KR20160124230A - 샌드 트랩을 갖는 분할 유동 파이프 분리기 - Google Patents

샌드 트랩을 갖는 분할 유동 파이프 분리기 Download PDF

Info

Publication number
KR20160124230A
KR20160124230A KR1020167028055A KR20167028055A KR20160124230A KR 20160124230 A KR20160124230 A KR 20160124230A KR 1020167028055 A KR1020167028055 A KR 1020167028055A KR 20167028055 A KR20167028055 A KR 20167028055A KR 20160124230 A KR20160124230 A KR 20160124230A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lines
separation
polyphase
control volume
fluid
Prior art date
Application number
KR1020167028055A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101716644B1 (ko
Inventor
스콧 엠. 휘트니
퍼 레이다 란홀름
Original Assignee
엑손모빌 업스트림 리서치 캄파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엑손모빌 업스트림 리서치 캄파니 filed Critical 엑손모빌 업스트림 리서치 캄파니
Publication of KR20160124230A publication Critical patent/KR20160124230A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101716644B1 publication Critical patent/KR101716644B1/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/34—Arrangements for separating materials produced by the well
    • E21B43/36—Underwater separating arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D17/00—Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • B01D17/02—Separation of non-miscible liquids
    • B01D17/0217—Separation of non-miscible liquids by centrifugal force
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/24—Feed or discharge mechanisms for settling tanks
    • B01D21/245—Discharge mechanisms for the sediments
    • B01D21/2472—Means for fluidising the sediments, e.g. by jets or mechanical agitators
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/12—Methods or apparatus for controlling the flow of the obtained fluid to or in wells
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/34—Arrangements for separating materials produced by the well
    • E21B43/35—Arrangements for separating materials produced by the well specially adapted for separating solids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2221/00—Applications of separation devices
    • B01D2221/04—Separation devices for treating liquids from earth drilling, mining

Abstract

본원은 다상 분리 시스템을 통한 다상 유체 분리에 관한 것이다. 다상 분리 시스템은 분리 시스템 내의 입구 라인(204) 안으로 다상 유체를 공급하도록 구성된다. 다상 유체는 디바이드(206)를 통해서 유동하고 유사 직경의 분리 라인들(208,210)로 분할되도록 구성된다. 제어 용적부(214)는 또한 상기 분리 라인들(208,210)의 단부에 연결되고, 상기 제어 용적부(214)는 유사 직경의 분리 라인들(208,210)보다 큰 직경을 가진다. 제어 용적부(214)는 출구 라인들(216,218)를 포함하고, 출구 라인에서 유체 유동 속도를 조정하도록 구성된다. 또한, 본원에는 샌드 부트(212)가 포함되고, 상기 분리 라인들(208,210)에 대해서 수직으로 배향되는 상기 샌드 부트가 상기 분리 라인들(208,210)에 연결되고 다상 분리 시스템에 축적된 모래를 수집하여 제거하도록 구성된다.

Description

샌드 트랩을 갖는 분할 유동 파이프 분리기{SPLIT FLOW PIPE SEPARATOR WITH SAND TRAP}
관련 출원들의 교차 참조
본원은 발명의 명칭이 "분할 유동 파이프 분리기"인 2014년 3월 12일자 출원된 미국 특허 출원 번호 제 61/951,891호의 우선권 유익을 청구하고, 그 전체적인 내용은 본원에서 참고로 합체되어 있다.
본 기술은 다상 유체 생산 스트림을 그 성분들로 인-파이프 분리하기 위해 제공된다. 본원에 기술된 기술은 해저 다상 분리 시스템(subsea multiphase separation system)을 사용하여 생산 유체를 오일상(oil phase) 및 수상(water phase)으로 분리하기 위해서 제공된다.
본 단원은 본 기술의 예시적 실시예들과 연계될 수 있는 당 기술의 여러 형태들을 도입하도록 의도된 것이다. 본 설명은 본 기술의 특정 형태들의 양호한 이해를 용이하게 하기 위하여 전체윤곽을 제공하는 것을 보조하는 것으로 고려된다. 따라서, 본 단원은 이러한 관점에서 이해되어야 하고 종래 기술의 용인으로서 읽혀지지 않아야 한다.
임의의 다수의 해저 분리 기술은 해저 유정에서 회수한 오일 및 가스의 양을 증가시키는데 사용될 수 있다. 그러나, 1500 미터 초과의 수심 깊이에서 해저 분리는 환경 조건으로 인하여 특히 도전적 문제가 되고 있다. 수심이 증가할 때, 정수두(hydrostatic head)에 의해서 생성된 용기에서의 외부 압력은 해저 처리를 위해서 사용된 용기의 필요한 벽 두께를 증가시킨다. 1500 미터 초과의 수심에서, 이러한 벽 두께는 통상적인 중력 분리가 실용적이지 않은 정도까지 증가한다. 또한, 이러한 큰 벽 두께를 갖는 용기는 제조에 있어서 도전적 문제일 수 있고, 추가된 재료 및 하중은 경제 프로젝트 뿐 아니라 유지관리를 위한 용기의 유용성에도 충격을 줄 수 있다. 결과적으로, 큰 직경 분리기는 종종 이러한 깊이에서 사용될 수 없다.
추가 정보는 미국 특허 번호 제 8,282,711 B2 (711 특허)에 개시되어 있다. 이 특허는 액체 및 가스의 분리를 위한 해저 설비 및 방법에 관한 것이다. 이 개시물은 액체 및 가스 유체의 유동을 분리하는 파이프 시스템을 사용하여 해저 생산 유체로부터 액체 및 가스의 분리에 관한 것이다.
그러나, 상기 711 특허는 유체의 물 유동/혼합상의 오일로부터 물 스트림 및 개별 오일을 분리하는 것을 개시하지 않는다. 더우기, 이 문헌은 파이프 분리기에서 모래 분리 또는 모래 침착의 방지를 위한 방법을 제공하지 않는다. 이 문헌은 또한 재분사될 수 있도록 물 스트림 또는 가스의 폴리싱을 제공하지 않는다.
추가 정보는 또한 미국 특허 번호 제 7,490,671 B2호에 개시되어 있다. 이 특허는 오일 가스 및 물의 개선된 분리를 갖는 파이프 분리기에 관한 것이다. 이 시스템은 정전 유착부(electrostatic coalescence)에 의해서 보조되어야 하는 파이프 분리기에서 오일 물 분리가 이어지는 가스 액체 분리를 위한 원심 분리를 사용하고 있다.
추가 정보는 또한 미국 특허 제 7,516,794 B2호에 개시되어 있다. 이 시스템은 US 7,490,671 B2호의 시스템과 유사하지만, "피가블(piggable)"의 신규 요구사항을 가진다.
추가 정보는 또한 미국 출원 제 2008/0116072 A1호에 개시되어 있다. 이 시스템은 오일 물 분리기로부터 추출되고 동일 분리기로 복귀되는 오일 또는 현탁액 스트림을 처리하기 위하여 정전 유착부를 사용한다. 이는 여기서 기술된 기술이 적용될 수 있는 분리기들의 다수의 장치들을 제공한다.
상술한 문헌들은 모두 각각의 라인의 출구를 조절함으로써 실질적인 오일 스트림, 실질적인 물 스트림 및 오일/물 현탁액을 유동시키는데 사용되는 폴리싱 섹션 또는 제어 용적부를 포함하지 않는다.
예시적인 실시예는 다상 유체가 관통하여 유동하도록 구성된 입구 라인을 포함하는 분할 유동 분리 시스템을 제공한다. 상기 시스템은 상기 입구 뒤에 디바이드를 포함하고, 상기 디바이드는 상기 입구 라인을 실질적으로 서로 평행하고 다상 유체의 성분들을 분리시키도록 구성되는 유사 직경의 2개 이상의 분리 라인들로 분할한다. 상기 시스템은 또한 유사 직경의 2개 이상의 분리 라인들에 연결된 제어 용적부를 포함한다. 상기 제어 용적부는 상기 유사 직경의 분리 라인들보다 큰 직경을 가지며, 상기 제어 용적부는 하나 이상의 출구 라인들을 포함한다. 상기 출구 라인들은 상부 출구 라인으로부터 실질적으로 오일을 유동시키고 하부 출구 라인으로부터 실질적으로 물을 유동시키도록 구성된다. 상기 분리 시스템은 또한 상기 유사 직경의 분리 라인들에 연결된 샌드 부트를 포함한다. 상기 샌드 부트는 상기 유사 직경의 분리 라인들 밑에 배치되고 분할된 유동 분리 시스템에 축적된 모래를 수집하고 제거하도록 구성된다.
다른 예시적 실시예는 다상 유체 내의 오일, 물 및 고체 입자들의 분리 방법을 제공하고, 상기 분리 방법은 다상 유체를 다상 파이프 분리기의 분배 입구 안으로 유동시키는 단계를 포함한다. 상기 방법은 또한 수평 배향된 디바이드에서 분배 입구를 분할하는 단계 및 디바이드에 평행한 평면에서 그리고 상기 평면의 하류에 있는 개별 파이프 분리기 라인들로 다상 유체를 유동시키는 단계를 포함한다. 상기 방법은 상기 다상 유체를 상기 파이프 분리기 라인들에서 오일상 및 수상으로 분리시키는 단계 그리고 강수관 및 부트를 사용하여 상기 고체 입자들을 분리시키는 단계를 포함하고, 상기 부트는 고체 입자들이 축적될 때 개방된다. 상기 방법은 또한 각각의 라인을 제어 용적부 안으로 유동시키는 단계를 포함하고, 각각의 라인으로부터의 유동 속도가 제어된다. 상기 방법은 상기 제어 용적부의 하단부에 있는 출구를 통해서 실질적으로 물을 유동시키고 상기 제어 용적부의 상단부에 있는 출구를 통해서 실질적으로 오일을 유동시키도록 구성된다.
또다른 예시적 실시예는 분할 유동 분리 시스템 내의 디바이드를 통해서 다상 유체를 공급하도록 구성된 입구 라인을 포함하는 다상 분리 시스템을 개시하고, 상기 디바이드는 상기 다상 유체를 실질적으로 평행한 다수의 파이프 분리기 라인들 안으로 분할한다. 상기 시스템은 상기 다수의 파이프 분리기 라인들 내의 폴리싱 섹션을 포함한다. 상기 시스템은 또한 상기 파이프 분리기 라인에 연결된 상기 파이프 분리기 라인들보다 큰 직경을 갖는 제어 용적부로서, 다수의 출구들을 포함하는, 상기 제어 용적부를 포함한다. 상기 시스템은 제어 밸브, 및 상기 분할 유동 파이프 분리 시스템 내에서 그리고 외부로 유동을 제어하는데 사용된 제어 시스템을 포함한다.
본 기술의 장점들은 하기 상세한 설명 및 첨부된 도면을 참조함으로써 더욱 잘 이해된다.
도 1은 생산 유체들을 성분 스트림으로 분리하기 위한 다상 분리 시스템을 도시하는 블록도이다.
도 2는 다상 분리 시스템(100)의 입면도이다.
도 3은 다상 분리 시스템(200)의 상단 사시도이다.
도 4는 다상 유체의 상들을 분리하기 위한 방법(400)을 도시하는 프로세스 유동 다이애그램이다.
도 5는 모래 제거 사이클론(504)을 위한 분사 지점(502)을 갖는 분리 시스템(500)을 도시하는 개략적은 측면도이다.
도 6은 도 2의 다상 분리 시스템 안으로 통합된 제어 시스템을 도시하는 개략적인 블록도이다.
하기 상세한 설명에서, 본 기술의 특정 실시예들이 기술된다. 그러나, 하기 설명은 본 기술의 특정 실시예 또는 특정 용도에 특화된 것으로, 이는 단지 예시적인 목적으로 의도된 것이고 단순히 예시적 실시예들의 설명을 제공한다. 따라서, 본 기술은 하기에 기술된 특정 실시예들에 국한된 것이 아니라, 오히려 첨부된 청구범위의 정신 및 범주 내에 있는 모든 대안, 변형 및 동등예를 포함한다.
상술한 바와 같이, 기존의 큰 직경의 분리기들은 깊은 물, 예를 들어 대략 1500 미터 초과의 수심에서 기술적 도전문제에 직면한다. 그러므로, 본원에 기술된 실시예들은 심해수 처리 유닛들에 부여된 크기 및 하중의 제한요건을 충족하면서, 허용가능한 오일-물 분리 및 잠재적 유동 변화를 완충할 수 있는 신규 분리 시스템을 제공한다. 추가로, 분리 시스템은 비용 및 하중 절감을 제공할 수 있는 용기 코드 대신에 파이프 코드에 맞추어 설계될 수 있다. 많은 경우에, 주어진 압력 등급에 대해서, 파이프에 대한 필요한 벽 두께는 대응 용기에 대한 필요한 벽 두께보다 작다.
본원에 기술된 실시예에 따라서, 컴팩트한, 해저 다상 분리 시스템은 특히 심해수 및 극한 환경에서 해저 유정 생산을 개선하기 위해 사용된다. 다양한 실시예들에서, 상기 분리 시스템은 생산 유체를 오일상, 액상 및 고상으로 분리하도록 구성될 수 있는 분리기이다. 임의의 실시예들에서, 상류 액체-가스 분리기는 생산 유체로부터 실질적으로 가스들을 제거하는데 사용될 수 있다. 다시 말해서, 현재 분리 기술들의 예들은 단일상 스트림을 생성하는데 사용될 수 있다. 이는 다상 펌프들과 비교할 때 더욱 효율적이고 큰 압력차를 이룰 수 있는 단일상 펌프들의 사용을 허용할 수 있다. 단일상 스트림을 펌핑하기 위하여, 하나의 단일상 펌프가 충분할 수 있다. 대조적으로, 다상 스트림을 펌핑하기 위하여, 일련의 다상 펌프들은 특히 높은 부스팅 적용들에 대해서 동일 압력차를 달성하는데 사용될 수 있다.
기술된 분리 프로세스는 생산 유체, 예를 들어, 오일로부터 적어도 부분적으로 액성 유체 및 고체 모래 입자들의 분리를 달성하는데 사용될 수 있다. 액성 유체의 제거는 비록 소금 또는 기타 혼합성 유체와 같은 기타 오염물을 갖는 물을 포함하는 것으로 이해될 수 있지만, 본원에서 물 제거로 기재된다. 이러한 물 제거는 유동 보증 문제를 완화시켜서, 더욱 집중된 오일 스트림이 표면으로 이송되는 것을 허용한다. 이들 분리 스트림들은 메탄 포접(methane clathrate)과 같은 저량의 수화물을 형성하므로 막힘 또는 유동 제한의 가능성을 낮출 수 있다. 추가로, 부식 문제는 감소되거나 또는 제거될 수 있다. 모래 및 물 부산물 스트림은 전용 폐기 구역, 저장소, 해저 등의 위에 침착될 수 있다.
물 제거는 또한 저장소에서 작용하는 정수두의 감소를 유발하여, 저장소 구동 및 생산 모두를 증가시킨다. 분리 프로세스는 또한 유동 라인 인프라구조를 감소시키고, 상측 물처리 설비들의 수를 감소시키고, 전력 및 펌핑 요구량을 감소시킬 수 있고 증가하는 용수 중단으로 인한 생산 속도의 감소의 문제를 겪는 기존의 설비의 병목현상을 해소할 수 있다.
도 1은 생산 유체(102)를 성분 스트림으로 분리하기 위한 다상 분리 시스템(100)을 도시하는 블록도이다. 생산 유체(102)는 해저 유정(104)으로부터 얻어질 수 있다. 생산 유체(102)는 천연 가스, 오일, 염수 및 모래와 같은 고체 불순물의 혼합물을 포함하는 탄화수소 유체일 수 있다. 생산 유체(102)는 해저 위치로부터 탄화수소를 생산하도록 구성되는 임의의 유형의 해저 생산 시스템(미도시)을 통해서 해저 유정(104)으로부터 얻어질 수 있다. 가스-액체 분리 시스템(미도시)은 가스 스트림 및 액체 스트림을 분리하기 위하여 개시된 기술의 상류에서 선택적으로 사용될 수 있다. 가스 스트림은 하류 설비에 의해서 추가로 처리될 수 있다. 하류 설비(미도시)는 예를 들어, 가스 압축기, 가스 처리 설비, 가스 폴리싱 장치 등과 같은 임의의 유형의 하류 가스 처리 설비 또는 가스 파이프라인을 포함할 수 있다.
블록(106)에서, 실질적인 액체 스트림(106)은 분할 유동 파이프 분리기(108) 안으로 흐른다. 분할 유동 파이프 분리기(108)는 생산 유체(102)로부터 오일 및 물 및 고체 모래 입자들을 분리시키도록 구성된다. 분할 유동 파이프 분리기(108)는 상이한 파이프 분리기 라인들에서의 분리를 위하여 생산 유체(102)의 프로세스 스트림을 2개 이상의 스트림으로 분할한다. 오일 성분 및 조밀한 물 성분 사이의 분리는 샌드 부트(112)의 사용을 통해서 그리고 각각의 분리기 라인에서 폴리싱 섹션(110) 내에서 적어도 부분적으로 이루어지고, 모래 성분(114)은 제어 용적부(116)의 상류에서 실질적으로 제거된다.
다상 분리 시스템(100) 내에서, 생산 유체(102)는 적어도 부분적으로 분할 스트림들로 분리될 수 있고, 이들은 각각의 파이프 분리기 라인의 단부에서 제어 용적부(116)에서 혼합될 수 있다. 제어 용적부(116)는 오일 및 물의 분리상들을 유지하도록 구성되고 입구에서 분할 유동 파이프 분리기(108)에 대한 유동 속도 및 그에 따른 제어 용적부(116) 안으로의 생산 유체(102)의 유동을 조정 및 제어할 때 사용될 수 있다. 제어 용적부(116)의 하류에는, 생산 유체(102)는 실질적으로 오일 성분(118) 및 물 성분(120)으로 분리된다. 분리된 오일 및 물 성분들(118,120)은 분할 유동 분리 시스템(100)의 하류에 위치한 후속 처리 설비(미도시)에 진입하도록 구성될 수 있다.
도 1의 블록도는 다상 분리 시스템(100)이 도 1에 도시된 모든 성분들을 포함해야 하는 것을 표시하도록 의도된 것이 아니다. 또한, 임의의 수의 추가 성분들이 특정 이행형태의 상세사항에 따라서 다상 분리 시스템(100) 내에 포함될 수 있다. 예를 들어, 다상 분리 시스템(100)은 후처리에 의해서 또는 후처리없이 액체/가스 뿐 아니라 액체/액체 분리를 달성하므로, 실질적으로 순수한 오일, 물 및 가스 스트림을 하류 설비로 공급하도록 설계될 수 있다. 또한, 추가 다상 및 단일상 디샌더(desander)는 분리 시스템(100)의 상류 및/또는 하류에 배치될 수 있다.
도 2는 다상 분리 시스템(200)의 입면도를 도시한다. 다상 유체(202)는 분배 입구(204)에서 다상 분리 시스템(200) 안으로 흐른다. 다상 분리 시스템(200)은 분배 입구(204) 이후에 제 1 디바이더(206)에서 개별 파이프 분리기 라인(208,210) 안으로 분할된다. 제 1 디바이더(206)에서 분할된 Y형은 오일상 및 수상을 분리시키도록 구성된 적어도 2개의 개별 라인들 안으로 다상 유체를 유동시키도록 구성된다. 축적된 모래를 제거하는 샌드 부트(212)를 포함하는 다상 분리 시스템(200)의 디자인은 제한된 용기 직경 및 모래 침착물로 인하여 유체 용량의 제한을 회피하므로, 경제적 생산 및 유동이 발생할 수 있게 허용한다. 다상 분리 시스템(200)은 예를 들어, 해저 생산 유정 및 시스템일 수 있는 상기 시스템의 디자인 제한사항에 의해서 허용된 용량에서 증가된 또는 적어도 지속된 유동을 허용한다.
현대식 심해저 분리 디자인에 있어서, 오일/물 분리기 또는 파이프 분리기는 종종 압력 제한으로 인하여 약 30인치 미만의 직경을 가진다. 이러한 제한된 단면적 하에서 분리를 실행할 때, 상기 시스템의 용량은 물 분사를 위하여 충분한 분리를 원한다면, 유체 속도가 통상적으로 약 0.3 m/s을 초과할 수 없기 때문에 제한된다. 이 속도는 유체 특성에 따라서 변화될 수 있다. 다상 분리 시스템(200)의 디자인 길이, 특히 파이프 분리기 라인(208,210)의 길이는 충분한 상 분리를 위해서 필요한 유체 특성 및 최소 잔류 시간에 기초하여 선택될 수 있다. 유화될 수 있는 무거운 오일의 분리가 바람직하다면, 또는 이러한 모래와 같은 고체 생성물이 존재한다면, 그때 허용가능한 분리를 달성하기 위해서 긴 보유 시간이 필요할 수 있다. 그러나, 크기 및 하중 제한으로 인하여, 이는 많은 해양 및 해저 적용에 대해서 실용적이지 않다. 약 3분 내지 5분 초과의 보유 시간에 대해서 심해 시스템을 설계하는 것은 도전적인 문제이다.
심해 분리를 위한 분리 용기의 직경이 높은 압력을 지탱하도록 감소될 필요가 있다면, 길이는 차후에 긴 보유 시간을 가능하게 하도록 연장된다. 모래가 시스템에 존재한다면, 그때 모래는 유체 분리 중에 파이프의 길이를 따라서 침착될 것이다. 침착된 모래는 파이프의 단면적을 차지할 것이고 분리기의 사용가능한 용적을 감소시킴으로써, 보유 시간 및 분리 용량을 감소시킨다. 이러한 이유로 인하여, 모래는 다상 분리 시스템(200)으로부터 주기적으로 제거될 수 있다. 따라서, 샌드 부트(212)는 생산 유체가 각 라인의 단부에서 제어 용적부(214)로 진입하기 전에 다상 분리 시스템(200)으로부터 모래를 제거하기 위하여 파이프 분리기 라인(208,210)을 따라 배치될 수 있다.
각각의 파이프 분리기 라인(208 또는 210)의 단부에 있는 제어 용적부(214)는 생성 유체들의 오일 및 물 사이를 추가로 분리하고 분리를 유지하도록 구성된다. 제어 용적부(214)는 파이프 분리기 라인(208,210)보다 큰 직경의 원통형 구조이다. 제어 용적부는 단일 출구에서 부분적으로 분리된 다상 유체를 유동시키도록 구성되거나 또는 오일 출구를 통해서 실질적으로 오일 및 물 출구를 통해서 실질적으로 물을 유동시키도록 구성될 수 있다. 도 2의 다상 분리 시스템(200)에서, 제어 용적부(214)는 물 출구(216)를 통해서 대부분을 물을 유동시키고 오일 출구(218)를 통해서 대부분의 오일을 유동시키도록 구성된다. 제어 용적부(214)는 분리기 라인(208,210) 내의 분배 입구, 디바이드(206) 및 출구(216,218)에서 유체의 유동 속도를 제어 및 조정하는데 사용될 수 있다. 그러므로, 파이프 분리기 라인(208,210)은 분리되는 동안, 각각에서 분리 거동은 상류 연결부를 통해서 다른 것과 연동되고, 펌프들, 밸브들 및 기타 설비와 같은 공유 하류 설비(220)는 유체 계면 레벨, 예를 들어, 비교적 혼합되지 않은 물 및 오일 성분 사이의 상 계면 레벨을 검출할 수 있다.
상기 하류 설비(220)는 오일 및 물 출구(216,218) 및 파이프 분리기 라인(208,210)에 연결되는 제어 밸브들을 조정할 수 있는 제어기(미도시)에 신호를 송신하도록 구성될 수 있다. 제어 밸브들은 다상 유체의 성분 상들 사이의 더욱 효율적인 분리가 이루어지도록 제어 용적부(214) 안으로의 각 라인의 유동 속도를 효과적으로 제어하도록 적어도 부분적으로 구성된다.
도 2의 개략도는 다상 분리 시스템(200)이 도 2에 도시된 모든 구성요소들을 포함한다는 것을 표시하도록 의도된 것이 아니다. 추가로, 임의의 수의 추가 구성요소들이 특정 이행형태의 상세사항들에 따라서 다상 분리 시스템(200) 내에 포함될 수 있다.
도 3은 분배 입구(304) 이후에 다상 분리 시스템(200)에서 발생하는 수평 디바이드(302)를 도시하는, 도 2의 다상 분리 시스템(200)의 상단 사시도이다. 유사 도면부호의 항목들은 도 2에 대해서 기술된다. 다상 분리 시스템(200)은 다상 유체를 파이프 분리기 라인(208,210) 안으로 공급하도록 구성된 분배 입구 디바이드(302)를 포함한다. 다상 유체는 비교적 비혼합 상의 물질, 예를 들어, 수상 성분, 오일상 성분 및 고체 모래 입자 성분의 유체 혼합물을 포함하는 임의의 유형의 유체일 수 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 다상 유체는 해저 유정으로부터 생산 유체들을 포함한다.
분배 입구(304)는 디바이드(302)에서 수평으로 분할되는 제 1 파이프 분리기 라인(208) 및 제 2 파이프 분리기 라인(210)에 결합될 수 있다. 제 1 파이프 분리기 라인(208) 및 제 2 파이프 분리기 라인(210)은 분배 입구(304)와 평행한 평면에 위치한다. 각각의 파이프 분리기 라인(208 또는 210)의 유동은 라인들 내에 설치된 배플 구조(미도시)에 의해서 영향을 받을 수 있다.
예시적인 실시예에 있어서, 각각의 파이프 분리기 라인(208 또는 210)은 독립 제어 용적부(214)를 공급하도록 수평으로 배향되고 구성될 수 있으며, 여기서 각각의 제어 용적부(214)는 원통형이고 이와 연결된 파이프 분리기 라인(208,210)의 직경보다 큰 직경을 가진다. 다상 분리 시스템(200)은 유체 유동을 오일, 물, 모래 및 선택적 실시예에서 에멀션의 분리를 위한 평행한 주요 수평 파이프 섹션들로 분할한다. 가스들은 적용에 따라서 다상 분리 시스템(200)에 연결된 이 섹션 또는 이전 섹션에서 제거될 수 있다. 유동 라인들에서 분할 유동을 생성하는 디바이드(302)는 결과적으로 종래의 수평 파이프 분리기와 비교할 때 다상 분리 시스템(200)의 출구들(216,218)에서 고순도 오일 및 물 스트림을 얻게 할 수 있다. 더욱 구체적으로, 분할 유동은 용량을 유지하면서 더욱 많은 유체가 다상 분리 시스템(200)에서 처리될 수 있게 한다. 파이프 분리기 라인(208,210) 내의 유체의 긴 잔류 시간은 파이프 분리기 라인(208,210) 내에서 최적의 분리를 위하여 필요한 유동 속도에서 작동하면서도, 유동이 분할되고 용량이 유지될 때 경제적이고 효율적인 생산을 위한 문제를 적게 한다.
제어 용적부(214)는 물 출구(216)를 통해서 실질적으로 물을 유동시키도록 구성되고 오일 출구(216)를 통해서 실질적으로 오일을 유동시키도록 구성된다. 대안 실시예에 있어서, 제어 용적부(214)의 하류에 있는 유동 라인들은 무엇보다 수직 배향된 제어 용적부(미도시)와 같은 하류 처리 설비에서 혼합되고 각각의 유동 속도를 늦추기 위하여 오일상 및 수상의 큰 분리를 달성하도록 수직으로 분할될 수 있다(미도시). 예시적 실시예에 있어서, 정전 유착 장치(306)가 다상 분리 시스템(200)에 포함될 수 있다. 오일 및 물의 분리를 개선하기 위하여 각각의 파이프 분리기 라인(208 또는 210)으로부터의 유체는 폴리싱 섹션을 통해서 유동한다. 추가로, 파이프 분리기 라인(208,210)은 오일 및 물의 증가한 유착 및 분리를 위하여 정전 유착기(306)가 설치될 수 있다. 대안 실시예에 있어서, 다상 분리 시스템(200)의 유동 라인들은 오일 및 물의 분리를 개선하는 예를 들어, 베인 팩, 천공 배플과 같은 유착 및 유동 분배 내부 요소가 설치될 수 있다.
도 3의 개략도는 다상 분리 시스템(200)이 도 3에 도시된 모든 구성요소들을 포함하는 것을 표시하도록 의도된 것이 아니다. 추가로, 임의의 수의 추가 구성요소들이 특정 이행형태의 상세사항에 따라서 다상 분리 시스템(200) 내에 포함될 수 있다. 예를 들어, 파이프 분리기 라인(208,210) 및 제어 용적부(214)의 길이는 변경될 수 있고, 길이/직경(L/D)는 잔류 시간을 증가시키고 오일/물 분리를 보조하기 위하여 폴리싱 섹션 내에서 또는 상류에서 증가할 수 있다. 이는 종래의 하류 분리 단계 및 처리 설비의 개선 또는 제거를 허용할 수 있게 한다.
도 4는 다상 유체의 상들을 분리하기 위한 방법(400)을 도시하는 프로세스 흐름도이다. 다양한 실시예들에 있어서, 도 2 및 도 3에 대해서 상술한 다상 분리 시스템(200)은 방법(400)을 이행하는데 사용된다. 임의의 실시예에 있어서, 가스-액체 분리 프로세스는 생산 유체로부터 가스들을 제거하기 위하여 현재 방법의 초기에 사용될 수 있다. 이들 실시예들에 있어서, 다상 유체는 가스-액체 분리 시스템의 분배 입구 안으로 유동한다. 다상 유체는 가스-액체 분리 시스템 내에서 가스 및 액체로 분리된다. 가스 스트림은 액체 스트림로부터 실질적으로 분리되도록 가스 출구 안으로 유동할 수 있다. 액체 스트림은 본원에 기술된 주요 프로세스에서 이동한다.
방법(400)은 유체가 다상 분리 시스템의 분배 입구 안으로 유동하는 블록(402)에서 개시된다. 블록(404)에서, 다상 유체는 수평 배향된 디바이드에 의해서 분배 입구 후에 분할된다. 블록(406)에서, 분배 입구로부터 분할된 각각의 스트림은 수평 배향된 디바이드와 실질적으로 평행한 평면에서 개별 파이프 분리기 라인들 안으로 유동한다. 유동은 상이한 파이프 분리기들 안으로 분할되기 때문에, 다상 유체가 부분적으로 용량에서 또는 인근에서 유동하는 동안, 다상 유체의 성분들 사이의 분리가 이루어질 수 있다. 다상 유체는 적어도 부분적으로 파이프 분리기 라인들에서 오일상 및 수상으로 적어도 부분적으로 분리된다. 각각의 개별 파이프 분리기 라인은 분리 시스템의 세팅 길이에 대해서 유동할 수 있다. 이 길이는 각각의 라인에서 유체에 대한 특정 잔류 시간을 허용하도록 구성될 수 있다. 잔류 시간은 분리 시스템에서 다상 유체의 효과적 분리를 도모하도록 선택될 수 있다.
예시적 실시예들에 있어서, 다상 유체는 생산 오일 및 가스와, 상당량의 물 및 모래를 갖는 심해 생산 유정과 같은 생산 유정으로부터의 생산 유체를 포함한다. 블록(408)에서, 모래가 분리기 라인에 제공되고 축적되는 것에 대한 결정이 이루어진다. 모래가 제공되면, 그 다음 프로세스는 고체 입자 성분이 특정 분리기 라인에 대한 샌드 부트를 통해서 제거되는 블록(410)으로 이동한다. 블록(410)에서, 생산 유체에서 유동하는 모래와 같은 다상 유체에 제공될 수 있는 임의의 고체 입자들은 강수관 및 샌드 부트를 사용하여 분리된다. 블록(412)에서, 샌드 부트는 특정량의 모래가 축적될 때 모래를 제거하도록 주기적으로 배출된다. 예를 들어, 세팅 레벨을 초과하여 축적되는 모래는 축적된 모래에 의해서 유발되는 모래 제거 사이클론에 의해서 유동화될 수 있다.
고체 입자 물질이 블록(412)에서 배출된 후에 또는 소량의 고형 입자 물질이 블록(408)에 있는 파이프 분리기 라인에 존재한다면, 방법(400)은 그 다음 블록(414)에서 지속된다. 블록(414)에서, 각각의 파이프 분리기 라인의 유동은 제어 용적부 안으로 유동하고 각 라인의 유동 속도는 제어 용적부 내에서 부분적으로 제어된다. 블록(416)에서, 분리 시스템의 각 라인의 상 계면 레벨이 검출된다. 레벨 검출기에 의해서 검출되는 오일 및 물 레벨은 제어 시스템으로 통신될 수 있다. 블록(418)에서, 통신이 제어기에 전달되어서 검출된 상 계면 레벨을 표시한다. 제어기는 전기 작동식 제어 밸브에 에너지를 공급하도록 구성되고, 이는 각 라인의 유동이 특정 속도에서 유지되는 것을 보장한다. 예시적 제어 시스템은 도 6에 대해서 더욱 상세하게 기술될 것이다. 블록(420)에서, 실질적인 물은 원통형 제어 용적부의 물 출구를 통해서 유동한다. 블록(422)에서, 실질적인 오일은 원통형 제어 용적부의 오일 출구를 통해서 유동한다. 방법(400)은 해저 유정으로부터 발생되고 해저 파이프라인에 의해서 운송되는 특정 생산 유체들의 다상 성분들의 효과적이고 경제적인 분리를 허용한다.
도 4의 프로세스 흐름도는 방법(400)의 단계들은 임의의 특정 순서로 실행되는 것 또는 방법(400)의 모든 단계들이 모든 경우에 포함된다는 것을 표시하도록 의도된 것이 아니다. 추가로, 도 4에 도시되지 않은 임의의 수의 추가 단계들은 특정 이행형태의 상세사항에 따라서 방법(400) 내에서 포함될 수 있다.
도 5는 모래 제거 사이클론(504)을 위한 분사 지점(502)을 갖는 분리 시스템을 도시하는 개략적인 측면도이다. 제트 노즐(506) 및 모래 제거 사이클론(504)을 위한 분사 지점(502)은 예를 들어, 다상 분리 시스템(200)의 라인에 설치될 수 있다. 제어 용적부 출구로부터의 재순환 물은 제트 노즐(506)의 하류에 위치한 강수관(508)을 통해서 모래와 동일 높이가 되도록 샌드 부트에서 축적된 모래에 분사될 수 있다. 분사 지점(502)은 제어 용적부들 중 하나로부터 유동하는 "클린" 물 재순환 스트림과 같은 재순환 스트림(510)과 연계하여 사용될 수 있다. 재순환된 유체 유동을 도입하기 위한 다수의 제트 노즐(506) 또는 추가 모래 제거 사이클론(504)은 또한 분리 시스템(500)의 특정 라인의 유동에 영향을 주는데 사용될 수 있다. 재순환 스트림(510)은 제어 용적부 출구로부터 또는 분리 시스템(500) 내의 다상 유체의 각각의 분리된 성분으로부터 제어 용적부의 상류에서 유동하도록 구성될 수 있다.
분리 시스템(500)에 축적되는 모래를 분리하기 위하여 샌드 트랩으로서 추가 강수관(508)이 연결될 수 있다. 강수관(508)은 샌드 부트(512)에 의해서 밀봉될 수 있고, 상기 샌드 부트는 라인에 축적되는 모래의 수집 및 배출을 위하여 수평 파이프 분리기에 직각으로 배향된 원통형 용적부이다. 샌드 부트(512)는 샌드 부트가 개방되고 모래가 다량의 물 유동으로부터 분리되기 전에 사전설정된 양의 모래가 축적될 수 있게 하도록 구성될 수 있다. 샌드 부트(512)의 상류에는, 분사 지점(502)에서 재순환 스트림(510)에 의해서 공급되는 제트 노즐(506)이 있다. 제트 노즐(506)을 통한 재순환 스트림(510)은 모래 제거 사이클론(504)에 대해서 유사하게 축적된 모래가 강수관(508) 안으로 동일 높이가 되게 작용될 수 있다. 임의의 실시예들에 있어서, 다수의 샌드 트랩은 다상 유체로부터 모래를 분리하도록 일괄적으로 그리고/또는 개별적으로 사용될 수 있다.
샌드 부트(512)는 제어 용적부들을 향하여 파이프 분리기의 길이를 따라 지속적으로 전진하는 "이동하는" 모래 사구(sand dune)를 수집하도록 작용한다. 이들 사구는 적당한 분리를 손상시키고 긴 보유 시간에 필요한 분리 용적을 소모한다. 샌드 부트(512)는 파이프 분리기의 하단에 연결된 짧은 파이프 섹션이다. 시간에 걸쳐, 샌드 부트(512)는 모래로 충전될 수 있다. 임의의 세팅 레벨에서, 샌드 부트(512)의 하단에 위치한 모래 제거 사이클론(504)은 작동할 수 있다. 모래 제거 사이클론(504)은 모래 용적부를 유동화시키고 하단 연결부를 통해서 샌드 부트(512)로부터 모래를 제거할 것이다. 이러한 방식에서, 모래는 생산 중단없이 또는 느린 생산없이 분리 시스템(500)으로부터 제거될 수 있다.
도 5의 개략도는 분리 시스템(500)이 도 5에 도시된 모든 구성요소들을 포함하는 것을 표시하도록 의도된 것이 아니다. 추가로, 임의의 수의 추가 구성요소들이 특정 이행형태의 상세사항에 따라서 분리 시스템(500) 내에 포함될 수 있다.
도 6은 도 2의 다상 분리 시스템(200) 안으로 통합된 제어 시스템(602)을 도시하는 개략적인 평면도이다. 도 2에 대해서 유사 도면부호의 항목이 기술된다. 제어 시스템(602)은 임의의 측정에 기초하여 양호한 속도에서 분리 시스템의 각각의 입구로부터 유체를 유동시키도록 작동한다. 다상 분리 시스템(200)은 다상 분리 시스템(200)을 통해서 질량 유동을 제어하도록 구성될 수 있는 제어 밸브(608,610)로 제어 신호(604,606)를 송신하기 위하여 제어 시스템(602)을 사용할 수 있다. 제어 시스템(602)은 분배 제어 시스템(DCS), 프로그램가능한 논리 제어기(PLC), 직접 디지털 제어기(DDC) 또는 임의의 다른 적당한 제어 시스템과 같은 대형 시스템의 일부일 수 있다. 추가로, 제어 시스템(602)은 파라미터를 자동으로 조정하거나 또는 수동으로 조정을 입력하는 작업자에게 분리 시스템에 대한 정보를 제공할 수 있다.
제어 시스템(602)은 파이프 분리기 라인(208) 내에서 유동을 제어하도록 제어 밸브(608)에 신호(604)를 송신한다. 유사하게, 제어 밸브(610)에 보내진 제어 신호(606)는 개별 파이프 분리기 라인(210) 내의 유동을 제어하는데 사용된다. 측정 장치(612)는 센서 신호(614)를 제어 시스템(602)으로 송신하도록 구성된다. 예를 들어, 센서 신호(614)는 제어 시스템(602)이 측정 장치(612)로부터의 표시에 반응하여 제어 밸브(608,610)에 신호(604,606)를 송신할 수 있게 한다. 예시적 실시예에 있어서, 측정 장치(612)는 시스템(200)에서 흐르는 생산 유체 내의 오일 및 물 사이의 상 계면 레벨을 측정하도록 구성된 레벨 검출기를 포함한다. 제어 밸브(608,610)는 레벨 검출기와 통신하는 제어 시스템(602)으로부터의 신호에 종속 상태로 잔류한다. 다양한 레벨의 오일 및 물이 각 라인에서 검출될 때, 제어기는 이들 레벨에 대응하는 신호를 수신하고 제어 밸브는 파이프(208,210)에서 다상 분리를 용이하게 하도록 그에 따라 조정될 것이다.
제어 밸브(608,610)는 분리 시스템(200)에서 유체 속도를 조절하도록 구성될 수 있다. 제어 시스템(602)은 제어 용적부(214) 안으로 흐르는 각각의 파이프 분리기 라인(208,210)의 유동을 제어하도록 구성된다. 각각의 라인의 길이는 다상 분리 시스템(200) 내의 유체 잔류 시간 및 상의 실질적인 분리 사이의 균형을 달성하도록 구성될 수 있다. 측정은 원통형 제어 용적부(214)에서 측정 장치(미도시)에 의해서 검출되고 대응 제어 용적부(214) 안으로 흐르는 각각의 파이프 분리기 라인(208,210)의 유동은 제어 시스템(602)을 통해서 측정값을 제어 밸브(608,610)로 통신함으로써 제어된다. 제어 밸브(608,610)가 개방 또는 폐쇄되는 범위는 제어 용적부(214) 안으로 흐르는 다상 유체의 유동 속도에 직접 영향을 미칠 것이다. 예시적 실시예에 있어서, 수상 및 오일상 사이의 분리는 제어 용적부(214) 내에서 유지된다. 제어 용적부 내의 레벨 검출기는 수직 칼럼의 여러 섹션들에 제공된 오일 및 물 사이의 상 계면의 레벨을 검출한다. 제어 용적부에서 각 상들의 잔류 시간은 검출되는 오일 및 물 계면 레벨에 따라 변화될 수 있다. 결국, 제어 용적부(214)는 칼럼의 하단에서 물 출구(216)로부터 실질적인 물을 유동시키고 칼럼의 상단에 있는 오일 출구(218)로부터 실질적인 오일을 유동시키도록 구성된다. 출구(216,218)는 하류 폴리싱 분리 스테이지들, 예를 들어, 생산된 물 하이드로사이클론 또는 액체 분사부 또는 액체 출구 파이프라인에 연결될 수 있다.
제어 시스템(602)은 또한 샌드 부트(미도시) 위에 축적되는 모래량을 검출할 수 있다. 이러한 양의 모래가 임의의 레벨에 도달할 때, 제어 시스템(602)은 시스템(200)으로부터 모래를 배출하기 위하여 모래 제거 사이클론(미도시) 및/또는 분사 노즐(미도시)의 작동을 트리거할 수 있다. 이 방식에서, 원통형 제어 용적부(214)에 도달하는 모래량은 미량이다. 이는 펌핑 유닛(미도시)을 통해서 유동할 수 있는 모래량을 최소화하고 또한 생산 유정 안으로 분사되는 모래량을 최소화하므로, 생산 유정의 통합성을 더욱 잘 유지할 것이다.
도 6에 도시된 분리 시스템(200)은 본 기술의 다양한 실시예들을 설명할 때 보조하도록 단순화된 것으로 이해될 것이다. 따라서, 본 기술의 실시예들에서, 구체적으로 설명되거나 또는 도시되지 않은 많은 장치들이 추가로 이행될 수 있다. 이러한 장치들은 오리피스 유량계, 질량 유량계, 초음파 유량계, 벤추리 유량계 등과 같은 유량계들을 포함할 수 있다. 추가로, 압축기, 탱크, 열교환기 및 센서들이 도시된 유닛에 추가하여 실시예들에서 선택적으로 사용될 수 있다.
본 기술들은 다양한 변형 및 대안 형태로 변환될 수 있으므로, 상술한 실시예들은 단지 예시적으로 제시된 것이다. 그러나, 다시 본 기술은 본원에 개시된 특정 실시예에 국한되는 것으로 의도된 것이 아님을 이해해야 한다. 사실, 본 기술은 첨부된 청구범위의 정신 및 범주 내에 있는 모든 대안, 변형 및 동등물을 포함할 수 있다.

Claims (20)

  1. 해저 다상 분리 시스템으로서,
    입구 라인;
    상기 입구 라인을 유사 직경의 2개 이상의 분리 라인들로 분할하는 디바이드(divide)로서, 상기 유사 직경의 2개 이상의 분리 라인들은 실질적으로 서로 평행하고 다상 유체의 성분들을 분리시키도록 구성되는, 상기 디바이드;
    유사 직경의 2개 이상의 분리 라인들에 연결된 제어 용적부로서, 상기 제어 용적부는 상기 유사 직경의 분리 라인들보다 큰 직경을 가지며, 상기 제어 용적부는 출구 라인들을 포함하고 상기 출구 라인들은 상부 출구 라인으로부터 실질적으로 오일을 유동시키고 하부 출구 라인으로부터 실질적으로 물을 유동시키도록 구성되는, 상기 제어 용적부; 및
    상기 유사 직경의 분리 라인들에 연결된 샌드 부트(sand boot)로서, 상기 유사 직경의 분리 라인들 밑에 배치되고 분할된 유동 분리 시스템에 축적된 모래를 수집하고 제거하도록 구성되는 상기 샌드 부트를 포함하는, 해저 다상 분리 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 용적부에 있는 출구 라인의 유동 속도는 상기 제어 용적부의 하류에 있는 제어 밸브를 사용하여 조정되는, 해저 다상 분리 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 분할된 유동 분리 시스템은 1500 미터 초과의 수심의 해저 환경에서 작동하도록 구성되고, 상기 다상 유체는 해저 유정으로부터의 생산 유체를 포함하는, 해저 다상 분리 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유사 직경의 분리 라인들은 정전 유착부에 결합되는, 해저 다상 분리 시스템.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유사 직경의 분리 라인들은 화학 첨가제가 분사되도록 추가로 구성되는, 해저 다상 분리 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 화학 첨가제는 거품제거제(defoamer)들 또는 항유화제(demulsifier)들을 포함하는, 해저 다상 분리 시스템.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유사 직경의 라인들에 각각 결합된 강수관(downcomer)을 추가로 포함하는, 해저 다상 분리 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 강수관은 상기 샌드 부트에 의해서 밀봉되고 상기 샌드 부트는 일정 모래량이 축적될 때 개방되도록 구성되는, 해저 다상 분리 시스템.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다상 분리 시스템의 상류에서 예비분리기가 사용되고, 상기 예비분리기는 상기 다상 유체로부터 가스를 분리시키도록 구성되는, 해저 다상 분리 시스템.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 용적부로부터의 출구는 상류로 재순환되도록 구성되는, 해저 다상 분리 시스템.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    폴리싱 섹션을 추가로 포함하는, 해저 다상 분리 시스템.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 용적부의 하류에 있는 제어 밸브들을 추가로 포함하고, 상기 제어 밸브들은 제어 시스템에 의해서 통신되는 신호들에 기초하여 작동되는, 해저 다상 분리 시스템.
  13. 다상 유체 내의 오일, 물 및 고체 입자들의 분리 방법으로서,
    다상 유체를 다상 파이프 분리기의 분배 입구 안으로 유동시키는 단계로서, 상기 분배 입구는 상기 다상 유체를 분할하도록 구성되는, 상기 분배 입구 안으로 유동시키는 단계;
    상기 다상 유체를 디바이드의 하류에 있는 개별 파이프 분리기 라인들 안으로 유동시키는 단계;
    상기 다상 유체를 상기 파이프 분리기 라인들에서 오일상 및 수상으로 분리시키는 단계;
    강수관 및 부트를 사용하여 상기 고체 입자들을 분리시키는 단계로서, 상기 부트는 고체 입자들이 축적될 때 개방되는, 상기 고체 입자들을 분리시키는 단계;
    각각의 파이프 분리기 라인을 제어 용적부 안으로 유동시키는 단계로서, 각각의 파이프 분리기 라인으로부터의 유동 속도가 제어되는, 상기 제어 용적부 안으로 유동시키는 단계; 그리고
    상기 제어 용적부의 하단부에 있는 출구를 통해서 실질적으로 물을 유동시키고 상기 제어 용적부의 상단부에 있는 출구를 통해서 실질적으로 오일을 유동시키는 단계를 포함하는, 분리 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    제어 밸브들을 사용하여 파이프 분리기 라인에서 상기 유체의 속도 및 압력을 낮추는 단계를 포함하는, 분리 방법.
  15. 제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
    각각의 파이프 분리기 라인에서 상기 오일상 및 수상 계면 레벨을 검출하는 단계, 그리고 검출된 상기 오일상 및 수상 계면 레벨에 기초하여 상기 제어 용적부의 하류에 있는 제어 밸브들을 개폐하도록 제어기와 통신하는 단계를 추가로 포함하는, 분리 방법.
  16. 제 13 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 용적부의 상류에 있는 폴리싱 섹션에서 상기 다상 유체를 폴리싱하는 단계를 추가로 포함하는, 분리 방법.
  17. 다상 분리 시스템으로서,
    상기 다상 분리 시스템 내의 디바이드를 통해서 다상 유체를 공급하도록 구성된 입구 라인으로서, 상기 디바이드는 상기 다상 유체를 실질적으로 평행한 다수의 파이프 분리기 라인들 안으로 분할하는, 상기 입구 라인;
    상기 다수의 파이프 분리기 라인들 내의 폴리싱 섹션;
    각각의 파이프 분리기 라인에 연결된 상기 파이프 분리기 라인들보다 큰 직경을 갖는 제어 용적부로서, 다수의 출구들을 포함하는 상기 제어 용적부;
    제어 밸브; 및
    제어 시스템을 포함하는, 다상 분리 시스템.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 제어 용적부는 상기 제어 용적부의 상단의 출구에서 실질적으로 오일을 유동시키도록 구성되고 상기 제어 용적부의 하단의 출구에서 실질적으로 물을 유동시키도록 구성되는, 다상 분리 시스템.
  19. 제 17 항 또는 제 18 항에 있어서,
    상기 제어 시스템과 통신하는 측정 장치를 추가로 포함하고, 상기 측정 장치는 상기 다상 분리 시스템의 여러 지점들에서 오일상 및 수상 계면 레벨을 측정하도록 구성되고, 상기 제어 시스템은 측정된 상기 오일상 및 수상 계면 레벨에 기초하여 제어 밸브를 조정함으로써 상기 파이프 분리기 라인들의 각각에서 유동 속도를 조정하도록 구성되는, 다상 분리 시스템.
  20. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다수의 파이프 분리기 라인들은 모래가 상기 파이프 분리기 라인들의 각각의 하단에 있는 추가 중공 공간에서 축적되게 허용하도록 구성되는, 다상 분리 시스템.
KR1020167028055A 2014-03-12 2015-01-30 샌드 트랩을 갖는 분할 유동 파이프 분리기 KR101716644B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201461951891P 2014-03-12 2014-03-12
US61/951,891 2014-03-12
PCT/US2015/013883 WO2015138055A1 (en) 2014-03-12 2015-01-30 Split flow pipe separator with sand trap

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160124230A true KR20160124230A (ko) 2016-10-26
KR101716644B1 KR101716644B1 (ko) 2017-03-15

Family

ID=52627552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167028055A KR101716644B1 (ko) 2014-03-12 2015-01-30 샌드 트랩을 갖는 분할 유동 파이프 분리기

Country Status (12)

Country Link
US (1) US9359878B2 (ko)
EP (1) EP3116621B1 (ko)
KR (1) KR101716644B1 (ko)
CN (1) CN106102855B (ko)
AU (1) AU2015230006B2 (ko)
BR (1) BR112016019671B1 (ko)
CA (1) CA2942348C (ko)
DK (1) DK179274B1 (ko)
MY (1) MY182900A (ko)
RU (1) RU2627871C1 (ko)
SG (1) SG11201606687TA (ko)
WO (1) WO2015138055A1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190112066A (ko) * 2017-01-27 2019-10-02 테크닙 프로세스 테크놀로지 인코포레이티드 라이저 분리 시스템
KR20210132220A (ko) * 2019-04-03 2021-11-03 루머스 테크놀로지 엘엘씨 나프타 범위의 물질을 개선하기 위한 고형물 분리 장치가 결합된 단계적 유체 촉매 분해 공정
KR20230010421A (ko) 2021-07-12 2023-01-19 홍소현 곤충의 성충과 유충을 운시키는 장치
KR20230021194A (ko) 2021-08-04 2023-02-14 홍소현 곤충의 성충과 유충을 사용한 단미 사료 제조 방법

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO336594B1 (no) * 2012-03-14 2015-10-05 Fmc Kongsberg Subsea As Undervanns strømningssplitterarrangement
GB2504695B (en) * 2012-08-06 2018-05-30 Statoil Petroleum As Subsea processing
US10925120B2 (en) * 2015-04-16 2021-02-16 Wintervention, LLC Mirror defogger
WO2018102008A1 (en) * 2016-12-01 2018-06-07 Exxonmobil Upstream Research Company Subsea produced non-sales fluid handling system and method
CA3080293A1 (en) * 2017-10-26 2019-05-02 Petroleo Brasileiro S.A. - Petrobras Multiphase separator with flushing system for removing accumulted sand, and method using the separator
FR3080180B1 (fr) * 2018-04-11 2021-08-06 Saipem Sa Dispositif et procede pour la determination du niveau d'interface de phase dans un reservoir
KR20200108664A (ko) 2019-03-11 2020-09-21 한국전력공사 고압 유동층 시스템 및 그의 내부 압력 제어 방법
FR3100460B1 (fr) 2019-09-06 2021-08-06 Saipem Sa Système de collecte de particules solides s’accumulant au fond d’une station sous-marine de séparation huile/eau

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007071664A1 (en) * 2005-12-21 2007-06-28 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. System and method for separating a fluid stream
WO2009108063A1 (en) * 2008-02-28 2009-09-03 Statoilhydro Asa Separation and capture of liquids of a multiphase flow
WO2011161343A1 (fr) * 2010-06-23 2011-12-29 Saipem S.A. Dispositif modulaire de separation gravitaire liquide/liquide

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1516132A (en) * 1923-02-26 1924-11-18 William R Allen Oil and water stratifying device
US3768726A (en) 1970-05-06 1973-10-30 Autometrics Co Method and apparatus for the removal of entrained gases from mineral slurries, pulps, liquids, and the like
US4187088A (en) 1979-01-18 1980-02-05 Maloney-Crawford Corporation Down flow centrifugal separator
AU3934185A (en) 1984-02-02 1985-08-27 Stone & Webster Engineering Ltd. Submersible liquid/gas separator apparatus
US5149344A (en) * 1991-05-02 1992-09-22 Texaco Inc. Multi-phase flow and separator
US6197095B1 (en) 1999-02-16 2001-03-06 John C. Ditria Subsea multiphase fluid separating system and method
NO316837B1 (no) * 2001-10-17 2004-05-24 Norsk Hydro As Anordning for separasjon av fluider
NO316840B1 (no) 2002-08-16 2004-05-24 Norsk Hydro As Rorseparator for separasjon av fluid, spesielt olje, gass og vann
NO320473B1 (no) * 2002-09-09 2005-12-12 Norsk Hydro As Anordning ved separator for separasjon av flerfasefluid.
NO324778B1 (no) * 2002-10-29 2007-12-10 Vetco Gray Scandinavia As System og fremgangsmate for separasjon av fluider.
US7051540B2 (en) 2003-01-27 2006-05-30 Battelle Memorial Institute Methods for fluid separations, and devices capable of separating fluids
NO318190B1 (no) 2003-07-09 2005-02-14 Norsk Hydro As Rorseparator
EP1518595B1 (en) 2003-09-24 2012-02-22 Cameron International Corporation Subsea well production flow and separation system
GB0419994D0 (en) 2004-09-09 2004-10-13 Kvaerner Process Systems As Method and apparatus for improving the performance of a separator
WO2006058000A1 (en) * 2004-11-24 2006-06-01 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Separator for multi-phase slug flow and method of designing same
CN2809109Y (zh) 2005-07-15 2006-08-23 厦门革新塑胶制品有限公司 帐篷支柱的控扣装置
RU54824U1 (ru) * 2006-01-27 2006-07-27 Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина Устройство для очистки нефтесодержащих сточных вод
US20090065431A1 (en) * 2006-02-20 2009-03-12 Knut Bakke In-line separator
NO325582B1 (no) 2006-10-27 2008-06-23 Norsk Hydro As Undersjoisk prosessystem
NO330384B1 (no) * 2006-11-20 2011-04-04 Norsk Hydro As Floteringsanordning
NO328328B1 (no) * 2007-03-20 2010-02-01 Fmc Kongsberg Subsea As Undervanns separasjonsanlegg.
FR2921844B1 (fr) * 2007-10-09 2011-11-25 Saipem Sa Dispositif de separation liquide/gaz horizontal et procede de separation, notamment des phases liquide et gazeuse d'un petrole brut
NO337029B1 (no) * 2008-04-25 2016-01-04 Vetco Gray Inc Anordning for separasjon av vann for bruk i brønnoperasjoner
MY155337A (en) 2008-06-30 2015-10-05 Amt Int Inc Wet-gas separator
US20100326922A1 (en) 2009-06-26 2010-12-30 General Electric Company Oil water separation apparatus
US8864881B2 (en) 2009-09-01 2014-10-21 Ngltech Sdn. Bhd. Slug suppressor apparatus and crude oil stabilization assembly and process therefor
US8454843B2 (en) * 2010-05-03 2013-06-04 Petroleos De Venezuela, S.A. Production fluid solid trap
RU2451251C1 (ru) 2011-03-22 2012-05-20 Закрытое акционерное общество Финансовая компания "Центр Космос-Нефть-Газ" Установка комплексной подготовки газа газового промысла нефтегазоконденсатного месторождения
CN202179882U (zh) * 2011-08-03 2012-04-04 江苏瑞吉格泰油气工程有限公司 改进的除砂装置
CA2878173C (en) * 2012-07-27 2018-09-25 Exxonmobil Upstream Research Company Multiphase separation system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007071664A1 (en) * 2005-12-21 2007-06-28 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. System and method for separating a fluid stream
WO2009108063A1 (en) * 2008-02-28 2009-09-03 Statoilhydro Asa Separation and capture of liquids of a multiphase flow
WO2011161343A1 (fr) * 2010-06-23 2011-12-29 Saipem S.A. Dispositif modulaire de separation gravitaire liquide/liquide

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190112066A (ko) * 2017-01-27 2019-10-02 테크닙 프로세스 테크놀로지 인코포레이티드 라이저 분리 시스템
KR20210132220A (ko) * 2019-04-03 2021-11-03 루머스 테크놀로지 엘엘씨 나프타 범위의 물질을 개선하기 위한 고형물 분리 장치가 결합된 단계적 유체 촉매 분해 공정
KR20230010421A (ko) 2021-07-12 2023-01-19 홍소현 곤충의 성충과 유충을 운시키는 장치
KR20230021194A (ko) 2021-08-04 2023-02-14 홍소현 곤충의 성충과 유충을 사용한 단미 사료 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CA2942348A1 (en) 2015-09-17
MY182900A (en) 2021-02-05
US20150260026A1 (en) 2015-09-17
AU2015230006A1 (en) 2016-09-08
EP3116621B1 (en) 2019-01-30
AU2015230006B2 (en) 2016-09-29
SG11201606687TA (en) 2016-09-29
EP3116621A1 (en) 2017-01-18
CN106102855A (zh) 2016-11-09
CA2942348C (en) 2017-05-02
CN106102855B (zh) 2017-09-08
BR112016019671B1 (pt) 2020-01-07
KR101716644B1 (ko) 2017-03-15
DK201600590A1 (en) 2016-10-31
WO2015138055A1 (en) 2015-09-17
DK179274B1 (en) 2018-03-26
US9359878B2 (en) 2016-06-07
RU2627871C1 (ru) 2017-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101716644B1 (ko) 샌드 트랩을 갖는 분할 유동 파이프 분리기
US9314715B2 (en) Multiphase separation system
US10648314B2 (en) Systems and methods for subsea fluid phase separation
AU2013240515B2 (en) System and method to treat a multiphase stream
US20140209465A1 (en) Separating Oil and Water Streams
US7854849B2 (en) Compact multiphase inline bulk water separation method and system for hydrocarbon production
KR101785923B1 (ko) 다중 위상 분리 시스템
KR101950672B1 (ko) 다상 분리 시스템
US10583373B2 (en) Method and device for separation of liquids and gas with use of inclined and rounded holes or channels in the wall of a pipe
Shaiek et al. Sand management in subsea produced water separation unit–review of technologies and tests
US10052568B2 (en) Configurations and methods for gas-liquid separators
Rawlins Design of a Cyclonic-Jetting and Slurry-Transport System for Separators

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant