NL192401C

NL192401C - Werkwijze en systeem voor het scheiden en transporteren van gas en vloeistof.

Info

Publication number: NL192401C
Application number: NL8921292A
Authority: NL
Original assignee: Aker Eng As
Priority date: 1988-11-28
Filing date: 1989-11-28
Publication date: 1997-07-04
Also published as: US5009680A; NO166145B; NO891194L; GB9014813D0; GB2232904B; WO1990006472A1; CA1314303C; NL192401B; NL8921292A; NO891194D0; NO166145C; BR8907210A; GB2232904A

Description

1 192401

Werkwijze en systeem voor het scheiden en transporteren van gas en vloeistof

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en een separator systeem voor het afscheiden van gas uit een vloeistof en vaste media en het transport van het gas en de vloeistof zonder toevoer van energie aan 5 het gebruikte scheidingsprocédé.

Het is een doel van de uitvinding een aanzienlijk gedeelte van de transportenergie of de transportdruk gedurende het gehele scheidingsprocédé te behouden.

Het Amerikaanse patent US 29.759.24 beschrijft een inrichting voor het scheiden van vloeistof, water en gas omvattende twee parallel opgestelde scheidingsvaten. De in een scheidingsvat afgescheide olie wordt 10 door luchtdruk uit het scheidingsvat gedrukt. In achter de scheidingsvaten geplaatste ’’surge tanks” wordt de in het gas bevindende vloeistof eveneens afgescheiden en door luchtdruk weggevoerd. De luchtdruk is in scheidingsvaten en surge tanks gelijk. De olie uit de eerste scheidingsvaten wordt direct afgevoerd.

De uitvinding omvat een werkwijze voor het transporteren van gas en vloeistof of vaste media en de afscheiding van gas uit vloeibare of vaste media, met het kenmerk dat de druk in het gas, dat afgescheiden 15 is in een eerste separator fase, wordt gebruikt voor het transporteren van de afgescheiden vloeistoffen uit een serieel daarop volgende separator fase, door.

(a) het in een eerste separator fase onder hoge druk afscheiden van gas of toevoeging ervan vanuit een andere gasbron; en (b) het aan een serieel opvolgende separator, waarin uit de eerste separatorfase afkomstige vloeistof 20 aanwezig is, toevoeren van het afgescheiden of toegevoegde gas, in welke tweede separatorfase gas wordt afgescheiden bij lagere druk; (c) welk gas de in de tweede separator fase afgescheiden vloeistof uitdrijft.

Het afscheidings- en transportsysteem volgens de onderhavige uitvinding kan bijvoorbeeld onmiddellijk stroomafwaarts ten opzichte van een olie-/gasbron of een transportopleiding zijn geplaatst.

25 Het procédé uitgevoerd met het afscheidings- en transportsysteem, bezit ten minste één scheidingsfase. Indien het procédé twee of meer scheidingsfasen omvat, zal de inhoud van de eerste druk-separator in een stationaire toestand van scheiding van gas en eventueel water, van de vloeistof onder relatief hoge druk (bij benadering gelijk aan de aanvangsdiuk van het toegevoegde medium) verkeren. Eventueel afgescheiden water kan uit de eerste druk-separator worden afgevoerd door een waterafvoerieiding samen met bijvoor-30 beeld zand, dat in het toegevoerde medium aanwezig is.

De Franse octnooipublicatie FR 2.411.985 beschrijft een inrichting voor het verplaatsen van vloeistoffen met behulp van gasdruk, welke inrichting ten minste twee onder druk staande reservoirs omvat waarvan er één wordt gebruikt als bufferreservoir waarmee het debiet constant wordt gehouden terwijl het andere reservoir wordt gevuld, om vervolgens geheel gevuld te worden waarbij de vloeistofverplaatsing constant 35 blijft. Deze inrichting kent dus twee parallelle reservoirs die votgtijdelijk worden aangewend voor het met behulp van gasdruk verplaatsen van vloeistoffen. Dit wijkt nadrukkelijk af van de inrichting overeenkomstig de uitvinding, waarin ten minste twee reservoirs serieel staan opgesteld, die niet votgtijdelijk dezelfde functie vervullen maar waarmee verschillende processtappen worden uitgevoerd.

Eventueel gas afkomstig uit de eerste drukseparator wordt toegevoerd aan een separator van een 40 tweede fase, met het doel het gestabiliseerde medium uit de separator van de tweede fase in een afvoerieiding te persen. De tweede separator kan meervoudig worden uitgevoerd.

Scheiding gedurende de tweede fase, hierna aangeduid als de lagedruk-separatorcydus, wordt bijvoorbeeld uitgevoerd door een aantal identieke separatoren die in meerdere, bijvoorbeeld drie fasen werken. De separatoren wisselen elkaar bij voorkeur af in het uitvoeren van de fasen.

45

De uitvinding wordt nader verduidelijkt aan de hand van de in navolgende figuur weergegeven schematische voorstelling van de inrichting overeenkomstig de uitvinding.

Het voorbeeld van de uitvinding betreft een 2-fasen werkwijze, waarin olie en gas de afgescheiden fasen zijn en waarin geen water wordt afgescheiden. Tevens is er slechts één leiding 9 voor het verwijderen van 50 gas uit het proces en één leiding 8 voor het verwijderen van olie aanwezig. De tweede fase van de werkwijze wordt in de figuur door drie gescheiden separatoren 2, 3, 4 uitgevoerd. De drie tweede separatoren 2, 3, 4 verkeren ieder in een afzonderlijk stadium.

Stadium A (Scheiding) 55 Gas wordt in de separator 2 afgescheiden van olie waarbij op hetzelfde moment gas wordt verwijderd bg een lagere druk (de noodzakelijke transportdruk voor afgevoerd gas is lager dan de druk van de toegevoerde olie) dan die in de eerste separator 1. Voor de tweede separator 2 voor afscheiding van gas uit olie

Claims

192401 2 is een olie-invoerklep 16 tussen de eerste separator 1 en de tweede separator 2 opgenomen, welke geopend is. Een gasinvoerklep 25 is gesloten, en ook een olieuitvoerklep 13 is gesloten, terwijl gasafvoer-klep 19 geopend is. Desgewenst kan een compressie-eenheid stroomopwaarts zijn geïnstalleerd ten opzichte van afvoervoorzieningen 9 voor het afgescheiden gas. 5 Stadium B (Transport) In de separator 3 wordt olie onder hoge druk getransporteerd, welke druk ten dele wordt bepaald door de noodzakelijke transportdrnk voor afgevoerde die. Voor de separator 3 voor het verwijderen van olie is een gesloten olie-invoerklep 17 opgenomen. Een gasinvoeiklep 26 is geopend, en ook een olieafvoeiklep 14 is 10 geopend, terwijl een gasafvoerklep 20 is gesloten. Desgewenst kunnen mechanische inrichtingen zijn geïnstalleerd voor het verkleinen van het contactoppervlak van gas en olie. Stadium C (Decompressie) De separator 4 wordt aan decompressie onderworpen door afvoer van gas bij constant massadebiet via een 15 decompiessieklep 24, hetzij naar een afzonderlijk daarvoor bestemde gastransportleiding of naar de transportleiding 9 die wordt gebruikt voor het in de separator 1 afgescheiden gas. Voor de separator 4 in het lage druk stadium C voor het aan decompressie onderwerpen van gas naar de gasafvoetteiding 9, zijn een olie-invoerklep 18, een gasinvoerklep 27 en een olieafvoerklep 15 gesloten, terwijl een gasafvoerklep 21 en een decompressieklep 24 geopend zijn. Ook de overige separatoren 2,3 zijn verbonden met overeenkom-20 stige decompressiekleppen 22,23. Het aantal separatoren 2, 3, 4 in het lage druk stadium C wordt bepaald door de verhouding tussen de verblijftijd in de separatoren 2, 3, 4 voor het uitvoeren van de drie verschillende stadia. Dit voorbeeld is gebaseerd op een aantal van drie separatoren 2,3,4. Eén van de separatoren 2, 3, 4 in het lage druk stadium C geeft olie op elk gegeven tijdstip af, terwijl 25 een andere separator 2,3, 4 in het stadium B van transport verkeert en een derde separator 2,3, 4 in het stadium A van scheiding verkeert. Alle separatoren 2, 3, 4 van de lage druk separator stadia zijn verbonden met een olietoevoerieiding 7 en een gastoevoerieiding 6 vanaf de eerste separator 1 of eventueel rechtstreeks van een olie* of gasbron, dit indien wordt afgezien van de eerste fase onder hoge druk in de eerste separator 1. 30 De separatoren 2, 3, 4 van de lage druk separator stadia zijn verbonden met afvoerieidingen 8, 9 voor zowel olie als gas. Deze leidingen 8, 9 zijn uitgerust met sluitkleppen zoals bijvoorbeeld 12, die bijvoorbeeld door een computer worden bestuurd op basis van de niveaus van vloeistof in de lage druk separatoren 2, 3, 4 en de massa en de energiebalans in het sepaiatorprocédé. Voor de besturing van druk en vloeistof debieten zijn instelkleppen 10,11,12 aangebracht in de respectievelijk olieafvoerieiding 8, de toevoer 7 35 voor olie naar de lage druk separatoren 2, 3, 4 en toevoer 5 voor olie aan de hoge druk separator 1. De transportdruk, die tegelijkertijd kan worden gehandhaafd met het handhaven van het gewenste volumedebiet voor olieafvoer, wordt in hoofdzaak bepaald door de samenstelling van de gescheiden vloeistof en gas. Naarmate het aandeel van lichte componenten (gascomponenten) groter is, is de druk die men voor de olieafvoer kan handhaven, hoger. 40

1. Werkwijze voor het transporteren van gas en vloeistof of vaste media en de afscheiding van gas uit 45 vloeibare of vaste media, met het kenmerk, dat de druk in het gas, dat afgescheiden is in een eerste separator fase, wordt gebruikt voor het transporteren van de afgescheiden vloeistoffen uit een serieel daarop volgende separator fase, door: a. het in een eerste separator fase onder hoge druk afscheiden van gas of toevoeging ervan vanuit een andere gasbron; en 50 b. het aan een serieel opvolgende separator, waarin uit de eerste separatorfase afkomstige vloeistof aanwezig is, toevoeren van het afgescheiden of toegevoegde gas, in welke tweede separatorfase gas wordt afgescheiden bij lagere druk; c. welk gas de in de tweede separator fase afgescheiden vloeistof uitdrijft.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarin de tweede separatorfase met de lagere druk een aantal parallelle, 55 in hoofdzaak identieke, separator bewerkingen omvat, elk van welke separatorbewerkingen in een 3 192401 bedrijfscyclus werkzaam is in wisselende sequenties, waarbij de functie-stadia van de genoemde separator-bewerkingen zodanig zijn, dat verzekerd is dat een sepaiatorbewerking binnen één stadium uitvoerbaar is.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, waarin a. stadium 1 van de separatorbewerking bestaat uit: het afscheiden van gas uit vloeistof bij een druk die 5 noodzakelijk is voor het handhaven van de afvoer van gas, waarbij in dit stadium tevens vloeistof wordt aangevoerd vanuit de eerste separatorfase; b. stadium 2 bestaat uit de afvoer van vloeistof door gas afkomstig uit de eerste separatorfase of door een andere gasbron; en c. stadium 3 bestaat uit: het aan decompressie onderwerpen van de in de tweede separatorfase 10 aanwezige vloeistof en het afvoeren van daarbij vrijkomend gas.

4. Werkwijze volgens één der conclusies 1-3, waar in de tweede separatorfase tijdens de toevoer van gas onder hogere druk decompressie plaatsvindt bij constant massadebiet van gas, na het voltooien van het transportstadium, waarbij de separatorbewerkingen sequentieel aan decompressie worden onderworpen.

5. Systeem voor het scheiden en transporteren van gas en vloeistof, omvattende eerste separatormiddelen 15 (1) voor het afscheiden van gas uit een vloeistof bij een eerste druk, gekenmerkt door sequentieel met de eerste separatormiddelen (1) verbonden tweede separatormiddelen (2, 3, 4) voor het bij lagere druk dan de eerste druk afscheiden van gas uit de eerste separatormiddelen (1) afkomstige vloeistof, welke tweede separatormiddelen (2, 3, 4) ten minste één separatorvat (2, 3,4) omvatten, waarbij het bovenste deel van dat vat (2, 3, 4) is verbonden met de eerste separatormiddelen (1) door gas· en vloeistoftoevoerieidingen (6, 20 7) en tevens is verbonden met een gastransportlijn (9), waarbij de ondeizijde van het vat (2, 3,4) is verbonden met een vloeistoftransportlijn (8).

6. Systeem volgens conclusie 5, waarin de tweede separatormiddelen (2, 3,4) ten minste drie parallel met elkaar verbonden separatorvaten (2, 3, 4) omvatten. Hierbij 1 blad tekening