NO328004B1

NO328004B1 - Fremgangsmate ved styring av en anordning for transport av hydrokarboner mellom produksjonsmidler og et behandlingsanlegg

Info

Publication number: NO328004B1
Application number: NO19994560A
Authority: NO
Inventors: Pierre Lemetayer; Jacques Poublan
Original assignee: Elf Exploration Prod
Priority date: 1998-09-21
Filing date: 1999-09-20
Publication date: 2009-11-09
Also published as: GB2342108A; NO994560D0; GB2342108B; CA2282872A1; GB9922052D0; NO994560L; FR2783559A1; US6286602B1; BR9904285A; FR2783559B1; CA2282872C

Description

FREMGANGSMÅTE VED STYRING AV EN ANORDNING FOR TRANSPORT AV HYDROKARBONER MELLOM PRODUKSJONSMIDLER OG ET BEHANDLINGSANLEGG

TEKNISK OMRADE

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å styre en anordning for transport av hydrokarboner i form av en blanding av væske og gass mellom produksjonsanordning for offshorehydrokarboner og en enhet for prosessering av hydrokarbonene.

KJENT TEKNIKK

En konvensjonell teknikk som anvendes ved utvinning av un-dersjøiske forhold av hydrokarboner består i å sammenfatte hydrokarbonene produsert i væske- og gassaktig form i flere nabobrønner og transporterer dem til et prosesseringsanlegg montert på en flytende bærer eller på en bærer av platt-formtype over havnivå.

I dette henseende er undervannsbrønnhodene, som produk-sjonsbrønnene er utstyrt med, forbundet til et enkelt transportrør som går langs havbunnen mellom brønnhodene og behandlingsanleggets bæreben og stiger deretter via et stigerørssystem til over havnivå, hvor det er forbundet, vanligvis gjennom en utløpsstrupeventil, til behandlingsanlegget .

Ved visse driftsbetingelser er blandingen av væske og gass i transportrøret i form av en varierende serie av plugger av væske og lommer av gass, hvilket resulterer i vesentlige fluktuasjoner i trykk og strømningsrater av de to fluider, hvilke fluktuasjoner er inkompatible med korrekt drift av behandlingsanlegget og også bryter opp strømmen av hydrokarboner i brønnene.

Én fremgangsmåte som søker å unngå utviklingen av plugger av væske i en slik transportanordning for hydrokarboner be-skrives i dokument EP 0410552 A2 av 30.01.1991.

Idet utløpsstrupeventilen anvendes som en anordning for å regulere strømmen av gass og væske i en nedstrømsseksjon av transportrøret, består denne fremgangsmåten i: Å bestemme strømmen av fluid, hvilket defineres som sum- men av strømmene av gass og væske i seksjonen

Å justere strømningskontrollanordningen for å minimere

variasjonene i strøm av fluid i seksjonen

Ifølge denne fremgangsmåte defineres strømmene av fluid som de momentane volumetriske strømningsrater av fluidene.

Denne fremgangsmåte er ikke egnet til å styre en transportanordning for hydrokarboner som i tillegg til transportrø-ret omfatter en anordning for injeksjon av gass oppstrøms av rørets stigende seksjon, hvilken tillater gass å injise-res for å gjøre blandingen av væske og gass produsert let-tere, for derved å lette oppstigningen til overflaten, idet målingen av strøm av gass produsert i dette tilfellet anses unøyaktig av strømningsraten av injisert gass.

Denne fremgangsmåten tillater videre ikke at transportanordningen startes opp gradvis med et minimum trykk og strømningssvingninger, og den tillater heller ikke at anordningen kan styres under avbrytende spesielle operasjoner, så som passering av en skrapeanordning, og i alle faser av driften forhindrer den heller ikke dannelse av plugger av gass i transportrøret etterfulgt av plugger av flytende hydrokarboner.

Den kan heller ikke anvendes ved produksjon av hydrokarboner til lav kostnad til en bestemt mengde, det vil si ved å injisere en minimum mengde gass med en gitt mengde produserte hydrokarboner.

US 5385207 beskriver et system for fjernkontroll for opp-start av en innelukket brønn. US 4896722 beskriver et mul-tiventils brønntestingssystem tilpasset for nedihullsplas-sering i brønnhull.

BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN

Foreliggende oppfinnelse antar å overkomme disse ulemper ved å foreslå en fremgangsmåte for styring av en anordning for transport av hydrokarboner mellom produksjonsanordninger og et behandlingsanlegg, hvilket gjør det mulig å for-hindre dannelsen av plugger og sikre stabiliteten av strøm-ningsraten av hydrokarboner i avbrutte situasjoner, for således å skape betingelser som er fordelaktige for den opti-male kontroll av behandlingsanlegget.

Et annet fortrinn ved oppfinnelsen er videre at en maksimal mengde av produserte hydrokarboner kan transporteres til den beste kostnad.

Så langt foreslår oppfinnelsen en fremgangsmåte for styring av en anordning for transport av flytende og gassaktige hydrokarboner mellom produksjonsanordninger og et behandlingsanlegg, hvilken anordning omfatter et rør for transport av hydrokarbonene, hvilket har en nedre seksjon forbundet til hydrokarbonproduksjonsanordningen, og en øvre ende forbundet med behandlingsanlegget gjennom en justerbar apertur utløpsstrupeventil, idet fremgangsmåten erkarakterisert vedat anordningen i tillegg omfatter et gassinjek-sjonsrør, som har en oppstrøms ende forbundet med en kilde av trykksatt gass gjennom en reguleringsventil og en ned-strøms ende forbundet med den nedre seksjonen av hydrokar-bontransportrøret og ved at når utløpsstrupeventilen og reguleringsventilen er stengt, så inkluderer den en opp startsfase som består i å utføre den følgende sekvensen av trinn: Et trinn for å initiere transporten av hydrokarboner som består av: Å sammenligne trykket i den nedre seksjon av trans- portrøret for hydrokarboner med en på forhånd bestemt grenseverdi Pfi og: a) Dersom dette trykket er over grenseverdien Pfi, åpne utløpsstrupeventilen gradvis til en på forhånd bestemt verdi for å sikre at hydrokarbonene som transporteres strømmer ved en på forhånd bestemt minimum strømningsrate, eller b) Dersom dette trykk er under grenseverdien Pfi, injiser gass i en på forhånd bestemt strømnings-rate for å fremme at hydrokarbonene strømmer gjennom transportrøret, og når forskjellen i trykkene oppstrøms og nedstrøms til utløpsstrupe-ventilen overstiger en på forhånd bestemt grenseverdi, åpne gradvis strupeventilen (9) til en på forhånd bestemt verdi for å sikre at hydrokarbonene som transporteres strømmer ved en på forhånd bestemt minimum strømningsrate I å vente i en på forhånd bestemt tidslengde for å til late at minimale hydrokarbonstrømningsrate blir etablert Et trinn for å komme opp til transporthastighet, som består i periodisk å utføre de følgende operasjoner: Å bestemme en trykkustabilitetsfaktor i rørets nedre seksjon

Å sammenligne denne ustabilitetsfaktor med to på forhånd bestemte grenseverdier Sl og S2, der S2 er høyere enn Sl, og: a) Dersom denne ustabilitetsfaktor er lavere enn Sl og dersom en målstrømsrate for transporterte hydrokarboner ikke er oppnådd, åpne utløpsstrupeventilen mer med en på forhånd bestemt verdi b) Dersom denne utstabilitetsfaktor er lavere enn Sl og dersom en målstrømningsrate for transporterte hydrokarboner er oppnådd, minke strømningsraten av injisert gass med en på forhånd bestemt verdi c) Dersom denne ustabilititesfaktor er mellom Sl og S2, og dersom den injiserte gasstrømningsrate er null, injiser en på forhånd bestemt strøm av gass for å fylle gassinjeksjonsrøret så langt som dets nedstrøms ende d) Dersom denne ustabilitetsfaktor er over S2, øk gass-strømningsraten med en på forhånd bestemt verdi for å

sikre at det er en kontinuerlig strøm av gass i den nedre seksjon av røret og for således å øke trykkfor-skjellen tilgjengelig over utløpsstrupeventilen

Å gjenta trinnene over dersom minst én av de foregående aksjonene er utført innen en på forhånd bestemt tidsperiode

Ifølge et annet trekk ved oppfinnelsen etterfølges oppstartsfasen av en produksjonsfase, som består i å sikre produksjonsstabilitet ved å gjennomføre de følgende over-våkn ings opera sj oner : Å bestemme minst én faktor som karakteriserer starten på

et avbrudd i sirkulasjonen av de gassaktige hydrokarboner i rørets nedre seksjon

Å sammenligne denne faktor med en på forhånd bestemt grenseverdi, og: - Dersom den overstiger grenseverdien, øk gasstrømnings-raten til en på forhånd bestemt verdi og reduser aperturet i utløpsstrupeventilen til en på forhånd bestemt verdi - Ellers, sammenlign strømningsraten av hydrokarbonene produsert med målstrømningsraten, og: a) Dersom den er under målstrømningsraten, øk strøm-ningsraten av injisert gass b) Dersom den er over målstrømningsraten, minsk strøm-ningsraten av injisert gass

Dersom en aksjon er foretatt under de foregående overvåkningsoperasjoner, består produksjonsfasen deretter i periodisk å utføre de følgende stabilitetskontrolloperasjoner: • Å bestemme en trykkustabilitetsfaktor i rørets nedre seksjonen • Å sammenligne denne ustabilitetsfaktor med to på forhånd bestemte grenseverdier Sl og S2, der S2 er høyere enn Sl, og: a) Dersom denne ustabilitetsfaktor er under Sl og dersom en målstrømningsrate på transporterte hydrokarboner ennå ikke er oppnådd, åpne utløpsstrupeventilen mer med en på forhånd bestemt verdi b) Dersom denne ustabilitetsfaktor er lavere enn Sl og dersom en målstrømningsrate på transporterte hydrokarboner er oppnådd, reduser strømningsraten på injisert gass av en på forhånd bestemt verdi c) Dersom denne ustabilitetsfaktor er over S2, øk strøm-ningsraten av den injiserte gass med en på forhånd bestemt verdi for å sikre at det er en kontinuerlig strøm av gass i rørets nedre seksjon, for således å øke trykkdifferansen tilgjengelig over utløpsstrupe-ventil

Å repetere de ovenfor nevnte operasjoner, dersom minst én av de foregående aksjoner er blitt utført innen et på forhånd bestemt tidsrom

Å gjenoppta de foregående overvåkningsoperasjoner

Ifølge et annet trekk ved oppfinnelsen beregnes ustabilitetsfaktoren fra forskjellen mellom trykket i rørets nedre seksjon og trykket oppstrøm av utløpsstrupeventi-len.

Ifølge et annet trekk ved oppfinnelsen beregnes ustabi-litetsf aktoren fra trykket i rørets nedre seksjon.

Ifølge et annet trekk ved oppfinnelsen, hvor anordning for produksjon av hydrokarboner omfatter et utløp, til hvilket den nedre seksjon av transportrøret for hydrokarboner er tilknyttet, beregnes ustabilitetsfaktoren fra forskjellen mellom trykket i den nedre seksjonen av røret og trykket på utløpet fra hydrokarbonproduksjonsanordningen.

Ifølge et annet trekk ved oppfinnelsen beregnes faktoren som karakteriserer starten av et avbrudd i starten av et avbrudd i strømmen av gassaktige hydrokarboner i den nedre seksjonen av røret fra trykket i den nedre seksjonen av røret.

Ifølge et annet trekk ved oppfinnelsen, hvor den hydro-karbonproduks j onsanordning omfatter et utløp, til hvilket den nedre seksjon av transportrøret for hydrokarbo ner er tilknyttet, beregnes faktor som karakteriserer starten på et avbrudd i strømmen av gassaktige hydrokarboner i rørets nedre seksjon fra forskjellen mellom trykket i rørets nedre seksjon og trykket ved utløpet fra hydrokarbonproduksjonsanordningen.

Ifølge et annet trekk ved oppfinnelsen måles trykket i den nedre seksjon av hydrokarbontransportrøret ved anvendelse av en sensor.

Ifølge et annet trekk ved oppfinnelsen består denne fremgangsmåten i: - Å sette i gang med trinnet for å initiere transporten av hydrokarboner med et innledende trinn, som består i å åpne ventilen, som regulerer strømningsra-ten av injisert gass, for så å få en injisert gass-strømningsrate Ql for en på forhånd bestemt tidsperiode - Å permanent holde den injiserte gasstrømningsraten på en verdi som minst er lik Ql - Å beregne trykket i den nedre seksjon av hydrokarbon-transportrøret fra trykket nedstrøm av styringsven-tilen og fra den injiserte gasstrømningsraten

KORT BESKRIVELSE AV FIGURENE

Oppfinnelsen kan forstås bedre ved å lese den følgende beskrivelse som ved hjelp av eksempel gis med henvisning til de vedlagte figurer, hvor figuren avbilder en avbildning for transport av hydrokarboner mellom undersjøiske olje-brønner og et behandlingsanlegg, hvor implementering av oppfinnelsen tillates.

DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN

Fremgangsmåten i oppfinnelsen anvendes vanligvis for å kontrollere en anordning for transport av hydrokarboner mellom anordninger for produksjon av hydrokarboner og en enhet for å prosessere dem.

Figuren avbilder en offshoreinstallasjon for produksjon av hydrokarboner i form av en blanding av væske og gass, hvilken omfatter: - Produksjonsanordning 1 for produksjon fra to brønner 2 og 3, hvor produksjonen kombineres i en manifold 4 som har et utløp 5 for de produserte hydrokarboner - En enhet 10 for prosessering av de produserte hydrokarboner

En kilde 11 for trykksatt gass

Et rør 6 for transport av de produserte hydrokarboner,

med en nedre seksjon 7 og en øvre ende 8, utstyrt med en utløpsstrupeventil 9

Et gassinjeksjonsrør 16 tilpasset med en reguleringsventil 15, hvilken har en oppstrøms ende 12 og en ned-strøms ende 17

- En sensor 13 for måling av strømningsraten av injisert gass og som leverer et elektronisk signal, som representerer denne strømningsraten

En sensor 14 for måling av trykket oppstrøms strupeventilen 9, hvilken leverer et elektronisk signal som representerer dette trykket

En sensor 23 for måling av trykket nedstrøms reguleringsventilen 15, hvilken leverer et elektronisk signal som representerer dette trykk

En sensor 21 for måling av trykket nedstrøms strupeventilen 9, hvilken leverer et elektronisk signal som representerer dette trykk

En programmerbar regulerer 18 med innganger som mottar de elektroniske signaler levert av sensorene 13, 14, 21 og 23 og utganger som leverer signaler for drift av utløpsstrupeventilen 9 og reguleringsventilen 15

Anordning 22 for dialog mellom operatør og regulator

18

Røret 6 for transport av produserte hydrokarboner forbinder utløpet 5 fra produksjonsanordningen for hydrokarboner med behandlingsanlegget 10 gjennom utløpsventilen 9 plassert på den øvre ende 8 av røret 6.

Røret 6 går langs havbunnen 19 i en lengde L, og dybden av vannet er H; behandlingsanlegget 10 og kilden 11 for trykksatt gass, ventilen 15, strupeventilen 9 og regulatoren 18 er lokalisert over havnivået 20.

Regulatoren 18 omfatter i tillegg; og dette er ikke er av-bildet i figuren, et minne som på forhånd er lastet med et kontrollprogram og med de nødvendige data for å styre transportanordningen for hydrokarboner, især alle de på forhånd bestemte verdier av justeringsvariablene. Disse data tilføres på forhånd av en operatør som anvendes av en operatør-/regulatordialoganordning 22 og kan oppdateres av den samme anordning under produksjon.

Noen av disse data kan tilføres gjennom en kontrolldatama-skin, som ikke er vist i figuren.

Regulatoren 18 styrer automatisk strømningsraten av injisert gass målt ved anordning for sensoren 13, for å holde den på en settpunktverdi som er bestemt i samsvar med kont-rollprogrammet og verdiene på justeringsvariablene og som en funksjon av signalene levert av sensorene 14, 21 og 23, ved å virke på reguleringsventil 15.

Før overføringsanordningene for hydrokarboner settes i drift, er utløpsstrupeventilen 9 og reguleringsventilen 15 stengt.

Fremgangsmåten i oppfinnelsen omfatter en fase for å starte opp transportanordningen, under hvilken fase regulatoren 18 åpner reguleringsventilen 15 for å injisere strømningsrate Ql i en eksperimentelt bestemt tidsperiode, slik at røret 16 ikke lenger inneholder flytende hydrokarboner. Verdien på Ql bestemmes som en funksjon av karakteristikken til installasjonen og kan for eksempel settes til 1 % av den maksimale strømningsrate for gassinjeksjon, som installasjonen er dimensjonert for, slik at friksjonstrykkfallet kan neg-lisjeres .

På grunnlag av verdien på trykket Pa nedstrøms reguleringsventilen 15, målt av sensoren 23, beregner regulator 18 trykket Pf i den nedre seksjon 7 av røret 6 ved anvendelse av den følgende formel:

Pf = Pa (1 + K)

der K er en konstant slik at K-Pa representerer vekten av en kolonne gass med enhetstverrsnitt og høyde H ved termo-dynamiske betingelser i røret 16.

Injeksjonsgasstrømningsraten vil holdes på en verdi som er minst lik Ql gjennom de følgende operasjonene. Oppstartsfasen omfatter deretter et trinn der transport av hydrokarbonene initieres, i hvilket trinn regulatoren 18 utfører de følgende operasjoner: • å sammenligne trykket Pf med en grenseverdi Pfi som er forhåndsbestemt som en funksjon av høyden H av vann-kolonnen og av de fysikalske karakteristika for de transporterte hydrokarbonene slik at en overstigelse av denne grensen betyr at det er tilstrekkelig trykkmargin til å tillate produksjonen å starte uten behov for å tilføre ekstern energi, • dersom dette trykket Pf er høyere en Pfi, så sender regulatoren 18 instruksjoner om å gradvis åpne utløps-strupeventilen 9 til en på forhånd bestemt verdi for å sikre at hydrokarbonene strømmer ved en minimum strøm-ningsrate Qm som er eksperimentelt satt, til å være for eksempel mellom 20 og 50 % av maksimal strømningsrate av det transportanordningen er dimensjonert for, • dersom dette trykket Pf er lavere enn Pfi, betyr det at trykket Pf ikke er tilstrekkelig høyt til å gi ut-løpsstrupeventilen 9 tilstrekkelig kontrollmargin, og i dette tilfellet gir regulatoren 18 instruksjoner om å øke injeksjonsgasstrømningsmengden til en strømningsra-te Qd som på forhånd er beregnet for å sørge for at de transporterte hydrokarbonene strømmer.

Dersom forskjellen i trykk oppstrøms og nedstrøms strupeventilen 9, som målt av sensorene 14 og 21 henholdsvis, overstiger en grense som på forhånd er bestemt, gir regulatoren 18 instruksjoner om å gradvis åpne strupeventilen 9 til en på forhånd bestemt verdi, slik at de transporterte hydrokarbonene oppnår minimum strømningsrate Qm.

Regulatoren 18 venter i en tidsperiode som på forhånd er bestemt ved å beregne nødvendig tid for et gjennomløp gjen nom røret 6, for å sikre at minimum strømningsrate Qm for transporterte hydrokarboner etableres.

Oppstartsfasen omfatter deretter et trinn for å oppnå transporthastighet, i hvilket trinn regulatoren 18 bestemmer en ustabilitetsfaktor F for trykket Pf i den nedre seksjonen 7 av røret 6, ved anvendelse av følgende formel:

F = (Pfmaks - Pfmin) / Pfmidlere

hvori:

-Pfmaks representerer maksimum verdi av trykket Pf som strekker seg over en periode på 5 minutter, -Pfmin representerer minimumsverdien av trykket Pf i en periode som strekker seg over 5 minutter, -Pfmidlere representerer den midlertidige midlere verdien av trykket Pf i en periode som strekker seg over 5 minutter.

Regulatoren 18 sammenligner F med to grenseverdier Sl og S2 som på forhånd er bestemt ved å beregne karakteristiske fluktuasjoner i en akseptabelt stabil strømning, der S2 er høyere enn Sl.

Dersom F er lavere enn Sl, som for eksempel er lik 50 %, og dersom strømningsraten av transporterte hydrokarboner esti-mert fra aperturet i strupeventil 9 og fra forskjellen i trykk målt av sensorene 14 og 21 er mindre enn en produk-sjonsmålstrømningsrate gitt av en operatør, øker regulatoren 18 aperturet i utløpsstrupeventil 9 med en på forhånd bestemt verdi, for eksempel 2 % av maksimum apertur.

Dersom F er lavere enn Sl og dersom målstrømningsraten for transporterte hydrokarboner er oppnådd, reduserer regulator 18 injeksjonsgasstrømningsraten ved å redusere verdien på settpunktet som bestemmer denne strømningsraten.

Dersom F er høyere enn S2, hvilken er lik, for eksempel

75 %, gir regulatoren 18 instruksjoner om å øke injeksjons-gasstrømningsraten til en verdi Qd for: - å sikre en strøm av gass injisert inn i den nedre seksjonen 7 av røret 6, - å øke trykkdifferansen tilgjengelig over utløpsstru-peventilen for å opprettholde en margin for regulering av strømningsraten, - å hindre dannelsen av en væskeplugg ved kontinuerlig og påtvunget injeksjon av gass for å sikre at det er en væske/gassblanding til stede i den stigende delen av røret 6, selv der det ikke er noen gass til stede i hydrokarbonene som løper inn i seksjonen 7, og

- å tillate at brønnen fortsetter å produsere.

Dersom én av de foregående fire aksjoner er utført i løpet av en minimum stabiliseringsperiode, med en lengde som på forhånd er bestemt ved beregning og som for eksempel er 60 minutter, repeteres operasjonene i trinnene for å oppnå transporthastigheten.

Disse aksjonene repeteres således periodisk ifølge verdien av F med hensyn på grenseverdiene.

Dersom det ikke har vært mulig å tilfredsstille noen av be-tingelsene, hvilke initierer en aksjon i løpet av minimum stabiliseringsperioden, er oppstartsfasen fullført.

Idet oppstartsfasen er fullført, er strømningsraten av transporterte hydrokarboner lik målstrømningsraten. I følge oppfinnelsen etterfølges oppstartsfasen av en produksjonsfase hvori regulatoren 18 overvåker stabiliteten i produksjonen ved å gjennomføre de følgende operasjoner: Den bestemmer en faktor G som karakteriserer starten på et avbrudd i strøm av gassaktige hydrokarboner i den nedre seksjonen 7 av røret 6 ved å anvende følgende formel: G=[(Pfmaks2-Pfmin2)•(Pfmidlere2-Pfmidlere30)]/[(Pfmaks30-Pfmin30)•Pfmidlere30]

hvor:

•Pfmidlere2, Pfmaks2 og Pfmin2 henholdsvis representerer den midlere varige verdi, maksimumsverdien og minimumsverdien i løpet av de siste 2 minuttene av trykket i den nedre seksjonen av transportrøret, •Pfmidlere30, Pfmaks30 og Pfmin30 henholdsvis representerer den midlere varige verdi, maksimumsverdien og minimumsverdien i løpet av de siste 30 minutter av trykket i den nedre seksjonen av transportrøret.

Regulatoren 18 sammenligner den beregnede verdien for faktor G med en på forhånd bestemt startstabiliseringsgrense

SD.

Dersom denne verdien G overstiger den på forhånd bestemte grenseverdien SD, som for eksempel er lik 50 %, gir regulatoren 18 instruksjoner om å øke injeksjonsgasstrømningsra-ten til en verdi som på forhånd er bestemt ved beregning og lik for eksempel 90 % av strømningsraten som installasjonen er dimensjonert for, og gir instruksjoner om å stenge ut-løpsstrupeventilen så mye som en verdi som på forhånd er bestemt gjennom beregning.

Dersom G ikke overstiger grenseverdien SD, sammenligner regulatoren 18 strømningsraten av produserte hydrokarboner, beregnet fra trykkene oppstrøms og nedstrøms strupeventilen 9 og fra de hydrauliske karakteristika av strupeventilen, med målstrømningsraten.

Dersom strømningsraten av produserte hydrokarboner er lavere enn målstrømningsraten, gir regulatoren 18 instruksjoner om å øke injeksjonsgasstrømningsraten med et på forhånd bestemt trinn som for eksempel er 5 % av den maksimale verdi en av injeksjonsgasstrømningsraten som transportanordningen er dimensjonert for.

Dersom strømningsraten av produserte hydrokarboner er høye-re enn målet, gir regulator 18 instruksjoner om å redusere injeksjonsgasstrømningsraten med et på forhånd bestemt trinn som for eksempel er 5 % av den maksimale verdien av injeksjonsgasstrømningsraten som transportanordningen er dimensjonert for.

Dersom en aksjon har vært nødvendig i løpet av de foregående overvåkningsoperasjonene, bestemmer regulatoren 18 en faktor S representativ for ustabiliteten til trykket i den nedre seksjonen 7 av røret 6, for eksempel forholdet mellom den effektive vekten av søylen av væske i den stigende delen av røret 6 og den teoretiske vekten av denne søylen. Dette forholdet beregnes ved anvendelse av den følgende formel:

hvori:

• Pfmidlere5 representerer den midlere verdien som strekker seg over de siste 5 minuttene av trykket i den nedre seksjonen av transportrøret, • Poppstrøms5 representerer den midlere verdien i perioden som strekker seg over de siste 5 minuttene av trykket oppstrøms strupeventil 9, • KÅ, er en konstant som tar høyde for f riks j onstrykk-tapet i den stigende delen av røret 6, • Kz er konstanten relatert til kompressibiliteten av gassen og til dennes vekt, • Kg er en konstant relatert til mengden gass assosi-ert med væskene produsert, • Kd er en konstant relatert til tettheten av de produserte væskene. • Qg er den midlere verdien i perioden som strekker seg over de siste 5 minuttene av injeksjonsgasstrøm-ningsraten, • Qp er den midlere verdien over perioden som strekker seg over de siste 5 minuttene av strømningsraten av transporterte flytende hydrokarboner, • Prm er det midlere trykk i den stigende delen av rø-ret 6, beregnet ved anvendelse av formelen Prm=(Pfmidlere5 + Poppstrøms5) • 1/2.

Strømningsraten Qg måles ved anvendelse av sensor 13 og Qp estimeres fra trykkene oppstrøms og nedstrøms strupeventil 9 og fra de hydrauliske karakteristika til strupeventilen.

Videre er S=200 dersom det momentane trykket Pf i den nedre seksjonen 17 av røret 6 øker med mer enn 10 % i løpet av perioden som strekker seg over 5 minutter, og S=0 % dersom det momentane trykket Pf i den nedre seksjonen 17 av røret 6 minker med mer enn 10 % i løpet av perioden som strekker seg over 5 minutter.

Dersom faktoren S som reflekterer ustabiliteten i trykk i den nedre seksjonen i røret 6 er under den på forhånd bestemte grenseverdien Sl, som for eksempel er lik 90 %, og dersom målstrømningsraten av transporterte hydrokarboner oppnås, gir regulatoren 18 instruksjoner om å redusere gasstrømningsraten med en på forhånd bestemt verdi, for eksempel 5 % av maksimum verdi av hydrokarbonstrømningsraten som transportanordningen er dimensjonert for.

Dersom faktoren S som reflekterer ustabiliteten i trykk i den nedre seksjonen i røret 6 er over den på forhånd bestemte grenseverdi S2, som for eksempel er lik 150 %, gir regulatoren 18 instruksjoner om å øke injeksjonsgasstrøm-ningsraten med en på forhånd bestemt verdi, for eksempel lik 20 % av maksimum strømningsrate som installasjonen er dimensjonert for, for å sikre at det er en kontinuerlig strøm av gass i den nedre seksjonen av røret 6 og å øke trykkdifferansen tilgjengelig over utløpsstrupeventilen.

Dersom minst én av aksjonene oppstått ved den foregående stabilitetskontrollen er utført innenfor en på forhånd bestemt tidsperiode, for eksempel lik 60 minutter, repeterer regulator 18 de foregående stabilitetskontrolloperasjonene.

Hvis ikke fortsetter regulatoren 18 de foregående overvåkningsoperasjonene.

En fordel ved fremgangsmåten i oppfinnelsen er at mengden gass injisert for en gitt målproduksjon av hydrokarboner er minimal og stabiliteten til strømmene og trykket i den nedre seksjonen 7 av røret 6 sikres.

Claims

1. Fremgangsmåte ved regulering av en anordning for transport av flytende og gassaktige hydrokarboner mellom produksjonsanordning (1) og et behandlingsanlegg (10), hvilken anordning omfatter et rør (6) for transport av hydrokarboner, hvilket har en nedre seksjon (7) forbundet med hydrokarbonproduksjonsanordningen (1) og en øvre ende (8) forbundet til behandlingsanlegget (10) gjennom en justerbar apertur utløpsstrupeventil (9), og i tillegg et gassinjek-sjonsrør (16) som har en oppstrøms ende (12) forbundet til en kilde (11) med trykksatt gass gjennom en reguleringsventil (15) og en nedstrøms ende (17) forbundet til den nedre seksjonen (7) av hydrokarbontransportrøret (6), fremgangsmåten er karakterisert vedat når utløpsstrupeven-tilen (9) og reguleringsventilen (15) er stengt, så inkluderer den en oppstartsfase som består i å utføre den føl-gende sekvensen av trinn: - et trinn for initiering av transporten av hydrokarboner som består av: • å sammenligne trykket i den nedre seksjonen (7) av hydrokarbontransportrøret (6) med en på forhånd bestemt grenseverdi Pfi og: a) dersom dette trykket er over grenseverdien Pfi, å gradvis åpne utløpsstrupeventilen til en på forhånd bestemt verdi for å sikre at de transporterte hydrokarbonene strømmer ved en på forhånd bestemt minimum strømningsrate, eller b) dersom dette trykket er under grenseverdien Pfi, å injisere gass med en på forhånd bestemt strøm-ningsrate for å fremme hydrokarbonene i å strømme gjennom transportrøret (6), og dersom forskjellen mellom trykkene oppstrøms og nedstrøms utløpsstru- peventilen (9) overstiger en på forhånd bestemt grenseverdi, å gradvis åpne nevnte strupeventil (9) til en på forhånd bestemt verdi for å sikre at de transporterte hydrokarbonene strømmer ved en på forhånd bestemt minimum strømningsrate, å vente i en på forhånd bestemt tidsperiode for å tillate minimumshydrokarbonstrømningsraten i å etableres ; - et trinn for å oppnå transporthastighet, hvilket består i periodisk å utføre de følgende operasjonene: • å bestemme en trykkustabilitetsfaktor i den nedre seksjonen av røret (6), og • å sammenligne denne ustabilitetsfaktoren med to på forhånd bestemte grenseverdier Sl og S2, hvor S2 er høyere enn Sl, og: a) dersom denne ustabilitetsfaktoren er lavere enn Sl og dersom en målstrømningsrate for transporterte hydrokarboner ikke ennå er oppnådd, å åpne utløps-strupeventilene mer med en på forhånd bestemt verdi, b) dersom denne ustabilitetsfaktoren er lavere enn Sl og dersom en målstrømningsrate for transporterte hydrokarboner er oppnådd, å minke strømningsraten av injisert gass med en på forhånd bestemt verdi, c) dersom denne ustabilitetsfaktoren er mellom Sl og S2 og dersom den injiserte gasstrømningsraten er lik null, å injisere en på forhånd bestemt strøm av gass for å fylle gassinjeksjonsrøret (16) ned til dets nedstrøms ende (17), d) dersom denne ustabilitetsfaktoren er over S2, å øke gasstrømningsraten med en på forhånd bestemt verdi for å sikre at det er en kontinuerlig strøm av gass i den nedre seksjonen (7) av røret (6) og for således å øke trykkdifferansen tilgjengelig over utløpsstrupeventilen (9), å repetere de ovennevnte operasjoner dersom minst én av de foregående aksjonene er utført innenfor et på forhånd bestemt tidsrom.

2. Reguleringsfremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat oppstartsfasen et-terfølges av en produksjonsfase som består i å sikre pro-duks jonsstabilitet ved å utføre de følgende overvåkningsoperasjonene: • å bestemme minst én faktor som karakteriserer begyn-nelsen av et avbrudd i sirkulasjonen av de gassaktige hydrokarbonene i den nedre seksjonen (7) av røret (6), • å sammenligne denne faktoren med en på forhånd bestemt grenseverdi, og: - dersom denne overstiger grenseverdien, å øke gass-strømningsraten til en på forhånd bestemt verdi og å redusere aperturet i utløpsstrupeventilen (9) til en på forhånd bestemt verdi, - ellers å sammenligne strømningsraten av de produserte hydrokarbonene med målstrømningsraten, og: a) dersom den er lavere enn målstrømningsraten, å øke strømningsraten av injisert gass, b) dersom den er høyere enn målstrømningsraten, å minke strømningsraten av injisert gass, dersom en aksjon er foretatt under de foregående overvåkningsoperasjonene, består produksjonsfasen deretter i periodisk å utforme de følgende stabilitetskontrolloperasjonene : • å bestemme en trykkustabilitetsfaktor i den nedre seksjonen (7) av røret (6), og • å sammenligne denne ustabilitetsfaktoren med to på forhånd bestemte grenseverdier Sl og S2, der S2 er høy-ere enn Sl, og: a) dersom denne ustabilitetsfaktoren er lavere enn Sl og dersom en målstrømningsrate på transporterte hydrokarboner ikke ennå er oppnådd, å åpne utløpsstrupeven-tilen (9) mer med en på forhånd bestemt verdi, b) dersom denne ustabilitetsfaktoren er lavere enn Sl og dersom en målstrømningsrate på transporterte hydrokarboner er oppnådd, å minke strømningsraten av injisert gass med en på forhånd bestemt mengde, c) dersom denne ustabilitetsfaktoren er over S2, å øke injeksjonsgasstrømningsraten med en på forhånd bestemt mengde for å sikre at det er en kontinuerlig strøm av gass i den nedre seksjonen (7) av røret (6) og for således å øke trykkdifferansen tilgjengelig over utløps-strupeventilen (9) , • å repetere de ovenfor nevnte operasjonene dersom minst én av de foregående aksjonene er utført innenfor et på forhånd bestemt tidsrom, • å fortsette de foregående overvåkningsoperasjonene.

3. Reguleringsfremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat ustabilitetsfaktoren beregnes fra forskjellen mellom trykket i den nedre seksjo nen (7) av røret (6) og trykket oppstrøms utløpsstrupeven-tilen (9) .

4. Reguleringsfremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat ustabilitetsfaktoren beregnes fra trykket i den nedre seksjonen (7) av røret (6) .

5. Reguleringsfremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat anordningen for produksjon av hydrokarboner omfatter et utløp (5) til hvilket den nedre seksjonen (7) av hydrokarbontransportrøret (6) er forbundet, ustabilitetsfaktoren beregnes fra forskjellen mellom trykket i den nedre seksjonen (7) av røret (6) og trykket ved utløpet av hydrokarbonproduksjonsanordningen (1) •

6. Reguleringsfremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 2 til 5, karakterisert vedat faktoren som beskriver starten på et avbrudd i strøm av gassaktige hydrokarboner i den nedre seksjonen (7) av røret (6) beregnes fra trykket i den nedre seksjonen (7) av røret (6).

7. Reguleringsfremgangmsåte ifølge ethvert av kravene 2 til 5, karakterisert vedat hydrokarbonproduksjonsanordningen (1) omfatter et utløp (5) til hvilket den nedre seksjonen (7) av hydrokarbontransportrøret (6) er forbundet, faktoren som beskriver starten på et avbrudd i strøm av gassaktige hydrokarboner i den nedre seksjonen (7) av røret (6) beregnes fra forskjellen mellom trykket i den nedre seksjonen (7) av røret (6) og trykket ved utløpet fra hydrokarbonproduksjonanordningen (1).

8. Reguleringsfremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1 til 7, karakterisert vedat trykket i den nedre seksjonen (7) av hydrokarbontransportrøret (6) måles ved anvendelse av en sensor.

9. Reguleringsfremgangsmåte ifølge ethvert av kravene 1 til 7, karakterisert vedat den består i: - å gjennomføre et innledende trinn før trinnene for initiering av transporten av hydrokarboner hvilket innledende trinn består i å åpne ventilen (15) som regulerer strøm-ningsmengden av injisert gass for således å oppnå en injisert gasstrømningsrate Ql i en på forhånd bestemt tidsperiode, - å permanent holde den injiserte gasstrømningsmengden på en verdi som minst er lik Ql, - å beregne trykket i den nedre seksjonen (7) av hydrokar-bontransportrøret (6) fra trykket nedstrøms reguleringsventilen (15) og fra den injiserte gasstrømningsraten.