KR101950170B1 - 기름／물 분리기로부터의 에멀션 추출 및 동일한 분리기로부터의 물 희석에 의한 프로세싱 - Google Patents
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Abstract
기름/물 분리기로부터의 에멀션(emulsion) 추출 및 프로세싱 방법과 시스템이 개시되고, 상기 방법은 에멀션 파라미터(에멀션 계층 레벨)를 검출하는 단계(104), 에멀션 스트림을 분리기 밖으로 이동시키는 단계(110), 희석된 에멀션(114)을 생성하기 위해 에멀션 스트림을 분리기를 빠져나가는 물 스트림(106)과 조합하는 단계, 에멀션 파라미터에 적어도 부분적으로 기초하여 희석된 에멀션의 희석을 동적으로 조정하는 단계 및 희석된 에멀션을 실질적으로 물을 포함하는 언더플로우(underflow) 스트림(118, 124) 및 실질적으로 기름을 포함하는 리젝트(reject) 스트림(116, 122)으로 분리하는 단계(108, 120)를 포함한다.
Description
본 출원은, 그 전체가 본 명세서에 참조로써 통합되는 2014년 8월 25일에 출원된 그 명칭이 기름/물 분리기로부터의 에멀션 추출 및 프로세싱(EMULSION EXTRACTION AND PROCESSING FROM AN OIL/WATER SEPARATOR)인 미국 특허 출원 번호 제 62/041,509 호, 및 2015년 6월 4일에 출원된 그 명칭이 기름/물 분리기로부터의 에멀션 추출 및 프로세싱인 미국 특허 출원 번호 제 62/171,122 호 둘 모두의 우선권 이득을 주장한다.
기름 및 가스 매장량에 대한 요구가 꾸준한 인구 증가 및 새로운 시장의 산업화로 인해 지난 수 십년에 걸쳐 증가했다. 동시에, 종래 유전(field)들은 유층압이 감소하고/하거나 물 생산이 증가함에 따라 노후되고 있고(maturing) 기름 및 가스 생산의 감소를 경험하고 있다. 기름 및 가스 산업에 영향을 주는 이들 경제 인자들은 탐사, 드릴링(drilling), 및 생산 기술들에서의 최근 개발들 및 발전들을 야기했는데, 이는 회사들이 노후 유전들로부터 생산을 증가시키거나 새로운 기회들을 온라인으로 야기하려고 노력하기 때문이다. 기름 및 가스 생산자들 및 판매 회사들과 유사한 것으로부터 증가된 관심을 확인한 하나의 기술 영역은 해저 프로세싱이다.
해저 프로세싱은 기름 및 가스 산업에서 새로운 개념이 아니지만; 최근의 경제 인자들은, 그 범위가 단순한 단상(single-phase) 또는 다상의 부스팅(boosting) 및 해저 분리와 부스팅으로부터 미래의 가스 압축 프로젝트들까지인 훨씬 더 많은 적용들을 야기했다. 판매 회사들은 해저 프로세싱의 고유한 도전들을 충족할 수 있는 기술들을 확립하려고 시도하고 있고, 생산자들은 이들 새로운 기술들을 개발하고, 그들의 자격을 얻으며, 그들을 적용함으로써 경쟁에서 앞서 나가려고 노력하고 있다.
해저 프로세싱은 2상, 가스-액체 분리 및 3상, 가스-기름-물 분리로 분리될 수 있는 해저 분리를 포함할 수 있다. 대체로, 해저 2상 분리는 다음의 이득들을 제공한다: 더 높은 생산율들(가속 수입)을 야기하는 우물에 영향을 주는 감소된 배압 및 복구가능한 매장량(총 수입); 필드와 호스트(host) 설비 사이의 긴 스텝 아웃 거리들을 극복하는 능력(호스트 설비에 도달하기 위해 요구된 보다 소수의 스테이션들); 감소된 톱사이드 인프라스트럭쳐(topsides infrastructure); 가스-액체 슬러그(slug)들이 다운스트림 장비(예로서, 펌프들 및/또는 습성 가스 압축기)의 성능에 영향을 미치지 않도록 비정상 흐름 조건들을 흡수하는 능력; 완전한 우물 스트림의 다상 부스팅보다 낮은 에너지 요구조건들(장비를 회전시키는 더 높은 효율성); 및 가스 및 생산된 수상(water phase)들의 대용량(bulk) 분리를 통한 특정 흐름 보증 문제점들의 완화(2개의 라인들이 호스트 설비로 다시 설치된다고 가정함). 해저 3상, 가스-기름-물 분리는 생산된 수상의 대용량 제거와 관련된 다음의 이득들을 산출할 수 있다: 기존의 톱사이드 물 취급/처리 설비들을 디보틀넥(debottleneck)하는 능력; 생산된 물을 전용 추출정(disposal well)으로 또는 압력 유지를 위해 저장소로 다시 주입하는 능력(플랫폼 및/또는 지상 기반 물 주입보다 낮은 에너지 요구조건들); 무수(non-revenue) 스트림(예로서, 생산된 물)의 제거로 인한 호스트 설비에 대한 더 작은 생산 라인을 다시 이용하는 능력; 및 기름 및 생산된 물 스트림들의 대용량 분리를 통한 특정 흐름 보증 문제점들의 완화. 이들 이득들은 기술적 장점을 확립하고 미래의 해저 분리 애플리케이션들을 위해 파트너 또는 선택 상태를 얻기 위해 다상 분리 시스템을 개발하는 것을 바람직하게 할 수 있다. 이 본성의 발전은 생산이 현재 가능하지 않은 북극, 심해, 또는 다른 먼 곳의 유전 및 가스전의 생산을 가능하게 할 수 있다. 해저 분리는 예를 들면, 생산 스트림들로부터 대용량 물을 제거하고, 더 긴 거리의 타이백(tieback) 애플리케이션들에 대한 흐름 보증 우려들을 완화함으로써 이들 경우들에서, 이네이블러(enabler)의 역할을 할 수 있다.
해저 3상 분리로 인한 하나의 도전은 안정적인 기름/물 에멀션 계층들의 형성이다. 테스팅은 안정적인 기름/물 에멀션 계층들이 해저 분리기로부터의 기름 및 물 유출구들의 품질에 상당히 영향을 미칠 수 있음을 보여주었다. (안정적인 에멀션들을 형성하도록 공지된) 중유의 분리가 바람직하면, 기름/물 분리는 더 긴 잔류 시간들 및 더 낮은 유체 속도들을 요구할 수 있다. 그러나, 이 접근법은 크기, 무게, 및 제작 제한들로 인해 근해 및 해저 애플리케이션들에 대해 경제적이지 않을 수 있다. 약 3 내지 5 분보다 큰 기름 잔류 시간들을 갖는 심해의, 기름-물 분리기를 설계하는 것은 도전적일 수 있다. 유사한 육지의 분리기들은 약 10 내지 15 분의 잔류 시간을 요구할 수 있다. 따라서, 해저 분리 시스템의 처리량을 감소시키는 것은 중유 애플리케이션들을 위해 요구될 수 있고, 이는 기름/물 분리 프로세스를 보틀넥할 수 있다. 유사하게, 기회들이 안정적인 기름/물 에멀션들의 형성을 겪는 육지의 그리고 톱사이드 분리기들에 관해 존재한다. 종래의 애플리케이션들에서, 항유화제(demulsifier)들과 같은 생산 화학제 및/또는 열은 계면 장력을 변화시키고 기름/물 에멀션을 안정화해제하기 위해 적용될 수 있다. 해저 애플리케이션들에서, 열은 비용 효과적인 옵션이 아닐 수 있거나, 일부 경우들에서, 심지어 기술적으로 실행불가능할 수 있다. 결과적으로, 생산 화학제를 갖는 도우징(dosing)이 습관적으로 바람직하다. 그러나, 도우징은 해저 설치와 연관된 자본 및 운영비들에 중요한 영향을 미칠 수 있다.
해저 분리 시스템을 개발하고 적용하는 비용은 상당할 수 있고 시스템이 비용을 오프셋(offset)하기 위해 충분한 생산 증가들을 제공할 수 없으면 경제적이지 않게 될 수 있다. 결과적으로, 해저 프로세싱 시스템들의 설계는 압력으로 인한 선박 크기 제약들 하에서 실제로 성취가능한 것과 프로젝트를 경제적이 되도록 하기 위해 요구되는 생산율 사이의 균형을 포함할 수 있다. 종종 이러한 시스템의 보틀넥인 기름-물 분리의 전체적 성능을 증진시키는 것을 목표로 한 임의의 기술적 발전은 미래의 프로젝트의 결정적인 경제적 인자가 될 수 있다. 이 이유로 인해, 해저 분리기로부터의 안정적인 기름/물 에멀션 계층의 추출 및 프로세싱은 이로운 것으로 판명날 수 있다.
생산된 물 스트림의 주입특성은 또한, 기름-물 분리를 이용하는 해저 분리 설치들의 성공적인 동작, 따라서 자본환경(economics)에 영향을 미칠 수 있다. 따라서, 물 스트림의 주입특성에 중요한 영향을 미칠 수 있는 기름 오염의 제거가 중요할 수 있다. 주입 저장소와의 미래의 문제들을 회피하기 위해 생산된 물 품질의 모니터링 및/또는 빈번한 샘플링을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 이들 양태들은 특히, 압력 유지를 위해 생산 저장소로 다시 주입할 때 중요할 수 있는데, 이는 천공된 존에서 플러깅 및/또는 투과성 문제들이 생산된 물의 주입 능력 부족을 야기하고/하거나 다른 생산 문제들을 야기할 수 있기 때문이다.
하나의 실시예는 기름/물 분리기로부터의 에멀션 추출 및 프로세싱 방법을 포함하고, 상기 방법은 에멀션 파라미터를 검출하는 단계, 에멀션 스트림을 분리기 밖으로 이동시키는 단계, 희석된 에멀션을 생성하기 위해 에멀션 스트림을 분리기를 빠져나가는 물 스트림과 조합하는 단계, 에멀션 파라미터에 적어도 부분적으로 기초하여 희석된 에멀션의 희석을 동적으로 조정하는 단계 및 희석된 에멀션을 실질적으로 물을 포함하는 언더플로우(underflow) 스트림 및 실질적으로 기름을 포함하는 리젝트(reject) 스트림으로 분리하는 단계를 포함한다.
또 다른 실시예는 기름/물 분리기로부터의 에멀션 추출 및 프로세싱을 위한 시스템을 포함하고, 상기 시스템은 물 유출구, 기름 유출구, 및 에멀션 유출구를 가지는 기름/물 분리기, 기름/물 분리기, 에멀션 유출구, 또는 에멀션 유출구의 다운스트림의 구성요소에 동작가능하게 결합된 검출 기기, 물 유출구 및 에멀션 유출구에 결합된 믹싱 레그(mixing leg), 물 유출구, 에멀션 유출구, 또는 둘 모두를 위한 파이핑(piping)에 동작가능하게 결합된 적어도 하나의 제어 밸브, 및 믹싱 레그에 결합되고 기름 리젝트 유출구 및 물 언더플로우 유출구를 가지는 분리 디바이스를 포함한다.
또 다른 실시예는 해저 기름/물 분리기로부터의 에멀션 추출 및 프로세싱 방법을 포함하고, 해저 분리기에서 에멀션 레벨을 검출하거나, 해저 분리기를 떠나는 에멀션 스트림의 조성을 검출하거나, 해저 분리기의 다운스트림의 에멀션 스트림의 조성을 검출하는 단계, 에멀션 스트림을 준비 볼륨(volume)으로 이동시키는 단계, 준비된 에멀션 스트림을 생성하는 단계, 희석된 에멀션을 생성하기 위해 준비된 에멀션 흐름을 물 스트림과 조합하는 단계, 상대적으로 더 많거나 더 적은 물 스트림을 에멀션 스트림에 부가함으로써(또는 그 역도 마찬가지임) 희석된 에멀션의 희석을 동적으로 조정하는 단계로서, 희석은 해저 분리기에서의 에멀션 레벨 또는 에멀션 스트림의 조성에 적어도 부분적으로 기초하여 제어되는, 상기 희석된 에멀션의 희석을 동적으로 조정하는 단계, 및 희석된 에멀션을 실질적으로 물을 포함하는 물 언더플로우 스트림 및 실질적으로 기름을 포함하는 리젝트 스트림으로 분리하는 단계를 포함한다.
본 기술들의 장점들은 다음의 상세한 설명 및 첨부된 도면들을 참조함으로써 더 양호하게 이해된다.
도 1은 기름/물 분리기로부터의 에멀션 추출 및 프로세싱을 위한 시스템의 일 실시예의 개략도.
도 2는 기름/물 분리기로부터의 에멀션 추출 및 프로세싱을 위한 시스템의 또 다른 실시예의 개략도.
도 3은 기름/물 분리기로부터의 에멀션 추출 및 프로세싱을 위한 시스템의 또 다른 실시예의 개략도.
도 4는 기름/물 분리기로부터의 에멀션 추출 및 프로세싱을 위한 시스템의 또 다른 실시예의 개략도.
도 5는 기름/물 분리기로부터의 에멀션 추출 및 프로세싱의 과정에 대한 블록도.
도 6은 기름/물 분리기로부터의 에멀션 추출 및 프로세싱의 과정에 대한 블록도.
도 2는 기름/물 분리기로부터의 에멀션 추출 및 프로세싱을 위한 시스템의 또 다른 실시예의 개략도.
도 3은 기름/물 분리기로부터의 에멀션 추출 및 프로세싱을 위한 시스템의 또 다른 실시예의 개략도.
도 4는 기름/물 분리기로부터의 에멀션 추출 및 프로세싱을 위한 시스템의 또 다른 실시예의 개략도.
도 5는 기름/물 분리기로부터의 에멀션 추출 및 프로세싱의 과정에 대한 블록도.
도 6은 기름/물 분리기로부터의 에멀션 추출 및 프로세싱의 과정에 대한 블록도.
다음의 상세한 설명 섹션에서, 본 기술들의 특정 실시예들이 설명된다. 그러나, 다음의 설명이 본 기술들의 특정한 실시예 또는 특정한 이용에 구체적인 경우에, 이것은 단지 예시적인 목적들을 위한 것으로 의도되고 단순하게, 예시적인 실시예들의 설명을 제공한다. 그에 따라, 기술들은 본 명세서에서 설명된 특정 실시예들로 제한되지 않지만, 오히려 첨부된 청구항들의 진실한 사상 및 범위 내에 있는 모든 대안들, 수정들, 및 등가물들을 포함한다.
본 개시는 에멀션 추출 및 프로세싱을 수행하기 위한 기술들을 포함한다. 본 명세서에 설명된 기술들은 특히, 해저 프로세싱 애플리케이션들을 위해 적합할 수 있고, 여기서 고 신뢰성의, 비교적 단순하고/하거나 소형 시스템들이 특히 바람직할 수 있다. 이 개시의 기술들을 이용하여, 에멀션으로부터의 탄화수소의 초기 분리 및 프로세싱은 다양한 환경들 예로서, 해저 분리에서 적합하게 수행될 수 있다. 개시된 기술들은 동일한 분리기로부터 인출된 에멀션의 불안정화 및 분리에 도움을 주기 위해 기름/물 분리기로부터의 분리된 물을 활용하는 것을 포함한다. 제어 밸브는 하나 이상의 변수들 예로서, 에멀션의 희석비를 제어하기 위해 활용될 수 있다. 개시된 기술들이 분리를 위해 비교적 고 하이드로사이클론(hydrocyclone)들을 이용하는 것을 포함할 때, 개시된 기술들은 분리를 위해 더 짧은 체류 시간들을 가능하게 하고/하거나 기름/물 분리 프로세스에서의 보틀넥들을 감소시킬 수 있다. 개시된 기술들의 이용은 분리기 내에서 발생하는 완전한 분리에의 의존성을 감소시킬 수 있고, 그에 의해 해저 분리 시스템의 처리량을 증가시킨다. 개시된 기술들의 이용은 특히, 해저 이용을 위해 적합할 수 있고, 여기서 이동 구성요소들의 고 신뢰성 및 낮은 수는 효과성에 중요할 수 있다. 게다가, 개시된 기술들을 이용하는 해저 분리는 예를 들면, 보내진 생산 스트림들로부터 대용량 물을 제거하고 더 긴 거리의 타이백 애플리케이션들에 대한 흐름 보증 우려들을 완화함으로써 이들 경우들에서, 이네이블러의 역할을 할 수 있다.
처음에, 참조의 용이성을 위해, 본 명세서에서 이용된 특정 용어 및 이 맥락에서 이용된 바와 같은 그들이 의미들이 제시된다. 본 명세서에서 이용된 용어가 본 명세서에서 정의되지 않는 정도까지, 가장 광범위한 정의가, 적어도 하나의 인쇄된 공보 또는 발행된 특허에 반영된 바와 같은 그 용어를 제공한 적절한 분야의 사람들에게 제공되어야 한다. 게다가, 본 기술들은 본 명세서에서 보여진 용어들의 이용에 의해 제한되지 않는데, 이는 모든 등가물들, 동의어들, 새로운 개발들, 및 동일하거나 유사한 목적에 도움이 되는(serving) 용어들 및 기술들이 본 청구항들의 범위 내에 있는 것으로 고려되기 때문이다.
본 명세서에서 이용된 바와 같이, 용어("에멀션")는 2개의 혼합되지 않는 액체들의 혼합물을 언급하고, 여기서 제 1 액체의 액적(droplet)들은 그것이 용해하지 않는 제 2 액체에서 확산된다. 입자들 또는 액적들은 마이크론 크기일 수 있거나, 더 작을 수 있다. 확산된 액체는 확산된 위상을 형성하기 위한 것이라고 하는 반면에, 다른 액체는 지속 위상을 형성하기 위한 것이라고 한다.
본 명세서에서 이용된 바와 같이, 어구("에멀션 안정성")는 에멀션이 그것의 내부 위상을 예를 들면, 다공성 매체들을 통해 에멀션을 이동시키거나, 에멀션을 에이징(aging)하거나, 에멀션을 가열하거나, 상이한 염분 또는 pH의 유체로 또는 표면 활성 화학약품으로 에멀션을 접촉함으로써 에멀션이 스트레스 받을 때(stressed), 균일하게 분포된 액적들로서 유지하는 정도를 언급한다.
본 명세서에서 이용된 바와 같이, 용어("하이드로사이클론")는 상이한 밀도들 및/또는 원심력에 의한 특정 중력들의 재료들의 분리를 야기하는 사이클론을 언급한다. 예를 들면, "대용량 탈유 하이드로사이클론"은 고 수중유(oil-in-water) 농도 스트림을 분리하고 리젝트 스트림에서 대부분의 기름 콘텐트들을 회수하기 위해 원심력을 이용하는 사이클론을 언급한다. "폴리싱(polishing) 하이드로사이클론"은 저 수중유 농도 스트림 예로서, 리젝트 스트림에서, 대용량 탈유 하이드로사이클론들의 언더플로우(급수 출구)로부터 작은 기름 액적들을 회수하기 위해 원심력을 이용하는 사이클론을 언급한다.
본 명세서에서 이용된 바와 같이, 용어들("실질적인" 또는 "실질적으로")은 의도된 효과를 제공하거나 언급된 특성들을 표현하기 위해 충분한 재료의 상대적인 양 또는 특성을 언급한다. 일부 경우들에서 허용가능한 편차의 정확한 정도는 특정 맥락에 의존할 수 있지만, 심지어 임의의 편차를 고려하여, 명시되는 것을 주로 그러나 완전하게 않게 표현될 것이다. 예를 들면, 용어들("실질적인" 또는 "실질적으로")의 이용은 다르게 언급되지 않으면, 숫자가 명시되는 경우 후속 숫자의 ±10%를 의미한다. 수치상 측정들이 취해지지 않는 맥락들에서, 용어들("실질적인" 또는 "실질적으로")의 이용은 일반적으로, 동일하거나 일정하지만 정의된 속성, 데피니션(definition), 조성, 등으로부터의 변동들을 허용하거나 그들을 갖는 것을 의미한다. 예를 들면, 점성, 녹는점, 조성, 등과 같은, 본 명세서들에서 설명된 측정된 속성의 일부 작은 측정가능하거나 측정가능하지 않은 변동들 및/또는 변형들은 휴면 에러(human error) 또는 방법론 정확성으로 인해 의도적이지 않게 통합될 수 있다. 다른 변동들 및/또는 변형들은 산업 공정, 환경 편차들, 등의 내재하는 변형들로부터 발생할 수 있다. 이러한 변동들을 포함할지라도, 당업자들은 그럼에도 불구하고 보고된 바와 같이 속성, 데피니션, 조성, 등을 실질적으로 지니는 속성, 데피니션, 조성, 등을 이해할 것이다.
본 명세서에서 이용된 바와 같이, 어구("역으로(vice versa)")는 무엇인가가 언급된 방식으로부터의 역 순서를 의미한다.
설명의 단순성의 목적들을 위해, 도시된 방법론들이 일련의 블록들을 보여주고 설명할지라도, 방법론들은 블록들의 순서에 의해 제한되지 않는데, 이는 일부 블록들이 도시되고 설명된 것과 상이한 순서들로 및/또는 상기 도시되고 설명된 것으로부터의 다른 블록들과 동시에 발생할 수 있기 때문이다. 게다가, 모든 도시된 블록들 미만은 일 예시적인 방법론을 구현하기 위해 요구될 수 있고, 특정 블록들은 다수의 구성요소들로 조합되거나 분리될 수 있다. 또한, 부가적이고/이거나 대안적인 방법론들은 부가의, 도시되지 않은 블록들을 이용할 수 있다. 도면들이 다양한 순차적으로 발생하는 동작들을 도시할지라도, 다양한 동작들은 함께, 동시에, 및/또는 실질적으로 상이한 시점들에서 발생할 수 있다.
도 1은 기름/물 분리기(102) 예로서, 해저 기름/물 분리기로부터의 에멀션 추출 및 프로세싱을 위한 시스템(100)의 일 실시예의 개략도이고, 상기 기름/물 분리기는 검출기(104) 예로서, 그 위에 위치되거나 배치된 레벨 검출기를 갖는다. 다양한 검출기들 및/또는 검출기 장착 장소(location)들이 용이하게 이용가능하고 본 개시의 범위 내에서 선택적으로 선택될 수 있음이 이해될 것이다. 예를 들면, 수중유(OiW) 농도 모니터, 제자리의 물 컷 미터(in-situ water-cut meter), 또는 다른 디바이스는 분리기 유출구 또는 시스템의 또 다른 다운스트림 예로서, 물 유출구 라인(106)과 에멀션 유출구 라인(110) 사이의 블렌드(blend) 지점의 다운스트림에서 적합하게 이용될 수 있다. 시스템(100)은 분리기(102)로부터 제 1 분리 디바이스(108), 예로서 하이드로사이클론으로 실질적으로 물을 포함하는 스트림 또는 물 흐름을 이동시키기 위한 물 유출구 라인(106)을 포함한다. 시스템(100)은 분리기(102)로부터 제 1 분리 디바이스(108)로 에멀션 또는 에멀션 흐름의 스트림을 이동시키기 위한 에멀션 유출구 라인(110)을 포함한다. 단일 유출구 라인으로서 묘사될지라도, 당업자들은 상이한 높이들로 위치된 다수의 유출구 라인들 및/또는 노즐들이 에멀션 계층을 분리하고 추출하기 위해 대안적으로 또는 부가적으로 이용될 수 있음이 이해될 것이다. 제어 밸브(112)는 에멀션 유출구 라인(110)을 통한 에멀션 흐름의 양을 제어하기 위해 에멀션 유출구 라인(110) 위에 위치되거나 배치된다. 제어 밸브(112)는 예로서, 검출기(104)로부터 수신된 데이터를 이용하여 분리기(102)에서 에멀션 레벨 및/또는 물 레벨을 유지하도록 제어될 수 있거나, 제어 벨브(112)는 예로서, OiW 모니터로부터 수신된 데이터를 이용하여 분리 디바이스(108)에 대한 유입구에서 OiW 농도를 유지하도록 제어될 수 있다. 물 유출구 라인(106) 및 에멀션 유출구 라인(110)은 제 1 분리 디바이스(108)에 진입하기 이전에, 도 1에 도시된 바와 같은 단순한 파이프 또는 튜브일 수 있거나 믹싱을 용이하게 하기 위해 부가적인 구성요소들 및/또는 볼륨들을 포함할 수 있는 믹싱 레그(mixing leg) 또는 준비 볼륨(114)으로 조합한다. 제 1 분리 디바이스(108)는 2개의 출력부들, 예로서 실질적으로 기름을 포함하는 스트림을 이동시키기 위한 리젝트 스트림 유출구(116), 및 예로서 실질적으로 물을 포함하는 언더플로우의 스트림을 이동시키기 위한 언더플로우 스트림 유출구(118)를 갖는다. 시스템(100)은 언더플로우 스트림 유출구(118)에 결합되고 2개의 출력부들, 예로서 실질적으로 기름을 포함하는 스트림을 이동시키기 위한 리젝트 스트림 유출구(122), 및 예로서 실질적으로 물을 포함하는 언더플로우의 스트림을 이동시키기 위한 언더플로우 스트림 유출구(124)를 가지는 제 2 분리 디바이스(120) 예로서, 폴리싱 하이드로사이클론을 포함한다. 펌프(126) 예로서, 물 주입 펌프는 언더플로우 스트림 유출구(124)를 통해 제 2 분리 디바이스(120)로부터 산출된 유체를 방출시키기 위해 언더플로우 스트림 유출구(124)에 결합된다. 시스템(100)은 분리기(102)로부터 실질적으로 기름을 포함하는 스트림 또는 기름 흐름을 이동시키기 위한 기름 유출구 라인(130)을 포함한다.
동작 시에, 시스템(100)은 예로서, 믹싱 레그 또는 준비 볼륨(114)에서, 에멀션 유출구에서, 또는 에멀션 유출구 라인(110)을 따라 에멀션 파라미터 예로서, 분리기(102)에서의 에멀션 레벨 또는 분리기 밖의 에멀션 흐름의 조성을 결정하고/하거나 모니터링할 수 있다. 시스템(100)은 에멀션 스트림을 흐르게 하거나 제어 밸브(112)를 통해 분리기 밖에서 제 1 분리 디바이스(108)로 흐르게 할 수 있다. 믹싱 레그 또는 준비 볼륨(114)에서, 에멀션 흐름은 물 유출구 라인(106)에 의해 운반된, 실질적으로 물을 포함하는 스트림 또는 물 흐름과 조합할 수 있다. 제어 파라미터 예로서, 분리기(102)에서의 에멀션 또는 물 레벨, 에멀션 흐름 조성, 등에 의존하여, 제어 밸브(112)는 예로서, 검출기(104)로부터 수신된 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 상대적으로 더 많거나 상대적으로 더 적은 물 흐름을 에멀션 흐름에 부가함으로써 에멀션의 희석을 동적으로 조정할 수 있다. 제 1 분리 디바이스(108)는 수용된 스트림을 실질적으로 물을 포함하는 언더플로우 스트림 및 실질적으로 기름을 포함하는 리젝트 스트림으로 분리할 수 있다. 실질적으로 물을 포함하는 언더플로우 스트림은 그 다음, 언더플로우 스트림 유출구(118)를 통해, 또 다른 프로세싱 즉, 언더플로우 스트림을 실질적으로 물을 포함하는 제 2 언더플로우 스트림 및 실질적으로 기름을 포함하는 제 2 리젝트 스트림으로 분리하기 위해 제 2 분리 디바이스(120)로 이동된다. 제 2 분리 디바이스(120)는 시스템(100)으로부터 방출하기 위해 제 2 언더플로우 스트림을 펌프(126)로 이동시킨다.
도 2는 기름/물 분리기(102)로부터의 에멀션 추출 및 프로세싱을 위한 시스템(200)의 또 다른 실시예의 개략도이다. 도 2의 구성요소들은 다르게 언급되지 않으면, 도 1에서 대응하는 구성요소들과 실질적으로 동일하다. 시스템(200)은 에멀션 유출구 라인(110)으로부터 에멀션 흐름의 적어도 일부 및 재순환 라인(128)을 통해 펌프(126)로부터 방출의 적어도 일부를 수용하도록 구성되고 레그(214)를 통해 출력된 다운스트림을 제 1 분리 디바이스(108)로 이동시키는 제트 펌프(202) 예로서, 액체/액체 제트 펌프를 포함한다. 레그(214)는 믹싱 레그 또는 준비 볼륨일 수 있다. 제트 펌프(202)는 예를 들면, 효과적인 양의 물로 에멀션을 희석함으로써 제 1 분리 디바이스(108)의 효율적인 동작을 위해 충분한 흐름을 제공할 수 있다. 제트 펌프(202)는 검출기(104)의 판독들(예로서, 기름/물 에멀션 계층 두께 및/또는 장소)에 기초하여, 고압의(motive) 유체(예로서, 재순환 라인(128)에서의 흐름), 흐름 레이트, 및/또는 제트 펌프의 방출(예로서, 리턴 라인(204)을 통한)로부터의 재순환 루프를 조정함으로써 분리기(102)로부터 인출되는 에멀션의 양을 제어할 수 있다. 시스템(100)은 제어 밸브(112)가 위치되거나 배치되는 리턴 라인(204)을 포함한다. 당업자들은, 일부 실시예들에서 제 1 분리 디바이스(108)가 대용량 또는 제 1 스테이지(stage) 분리기로서 기능할 수 있고 제 2 분리 디바이스(120)가 폴리싱 분리기로서 기능할 수 있음을 이해할 것이다.
동작 시에, 시스템(200)은 예로서, 믹싱 레그 또는 준비 볼륨(114)에서, 에멀션 유출구에서, 또는 에멀션 유출구 라인(110)을 따라 분리기(102)에서의 에멀션 파라미터 또는 분리기 밖의 에멀션 흐름의 조성을 결정하고/하거나 모니터링할 수 있다. 시스템(100)은 에멀션 스트림을 흐르게 하거나 분리기 밖으로 및 제트 펌프(202)를 통해 흐르게 할 수 있다. 펌프(126) 방출은 믹싱 레그 또는 준비 볼륨(114)에 수용된 에멀션의 조성을 동시에 희석하고 제트 펌프(202)에 결합되는 제 1 분리 디바이스(108)에서의 유입구 압력을 증가시키기 위해 에멀션 스트림 또는 흐름과 조합한다. 재순환 또는 리턴 라인(204)은 제트 펌프(202)의 방출의 적어도 일부를 수용할 수 있다. 제어 밸브(112)의 동작 및/또는 그를 통한 동적 제어는 하나 이상의 시스템 변수들 예로서, 제 1 분리 디바이스(108)로 전송된 흐름의 양, 믹싱 레그 또는 준비 볼륨(114)에서의 에멀션의 희석, 제 2 분리 디바이스(120)에 도달하는 언더플로우에서의 기름의 양, 및/또는 분리기(102)에서의 에멀션 레벨에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다. 제 1 분리 디바이스(108)는 수용된 스트림을 실질적으로 물을 포함하는 언더플로우 스트림 및 실질적으로 기름을 포함하는 리젝트 스트림으로 분리할 수 있다. 언더플로우 스트림 유출구(118)를 통해 제 1 분리 디바이스(108)를 빠져나가는 물 언더플로우 스트림은 제 2 분리 디바이스(120)에 진입하기 이전에 믹싱 레그 또는 준비 볼륨(114)에서 물 유출구 라인(106)에 의해 운반된 물 스트림 또는 흐름과 조합할 수 있다. 제 2 분리 디바이스(120)는 입력된 에멀션을 실질적으로 물을 포함하는 제 2 언더플로우 스트림 및 실질적으로 기름을 포함하는 제 2 리젝트 스트림으로 분리한다. 제 2 분리 디바이스(120)는 시스템(200)으로부터 방출하기 위해 제 2 언더플로우 스트림을 펌프(126)로 이동시킨다.
도 3은 기름/물 분리기(102)로부터의 에멀션 추출 및 프로세싱을 위한 시스템(300)의 또 다른 실시예의 개략도이다. 도 3의 구성요소들은 다르게 언급되지 않으면, 도 1에서의 대응하는 구성요소들과 실질적으로 동일하다. 시스템(300)은 제어 밸브(112)를 물 유출구 라인(106) 상에 둔다. 시스템(300)에서, 에멀션 유출구 라인(110)은 기름 연속(oil-continuous) 에멀션을 제 1 분리 디바이스(108) 예로서, 대용량 탈수 하이드로사이클론으로 운반한다. 믹싱 레그 또는 준비 볼륨(114)에서, 언더플로우 스트림 유출구(118)에 의해 운반된 제 1 분리 디바이스(108)로부터의 언더플로우 스트림은 물 유출구 라인(106)에 의해 운반된 실질적으로 물 스트림 또는 흐름과 조인(join)한다. 믹싱 레그 또는 준비 볼륨(114)으로부터의 조합된 스트림은 제 2 분리 디바이스(120) 예로서, 대용량 탈유 하이드로사이클론에 진입한다. 제 2 분리 디바이스(120)는 2개의 출력부들, 예로서 실질적으로 기름을 포함하는 스트림을 이동시키기 위한 리젝트 스트림 유출구(122), 및 예로서 실질적으로 물을 포함하는 언더플로우의 스트림을 이동시키기 위한 언더플로우 스트림 유출구(124)를 갖는다. 제 2 분리 디바이스(120)를 빠져나가는 언더플로우 스트림 유출구(124)는 제 3 분리 디바이스(302) 예로서, 폴리싱 하이드로사이클론에 공급된다. 제 3 분리 디바이스(302)는 2개의 출력부들, 예로서 실질적으로 기름을 포함하는 스트림을 이동시키기 위한 리젝트 스트림 유출구(304), 및 예로서 실질적으로 물을 포함하는 언더플로우의 스트림을 이동시키기 위한 언더플로우 스트림 유출구(306)를 갖는다. 도 3은 시스템(300)의 단부에서의 제 3 분리 디바이스(302)를 묘사하고, 당업자들은 (도 1 및 도 2에서와 같이) 제 3 분리 디바이스(302)로부터의 언더플로우 스트림 유출구(306)가 선택적으로 펌프 예로서, 펌프(126)에 제공될 수 있음을 이해할 것이다.
동작 시에, 시스템(300)은 예로서, 믹싱 레그 또는 준비 볼륨(114)에서, 에멀션 유출구에서, 또는 에멀션 유출구 라인(110)을 따라 분리기(102)에서의 에멀션 파라미터 또는 분리기 밖의 에멀션 흐름의 조성을 결정하고/하거나 모니터링할 수 있다. 시스템(300)은 에멀션 스트림을 흐르게 하거나 이동시키거나 에멀션 유출구 라인(110)을 통해 분리기 밖에서 제 1 분리 디바이스(108)로 흐르게 할 수 있으며, 상기 제 1 분리 디바이스는 대용량 탈수 하이드로사이클론으로서 기능할 수 있다. 제 1 분리 디바이스(108)는 수용된 스트림을 실질적으로 물을 포함하는 언더플로우 스트림 및 실질적으로 기름을 포함하는 리젝트 스트림으로 분리할 수 있다. 믹싱 레그 또는 준비 볼륨(114)에서, 언더플로우 스트림 유출구(118)를 통해 제 1 분리 디바이스(108)를 빠져나가는 다운플로우 스트림은 물 유출구 라인(106)에 의해 운반된 물 스트림 또는 흐름과 조합할 수 있다. 상기 명시된 바와 같이, 시스템(300)은 제어 밸브(112)를 물 유출구 라인(106) 상에 둔다. 제어 파라미터 예로서, 분리기(102)에서의 에멀션 또는 물 레벨, 에멀션 흐름 조성, 등에 의존하여, 제어 밸브(112)는 예로서, 검출기(104)로부터 수신된 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 상대적으로 더 많거나 상대적으로 더 적은 물 흐름을 언더플로우 스트림 유출구(118)에서의 흐름에 부가함으로써 언더플로우 스트림 유출구(118)를 통한 흐름 이동의 희석을 동적으로 조정할 수 있다. 언더플로우 스트림 유출구(118) 및 믹싱 레그 또는 준비 볼륨(114)에서의 물의 조합으로부터 발생하는 준비된 스트림은 또 다른 프로세싱 즉, 언더플로우 스트림을 실질적으로 물을 포함하는 제 2 언더플로우 스트림 및 실질적으로 기름을 포함하는 제 2 리젝트 스트림으로 분리하기 위해 제 2 분리 디바이스(120)로 이동된다. 제 2 분리 디바이스(120)는 제 2 언더플로우 스트림을 제 3 분리 디바이스(302)로 이동시키고, 여기서 제 2 언더플로우 스트림은 제 3 리젝트 스트림 및 제 3 물 언더플로우 스트림을 생성하기 위해 프로세싱된다.
도 4는 기름/물 분리기(102)로부터의 에멀션 추출 및 프로세싱을 위한 시스템(400)의 또 다른 실시예의 개략도이다. 도 4의 구성요소들은 다르게 언급되지 않으면, 도 3에서의 대응하는 구성요소들과 실질적으로 동일하다. 시스템(400)에서, 에멀션 유출구 라인(110)은 물 연속 에멀션을 제 1 분리 디바이스(108) 예로서, 대용량 탈유 하이드로사이클론으로 운반한다. 당업자들에 의해 이해될 바와 같이, 도 3 및 도 4의 실시예들은 특히, 그들의 특정한 조성이 희석을 요구하지 않는 에멀션들 예로서, 기름 연속 및/또는 물 연속 에멀션들을 위해 적합할 수 있다.
동작 시에, 시스템(400)은 예로서, 믹싱 레그 또는 준비 볼륨(114)에서, 에멀션 유출구에서, 또는 에멀션 유출구 라인(110)을 따라 분리기(102)에서의 에멀션 파라미터 또는 분리기 밖의 에멀션 흐름의 조성을 결정하고/하거나 모니터링할 수 있다. 시스템(400)은 에멀션 스트림을 흐르게 하거나 이동시키거나 에멀션 유출구 라인(110)을 통해 분리기 밖에서 제 1 분리 디바이스(108)로 흐르게 할 수 있으며, 상기 제 1 분리 디바이스는 대용량 탈유 하이드로사이클론으로서 기능할 수 있다. 제 1 분리 디바이스(108)는 수용된 스트림을 실질적으로 물을 포함하는 언더플로우 스트림 및 실질적으로 기름을 포함하는 리젝트 스트림으로 분리할 수 있다. 믹싱 레그 또는 준비 볼륨(114)에서, 언더플로우 스트림 유출구(118)를 통해 제 1 분리 디바이스(108)를 빠져나가는 언더플로우 스트림은 물 유출구 라인(106)에 의해 운반된 물 스트림 또는 흐름과 조합할 수 있다. 상기 명시된 바와 같이, 시스템(400)은 제어 밸브(112)를 물 유출구 라인(106) 상에 둔다. 제어 파라미터 예로서, 분리기(102)에서의 에멀션 또는 물 레벨, 에멀션 흐름 조성, 등에 의존하여, 제어 밸브(112)는 예로서, 검출기(104)로부터 수신된 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 상대적으로 더 많거나 상대적으로 더 적은 물 흐름을 언더플로우 스트림 유출구(118)에서의 흐름에 부가함으로써 언더플로우 스트림 유출구(118)를 통한 흐름 이동의 희석을 동적으로 조정할 수 있다. 언더플로우 스트림 유출구(118) 및 믹싱 레그 또는 준비 볼륨(114)에서의 물의 조합으로부터 발생하는 준비된 스트림은 또 다른 프로세싱 즉, 언더플로우 스트림을 실질적으로 물을 포함하는 제 2 언더플로우 스트림 및 실질적으로 기름을 포함하는 제 2 리젝트 스트림으로 분리하기 위해 제 2 분리 디바이스(120)로 이동된다.
도 5는 기름/물 분리기 시스템 예로서, 시스템들(100, 200, 300, 및/또는 400) 중 임의의 시스템으로부터의 에멀션 추출 및 프로세싱의 과정(500)에 대한 블록도이다. 과정(500)은 블록(502)에서, 검출 기기 예로서, 도 1의 검출기(104)로 분리기 예로서, 도 1의 분리기(102)에서의 에멀션 레벨, 또는 분리기 밖 예로서, 도 1의 믹싱 레그 또는 준비 볼륨(114)에서의 에멀션 흐름의 조성을 검출하는 것으로 시작한다. 블록(504)에서, 과정(500)은 분리기 밖으로 에멀션 흐름을 흐르게 할 수 있다. 블록(506)에서, 과정(500)은 희석된 에멀션을 생성하기 위해 에멀션 스트림을 분리기를 빠져나가는 물 흐름과 조합할 수 있다. 제어 밸브 예로서, 도 1의 제어 밸브(112)는 상대적으로 더 많거나 더 적은 물 흐름을 에멀션 흐름에 부가함으로써(그 역도 마찬가지임) 희석된 에멀션의 희석을 동적으로 조정하기 위해 이용될 수 있다. 상기 더 설명된 바와 같이, 제어 밸브는 검출 기기로부터의 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 제어될 수 있다. 블록(508)에서, 과정(500)은 하이드로사이클론 예로서, 도 1의 제 1 분리 디바이스(108)로 희석된 에멀션을 실질적으로 물을 포함하는 언더플로우 스트림 및 실질적으로 기름을 포함하는 리젝트 스트림으로 분리함으로써 진행할 수 있다. 일부 실시예들에서, 과정(500)은 언더플로우 스트림을 폴리싱 하이드로사이클론 예로서, 도 1의 제 2 분리 디바이스(120)로 이동시킴으로써 계속될 수 있고, 여기서 폴리싱 하이드로사이클론은 언더플로우 스트림을 실질적으로 물을 포함하는 제 2 언더플로우 스트림 및 실질적으로 기름을 포함하는 제 2 리젝트 스트림으로 분리할 수 있다.
도 6은 기름/물 분리기 예로서, 시스템들(100, 200, 300, 및/또는 400) 중 임의의 시스템으로부터의 에멀션 추출 및 프로세싱의 과정(600)에 대한 블록도이다. 과정(600)은 블록(602)에서, 검출 기기 예로서, 도 1의 검출기(104)로 분리기 예로서, 도 1의 분리기(102)에서의 에멀션 레벨, 또는 분리기 밖 예로서, 도 1의 믹싱 레그 또는 준비 볼륨(114)에서의 에멀션 흐름의 조성을 검출하는 것으로 시작한다. 블록(604)에서, 과정(600)은 준비된 에멀션 흐름을 생성하기 위해 에멀션을 준비 볼륨으로 흐르게 할 수 있다. 일부 실시예들에서, 준비된 에멀션 흐름을 생성하는 것은 분리기로부터의 물 흐름을 믹싱 레그 또는 준비 볼륨 예로서, 도 1의 믹싱 레그 또는 준비 볼륨(114)에서 분리기로부터의 에멀션 흐름과 조합하는 것을 포함한다. 여전히 다른 실시예들에서, 준비된 에멀션 흐름을 생성하는 것은 액체/액체 제트 펌프 예로서, 도 2의 제트 펌프(202)를 통해 에멀션 흐름을 이동시키고, 펌프 예로서, 도 2의 펌프(126)로부터의 방출의 적어도 일부로 에멀션을 희석하는 것을 포함한다. 여전히 다른 실시예들에서, 준비된 에멀션 흐름을 생성하는 것은 대용량 탈유 하이드로사이클론 예로서, 도 3의 제 1 분리 디바이스를 이용하여 에멀션을 제 2 리젝트 스트림 및 준비된 에멀션 흐름으로 분리하는 것을 포함한다. 다른 실시예들에서, 준비된 에멀션 흐름을 생성하는 것은 대용량 탈수 하이드로사이클론 예로서, 도 4의 제 1 분리 디바이스를 이용하여 에멀션을 제 2 리젝트 스트림 및 준비된 에멀션 흐름으로 분리하는 것을 포함한다. 블록(606)에서, 과정(600)은 희석된 에멀션을 생성하기 위해 준비된 에멀션 흐름을 물 흐름과 조합함으로써 지속된다. 예를 들면, 과정(600)은 상대적으로 더 많거나 더 적은 물 흐름을 에멀션 흐름에 부가하기 위해(그 역도 마찬가지임) 제어 밸브를 이용하여 희석된 에멀션의 희석을 동적으로 조정할 수 있다. 이러한 시스템들에서, 제어 밸브는 검출 기기로부터의 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 동작되고/되거나 제어될 수 있다. 블록(608)에서, 과정(600)은 희석된 에멀션을 하이드로사이클론 예로서, 도 1의 제 1 분리 디바이스(108)를 이용하여 실질적으로 물을 포함하는 물 언더플로우 스트림 및 실질적으로 기름을 포함하는 리젝트 스트림으로 분리할 수 있다.
본 기술들이 다양한 수정들 및 대안적인 형태들에 영향을 받기 쉬울지라도, 본 명세서에서 논의된 예시적인 실시예들은 단지 예로서 도시되었다. 그러나, 본 명세서에 개시된 기술들이 개시된 특정한 실시예들로 제한되도록 의도되지 않음이 다시 이해되어야 한다. 실제로, 본 기술들은 첨부된 청구항들의 진실한 사상 및 범위 내에 속하는 모든 대안들, 수정들, 조합들, 순열(permutation)들, 및 등가물들을 포함한다.
100, 200, 300, 400: 시스템 102: 기름/물 분리기
104: 검출기 106: 물 유출구 라인
108: 제 1 분리 디바이스 110: 에멀션 유출구 라인
112: 제어 밸브 114: 준비 볼륨
116, 122, 304: 리젝트 스트림 유출구
118, 124, 306: 언더플로우 스트림 유출구 120: 제 2 분리 디바이스
126: 펌프 128: 재순환 라인
130: 기름 유출구 라인 202: 제트 펌프
204: 리턴 라인 214: 레그
302: 제 3 분리 라인
104: 검출기 106: 물 유출구 라인
108: 제 1 분리 디바이스 110: 에멀션 유출구 라인
112: 제어 밸브 114: 준비 볼륨
116, 122, 304: 리젝트 스트림 유출구
118, 124, 306: 언더플로우 스트림 유출구 120: 제 2 분리 디바이스
126: 펌프 128: 재순환 라인
130: 기름 유출구 라인 202: 제트 펌프
204: 리턴 라인 214: 레그
302: 제 3 분리 라인
Claims (20)
- 기름/물 분리기로부터의 에멀션(emulsion) 추출 및 프로세싱 방법에 있어서:
에멀션 파라미터를 검출하는 단계;
에멀션 스트림을 상기 분리기 밖으로 이동시키는 단계로서, 상기 에멀션 스트림은 기름 연속(oil-continuous) 에멀션 스트림 또는 물 연속 에멀션 스트림인, 상기 에멀션 스트림을 분리기 밖으로 이동시키는 단계;
희석된 에멀션을 생성하기 위해 상기 에멀션 스트림을 액체/액체 제트 펌프 방출의 제 1 부분과 조합하는 단계;
상기 에멀션 파라미터에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 희석된 에멀션의 희석을 동적으로 조정하는 단계;
상기 희석된 에멀션의 적어도 일부를 상기 액체/액체 제트 펌프로 이동시키는 단계;
리사이클 스트림을 상기 액체/액체 제트 펌프로 이동시키는 단계;
상기 액체/액체 제트 펌프 방출 스트림을 생성하기 위해 상기 리사이클 스트림을 상기 액체/액체 제트 펌프의 희석된 에멀션의 적어도 일부와 조합하는 단계;
탈수 하이드로사이클론(hydrocyclone) 및 탈유 하이드로사이클론 중 적어도 하나에서, 액체/액체 제트 펌프 방출 스트림의 제 2 부분을 물을 포함하는 물 언더플로우 스트림 및 기름을 포함하는 리젝트 스트림으로 분리하는 단계; 및
상기 물 언더플로우 스트림의 적어도 일부분을 재순환 라인을 통해 리사이클 스트림으로서 액체/액체 제트 펌프로 이동시키는 단계를 포함하는, 에멀션 추출 및 프로세싱 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 물 언더플로우 스트림을 물을 포함하는 제 2 언더플로우 스트림 및 기름을 포함하는 제 2 리젝트 스트림으로 분리하는 단계를 더 포함하는, 에멀션 추출 및 프로세싱 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
에멀션 파라미터를 검출하는 단계는 상기 분리기에서 에멀션 레벨을 검출하는 단계 또는 상기 에멀션 스트림의 조성을 검출하는 단계를 포함하는, 에멀션 추출 및 프로세싱 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 에멀션 흐름과 조합하기 이전에 상기 액체/액체 제트 펌프를 통해 상기 분리기를 빠져나가는 물 흐름을 이동시키는 단계를 더 포함하는, 에멀션 추출 및 프로세싱 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 희석된 에멀션의 희석을 동적으로 조정하는 단계는 상기 분리기를 빠져나가는 상기 물 스트림을 스로틀링(throttling)하는 단계를 포함하는, 에멀션 추출 및 프로세싱 방법. - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 희석된 에멀션의 희석을 동적으로 조정하는 단계는 상기 분리기를 빠져나가는 상기 에멀션 스트림을 스로틀링하는 단계를 포함하는, 에멀션 추출 및 프로세싱 방법. - 기름/물 분리기로부터의 에멀션 추출 및 프로세싱을 위한 시스템에 있어서:
물 유출구, 기름 유출구, 및 에멀션 유출구를 가지는 기름/물 분리기;
상기 기름/물 분리기, 상기 에멀션 유출구, 또는 상기 에멀션 유출구의 다운스트림의 구성요소에 동작가능하게 결합된 검출 기기;
희석된 에멀셜을 생성하기 위해 에멀션 스트림을 액체/액체 제트 펌프 방출 스트림의 제 1 부분과 선택적으로 조합하도록 구성된 제어 밸브로서, 희석된 에멀션의 희석은 상대적으로 더 많거나 더 적은 상기 액체/액체 제트 펌프 방출 스트림의 제 1 부분을 상기 에멀션 스트림에 부가함으로써(또는 그 역도 마찬가지임) 동적으로 조정되고, 상기 희석은 검출 기구 상에서 적어도 부분적으로 제어되는, 상기 제어 밸브;
상기 희석된 에멀션 및 리사이클 스트림을 수신하고 조합하도록 구성된 액체/액체 제트 펌프로서, 상기 리사이클 스트림은 다운스트림 펌프의 방출의 적어도 일부를 포함하는, 상기 액체/액체 제트 펌프;
액체/액체 제트 펌프 방출 스트림의 제 2 부분을 물을 포함하는 물 언더플로우 스트림 및 기름을 포함하는 리젝트 스트림으로 분리하는 탈수 하이드로사이클론(hydrocyclone); 및
물 언더플로우 스트림의 적어도 일부분을 리사이클 스트림인 액체/액체 제트 펌프로 재순환시키도록 구성된 재순환을 포함하는, 에멀션 추출 및 프로세싱을 위한 시스템. - 제 7 항에 있어서,
상기 하이드로사이클론의 물 언더플로우 유출구에 결합된 폴리싱(polishing) 하이드로사이클론을 더 포함하는, 에멀션 추출 및 프로세싱을 위한 시스템. - 해저 기름/물 분리기로부터의 에멀션 추출 및 프로세싱 방법에 있어서:
상기 해저 분리기에서 에멀션 레벨을 검출하거나, 상기 해저 분리기를 떠나는 에멀션 스트림의 조성을 검출하거나, 상기 해저 분리기의 다운스트림의 에멀션 스트림의 조성을 검출하는 단계;
희석된 에멀션을 생성하기 위해 상기 에멀션 스트림을 액체/액체 제트 펌프 방출 스트림의 제 1 부분과 조합하는 단계;
상대적으로 더 많거나 더 적은 상기 액체/액체 제트 펌프 방출 스트림의 제 1 부분을 상기 에멀션 스트림에 부가함으로써(또는 그 역도 마찬가지임) 상기 희석된 에멀션의 희석을 동적으로 조정하는 단계로서, 상기 희석은 상기 해저 분리기에서의 상기 에멀션 레벨 또는 상기 에멀션 스트림의 조성에 적어도 부분적으로 기초하여 제어되는, 상기 희석을 동적으로 조정하는 단계;
상기 희석된 에멀션의 적어도 일부를 상기 액체/액체 제트 펌프로 이동시키는 단계;
리사이클 스트림을 상기 액체/액체 제트 펌프로 이동시키는 단계;
상기 액체/액체 제트 펌프 방출 스트림을 생성하기 위해 상기 리사이클 스트림을 상기 액체/액체 제트 펌프의 상기 희석된 에멀션의 적어도 일부와 조합하는 단계;
상기 액체/액체 제트 펌프 방출 스트림의 제 2 부분을 물을 포함하는 물 언더플로우 스트림 및 기름을 포함하는 리젝트 스트림으로 분리하는 단계; 및
상기 물 언더플로우 스트림의 적어도 제 1 부분을 재순환 라인을 통해 리사이클 스트림으로서 상기 액체/액체 제트 펌프로 이동시키는 단계를 포함하는, 에멀션 추출 및 프로세싱 방법. - 제 9 항에 있어서,
상기 물 언더플로우 스트림을 제 2 기름 리젝트 스트림 및 제 2 물 언더플로우 스트림으로 분리하는 단계를 더 포함하는, 에멀션 추출 및 프로세싱 방법. - 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
상기 기름 리젝트 스트림은 제 1 기름 리젝트 스트림이고 상기 물 언더플로우 스트림은 제 1 물 언더플로우 스트림이고,
상기 제 1 물 언더플로우 스트림을 제 2 기름 리젝트 스트림 및 제 2 물 언더플로우 스트림으로 분리하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 2 물 언더플로우 스트림의 일부는 상기 리사이클 스트림을 포함하는, 에멀션 추출 및 프로세싱 방법. - 제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,
상기 에멀션은 기름 연속 에멀션인, 에멀션 추출 및 프로세싱 방법.
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