NO134232B - - Google Patents

Download PDF

Info

Publication number
NO134232B
NO134232B NO3487/72A NO348772A NO134232B NO 134232 B NO134232 B NO 134232B NO 3487/72 A NO3487/72 A NO 3487/72A NO 348772 A NO348772 A NO 348772A NO 134232 B NO134232 B NO 134232B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
water
jet
hydrocarbons
stated
atomizer
Prior art date
Application number
NO3487/72A
Other languages
English (en)
Other versions
NO134232C (no
Inventor
B J P Glotin
J Franc
J P Ribeyre
Original Assignee
Flopetrol Services Inc
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 Flopetrol Services Inc filed Critical Flopetrol Services Inc
Publication of NO134232B publication Critical patent/NO134232B/no
Publication of NO134232C publication Critical patent/NO134232C/no

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L7/00Supplying non-combustible liquids or gases, other than air, to the fire, e.g. oxygen, steam
    • F23L7/002Supplying water
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • E21B41/005Waste disposal systems
    • E21B41/0071Adaptation of flares, e.g. arrangements of flares in offshore installations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D11/00Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/10Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/05Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste oils

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)
  • Spray-Type Burners (AREA)
  • Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)

Description

Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte og et apparat for forbrenning av væskeformede hydrokarboner. Spesielt angår den en ny og forbedret fremgangsmåte og apparat for forbrenning av den frembragte olje ved testing av brønner i sjø- eller hav-områder .
Når borstamme- eller produksjonstesting utføres ved slike fralandsbrønner oppstår mange problemer i forbindelse med fjernin-gen av de hydrokarbonprodukter som frembringes. Av sikkerhets-årsaker er det høyst uønsket i det hele tatt å overveie lagring av disse produkter på boreplattformen. Videre er lasting og transport av slike produkter ved hjelp av tankskip forbundet med en rekke tekniske problemer og disse operasjoner vil falle tem-melig kostbare. Følgelig er forbrenning på stedet av råolje og gassene i alminnelighet ansett for å være den gunstigste måte å fjerne produktene på.
Fjerning av gass ved forbrenning byr for øyeblikket ikke på noen store problemer og kan utføres ved hjelp av en enkel flam-megrop. På den annen side" må brennere for råolje tilfredsstille en rekke krav. For det første må de kunne behandle væsker som inneholder faste partikler og de må kunne operere innen et meget vidt strømningshastighetsområde, f.eks. fra mindre enn 1 m 3 pr. time til over 70 m 3 pr. time. Dessuten utvikler f orbrennmgs-prosessen en betraktelig varmemengde og det er nødvendig å beskytte installasjonene på boreplattformen. En vesentlig side ved problemet,er å unngå forurensning av sjøen ved at uforbrente oljedråper frigjøres, og å unngå forurensning av atmosfæren på grunn av røkutvikling.
Hitti,l har det vært anvendt brennere som har vært istand til å behandle oljer, til og med oljer inneholdende faste partikler, med relativt høye strømningshastigheter praktisk talt uten frigjøring .zv;uforbrente oljedråper. Slike brennere anvender en vannspruteskjerm for å beskytte plattformen eller riggen fra ut-strålingen fra en intenst varm flamme såsom beskrevet i US patent nr. 3 565 562. Selv om disse brennere stort sett arbeider på en meget tilfredsstillende måte har de en ulempe. så lenge oljens strømningshastighet er liten (f.eks. mindre enn 1 m 3 pr., time) er det mulig å forbrenne de væskeformede hydrokarboner uten vesentlig røkutvikling. Ved høyere strømningshastigheter kan imidlertid forbrenningen av råolje utvikle store mengder tykk røk som oppløses sent og som følgelig er brysom, spesielt under forhold der boreplattformen befinner seg nær en kystlinje.
Det er følgelig et formål ved foreliggende oppfinnelse
å tilveiebringe en ny forbedret fremgangsmåte og et apparat som gjør det mulig å forbrenne væskeformede hydrokarboner, som utvin-nes fra en brønn under høye strømningshastigheter, ved en tilnærmet røkfri forbrenningsprosess, og på en slik måte at varmestrålingen fra forbrenningen minskes betraktelig.
Dette oppnås ved en fremgangsmåte og et apparat som angitt i patentkravene.
Ytterligere formål og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av følgende beskrivelse i forbindelse med de vedlagte tegninger, hvor: Figur 1 er et sideriss av et apparat ifølge oppfinnelsen , Figur 2 er et riss sett forfra av apparatet i figur 1. Figur 3 er et skjematisk riss for å illustrere de geometriske forhold som gjør seg gjeldende når vannpartikkelstråler sprøytes inn i flammen. Figur 4 er et tverrsnitt av en vanninnsprøytingsdyse. Figur 5 er et lengdesnitt av en forstøver i apparatet vist i figur 1, og
figur 6 og 7 er tverrsnitt i planene 6-6 og 7-7 i figur 5".
Et apparat ifølge prinsippet ved foreliggende oppfinnelse er vist i figur 1 og 2 og omfatter minst en brennerenhet, og kan generelt bestå av en gruppe på tre identiske brennerenheter 10a, 10b og lOc montert på en ramme 11. Brennerenheten lOa omfatter en forstøver 12a, en sylindrisk skjerm eller forbrennings-kappe 13a og et vanninnsprøytingsanlegg 14a. Brennerenhetene 10b og 10c omfatter samme elementer med samme henvisningstall med til-føyelse av henholdsvis b og c.
Hvert vanninnsprøytingsanlegg gjør det mulig å sprøyte vann inn i oljestråleflammen, og prøver har vist at vanninnsprøy-tingen gir meget gode resultater. Røken ble praktisk talt elimi-nert og varmestrålingen fra flammen minskes betraktelig. Den teoretiske forklaring av fenomenet er ikke særlig kjent. Røk-elimineringen skyldes sannsynligvis en mekanisk og kjemisk sam-virkning mellom vannstrålen og flammen. Fra et mekanisk syns-punkt ansees det for sannsynlig at sammenstøtene mellom partikler av utsprøytet vann og brennende oljepartikler bryter opp de sistnevnte og således bidrar til forstøvning av oljen. Dessuten finner det sannsynligvis sted en kjemisk reaksjon mellom vannet og oljen som resulterer i vesentlig lettere forbrenningsprodukter. Den flamme som oppnås ved vanninnsprøyting er faktisk meget lik flammen som frembringes ved forbrenning av-naturgass. Den redu-serte varmestråling er en følge av at når vannet fordamper ab-sorberer det en relativt stor varmemengde, og det fordampede vann danner en beskyttelse mot infrarøde stråler. Dessuten senker en endoterm reaksjon mellom vannet og oljen flammetemperaturen.
Uansett årsaker har prøver vist at fremgangsmåten ved innsprøyting av vannet er særlig viktig. For det første bør hastigheten av vannstrømmen være mellom 1 og 1,8 ganger hastigheten til oljestrømmen (i volum). Uten vanninnsprøyting frembringer oljeforbrenningen en tykk sort røk. Hvis på den annen side en vannstrømningshastighet større enn 1,8 ganger oljehastigheten anvendes utvikles store mengder grå røk på vanndampbasis. En vann-strømningshastighet omkring 1,2 ganger oljehastigheten gir i de fleste tilfelle en klar flamme uten røk.
Vannstrålens form og bevegelsesenergi bør være slik at så godt som alt vannet trenger dypt inn i flammen, men uten å gå helt gjennom den. Følgelig bør trykket i det tilførte vann være tilstrekkelig høyt, f.eks. i størrelsesorden 100 kg/cm 2, og en
hensiktsmessig dysetype må brukes. Hver vannstråle må ha riktig retning, må ha liten.åpningsvinkel og må bestå av vanndråper av gitt størrelse. Det faktum at vannpartiklene må trenge dypt inn i flammen innebærer en tilpasset dråpestørrelse. Meget fint opp-delte vannpartikler, frembragt f.eks. ved hjelp av trykkluft, gir en ineffektiv vannsky som praktisk talt er fordampet, mens for
grove vannpartikler i strålen faller som regn og tar med seg oljedråpene slik at det dannes en oljehinne på det underliggende vann. For å sikre at alt vannet trenger inn i flammen må strå-
lens åpningsvinkel være tilstrekkelig liten til at alt vannet konvergerer mot flammen. Det er også påkrevet at vinkelen mellom henholdsvis vannstrålenes symmetriakser og flammen er tilstrekkelig liten til at dråpene ikke går gjennom flammen. Under prøver ble de beste betingelser oppnådd med vannstråler som had-de en åpningsvinkel omkring 15°," når dyselinjen dannet en vinkel på ca. 7 - 8° med flammelinjen, og når dysestrålene besto av vanndråper med en diameter i størrelsesorden én millimeter.
Brennerenhetene 10a, 10b og 10c vist på figurene 1 og
2 er montert på en ramme 11 som f.eks. er satt sammen av en fir-kantet hoveddel 15 i hvis hjørner er festet to bakre stendere 16 og to fremre stendere 17 kortere enn de bakre stendere 16. I figur 1 er en av de fremre stendere 17 fjernet for å vise vann-innsprøytingsanlegget 14a. En mellomliggende horisontal støtte er festet til øvre ende av de fremre stendere 17 og til et mellomliggende parti av de bakre stendere 16. Denne mellomliggende støtte består av tre sideelementer 20, 21 og 22 forbundet ved hjelp av tre tverrelementer 23, 24 og 25 vinkelrett på sideele-mentene. De øvre ender av de bakre stendere 16 er forbundet ved hjelp av et øvre tverrelement 26 i hvis midte er vinkelrett festet et øvre sideelement 27 hvis forende er festet til tverrele-mentet 25 ved hjelp av en midtre stender 28. Brennerenheten 10a er festet under den mellomliggende støtte og brennerenhetene 10b og lOc over denne støtte ved hjelp av rettvinklede braketter og bolter (ikke vist). En slik ramme av relativt små dimensjoner tillater enkel demontering av de øvre brennerenheter lob og lOc for transport.
Hjul 30 er montert på yttersiden av hoveddelen 15 og kan bevege seg på en sirkulær horisontal skinnegang 31 festet til enden av en bjelke med firkant-tverrsnitt og generelt angitt ved
32. Denne bjelke 32, som f.eks. kan være omkring 15 m lang, gjør det mulig å montere apparatet på siden av bor-plattformen utenfor plattformens ytre begrensningslinjer for å redusere oppvarming av plattformens utstyr. Bjelken 32 er av i og for seg kjent kon-struksjon med vinkeljern og andre konstruksjonselementer valgt i
samsvar med de krefter som skal opptas.. Hjulene 30 gjør det mulig å rotere apparatet om en vertikal akse 33, slik at det kan plase-res i en gunstig stilling i forhold til vindretningen. Apparatets rotasjonsbevegelses kan fjernstyres selv under produksjonstesting, ved hjelp av kabler (ikke vist) eller lignende.
Forstøveren 12a er utstyrt med en sylindrisk form om en midtlinje 34a som utgjør flammens symmetriakse. Forstøveren 12a omfatter et oljeinnløpsrør 35a anordnet koaksialt med denne linje og et luftinnløpsrør 16a anordnet radielt. Forstøveren 12a, som skal beskrives mer detaljert nedenfor, er konstruert for å frembringe en oljestråle langs midtlinjen 34a. Den sylindriske skjerm 13a som er åpen i begge ender er montert koaksialt med forstøveren 12a, idet skjermens bakside tilnærmet befinner seg i samme plan som forstøverens forside. Skjermen er fortrinnsvis fremstilt av en ildfast metallplate og er konstruert for å stabilisere olje-strålens flamme. Ved forstøverens utløp oppstår turbulens som be-virker at de brennende oljedråper som hele tiden antenner oljestrålen nær utløpet av forstøveren 12a føres tilbake. Videre kan en hjelpe-fitting 37a (figur 2) festet under forstøveren tilføres gass for å frembringe en kontinuerlig hjelpeflamme som kan gjen-antenne oljestrålen i tilfelle flammen går ut, f.eks. som følge av midlertidig produksjon av ikke-brennbart fluidum.
Vanninnpsrøytingsanlegget 14a omfatter en rørformet ring 40a montert rundt forenden av skjermen 13a og utstyrt med en rekke dyser 41a jevnt fordelt rundt ringen 40a, idet ringen er forbundet til et vanninnløpsrør 43a (figur 1) i sin nedre del. Som vist i figur 4 omfatter hver dyse 41a et rør 70 med en midtre boring 71 og gjenger 72 og 73 ved hver ende. Et deksel 74 er fastskrudd på ytre ende av røret 70 og har en midtre åpning 75 som vist. En forsenkning 76 er anordnet i ytre ende av røret 70 og radielle ar-mer 77 på en strømningsnål 78 opptas mellom dekslet 74 og forsenk-ningens endevegg slik at nålen holdes i sentral stilling i strøm-ningsbanen gjennom dysen. En dyse konstruert som vist i figur 4 er et eksempel på en dyse av en type som danner en vannstråle med den riktige åpningsvinkel på omkring 15°. Hver dyse er symmet-risk om en dyselinje 42a som faller sammen med symmetriaksen til vannstrålen, og aksen konvergerer mot flammelinjen 34a.
Som vist i figur 3 forløper den forstøvede oljestråle utover foran forstøverhodet 12a og brenner langs og omkring symmetriaksen 34a med en generelt kjegleformet flamme hvor flamme-fronten ligger ca. 30 cm foran forstøverutløpet. Linjen 38 kan ansees for å ligge i ytterflaten til kjeglen og angir således bevegelsesbanen til de ytterste oljedråpene. I et typisk eksempel er oljestråle-kjeglens åpningsvinkel ca. 15°. Symmetriaksen 42a til vannstrålen som også er kjegleformet, konvergerer mot linjen 34a og danner en mindre vinkel med sistnevnte, idet vinkelen er mindre enn ca. 15° og fortrinnsvis 7° til 8°. Hver dyse, innført gjennom røret 43a og ringen 40a, er innrettet for å frembringe en svakt divergerende vannstråle hvis symmetriakse 42a konvergerer mot linjen 34a og hvis åpningsvinkel er relativt liten, slik at de ytre vanndråper, dvs. de vanndråper hvis bane danner den minste vinkel med linjen 34a, konvergerer mot linjen 38. Med andre ord er halve verdien av vannstrålens åpningsvinkel mindre enn den vinkel som dannes mellom linjen 42a og linjen 38 langs hvilken de ytterste oljedråper beveger seg. På denne måte oppnås at praktisk talt alt det utstrømmende vann trenger inn i den brennende olje-flamme. Som et videre eksempel kan delene i en typisk utførelses-form være av en slik størrelse at symmetriaksen 42a til vannstrålene skjærer symmetriaksen 34a til oljestrålen i et punkt A som ligger ca. 3,5 m foran forsiden av forstøverhodet 12a. på den annen side skjærer bevegelsesbanen til de innerste vanndråper aksen 34a i et punkt B som ligger ca. 2 m foran utløpet av forstøverho-det 12a. I det geometriske arrangement som er vist i figur 3 er vinkelen mellom linjene 38 og 42a omkring 14,5° hvilket tilfreds-stiller den betingelse at halve verdien av åpningsvinkelen til vannstrålen ikke skal være større enn denne vinkel. Det skal selvsagt forståes at strålens åpningsvinkel kan være noe større, opptil ca. 28 - 30°, og fremdeles oppnå at alle vanndråpene be-veges mot flammen.
Som vist på figur 1 og 2 finner luft og vanntilførsel til brennerenhetene 10a, 10b og lOc sted gjennom et flertall ro-tas jonsledd 45 montert i bjelken 32 langs vertikalaksen 33. Dette rotasjonsledd har tre faste deler 46,.47 og 48 som kommuniserer med tre mellomliggende bevegelige deler henholdsvis 50, 51 og 52. Et rør 53 som opptar oljen fra brønnen er forbundet til den faste delen 46. To andre rør 54 og 55 som tilfører henholdsvis vann og luft under trykk er tilkoblet de faste deler 47 og 48 i det roterende ledd. Den bevegelige del 50 er via et rør 56 tilkoblet et fordelingsledd 57 som via tre rør er tilkoblet de respektive oljetilførselsrør 35a, 35b og 35c. To av rørene 58a og 58b er vist i figur 2 og det rør som fører til den øvre høyre brennerenhet er ikke vist, men dette rør forutsettes å strekke seg oppover og til venstre for leddet 57 sett forfra. Den bevegelige del 51 er via et rør 60 tilkoblet et fordelingsledd 61 som er tilkoblet vanntilførselsrørene 43a, 43b og 43c. Den bevegelige del 52 er via et rør 63 tilkoblet et fordelingsledd 64 som er tilkoblet lufttilførselsrørene 36a, 36b og 36c på forstøveren. Vannrøret 54 er utstyrt med en strømningsstyreventil 66 ved hjelp av hvilken vannstrømmen kan reguleres. Denne styreventil er imidlertid ikke nødvendig dersom en regulerbar strømningspum-pe er tilgjengelig.
Om ønskelig kan en vannsprutskjerm settes opp mellom brennerenhetene og utstyret på boreplattformen. Denne vann-skjermen kan innrettes f.eks. ved hjelp av et horisontalt rør 67 festet ved hjelp av egnede anordninger på en mellomliggende del av bjelken 32 og utstyrt med dyser 68 rettet oppover og nedover i et vertikalt plan. Normalt er imidlertid denne skjermen ikke nødvendig på grunn av den minsking i varmestråling som er oppnådd på grunn av vanninnsprøytingen i flammen. Brennerenhetene 10a, lob og lOc er montert på rammen 11 slik at deres flammelin-jer danner en vinkel på ca. 10°, den nedre flammelinje er tilnærmet horisontal. To av flammelinjene, nemlig 34a og 34b, er anty-det i figur 1 og det skal forstås at flammelinjen til brennerenheten lOc er rettet svakt oppover og til venstre sett fra baksiden av enheten som vist i figur 2.
I figur 5, 6 og 7 er en av forstøverne, f.eks. 12a, vist i detalj. Forstøveren omfatter et sylindrisk hus 80 hvis boring 81 er åpen mot forsiden og hvis bakre tverrvegg er forsynt med en åpning 32 med mindre diameter og gjenget i sitt ytre parti. Åpningen 82 er innrettet for opptagelse av oljetilfør-selsrøret 35a. Huset 80 omfatter videre, i bakveggen til boringen 81, en sirkulær fordypning 83 innrettet for opptagelse av et mekanisk forstøverhode 84 med sylindrisk form, slik at det dannes et ringformet kammer 85 mellom forstøverhodets ytre overflate og boringen 81. I sitt bakre parti har det mekaniske forstøver-hodet 84 en rekke skrå gjennomløp 86 som bringer åpningen 82 i forbindelse med det ringformede kammer 85. I sitt fremre parti har forstøverhodet gjennomløp 87 som bringer det ringformede kammer 85 i forbindelse med en boring 90 utformet koaksialt i det mekaniske forstøverhodet 84. Disse gjennomløp 87, som er tangen-siale til boringen 90 som vist i figur 6, gir oljen som kommer fra det ringformede kammer 85 en rotasjonsbevegelse som på mekanisk sett frembringer en oljesprut.
En tilnærmet konisk formet del 91 hviler mot det mekaniske forstøverhodet 84 og fastholder det i aksen til huset 80. Den koniske delen 91 omfatter en midtre konvergerende åpning 92 og et omkretsspor 93 i den ytterflate beregnet på en O-ring pak-ning 94. Nedstrøms av den koniske delen 91 er huset 80 forsynt med en luftinntakstilkobling 95 hvis radielle gjennomløp 96 er gjenget i sin ytre ende. På forsiden av huset 80 er ved hjelp av skruer 97 festet en ring 98 hvis bakside, sammen med boringen 81 og forsiden av den koniske delen 91, danner et ringformet kammer 100. En konvergerende-divergerende åpning er anordnet i senter av ringen 98 og tangensielle gjennomløp 101 (figur 7) er innrettet på baksiden av ringen mellom kammeret 100 og den sent-rale åpning. De konvergerende gjennomløp 101 former luften som kommer inn gjennom åpningen 96 til stråler som med en gitt vinkel treffer olje som forlater åpningen 92. På denne måte frembringes en ytterligere forstøvningseffekt ved luftstrålens anslag mot oljen.
Under drift sendes råoljen som produseres av en brønn under en produksjonstest gjennom røret 53 til de tre forstøvere 12a, 12b og 12c. Likeledes sendes trykkluft eller gass som produseres av brønnen, hvis det er tilstrekkelig mengder av denne gass, via røret 55 til de tre forstøvere. Videre sendes vann under trykk gjennom røret 54 til vanninnsprøytingsorganene. Når hjelpeflammene 37a, 37b og 37c på forhånd er tent, f.eks. ved hjelp av en konvensjonell elektrisk anordning (ikke vist), an-tennes de utsprøytede oljestråler idet flammene stabiliseres ved hjelp av de omhyllende skjermer 13a, 13b og 13c. Vannstrømmen reguleres deretter ved hjelp av styreventilen 66 slik at det oppnås en klarest mulig flamme kombinert med minst mulig røk. En slik anordning kan brenne omkring 10 000 fat olje pr. dag ved et middels trykk på o ca. 12 kg/cm 2 og opptil 15 000 fat pr. dag ved høyt oljetrykk. Ved små oljemengder pr. tidsenhet er det mulig å frakoble to brennere og å føre hele oljestrømmen inn i f.eks. brennerenheten lOa. Prøver med denne brenner har vist at den forstøvning som oppnås på grunn av luften er størst ved små oljemengder pr. tidsenhet, mens det ved store oljemengder pr. tidsenhet har den mekaniske forstøvning som frembringes ved hjelp av den mekaniske forstøver 84 som er størst. Ved store oljemengder pr. tidsenhet kan i virkeligheten luft eller gasstilførselen eli-mineres uten endring i forbrenningen. De to systemer er således komplementære ved at de sørger for riktig forstøvning uansett strømningsmengde pr. tidsenhet. Videre skal det bemerkes at olje-strømmen gjennom forstøveren 12a finner sted gjennom store åp-ninger som tillater forholdsvis store faste partikler å passere. Som ovenfor nevnt er dette trekk særlig verdifullt ved behand-ling av olje som kommer direkte fra en brønn. En slik forstø-
ver er således særlig velegnet for forstøvning av råolje som kan inneholde faste partikler, og hvor oljemengden pr. tidsenhet kan variere innen vide grenser.
Selv om en spesiell utførelsesform av oppfinnelsen er vist og beskrevet vil en fagmann på området forstå at visse modi-fikasjoner og variasjoner både i utforming og detaljer kan tenkes utført uten å avvike fra oppfinnelsens grunnleggende idé. For eksempel kan det anvendes et apparat med bare en forstøver med tilhørende vanninnsprøytingsanlegg ved små strømningsmengder pr. tidsenhet eller hvor det forøvrig måtte være hensiktsmessig ved en spesiell anvendelse. Som følge av de førnevnte fordeler og spesielt som følge av røkelimineringen har apparatet ifølge oppfinnelsen også andre anvendelsesområder enn for produksjonstesting i sjøområder. En slik brenner kan være verdifull for brenning av olje fra brenner på land, og generelt overalt hvor hurtig fjerning av væskeformede hydrokarboner er ønskelig, f.eks. når transport eller lagring innebærer risiko.

Claims (20)

1. Fremgangsmåte for forbrenning av væskeformede hydrokarboner som produseres fra en brønn, hvor det frembringes en forstøvet sprut eller stråle av væskeformede hydrokarboner som er rettet langsmed og omkring en middelretning og etter antennelse brenner i et åpent luftområde, karakterisert ved at stråler av små vannpartikler innføres i de brennende hydrokarboner fra stråleutspring anordnet radielt utenfor nevnte middelretning på, en slik måte at vannpartiklene trenger inn i de brennende hydrokarboner, men uten å passere helt gjennom disse, for å sikre tilnærmet røkfri forbrenning av hydrokarbonene.
2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at symmetriaksen til hver vannstråle danner en vinkel på mindre enn 15° med middelretningen til hydrokarbonstrålen, idet halve åpningsvinkelen til hver vannstråle ikke er større enn vinkelen mellom vannstrålens symmetriakse og linjen langs hvilken de ytterste partikler av hydrokarbonstrålen beveger seg, slik at tilnærmet hele vannstrålen innføres i de brennende hydrokarboner.
3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at vinkelen mellom symmetriaksen til hver vannstråle og middelretningen til hydrokarbonstrålen er ca. 7 til 8°.
4. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 1 til 3, karakterisert ved at vannpartiklene i vannstrålene har en diameter omkring 1 mm.
5. Fremgangsmåte som agitt i et av kravene 1 til 4, karakterisert ved at forholdet mellom vannets strøm-ningsvolum og de væskeformede hydrokarboners strømningsvolum ligger i området fra 1 til 1,8.
6. Fremgangsmåte som angitt i krav 5, karakterisert ved at nevnte forhold er tilnærmet lik 1,2.
7. Fremgangsmåte som angitt i krav 5 eller 6, karakterisert ved at den omfatter regulering av vannets strøm-ningsvolum for å oppnå den klarest mulige flamme av brennende hydrokarboner.
8. Fremgangsmåte som angitt i et av kravene 1 til 7, karakterisert ved at vannstråleutspringene er anordnet i en sirkel som er konsentrisk med og strekker seg fullstendig rundt middelretningen.
9. Apparat for utførelse av fremgangsmåten ifølge et av de foregående krav for forbrenning av væskeformede hydrokarboner som produseres fra en brønn, hvilket apparat omfatter en forstø-ver (12a) med organer for opptagelse av væskeformede hydrokarboner fra brønnen for å danne en forstøvet sprut eller stråle av disse som er rettet langsmed og omkring en middelretning (34a) og etter antennelse brenner i et åpent luftområde foran forstøveren, karakterisert ved at det omfatter et antall stråle-dyser (41a) anordnet radielt utenfor middelretningen for innføring av stråler av vannpartikler i de brennende hydrokarboner, idet vannstråledysene er slik innrettet at vannpartiklene trenger inn i de brennende hydrokarboner, men ikke trenger fullstendig gjennom disse for å sikre tilnærmet fullstendig forbrenning av hydrokarbonene .
10. Apparat som angitt i krav 9, karakterisert ved at vannstråledysene er slik innrettet at symmetriaksen til hver stråle av vannpartikler danner en vinkel på mindre enn 15° med middelretningen til hydrokarbonstrålen, og at halve åpningsvinkelen til hver vannstråle ikke er større enn vinkelen mellom vannstrålens symmetriakse og linjen langs hvilken de ytterste partikler til hydrokarbonstrålen beveger seg, slik at tilnærmet hele vannstrålen trenger inn i de brennende hydrokarboner.
11. Apparat som angitt i krav 9 eller 10, karakterisert ved at det omfatter organer for montering av vannstråledyser i en ring rundt middelretningen slik at strålene av vannpartikler springer ut fra punkter rundt hele utgangspartiet til de brennende hydrokarboner.
12. Apparat som angitt i et av kravene 9 til 11, karakterisert ved at det omfatter organer for tilføring av vann til stråledysene samt en strømningsstyreventil (66) på til-føringsorganene for å muliggjøre justering av forholdet mellom vannstrømningsvolumet og strømningsvolumet til de væskeformede hydrokarboner.
13. Apparat som angitt i krav 11, karakterisert ved at det omfatter skjermorganer (13a) som omgir middelretningen og er montert koaksialt med denne for forbedring av blandingen av den forstøvede hydrokarbonstråle og luft, idet vannstråledysene er montert rundt nedstrømsenden til skjermorganene.
14. Apparat som angitt i et av kravene 9 til 13, karakterisert ved at forstøveren innbefatter organer som til-fører de væskeformede hydrokarboner en roterende bevegelse slik at forstøvningseffekten forbedres.
15. Apparat som angitt i et av kravene 9 til 14, karakterisert ved at forstøveren omfatter anordninger for anslag av et gassformet fluidum under trykk mot de væskeformede hydrokarboner slik at ytterligere forbedret forstøvningseffekt oppnås.
16. Apparat som angitt i krav 13, karakterisert ved at forstøveren, skjermorganene og vannstråledysene omfatter en enhet som er montert på en ramme, og at den innbefatter en bjelke (32) som er innrettet til å festes på siden av en bore-plattform, samt organer for montering av enheten på bjelken for rotasjon om en vertikal akse.
17. Apparat som angitt i et av kravene 9 til 16, k a r a k - te.risert ved at det omfatter i det minste en andre og en tredje forstøver (12b, 12c) med organer for opptagelse av væskeformede hydrokarboner fra brønnen, for å danne en andre og tredje forstøvet sprut eller stråle av hydrokarboner som er rettet langsmed og omkring andre og tredje middelretninger (34b, 34c) og som etter antennelse brenner i det åpne luftområde, samt et andre og tredje antall vannstråledyser anordnet radielt utenfor de andre og tredje middelretninger og tilknyttet henholdsvis de andre og tredje forstøvere for innføring av stråler av vannpartikler i de brennende hydrokarboner på en slik måte at vanndråpene trenger inn i de brennende hydrokarboner, men trenger ikke helt gjennom disse for å sikre tilnærmet røkfri forbrenning av hydrokarbonene.
18. Apparat som angitt i krav 17, karakterisert ved at den førstnevnte middelretning er rettet tilnærmet horisontalt, mens den andre og tredje middelretning er rettet divergerende utad fra den første middelretning.
19. Apparat som angitt i krav 17 eller 18, karakterisert ved at skjermorganene (13a, 13b, 13c) er tilknyttet hver forstøver for forbedring av blandingen av hydrokarbonstråler og luft.
20. Apparat som angitt i et av kravene 17 til 19, karakterisert ved at det omfatter et ringformet vanntilførselsrør (40a) anordnet rundt nedstrømsenden til hvert skjermorgan, idet antallet dyser forbundet med hver forstøver er festet til et respektivt vanntilførselsrør.
NO3487/72A 1971-09-29 1972-09-28 NO134232C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7135002A FR2154901A5 (no) 1971-09-29 1971-09-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO134232B true NO134232B (no) 1976-05-24
NO134232C NO134232C (no) 1976-09-08

Family

ID=9083640

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO3487/72A NO134232C (no) 1971-09-29 1972-09-28

Country Status (10)

Country Link
US (1) US3894831A (no)
JP (1) JPS5310687B2 (no)
AU (1) AU467481B2 (no)
BR (1) BR7206697D0 (no)
CA (1) CA962582A (no)
FR (1) FR2154901A5 (no)
GB (1) GB1400549A (no)
NL (1) NL7213190A (no)
NO (1) NO134232C (no)
OA (1) OA04187A (no)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR7402404A (pt) * 1974-03-27 1975-12-02 Petroleo Brasileiro Sa Queimador de oleo para pocos de petroleo
FR2440522A1 (fr) * 1978-11-06 1980-05-30 Geoservices Installation de brulage pour petrole brut
BR8005447A (pt) * 1980-08-28 1982-04-27 Petroleo Brasileiro Sa Queimador de alta capacidade
US4452583A (en) * 1981-01-22 1984-06-05 Baker International Corporation Liquid hydrocarbon burning method and apparatus
US4419071A (en) * 1981-08-03 1983-12-06 John Zink Company Portable high-flow rate flare for smokeless burning of viscous liquid fuels
EP0095507A1 (en) * 1981-12-07 1983-12-07 DeWALD, Jack J. Improved method and apparatus for combustion of oil
US4655706A (en) * 1982-09-27 1987-04-07 Otis Engineering Corporation Burner
CH682009A5 (no) * 1990-11-02 1993-06-30 Asea Brown Boveri
US5888059A (en) * 1992-10-01 1999-03-30 Expro North Sea Limited Combustion apparatus
US5636980A (en) * 1994-04-12 1997-06-10 Halliburton Company Burner apparatus
US20070102544A1 (en) * 2005-11-04 2007-05-10 Cargomax, Inc. Apparatus Comprising a Heat Shield
WO2014120230A1 (en) 2013-02-01 2014-08-07 Halliburton Energy Services, Inc. Variable air to product ratio well burner nozzle
WO2014120235A1 (en) 2013-02-01 2014-08-07 Cody Trace Wayne Signal responsive well test burner
WO2014120237A1 (en) * 2013-02-01 2014-08-07 Cody Trace Wayne Aimable well test burner system
WO2015038024A1 (en) 2013-09-13 2015-03-19 Schlumberger Canada Limited Method and system for effluent combustion
US10928060B2 (en) * 2015-05-13 2021-02-23 Halliburton Energy Services, Inc. Burner nozzels for well test burner systems

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2499207A (en) * 1945-12-22 1950-02-28 John J Wolfersperger Pressure-type burner and method of burning fuel
BE535905A (no) * 1954-02-23
US2959003A (en) * 1957-06-20 1960-11-08 Rolls Royce Fuel burner
US3238719A (en) * 1963-03-19 1966-03-08 Eric W Harslem Liquid cooled gas turbine engine
FR1591287A (no) * 1968-11-06 1970-04-27
US3748080A (en) * 1971-12-27 1973-07-24 Peabody Engineering Corp Combustion control apparatus using a liquid spray
US3807932A (en) * 1973-04-17 1974-04-30 J Dewald Method and apparatus for combustion of oil

Also Published As

Publication number Publication date
AU467481B2 (en) 1975-12-04
JPS4872731A (no) 1973-10-01
NO134232C (no) 1976-09-08
AU4719672A (en) 1974-04-04
OA04187A (fr) 1979-12-31
NL7213190A (no) 1973-04-02
US3894831A (en) 1975-07-15
CA962582A (en) 1975-02-11
FR2154901A5 (no) 1973-05-18
BR7206697D0 (pt) 1973-08-30
GB1400549A (en) 1975-07-09
JPS5310687B2 (no) 1978-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO134232B (no)
US3921901A (en) Atomization of liquid fuels
US3565562A (en) Apparatus for burning away oil produced by an oil well
DE2609257C3 (de) Brenner zum Abfackeln brennbarer Gase
US2802521A (en) Waste gas burner
US8105075B2 (en) Hollow flame versatile burner for hydrocarbons
US3934522A (en) Coal burning system
CN204596218U (zh) 液化气储罐真火训练模拟装置
CN102791336A (zh) 用于对油罐中油和石油产品灭火的方法和设备
CA1188975A (en) Portable high flow rate flare for smokeless burning of viscous liquid fuels
CA1288965C (en) Flare igniter assembly
US4188183A (en) Better use of gas discharge energy for smoke suppression
US3980416A (en) Oil burner for oil-wells
US4652232A (en) Apparatus and method to add kinetic energy to a low pressure waste gas flare burner
US3995985A (en) Crude oil burner
US3273627A (en) Plaee stack burner assembly
US5165483A (en) Direct contact vapor generator fire suppression apparatus
CN103527162B (zh) 用于石油稠油开采的蒸汽发生器
US4452583A (en) Liquid hydrocarbon burning method and apparatus
CA2104250A1 (en) Apparatus and method for combusting crude oil
US4069872A (en) Method of and device for extinguishing burning gases
NO821883L (no) Varmebehandlingsapparat
CN211601604U (zh) 一种大型火焰枪装置
CN106621120A (zh) 十字交叉状细水雾灭火罩系统
US2765842A (en) Hydrocarbon burner head