NO311814B1 - Anordning og fremgangsmate for utvinning av olje - Google Patents

Description

Oppfinnelsens anvendelsesområde

Denne oppfinnelsen angår en anordning for utvinning av olje fra et oljereservoar gjennom en brønn, omfattende en separasjonsanordning for separasjon av olje og vann ut fra en utvunnet blanding som omfatter vann og olje. Separasjonsanordningen omfatter en avbøyd, ikke-vertikal første strøm-ningsbane for blandingen og som er anordnet langs en avbøyd, ikke-vertikal del av brønnen, og en separat andre strømnings-bane for mottak av vann eller en vannberiket fase som har blitt separert fra blandingen i separasjonsanordningen. Oljen eller den oljeberikede fasen blir transportert videre i den første strømningsbanen. Separasj onsanordningen omfatter et flertall dreneringsåpninger langs en del av den avbøyde første strømningsbanen, gjennom hvilke vannet eller den vannberikede fasen strømmer under påvirkning av tyngdekrefter fra den første strømningsbane til den andre strømningsbanen.

Oppfinnelsen angår også en fremgangsmåte som omfatter trinnene med å utvinne en væskeblanding som omfatter olje og vann fra reservoaret gjennom en første strømningsbane i en brønn, og ved hjelp gravitasjon i en avbøyd del av brønnen, å separere væsken i separate strømmer hvor en av disse omfatter i det vesentlige vann eller en vannberiket fase, hvor vannet eller den vannberikede fasen overføres fra den første strøm-ningsbanen til en andre strømningsbane og hvor oljen eller den oljeberikede fasen blir transportert videre i den første strømningsbanen, samt å overføre vannet eller den vannberikede fasen fra den første strømningsbanen til den andre strømningsbanen gjennom et flertall dreneringsåpninger anordnet langs en del av den avbøyde første strømningsbanen,

Anordningen og fremgangsmåten vedrører spesielt nedihullsseparasjon av en utvunnet blanding på ethvert oljefelt, til lands så vel som til havs.

Begrepet "blanding" skal tolkes i vid forstand og skal forstås slik at en blanding like gjerne kan inneholde komponenter i gassform så vel som faste partikler, såsom naturgass og sandkorn. Vannet eller den vannberikede fasen som er separert fra blandingen, kan også inneholde slike bestanddeler.

Bakgrunn for oppfinnelsen

De fleste av verdens oljereservoarer begynner å produsere vann etter hvert som de utnyttes. Forholdet mellom vann og olje, det vil si vannfraksjonen, varierer med geografisk plassering og reservoarets alder og type. Etter hvert som antallet utnyttede felt øker, står industrien overfor et behov for teknologi som sikrer økonomisk og effektiv produksjon av olje fra felt med økende vannfraksjon.

Livssykluskostnadene for et oljefelt kan reduseres vesentlig om det tilgjengelige prosessanlegget nedstrøms er innrettet for oljeproduksjon i alle faser av feltets levetid. Om vannfraksjonen i den innkommende strømningen reduseres, vil dette gi kapasitet som tillater tilkobling av ytterligere brønner, eller økt produksjon fra eksisterende brønner.

Det faktum at redusert vannfraksjon muliggjør økt oljeproduksjon er kjernen i drivkraften mot separasjon av olje og vann forut for tilføring av brønnstrømmen til nedstrøms fasi-liteter.

Nedihullsseparasjon vil i mange tilfeller utvide olje-produksjonen, eksempelvis fordi rørledningens inntakstrykk vil økes betydelig i og med at vannet fjernes nede i brønnen, og det økte inntakstrykket i rørledningen vil kunne benyttes til å øke oljestrømmen fra brønnen. Trykket i en førstetrinns gravitasjonsseparator som kan inkluderes i systemet, f.eks anordnet i en nedstrøms installasjon, vil alternativt økes. Følgelig vil en for avgassing i førstetrinns-separatoren ha behov for mindre kompresjon før den blir injisert eller eksportert.

Gravitasjonsseparasjon er på mange måter en fordelaktig løsning for separasjon i brønner fordi dette er en utvidelse av den naturlige separasjonen i brønnen.

Teknikkens stand

En fremgangsmåte og en anordning for å separere komponenter av fluidet som produseres av en oljebrønn, som omfatter nedihulls-separasjon ved hjelp av gravitasjon i en avbøyd, ikke-vertikal seksjon av et borehull, er vist i GB2326 895, - Schlumberger Limited. Ifølge dette dokumentet har minst to separate strømningsbaner åpninger til fluidstrømmen ved den øvre enden av eller i en ikke-vertikal seksjon av brønnen. Gravitasjonen tillates å separere fluidstrømmen i en hydrokarbonberiket del og en vannberiket del. Den hydrokarbonberikede delen strømmer gjennom den øvre delen av vertikalt separerte" åpninger, mens den vannberikede delen strømmer gjennom den nedre delen av de separerte åpningene.

Ifølge ovennevnte dokument separeres imidlertid alt vannet eller den vannberikede fasen på et enkelt sted. Ved praktiske strømningshastigheter vil en stor andel av den hydrokarbonberikede delen, i hovedsak olje, følge den vannberikede delen, og dette vil følgelig forårsake en uønsket reduksjon av separasjonsvirkningsgraden. Når f .eks den vannberikede delen blir reinjisert inn i et oljereservoar som fluidet utvinnes fra, betyr dette at også olje som allerede er utvunnet blir reinjisert i reservoaret, noe som er en uønsket virkning av åpenbare effektivitetsårsaker.

I WO 98/41304 er det beskrevet en fremgangsmåte og en anordning som er spesielt utviklet for separasjon av fluider såsom olje og vann i horisontale seksjoner av brønner. Dette er en vesentlig forskjell fra denne oppfinnelsen, som er spesielt rettet mot separasjon av olje og vann i avbøyde seksjoner av brønner. Det er heller ikke beskrevet hvordan fordelingen av dreneringsåpningsarealet er tilrettelagt i forhold til endrede separasjonsbetingelser langs dreneringsseksjonen.

Det er i WO 98/41304 foreslått bruk av et flertall dreneringsåpninger i nedstrøms ende av separatoren. Det er også foreslått en innretning for å endre størrelsen av hver enkelt dreneringsåpning.

Det er ikke vist noen spesiell fordeling av dreneringsåpningsarealet i strømningsretningen for blandingen hvor vann separeres fra olje. Det er heller ikke vist at dreneringsåpningsarealet per arealenhet avtar i strømningsretningen for blandingen med det formål å oppnå en konsentrasjonsutjevning ved hjelp av trykk/blanding som resulterer i en uniform drenering langs en seksjon av separatoren, noe som vil medføre en optimalisert produksjonskapasitet.

I US 5,443,120 er det beskrevet en skråstilt separator hvor det er fordelt dreneringsåpninger fordelt langs en del av separatoren. Dette dokumentet viser heller ikke den spesielle fordelingen av dreneringsåpningsareal som kjenne-tegner denne oppfinnelsen.

Det er i US 5,443,120 vist en avbøyd separatorinnretning for separasjon av vann fra olje i den avbøyde delen av en brønn. Likevel finnes det heller ikke i dette dokumentet noe som indikerer noen spesifikk fordeling av dreneringsåpningsarealet i strømningsretningen for blandingen hvor vann separeres fra olje.

Formål med oppfinnelsen

Det er et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe en anordning for utvinning av olje, som omfatter en gravita-sjons-separasjonsanordning for nedihullsseparasjon av vann og olje, som skal fremme en effektiv separasjon av vann fra olje ved hjelp av gravitasjonsseparasjon i en tidlig fase etter at blandingen er utvunnet fra et oljereservoar, og at det er robust og representerer et fordelaktig alternativ til tidligere kjente separatorer ut fra et økonomisk synspunkt.

Oppsummering av op<p>finnelsen

Formålet med oppfinnelsen oppnås ved hjelp av den innledningsvis beskrevne anordningen hvor separasjonsanordningen omfatter et flertall dreneringsåpninger anordnet langs en seksjon av den avbøyde første strømningsbanen, via hvilke vann eller en vannberiket fase strømmer fra den første strømningsbanen til den andre strømningsbanen under påvirkning av gravitasjonskrefter.

Derved vil det oppstå en trykk-kompensasjon mellom dreneringsåpningene som vil fremme en større separasjons-kapasitet for separatoren. Det skal understrekes at dreneringsåpningene er fordelt i strømningsretningen for blandingen og på forskjellige høydenivåer. I denne sammen-hengen er åpningene henvist til som slisser i en vegg som er anordnet mellom den første og andre strømningsbanen, men de kan ha andre utforminger, såsom hull eller perforeringer. Fortrinnsvis er en slik vegg veggen i et rør eller en rørledningen som omslutter og definerer den første strøm-ningsbanen .

Videre vil dreneringsåpningsarealet per arealenhet av et rør som avgrenser den første strømningsbanen avta i strøm-ningsretningen for blandingen langs nevnte del av den avbøyde første strømningsbanen.

Hvis f.eks dreneringsåpningene omfatter slisser eller hull i veggseksjonen mellom den første og andre strøm-ningsbane, kan avstanden mellom slike åpninger økes og/eller den individuelle størrelse på slike åpninger kan reduseres i strømningsretningen til blandingen for oppnåelse av dette trekket. Derved vil mindre olje følge med vannet eller den vannberikede fasen gjennom dreneringsåpningene til den andre strømningsbanen enn det som ellers ville være tilfellet, ettersom det tas hensyn til endrede separasjons forhold som eksisterer langs drenerings seksjonen på grunn av endringer av trykkforhold og konsentrasjonsendringer i blandingen som passerer gjennom denne seksjonen.

Ifølge en ytterligere utviklet utførelse er dreneringsåpningene distribuert langs en avstand på minst 100 ganger lengden av diameteren av den første strømningsbanen. På generelle vilkår er den grunnleggende ideen å tilveiebringe en dreneringsseksjon som er lang nok til å sikre at vannet i blandingen får tid til å separeres på grunn av gravitasjons-kreftene, og å danne et vannsjikt eller en vannberiket fase i en nedre del av den første strømningsbanen. Deretter vil vannet kontinuerlig dreneres ut av den første strømningsbanen langs dreneringsseksjonen ved hjelp av dreneringsåpningene. Ved optimalisering av konfigurasjon og fordeling av dreneringsåpningene, tas det hensyn til strømningshastigheten for blandingen i den første strømningsbanen.

Ifølge en utførelse er anordningen ifølge oppfinnelsen kjennetegnet ved at den første strømningsbanens tverrsnitt, i det minste langs den seksjonen hvor dreneringsåpningene er anordnet, er utvidet lokalt, slik at det under de rådende trykkforholdene i brønnen oppnås en lokalt redusert strøm-ningshastighet i blandingen langs denne seksjonen. Med strømningshastighet siktes det her til strømningshastighet målt i m/s, og den bør være lav nok til å tillate gravitasjonsseparasjon av vann langs dreneringsseksjonen. For å oppnå vellykket separasjon og drenering, vil en foretrukket strømningshastighet ligge under 3 m/s, fortrinnsvis under 1 m/s.

Den første strømningsbanen er fortrinnsvis avgrenset av et første rør, og anordningen omfatter et andre rør som omslutter det første røret og avgrenser en ringformet bane mellom seg selv og det første røret,- hvor den ringformede banen omfatter den andre strømningsbanen. Fortrinnsvis danner en konvensjonell produksjonsbrønnforing som omgir produk-sjonsrøret eller rørledningen det andre røret. En slik løsning er fordelaktig, både fra et økonomisk og et teknisk synspunkt. Anordningen kan også omfatte ytterligere rør, i det minste delvis anordnet i den ringformede banen mellom det første og andre røret, for videre transportering av vann eller en vannberiket fase som er separert fra blandingen, og som derved danner en forlengelse av den andre strømningsbanen dannes.

Ifølge en ytterligere utførelse omfatter den andre strømningsbanen en ledning for reinjeksjon av vann til oljereservoaret. Vannet som reinjiseres er det vannet som har blitt separert fra blandingen ifølge den beskrevne oppfinnelsen. Derved oppnås fordelene som allerede er beskrevet ovenfor i de innledende delene av beskrivelsen. Avhengig av de rådende forholdene i reservoaret, er ledningen for reinjeksjon anordnet slik at vann kan transporteres tilbake til reservoaret via den samme brønnen som blandingen er utvunnet gjennom. Alternativt kan detteVannet transporteres tilbake til reservoaret gjennom en annen brønnledningsgren eller gjennom en annen brønn, for å transportere vannet tilbake til reservoaret i en gitt avstand fra den brønnen som blandingen er utvunnet fra. Avstanden bør være stor nok for å sikre at det reinjiserte vannet ikke umiddelbart resirkuleres til brønnen. Som et ytterligere alternativ kan ledningen for reinjeksjon erstattes av en ledning for utslipp av vannet til sjøen.

Oppfinnelsen vedrører også en fremgangsmåte for utvinning av olje. Den oppfinneriske fremgangsmåten skal fremme en effektiv separasjon av vann fra olje ved hjelp av gravitasjonsseparasjon på et tidlig stadium etter at en blanding er utvunnet fra et oljereservoar. Det er også et formål med oppfinnelsen at fremgangsmåten skal resultere i at et minimum av olje separeres og dreneres vekk sammen med vannet fra blandingen. Fremgangsmåten skal tillate en strømningshastig-het på blandingen som er akseptabel fra et praktisk og økonomisk synspunkt, uten å oppnå at uakseptable mengder olje dreneres vekk sammen med vannet.

Dette formålet oppnås ved hjelp av den innledningsvis beskrevne fremgangsmåte, som er kjennetegnet av at vann eller en vannberiket fase passerer fra en første strømningsbane til en andre strømningsbane gjennom et flertall dreneringsåpninger anordnet langs en seksjon av den avbøyde første strømningsbanen. Dreneringsåpningene anordnes på en slik måte at dreneringsåpningenes areal per arealenhet av et rør som avgrenser den første avbøyde strømningsbanen, avtar i strøm-ningsretningen for blandingen langs nevnte del av den avbøyde første strømningsbanen.

Vannet eller den vannberikede fasen skal dreneres vekk fra blandingen på forskjellige høydenivåer langs den avbøyde første strømningsbanen for på denne måten å gjøre det mulig å kontinuerlig drenere bort vann, som på grunn av f.eks. blandingssammensetningen, nedfelles i ulik grad i gravita-sjonsseparatoren som er dannet av den avbøyde første strøm-ningsbanen. Vannet dreneres fortrinnsvis ut gjennom åpninger som er fordelt i blandingens strømningsretning i den første strømningsbanen.

Ytterligere fordeler og trekk ved foreliggende oppfin-nelse vil bli beskrevet i den følgende detaljerte beskrivelsen og i de tilhørende kravene.

Teqningsovers ikt

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet i nærmere detalj under henvisning til tegningene, hvor: figur 1 er et skjematisk tverrsnitt sett fra siden av den oppfinneriske separatoren ifølge en første

utførelse,

figur 2 er et tverrsnitt ifølge linje I - I på figur l, figur 3 er et tverrsnitt ifølge linje II - II på figur1, figur 4 er et tverrsnitt ifølge linjen III - III på figur l,

figur 5 er et skjematisk tverrsnitt sett fra siden av en andre utførelse av den oppfinneriske separasjonsanordningen,

figur 6 er et skjematisk tverrsnitt sett fra siden av en tredje utførelse av den oppfinneriske separasjonsanordningen, og

figur 7 er et skjematisk tverrsnitt sett fra siden av en fjerde utførelse av separasjonsanordningen ifølge oppfinnelsen.

Detaljert beskrivelse av foretrukne utførelsesformer

Figur 1 viser en første utførelse av en separasjonsanordning 1 ifølge oppfinnelsen. Separasjonsanordningen 1 inngår som en del av en anordning for utvinning av olje via en brønn fra et oljereservoar. Separasjonsanordning er fortrinnsvis plassert så nær reservoaret som mulig. På figur1er det antydet produksjonsperforeringer 2, gjennom hvilke blandingen utvinnes gjennom og ledes inn i et første rør3. Slike perforeringer kan være av en hvilken som helst konvensjonell type og konfigurasjonen er ikke avgjørende for oppfinnelsen.

Det første røret eller rørledningen. 3 danner en første strømningsbane 4, gjennom hvilken blandingen utvinnes fra reservoaret, og hvor olje eller en oljeberiket fase blir transportert videre, f .eks til en oljeplattform til havs.

Langs en forutbestemt avbøyd seksjon av røret eller rør-ledningen 3 er det anordnet dreneringsåpninger 5 i et bunn-område, det vil si i et nedre område av tverrsnittet av røret eller rørledningen 3. På utsiden av røret 3 er det anordnet et andre rør eller rørledning 6 som omslutter det første røret 3, for derved å danne et ringformet rom 7 mellom det første og det andre røret 3,6. Det andre røret 6 danner en produksjonsbrønnforing som omgir det første røret 3 hele veien fra nedenfor separatoren og opp til brønnhodet i til-felle av en løsning til havs.

Dreneringsåpningenes 5 oppgave er å tillate vann eller en vannberiket fase som, ved hjelp av virkningen fra gravitasjonskrefter, nedfelles ved det nedre området av den første strømningsbanens 4 tverrsnitt, for å dreneres ut til en andre strømningsbane 8. Via den andre strømningsbanen 8 ledes vann eller en vannberiket fase hovedsakelig tilbake til reservoaret, fortrinnsvis ved en forutbestemt avstand fra den aktuel-le brønnen, eller til utskilling. Her omfatter den andre strømningsbanen 8 i det minste en del av det ringformede rommet 7. Det ringformede rommet 7 utgjør på følgelig en del av banen for videre transport av vann eller den vannberikede fasen som er separert fra blandingen via dreneringsåpninger 5 i det første røret 3. Ved bunnområdet i det ringformete rommet 7 er det anordnet en pakning 11 mellom det første røret 3 og det andre røret 6 for tetting av bunnen av rommet 7. Følgelig samles vann som dreneres ut av den første strøm-ningsbanen 4 gjennom dreneringsåpningene 5 i bunnområdet av rommet 7, hvor det transporteres videre. Her er det også anordnet øvre pakninger 12,13 som tetter rommet 7 i en forutbestemt avstand over området hvor vannet samles. Et vannutløp 9 er imidlertid anordnet gjennom pakningen 12.

Dreneringsåpningene 5 er fordelt langs en forutbestemt lengde av den avbøyde seksjonen av brønnen, det vil si det første røret 3. Som det fremgår av figur 4, avtar den totale åpningstettheten, dvs. arealet på åpningene i forhold til veggarealet av det første røret 3 i dreneringsseksjonen eller sonen, i den tilsiktede strømningsretningen for blandingen i den første strømningsbanen. Dette er et resultat av at avstanden mellom tilstøtende åpninger 5 økes systematisk i strømningsretningen og at arealet av de individuelle åpningene 5 reduseres i strømningsretningen. Her består åpningene 5 av avlange slisser som strekker seg i retning på tvers av lengderetningen til røret 3. Åpningene er anordnet ved en nedre sektor av tverrsnittet av det sirkulære røret 3, fortrinnsvis en sirkelsektor på 60-90 grader, som vist på figur 2.

Figur 5 viser en andre utførelse av en separasjonsanordning ifølge oppfinnelsen som er spesielt egnet for anvendel-ser hvor det er lavt reservoartrykk eller lave produktivi-tets forhold. Her omfatter anordningen en innretning for å omdirigere den andre strømningsbanen 8 fra det ringformede rommet 7 inn i det første røret og for å omdirigere den første strømningsbanen 4 fra det første røret 3 til det ringformede rommet 7. Følgelig byttes rutene for den første og andre strømningsbanen 4,8. Omdirigeringsinnretningen 14 omfatter en såkalt tverrstrømspakning og er plassert nedstrøms for sepa-ras j onsanordningen 1 sett i strømningsretningen for den utvunnede oljen og vannet eller den vannberikede fasen fra-separeres i separasj onsanordningen 1. Ved å endre den andre strømningsbanen på en slik måte at den får et sirkulært tverrsnitt i stedet for et ringformet tverrsnitt, kan en pumpe 15 for å pumpe vannet eller den vannberikede fasen enklere anordnes på innsiden av den andre strømningsbanen 8. Her omfatter anordningen en slik pumpe 15 plassert i det første røret 3 i området hvor den andre strømningsbanen 8 har blitt omdirigert inn i det første røret 3, det vil si ned-strøms for omdirigeringsinnretningen 14. Prosessen med å separere vann fra en utvunnet blanding ved hjelp av den oppfinneriske separasjonsanordningen og å reinjisere vann i reservoaret, tar derfor hensyn til behovet for hjelpemidler for å produsere en ønsket vannstrøm også når det foreligger lavt reservoartrykk.

Figur 6 viser en tredje utførelse av den oppfinneriske anordningen hvor den andre strømningsbanen 8 omfatter en ledning 16 for reinjeksjon av vann i oljereservoaret, hvor reinjeksjonsledningen 16 reinjiserer vannet i en forutbestemt avstand fra brønnhullet som blandingen er utvunnet gjennom. Eksempelvis reinjiseres vannet gjennom en hvilken som helst annen brønn i et felt med brønner. En separat ledning 17 som danner en avgrening av det første og det andre røret 3,6, omslutter og definerer reinjeksjonsledningen 16. En tverr-strømsinnretning 18 er plassert nedstrøms for separasjonsanordningen l for å oppnå den samme hensikt som omdirigeringsinnretningen 14 beskrevet ovenfor. Videre nedstrøms, i reinjeksjonsledningen 16, er det anordnet en pumpe 19 for pumping av vannet eller den vannberikede fasen tilbake i reservoaret gjennom reinjeksjonsledningen 16. Rørledningen 17 som danner reinj eks jons ledningen 16 er omgitt av en produk-sjonsbrønnforing, her i form at et rør 20 som danner en avgrening av det andre røret eller rørledningen 6. Fra en øvre del av brønnen ledes ytterligere vann til pumpen 19. Som en mulighet kan det ytterligere vannet ledes inn i et pumpe-opphengningsrør 21.

Figur 7 viser en utførelse av den oppfinneriske separasjons anordningen hvor den andre strømningsbanen 8 omfatter en bane 21 for reinjeksjon av vannet eller den vannberikede fasen tilbake inn i oljereservoaret gjennom det samme brønn-hullet som blandingen utvinnes gjennom. Separasjonsanordningen er utstyrt med dreneringsåpninger tilsvarende som ved de tidligere beskrevne utførelsene. Oljen og vannet utvinnes imidlertid fra reservoaret via produksjonsperforeringene 2 anordnet på et ytre rør 22 som omgir et indre rør 23 og som danner en ringformet bane 24 som blandingen ledes inn i. Det ytre og det indre røret 22,23 utgjøres av forlengelser av henholdsvis det andre røret 6, respektive det første røret 3. Reinj eks jonsåpningene 31 for reinjeksjon av vann er anordnet ved enden av produksjonsbrønnforingen eller det ytre røret 22.

Den ringformede banen 24 er tettet ved hjelp av pakninger 25,26. Det er imidlertid anordnet et rør 27 via hvilket den utvunnede blandingen ledes gjennom til en av pakningene 26 til den første strømningsbanen 4 inne i det første røret 3. Deretter blir vannet drenert vekk fra blandingen i henhold til oppfinnelsen.

En pumpe 2 9 er anordnet inne i det indre røret 23. Hensikten er å pumpe vann som har blitt separert fra oljen ved hjelp av separatoren tilbake til reservoaret gjennom en kanal dannet av det indre røret 23. Pumpen står følgelig i forbindelse med den andre strømningsbanen 8. Her omfatter den andre strømningsbanen 8 en del av det ringformede rommet 7 mellom det første og det andre røret 3,6, så vel som reinjeksjonsbanen 21, hvor pumpen er anordnet for å pumpe vann fra rommet 7 til banen 21. For dette formålet er pumpen utstyrt med vanninntak 33 anordnet ved en del av dens ytre periferi som grenser til rommet eller kanalen 7. Pumpen drives ved hjelp av et kraftfluid, fortrinnsvis vann, som tilføres til denne via et rør 28 anordnet i rommet 7. Nedstrøms for pumpen er det anordnet en plugg 30 eller liknende for å forhindre at blandingen i den første strømningsbanen 4 strømmer direkte tilbake til reservoaret via pumpen. Alternativt danner pumpen i seg selv en slik plugg.

Pumpen 29 er anordnet i den forlengede del av det første røret 3 og har et tverrsnitt som er lik eller mindre enn tverrsnittet på kanalen som defineres av det første røret 3. Derved vil det være mulig å skifte ut pumpen 29 på enkel måte, f.eks av vedlikeholdsårsaker, fordi den kan transporteres innvendig i det første røret 3 hele veien til en dekks-installasjon.

I alle de viste utførelsene av den oppfinneriske anordningen, i det minste langs den delen hvor dreneringsåpningene 5 er anordnet, er tverrsnittet av den første strømningsbanen 4 lokalt utvidet slik at en lokalt redusert strømningshastig-het i blandingen kan oppnås langs denne seksjonen under de rådende trykkforholdene i brønnen. Lav strømningshastighet i denne seksjonen av den første strømningsbanen 4 bidrar til en effektiv gravitasjonsseparasjon i separasjonsanordningen l. Nødvendig lengde av dreneringsseksjonen kan også reduseres på grunn av den lokale reduksjonen i strømningshastighet som er oppnådd. På figur 1 er det også vist en grensesjikts-måle-innretning 10, ved hjelp av hvilken vann/olje-forholdet kan måles i den første og den andre strømningsbanen. Et styrings-system (ikke vist) for å styre separasjonsdriften, styrer fortrinnsvis forutbestemte separatorvariabler, såsom pumpe-effekt, blandingens strømningshastighet eller dreneringsåpningenes bredde, basert på informasjon om det nevnte forholdet som mottas fra innretningen 10. For å kunne styre bredden eller arealet av individuelle dreneringsåpninger, omfatter den oppfinneriske anordningen fortrinnsvis en hvilken som helst type justeringsinnretning for å styre åpningens bredde, for eksempel en eller annen type motor-drevet sleide eller liknende for justerbar dekning av åpningene. Det skal anføres at ovennevnte trekk for styring av anordningen kan benyttes på en hvilken som helst av de viste utførelsene, selv om dette kun, er beskrevet eksplisitt i forbindelse med den første utførelsen.

Det skal også nevnes at anordningen og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er godt egnet for utvinning av olje til havs, og særlig egnet for nedihullsseparasjon av en utvunnet blanding. I en utførelse av oppfinnelsen er derfor separasjonsanordningen 1 en nedihulls-separator som fortrinnsvis er anordnet så nær reservoaret som mulig, slik at vannet eller den vannberikede fasen separeres fra blandingen på et brønn-nivå som ligger nært reservoaret.

Claims (14)

1. Anordning for utvinning av olje fra et underjordisk oljereservoar via en brønn, omfattende en separasjonsanordning (1) for separasjon av olje og vann ut fra en utvunnet blanding som omfatter vann og olje, hvor separasjonsanordningen (l) omfatter en avbøyd, ikke-vertikal første strøm-ningsbane (4) for blandingen og som er anordnet langs en avbøyd, ikke-vertikal del av brønnen, og en separat andre strømningsbane (8) for mottak av vann eller en vannberiket fase som har blitt separert fra blandingen i separasjonsanordningen (1), hvor oljen eller oljeberiket fase blir transportert videre i den første strømningsbanen (4), og hvor separasjonsanordningen (1) omfatter et flertall dreneringsåpninger (5) langs en del av den avbøyde første strømnings-banen (4), gjennom hvilke vannet eller vannberiket fase strømmer under påvirkning av tyngdekrefter fra den første strømningsbane (4) til den andre strømningsbanen (8),karakterisert vedat dreneringsåpningenes areal per arealenhet av et rør (3) som avgrenser den første strømningsbanen (4) avtar i strømnings-retningen for blandingen langs nevnte del av den avbøyde første strømningsbanen (4) .

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert vedat dreneringsåpningene (5) omfatter et flertall spalter i rørets (3) vegg.

3. Anordning ifølge et av kravene 1-2,karakterisert vedat dreneringsåpningene (5) er fordelt langs en avstand på minst 100 ganger lengden av diameteren av den første strømningsbanen (4).

4. Anordning ifølge et av kravene 1-3,karakterisert vedat tverrsnittsarealet av den første strømningsbanen (4) er lokalt utvidet, i det minste langs den delen av den første strømningsbanen (4) hvor dreneringsåpningene (5) er anordnet, slik at det under de rådende trykkforholdene i brønnen oppnås en lokalt redusert strømningshastighet for blandingen langs delen.

5. Anordning ifølge et av kravene 1-4,karakterisert vedat anordningen videre omfatter et andre rør (6) som omslutter det første røret (3) og danner en ringformet bane (7) mellom seg selv og det første røret (3), hvor den ringformede banen (7) omfatter den andre strømningsbanen (8).

6. Anordning ifølge et av kravene 1-5,karakterisert vedat den første strøm-ningsbanen (4) har et hovedsakelig sirkulært tverrsnitt, og at dreneringsåpningene (5) er anordnet i en nedre del av tverrsnittet av røret (3) som utgjør den første strømnings-banen (4) .

7. Anordning ifølge et av kravene 1-6,karakterisert vedat den andre strøm-ningsbanen (8) omfatter en ledning (16, 21) for reinjeksjon eller utskilling av vann.

8. Anordning ifølge krav 7, karakterisert vedat banen (21) for reinjeksjon av vann er anordnet for å transportere vannet tilbake til reservoaret gjennom den samme brønnen som blandingen har blitt utvunnet gjennom.

9. Anordning ifølge krav 7, karakterisert vedat ledningen (16) for reinjeksjon av vann er anordnet for å transportere vannet tilbake til reservoaret, fortrinnsvis via en hvilken som helst annen brønn enn den som olje-vann-blandingen er utvunnet gjennom.

10. Anordning ifølge et av kravene 1-9,karakterisert vedat det omfatter en pumpe (19,29) anordnet i reinjeksjonsbanen (16,21) for å pumpe det reinjiserte vann tilbake til reservoaret.

11. Fremgangsmåte for å utvinne olje fra et underjordisk oljereservoar via en brønn, omfattende trinnene med å utvinne en væskeblanding som omfatter olje og vann fra reservoaret gjennom en første strømningsbane (4) i en brønn, - ved hjelp gravitasjon i en avbøyd, ikke-vertikal del av brønnen, å separere væsken i separate strømmer hvor en av disse omfatter i det vesentlige vann eller en vannberiket fase, hvor vannet eller den vannberikede fasen overføres fra den første strømningsbanen (4) til en andre strømningsbane (8) og hvor oljen eller den oljeberikede fasen blir transportert videre i den første strømningsbanen (4) , og å overføre vannet eller den vannberikede fasen fra den første strømningsbanen (4) til den andre strømningsbanen (8) gjennom et flertall dreneringsåpninger (5) anordnet langs en del av den avbøyde første strømningsbanen (4),karakterisert vedat den ytterligere omfatter trinnet med å anordne dreneringsåpningene (5) på en slik måte at dreneringsåpningenes areal per arealenhet av et rør (3) som avgrenser den første avbøyde strømningsbanen (4) , avtar i strømningsretningen for blandingen langs nevnte del av den avbøyde første strømningsbanen (4) .

12. Fremgangsmåte ifølge krav 11,karakterisert vedat dreneringsåpningene (5) omfatter perforeringer i rørets (3) rørvegg, og at strømningshastigheten av blandingen lokalt reduseres i den første strømningsbanen (4) i den delen hvor dreneringsåpningene er anordnet ved at tverrsnittsarealet av den første strømningsbanen (4) lokalt utvides.

13. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 11-12,karakterisert vedat vannet eller den vannberikede fasen som er separert fra blandingen reinj iseres i oljereservoaret via den samme brønnen som blandingen er utvunnet gjennom.

14. Fremgangsmåte ifølge av kravene 11-13,karakterisert vedat vannet eller den vannberikede fasen reinjiseres i oljereservoaret, fortrinnsvis via en hvilken som helst annen brønn enn den som blandingen er utvunnet gjennom.