KR20150111497A - 해양플랜트 - Google Patents

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KR20150111497A
KR20150111497A KR1020140034642A KR20140034642A KR20150111497A KR 20150111497 A KR20150111497 A KR 20150111497A KR 1020140034642 A KR1020140034642 A KR 1020140034642A KR 20140034642 A KR20140034642 A KR 20140034642A KR 20150111497 A KR20150111497 A KR 20150111497A
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circulation
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KR1020140034642A
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성채은
장광필
김영훈
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현대중공업 주식회사
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Abstract

듀얼(Dual) 파이프라인을 구비하는 해양플랜트가 개시된다.
개시되는 해양플랜트는 유정에서 생산된 유정유체를 집유하는 매니폴드; 상기 매니폴드와 해상플랫폼 간에 연결되어 상기 매니폴드에 집유된 유정유체가 상기 해상플랫폼으로 이송되는 유로를 구성하는 제1 파이프라인; 상기 매니폴드와 해상 플랫폼 간에 연결되어 상기 매니폴드에 집유된 유정유체가 상기 해상플랫폼으로 이송되는 유로를 구성하고, 상기 제1 파이프라인에 대칭되는 제2 파이프라인; 상기 제1 파이프라인에 구비되어 상기 제1 파이프라인에 유동하는 유정유체를 가압하는 제1 부스팅 펌프; 및 상기 제2 파이프라인에 구비되어 상기 제2 파이프라인에 유동하는 유정유체를 가압하는 제2 부스팅 펌프;를 포함한다.
이러한 해양플랜트에 의하면, 듀얼 파이프라인과 이들 간에 연결되는 유로를 통해, 일측 파이프라인에 이상이 발생한 경우에도 타측 파이프라인을 통해 정상적인 생산운전이 가능하다는 효과를 얻을 수 있다.

Description

해양플랜트 {OFFSHORE PLANT}
본 발명은 해양플랜트에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 듀얼(Dual) 파이프라인을 구비하는 해양플랜트에 관한 것이다.
해양플랜트는 해저유정에서 생산되는 원유 및 천연가스와 같은 해저자원을 채취하는 시설을 의미한다.
일반적으로, 해양플랜트는 해저면에 설치되며 유정에서 생산되는 원유(천연가스 포함)를 모으는 매니폴드와, 상기 매니폴드에서 해상플랫폼 간에 연결되어 원유가 해상플랫폼으로 이송되는 유로를 구성하는 파이프라인을 포함한다.
그런데, 파이프라인을 통하여 이송되는 원유는 심해의 낮은 온도에 의해 열손실이 발생하여 원유의 점도가 증가하고, 원유가 응축되어 파이프라인의 내부에 아스팔트, 스케일 등의 부산물이 생성된다.
이러한 부산물들은 원유의 유동성을 저하시켜 흐름 견실성(Flow Assurance)이 나빠져 생산효율이 떨어지는 문제가 발생하게 된다.
따라서, 종래에는 이러한 문제를 해결하기 위하여 파이프라인 내부에 생성된 부산물들을 제거하는 피깅(Pigging) 작업을 수행하기 위하여 파이프라인 내부로 피그를 투입하여 부산물들을 제거하였다.
그러나, 종래의 기술에 따른 해양플랜트는 파이프라인 내부의 부산물들을 제거하기 위해서 해상의 피그 투입장치를 설치하고 매니폴드 측 파이프라인 말단에 피그 회수장치를 추가적으로 설치하여야 한다.
결국, 종래의 파이프라인은 투입된 피그(PIG)를 회수하는데 있어서 어려움이 있고 설치비용도 많이 소요되는 문제가 있다.
또한, 종래의 기술에 따른 해양플랜트는 원유생산설비에 이상이 발생하는 경우 이송되는 원유의 처리가 곤란하여, 이상발생시에 대처가 어렵다는 단점이 있다.
또한, 종래의 기술에 의한 해양플랜트는 해상플랫폼으로 이송되는 원유의 양이 증가하는 경우에 가스를 연소시키는 연소설비에 과부하가 발생하는 것에 대비하여 연소설비를 대형으로 제작하여야 한다는 단점이 있다.
또한, 종래의 기술에 의한 해양플랜트는 유정의 압력이 낮아지는 경우 해상 플랫폼의 탑사이드(Top Side)에 설치된 부스팅설비를 사용하여 주입정(Injection Well)으로 유체를 주입하여 유정의 압력을 생산이 가능한 정도로 보상하였다.
그러나, 이와 같이 탑사이드에 부스팅설비를 설치하는 경우는 탑사이드의 규모가 대형화되어, 해상플랫폼의 공간을 많이 차지한다는 단점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 안출된 것으로, 일 측면으로서, 탑사이드로 이송되는 원유의 압력을 조절할 수 있는 해양플랜트를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적 중 적어도 일부를 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은 유정에서 생산된 유정유체를 집유하는 매니폴드; 상기 매니폴드와 해상플랫폼 간에 연결되어 상기 매니폴드에 집유된 유정유체가 상기 해상플랫폼으로 이송되는 유로를 구성하는 제1 파이프라인; 상기 매니폴드와 해상 플랫폼 간에 연결되어 상기 매니폴드에 집유된 유정유체가 상기 해상플랫폼으로 이송되는 유로를 구성하고, 상기 제1 파이프라인에 대칭되는 제2 파이프라인; 상기 제1 파이프라인에 구비되어 상기 제1 파이프라인에 유동하는 유정유체를 가압하는 제1 부스팅 펌프; 및 상기 제2 파이프라인에 구비되어 상기 제2 파이프라인에 유동하는 유정유체를 가압하는 제2 부스팅 펌프;를 포함하는 해양플랜트를 제공한다.
일 실시예에서, 상기 제1 부스팅 펌프의 후단에서 분기되어 상기 제1 부스팅 펌프의 전단으로 연결되는 제1 순환유로; 및 상기 제2 부스팅 펌프의 후단에서 분기되어 상기 제2 부스팅 펌프의 전단으로 연결되는 제2 순환유로;가 더 포함될 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 상기 제1 순환유로에 구비되어 상기 제1 순환유로에 유동하는 유정유체의 유량을 조절하는 제1 컨트롤 밸브; 및 상기 제2 순환유로에 구비되어 상기 제2 순환유로에 유동하는 유정유체의 유량을 조절하는 제2 컨트롤 밸브;가 더 포함될 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 상기 제1 순환유로 및 제2 순환유로 각각을 개폐하는 개폐밸브가 더 포함될 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 상기 제1 순환유로에서 상기 제2 파이프라인의 상기 제2 부스팅 펌프 후단측에 연결되는 제1 유량보충유로; 및 상기 제2 순환유로에서 상기 제1 파이프라인의 상기 제1 부스팅 펌프 후단측에 연결되는 제2 유량보충유로;가 더 포함될 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 상기 제1 유량보충유로에 구비되어 상기 제1 유량보충유로에 유동하는 유정유체의 유량을 조절하는 제3 컨트롤 밸브; 및 상기 제2 유량보충유로에 구비되어 상기 제2 유량보충유로에 유동하는 유정유체의 유량을 조절하는 제4 컨트롤 밸브;가 더 포함될 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 상기 제1 부스팅 펌프와 제2 부스팅 펌프의 전단에서 상기 제1 파이프라인과 상기 제2 파이프라인 간에 연결되는 전환유로; 및 상기 전환유로를 개폐하는 개폐밸브;가 더 포함될 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 상기 제1 파이프라인의 상기 제1 부스팅 펌프 후단측에서 분기되어 주입정(Injection Well)로 연결되는 제1 주입유로; 및 상기 제2 파이프라인의 상기 제2 부스팅 펌프 후단측에서 분기되어 주입정으로 연결되는 제2 주입유로;가 더 포함될 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 상기 매니폴드에서 상기 제1 파이프라인의 끝단과 상기 제2 파이프라인의 끝단을 연결하도록 구비되는 피그(PIG) 회수용 파이프라인;이 더 포함될 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 듀얼 파이프라인과 이들 간에 연결되는 유로를 통해, 일측 파이프라인에 이상이 발생한 경우에도 타측 파이프라인을 통해 정상적인 생산운전이 가능하다는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 유정의 압력이 저하되는 경우에도 해저에 설치된 부스팅 펌프를 통해 탑사이드로 이송되는 유정유체의 압력을 조절할 수 있으므로, 정상적인 생산이 가능하다는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 해저에 설치된 부스팅 펌프를 통해 주입정을 부스팅하는 작업을 수행할 수 있으므로, 탑사이드에 별도의 부스팅 설비를 설치할 필요가 없으므로, 탑사이드 설비가 간소화된다는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양플랜트의 구성을 나타내는 개략도.
도 2는 도 1에 도시된 해양플랜트의 유정 압력 저하시의 부스팅 펌프를 이용한 생산유로를 나타내는 개략도.
도 3은 도 1에 도시된 해양플랜트에 포함되는 제1 파이프라인에 이상이 발생한 경우의 생산유로를 나타내는 개략도.
도 4는 도 1에 도시된 해양플랜트에 포함되는 제1 컨트롤 밸브에 이상이 발생한 경우의 생산유로를 나타내는 개략도.
도 5는 도 1에 도시된 해양플랜트에 포함되는 제2 컨트롤 밸브에 이상이 발생한 경우의 생산유로를 나타내는 개략도.
도 6은 해상플랫폼의 탑사이드 설비에 이상이 발생한 경우 유정유체를 주입정으로 주입시키는 유로를 나타내는 개략도.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
참고로, 이하 기재된 내용에서 '전단'과 '후단'은 유체가 흐르는 방향 기준이라는 것을 미리 밝혀둔다.
먼저, 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양플랜트에 대해서 살펴본다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양플랜트(100)는 해상플랫폼(105), 매니폴드(110), 제1 파이프라인(120), 제1 개폐밸브(121), 제2 개폐밸브(122), 제2 파이프라인(130), 제3 개폐밸브(131), 제4 개폐밸브(132), 피그 회수용 파이프라인(140), 제1 부스팅 펌프(150), 제2 부스팅 펌프(160), 제1 순환유로(170), 제1 컨트롤 밸브(171), 제1 순환개폐밸브(172), 제2 순환유로(180), 제2 컨트롤 밸브(181), 제2 순환개폐밸브(182), 제1 펌프 유입 밸브(173), 제2 펌프 유입 밸브(183), 제1 유량보충유로(175), 제3 컨트롤 밸브(176), 제2 유량보충유로(185), 제4 컨트롤 밸브(186), 전환유로(190), 제1 주입유로(200) 및 제2 주입유로(210)를 포함할 수 있다.
상기 해상플랫폼(105)은 해상에 부유는 구조물로서, 후술할 제1 파이프라인(120) 및 제2 파이프라인(130)에 연결되어 유정에서 생산된 유정유체를 공급받아 처리하는 설비이다.
이러한 해상플랫폼(105)에는 유정유체에서 가스와 오일을 분리하는 분리기와, 상기 분리기에서 분리된 가스가 이송되는 가스관과, 상기 분리기에서 분리된 오일이 이송되는 오일관과, 상기 가스관에 연결되어 상기 가스관에서 블로 다운(Blow down)되는 가스를 연소시키는 연소설비 등이 구비될 수 있다.
상기 매니폴드(110)는 해저면에 설치되어 유정에서 생산되는 유정유체를 집유할 수 있다. 매니폴드(110)에는 유정에 연결되어 원유가 매니폴드(110)로 채취되는 경로를 구성하는 집유관(112)이 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 매니폴드(110)에는 복수의 유정에 연결된 복수의 집유관(112)이 연결될 수 있다.
상기 제1 파이프라인(120)은 매니폴드(110)와 해상플랫폼(105) 간에 연결되어 매니폴드(110)에 집유된 유정유체가 해상플랫폼(105)으로 이송되는 유로를 구성할 수 있다.
또한, 상기 제1 개폐밸브(121)는 제1 파이프라인(120)에 구비되어 제1 파이프라인(120)의 유로를 개폐할 수 있다.
일 실시예에서, 제1 개폐밸브(121)는 도 1에 도시된 바와 같이 후술할 제1 주입유로(200)의 후단에 구비될 수 있다.
또한, 상기 제2 개폐밸브(122)는 제1 개폐밸브(121)와 마찬가지로 제1 파이프라인(120)의 유로를 개폐할 수 있고, 도 1에 도시된 바와 같이 제1 파이프라인(120)에 구비되되, 후술할 전환유로(190)의 분기점과 제1 순환유로(170)의 분기점 사이의 구간에 구비될 수 있다.
상기 제2 파이프라인(130)은 제1 파이프라인(120)과 마찬가지로 매니폴드(110)와 해상플랫폼(105) 간에 연결되어 매니폴드(110)에 집유된 유정유체가 해상플랫폼(105)으로 이송되는 유로를 구성할 수 있다.
이러한 제2 파이프라인(130)은 제1 파이프라인(120)에 대칭되도록 구성된다.
또한, 상기 제3 개폐밸브(131)는 제2 파이프라인(130)에 구비되어 제2 파이프라인(130)의 유로를 개폐할 수 있다.
일 실시예에서, 제3 개폐밸브(131)는 도 1에 도시된 바와 같이 후술할 제2 주입유로(210)의 후단에 구비될 수 있다.
또한, 상기 제4 개폐밸브(132)는 제3 개폐밸브(131)와 마찬가지로 제2 파이프라인(130)의 유로를 개폐할 수 있고, 도 1에 도시된 바와 같이 제2 파이프라인(130)에 구비되되, 후술할 전환유로(190)의 분기점과 제2 순환유로(180)의 분기점 사이의 구간에 구비될 수 있다.
상기 피그 회수용 파이프라인(140)은 매니폴드(110)에서 제1 파이프라인(120)의 끝단과 제2 파이프라인(130)의 끝단을 서로 연결하도록 구비되는 파이프라인으로서, 제1 파이프라인(120)과 제2 파이프라인(130)의 피깅(Pigging) 작업시에 투입된 피그(PIG)가 제1 파이프라인(120)을 통과한 후 피그 회수용 파이프라인(140)을 통해 제2 파이프라인(130)으로 투입된 후 다시 해상플랫폼(105)에서 회수될 수 있도록 할 수 있다.
일 실시예에서, 피그 회수용 파이프라인(140)에는 피그 회수용 파이프라인(140)을 개폐하는 피그 회수용 개폐밸브(142)가 구비될 수 있다. 피깅작업시 상기 피그 회수용 개폐밸브(142)는 개방될 수 있으며, 정상 생산 운전시에는 폐쇄될 수 있다.
상기 제1 부스팅 펌프(150)는 제1 파이프라인(120)에 구비되어 제1 파이프라인(120)에 유동하는 유정유체를 가압하여 제1 파이프라인(120)을 통해 이송되는 유정유체가 고압으로 유동하도록 할 수 있다.
상기 제2 부스팅 펌프(160)는 제2 파이프라인(130)에 구비되어 제2 파이프라인(130)에 유동하는 유정유체를 가압하여 제2 파이프라인(130)을 통해 이송되는 유정유체가 고압으로 유동하도록 할 수 있다.
이러한 제1 부스팅 펌프(150) 및 제2 부스팅 펌프(160)는 제1 파이프라인(120) 및 제2 파이프라인(130)으로 이송되는 유정유체의 압력이 낮은 경우 예를 들어, 유정의 압력이 원유 생산이 불가할 정도로 낮은 경우에 파이프라인에 유동하는 유정유체를 가압함으로써 유정유체가 제1 파이프라인(120) 및 제2 파이프라인(130)을 통해 해상플랫폼(105)으로 원활하게 이송될 수 있도록 할 수 있다.
제1 부스팅 펌프(150) 및 제2 부스팅 펌프(160)는 해저면에 설치되며, 해상플랫폼(105)에서 작동이 제어될 수 있다.
또한, 이러한 제1 부스팅 펌프(150) 및 제2 부스팅 펌프(160)는 유정의 압력이 유정 생산에 충분한 정도로 높은 경우에는 가동되지 않고, 유정유체가 유동하는 파이프라인 유로의 일부로서 기능할 수도 있다.
상기 제1 순환유로(170)는 제1 부스팅 펌프(150)의 후단에서 분기되어 제1 부스팅 펌프(150)의 전단으로 연결되는 유로이다.
이러한 제1 순환유로(170)는 제1 부스팅 펌프(150)의 출구측의 고압의 유정유체의 유량 일부를 제1 부스팅 펌프(150)의 입구측으로 보냄으로써, 제1 부스팅 펌프(150)로 유입되는 유정유체의 유량을 보충할 수 있다.
다시 말해, 유정의 압력이 저하되어 제1 부스팅 펌프(150)로 유입되는 유정유체의 유량이 제1 부스팅 펌프(150)가 처리할 수 있는 최소 유량에 미달되는 경우, 제1 부스팅 펌프(150)에서 가압된 유정유체의 일부가 제1 순환유로(170)를 통해 제1 부스팅 펌프(150)의 입구측으로 보내져서 제1 부스팅 펌프(150)로 유입되는 유체의 유량을 보충할 수 있게 된다.
여기서, 상기 제1 컨트롤 밸브(171)는 제1 순환유로(170)에 구비되어 제1 순환유로(170)에 유동하는 유정유체의 유량을 조절할 수 있다.
또한, 상기 제1 순환개폐밸브(172)는 제1 순환유로(170)에서 제1 컨트롤 밸브(171)의 전단에 구비되어 제1 순환유로(170)를 개폐할 수 있다.
상기 제2 순환유로(180)는 제2 부스팅 펌프(160)의 후단에서 분기되어 제2 부스팅 펌프(160)의 전단으로 연결되는 유로이다.
이러한 제2 순환유로(180)는 제2 부스팅 펌프(160)의 출구측의 고압의 유정유체의 유량 일부를 제2 부스팅 펌프(160)의 입구측으로 보냄으로써, 제2 부스팅 펌프(160)로 유입되는 유정유체의 유량을 보충할 수 있다.
여기서, 상기 제2 컨트롤 밸브(181)는 제2 순환유로(180)에 구비되어 제2 순환유로(180)에 유동하는 유정유체의 유량을 조절할 수 있다.
또한, 상기 제2 순환개폐밸브(182)는 제2 순환유로(180)에서 제2 컨트롤 밸브(181)의 전단에 구비되어 제2 순환유로(180)를 개폐할 수 있다.
상기 제1 펌프 유입 밸브(173)는 제1 파이프라인(120)에서 제1 부스팅 펌프(150)의 입구측에 구비되어, 유정유체가 제1 부스팅 펌프(150)로 유입되는 유로를 개폐할 수 있다.
이러한 제1 펌프 유입 밸브(173)는 제1 부스팅 펌프(150)에 이상이 발생하여 제1 부스팅 펌프(150)로 유정유체의 유입을 차단하는 경우에 사용될 수 있다.
이때, 제1 펌프 유입 밸브(173)가 닫히면 제1 파이프라인(120)을 통해 유동하는 유정유체는 제1 순환유로(170)를 통해 제1 부스팅 펌프(150)를 우회하여 유동할 수 있게 된다.
상기 제2 펌프 유입 밸브(183)는 제2 파이프라인(130)에서 제2 부스팅 펌프(160)의 입구측에 구비되어, 유정유체가 제2 부스팅 펌프(160)로 유입되는 유로를 개폐할 수 있다.
이러한 제2 펌프 유입 밸브(183)는 제2 부스팅 펌프(160)에 이상이 발생하여 제2 부스팅 펌프(160)로 유정유체의 유입을 차단하는 경우에 사용될 수 있다.
이때, 제2 펌프 유입 밸브(183)가 닫히면 제2 파이프라인(130)을 통해 유동하는 유정유체는 제2 순환유로(180)를 통해 제2 부스팅 펌프(160)를 우회하여 유동할 수 있게 된다.
상기 제1 유량보충유로(175)는 제1 순환유로(170)에서 제2 파이프라인(130)의 제2 부스팅 펌프(160) 후단측에 연결되는 유로이다.
이러한 제1 유량보충유로(175)는 제1 컨트롤 밸브(171)에 이상이 발생한 경우에 제1 부스팅 펌프(150) 입구측의 유량 보충을 위해 제2 부스팅 펌프(160)를 통해 가압된 유정유체의 유량 일부를 제1 부스팅 펌프(150)의 입구측으로 보낼 수 있는 유로를 구성한다.
이를 위해, 일 실시예에서, 제1 유량보충유로(175)의 후단은 도 1에 도시된 바와 같이 제1 순환유로(170)의 제1 컨트롤 밸브(171) 후단측에 연결될 수 있다.
또한, 상기 제3 컨트롤 밸브(176)는 제1 유량보충유로(175)에 구비되어 제1 유량보충유로(175)에 유동하는 유정유체의 유량을 조절할 수 있다.
상기 제2 유량보충유로(185)는 제2 순환유로(180)에서 제1 파이프라인(120)의 제1 부스팅 펌프(150) 후단측에 연결되는 유로이다.
이러한 제2 유량보충유로(185)는 제2 컨트롤 밸브(181)에 이상이 발생한 경우에 제2 부스팅 펌프(160) 입구측의 유량 보충을 위해 제1 부스팅 펌프(150)를 통해 가압된 유정유체의 유량 일부를 제2 부스팅 펌프(160)의 입구측으로 보낼 수 있는 유로를 구성한다.
이를 위해, 일 실시예에서, 제2 유량보충유로(185)의 후단은 도 1에 도시된 바와 같이 제2 순환유로(180)의 제2 컨트롤 밸브(181) 후단측에 연결될 수 있다.
또한, 상기 제4 컨트롤 밸브(186)는 제2 유량보충유로(185)에 구비되어 제2 유량보충유로(185)에 유동하는 유정유체의 유량을 조절할 수 있다.
상기 전환유로(190)는 제1 부스팅 펌프(150)와 제2 부스팅 펌프(160)의 전단에서 제1 파이프라인(120)과 제2 파이프라인(130) 간에 연결되는 유로이다.
이러한 전환유로(190)는 제1 파이프라인(120) 및 제2 파이프라인(130) 중에서 어느 하나에 이상이 발생하여 생산에 사용될 수 없는 경우에, 생산이 가능한 파이프라인으로 유정유체를 이송시키는 유로를 구성할 수 있다.
예를 들어, 제1 파이프라인(120) 및/또는 제1 부스팅 펌프(150)에 이상이 발생하여 제1 파이프라인(120)을 생산에 사용할 수 없는 경우, 매니폴드(110)에서 제1 파이프라인(120)으로 유입된 유정유체는 전환유로(190)를 통해 제2 파이프라인(130)으로 이송될 수 있게 된다.
일 실시예에서, 전환유로(190)는 도 1에 도시된 바와 같이 제2 개폐밸브(122) 및 제4 개폐밸브(132)의 전단에 분기점을 구비할 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 전환유로(190)에는 전환유로(190)를 개폐하는 전환 개폐밸브(192)가 구비될 수 있다.
상기 제1 주입유로(200)는 제1 파이프라인(120)의 제1 부스팅 펌프(150) 후단측에서 분기되어 주입정(Injection Well)으로 연결될 수 있다.
이러한 제1 주입유로(200)는 제1 부스팅 펌프(150)에 의해 가압된 유정유체가 주입정으로 주입되는 유로를 구성한다.
한편, 도시되지는 않았지만, 제1 주입유로(200)와 제1 파이프라인(120)의 분기점에는 제1 주입유로(200)와 제1 파이프라인(120) 간에 유로를 전환시키는 유로전환밸브(미도시)가 구비될 수 있다.
또한, 상기 제2 주입유로(210)는 제2 파이프라인(130)의 제2 부스팅 펌프(160) 후단측에서 분기되어 주입정으로 연결될 수 있다.
이러한 제2 주입유로(210)는 제2 부스팅 펌프(160)에 의해 가압된 유정유체가 주입정으로 주입되는 유로를 구성한다.
한편, 도시되지는 않았지만, 제2 주입유로(210)와 제2 파이프라인(130)이 분기점에는 제2 주입유로(210)와 제2 파이프라인(130) 간에 유로를 전환시키는 유로전환밸브(미도시)가 구비될 수 있다.
다음으로, 도 2 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양플랜트(100)의 상황별 동작에 대해서 설명한다.
여기서, 도 2는 유정 압력 저하시의 부스팅 펌프를 이용한 생산유로를 나타내고, 도 3은 제1 파이프라인(120)에 이상이 발생한 경우의 생산유로를 나타내고, 도 4는 제1 컨트롤 밸브(171)에 이상이 발생한 경우의 생산유로를 나타내고, 도 5는 제2 컨트롤 밸브(181)에 이상이 발생한 경우의 생산유로를 나타내며, 도 6은 해상플랫폼(105)의 탑사이드 설비에 이상이 발생한 경우 유정유체를 주입정으로 주입시키는 유로를 나타낸다.
참고로, 도시되지는 않았지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양플랜트(100)가 정상적으로 생산운전을 하는 경우는 제1 부스팅 펌프(150) 및 제2 부스팅 펌프(160)가 가동되지 않고, 매니폴드(110)에 집유된 유정유체는 유정의 압력만으로 제1 파이프라인(120) 및 제2 파이프라인(130)을 통해 해상플랫폼(105)으로 이송될 수 있다.
다음으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 생산이 어려울 정도로 유정의 압력이 저하된 경우, 제1 부스팅 펌프(150)가 가동되고, 제1 순환유로(170)의 제1 순환개폐밸브(172)가 열릴 수 있다.
이때, 제1 부스팅 펌프(150)에 의해 가압된 유정유체의 일부는 제1 순환유로(170)를 통해 제1 부스팅 펌프(150)의 입구측으로 공급되어 제1 부스팅 펌프(150)로 유입되는 유체의 유량을 보충할 수 있다.
이때, 제1 순환유로(170)를 통해 순환되는 유체의 유량은 제1 컨트롤 밸브(171)를 통해 조절될 수 있다.
또한, 제2 파이프라인(130)에서도 제1 파이프라인(120)과 마찬가지로, 제2 부스팅 펌프(160)가 가동되고, 제2 순환유로(180)의 제2 순환개폐밸브(182)가 열릴 수 있다.
다음으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 파이프라인(120) 또는 제1 부스팅 펌프(150)에 이상이 발생한 경우, 전환 개폐밸브(192)는 열리고, 제2 개폐밸브(122)는 닫힐 수 있다.
이를 통해, 매니폴드(110)에서 제1 파이프라인(120)으로 유입된 유정유체는 전환유로(190)를 통해 제2 파이프라인(130)으로 이송될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양플랜트(100)는 듀얼(Dual) 파이프라인을 통해, 일측 파이프라인이 사용 불가한 경우에도 타측 파이프라인을 통해 정상적으로 생산이 가능하다는 장점이 있다.
도시도지는 않았지만, 도 3에 도시된 경우와 반대로, 제2 파이프라인(130) 또는 제2 부스팅 펌프(160)에 이상이 발생한 경우에는 전환 개폐밸브(192)가 열리고, 제4 개폐밸브(132)가 닫힘으로써, 제2 파이프라인(130)으로 유입된 유정유체가 제1 파이프라인(120)으로 이송될 수 있게 된다.
다음으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 컨트롤 밸브(171)에 이상이 발생한 경우, 제1 순환개폐밸브(172)는 닫히고, 제3 컨트롤 밸브(176)는 열리며, 제1 펌프 유입 밸브(173)는 열릴 수 있다.
이때, 제2 부스팅 펌프(160)에 의해 가압된 유정유체의 일부는 제1 유량보충유로(175)를 통해 제1 파이프라인(120)의 제1 부스팅 펌프(150) 입구측으로 유입되어 제1 부스팅 펌프(150)로 유입되는 유정유체의 유량을 보충할 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양플랜트(100)는 제1 컨트롤 밸브(171)에 이상이 발생하고 동시에, 유정의 압력이 저하된 경우에도 제1 파이프라인(120) 및 제2 파이프라인(130)을 통해 생산이 가능하다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 도 4에 도시된 경우와 반대로 제2 컨트롤 밸브(181)에 이상이 발생한 경우, 제2 순환개폐밸브(182)는 닫히고, 제4 컨트롤 밸브(186)는 열리며, 제2 펌프 유입 밸브(183)는 열릴 수 있다.
이때, 제1 부스팅 펌프(150)에 의해 가압된 유정유체의 일부는 제2 유량보충유로(185)를 통해 제2 파이프라인(130)의 제2 부스팅 펌프(160) 입구측으로 유입되어 제2 부스팅 펌프(160)로 유입되는 유정유체의 유량을 보충할 수 있다.
마지막으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 해상플랫폼(105)의 탑사이드 설비에 이상이 발생하여 생산을 중지하는 경우, 제1 부스팅 펌프(150) 및 제2 부스팅 펌프(160)는 가동되고, 제1 파이프라인(120)의 유로는 제1 주입유로(200)로 전환되고, 제2 파이프라인(130)의 유로는 제2 주입유로(210)로 전환될 수 있다.
이를 통해, 제1 파이프라인(120)을 통해 유동하는 유정유체는 제1 부스팅 펌프(150)에 의해 가압된 후 제1 주입유로(200)를 통해 주입정으로 주입될 수 있고, 제2 파이프라인(130)을 통해 유동하는 유정유체는 제2 부스팅 펌프(160)에 의해 가압된 후 제2 주입유로(210)를 통해 주입정으로 주입될 수 있다.
이와 같은 동작은 해상플랫폼(105)의 탑사이드 설비에 이상이 발생한 경우에 수행될 뿐만 아니라, 압력이 저하된 유정의 압력을 상승시키는 부스팅 동작으로도 수행될 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양플랜트(100)는 해상플랫폼(105)에 별도의 부스팅 설비를 구비하지 않아도 된다는 효과를 가진다.
전술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양플랜트(100)는 해저에 설치되는 제1 부스팅 펌프(150) 및 제2 부스팅 펌프(160)를 통해 탑사이드로 이송되는 유정유체의 압력 조절이 가능하다는 장점을 가진다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양플랜트(100)는 듀얼 파이프라인과 이들간에 연결되는 유량보충유로를 통해 일측 파이프라인에 이상이 발생한 경우에도 타측 파이프라인을 통해 정상적인 생산운전이 가능하다는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양플랜트(100)는 탑사이드에 별도의 부스팅 설비를 설치할 필요가 없으므로, 탑사이드의 설비가 간소화된다는 장점을 장점을 가진다.
본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 밝혀두고자 한다.
100: 해양플랜트 105: 해상플랫폼
110: 매니폴드 112: 집유관
120: 제1 파이프라인 121: 제1 개폐밸브
122: 제2 개폐밸브 130: 제2 파이프라인
131: 제3 개폐밸브 132: 제4 개폐밸브
140: 피그 회수용 파이프라인 142: 피그 회수용 개폐밸브
150: 제1 부스팅 펌프 160: 제2 부스팅 펌프
170: 제1 순환유로 171: 제1 컨트롤 밸브
172: 제1 순환개폐밸브 173: 제1 펌프 유입 밸브
175: 제1 유량보충유로 176: 제3 컨트롤 밸브
180: 제2 순환유로 181: 제2 컨트롤 밸브
182: 제2 순환개폐밸브 183: 제2 펌프 유입 밸브
185: 제2 유량보충유로 186: 제4 컨트롤 밸브
190: 전환유로 192: 전환 개폐밸브
200: 제1 주입유로 210: 제2 주입유로

Claims (9)

  1. 유정에서 생산된 유정유체를 집유하는 매니폴드;
    상기 매니폴드와 해상플랫폼 간에 연결되어 상기 매니폴드에 집유된 유정유체가 상기 해상플랫폼으로 이송되는 유로를 구성하는 제1 파이프라인;
    상기 매니폴드와 해상 플랫폼 간에 연결되어 상기 매니폴드에 집유된 유정유체가 상기 해상플랫폼으로 이송되는 유로를 구성하고, 상기 제1 파이프라인에 대칭되는 제2 파이프라인;
    상기 제1 파이프라인에 구비되어 상기 제1 파이프라인에 유동하는 유정유체를 가압하는 제1 부스팅 펌프; 및
    상기 제2 파이프라인에 구비되어 상기 제2 파이프라인에 유동하는 유정유체를 가압하는 제2 부스팅 펌프;
    를 포함하는 해양플랜트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부스팅 펌프의 후단에서 분기되어 상기 제1 부스팅 펌프의 전단으로 연결되는 제1 순환유로; 및
    상기 제2 부스팅 펌프의 후단에서 분기되어 상기 제2 부스팅 펌프의 전단으로 연결되는 제2 순환유로; 를 더 포함하는 해양플랜트.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 순환유로에 구비되어 상기 제1 순환유로에 유동하는 유정유체의 유량을 조절하는 제1 컨트롤 밸브; 및
    상기 제2 순환유로에 구비되어 상기 제2 순환유로에 유동하는 유정유체의 유량을 조절하는 제2 컨트롤 밸브; 를 더 포함하는 해양플랜트.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 순환유로 및 제2 순환유로 각각을 개폐하는 개폐밸브를 더 포함하는 해양플랜트.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제1 순환유로에서 상기 제2 파이프라인의 상기 제2 부스팅 펌프 후단측에 연결되는 제1 유량보충유로; 및
    상기 제2 순환유로에서 상기 제1 파이프라인의 상기 제1 부스팅 펌프 후단측에 연결되는 제2 유량보충유로; 를 더 포함하는 해양플랜트.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 유량보충유로에 구비되어 상기 제1 유량보충유로에 유동하는 유정유체의 유량을 조절하는 제3 컨트롤 밸브; 및
    상기 제2 유량보충유로에 구비되어 상기 제2 유량보충유로에 유동하는 유정유체의 유량을 조절하는 제4 컨트롤 밸브; 를 더 포함하는 해양플랜트.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 부스팅 펌프와 제2 부스팅 펌프의 전단에서 상기 제1 파이프라인과 상기 제2 파이프라인 간에 연결되는 전환유로; 및
    상기 전환유로를 개폐하는 개폐밸브; 를 더 포함하는 해양플랜트.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 파이프라인의 상기 제1 부스팅 펌프 후단측에서 분기되어 주입정(Injection Well)로 연결되는 제1 주입유로; 및
    상기 제2 파이프라인의 상기 제2 부스팅 펌프 후단측에서 분기되어 주입정으로 연결되는 제2 주입유로; 를 더 포함하는 해양플랜트.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 매니폴드에서 상기 제1 파이프라인의 끝단과 상기 제2 파이프라인의 끝단을 연결하도록 구비되는 피그(PIG) 회수용 파이프라인; 을 더 포함하는 해양플랜트.
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