KR102175560B1 - gas treatment system and offshore plant having the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 해양 구조물에 관한 것이며, 가스 처리 시스템은 복수 개의 가스정에서 생산된 가스유체를 집유하고, 일단과 타단 사이에 마련되어 가스유체의 흐름을 제어하는 가스유체 제어밸브를 포함하는 매니폴드; 복수 개의 가스정 각각으로부터 가스유체를 상기 매니폴드에 전달하는 복수 개의 가스유체 전달라인; 상기 매니폴드 일단에 가스유체를 전달하는 복수 개의 상기 가스유체 전달라인 중 적어도 하나로부터 분기되어, 상기 매니폴드 타단에 가스유체를 전달 가능한 가스유체 우회라인; 상기 매니폴드의 일단으로부터 가스유체를 전달 받아 가스를 분리하는 제1 분리기; 상기 매니폴드의 타단으로부터 가스유체를 전달 받아 가스를 분리하는 제2 분리기; 및 상기 제1 분리기 및 상기 제2 분리기 중 적어도 하나로부터 전달 받은 가스를 가압하는 압력 상승부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a gas treatment system and an offshore structure including the same, wherein the gas treatment system collects gas fluid produced in a plurality of gas wells, and includes a gas fluid control valve provided between one end and the other end to control the flow of the gas fluid. A manifold containing; A plurality of gas fluid delivery lines for transferring gas fluid from each of a plurality of gas wells to the manifold; A gas fluid bypass line branched from at least one of the plurality of gas fluid delivery lines for delivering gas fluid to one end of the manifold and capable of delivering gas fluid to the other end of the manifold; A first separator for separating gas by receiving gas fluid from one end of the manifold; A second separator for separating gas by receiving gas fluid from the other end of the manifold; And a pressure riser for pressurizing the gas delivered from at least one of the first separator and the second separator.

Description

가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 해양 구조물{gas treatment system and offshore plant having the same}Gas treatment system and offshore plant having the same

본 발명은 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 해양 구조물에 관한 것이다.The present invention relates to a gas treatment system and an offshore structure including the same.

최근 환경 규제 등이 강화됨에 따라, 각종 연료 중에서 친환경 연료에 가까운 천연가스(Natural Gas)의 사용이 증대되고 있다. 천연가스는 내륙 또는 해양의 지층에 위치한 가스정(well)으로부터 기체 상태로 추출될 수 있으며, 추출된 천연가스는 이산화탄소의 제거, 수은 제거나 건조, NGL 제거 등과 같은 전처리를 거친 뒤, 보관 및 운송을 위하여 액화 공정을 통해 액화될 수 있다.Recently, as environmental regulations and the like are strengthened, the use of natural gas close to environment-friendly fuels among various fuels is increasing. Natural gas can be extracted in a gaseous state from a well located in the inland or ocean strata, and the extracted natural gas is stored and transported after undergoing pretreatment such as removal of carbon dioxide, removal or drying of mercury, and NGL removal. For this, it may be liquefied through a liquefaction process.

천연가스는 냉매와 열교환하면서 비등점(일례로 1기압 하에서 -162℃도) 이하로 냉각되어 액체 상태로 변화할 수 있으며, 액체 상태가 될 경우 기체 상태 대비 부피가 600분의 1로 축소되므로 저장 및 운반 효율이 증대될 수 있다.Natural gas can change into a liquid state by being cooled to a boiling point below the boiling point (for example, -162°C under 1 atmosphere) while exchanging heat with the refrigerant. When it becomes a liquid state, the volume is reduced to one 600th of the gas state, so it is stored and Transport efficiency can be increased.

위와 같은 액화 공정은 육상의 플랜트나 해상의 FLNG 등에서 이루어질 수 있으며, 액화된 천연가스는 LNG 저장탱크 내에 저장되었다가 소비처로 공급될 수 있다.The liquefaction process as described above can be carried out in an onshore plant or an offshore FLNG, and the liquefied natural gas can be stored in an LNG storage tank and then supplied to consumers.

일례로 천연가스는 LNG 저장탱크에서 육상의 도시가스시설이나 발전시설 등으로 공급될 수 있고, 또는 LNG 운반선의 카고탱크로 전달되고 LNG 운반선에 의하여 원하는 지역으로 운송될 수 있다.For example, natural gas may be supplied from an LNG storage tank to an onshore city gas facility or power generation facility, or may be delivered to a cargo tank of an LNG carrier and transported to a desired area by an LNG carrier.

천연가스는 LNG 저장탱크나 카고탱크에서 배출된 후 기화되어 소비될 수 있으며, 기화 설비는 육상플랜트나 FLNG 등에 구비되거나 또는 천연가스를 소비하는 시설에 구비되어 있을 수 있다.Natural gas may be vaporized and consumed after being discharged from an LNG storage tank or cargo tank, and a vaporization facility may be provided in an onshore plant or FLNG, or may be provided in a facility that consumes natural gas.

이와 같이 천연가스는 가스정에서 추출된 후 전처리, 액화 공정, 저장, 운반, 기화 공정 등을 차례로 거치면서 소비되는데, 가스의 생산, 처리 및 공급 등의 안정성 보장과 효율 개선 등을 위하여 다양한 연구 및 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.In this way, natural gas is extracted from the gas well and consumed through the pretreatment, liquefaction process, storage, transportation, and vaporization processes in sequence. Various research and development to ensure the stability and improve efficiency of gas production, treatment and supply. This is constantly being done.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 가스정으로부터 가스 생산 시에 가스정의 압력 조건이 변화되는 것을 고려하여 가스의 생산 효율성을 향상시킬 수 있는 가스 처리 시스템 및 이를 포함하는 해양 구조물을 제공하기 위한 것이다.The present invention was created to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to improve gas production efficiency in consideration of changes in pressure conditions of the gas well during gas production from the gas well. It is to provide a system and an offshore structure including the same.

본 발명의 일 실시예에 따른 가스 처리 시스템은, 복수 개의 가스정에서 생산된 가스유체를 집유하고, 일단과 타단 사이에 마련되어 가스유체의 흐름을 제어하는 가스유체 제어밸브를 포함하는 매니폴드; 복수 개의 가스정 각각으로부터 가스유체를 상기 매니폴드에 전달하는 복수 개의 가스유체 전달라인; 상기 매니폴드 일단에 가스유체를 전달하는 복수 개의 상기 가스유체 전달라인 중 적어도 하나로부터 분기되어, 상기 매니폴드 타단에 가스유체를 전달 가능한 가스유체 우회라인; 상기 매니폴드의 일단으로부터 가스유체를 전달 받아 가스를 분리하는 제1 분리기; 상기 매니폴드의 타단으로부터 가스유체를 전달 받아 가스를 분리하는 제2 분리기; 및 상기 제1 분리기 및 상기 제2 분리기 중 적어도 하나로부터 전달 받은 가스를 가압하는 압력 상승부를 포함하는 것을 특징으로 한다.A gas treatment system according to an embodiment of the present invention includes a manifold including a gas fluid control valve that collects gas fluid produced in a plurality of gas wells and is provided between one end and the other end to control the flow of the gas fluid; A plurality of gas fluid delivery lines for transferring gas fluid from each of a plurality of gas wells to the manifold; A gas fluid bypass line branched from at least one of the plurality of gas fluid delivery lines for delivering gas fluid to one end of the manifold and capable of delivering gas fluid to the other end of the manifold; A first separator for separating gas by receiving gas fluid from one end of the manifold; A second separator for separating gas by receiving gas fluid from the other end of the manifold; And a pressure riser for pressurizing the gas delivered from at least one of the first separator and the second separator.

구체적으로, 상기 가스 처리 시스템은, 복수 개의 가스정의 압력에 따라, 상기 매니폴드로 전달되는 가스유체의 흐름 및 상기 압력 상승부로 전달되는 가스의 흐름을 제어할 수 있다.Specifically, the gas treatment system may control a flow of a gas fluid delivered to the manifold and a flow of a gas delivered to the pressure riser according to pressures of a plurality of gas wells.

구체적으로, 상기 가스유체 전달라인은 상기 매니폴드에 전달되는 가스유체의 흐름을 차단 가능한 가스유체 차단밸브를 포함하고, 상기 가스유체 우회라인은 상기 매니폴드에 전달되는 가스유체의 흐름을 차단 가능한 가스유체 우회밸브를 포함할 수 있다.Specifically, the gas fluid delivery line includes a gas fluid shutoff valve capable of blocking the flow of the gas fluid delivered to the manifold, and the gas fluid bypass line is a gas capable of blocking the flow of the gas fluid delivered to the manifold. It may include a fluid bypass valve.

구체적으로, 상기 가스 처리 시스템은, 가스로부터 천연가스를 생성하는 가스 처리부로 상기 제1 분리기에서 분리된 가스를 공급하는 가스 공급라인; 상기 제2 분리기에서 분리된 가스를 상기 압력 상승부로 전달하고, 가스의 흐름을 차단 가능한 가스 차단밸브가 마련되는 가스 전달라인; 및 상기 제2 분리기에서 분리된 가스를 상기 압력 상승부를 우회하여 상기 가스 공급라인에 전달하고, 가스의 흐름을 차단 가능한 가스 우회밸브가 마련되는 가스 우회라인을 더 포함할 수 있다.Specifically, the gas processing system includes a gas supply line for supplying the gas separated by the first separator to a gas processing unit generating natural gas from the gas; A gas delivery line provided with a gas shut-off valve capable of transferring the gas separated by the second separator to the pressure increasing unit and blocking the flow of the gas; And a gas bypass line provided with a gas bypass valve capable of passing the gas separated by the second separator to the gas supply line by bypassing the pressure riser and blocking the flow of gas.

구체적으로, 상기 가스 처리 시스템은, 상기 제1 분리기에서 분리된 가스를 상기 압력 상승부로 회수하고, 가스의 흐름을 차단 가능한 가스 회수밸브가 마련되는 가스 회수라인; 및 상기 압력 상승부에서 가압된 가스를 상기 가스 공급라인으로 리턴시키고, 가스의 흐름을 차단 가능한 가스 리턴밸브가 마련되는 가스 리턴라인을 더 포함할 수 있다.Specifically, the gas treatment system includes: a gas recovery line provided with a gas recovery valve capable of recovering the gas separated by the first separator to the pressure increasing unit and blocking the flow of the gas; And a gas return line provided with a gas return valve capable of returning the gas pressurized by the pressure rising unit to the gas supply line and blocking the flow of the gas.

구체적으로, 상기 가스 처리 시스템은, 가스 생산 초기 시 상기 매니폴드에 가스유체를 전달하는 가스정의 압력이 고압인 경우, 상기 가스유체 제어밸브를 개방하고, 상기 제1 분리기 및 상기 제2 분리기는 상기 매니폴드로부터 고압의 가스유체를 전달 받아 가스를 분리할 수 있다.Specifically, the gas treatment system opens the gas fluid control valve when the pressure of the gas well for delivering the gas fluid to the manifold at the initial stage of gas production is high, and the first separator and the second separator are Gas can be separated by receiving high pressure gas fluid from the manifold.

구체적으로, 상기 가스 처리 시스템은, 가스 생산 후기 시 상기 매니폴드 일단에 가스유체를 전달하는 가스정의 압력이 고압이고 상기 매니폴드 타단에 가스유체를 전달하는 가스정의 압력이 저압인 경우, 상기 가스유체 제어밸브를 밀폐하고, 상기 제1 분리기는 상기 매니폴드의 일단으로부터 고압의 가스유체를 전달 받아 가스를 분리하고, 상기 제2 분리기는 상기 매니폴드의 타단으로부터 저압의 가스유체를 전달 받아 가스를 분리하여 상기 압력 상승부로 공급할 수 있다.Specifically, in the gas processing system, when the pressure of the gas well that delivers the gas fluid to one end of the manifold is high and the pressure of the gas well that delivers the gas fluid to the other end of the manifold is low, the gas fluid The control valve is sealed, the first separator receives a high-pressure gas fluid from one end of the manifold to separate the gas, and the second separator receives a low pressure gas fluid from the other end of the manifold to separate the gas. Thus, it can be supplied to the pressure riser.

구체적으로, 상기 가스 처리 시스템은, 가스 생산 후기 시 상기 매니폴드 일단에 가스유체를 전달하는 복수 개의 가스정 중에서 하나의 가스정의 압력이 고압이며 다른 하나의 가스정이 압력이 저압이고, 상기 매니폴드 타단에 가스유체를 전달하는 가스정의 압력이 저압인 경우, 상기 가스유체 제어밸브를 밀폐하고, 상기 다른 하나의 가스정에서 생산된 가스유체는 상기 가스유체 우회라인을 통해 상기 매니폴드의 타단으로 전달되고, 상기 제1 분리기는 상기 매니폴드의 일단으로부터 고압의 가스유체를 전달 받아 가스를 분리하고, 상기 제2 분리기는 상기 매니폴드의 타단으로부터 저압의 가스유체를 전달 받아 가스를 분리하여 상기 압력 상승부로 공급할 수 있다.Specifically, in the gas treatment system, the pressure of one gas well is high pressure and the pressure of the other gas well is low pressure among a plurality of gas wells that deliver gas fluid to one end of the manifold at the late stage of gas production, and at the other end of the manifold. When the pressure of the gas well that delivers the gas fluid is low, the gas fluid control valve is closed, and the gas fluid produced in the other gas well is transferred to the other end of the manifold through the gas fluid bypass line, and the A first separator receives a high-pressure gas fluid from one end of the manifold to separate gas, and the second separator receives a low-pressure gas fluid from the other end of the manifold to separate the gas and supply it to the pressure riser. have.

구체적으로, 상기 가스 처리 시스템은, 가스 생산 후기 시 상기 매니폴드 일단 및 타단에 가스유체를 전달하는 가스정의 압력이 저압인 경우, 상기 제1 분리기 및 상기 제2 분리기는 상기 매니폴드로부터 저압의 가스유체를 전달 받아 가스를 분리하여 상기 압력 상승부로 공급할 수 있다.Specifically, in the gas treatment system, when the pressure of the gas well for delivering the gas fluid to one end and the other end of the manifold is low at the late stage of gas production, the first separator and the second separator are provided with a low pressure gas from the manifold. By receiving the fluid, the gas may be separated and supplied to the pressure rising unit.

본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물은 상기 가스 처리 시스템을 포함하는 것을 특징으로 한다.The offshore structure according to an embodiment of the present invention is characterized in that it includes the gas treatment system.

본 발명에 따른 가스 처리 시스템은, 가스정에서 가스를 생산하는 과정에서 가스정의 압력 조건에 따라, 가스 처리 시스템에서 유동하는 가스의 흐름을 제어하여, 가스의 생산 효율성을 향상시킬 수 있다.The gas treatment system according to the present invention may improve gas production efficiency by controlling the flow of gas flowing in the gas treatment system according to the pressure condition of the gas well in the process of producing gas in the gas well.

본 발명에 따른 가스 처리 시스템은, 가스의 생산 과정에 소요되는 에너지를 절감할 수 있다.The gas treatment system according to the present invention can reduce energy required in the gas production process.

도 1은 종래의 가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.
도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a conventional gas treatment system.
2 is a conceptual diagram of a gas treatment system according to a first embodiment of the present invention.
3 is a conceptual diagram of a gas treatment system according to a second embodiment of the present invention.
4 is a conceptual diagram of a gas treatment system according to a third embodiment of the present invention.
5 is a conceptual diagram of a gas treatment system according to a fourth embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments associated with the accompanying drawings. In adding reference numerals to elements of each drawing in the present specification, it should be noted that, even though they are indicated on different drawings, only the same elements are to have the same number as possible. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하에서 가스는 LPG, LNG, 에탄 등의 탄화수소로서 비등점이 상온보다 낮은 물질을 의미할 수 있으며, 다만 편의상 본 발명은 LNG(메탄)를 최종적으로 생산 및 저장하는 것으로 한정하여 설명한다. 또한 본 명세서에서 가스는, 용어 표현에도 불구하고 그 상태가 기상으로 한정되지 않는다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, gas may mean a material having a boiling point lower than room temperature as a hydrocarbon such as LPG, LNG, and ethane. However, for convenience, the present invention is limited to finally producing and storing LNG (methane). In addition, in the present specification, the gas is not limited to the gas phase despite the expression of the term.

이하에서 고압(HP: High pressure), 저압(LP: Low pressure), 고온, 저온, 고농도, 저농도는 상대적인 것으로서, 절대적인 수치를 나타내는 것은 아님을 알려둔다.Hereinafter, it should be noted that high pressure (HP), low pressure (LP), high temperature, low temperature, high concentration, and low concentration are relative and do not represent absolute values.

본 발명은 이하에서 설명하는 가스 처리 시스템과, 가스 처리 시스템이 탑재된 해양 구조물을 포함할 수 있다. 먼저 본 발명의 해양 구조물에 대해 간략히 설명한다.The present invention may include a gas treatment system described below and an offshore structure on which the gas treatment system is mounted. First, a brief description of the offshore structure of the present invention.

해양 구조물은 심해 또는 연안 등에 계류/고정되며, 가스정에서 생산되는 가스를 전달받아 가공, 정제, 액화하여 저장하고 수요처로 공급하는 시설로서, FLNG, FSRU, Fixed Platform 등과 같은 해양플랜트를 의미할 수 있다. 물론 본 발명의 해양 구조물은, 가스의 처리 구성이 탑재될 수 있다면 일반 상선도 포괄하는 개념으로 사용될 수 있다.Offshore structures are moored/fixed to deep seas or coastal areas, and are facilities that receive gas produced from gas wells, process, purify, liquefy, store, and supply them to customers, and may refer to offshore plants such as FLNG, FSRU, and fixed platforms. . Of course, the offshore structure of the present invention can be used as a concept encompassing a general merchant ship if the gas treatment configuration can be mounted.

해양 구조물은 선체인 헐사이드(Hull side)와 선체 위에 마련되는 탑사이드(Top side)를 포함한다. 해양 구조물의 헐사이드에는 저장 공간이 주로 마련될 수 있고, 일례로 액화가스 저장탱크 등이 마련된다. 액화가스 저장탱크는 생산가스를 정제, 액화하여 저장해두는 구성이며, 가스를 극저온 액체 상태에서 안정적으로 저장하기 위하여 멤브레인 타입으로 마련될 수 있지만, 이로 한정하는 것은 아니다. The offshore structure includes a hull side, a hull, and a top side provided on the hull. A storage space may be mainly provided on the hull side of an offshore structure, and for example, a liquefied gas storage tank is provided. The liquefied gas storage tank is configured to purify, liquefy and store production gas, and may be provided in a membrane type to stably store gas in a cryogenic liquid state, but is not limited thereto.

액화가스 저장탱크는 선체의 길이 방향으로 복수 개가 마련될 수 있고, 또한 선체의 좌우 방향으로 둘 이상이 마련될 수 있다. 액화가스 저장탱크의 수나 배치는, 해양 구조물이 처리해야 하는 생산가스의 규모에 따라 다양하게 결정될 수 있다.A plurality of liquefied gas storage tanks may be provided in the longitudinal direction of the hull, and two or more may be provided in the left and right directions of the hull. The number or arrangement of the liquefied gas storage tanks may be determined in various ways depending on the scale of production gas to be treated by the offshore structure.

탑사이드는, 가스를 처리하는 구성을 포함한다. 탑사이드에는 후술할 가스 처리 시스템이 포함될 수 있으며, 가스 처리 시스템의 세부 구성에 대해서는 이하에서 자세히 설명하도록 한다.The top side includes a configuration for processing gas. The top side may include a gas processing system to be described later, and a detailed configuration of the gas processing system will be described in detail below.

헐사이드의 상부에는 탑사이드 외에도 거주구인 선실, 엔진의 배기를 배출하는 엔진 케이싱, 그리고 플레어 타워 등이 더 마련될 수 있지만, 헐사이드 상부면의 대부분은 탑사이드의 설치를 위해 활용될 수 있다.On the upper side of the hullside, in addition to the top side, a cabin that is a residence, an engine casing that discharges the engine's exhaust, and a flare tower may be further provided, but most of the top side of the hullside can be used for installation of the top side.

이하에서는 도 1 내지 도 3을 참고하여 본 발명의 가스 처리 시스템에 대해 자세히 설명한다.Hereinafter, the gas treatment system of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3.

도 1은 종래의 가스 처리 시스템의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a conventional gas treatment system.

도 1을 참조하면 종래의 가스 처리 시스템은, 다수의 생산정을 포함하는 가스정(W)으로부터 가스유체를 집유하는 소형 매니폴드(11)가 마련되고, 복수개의 소형 매니폴드(11)에서 가스유체가 매니폴드(10)로 전달될 수 있다. Referring to FIG. 1, in the conventional gas treatment system, a small manifold 11 for collecting gas fluid from a gas well W including a plurality of production wells is provided, and gas fluid in the plurality of small manifolds 11 May be delivered to the manifold 10.

가스유체에는 천연가스를 포함하는 가스, 오일, 물 등이 포함되어 있으며, 매니폴드(10)에 공급된 가스유체는 분리기(20, 21)로 전달되어 가스, 오일, 물 등이 분리될 수 있다.The gas fluid includes gas including natural gas, oil, water, etc., and the gas fluid supplied to the manifold 10 is transferred to the separators 20 and 21 to separate gas, oil, water, etc. .

분리기(20, 21)에서 분리된 가스는 가스 처리부(A)로 전달되어 천연가스 제품으로 처리될 수 있으며, 가스 처리부(A)로 전달되는 가스의 압력이 낮은 경우 압력 상승부(30)가 가스의 압력을 증가시킬 수 있다.The gas separated by the separators 20 and 21 can be transferred to the gas processing unit A and treated as a natural gas product. When the pressure of the gas delivered to the gas processing unit A is low, the pressure rising unit 30 Pressure can be increased.

가스의 생산이 진행됨에 따라 가스정(W)의 압력이 감소되며, 분리기(20, 21)로 전달되는 가스유체의 압력도 감소하게 된다. 이에 따라 가스 생산 초기에는 고압 조건으로 운전되는 시스템이 가스 생산 후기에는 저압 조건으로 운전되게 된다. 가스 처리 시스템이 저압 조건으로 운전되는 경우, 분리기(20, 21)에서 분리된 가스 전부는 압력 상승부(30)로 전달되고, 가압되어 가스 처리부(A)로 공급될 수 있다.As the production of gas proceeds, the pressure of the gas well W decreases, and the pressure of the gas fluid delivered to the separators 20 and 21 also decreases. Accordingly, a system operated under high pressure conditions at the beginning of gas production is operated under low pressure conditions at the end of gas production. When the gas treatment system is operated under a low pressure condition, all of the gas separated by the separators 20 and 21 may be transferred to the pressure raising unit 30, pressurized, and supplied to the gas treatment unit A.

이때, 종래의 가스 처리 시스템은 가스정(W) 각각에서 생산되는 가스유체 및 가스의 흐름을 별도로 제어하지 않고 일괄적으로 제어하였다. 복수개의 가스정(W)은 압력이 감소되는 정도가 서로 상이하며, 압력이 감소된 가스정(W)에서 전달 받은 가스유체로부터 가스를 생성하기 위하여, 종래의 가스 처리 시스템은 시스템 전체를 저압 모드로 운전하게 된다. 다만, 시스템 전체를 저압 모드로 운전하는 경우, 압력이 상대적으로 높은 고압의 가스정(W)의 가스 생산 효율이 현저하게 떨어지는 문제가 있다.At this time, the conventional gas treatment system did not separately control the flow of the gas fluid and gas produced in each of the gas wells W, but was collectively controlled. A plurality of gas wells (W) have different degrees of pressure reduction, and in order to generate gas from the gas fluid delivered from the gas well (W) with reduced pressure, the conventional gas treatment system operates the entire system in a low pressure mode. Is done. However, when the entire system is operated in the low pressure mode, there is a problem that the gas production efficiency of the high pressure gas well W having a relatively high pressure decreases significantly.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다.2 is a conceptual diagram of a gas treatment system according to a first embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템(1)은 가스정(W)에 생산되는 가스유체를 처리하는 시스템으로서, 매니폴드(10), 제1 분리기(20), 제2 분리기(21), 압력 상승부(30), 가스유체 전달라인(L10), 가스유체 우회라인(L11)을 포함한다.Referring to FIG. 2, the gas treatment system 1 according to the first embodiment of the present invention is a system for processing a gas fluid produced in a gas well W, and includes a manifold 10, a first separator 20, and It includes a second separator 21, a pressure riser 30, a gas fluid delivery line L10, and a gas fluid bypass line L11.

도2 를 참고하면, 본 명세서에서 가스정(W)은 가스유체를 생산하는 곳으로, 제1 가스정(W1), 제2 가스정(W2), 제3 가스정(W3) 등의 복수 개의 가스정을 포함하는 포괄적인 의미로 사용될 수 있다. Referring to FIG. 2, in the present specification, a gas well (W) is a place that produces a gas fluid, and includes a plurality of gas wells such as a first gas well (W1), a second gas well (W2), and a third gas well (W3). It can be used in a comprehensive sense.

도2 를 참고하면, 본 명세서에서 가스유체 전달라인(L10)은 가스정(W)에서 생산된 가스유체를 매니폴드(10)로 전달하는 라인으로, 제1 가스유체 전달라인(L10a), 제2 가스유체 전달라인(L10b), 제3 가스유체 전달라인(L10c) 등의 복수 개의 가스유체 전달라인을 포함하는 포괄적인 의미로 사용될 수 있다.Referring to FIG. 2, in the present specification, the gas fluid delivery line L10 is a line that delivers the gas fluid produced in the gas well W to the manifold 10, and includes a first gas fluid delivery line L10a and a second gas fluid delivery line L10a. It may be used in a comprehensive sense including a plurality of gas-fluid delivery lines such as the gas-fluid delivery line L10b and the third gas-fluid delivery line L10c.

도2 를 참고하면, 본 명세서에서 가스유체 차단밸브(12)는 가스유체 전달라인(L10)에 마련되어 가스정(W)에서 매니폴드(10)로 전달되는 가스유체의 흐름을 제어하는 밸브로서, 제1 가스유체 차단밸브(12a), 제2 가스유체 차단밸브(12b), 제3 가스유체 차단밸브(12c) 등의 복수 개의 가스유체 차단밸브를 포함하는 포괄적인 의미로 사용될 수 있다.Referring to FIG. 2, in this specification, the gas fluid shut-off valve 12 is provided in the gas fluid delivery line L10 and controls the flow of the gas fluid transferred from the gas well W to the manifold 10, It may be used in a comprehensive sense including a plurality of gas-fluid shut-off valves such as 1 gas-fluid shut-off valve 12a, second gas-fluid shut-off valve 12b, and third gas-fluid shut-off valve 12c.

이하에서는 가스 처리 시스템(1)에 유기적으로 형성되어 구현되는 개별적인 구성들에 대해서 설명하도록 한다.Hereinafter, individual components that are organically formed and implemented in the gas treatment system 1 will be described.

매니폴드(10)는 가스정(W)에서 생산되는 가스유체를 집유하며, 매니폴드(10)의 일단과 타단 사이에는 가스유체 제어밸브(14)가 마련되어, 매니폴드(10)의 일단과 타단 사이에 유동하는 가스유체의 흐름을 제어할 수 있다.The manifold 10 collects gas fluid produced in the gas well W, and a gas fluid control valve 14 is provided between one end and the other end of the manifold 10, and between one end and the other end of the manifold 10 It is possible to control the flow of gaseous fluid flowing in.

매니폴드(10)의 일단과 타단은 매니폴드(10)에 마련되는 가스유체 제어밸브(14)를 기준으로 상대적인 위치를 의미하는 것으로, 일예로 매니폴드(10)의 끝단이 일단일 수 있고, 매니폴드(10)의 일단에 반대측에 위치하는 끝단이 타단일 수 있다.One end and the other end of the manifold 10 mean a relative position with respect to the gas fluid control valve 14 provided in the manifold 10, and for example, the end of the manifold 10 may be one end, The other end may be an end positioned on the opposite side to one end of the manifold 10.

가스정(W)에는 다수의 생산정이 포함될 수 있으며, 다수의 생산정에서 생산된 가스유체는 소형 매니폴드(11)로 집유될 수 있다. 복수 개의 가스정(W) 각각에는 소형 매니폴드(11)가 마련되고, 소형 매니폴드(11) 각각은 가스유체 전달라인(L10)을 통해 매니폴드(10)에 가스유체를 전달할 수 있다.The gas well W may include a plurality of production wells, and gas fluid produced in the plurality of production wells may be collected by the small manifold 11. A small manifold 11 is provided in each of the plurality of gas wells W, and each of the small manifolds 11 may deliver gas fluid to the manifold 10 through a gas fluid delivery line L10.

도 2를 참고하면 제1 가스정(W), 제2 가스정(W), 제3 가스정(W) 각각에는 소형 매니폴드(11)가 마련되어 가스정(W)에서 생산된 가스유체를 집유하고, 제1 가스정(W1)에서 생산된 가스유체는 제1 가스유체 전달라인(L10a)을 통해 매니폴드(10)의 일단에 공급될 수 있고, 제2 가스정(W2)에서 생산된 가스유체는 제2 가스유체 전달라인(L10b)을 통해 매니폴드(10)의 일단에 공급될 수 있고, 제3 가스정(W3)에서 생산된 가스유체는 제3 가스유체 전달라인(L10c)을 통해 매니폴드(10)의 타단에 공급될 수 있다. 다만, 복수 개의 가스정(W)으로부터 매니폴드(10)에 연결되는 가스유체 전달라인(L10)의 위치를 전술한 것으로 한정하는 것은 아니다.Referring to FIG. 2, a small manifold 11 is provided in each of the first gas well (W), the second gas well (W), and the third gas well (W) to collect the gas fluid produced in the gas well (W). The gas fluid produced in the gas well W1 may be supplied to one end of the manifold 10 through the first gas fluid delivery line L10a, and the gas fluid produced in the second gas well W2 is a second gas fluid. It can be supplied to one end of the manifold 10 through the delivery line (L10b), and the gas fluid produced in the third gas well (W3) is the other end of the manifold (10) through the third gas fluid delivery line (L10c). Can be supplied to However, the position of the gas fluid delivery line L10 connected to the manifold 10 from the plurality of gas wells W is not limited to the above.

가스유체 전달라인(L10) 각각에는 가스유체 차단밸브(12)가 마련되고, 가스유체 차단밸브(12)의 개페에 의하여 매니폴드(10)로 공급되는 가스유체의 흐름이 제어될 수 있다.A gas fluid shutoff valve 12 is provided in each of the gas fluid delivery lines L10, and the flow of the gas fluid supplied to the manifold 10 may be controlled by opening and closing the gas fluid shutoff valve 12.

가스유체 우회라인(L11)은 매니폴드(10) 일단에 가스유체를 전달하는 복수 개의 가스유체 전달라인(L10) 중 적어도 하나로부터 분기되어, 매니폴드(10) 타단에 가스유체를 전달할 수 있다. 이와 반대로, 가스유체 우회라인(L11)은 매니폴드(10) 타단에 가스유체를 전달하는 복수 개의 가스유체 전달라인(L10) 중 적어도 하나로부터 분기되어, 매니폴드(10) 일단에 가스유체를 전달할 수도 있다.The gas fluid bypass line L11 may be branched from at least one of the plurality of gas fluid delivery lines L10 for transferring the gas fluid to one end of the manifold 10 to deliver the gas fluid to the other end of the manifold 10. On the contrary, the gas fluid bypass line (L11) is branched from at least one of the plurality of gas fluid delivery lines (L10) that deliver the gas fluid to the other end of the manifold (10), and delivers the gas fluid to one end of the manifold (10). May be.

즉 가스유체 우회라인(L11)은, 가스유체 우회라인(L11)과 연결된 가스유체 전달라인(L10)이 가스유체를 매니폴드(10)에 전달하는 위치를 우회하여, 가스유체 제어밸브(14)를 기준으로 매니폴드(10)의 반대측으로 가스유체를 전달할 수 있다.That is, the gas fluid bypass line L11 bypasses the position where the gas fluid delivery line L10 connected to the gas fluid bypass line L11 delivers the gas fluid to the manifold 10, and the gas fluid control valve 14 Gas fluid can be delivered to the opposite side of the manifold 10 based on.

가스유체 우회라인(L11)에는 가스유체 우회밸브(13)가 마련되고, 가스유체 우회밸브(13)의 개페에 의하여 매니폴드(10)로 공급되는 가스유체의 흐름이 제어될 수 있다. A gas fluid bypass valve 13 is provided in the gas fluid bypass line L11, and the flow of the gas fluid supplied to the manifold 10 may be controlled by opening and closing the gas fluid bypass valve 13.

도 2를 참고하면, 제2 가스유체 전달라인(L10b)에 가스유체 우회라인(L11)이 마련되어 있는 것이 도시되어 있으나, 제1 가스유체 전달라인(L10a) 및 제3 가스유체 전달라인(L10c)에도 가스유체 우회라인(L11)이 마련될 수 있다.Referring to FIG. 2, although it is shown that the gas fluid bypass line L11 is provided in the second gas fluid delivery line L10b, the first gas fluid delivery line L10a and the third gas fluid delivery line L10c Also, a gas fluid bypass line L11 may be provided.

또한, 다른 가스정(W)과의 상대적인 위치, 다른 가스정(W)과의 압력이 감소되는 상대적인 속도 등을 고려하여, 가스유체 우회라인(L11)이 마련되는 가스유체 전달라인(L10)을 선택할 수 있다.In addition, the gas fluid delivery line L10 in which the gas fluid bypass line L11 is provided can be selected in consideration of the relative position with the other gas well W and the relative speed at which the pressure with the other gas well W decreases. have.

제1 분리기(20) 및 제2 분리기(21)는 매니폴드(10)로부터 가스유체를 공급 받아, 가스를 분리할 수 있다. 가스유체에는 천연가스를 포함하는 가스, 오일, 물 등이 존재할 수 있으며, 제1 분리기(20) 및 제2 분리기(21)는 이러한 가스유체에서 천연가스를 포함하는 가스를 분리할 수 있다. 제1 분리기(20) 및 제2 분리기(21)에서 분리된 오일, 물 등의 부가물은 이를 사용하는 수요처 등으로 전달될 수 있다.The first separator 20 and the second separator 21 may receive a gas fluid from the manifold 10 to separate the gas. Gas including natural gas, oil, water, etc. may exist in the gas fluid, and the first separator 20 and the second separator 21 may separate gas including natural gas from the gas fluid. Additives such as oil and water separated by the first separator 20 and the second separator 21 may be delivered to a customer who uses them.

제1 분리기(20)는 제1 가스유체 파이프라인(L12a)을 통해 매니폴드(10)의 일단에 연결되어, 매니폴드(10)의 일단으로부터 가스유체를 전달 받아 가스를 분리할 수 있다. 제2 분리기(21)는 제2 가스유체 파이프라인(L12b)을 통해 매니폴드(10)의 타단에 연결되어, 매니폴드(10)의 타단으로부터 가스유체를 전달 받아 가스를 분리할 수 있다.The first separator 20 is connected to one end of the manifold 10 through the first gas fluid pipeline L12a, and receives gas fluid from one end of the manifold 10 to separate gas. The second separator 21 is connected to the other end of the manifold 10 through the second gas fluid pipeline L12b, and receives gas fluid from the other end of the manifold 10 to separate gas.

제1 분리기(20) 및 제2 분리기(21)는 가스유체로부터 가스를 분리할 수 있는 것이라면, 당업계에서 사용되는 분리기를 제한없이 사용할 수 있다. 또한, 제1 분리기(20)와 제2 분리기(21)는 서로 동일한 사양을 가지는 분리기일 수 있다.As long as the first separator 20 and the second separator 21 are capable of separating gas from a gas fluid, a separator used in the art may be used without limitation. In addition, the first separator 20 and the second separator 21 may be separators having the same specifications.

제1 분리기(20)에서 분리된 가스는 가스 공급라인(L20)을 통해 가스 처리부(A)로 공급될 수 있다. 제2 분리기(21)에서 분리된 가스는 가스 전달라인(L21)을 통해 압력 상승부(30)로 전달되거나, 가스 우회라인(L22)을 통해 가스 공급라인(L20)에 합류되어 가스 처리부(A)로 공급될 수 있다.The gas separated by the first separator 20 may be supplied to the gas processing unit A through the gas supply line L20. The gas separated by the second separator 21 is delivered to the pressure rising unit 30 through the gas delivery line L21, or joined to the gas supply line L20 through the gas bypass line L22, and the gas processing unit A ) Can be supplied.

가스 전달라인(L21)에는 가스 차단밸브(22)가 마련되고, 가스 차단밸브(22)의 개폐를 통해 가스 전달라인(L21)에서의 가스의 흐름을 제어할 수 있다. 또한, 가스 우회라인(L22)에는 가스 우회밸브(23)가 마련되고, 가스 우회밸브(23)의 개폐를 통해 가스 우회라인(L22)에서의 가스의 흐름을 제어할 수 있다.A gas shutoff valve 22 is provided in the gas delivery line L21, and the flow of gas in the gas delivery line L21 may be controlled by opening and closing the gas shutoff valve 22. In addition, a gas bypass valve 23 is provided in the gas bypass line L22, and the flow of gas in the gas bypass line L22 may be controlled by opening and closing the gas bypass valve 23.

제2 분리기(21)는 가스 전달라인(L21)을 통해 압력 상승부(30)와 바로 연결될 수 있어, 제2 분리기(21)는 주로 저압의 가스유체를 전달 받아 저압의 가스를 분리하여 압력 상승부(30)로 공급할 수 있다. 다만, 제2 분리기(21)가 저압의 가스유체만을 분리하는 것은 아니고, 고압의 가스유체로부터 가스를 분리할 수 있음은 물론이다.The second separator 21 can be directly connected to the pressure riser 30 through the gas delivery line L21, so the second separator 21 mainly receives the low pressure gas fluid to separate the low pressure gas to increase the pressure. It can be supplied to the part 30. However, it goes without saying that the second separator 21 does not separate only the low-pressure gas fluid, but can separate the gas from the high-pressure gas fluid.

압력 상승부(30)는, 제1 분리기(20)에서 분리된 가스 및 제2 분리기(21)에서 분리된 가스를 전달 받아 가압할 수 있다. 압력 상승부(30)에는 압축기(미도시)가 마련될 수 있으며, 제1 분리기(20) 및 제2 분리기(21)에서 분리된 가스를 가압할 수 있다.The pressure riser 30 may receive and pressurize the gas separated by the first separator 20 and the gas separated by the second separator 21. A compressor (not shown) may be provided in the pressure raising unit 30, and the gas separated by the first separator 20 and the second separator 21 may be pressurized.

압력 상승부(30)는 제1 분리기(20)와 가스 처리부(A) 사이에 마련될 수 있으며, 가스 회수라인(L30)을 통해 제1 분리기(20)에서 가스 처리부(A)로 공급되는 가스를 회수하여 가압할 수 있다. 압력 상승부(30)에서 가압된 가스는 가스 리턴라인(L31)을 통해 가스 공급라인(L20)에 합류될 수 있으며, 가압된 가스가 가스 처리부(A)로 공급될 수 있다.The pressure rising unit 30 may be provided between the first separator 20 and the gas processing unit A, and gas supplied from the first separator 20 to the gas processing unit A through the gas recovery line L30 Can be recovered and pressurized. The gas pressurized by the pressure rising unit 30 may be joined to the gas supply line L20 through the gas return line L31, and the pressurized gas may be supplied to the gas processing unit A.

가스 회수라인(L30)에는 가스 회수밸브(31)가 마련되어 가스 공급라인(L20)으로부터 회수되는 가스의 흐름을 제어할 수 있고, 가스 리턴라인(L31)에는 가스 리턴밸브(32)가 마련되어 압력 상승부(30)에서 가압되어 가스 공급라인(L20)으로 리턴되는 가스의 흐름을 제어할 수 있다.A gas recovery valve 31 is provided in the gas recovery line L30 to control the flow of gas recovered from the gas supply line L20, and a gas return valve 32 is provided in the gas return line L31 to increase pressure. The flow of the gas that is pressurized in the unit 30 and returned to the gas supply line L20 may be controlled.

가스 처리부(A)는 제1 분리기(20) 및 제2 분리기(21)에서 분리된 가스를 처리하여, 천연가스 제품을 생성할 수 있다. 가스 처리부(A)는 당업계에서 가스정(W)에서 생성된 가스로부터 천연가스 제품을 형성하는 공지된 구성을 포함할 수 있다.The gas processing unit A may process the gas separated by the first separator 20 and the second separator 21 to produce a natural gas product. The gas processing unit (A) may include a known configuration in the art to form a natural gas product from the gas generated in the gas well (W).

예를 들면 가스 처리부(A)는, 분리기(20, 21)에서 분리된 가스의 노점(Dew Point)를 조절하는 노점 조절유닛, 가스에 함유된 이산화탄소 등의 산성가스를 제거하는 산성가스 제거유닛, 가스에 함유된 수분을 흡수하여 제거하는 가스 탈수유닛, 가스로부터 메탄과 에탄, 프로판, 부탄, 펜탄 등과 탄화수소를 포함하는 천연가스를 회수하는 천연가스 회수유닛 등을 포함할 수 있다.For example, the gas processing unit A may include a dew point control unit that adjusts the dew point of the gas separated by the separators 20 and 21, an acid gas removal unit that removes acid gases such as carbon dioxide contained in the gas, It may include a gas dehydration unit that absorbs and removes moisture contained in the gas, and a natural gas recovery unit that recovers natural gas including hydrocarbons such as methane, ethane, propane, butane, pentane and the like from the gas.

가스 처리 시스템(1)은, 복수 개의 가스정(W)의 압력에 따라, 매니폴드(10)로 전달되는 가스유체의 흐름 및 압력 상승부(30)로 전달되는 가스의 흐름을 제어하여, 가스 생산 효율을 극대화시킬 수 있다.The gas treatment system 1 controls the flow of the gas fluid delivered to the manifold 10 and the flow of the gas delivered to the pressure riser 30 according to the pressures of the plurality of gas wells W, thereby producing gas. You can maximize the efficiency.

구체적으로, 가스 처리 시스템(1)을 이루는 각각의 라인에 마련되는 밸브의 개폐를 조절함으로써, 가스 생산에 최적화되도록 가스 처리 시스템(1)의 각 라인에서 유동하는 유체의 흐름을 제어할 수 있다.Specifically, by controlling the opening and closing of valves provided in each line constituting the gas treatment system 1, it is possible to control the flow of fluid flowing in each line of the gas treatment system 1 so as to optimize gas production.

이하에서는 도 2 내지 도 5를 참고하여, 가스 생산 초기와 후기 시에 복수 개의 가스정(W)의 압력에 따라 가스 처리 시스템(1)이 가스를 생산하는 프로세스에 대해 자세히 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to FIGS. 2 to 5, a process in which the gas processing system 1 produces gas according to the pressures of the plurality of gas wells W will be described in detail at the initial and late stage of gas production.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템(1)의 가스 생산 초기 시, 매니폴드(10)에 가스유체를 전달하는 가스정(W)의 압력이 모두 고압인 경우의 가스 처리 시스템(1)의 개념도이다.FIG. 2 is a gas treatment system when the pressures of the gas wells W for delivering gas fluid to the manifold 10 are all high when gas production of the gas treatment system 1 according to the first embodiment of the present invention is at an initial stage. It is a conceptual diagram of (1).

가스 생산 초기 시에는 가스정(W)의 압력은 고압인 상태로, 가스 처리 시스템(1)은 고압 모드로 운전될 수 있다. 가스유체 우회밸브(13)가 밀폐되어 가스유체 우회라인(L11)으로 가스유체의 공급 없이, 가스정(W)에서 생산된 가스유체는 모두 가스유체 전달라인(L10)을 통해 매니폴드(10)로 전달될 수 있다.At the initial stage of gas production, the pressure of the gas well W is high, and the gas treatment system 1 may be operated in a high pressure mode. The gas fluid bypass valve 13 is sealed so that the gas fluid produced in the gas well W is all passed to the manifold 10 through the gas fluid delivery line L10 without supplying the gas fluid to the gas fluid bypass line L11. Can be delivered.

가스유체 제어밸브(14)는 개방되어, 매니폴드(10)의 일단과 타단 사이에 가스유체가 유동할 수 있으며, 매니폴드(10)의 일단으로부터 고압의 가스유체가 제1 분리기(20)로 전달되고, 매니폴드(10)의 타단으로부터 고압의 가스유체가 제2 분리기(21)로 전달될 수 있다.The gas fluid control valve 14 is opened so that a gas fluid can flow between one end and the other end of the manifold 10, and a high pressure gas fluid from one end of the manifold 10 is transferred to the first separator 20. The high-pressure gas fluid may be transferred from the other end of the manifold 10 to the second separator 21.

제1 분리기(20) 및 제2 분리기(21)에서 분리된 가스는 고압 상태로, 압력 상승부(30)를 경유할 필요 없이 가스 처리부(A)로 공급될 수 있다. 이에 따라, 가스 차단밸브(22), 가스 회수밸브(31), 및 가스 리턴밸브(32)는 밀폐되고, 가스 우회밸브(23)는 개방될 수 있다.The gas separated by the first separator 20 and the second separator 21 can be supplied to the gas processing unit A in a high-pressure state, without needing to pass through the pressure increasing unit 30. Accordingly, the gas shut-off valve 22, the gas recovery valve 31, and the gas return valve 32 are closed, and the gas bypass valve 23 can be opened.

이를 통해, 제1 분리기(20)에서 분리된 고압의 가스는 가스 공급라인(L20)을 통해 가스 처리부(A)로 공급될 수 있고, 제2 분리기(21)에서 분리된 고압의 가스는 가스 우회라인(L22)를 통해 가스 처리부(A)로 공급될 수 있다.Through this, the high-pressure gas separated in the first separator 20 can be supplied to the gas processing unit A through the gas supply line L20, and the high-pressure gas separated in the second separator 21 bypasses the gas. It may be supplied to the gas processing unit A through the line L22.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다. 구체적으로, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템(1)의 가스 생산 후기 시, 매니폴드(10) 일단에 가스유체를 전달하는 가스정(W)의 압력이 고압이고 매니폴드(10) 타단에 가스유체를 전달하는 가스정(W)의 압력이 저압인 경우의 가스 처리 시스템(1)의 개념도이다.3 is a conceptual diagram of a gas treatment system according to a second embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 3 shows that at the late stage of gas production of the gas treatment system 1 according to the first embodiment of the present invention, the pressure of the gas well W that delivers the gas fluid to one end of the manifold 10 is high and the manifold (10) It is a conceptual diagram of the gas processing system 1 in the case where the pressure of the gas well W that delivers the gas fluid to the other end is low.

도 3을 참고하면 가스유체 우회밸브(13)가 밀폐되고, 제1 가스정(W1) 및 제2 가스정(W2)에서 생산된 고압의 가스유체는 각각 제1 가스유체 전달라인(L10a) 및 제2 가스유체 전달라인(L10b)을 통해 매니폴드(10)의 일단으로 전달되고, 제3 가스정(W3)에서 생산된 저압의 가스유체는 제3 가스유체 전달라인(L10c)을 통해 매니폴드(10)의 타단으로 전달될 수 있다.Referring to FIG. 3, the gas fluid bypass valve 13 is sealed, and the high-pressure gas fluid produced in the first gas well W1 and the second gas well W2 is a first gas fluid delivery line L10a and a second gas well, respectively. The low pressure gas fluid is delivered to one end of the manifold 10 through the gas fluid delivery line L10b, and produced in the third gas well W3 through the manifold 10 through the third gas fluid delivery line L10c. Can be delivered to the other end of

이때, 가스유체 제어밸브(14)가 밀폐되어 매니폴드(10)의 일단과 타단 사이에서 가스유체가 유동되는 것이 차단될 수 있다. 이를 통해 매니폴드(10)의 일단에서 제1 분리기(20)로 고압의 가스유체 만이 전달되고, 매니폴드(10)의 타단에서 제2 분리기(21)로 저압의 가스유체 만이 전달될 수 있다.At this time, the gas fluid control valve 14 may be closed to block the gas fluid from flowing between one end and the other end of the manifold 10. Through this, only the high pressure gas fluid can be transferred from one end of the manifold 10 to the first separator 20, and only the low pressure gas fluid can be transferred from the other end of the manifold 10 to the second separator 21.

제1 분리기(20)는 고압의 가스유체로부터 고압의 가스를 분리하여 가스 처리부(A)로 공급할 수 있다. 이때, 가스 회수밸브(31)가 밀폐되어, 제1 분리기(20)에서 분리된 고압의 가스가 압력 상승부(30)로 회수되는 것을 차단할 수 있다.The first separator 20 may separate the high-pressure gas from the high-pressure gas fluid and supply it to the gas processing unit A. At this time, the gas recovery valve 31 is closed to prevent the high-pressure gas separated by the first separator 20 from being recovered to the pressure raising unit 30.

반면, 제2 분리기(21)에서 분리된 가스는 저압 상태여서 가압될 필요가 있다. 이에 따라 가스 우회밸브(23)가 밀폐되고 가스 차단밸브(22)가 개방되어, 제2 분리기(21)에서 분리된 가스가 압력 상승부(30)로 전달될 수 있다.On the other hand, the gas separated by the second separator 21 is in a low pressure state and needs to be pressurized. Accordingly, the gas bypass valve 23 is closed and the gas shut-off valve 22 is opened, so that the gas separated by the second separator 21 can be transferred to the pressure increasing unit 30.

가스 리턴밸브(32)가 개방되어, 압력 상승부(30)에서 가압된 가스는 가스 리턴라인(L31)을 통해 가스 공급라인(L20)으로 합류되어, 가스 처리부(A)로 공급될 수 있다.The gas return valve 32 is opened so that the gas pressurized by the pressure rising unit 30 may be joined to the gas supply line L20 through the gas return line L31 and supplied to the gas processing unit A.

이와 같이 본 실시예는, 저압의 가스유체와 고압의 가스유체의 흐름을 별도로 제어함으로써, 고압의 가스는 가스 처리부(A)로 공급하고 저압의 가스 만을 압력 상승부(30)로 전달하여 가압할 수 있으므로, 가스의 생산 효율 및 가스 처리에 소요되는 에너지를 절감할 수 있다.As described above, in this embodiment, by separately controlling the flow of the low-pressure gas fluid and the high-pressure gas fluid, the high-pressure gas is supplied to the gas processing unit A, and only the low-pressure gas is transferred to the pressure increasing unit 30 to be pressurized. Therefore, it is possible to reduce gas production efficiency and energy required for gas treatment.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다. 구체적으로, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템(1)의 가스 생산 후기 시, 매니폴드(10) 일단에 가스유체를 전달하는 복수 개의 가스정(W) 중에서 하나의 가스정(W)의 압력이 고압이며 다른 하나의 가스정(W)이 압력이 저압이고, 매니폴드(10) 타단에 가스유체를 전달하는 가스정(W)의 압력이 저압인 경우의 가스 처리 시스템(1)의 개념도이다.4 is a conceptual diagram of a gas treatment system according to a third embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 4 shows one gas well from among a plurality of gas wells W for delivering gas fluid to one end of the manifold 10 when gas production of the gas treatment system 1 according to the first embodiment of the present invention is late. When the pressure of W) is high, the pressure of the other gas well (W) is low, and the pressure of the gas well (W) that delivers the gas fluid to the other end of the manifold (10) is low pressure. It is a conceptual diagram.

제1 가스정(W1)에서 생성된 고압의 가스유체는 제1 가스유체 전달라인(L10a)을 통해 매니폴드(10)의 일단으로 전달될 수 있다. 제3 가스정(W3)에서 생성된 저압의 가스유체는 제3 가스유체 전달라인(L10c)을 통해 매니폴드(10)의 타단으로 전달될 수 있다.The high-pressure gas fluid generated in the first gas well W1 may be delivered to one end of the manifold 10 through the first gas fluid delivery line L10a. The low pressure gas fluid generated in the third gas well W3 may be delivered to the other end of the manifold 10 through the third gas fluid delivery line L10c.

한편, 제2 가스정(W2)은 제1 가스정(W1)보다 상대적으로 저압인 상태이므로, 제2 가스유체 차단밸브(12b)가 밀폐되고 가스유체 우회밸브(13)가 개방되어, 저압의 가스유체는 가스유체 우회라인(L11)을 통해 매니폴드(10)의 타단으로 전달될 수 있다.On the other hand, since the second gas well W2 is in a relatively low pressure state than the first gas well W1, the second gas fluid shutoff valve 12b is closed and the gas fluid bypass valve 13 is opened, so that the low pressure gas fluid May be transmitted to the other end of the manifold 10 through the gas fluid bypass line L11.

이때, 가스유체 제어밸브(14)가 밀폐되어 매니폴드(10)의 일단과 타단 사이에서 가스유체가 유동되는 것이 차단될 수 있다. 이를 통해 매니폴드(10)의 일단에서 제1 분리기(20)로 고압의 가스유체만 전달되고, 매니폴드(10)의 타단에서 제2 분리기(21)로 저압의 가스유체만 전달될 수 있다.At this time, the gas fluid control valve 14 may be closed to block the gas fluid from flowing between one end and the other end of the manifold 10. Through this, only the high-pressure gas fluid can be transferred from one end of the manifold 10 to the first separator 20, and only the low pressure gas fluid can be transferred from the other end of the manifold 10 to the second separator 21.

즉, 매니폴드(10) 일단에 고압의 가스유체와 저압의 가스유체가 동시에 전달되는 것을 방지하여, 제1 분리기(20)는 고압의 가스유체로부터 가스를 분리하고, 제2 분리기(21)는 저압의 가스유체로부터 가스를 분리하도록 함으로써, 가스 처리 효율을 향상시킬 수 있다.That is, by preventing the high-pressure gas fluid and the low-pressure gas fluid from being simultaneously delivered to one end of the manifold 10, the first separator 20 separates the gas from the high pressure gas fluid, and the second separator 21 By separating the gas from the low-pressure gas fluid, gas treatment efficiency can be improved.

또한, 가스 차단밸브(22)는 개방되고 가스 우회밸브(23)와 가스 회수밸브(31)는 밀폐되어 제2 분리기(21)에서 분리된 저압의 가스만 압력 상승부(30)로 전달되도록 함으로써, 압력 상승부(30)는 효과적으로 저압 가스 만을 가압할 수 있다. 이를 통해, 압력 상승부(30)에서의 부하를 감소시킬 수 있고, 저압 가스를 가압하기 위한 에너지 소모를 절감할 수 있다.In addition, the gas shut-off valve 22 is opened and the gas bypass valve 23 and the gas recovery valve 31 are closed so that only the low-pressure gas separated by the second separator 21 is transferred to the pressure riser 30. , The pressure riser 30 can effectively pressurize only the low pressure gas. Through this, it is possible to reduce the load in the pressure raising unit 30 and to reduce energy consumption for pressurizing the low pressure gas.

가스 리턴밸브(32)가 개방되어, 압력 상승부(30)에서 가압된 가스는 가스 공급라인(L20)으로 합류되어, 가스 처리부(A)로 공급될 수 있다.The gas return valve 32 is opened so that the gas pressurized by the pressure increasing unit 30 may be joined to the gas supply line L20 and supplied to the gas processing unit A.

이와 같이 본 실시예는, 고압의 가스유체와 저압의 가스유체가 혼합되어 분리기로 전달되는 것을 방지하여 가스 생성 효율을 향상시킬 수 있고, 저압의 가스 만을 압력 상승부(30)로 전달하여 가압할 수 있으므로 가스 처리에 소요되는 에너지를 절감할 수 있다.As described above, in this embodiment, the high-pressure gas fluid and the low-pressure gas fluid are mixed and prevented from being transferred to the separator to improve gas generation efficiency, and only the low-pressure gas is transferred to the pressure riser 30 to be pressurized. Therefore, it is possible to reduce the energy required for gas treatment.

도 5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 가스 처리 시스템의 개념도이다. 구체적으로, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 가스 처리 시스템(1)의 가스 생산 후기 시, 매니폴드(10)에 가스유체를 전달하는 가스정(W)의 압력이 모두 저압인 경우의 가스 처리 시스템(1)의 개념도이다.5 is a conceptual diagram of a gas treatment system according to a fourth embodiment of the present invention. Specifically, FIG. 5 is a case where the pressures of the gas wells W that deliver the gas fluid to the manifold 10 are all low pressures at the late stage of gas production of the gas treatment system 1 according to the first embodiment of the present invention. It is a conceptual diagram of the gas processing system 1.

가스 생산 후기 매니폴드(10)로 가스유체를 전달하는 가스정(W) 모두의 압력이 저압인 경우, 가스 처리 시스템(1)은 저압 모드로 운전될 수 있다. 도 5에는 제2 가스유체 차단밸브(12)가 밀폐되고 가스유체 우회밸브(13)가 개방되어, 제2 가스정(W)에서 생산되는 저압의 가스유체가 가스유체 유회라인을 따라 매니폴드(10)로 전달되는 것이 도시되어 있으나, 이와 달리 제2 가스유체 차단밸브(12)가 개방되고 가스유체 우회밸브(13)가 밀폐되어, 가스유체 전달라인(L10)을 통해 매니폴드(10)로 전달될 수 있다.When the pressures of all of the gas wells W that deliver the gas fluid to the manifold 10 in the late stage of gas production are low pressure, the gas treatment system 1 may be operated in a low pressure mode. 5, the second gas fluid shut-off valve 12 is closed and the gas fluid bypass valve 13 is opened, so that the low pressure gas fluid produced in the second gas well W flows along the gas fluid flow line. ), but unlike this, the second gas fluid shut-off valve 12 is opened and the gas fluid bypass valve 13 is closed, and is transferred to the manifold 10 through the gas fluid delivery line L10. Can be.

가스유체 제어밸브(14)는 개방되어, 매니폴드(10)의 일단과 타단 사이에 가스유체가 유동할 수 있으며, 매니폴드(10)의 일단으로부터 저압의 가스유체가 제1 분리기(20)로 전달되고, 매니폴드(10)의 타단으로부터 저압의 가스유체가 제2 분리기(21)로 전달될 수 있다.The gas fluid control valve 14 is opened so that a gas fluid can flow between one end and the other end of the manifold 10, and a low pressure gas fluid from one end of the manifold 10 is transferred to the first separator 20. It is transferred, and a low pressure gas fluid may be transferred to the second separator 21 from the other end of the manifold 10.

제1 분리기(20) 및 제2 분리기(21)에서 분리된 가스는 모두 저압 상태로, 압력 상승부(30)로 전달될 필요가 있다. 이에 따라, 가스 우회밸브(23)는 밀폐되고, 가스 차단밸브(22), 가스 회수밸브(31), 및 가스 리턴밸브(32)는 개방되어, 제1 분리기(20) 및 제2 분리기(21)에서 분리된 저압의 가스는 압력 상승부(30)로 전달되어 가압된 후에 가스 처리부(A)로 공급될 수 있다.The gases separated by the first separator 20 and the second separator 21 are all in a low pressure state, and need to be delivered to the pressure raising unit 30. Accordingly, the gas bypass valve 23 is closed, the gas shutoff valve 22, the gas recovery valve 31, and the gas return valve 32 are opened, and the first separator 20 and the second separator 21 The low-pressure gas separated in) may be delivered to the pressure rising unit 30 and supplied to the gas processing unit A after being pressurized.

이와 같이 본 실시예는 가스 생산 시간이 경과됨에 따라 가스정(W)의 압력이 저하되는 것을 고려하여, 가스 처리 시스템(1)에서 유동하는 가스유체 및 가스의 흐름을 제어함으로써, 가스의 생산 효율 및 가스 처리에 소요되는 에너지를 절감할 수 있다.As described above, in this embodiment, by controlling the flow of the gas fluid and the gas flowing in the gas treatment system 1, taking into account that the pressure of the gas well W decreases as the gas production time elapses, the production efficiency of gas and Energy required for gas treatment can be reduced.

본 발명은 상기에서 설명한 실시예로 한정되지 않으며, 상기 실시예들의 조합 또는 상기 실시예 중 적어도 어느 하나와 공지 기술의 조합을 또 다른 실시예로서 포함할 수 있음은 물론이다.It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may include a combination of the above embodiments or a combination of at least one of the above embodiments and a known technology as another embodiment.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is for explaining the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and within the technical scope of the present invention, those of ordinary skill in the art It would be clear that the transformation or improvement is possible.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 명확해질 것이다.All simple modifications to changes of the present invention belong to the scope of the present invention, and the specific scope of protection of the present invention will be made clear by the appended claims.

1: 가스 처리 시스템
W, W1, W2, W3: 가스정 A: 가스 처리부
10: 매니폴드 11: 소형 매니폴드
12, 12a, 12b, 12c: 가스유체 차단밸브 13: 가스유체 우회밸브
14: 가스유체 제어밸브 20: 제1 분리기
21: 제2 분리기 22: 가스 차단밸브
23: 가스 우회밸브 30: 압력 상승부
31: 가스 회수밸브 32: 가스 리턴밸브
L10, L10a, L10b, L10c: 가스유체 전달라인
L11: 가스유체 우회라인
L12a, L12b: 가스유체 파이프라인
L20: 가스 공급라인 L21: 가스 전달라인
L22: 가스 우회라인 L30: 가스 회수라인
L31: 가스 리턴라인1: gas treatment system
W, W1, W2, W3: gas well A: gas processing unit
10: manifold 11: small manifold
12, 12a, 12b, 12c: gas fluid shutoff valve 13: gas fluid bypass valve
14: gas fluid control valve 20: first separator
21: second separator 22: gas shutoff valve
23: gas bypass valve 30: pressure riser
31: gas recovery valve 32: gas return valve
L10, L10a, L10b, L10c: gas fluid delivery line
L11: gas fluid bypass line
L12a, L12b: gas fluid pipeline
L20: gas supply line L21: gas delivery line
L22: gas bypass line L30: gas recovery line
L31: gas return line

Claims (10)

복수 개의 가스정에서 생산된 가스유체를 집유하고, 일단과 타단 사이에 마련되어 가스유체의 흐름을 제어하는 가스유체 제어밸브를 포함하는 매니폴드;
복수 개의 가스정 각각으로부터 가스유체를 상기 매니폴드에 전달하는 복수 개의 가스유체 전달라인;
상기 매니폴드 일단에 가스유체를 전달하는 복수 개의 상기 가스유체 전달라인 중 적어도 하나로부터 분기되어, 상기 매니폴드 타단에 가스유체를 전달 가능한 가스유체 우회라인;
상기 매니폴드의 일단으로부터 가스유체를 전달 받아 가스를 분리하는 제1 분리기;
상기 매니폴드의 타단으로부터 가스유체를 전달 받아 가스를 분리하는 제2 분리기; 및
상기 제1 분리기 및 상기 제2 분리기 중 적어도 하나로부터 전달 받은 가스를 가압하는 압력 상승부를 포함하며,
가스 생산 후기 시 상기 매니폴드 일단에 가스유체를 전달하는 가스정의 압력이 고압이고 상기 매니폴드 타단에 가스유체를 전달하는 가스정의 압력이 저압인 경우,
상기 가스유체 제어밸브를 밀폐하고, 상기 제1 분리기는 상기 매니폴드의 일단으로부터 고압의 가스유체를 전달 받아 가스를 분리하고, 상기 제2 분리기는 상기 매니폴드의 타단으로부터 저압의 가스유체를 전달 받아 가스를 분리하여 상기 압력 상승부로 공급하는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.A manifold including a gas fluid control valve that collects gas fluid produced in a plurality of gas wells and is provided between one end and the other end to control the flow of the gas fluid;
A plurality of gas fluid delivery lines for transferring gas fluid from each of a plurality of gas wells to the manifold;
A gas fluid bypass line branched from at least one of the plurality of gas fluid delivery lines for delivering gas fluid to one end of the manifold and capable of delivering gas fluid to the other end of the manifold;
A first separator for separating gas by receiving gas fluid from one end of the manifold;
A second separator for separating gas by receiving gas fluid from the other end of the manifold; And
And a pressure riser for pressurizing the gas delivered from at least one of the first separator and the second separator,
When the pressure of the gas well that delivers the gas fluid to the other end of the manifold is high pressure and the pressure of the gas well that delivers the gas fluid to the other end of the manifold is low,
The gas fluid control valve is sealed, the first separator receives a high-pressure gas fluid from one end of the manifold to separate gas, and the second separator receives a low pressure gas fluid from the other end of the manifold. A gas processing system, characterized in that the gas is separated and supplied to the pressure rising unit. 제 1 항에 있어서,
복수 개의 가스정의 압력에 따라, 상기 매니폴드로 전달되는 가스유체의 흐름 및 상기 압력 상승부로 전달되는 가스의 흐름을 제어하는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.The method of claim 1,
A gas processing system, characterized in that controlling a flow of gas fluid delivered to the manifold and a flow of gas delivered to the pressure riser according to pressures of a plurality of gas wells. 제 1 항에 있어서,
상기 가스유체 전달라인은 상기 매니폴드에 전달되는 가스유체의 흐름을 차단 가능한 가스유체 차단밸브를 포함하고,
상기 가스유체 우회라인은 상기 매니폴드에 전달되는 가스유체의 흐름을 차단 가능한 가스유체 우회밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.The method of claim 1,
The gas fluid delivery line includes a gas fluid shut-off valve capable of blocking the flow of the gas fluid delivered to the manifold,
Wherein the gas fluid bypass line includes a gas fluid bypass valve capable of blocking the flow of the gas fluid delivered to the manifold. 제 1 항에 있어서,
가스로부터 천연가스를 생성하는 가스 처리부로 상기 제1 분리기에서 분리된 가스를 공급하는 가스 공급라인;
상기 제2 분리기에서 분리된 가스를 상기 압력 상승부로 전달하고, 가스의 흐름을 차단 가능한 가스 차단밸브가 마련되는 가스 전달라인; 및
상기 제2 분리기에서 분리된 가스를 상기 압력 상승부를 우회하여 상기 가스 공급라인에 전달하고, 가스의 흐름을 차단 가능한 가스 우회밸브가 마련되는 가스 우회라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.The method of claim 1,
A gas supply line for supplying the gas separated by the first separator to a gas processing unit generating natural gas from the gas;
A gas delivery line provided with a gas shutoff valve capable of transferring the gas separated by the second separator to the pressure increasing unit and blocking the flow of the gas; And
And a gas bypass line provided with a gas bypass valve capable of passing the gas separated by the second separator to the gas supply line by bypassing the pressure riser and blocking the flow of gas. 제 4 항에 있어서,
상기 제1 분리기에서 분리된 가스를 상기 압력 상승부로 회수하고, 가스의 흐름을 차단 가능한 가스 회수밸브가 마련되는 가스 회수라인; 및
상기 압력 상승부에서 가압된 가스를 상기 가스 공급라인으로 리턴시키고, 가스의 흐름을 차단 가능한 가스 리턴밸브가 마련되는 가스 리턴라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.The method of claim 4,
A gas recovery line provided with a gas recovery valve capable of recovering the gas separated by the first separator to the pressure increasing unit and blocking the flow of the gas; And
And a gas return line provided with a gas return valve capable of returning the gas pressurized by the pressure riser to the gas supply line and blocking the flow of the gas. 제 1 항에 있어서,
가스 생산 초기 시 상기 매니폴드에 가스유체를 전달하는 가스정의 압력이 고압인 경우,
상기 가스유체 제어밸브를 개방하고, 상기 제1 분리기 및 상기 제2 분리기는 상기 매니폴드로부터 고압의 가스유체를 전달 받아 가스를 분리하는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.The method of claim 1,
When the pressure of the gas well that delivers gas fluid to the manifold at the beginning of gas production is high
And opening the gas fluid control valve, and wherein the first separator and the second separator receive a high-pressure gas fluid from the manifold to separate the gas. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
가스 생산 후기 시 상기 매니폴드 일단에 가스유체를 전달하는 복수 개의 가스정 중에서 하나의 가스정의 압력이 고압이며 다른 하나의 가스정이 압력이 저압이고, 상기 매니폴드 타단에 가스유체를 전달하는 가스정의 압력이 저압인 경우,
상기 가스유체 제어밸브를 밀폐하고, 상기 다른 하나의 가스정에서 생산된 가스유체는 상기 가스유체 우회라인을 통해 상기 매니폴드의 타단으로 전달되고,
상기 제1 분리기는 상기 매니폴드의 일단으로부터 고압의 가스유체를 전달 받아 가스를 분리하고, 상기 제2 분리기는 상기 매니폴드의 타단으로부터 저압의 가스유체를 전달 받아 가스를 분리하여 상기 압력 상승부로 공급하는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.The method of claim 1,
During the late stage of gas production, among a plurality of gas wells that deliver gas fluid to one end of the manifold, the pressure of one gas well is high and the pressure of the other gas well is low, For low pressure,
The gas fluid control valve is sealed, and the gas fluid produced in the other gas well is transferred to the other end of the manifold through the gas fluid bypass line,
The first separator receives a high-pressure gas fluid from one end of the manifold to separate gas, and the second separator receives a low pressure gas fluid from the other end of the manifold to separate the gas and supply it to the pressure riser. Gas treatment system, characterized in that. 제 1 항에 있어서,
가스 생산 후기 시 상기 매니폴드 일단 및 타단에 가스유체를 전달하는 가스정의 압력이 저압인 경우,
상기 제1 분리기 및 상기 제2 분리기는 상기 매니폴드로부터 저압의 가스유체를 전달 받아 가스를 분리하여 상기 압력 상승부로 공급하는 것을 특징으로 하는 가스 처리 시스템.The method of claim 1,
When the pressure of the gas well that delivers the gas fluid to one end and the other end of the manifold is low at the end of gas production,
The first separator and the second separator receive a low-pressure gas fluid from the manifold to separate the gas and supply the gas to the pressure increasing unit. 제 1 항 내지 제 6 항, 제 8 항 및 제 9 항 중 어느 한 항의 상기 가스 처리 시스템을 갖는 것을 특징으로 하는 해양 구조물.An offshore structure having the gas treatment system according to any one of claims 1 to 6, 8 and 9.
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