段からの分離されたオイルは拡散装置（９）’から通路（19）’へ流れ 、これは２相のノズル（20）’へ流れを伝播する。流れはノズルで第２の段の圧 力にフラッシュされ、オイルの付加的な軽い成分を蒸発させ、２相ジェット（21 ）’を形成させる。ジェットはオイルの層を形成する第２の回転セパレータ構造 （23）’の表面（22）’に衝突する。オイルは通路（24）’を通って支持ディス ク（25）’の反対側へ流れる。オイルはオイル層中に沈んだ拡散装置（26）’の 入口へ入る。オイルは通路（27）’へ流れ、これはノズル（28）’へ与えられる 。 依然としてオイルに混じっている水は、第２の段の回転セパレータの外部部分 （30）’で遠心分離される。高圧力の水は液体ノズル（31）’を通って膨張され 、通路（32）’を通って渦形室（33）’へ流れる。分離された水は続いて第２の 段の水出口ポート（34）’を経てタービンを通って流れる。分離されたガスはタ ービンから第２の段のガス出口ポート（35）’を通って流れる。 第２の段からのオイルは第３の段のノズル（28）’中で第３の段の圧力へ膨張 される。オイルの残りの軽い成分はフラッシュし、２相ジェット（29）’を形成 する。 ジェットはオイルの層を形成する第３の回転セパレータ構造（37）’の表面（ 36）’に衝突する。オイルは通路（39）’を通って支持ディスク（38）’の反 対側へ流れる。オイルはオイル層中に沈んだ拡散装置（40）’の入口に入る。オ イルは拡散装置の構造（41）’の入口速度を減速することにより加圧される。加 圧されたオイルはオイル出口ポート（42）’を通ってタービンを出る。 オイルに依然として混じっている水は第３の段の回転セパレータの外部部分（ 43）’で遠心分離される。高圧力の水は液体ノズル（44）’を通って膨張され、 通路（45）’を通って渦形室（46）’へ流れる。分離された水は実質上第２の段 の水出口ポート（47）’を経てタービンを通過して流れる。分離されたガスはタ ービンから第３の段のガス出口ポート（54）’を通過して流れる。 オイル、ガス、水の多段の２相タービンはガスが容器から漏洩することを防止 するために各シャフト（55）’の端部にシール（48）’と（49）’を有する。装 置は高圧力段から低圧力段へのガス漏洩を減少するため段間のダイヤフラム（52 ）’と（53）’にシール（50）’と（51）’を有する。 ２相ノズルジェット（４）’、（21）’、（29）’の接線速度がセパレータ表 面（６）’、（22）’、（36）’、の周辺速度よりも大きい段に対しては液体に より、および少なくとも第１の段の分離されたガスエネルギからパワーがロータ に転送される。任意の段の接線速度がセパレータ表面の周速度よりも少ないなら ば、パワーはロータから液体へ転送される。 誘導型発電機はシャフト（55）’へ接続されることができる（発電機80を参照 ）。ステータからロータへの実質上のパワー転送が行われるならば、パワーは81 で発生される。パワー転送が行われないならば、発電機は82でパワー入力を必要 とし、所望の周速度を維持するためモータとして動作する。パワー入力制御は83 で示されている。 図８ではロータリセパレータタービン503 がガスまたはオイル井戸517 の開口 に設けられている。501 におけるガスとオイルおよび／または水からなる２相の 流体は入口ポート502 を通ってロータリセパレータタービンへ流れる。図５と図 ７で示されているように、流体は膨張され、１以上の段で分離される。 ２段装置の分離された水およびその他の液体509 と510 は流入する流体501 の 圧力よりも高い圧力でパイプ511 、512 を通って放出される。分離された水およ び液体は層518 の別の部分にパイプで送られ、流入する流体501 の圧力よりも高 い圧力519 で放出される。２つの層はシール520 により分離される。514 、515 における分離されたオイルは幾らかでもあれば513 、515 で表面へパイプで送ら れる。505 、506 の分離されたガスは507 で表面へパイプで送られる。発生され るパワーはケーブル516 を通って表面へ送られてもよい。２相流体501 の圧力は シール504 により井戸521 の低圧力領域から隔離されることができる。 図９に示されている別の変形では、505'と509'の分離された水はロータリセパ レータタービンを出て、510'と511'で表面または別の位置へパイプで送られ、廃 棄される。 図１０では、多段の２相タービン604 は支持体619 上の保護容器620 内で海底 601 に設けられる。ガスとオイルおよび／または水および／または砂603 の混合 物は井戸のヘッド602 からロータリセパレータタービン604 へ流れる。図７で示 されるように、流体は１以上の段で膨張される。（３段の）分離されたガス605 、607 、609 は多段の２相タービンを離れ、606 、608 、610 で放出点またはコ ンプレッサへパイプで送られる。621 の分離されたオイルは622 で伝送点へパイ プで送られる。 611 、613 、615 における分離された水および／または固体は廃棄されるため に612 、614 、616 でパイプで送られる。多段の２相タービン装置は発電機617 を駆動する。パワーはケーブル618 によって表面または保護容器620 内のその他 の素子またはパワーを必要とするところへ転送される。 図１０と類似している図１１では、多段の２相タービンは発電機の代わりにガ スコンプレッサ623 を駆動する。ガス流は各圧力低下により内部で膨張される。 609 で最後の段を出るガスは外部または内部通路610 を通ってガスコンプレッサ 623 へ流れる。コンプレッサは圧力を増加させ、高圧力の出口ガス624 はパイプ 625 を通って放出点へ流れる。 サブ表面井戸の多成分流体混合物を処理しロータリセパレータを使用する本発 明の形態である図８により考察される動作の通常方法は、 ａ）混合物を受けるため、ある深さの井戸中にセパレータを配置し、 ｂ）少なくとも１つの混合物成分を分離し加圧するためセパレータを動作し、 ｃ）井戸の加圧され分離された成分をセパレータから離れるように流すステッ プを含んでいる。 １つの成分は典型的に以下のもののうちの１つからなる。 ｉ）ガス、 ii）液体、 iii）水、 iv）炭化水素ガス、 ｖ）炭化水素の液体 配置ステップにおいては示されているように動作する深さまで井戸中でセパレ ータ503 を下降させ、パイプストリングはセパレータとの動作に関連して下降さ れ、分離された成分をパイプストリングで上方向に流す。このようなストリング は515 、505 、506 、507 、513 で示されている１以上のストリングを含んでい る。このようなストリングの上限は降下手段の１形態を構成するものと考慮され てよい。 この方法はまた、成分を井戸が位置される構成部分へ圧力下で流すことを含む ように流動ステップも考慮している。 先に参照したように、前述の方法で使用可能なロータリセパレータは流体を加 速するノズル手段を含んでおり、それによって２相ジェットを形成し、動作ステ ップは２相ジェットにより発生される少なくとも１つの相を回復することを含ん でいる。 また動作ステップはジェットにより発生された別の相を遠心分離するように加 圧することを含んでもよい。503 のロータリ構造は501 の入口流体の圧力により 便宜的に駆動されるものと考慮されてよい。 先に参照した米国特許明細書は本明細書において文献とされる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）入口および出口をそれぞれ有する流体を受ける１以上の段を具備した多段 の２相タービンにおいて、 ａ）２相ジェットを形成するためガスおよび流体の 混合物からなる前記流体を加速するように各段への入口にあるノズルと、 ｂ）２相ジェットを受け、これを各段でガス流と液体流へ分離するための回転 セパレータ構造と、 ｃ）回転する出力シャフトを有し、液体流の運動エネルギをシャフトパワーへ 変換する手段を有するタービンと、 ｄ）分離された液体を少なくとも１つの段から除去し、これを次の段のノズル へ転送する手段と、 ｅ）分離された液体を最後の段から除去し、これを第１の出口構造へ転送する 手段と、 ｆ）分離された液体を少なくとも１つの段から除去し、これを第２の出口構造 へ転送する手段とを具備している組合わせ。 （２）少なくとも１つの段に、ガス流の運動エネルギをシャフトパワーへ変換す るための手段を含んでいる請求項１記載の組み合わせ。 （３）少なくとも１つの段に、分離された液体流の運動エネルギを圧力として再 生するための手段を含んでいる請求項１記載の組み合わせ。 （４）ガス流の運動エネルギをシャフトパワーへ変換するために少なくとも１つ の回転セパレータ構造に関連するタービンの軸流ブレードを含んでいる請求項１ 記載の組み合わせ。 （５）前記段を分離する手段を含み、ノズルは前記手段と一体部分である請求項 １記載の組み合わせ。 （６）分離された液体流の２つの成分を少なくとも１つの段から分離し、それぞ れの前記液体成分を段から別々に除去するための手段を含んでいる請求項１記載 の組み合わせ。 （７）サブ表面レベルで前記タービンを支持する手段を含んでいる請求項１記載 の組み合わせ。 （８）分離されたガスを少なくとも１つの段から除去し、これを次の段のノズル へ転送する手段を含んでいる請求項１記載の組み合わせ。 （９）２つの液体成分のうちの重い方を少なくとも１つの段から除去するように 位置されている拡散装置を含んでいる請求項６記載の組み合わせ。 （１０）２つの液体成分のうちの重い方を少なくとも１つの段から除去するため 液体流を受けるノズルを含んでいる請求項６記載の組み合わせ。 （１１）分散した液体成分を少なくとも１つの段の回転セパレータ構造の連続的 相へ合体するための構造を含んでいる請求項６記載の組み合わせ。 （１２）ａ）液体および／または液体と蒸気の混合物からなる流体へ補助的な熱 いガス流から熱を転送し、入口を有する熱交換装置と、 ｂ）少なくとも１つの前記段のノズルへ前記流体を誘導する手段と、 ｃ）分離されたガス流を入口ポートを有する蒸気タービンへ異なった圧力で誘 導する手段と、 ｄ）コンデンサと、 ｅ）蒸気タービンを出る蒸気を圧縮物を発生する前記コンデンサへ誘導する手 段と、 ｆ）ポンプと、 ｇ）コンデンサからの前記圧縮物を、加圧された流体を発生するように動作す る前記ポンプへ誘導する手段と、 ｈ）ミキサ手段と、 ｉ）ポンプからの加圧された流体を前記ミキサ手段へ誘導する手段と、 ｊ）前記分離された液体流を、混合された液体流を発生するように動作する前 記ミキサへ誘導する手段と、 ｋ）混合された液体流を熱交換装置の前記入口へ誘導する手段とを含んでいる 請求項２記載の組み合わせ。 （１３）タービンがガスまたは石油井戸内に設けられている請求項２記載の組み 合わせ。 （１４）分離された水が内部で加圧され、発生ゾーンと異なるサブ表面構造の一 部に注入される請求項１３記載の組み合わせ。 （１５）タービンが海洋または海の海面下に設けられている請求項２記載の組み 合わせ。 （１６）多段の２相タービンがガスコンプレッサを駆動し、このガスコンプレッ サは分離されたガスの圧力を増加するために使用される請求項１５記載の組み合 わせ。 （１７）タービンは地熱ウェルからの流れを受ける請求項２記載の組み合わせ。 （１８）ガス、オイル、水の混合物を受け、これを別々の流れに分離する装置に おいて、 ａ）前記装置は第１、第２の分離段を有し、 ｂ）第１の段は、ガス、オイル、水を別々の流れに分離する２相ノズル手段と 、分離されたガスおよび水流を装置から除去する手段とを有し、 ｃ）第２の段は、第１の段からの水含有物を有する分離されたオイル流を受け 、前記水含有物をオイルから分離し、分離されたオイルを第２のオイル流に導く ための２相ノズル手段を含んでおり、 ｄ）さらに前記段は、ガス、オイル、水流のエネルギをロータリ手段の運動エ ネルギへ変換するための関連手段を具備している組み合わせ。 （１９）ｅ）前記装置は第３の分離段を有し、 ｆ）前記第３の段は残留する水含有物を有する分離された第２のオイル流を第 ２の段から受け、前記残留する水含有物をオイルから分離し、分離されたオイル を第３のオイル流中で回復するための２相ノズル手段を含んだ手段を具備してい る請求項１８記載の組み合わせ。 （２０）ａ）前記混合物を受ける深さの井戸に前記セパレータを配置し、 ｂ）前記混合物の少なくとも１つの成分を分離し加圧するために前記セパレー タを動作し、 ｃ）井戸の長手方向に前記加圧され分離された成分をセパレータから離れるよ うに流すステップを含んでいるサブ表面井戸中で多成分の液体混合物を処理しロ ータリセパレータを使用する方法。 （２１）前記１つの成分が、 ｉ）ガスと、 ii）液体と、 iii）水と、 iv）炭化水素ガスと、 ｖ）炭化水素の液体のうちの１つからなる請求項２０記載の方法。 （２２）前記配置が井戸中の前記セパレータを前記深さへ下降させることを含ん でいる請求項２０記載の方法。 （２３）前記セパレータと関連して動作し、井戸のパイプストリングを下降させ 、前記分離された成分を前記パイプストリングで上方向に流すことを含んでいる 請求項２２記載の方法。 （２４）前記流動ステップが前記成分を井戸が位置する構造中へ圧力下で流すこ とを含んでいる請求項２０記載の方法。 （２５）前記流体を加速し、それによって２相ジェットを形成するためのノズル 手段を含んでおり、前記動作ステップは前記２相ジェットにより発生される少な くとも１つの相の回復を含んでいる請求項２０記載の方法。 （２６）前記動作ステップが前記ジェットにより発生される別の位相を遠心分離 して加圧することを含んでいる請求項２５記載の方法。 （２７）前記流体混合物を前記セパレータへ流し、井戸の前記深さで前記セパレ ータを回転可能に駆動するためにその圧力を利用する請求項２０記載の方法。