NO328565B1 - Undersjoisk pumpearrangement i forankrings-pael-sump - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører generelt produksjon av olje og nærmere bestemt injiseringen av vann inn i en oljeholdig formasjon og økningen av trykk av produserte fluider for transport.

Ved produksjon av olje, er det vanlig praksis å benytte vanninjisering for å opprettholde trykket inne i den oljeholdige formasjonen for å assistere i og bedre oljeutvinningen.

Konvensjonelle vanninjeksjonssystemer er dekkmonterte og omfatter typisk fin-filtrering, avlufting, kjemisk behandling og pumper. Injeksjonsvannet transporteres til injeksjonsbrønnen (eller brønnene) ved hjelp av rørledning.

I noen anvendelser er det akseptabelt å benytte minimalt behandlet sjøvann for å frembringe denne opprettholdelsen av trykk og det er potensielt vesentlige kostnads- og operasjonsmessige fortrinn i å posisjonere injeksjonspumpen i nærheten av vann-inj eksj onssbrønnen.

Elektriske nedsenkbare pumper er benyttet i mange trykkøkningsanvendelser og har vist gode resultater. Disse pumpene er laget for å være installert i brønnboringen. Ulempen med dette er at de øker kostnadene og de tilhørende risiki ved å utføre intervensjons-oppgaver i brønnen.

Av denne årsak finner man det fordelaktig å installere pumpen på et særskilt sted (så som en pæl) ved å bruke den eksisterende velprøvde pumpekonfigurasjonen.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører det ovennevnte behov. Det er frembragt en pumpe som befinner seg i en forankrings- eller fundamenteringspæl som er drevet ned i havbunnen for å bære en struktur på havbunnen. Pælens topp er utstyrt med en rørdel som omfatter et innløp, en henger (eller hengere) for pumpen (eller pumpene) og et utløp. Minimalt behandlet sjøvann leveres inn i pælen gjennom innløpet. Pumpen leverer vannet under trykk gjennom sekundærrøret og til vanninjeksjonsbrønnen.

For en ytterlige forståelse av egenskapene og formålene ved den foreliggende oppfinnelse, vises det nå til den følgende beskrivelse, som må leses sammen med de medfølgende tegningene der like deler er gitt like henvisningstall og der:

Fig. 1 er et sideriss i snitt av oppfinnelsen i en enkeltpumpekonfigurasjon.

Fig. 2 er et forstørret riss av det området angitt med henvisningstallet 2 i fig. 1.

Fig. 3 er et sideriss i snitt av oppfinnelsen i seriepumpekonifgurasjonen.

Fig. 4 er et forstørret riss av det området som er indikert ved hjelp av henvisningstallet

4 i fig. 3.

Med henvisning til tegningene, kan det ses i fig. 1 og 2 at oppfinnelsen generelt sett er indikert ved hjelp av henvisningstallet 10. Det undervanns pæle-sump pumpearrange-mentet 10 omfatter generelt en pumpe 12 frembragt i en fundamenteirngs-pæl 14, rør 16 som huser pumpen inne i pælen 14, et innløp 18 og et utløp 20.

Fundamenteringspælen 14 er illustrert festet til gjenstanden 22, som er den beskyttende struktur og bæreramme for sjøvannsfiltrerings- og behandlingssystemet.

Pumpen 12 er innført i fundamenteirngspælen 14 og understøttet på plass ved hjelp av henger/krage 24 og rør 26. Elektrisk kraft til pumpen frembringes ved hjelp av elektrisk forbindelse 27 og en elektrisk ledning huset i røret 26. Røret 16 strekker seg langs hele pumpens 12 lengde inn i den nedre enden av fundamenteirngspælen 14. Hensikts-messige elektriske kraft- og signalkabler løper fra overflatereguleringsstasjonen til pumpen.

Ved drift trekkes pumpet fluid fra en filtrerings- og behandlingsanordning (ikke vist) gjennom innløpet 18 inn i fundamenteirngspælen 14. Pumpen 12 aktiveres for å avlevere det pumpede fluid gjennom utløpet 20 og videre til injeksjonsbrønnen.

Figurene 3 og 4 illustrerer en alternativ utførelsesform av oppfinnelsen som generelt er indikert ved hjelp av henvisningstallet 30. I det alternative arrangementet 30, er to pumper, 32 og 33 installert i serie på hengerne 44 i en fundamenteringspæl 34. Røret 36 huser pumpene 32 og 33 inne i pælen 34. Et innløp 38 og et utløp 40 er frembragt som beskrevet over. Elektrisk kraft til pumpene frembragt gjennom elektrisk forbindelse 47 og en elektrisk ledning huset i rørene 46.

Ved å installere to elektriske nedsenkbare pumper i serie, kan systemets utgående trykk-kapasitet økes. Evnen til å øke trykket er det spesielle trekket ved denne konfigura-sjonen.

Den eksisterende trykkøkning som er tilgjengelig fra en "standard" nedsenkbar pumpe er om lag 240 bar (begrenset av motorstørrelse, drivakselkapasitet, antall pumpetrinn og pumpehusets bristestyrke). For å oppnå større trykk enn dette, kan pælen benyttes som et mellomliggende trykk-kammer for å muliggjøre at to like elektriske nedsenkbare pumper koples sammen i serie. Begge pumpene er installert i pælen - der den første pumpen (tilkoplet innløpet) tømmer inn i pælen og den andre pumpen (tilkoplet utløpet) pumper fra pælen, for derved å oppnå den doble trykkøkningen. Den andre pumpen overstiger ikke pumpehusets bristetrykk, da den opererer innenfor et trykksatt miljø - der trykket tilføres av den første pumpen - og differensialtrykket forblir derfor innenfor normale begrensninger.

Fordelene med dette arrangementet er at to like pumper av eksisterende utformning kan kombineres for å generere mye høyere trykk enn hva som ellers ville være mulig.

Pælen 14 kan være av korrosjonsbestandig materiale eller det innvendige av pælen 14, kan være kledd for å beskytte denne mot korrosjon.

Oppfinnelsen frembringer det fortrinn at pumpen ikke må være installert i brønn-boringen. Dette reduserer kostnaden og risiki assosiert med å utføre intervensjons-oppgaver på brønnen. Bruken av en elektrisk nedsenkbar pumpe gir potensielle kostnadsfortrinn fremfor en pumpe som befinner seg på havbunnen. Den elektriske nedsenkbare pumpen er vanligvis mindre kostbar enn den ekvivalente pumpen montert på havbunnen, har oppnådd bedre resultater, og benytter rom som ellers ikke benyttes i fundamenteirngspælen og som et resultat av dette reduseres potensielt grunnflaten, og dermed størrelsen og vekten av havbunnsutstyret.

Oppfinnelsen er også egnet for enhver anvendelse for å øke trykket i en væske eller flerfasefluider med lavt gassinnhold.

Utgangs-strømningshastigheten kan økes ved å installere parallelle systemer inne i en pæl av hensiktsmessig størrelse. For lavtrykksanvendelse, vil enkle pumper monteres i parallell og for høytrykksanvendelser, vil pumpepar i serie monteres i parallell.

Claims (1)

1.

Undervanns pæl-sump pumpearrangement (30) i en undervannsstruktur for pumping av fluid inn i en oljeholdig formasjon for å øke trykket til produserte fluider, der en fundamenteringspæl (34) er drevet ned i havbunnen, hvilket pumpearrangement (30) er karakterisert ved å innbefatte: minst to pumper (32, 33) opptatt i en blind fundamenteringspæl (34) i undervannsstrukturen, der pælen (34) danner en del av strømningsbanen og tilveiebringer inneslutning av trykket, et to-trinns pumpearrangement der en pumpe (32) frembringer et trykksatt miljø for den andre pumpen (33), et innløp (38) for å rette ikke-produsert fluid inn i fundamenteringspælen (34), og et utløp (40) for å rette det pumpede fluid ut av fundamenteirngspælen (34) og inn i den oljeholdige formasjonen.