NO177556B

NO177556B - Device for regulating and reducing a multiphase current, as well as its use

Info

Publication number: NO177556B
Application number: NO904253A
Authority: NO
Inventors: Daniel Gabryelczyk; Marcel Arnaudeau; Maurice Cessou
Original assignee: Inst Francais Du Petrole
Priority date: 1989-02-02
Filing date: 1990-09-28
Publication date: 1995-07-03
Also published as: NO904253D0; NO177556C; NO904253L

Description

Foreliggende oppfinnelse gjelder en anordning for regulering og dempning av fluktuasjonene av sammensetningen av en flerfasestrøm, som angitt i ingressen til det etterfølgende krav l. The present invention relates to a device for regulating and dampening the fluctuations of the composition of a multiphase current, as stated in the preamble to the subsequent claim l.

Ifølge kjent teknikk er det nødvendig å anvende sluse-systemer for forholdsmessig regulering, nøyaktige deflektorer og låsemidler for slusesystemene for å oppnå regulering og dempning av de fluktuasjoner som er nevnt foran. According to known technology, it is necessary to use sluice systems for proportional regulation, accurate deflectors and locking means for the sluice systems in order to achieve regulation and damping of the fluctuations mentioned above.

Eller slike elementer er kostbare og ømfindtlige. De er dårlig tilpasset til de vanskelige funksjonsbetingelsene som forekommer på sjøbunnen, særlig når det gjelder drift av underjordiske oljebrønner. Or such elements are expensive and delicate. They are poorly adapted to the difficult operating conditions that occur on the seabed, particularly when it comes to the operation of underground oil wells.

Foreliggende oppfinnelse foreslår et enkelt og robust system som ikke behøver å anvende slusesystem for forholdsmessig regulering, eller anvendelse av kompliserte låsesystemer. The present invention proposes a simple and robust system which does not need to use a sluice system for proportional regulation, or the use of complicated locking systems.

Ifølge foreliggende oppfinnelse anvendes en beholder i hvilken flerfaseblandingen innføres og midler for uttak som strekker seg til en viss høyde som ikke er lik null i beholderen og omfatter åpninger som er fordelt over denne høyde. According to the present invention, a container is used in which the multiphase mixture is introduced and means for withdrawal which extend to a certain height which is not equal to zero in the container and comprise openings which are distributed over this height.

For en gitt stilling for kontaktflaten væske-gass tilsvarer således et forhold T mellom seksjonen for passasje av væske og seksjonen for passasje av gass. For a given position of the liquid-gas contact surface, a ratio T thus corresponds between the section for the passage of liquid and the section for the passage of gas.

En variasjon av nivået for kontaktflaten forårsaker en variasjon av forholdet T som har en tendens til å gjenetablere likevekten på et referanse- eller likevektsnivå. Det oppnås således en automatisk regulering av nivået og en dempning av fluktuasjonene av sammensetningen av den flerfaseblanding som avleveres fra anordningen ifølge oppfinnelsen. A variation of the level of the contact patch causes a variation of the ratio T which tends to re-establish equilibrium at a reference or equilibrium level. An automatic regulation of the level and a dampening of the fluctuations of the composition of the multiphase mixture which is delivered from the device according to the invention is thus achieved.

I foreliggende beskrivelse skal det forstås at uttrykket kontaktflate kan betegne en mellomflate som skiller mellom en gassfase og en væskefase. Egentlig kan det forekomme i fler-faseblandinger som inneholdes i en beholder en sone hvor distingsjonen mellom væske og gassfasen er utvisket, særlig på grunn av forekomst av skum. In the present description, it is to be understood that the term contact surface can denote an intermediate surface that separates between a gas phase and a liquid phase. Actually, in multi-phase mixtures that are contained in a container, a zone can occur where the distinction between the liquid and the gas phase is blurred, particularly due to the presence of foam.

Formålet med oppfinnelsen er i første rekke å komme frem til en anordning av den innledningsvis angitte art, som ikke er beheftet med de ovenfor omtalte ulemper ved kjent teknikk. Dette formål oppnås ifølge oppfinnelsen ved en anordning med de nye og særegne trekk som er angitt i den karakteriserende del av det etterfølgende krav 1. Fordelaktige utføringsformer av anordningen er angitt i de etterfølgende krav 2 -7. Oppfinnelsen omfatter også anvendelse av anordningen, som angitt i de etterfølgende krav 8-13. The purpose of the invention is primarily to arrive at a device of the type indicated at the outset, which is not affected by the above-mentioned disadvantages of known technology. This purpose is achieved according to the invention by a device with the new and distinctive features which are stated in the characterizing part of the subsequent claim 1. Advantageous embodiments of the device are stated in the subsequent claims 2-7. The invention also includes use of the device, as stated in the subsequent claims 8-13.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningene, hvor: Figur 1 viser en første utførelsesform omfattende uttaksmidler som har et enkelt utløp, Figur 2 viser en annen utførelsesform for hvilken uttaksmidlene har to utløp, Figurene 3 og 4 viser to varianter for dannelse av ut-takshullene, Figurene 5, 6 og 7 illustrerer forskjellige typer av lover for variasjon av nivået N for kontaktfasen gass-væske som funksjon av forholdet T mellom seksjonene for passasje av væske og gass, Figurene 8, 9 og 10 gjelder en beholder omfattende tre avdelinger som samler produksjonen som kommer fra to forskjellige kilder, Figur 11 viser anordningen ifølge oppfinnelsen anvendt for drift av en underjordisk oljebrønn og Figur 12 viser en innredning av anordningene ifølge oppfinnelsen som gjør det mulig å absorbere gasslommer som viser seg i gjenstartingsøyeblikket for systemet, særlig når dette anvendes for produksjon av et petroleumfluid med to faser. In the following, the invention will be described in more detail with reference to the drawings, where: Figure 1 shows a first embodiment comprising withdrawal means which have a single outlet, Figure 2 shows another embodiment for which the withdrawal means have two outlets, Figures 3 and 4 show two variants for formation of the outlet holes, Figures 5, 6 and 7 illustrate different types of laws for variation of the level N of the gas-liquid contact phase as a function of the ratio T between the sections for the passage of liquid and gas, Figures 8, 9 and 10 apply to a container comprising three departments that collect the production coming from two different sources, Figure 11 shows the device according to the invention used for operating an underground oil well and Figure 12 shows an arrangement of the devices according to the invention which makes it possible to absorb gas pockets that appear at the moment of restarting the system, especially when this is used for the production of a petroleum fluid with two phases.

Henvisningstallet 1 betegner innløpsrøret for en fler-fasestrøm i en overføringsbeholder 2. Denne beholderen omfatter et uttaksrør 3. Dette røret omfatter hull 4 som er fordelt over dets lengde. Røret 3 er forbundet med et utløpsrør 5 for flerfaseblandingen mot bestemmelsesstedet. Henvisningstallet 6 betegner kontaktflaten gass-væske. The reference number 1 denotes the inlet pipe for a multi-phase flow in a transfer container 2. This container comprises an outlet pipe 3. This pipe comprises holes 4 which are distributed over its length. The pipe 3 is connected to an outlet pipe 5 for the multiphase mixture towards the destination. The reference number 6 denotes the gas-liquid contact surface.

Når det gjelder utvinning av olje, kan røret 1 være opp-samlingsrøret for produksjonen fra én eller flere brønner, særlig undersjøiske brønner og utløpsrøret 5 kan være rettet mot inngangen til en flerfasepumpe som tjener til å føre ut-løpet mot et behandlingssted. When it comes to the extraction of oil, the pipe 1 can be the collecting pipe for the production from one or more wells, especially underwater wells, and the outlet pipe 5 can be directed towards the entrance of a multiphase pump which serves to lead the outlet towards a treatment site.

Figur 2 viser en annen utførelsesform. De elementer som er felles på figurene 1 og 2 har samme henvisningstall. Ut-taksrøret 7 går tvers gjennom beholderen i høyderetningen og har to utløp, det ene nede 8 og det andre oppe 9 som er forbundet henholdsvis med et nedre lederør 10 og et øvre lederør 11. Disse to rørene forenes ved 12 og den blanding som oppnås overføres av røret 13. Lederørene 10 og 11 kan omfatte måle-midler som gjør det mulig å måle den mengde som går i hvert av rørene. En slik måling kan gjøre det mulig å optimere operasjonen av eventuelt utstyr oppe for behandling av den resulterende blandingen. Et slikt utstyr kan være en tofasepumpe hvis rotasjonshastighet kan reguleres som funksjon av målinge-ne av de mengder som er nevnt foran. Figure 2 shows another embodiment. The elements that are common in figures 1 and 2 have the same reference number. The outlet pipe 7 runs transversely through the container in the height direction and has two outlets, one at the bottom 8 and the other at the top 9 which are connected respectively with a lower guide pipe 10 and an upper guide pipe 11. These two pipes are united at 12 and the mixture that is obtained is transferred by the pipe 13. The guide pipes 10 and 11 can include measuring means which make it possible to measure the quantity that goes in each of the pipes. Such a measurement can make it possible to optimize the operation of any equipment upstairs for processing the resulting mixture. Such equipment can be a two-phase pump whose rotation speed can be regulated as a function of the measurements of the quantities mentioned above.

Det nedre lederøret 10 overfører et avløp som er i det vesentlige flytende, mens det øvre lederøret 11 transporterer et utløp som er i det vesentlige gassformig. Midlene for måling av mengder 14 og 15 som går i henholdsvis de nedre 10 og øvre 11 lederørene behøver ikke være meget nøyaktige. Operasjonen av anordningen ifølge utførelsesformene i figurene 1 og 2 angis nedenfor. The lower guide pipe 10 transfers an effluent which is essentially liquid, while the upper guide pipe 11 transports an outlet which is essentially gaseous. The means for measuring quantities 14 and 15 which go in the lower 10 and upper 11 guide tubes, respectively, need not be very accurate. The operation of the device according to the embodiments in figures 1 and 2 is indicated below.

Tofaseregulatorbeholderen eller -ballongen 2 har som formål å redusere de variasjonene av GOR som kan observeres i en intermitterende tofasestrøm (en strøm med propper av væske og lommer av gass), for å omdanne en strøm med propper til en strøm med bobler (homogen strøm), og disponere en væskereserve som er tilstrekkelig til å fjerne en stor mengde gass. Med GOR forstås forholdet mellom gassvolumet og væskevolumet (på engelsk "Gas Oil Ratio"). The purpose of the two-phase regulator container or balloon 2 is to reduce the variations of GOR that can be observed in an intermittent two-phase flow (a flow with plugs of liquid and pockets of gas), in order to convert a flow of plugs into a flow of bubbles (homogeneous flow) , and dispose of a liquid reserve that is sufficient to remove a large amount of gas. GOR means the ratio between the gas volume and the liquid volume (in English "Gas Oil Ratio").

Ballongen er et statisk utstyr som gjør det mulig å omdanne en variasjon av GOR i innløpsfluidet til en variasjon av nivået i ballongen, denne nivåvariasjonen kan ha liten amplitude (dersom den sylindriske ballongen har en horisontal akse) eller en meget større amplitude (dersom den sylindriske ballongen har en loddrett akse). The balloon is a static device that makes it possible to convert a variation of the GOR in the inlet fluid into a variation of the level in the balloon, this level variation can have a small amplitude (if the cylindrical balloon has a horizontal axis) or a very large amplitude (if the cylindrical the balloon has a vertical axis).

Dessuten kan den væskemengde som tilbakeholdes i ballongen utgjøre en reserve som kan anvendes for å fukte en stor tørr gasslomme (flere kubikkmeter) og fjerne den med et GOR som gjør det mulig å oppnå en tilstrekkelig trykkøkning med et tofasepumpesystem. Denne ballongen kan likeledes tjene til å motta, dersom det anvendes en tilbakeføring av fasen, den væske- eller gassfase som ekstraheres fra tofaseblandingen ved utløpet av kompresjonsenheten. På oljeanvendelsesområdet kan denne ballongen også tjene til å separere en del av det vann som inneholdes i oljeutløpet, og å separere en del av sanden som inneholdes i oljeutløpet. In addition, the amount of liquid retained in the balloon can constitute a reserve that can be used to moisten a large dry gas pocket (several cubic meters) and remove it with a GOR that makes it possible to achieve a sufficient pressure increase with a two-phase pump system. This balloon can also serve to receive, if a return of the phase is used, the liquid or gas phase that is extracted from the two-phase mixture at the outlet of the compression unit. In the oil application area, this balloon can also serve to separate part of the water contained in the oil outlet, and to separate part of the sand contained in the oil outlet.

Denne ballongen er utstyrt med et gjennomhullet rør som muliggjør utløp av tofaseblandingen. This balloon is equipped with a perforated tube that allows the two-phase mixture to flow out.

Evakueringen av det tofasefluid som er separert eller delvis separert i ballongen, utføres med det gjennomhullete røret 3 eller 7 avhengig av om utførelsesformen på figur 1 eller 2 betraktes, plassert loddrett i ballongen 2. Dette røret gjør det mulig å evakuere væsken proporsjonalt med nivået for kontaktflaten 6 i ballongen, dvs. proporsjonalt med den neddykkete passasjeseksjonen SL. Likeledes evakueres gassen proporsjonalt med den ikke neddykkete passasjeseksjonen SG. The evacuation of the two-phase fluid that is separated or partially separated in the balloon is carried out with the perforated tube 3 or 7, depending on whether the embodiment of Figure 1 or 2 is considered, placed vertically in the balloon 2. This tube makes it possible to evacuate the liquid in proportion to the level of the contact surface 6 in the balloon, i.e. proportional to the submerged passage section SL. Likewise, the gas is evacuated proportionally to the non-submerged passage section SG.

Dersom det statiske trykket i ballongen på nivået for åpningen I i det gjennomhullete røret kalles Pi, og trykket for fluidet ved utløpet av det gjennomhullete røret kalles Ps, var utløpsmengdene for væske og gass gitt av reaksjonen: If the static pressure in the balloon at the level of the opening I in the perforated tube is called Pi, and the pressure of the fluid at the outlet of the perforated tube is called Ps, the outlet quantities for liquid and gas were given by the reaction:

Qi : mengde fluid som går gjennom en åpning i. Qi : amount of fluid passing through an opening i.

Funksjonen f(Qi) tar i betraktning trykktapet gjennom åpningen (eller trykkøkningen som oppnås av det nedadgående fluidet - ejektoreffekt - ), det lineære ladningstapet i røret, såvel som ladningstap på grunnn av sammenkoplinger (etterfølgende åpninger). The function f(Qi) takes into account the pressure loss through the opening (or the pressure increase achieved by the downward fluid - ejector effect - ), the linear charge loss in the pipe, as well as charge loss due to connections (subsequent openings).

Selv om det analytiske uttrykket i funksjonen f(Qi) ikke er kjent, er det lett å tenke seg at den passasjeseksjon (seksjon av åpninger) som er nødvendig for evakuering av et væske-volum må være større enn den passasjeseksjon som er nødvendig for evakuering av et gassvolum. Således er hulltettheten ved den nedre delen av det gjennomhullete røret meget større enn den øvre delen av røret (bortsett fra operasjon ved meget høyt GOR eller høyt trykk). Dimensjoneringen av utløpsrøret utfø-res fortrinnsvis slik at den normale sonen for variasjon av nivået er beliggende ved midten av ballongen. Dette kan gjen-nomføres etter eksperimentering. Although the analytical expression of the function f(Qi) is not known, it is easy to imagine that the passage section (section of openings) necessary for evacuation of a liquid volume must be greater than the passage section necessary for evacuation of a gas volume. Thus, the hole density at the lower part of the perforated pipe is much greater than the upper part of the pipe (except for operation at very high GOR or high pressure). The dimensioning of the outlet pipe is preferably carried out so that the normal zone for variation of the level is located at the center of the balloon. This can be repeated after experimentation.

Forsøk med anordningen ifølge oppfinnelsen har vist at det er mulig å absorbere kraftige variasjoner av GOR som kan dukke opp ved utløpet av en ledning og avlevere et tofasefluid hvis volummasse er praktisk talt konstant og lik den midlere volummassen for fluidet ved innløpet av ballongen (midlere i løpet av tiden). Denne ballongen kan dessuten danne en væskereserve som ved hjelp av tofasepumpen kan evakuere en meget stor, tørr gasslomme (denne gasslommen kan komme til syne i løpet av gjenstartingsfåsene av brønnen). Experiments with the device according to the invention have shown that it is possible to absorb strong variations in GOR that can appear at the outlet of a line and deliver a two-phase fluid whose volume mass is practically constant and equal to the average volume mass of the fluid at the inlet of the balloon (means in over time). This balloon can also form a liquid reserve which, with the help of the two-phase pump, can evacuate a very large, dry gas pocket (this gas pocket can become visible during the restart phases of the well).

Figur 3 viser i utfoldet form en utførelsesform av ut-taksrøret i hvilken det er anordnet sirkelformige hull 16. Figure 3 shows in unfolded form an embodiment of the outlet pipe in which circular holes 16 are arranged.

Det kan konstateres at i denne utførelsesformen er tettheten av hull større i nærheten av 17 i den sentrale sonen av røret. Den sentrale sonen i seg selv 18 omfatter imidlertid ingen hull, for ikke å innvirke på variasjonene av GOR dersom nivået for kontaktflaten gass-væske ikke er forflyttet med en viss verdi. Figur 4 viser en annen utførelsesform av uttaksrøret som er vist i utfoldet form. Uttaksåpningene har triangelform 19. Det virker således som om åpningenes form har liten betydning. Det som betyr noe, det er variasjonene av T som funksjon av midtsiden av kontaktflaten i beholderen. Figur 5 viser tre variasjonskurver for forholdet T: It can be noted that in this embodiment the density of holes is greater in the vicinity of 17 in the central zone of the tube. However, the central zone itself 18 does not include any holes, so as not to affect the variations of GOR if the level of the gas-liquid contact surface is not moved by a certain value. Figure 4 shows another embodiment of the outlet tube which is shown in unfolded form. The outlet openings have a triangular shape 19. It thus seems as if the shape of the openings is of little importance. What matters are the variations of T as a function of the center of the contact surface in the container. Figure 5 shows three variation curves for the ratio T:

passasjeseksjon for væske passage section for liquid

T = T =

seksjon for passasje av gass section for passage of gas

som funksjon av nivået N for kontaktflaten i reservoaret. Kurven 20 er en kurve bestående av tre rette segmenter 21, 22 as a function of the level N of the contact surface in the reservoir. The curve 20 is a curve consisting of three straight segments 21, 22

og 23. Delen 22 tilsvarer en sone for hvilken en variasjon av nivået for kontaktflaten ikke medfører noen stor variasjon av sammensetningen av den resulterende blandingen. Utenfor denne sonen forekommer det en variasjon av GOR for den uttatte blandingen som i en viss grad innvirker på variasjonene av GOR ved innløpet av ballongen. Kurven 24 omfatter likeledes tre and 23. The portion 22 corresponds to a zone for which a variation of the level of the contact surface does not entail any large variation of the composition of the resulting mixture. Outside this zone, there is a variation of GOR for the withdrawn mixture which to a certain extent affects the variations of GOR at the inlet of the balloon. The basket 24 also includes wood

soner 25, 26 og 27. Sonen 26 tilsvarer en i det vesentlige lik funksjon som den for sonen 22 i kurven 20. Den funksjon som oppnås av kurven 24 tilsvarer en rask etablering av nivået for kontaktflaten mot det nivå som er betegnet 28, fordi så-snart sonen 2 6 er anbragt, enten det er i den ene eller andre retningen, vil det være en rask variasjon av T som har en tendens til raskt å eliminere overskuddet vann eller gass avhengig av tilfellet. Når det gjelder kurven 29, tilsvarer denne en lov som favoriserer gjenoppstarting av brønnen. zones 25, 26 and 27. Zone 26 corresponds to a substantially similar function to that of zone 22 in curve 20. The function obtained by curve 24 corresponds to a rapid establishment of the level of the contact surface towards the level designated 28, because then -as soon as the zone 2 6 is placed, whether in one direction or the other, there will be a rapid variation of T which tends to quickly eliminate the excess water or gas as the case may be. As for curve 29, this corresponds to a law that favors restarting the well.

Profilen for perforeringene på det gjennomhullete røret er forbundet med varigheten og amplituden for forstyrrelsene ved innløpet, med stillingen for det middelnivå som gir det ønskete middel-GOR ved utløpet, og med variasjonen av GOR som kan godtas ved utløpet. En forhøyet helning oppe 32 eller nede 32 på røret gjør det mulig å "økonomisere" med gassen eller væsken i beholderen. The profile of the perforations on the perforated pipe is related to the duration and amplitude of the disturbances at the inlet, to the position of the mean level that gives the desired mean GOR at the outlet, and to the variation of GOR that can be accepted at the outlet. An elevated slope at the top 32 or at the bottom 32 of the tube makes it possible to "economize" with the gas or liquid in the container.

Figur 6 viser det tilfelle hvor en kurve ("une loi") som har tre reguleringssoner 33, 34 og 35 med liten innvirkning på variasjonene av GOR ved innløpet, tilsvarende tre forskjellige GOR-nivåer. En slik kurve ("loi") kan være interessant f.eks. i det tilfelle da to forskjellige brønner drives samtidig. Figure 6 shows the case where a curve ("une loi") which has three regulation zones 33, 34 and 35 with little impact on the variations of GOR at the inlet, corresponding to three different GOR levels. Such a curve ("loi") can be interesting, e.g. in the event that two different wells are operated at the same time.

Disse forskjellige sonene kan bestemmes som funksjon av egenskapene for hver av brønnene og de forskjellige driftsskjema-ene som fastholdes. F.eks. kan sone 33 tilsvare reguleringen når bare brønn 1 produserer, sonen 35 når bare brønnen 2 produserer og sonen 34 når de to brønnene 1 og 2 produserer samtidig. These different zones can be determined as a function of the characteristics of each of the wells and the different operating schedules that are maintained. E.g. can zone 33 correspond to the regulation when only well 1 is producing, zone 35 when only well 2 is producing and zone 34 when both wells 1 and 2 are producing at the same time.

Figur 7 viser skjematisk innvirkningen av helningen på kurven og variasjonen av T = SL/SG som funksjon av nivået. Figure 7 schematically shows the influence of the slope on the curve and the variation of T = SL/SG as a function of the level.

Når helningen går mot uendelig, som er tilfelle med helningen 36, har variasjonene av nivå ingen innvirkning på GOR ved utløpet. Når helningen er positiv og lik en endelig verdi, som er tilfelle med helningen 37, gir nivåvariasjonene en variasjon av GOR ved utløpet. For samme nivåvariasjon blir variasjonen av GOR ved utløpet større jo mindre helningen er. Helningen null, tilfellet 38, tilsvarer et ekstremt tilfelle for utløpsåpningen. As the slope approaches infinity, as is the case with slope 36, the variations in level have no effect on the GOR at the outlet. When the slope is positive and equal to a finite value, which is the case with the slope 37, the level variations give a variation of the GOR at the outlet. For the same level variation, the variation of GOR at the outlet becomes greater the smaller the slope. The slope zero, case 38, corresponds to an extreme case for the outlet opening.

Dersom ballongen er horisontal og den har et sirkelformet tverrsnitt og dersom middelnivået er i midten av ballongen, vil en forstyrrelse av GOR ved innløpet til ballongen føre til en liten variasjon av nivået og således til en liten variasjon av GOR ved utløpet (for gitte perforeringer), nivået varierer mindre raskt når man befinner seg i den store "bredden" enn når man er høyt eller lavt i ballongen. If the balloon is horizontal and has a circular cross-section and if the mean level is in the center of the balloon, a disturbance of the GOR at the inlet to the balloon will lead to a small variation of the level and thus to a small variation of the GOR at the outlet (for given perforations) , the level varies less quickly when you are in the large "width" than when you are high or low in the balloon.

Figur 8 viser en beholder 39 omfattende to skillevegger 40 og 41 som deler beholderen i tre avdelinger 42, 43 og 44. Den sentrale avdelingen 44 står i forbindelse med skilleveg-gene 40 og 41 som uttaksmiddel. Avdeling 42 mottar ved 45 produksjonen fra en første kilde for tofaseavløp, som f.eks. en første brønn, og avdelingen 43 mottar ved 46 produksjonen fra en andre kilde for tofaseavløp, som f.eks. en andre brønn. Figure 8 shows a container 39 comprising two partitions 40 and 41 which divide the container into three compartments 42, 43 and 44. The central compartment 44 is connected to the partitions 40 and 41 as means of withdrawal. Department 42 receives at 45 the production from a first source for two-phase waste, such as, for example. a first well, and the department 43 receives at 46 the production from a second source for two-phase waste, such as e.g. a second well.

Henvisningstallet 47 betegner en ledning for utjevning av trykkene mellom avdelingene 42 og 43. Pilene 48 og 49 tilsvarer de nedre og øvre transportledningene som er forbundet med uttaksmidlene. Figur 9 viser en utførelsesform av skilleveggen 40 som omfatter sirkelformige hull 50. Figur 10 viser en utførelsesform av skilleveggen 41 som omfatter hullene 51 som i det vesentlige har form som boksta-ven K. Figur 11 viser anordningen ifølge oppfinnelsen anvendt for produksjon av et tofaseoljeavløp som produseres av en underjordisk brønn 52 utstyrt med et brønnhode 53, en regule-rings-dyse 54, en evakueringsledning 55 som mater en ballong 56 ifølge oppfinnelsen som har uttaksmidler 57 med to utløp som forenes i 58 for å mate tofasepumpeenheten 59. Den pum-pete utstrømningen kan behandles i en separator 60 under tilbakeføring av en del av væskefasen til beholderen 56 takket være tilbakeføringsledningen 61. The reference number 47 denotes a line for equalizing the pressures between the compartments 42 and 43. The arrows 48 and 49 correspond to the lower and upper transport lines which are connected to the outlet means. Figure 9 shows an embodiment of the partition wall 40 which includes circular holes 50. Figure 10 shows an embodiment of the partition wall 41 which includes the holes 51 which essentially have the shape of the letter K. Figure 11 shows the device according to the invention used for the production of a two-phase oil drain which is produced by an underground well 52 equipped with a well head 53, a regulating nozzle 54, an evacuation line 55 which feeds a balloon 56 according to the invention which has withdrawal means 57 with two outlets which unite in 58 to feed the two-phase pump unit 59. The pum -pete the outflow can be treated in a separator 60 while returning part of the liquid phase to the container 56 thanks to the return line 61.

Henvisningstallet 62 betegner rørledningen for overføring av produksjonen. Det øvre utløpet 63 og det nedre utløpet 64 i beholderen 56 kan være utstyrt med midler for måling av mengden, henholdsvis 65 og 66 og fjernstyrte sluser helt eller litt ("tout ou rien") 67 og 68 som sikrer kontroll med operasjonen av installasjonen. Anordningen kan dessuten omfatte en tilsluttet ledning 69 for uttak av en i det vesentlige flytende fase, idet denne ledningen omfatter en sluse helt eller litt fjernstyrt 70. Denne ledningen anvendes fordelaktig for å fylle beholderen 56 med væske før stans i produksjonen. Denne væskereserven sikrer en lett start av installasjonen under gjenstarting av installasjonen. Dette resultat oppnås ved å lukke slusen 68 og åpne slusen 70 før stans i produksjonen. Gruppen sluse 70 og tilknyttet ledning 69 har et kalib-rert ladningstap som muliggjør operasjon av pumpen 59 med en minimal mengde væske. Under denne operasjonsfasen stiger således væskenivået i beholderen 56. The reference number 62 denotes the pipeline for transferring the production. The upper outlet 63 and the lower outlet 64 in the container 56 can be equipped with means for measuring the amount, respectively 65 and 66 and remotely controlled sluices fully or slightly ("tout ou rien") 67 and 68 which ensure control of the operation of the installation. The device can also include a connected line 69 for withdrawing an essentially liquid phase, this line comprising a fully or partially remote-controlled sluice 70. This line is advantageously used to fill the container 56 with liquid before stopping production. This liquid reserve ensures an easy start of the installation during the restart of the installation. This result is achieved by closing the sluice 68 and opening the sluice 70 before stopping production. The group sluice 70 and associated line 69 has a calibrated charge loss which enables operation of the pump 59 with a minimal amount of liquid. During this operational phase, the liquid level in the container 56 thus rises.

Figur 12 illustrerer en enklere variant enn den i figur 11 for å gjøre det mulig å sikre gjenstarting av installasjonen etter en stans. Gjenstartingen av installasjonen etter stans utgjør et problem idet brønnen og produksjonsledningene blir fylt med gass under denne stansen. Ved gjenstarting av produksjonen må det således behandles en gasslomme med et stort volum, f.eks. av størrelsesorden 20 til 25 m<3>. Figure 12 illustrates a simpler variant than that in Figure 11 to make it possible to ensure the restart of the installation after a stop. Restarting the installation after a shutdown poses a problem as the well and production lines are filled with gas during this shutdown. When restarting production, a gas pocket with a large volume must therefore be treated, e.g. of the order of 20 to 25 m<3>.

For å løse dette problemet er det foreslått at beholderen i sin nedre del skal omfatte et tilleggsreservevolum 71. To solve this problem, it is proposed that the container in its lower part should include an additional reserve volume 71.

Lengdedelen 73 av det gjennomhullete røret 72 som går gjennom denne tilleggsreserven, har ingen gjennomhulling bortsett fra en gjennomhulling 74, eller en åpning, ved dens nedre del. The longitudinal portion 73 of the perforated tube 72 passing through this additional reserve has no perforation except for a perforation 74, or opening, at its lower portion.

Tilleggsreservevolumet 71 og kalibreringen av hullet 74 er anordnet for å gjøre det mulig å behandle volumet av gasslommen som oppstår ved gjenstarting. Det vil si for å produsere en resulterende blanding i røret eller kanalen 13, som har egenskaper og særlig en GOR som gjør det mulig å behandle den med et pumpeutstyrt. The additional reserve volume 71 and the calibration of the hole 74 are arranged to enable the volume of the gas pocket that occurs on restart to be treated. That is, to produce a resulting mixture in the pipe or channel 13, which has characteristics and in particular a GOR which makes it possible to treat it with a pump equipment.

Ved normal operasjon vil kontaktflaten gass-væske befinne seg i sonen 75 på grunn av egenskapene til kilden for flerfaseblandingen som kommer inn gjennom røret 1 og dimensjoneringen av det gjennomhullete røret 72. In normal operation, the gas-liquid interface will be in the zone 75 due to the characteristics of the source of the multiphase mixture entering through the tube 1 and the dimensioning of the perforated tube 72.

I det øyeblikket systemet stanser er det således sikret at minst tilleggsreservevolumet 71 er fylt med væske. At the moment the system stops, it is thus ensured that at least the additional reserve volume 71 is filled with liquid.

Dette volum er tilstrekkelig til å muliggjøre fukting av den gasslomme som oppstår ved gjenstarting og til å oppnå en tofase-flerfaseblanding i røret 13 som har et GOR som er tilstrekkelig til å kunne behandles av pumpeutstyret. This volume is sufficient to enable wetting of the gas pocket that occurs upon restart and to achieve a two-phase-multiphase mixture in the pipe 13 which has a GOR which is sufficient to be processed by the pumping equipment.

Figur 12 har utgangspunkt i figur 2 og elementet som er felles i de to figurene har samme henvisningstall. Figure 12 is based on figure 2 and the element that is common in the two figures has the same reference number.

Den variant som er beskrevet i forbindelse med figur 12 kan likeledes anvendes på anordningen i figur 1. The variant described in connection with Figure 12 can also be used on the device in Figure 1.

De forskjellige anordninger ifølge foreliggende oppfinnelse er spesielt godt egnet til produksjon av flerfase olje-utstrømning, særlig i undersjøisk miljø. The various devices according to the present invention are particularly well suited to the production of multiphase oil outflow, particularly in an underwater environment.

Beholderen utstyrt med et rør ifølge oppfinnelsen kan faktisk plasseres på bunnen av sjøen for å produsere tofase-oljeutstrømninger som kommer fra undersjøiske brønner. The container equipped with a pipe according to the invention can actually be placed on the bottom of the sea to produce two-phase oil outflows coming from subsea wells.

Det tilknyttete pumpeutstyret kan med fordel være en pumpe av skrueaksialtypen. The associated pump equipment can advantageously be a pump of the axial screw type.

Claims

1. Device for regulating and dampening fluctuations in the composition of a multiphase flow comprising at least one liquid phase and one gas phase, comprising a container (2, 39, 56) for separation of said phases which form a liquid/gas interface (6) in the container, which container has at least one inlet

opening (1) for the multiphase mixture, and means (3, 7, 40, 41) comprising at least one withdrawal tube for withdrawing the contents of the container, characterized in that the withdrawal means (3, 7, 40, 41) include a portion that extends vertically in the container (2, 39, 56), so that during normal operation they extend through the boundary surface (6), and that the withdrawal means comprise withdrawal openings (4, 16, 19, 50, 51) which are distributed on the withdrawal tube, on both sides of the interface during normal operation for withdrawal of liquid and gas phases from the container, as the density and distribution of said openings are arranged to dampen the fluctuations in the multiphase flow if the level of the liquid/gas interface (6) varies beyond a determined value.

2. Device according to claim 1, characterized in that the outlet pipe comprises at least one outlet (5) which is common to the liquid phase and the gas phase (figure 1).

3. Device according to claim 1, characterized in that the outlet pipe (7) comprises two outlets (8, 9), one of which is located at the bottom of the device and arranged for the diversion of a phase mainly consisting of liquid, and the other is located at the top of the device and arranged for the diversion of a phase mainly consisting of gas.

4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that for stable average conditions for the two-phase flow over said device, the passage section for all openings located in the gas phase is above the level of the liquid-gas contact surface, and the passage section for all openings located in the liquid phase below said mean level, in average ratio for the volume amounts of the phases of liquid and gas.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises means for measuring the quantities of liquid and/or gas phase (14, 15) coming from said outlet pipe.

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the container comprises an additional reserve volume (71) at its lower part, and that said withdrawal means pass through said additional reserve volume, and that said withdrawal means do not have withdrawal openings in the part of their length that goes through said reserve volume, except for an opening at the lower part of said additional reserve volume.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a pump device such as a screw pump connected to the outlet (5).

8. Use of the device described in one of claims 1 to 7 for regulating and feeding a multiphase pump (59).

9. Application according to claim 8, where the device comprises temporarily usable aids comprising a line (69) with a valve (70), which means modify the amount of withdrawn liquid and/or gas.

10. Application according to claim 9, where the device comprises at least one auxiliary channel for injection of a liquid phase, and/or at least one auxiliary channel for injection of a gas phase.

11. Use of the device described in one of claims 1 to 7 for the production of a two-phase oil outflow.

12. Application according to claim 11 for underwater oil wells, where the device is submerged essentially to the bottom of the sea.

13. Application according to one of claims 10 or 11 using a screw pump equipment.