Energiewinning.Energy recovery.
De uitvinding heeft betrekking op energiewinning uit fossiele brandstoffen. In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op de energiewinning uit marginale winningsvelden voor fossiele brandstoffen.The invention relates to energy recovery from fossil fuels. In particular, the invention relates to energy extraction from marginal extraction fields for fossil fuels.
Bekend is om fossiele brandstoffen uit een ondergrondse put te winnen, door middel van pijpleidingen of andere transportsystemen bovengronds, onder water of relatief dicht onder het aardoppervlak of de onderwaterbodem te transporteren naar een vermogencentrale, alwaar de fossiele brandstoffen worden verbrand en de hete verbrandingsgassen rechtstreeks, of indirect door middel van stoomopwekking, zorgen voor aandrijving van een vermogensgenerator, zoals een elektriciteitsgenerator. Deze bekende manier van energieopwekking blijkt economisch ondoelmatig voor ondergrondse putten voor de winning van fossiele brandstoffen welke slechts een relatief geringe produktiecapaciteit vertonen. Dit worden de "marginale winningsvelden" genoemd. Voornamelijk om economische redenen worden dergelijke "marginale winningsvelden” daarom nauwelijks tot niet benut voor de winning van fossiele brandstoffen voor de energieopwekking. Bijvoorbeeld blijken de noodzakelijke investeringen die zijn gemoeid met het vanaf het winningsveld naar het energieopweksysteem in te stellen transportsysteem (bij offshore toepassingen bijvoorbeeld een onderzeese transportpijpleiding naar het vaste land) te hoog voor een rendabele winning van de fossiele brandstoffen.Known to extract fossil fuels from an underground well, by pipelines or other transportation systems transported above ground, underwater or relatively close to the earth's surface or underwater bottom to a power plant, where the fossil fuels are burned and the hot combustion gases directly, or indirectly through steam generation, drive a power generator, such as an electricity generator. This known way of generating energy has proven to be economically ineffective for underground wells for the extraction of fossil fuels which have only a relatively small production capacity. These are called the "marginal winning fields". Mainly for economic reasons, such "marginal extraction fields" are therefore hardly, if at all, used for the extraction of fossil fuels for energy generation. an undersea transport pipeline to the mainland) too high for a profitable extraction of fossil fuels.
De onderhavige uitvinding beoogt het rendabeler maken van zogenaamde "marginale velden" voor het uit fossiele brandstoffen winnen van energie, zodat dergelijke "marginale velden" in grotere omvang kunnen worden benut en/of dieper kunnen worden uitgeput voor de energieopwekking. Daartoe wordt volgens de onderhavige uitvinding voorgesteld, een energieopweksysteem in de directe nabijheid van het "marginale winningsveld" te plaatsen en dit bij voorkeur rechtstreeks aan te sluiten op de uit de ondergrondse put lopende pijpleiding voor transport van de fossiele brandstoffen. Bij voorkeur wordt het energieopweksysteem, waarmee de gewonnen fossiele brandstoffen bij voorkeur worden omgezet in elektrische energie, bovenop de winningsput geplaatst, om de transportleidingen tussen winningsput en energieopweksysteem zo kort mogelijk te houden. Bij offshore-toepassingen kan dan vanaf het energieopweksysteem bijvoorbeeld een onderzeese elektriciteitskabel worden gebruikt om de elektrische energie aan land te brengen. Het gebruik van een onderzeese elektriciteitskabel in plaats van een onderzeese pijpleiding voor transport van fossiele brandstoffen is uit het oogpunt van investering, plaatsing, onderhoud en terugwinning voordeliger. Een "marginaal winningsveld" bevat gewoonlijk verschillende zich op meestal ruime afstand van elkaar bevindende winningsputten. Bovenop of in de onmiddellijke nabijheid van elke winningsput kan een afzonderlijke energieopwekeenheid zijn geplaatst, en de daar vanaf komende elektriciteitskabel kan naar een gemeenschappelijke verzamel-en/of schakeleenheid worden geleid, waarmee dan alle energieopwekeenheden in dat "marginale winningsveld” zijn gekoppeld. Vanaf die centrale plaats kan dan een gemeenschappelijke elektriciteitskabel naar de uiteindelijke gebruikersplaats (bij offshoretoepassingen naar het vasteland) lopen, voor bijvoorbeeld koppeling met het gebruikelijke elektriciteitsnet.The present invention aims to make so-called "marginal fields" more profitable for recovering energy from fossil fuels, so that such "marginal fields" can be used to a greater extent and / or can be used more deeply for energy generation. To this end, according to the present invention, it is proposed to place an energy generating system in the immediate vicinity of the "marginal extraction field" and preferably to connect it directly to the underground well pipeline for transporting the fossil fuels. Preferably, the energy generating system, with which the extracted fossil fuels are preferably converted into electrical energy, is placed on top of the extraction well, in order to keep the transport lines between the extraction well and the energy generating system as short as possible. In offshore applications, a submarine electricity cable can, for example, be used from the energy generating system to bring the electrical energy ashore. Using an undersea electricity cable instead of an undersea pipeline for fossil fuel transportation is more economical from the point of view of investment, installation, maintenance and recovery. A "marginal extraction field" usually contains several extraction wells that are usually well spaced from each other. A separate energy generating unit can be placed on top of or in the immediate vicinity of each extraction well, and the electricity cable from it can be led to a common collection and / or switching unit, which then links all energy generating units in that "marginal extraction field". central location, a common electricity cable can then run to the final user location (in offshore applications to the mainland), for example for coupling to the usual electricity grid.
Een dergelijk energieopweksysteem kan als een gemakkelijk transporteerbare eenheid zijn uitgevoerd, welke bijvoorbeeld integraal is voorzien van een adapter-deel voor directe aansluiting op de "plug" van de winningsput. Nadat de winningsput is uitgeput, kan de energieopwekeenheid gemakkelijk worden teruggewonnen en naar een volgende winningsput, bijvoorbeeld in een ander "marginaal winningsveld" worden getransporteerd, om daar opnieuw in gebruik te worden gesteld. Voor offshore-toepassingen kan een dergelijk energieopweksysteem bijvoorbeeld een platform omvatten, waar bovenop de verschillende regeleenheden (pijpleidingen, kleppen, besturingssystemen), bijvoorbeeld de verbrandingseenheid voor de fossiele brandstoffen en de elektriciteitsgenerator zijn opgesteld. Dit platform kan zijn afgesteund op bijvoorbeeld een poot, welke op de onderzeebodem rust of daarin gedeeltelijk is ingelaten. Deze poot kern bijvoorbeeld zodanig zijn uitgevoerd, dat voor het terugwinnen van het energieopweksysteem de poot kan worden "opgedreven" (bijvoorbeeld wanneer de poot een eigen drijfvermogen heeft, en de ballasttanks worden geleegd). Vanzelfsprekend is het ook mogelijk, het energieopweksysteem bij offshore-toepassingen een eigen drijfvermogen te geven. Ook andere uitvoeringen voor een dergelijk energieopweksysteem, dat in de onmiddellijke nabijheid van een winningsput kan zijn geplaatst om de pijpleidingen tussen de winningsput en het energieopweksysteem zo kort mogelijk te houden, zijn bruikbaar.Such an energy generating system can be designed as an easily transportable unit, which is for instance integrally provided with an adapter part for direct connection to the "plug" of the extraction well. After the extraction well has been exhausted, the power generating unit can be easily recovered and transported to a subsequent extraction well, for example in another "marginal extraction field", to be used again there. For offshore applications, such an energy generating system may, for example, comprise a platform on top of which the various control units (pipelines, valves, control systems), for example the fossil fuel combustion unit and the electricity generator, are arranged. This platform can be supported on, for example, a leg, which rests on the subsea bottom or is partially embedded therein. This leg core is, for example, designed in such a way that the leg can be "floated up" for the purpose of recovering the energy generating system (for instance when the leg has its own buoyancy and the ballast tanks are emptied). It is of course also possible to give the energy generating system its own buoyancy in offshore applications. Other embodiments for such an energy generating system, which can be placed in the immediate vicinity of a extraction well in order to keep the pipelines between the extraction well and the energy generating system as short as possible, can also be used.
Een verder voordeel van de uitvinding is, dat het "marginale winningsveld", optimaal leeggehaald kan worden, omdat met lagere drukken voor de fossiele brandstoffen (gas of olie) kan worden gewerkt in vergelijking met de situatie waarbij men de fossiele brandstoffen, na de winning uit het veld, eerst nog over grote afstanden moet transporteren, alvorens de fossiele brandstoffen kunnen worden omgezet in energie.A further advantage of the invention is that the "marginal extraction field" can be optimally emptied, because it is possible to work with lower pressures for the fossil fuels (gas or oil) compared to the situation in which the fossil fuels, after extraction from the field, has to transport over long distances before the fossil fuels can be converted into energy.
Op deze wijze volgens de uitvinding is het mogelijk om een produktieput in gebruik te stellen aet een dagproduktie minder dan 600.000 m3. Gebleken is dat een rendabele produktie mogelijk is tot een dagproduktie van ongeveer 200.000 m3. Door verdere optimalisatie is het waarschijnlijk aogelijk, zelfs door te gaan totdat de produktieput nog maar een dagproduktie van ongeveer 50.000 a3 vertoont. Bij een dergelijk uitgangspunt (gebaseerd op aardgasproduktie), kan per put een energieopwekking van ongeveer 50 MW worden bereikt, zodat bij bijvoorbeeld vijf produktieputten in een "marginaal winningsveld", een elektriciteitsproduktie van bijvoorbeeld 250 MW haalbaar lijkt.In this way according to the invention it is possible to put a production well into use with a day production less than 600,000 m3. It has been found that a profitable production is possible up to a daily production of approximately 200,000 m3. By further optimization, it is likely possible to continue even until the production well shows only a daily production of about 50,000 a3. At such a starting point (based on natural gas production), an energy production of about 50 MW can be achieved per well, so that for example five production wells in a "marginal extraction field", an electricity production of, for example, 250 MW seems feasible.