NO330768B1 - Anordning for utskilling og oppsamling av vaeske i gass fra et reservoar - Google Patents

Description

Anordning for utskilling og oppsamling av væske i gass fra et reservoar

Den foreliggende oppfinnelse utnytter energien i trykkgass for drenering og sandspyling, med oppvirvling av sand og andre partikler, av en undersjøisk væskeutskiller med en tilhørende væskeoppsamler, og vedrører en anordning som angitt i ingressen til krav 1.

For å beskytte prosesseringsutstyr og da særlig gassprosesseringsutstyr mot uakseptabel innstrømming av væske som også kan inneholde sand og andre partikler, heretter innbe-fattet i samlebegrepet sand, settes gjerne en væskeutskiller oppstrøms utstyret. Derved samles væske og sand opp, slik at gass og væske, med sand, deretter kan behandles hver for seg.

En slik beskyttelse av undersjøiske kompressorer mot for stor innstrømning av væske og sand er tidligere kjent, og skjer gjerne ved å sette en væskeutskiller oppstrøms kompressoren, slik at væske og sand kan skilles ut fra brønnstrømmen, samles opp og pumpes inn i gasstransportrøret på et sted nedstrøms kompressoren, eventuelt at væsken føres i eget rør.

Væskeutskillere kan i denne sammenhengen bety bl.a. separatorer, skrubbere, sykloner og væskepluggsamlere som alle i tillegg til selve utskilleren har et volum for oppsamlet væske. Dette oppsamlingsvolumet vil være bestemt av flere faktorer som: • Gjennomsnittlig væskeinnhold i brønnstrømsgassen. Dette kan variere svært mye avhengig av om brønnstrømsgassen kommer fra et tørrgassfelt eller gass-kondensatfelt. En feltavhengig variasjon fra 0,01 vekt-% eller lavere til 5 vekt-% eller mer kan antydes, uten at dette får annen betydning for oppfinnelsen enn den praktiske dimensjoneringen og driften. Ved flerfasepumping fra oljefelt kan væskeandelen typisk utgjøre 2 volum-% til 30 volum-%. • Væskepluggvolum, dvs. volumet av en væskeansamling som av forskjellige grunner har oppstått i rørsystemet oppstrøms kompressoren, og som strømmer inn i væskeutskilleren i løpet av noen sekunder.

Av tidligere kjent teknikk skal spesielt nevnes WO 2008/004882 Al og WO 99/35335370 Al, hvor førstnevnte omhandler behandling av en flerfasestrøm og hvor sistnevnte omhandler separasjon av olje og gass i en gravitasjonsseparator, samt spyling av gravitasjonsseparatoren.

For å belyse ulemper ved de tidligere kjente løsningene omtales i det etterfølgende en vanlig måte for drenering av væske fra en undersjøisk væskeutskiller med et tilhørende volum for væskeoppsamling. Det vises følgelig til Figur 1 som illustrerer hovedutstyret i slike tradisjonelle undersjøiske kompresjons- og pumpestasjoner. På Tabell 1 angis komponentene som bokstavene her henviser til.

Under normal drift står alle de viste avstegningsventilene, p, p", p"\ åpne og anti-strømstøtsventilen, j, er lukket. På et gitt tidspunkt går kompressoren b med et bestemt turtall for å gi ønsket gassproduksjon. Kompressoren drives av den elektriske motoren, b', som får elektrisk kraft gjennom kabelen, 1, som er koblet til kompressormotoren med en elektrisk konnektor, q. Tilsvarende får pumpen elektrisk kraft gjennom kabelen, m, og konnektoren, q\

Gassen som strømmer fra reservoarbrønnen, dvs. våtgass, til væskeutskilleren med dens oppsamlingsvolum, a, inneholder et visst gjennomsnittlig væskeinnhold som under gitte omstendigheter kan forstyrres av en kortvarig væskeplugg med høyt væskeinnhold og kort varighet. Det er viktig å være oppmerksom på at det under drift sjelden kommer flere slike væskeplugger i rask rekkefølge, fordi gassen over en bestemt periode har et gitt gjennomsnittlig væskeinnhold.

På Figur 1 er det antydet et bestemt tillatt væskenivå, fra d til f, i væskeoppsamleren. Når pumpen er en sentrifugalpumpe som kan danne bobler, bestemmes det nedre nivået, d, av at pumpen krever en minste overhøyde for det nedre væskenivået, d, i forhold til innsuget i pumpen, c. Behovet for overhøyde ("Net Positive Suction Head Required" - NPSHR) varierer avhengig av sentrifugalpumpens konstruksjon og driftsforhold, spesielt turtall, men kan for eksempel ligge på 3 til 4 m. Det nedre væskenivået, d, må også være så høyt at sentrifugalpumpen beskyttes mot medriving av fri gass i dens væske-strøm. Sentrifugalpumper er følsomme for fri gass, fordi pumpeevnen, dvs. evnen til å skape trykkøkning og kapasitet, avtar sammen med virkningsgraden, og behovet for drivkraft øker. En vanlig regel er at fri gass i sentrifugalpumper skal holdes lavere enn 3 volum-%. Når behovet for NPSHR er tilfredsstilt, oppfylles likeså dette normalt automatisk.

Videre er det høyeste tillatte normale væskenivået, e, ved stabil strømning bestemt av sikkerheten mot at for høye væskemengder skal rives med av gassen og føres inn i kompressoren når største væskeplugg, dvs. den dimensjonerende, kommer på toppen av det øvre tillatte normale nivået, e, ved stabil strømning. Det høyeste væskenivået, f, fremkommer ved at "største væskeplugg" - bestemt ved beregninger, målinger eller erfaringsmessig - skal få plass på toppen av det øvre normale væskenivået, e, uten at det absolutt øvre tillatte høyeste væskenivået, f, overskrides. Det skal nevnes at det absolutt høyeste væskenivået, f, med hensyn til en plassering av finrenseutstyret, g, når det brukes sykloner eller annet finrenseutstyr som krever nedløpsrør, h, for drenering, er bestemt av trykkfallet over finrenseutstyret som er satt inn i øvre del av væskeutskilleren, a. Lengden av nedløpsrøret, h, fra underkant, g', av finrenseutstyret, ned til høyeste tillatte væskenivå, f, må gi tilstrekkelig statisk høyde for å drenere finrenseutstyret som ofte er sykloner som har trykkfall i området 0,1 til 0,5 bar. Videre må utløpet, i, fra ned-løpsrøret, h, alltid stå neddykket i væske for å forhindre at gass suges opp gjennom ned-løpsrøret, h. Det medfører at utløpet, i, må plasseres nedenfor nedre tillatte væskenivå, d.

Dersom enklere utstyr, f.eks. trådmatter, gir tilfredsstillende finrensing og således dråpefjerning, kan høyden mellom finrenseutstyret, g, og det høyeste væskenivået, f, reduseres, fordi nedløpsrør da er unødvendig. Mekanismen for å sikre at væskedråper som fanges opp i trådmatter og lignende, er at dråpene smelter sammen til å oppnå en størrelse som gjør at de faller ned gjennom gassen som stiger opp mot trådmattene, dvs. at fallhastigheten for dråpene er større enn gasshastigheten oppover.

Hva som er "for høy" væske- og sandbelastning for kompressoren, avhenger av hvor robust dens konstruksjon er i forhold til dette, samt valg av materialer og eventuelt beskyttelsesbelegg mot erosjon på kompressorimpellerne. Sjelden og kortvarig høy væskebelasting, f.eks. 2 volum-%, kan sentrifugalkompressorer tåle, forutsatt at dråpe-diameteren ikke er for stor, dvs. typisk mindre enn 50 um. Kompressorleverandører opplyser også at kompressorer kan kjøres kontinuerlig med væske, forutsatt at væskeinnholdet er mindre enn 2 vekt-%. Andre leverandører av sentrifugalkompressorer opplyser at kompressorer kan kjøres med kontinuerlig opptil 2 volum-% væske i innløpet, dråper mindre enn 50 um, med akseptabel erosjon og levetid.

Under drift er pumpen for den tradisjonelle løsningen slik styrt at nivået i væskeutskilleren holdes mellom det øvre væskenivået, e, og det nedre nivået, d. Det styres da vanligvis mot et "ideelt nivå" et sted mellom d og e Dette er et nivå som er fastsatt for både å beskytte pumpen mot bobledannelse og medriving av fri gass, og som samtidig ligger betryggende lavt for å hindre væskemedriving til kompressoren.

Væsken som er skilt ut i væskeutskilleren, a, samles opp i dens oppsamlingsvolum. I kjente løsninger er pumpen, c, angitt som en sentrifugalpumpe. Disse pumpene er vel-egnet for pumping når væskeproduksjonen i kubikkmeter per time, m<3>/h, ikke er for liten, slik at pumpene da kan konstrueres for den trykkstigning som måtte kreves. Typisk kan behovet for trykkstigning variere fra 5 bar til 100 bar og endog mer.

Som eksempel til belysning av problemstillingen med kjente løsninger kan det velges et typisk tilfelle med et mindre gassfelt som kun trenger én kompressor, og hvor væskeproduksjon er på 10 nrVdøgn, altså 0,4 m<3>/h. Dette tilsvarer for det aktuelle eksemplet et væskeinnhold i gassen på ca. 0,01 volum-%, og et behov for trykkøkning på 30 bar fra sugetrykk som er 10 bar. Det fins ikke sentrifugalpumper som med kontinuerlig drift kan tilfredsstille et slikt lite behov for volumstrømning og med nødvendig trykkøkning. En løsning for kontinuerlig drift av pumpen kan innebære resirkulering av nesten hele væskemengden, slik at det oppnås tilfredsstillende minste væskestrømning inn til pumpen., f.eks. 70 m3/h.

Ved sammenligning av hva sentrifugalkompressorer kan tåle av væskebelastning i forhold til væskeinnholdet i felt med gass eller en blanding av gass og kondensat, slik som er nevnt over, kan sentrifugalkompressorer teoretisk kjøres uten væskeutskilling fra gassen. Dette er imidlertid en teoretisk betraktning som forutsetter at væsken strømmer jevnt og finfordelt i gassen. Denne tilstanden kan betraktes som riktig over størstedelen av driftstiden for en undersjøisk kompressor, men av og til forstyrres tilstanden av større væskekonsentrasjoner, i verste fall i form av væskeplugger som fyller hele rørtverrsnit-tet. Mekanismene som fører til at slike væskeplugger oppstår, er typisk forandringer, dvs. transienter, som fører til væskeopphopning, f.eks. ved oppstart eller nedstegning av én av flere brønner på en brannramme. Det verste tilfellet er sannsynligvis oppstart av brønnene på en brønnramme hvor alle brønnene har stått nedstengt. Da kan mye væske ha samle seg opp og strømme inn mot kompressoren. For å unngå at væskeutskilleren, a, må dimensjoneres for å ta hele den transiente væskepluggen ved oppstart, kan det lages spesielle oppstartsprosedyrer. For eksempel kan væskepluggen enten kjøres forbi kompressoren i et eget omløpsrør, eller kjøres porsjonsvis gjennom væskeutskilleren, a.

Uansett om kompressoren er tolerante for væske, er det en god forsikring mot unødven-dig slitasje eller havari å lede væske, som også har et visst sandinnhold, utenom kompressoren, særlig når det, slik den foreliggende oppfinnelse muliggjør ikke kreves en egen pumpe med kraftforsyning.

For kompressoren er det altså dens robusthet mot væske og sand som bestemmer kon-struksjonen av gassbehandlingsdelen i væskeutskilleren, og tilsvarende er det pumpens robusthet med hensyn til bobledannelse og medrevet gass som bestemmer oppbygning-en av væskebehandlingsdelen. Når det gjelder fastsettelse av nivåreguleringens nøyak-tighet og kompleksitet, er det likeså de samme robusthetene av spesielt stor viktighet.

På Figur 2 illustreres det hvorledes bruk av en sentrifugalpumpe driver opp den samlede byggehøyden for pumpe og væskeutskiller med dens oppsamlingsvolum for å møte NPSHR. Det fremgår av eksemplet at en høydeforskjell mellom det laveste væskenivået og innsugningen til pumpen er 4 m.

For å bestemme den samlede byggehøyden til arrangementet av kompressor, væskeutskiller/oppsamler og pumpe må det tas hensyn til at kompressoren og/eller kompres sormotoren kan ha et behov for drenering. I kjente løsninger brukes tyngdekraft for drenering. For å sikre drenering med tyngdekraft må nedre del av kompressoren plasseres anslagsvis 0,5 m over et nedre nivå i væskeoppsamleren.

Konsekvensen ved bruk av sentrifugalpumpe og drenering med tyngdekraft er stor byg-gehøyde for det samlede arrangementet som nevnt i avsnittet over. På figur 2 er dette som et eksempel antydet med 10,5 m. Typisk diameter av noen komponenter er også angitt.

I eksemplet er det vist en vertikalt orientert kompressor og kompressormotor. Hvis de to komponentene er horisontale, reduseres byggehøyden, men til gjengjeld økes bredden,

På Figur 2 er kun tatt med komponenter som er nødvendig for illustrasjon av behovet for høyde. Symbolene her er de samme som på Figur 1, men i tillegg kommer:

Hovedformålet med den foreliggende oppfinnelse er derfor å anvise en forbedret løs-ning for utskilling og oppsamling av væske, typisk vann, kondensat, olje med tilsatte kjemikalier, blandingen er sterkt reservoaravhengig, i gass som kommer fra et reservoar. Med forbedring menes først og fremst at behovet for pumpe elimineres og dermed pumpens behov for overhøyde ved at drenering av væskeoppsamleren skjer med bruk av trykkgass. Videre innbærer uttrykket forbedring at drenering for kompressor med motor at dette gjøres med trykkgass, og dermed forsvinner behovet for overhøyde i forhold til væskenivået i væskeoppsamlingsenheten, dvs. at kompressoren og dens tilknyt-tede kompressormotor, dersom en slik inngår i prosesseringsutstyret kan plasseres fritt med hensyn på høyde i forhold til væskeoppsamleren. Slik som senere vist, gir dette en betydelig høydereduksjon for det samlede arrangementet.

Dette hovedformålet oppnås med en anordning for uskilling og oppsamling av væske i gass fra et reservoar og som er tilknyttet et prosesseringsutstyr for gassen, idet gassen er tilført prosesseringsutstyret fra anordningen via et innløpsrør til prosesseringsutstyret og den oppsamlede væsken periodisk fjernet fra anordningen i et væskeutløpsrør, kjennetegnet ved at anordningen er tilformet av en væskeutskiller og en væskeoppsamler som er to adskilte rom, og som tilknyttet hverandre via en ventil, og at for drenering av den oppsamlede væsken er væskeoppsamleren tilknyttet utløpsrøret fra prosesseringsutstyret via en mellomliggende ventil, idet drenering skjer ved hjelp av trykkgass som via den mellomliggende ventilen er tilført fra prosesseringsutstyret, eller alternativt fra land eller en plattform, fra et gassrør eller et brønnstrømsgassrør på havbunnen eller lignende.

Fordelaktige utførelser i samsvar med den foreliggende oppfinnelse fremgår av de uselvstendige patentkravene

Motsatt den tidligere kjente teknologien, med drenering ved hjelp av elektrisk drevne pumper eller tyngdekraft og sandspyling ved bruk av væske levert fra pumper, er forut-setningen for et vellykket resultat ved hjelp av trykkgass imidlertid at den tilførte trykkgassen har et tilstrekkelig høyt trykk, nærmere bestemt høyere enn væskeoppsamlerens innløpstrykk under normal drift, dvs. når drenering av væskeoppsamleren ikke pågår.

Trykkgass kan som noen eksempler altså tilføres fra en plattform eller land, fra et gass-transportrør eller et transportrør for brønnstrømsgass på havbunnen, eller fra nedstrøms minst en undersjøisk kompressor, eller fra kompressorens mellomtrinn, eller fra moto-rens kjølegass.

I tilfellet at energien hentes fra trykkgassen på utløpssiden fra den minst ene kompressoren, kan trykkgassen tas ut både når kompressoren er i drift, eller i form av innestengt trykkgass nedstrøms når kompressoren ikke er i drift.

Når hensikten er beskyttelse av kompressoren, spiller det samsvar med den foreliggende oppfinnelse ingen rolle hvilke valg som gjøres med hensyn til drivenhet eller motor, enten med lav eller høy hastighet, lagre enten oljesmurte eller magnetlagre, eller om kompressormotoren og kompressoren har gir eller ikke. Dette skyldes at kun trykkgass benyttes, f.eks. nedstrøms kompressoren for å drenere væske fra væskeoppsamleren oppstrøms kompressoren. Dessuten kan trykkgassen benyttes for å spyle sand fra væskeutskilleren og/eller væskeoppsamleren, likeså til eventuelle andre oppgaver hvor bruk av trykkgass er fordelaktig. Væskeutskilleren med den tilhørende væskeoppsamleren er satt inn oppstrøms kompressoren for å motvirke erosjon og eventuell korrosjon på grunn av høyere innhold av væske og sand i gassen ved innløpet til kompressoren enn den er konstruert for.

I tilfeller hvor flere undersjøiske kompressorer arbeider i parallell med en felles mani-fold, kan trykkgass eventuelt hentes fra eller nedstrøms manifolden.

Selv om det ikke skal forstås som noen begrensning, skjer omtalen av oppfinnelsen i fortsettelsen i forbindelse med drenering og/eller sandspyling av en undersjøisk væskeoppsamler som samler opp væske fra en tilknyttet væskeutskiller. Selv om plasseringen som oftest skjer ved en undersjøisk lokalisering, må dette ikke betraktes som noen begrensning for i hvilke omgivelser den foreliggende anordning skal plasseres. Det er klart at drenering like gjerne kan gjelde væske som for eksempel har samlet seg opp i kompressoren og/eller dens kompressormotor. Videre angår sandspyling så vel væskeutskiller som væskeoppsamler for å forhindre oppbygging av sand i disse, men kan også benyttes til spyling av andre komponenter hvor sandoppbygging kan tenkes å forekomme.

I praksis er oppfinnelsen slik utformet at gass fra en trykkilde, eksempelvis minst en undersjøisk kompressor, fungerer som et stempel som presser ovenfra og ned, lignende et stempel i en stempelpumpe, mens en beholder som utgjør væskeoppsamleren, fungerer som en stempelsylinder. Beholderens utforming og orientering har i prinsipp ingen betydning, men er i praksis mest velegnede sylindrisk vertikal, kuleformet eller sylindrisk horisontal.

Med hensyn til spyling for derved å fjerne oppsamlet sand foranlediger bruk av trykkgass en kraftig oppvirvling på grunn av dens trykk og ekspansjon. Plassering av de ikke viste dysene og deres utforming kan optimaliseres for oppgaven. Poenget er følgelig at det finnes tilgjengelig rikelig med spylegass under høyt trykk for utnyttelse.

Ekspansjon av gass gir avkjøling. Det må derfor fastslås om temperaturen kan bli så lav at det er fare for hydratdannelse. I så fall må det på kjent måte injiseres et hydrathemmende middel, f.eks. MEG, DEG, TEG, metanol eller tilsvarende. I de fleste tilfellene er ekstra tilsetning av hydrathemmende middel neppe nødvendig, fordi det allerede i ut-gangspunktet er tilsatt brønnstrømmen.

På grunn av effektiv sandoppvirvling i væskeoppsamleren ved trykkgasspyling kan det benyttes en horisontal separator uten fare for stor sandopphopning over tid. For å underlette fjerning av sand kan flere væskeutløp plasseres langs separatoren. Noe som er motsatt kjent teknologi med benyttelse av en vertikal væskeutskiller og oppsamler og da å spyle ut sand med trykksatt væske fra pumpe, fordi vertikale beholdere med ett uttak er fordelaktig når det er begrenset hvor mye væske som kan brukes til spyling. Trykkforskjellen mellom trykkgassen og trykket oppstrøms den undersjøiske væskeutskilleren kan likeså brukes for drift av en gassturbin som driver for eksempel en pumpe, en ejektor, en eduktor og/eller en kompressor, i fall slikt hjelpeutstyr skulle anses fordelaktig for drenering, utspyling av sand eller andre formål. Videre kan gasstrykket tenkes brukt til pneumatiske sylindere som aktuatorer for ventiler og også til pneuma-tisk nivåmåling eller nivåføling. For fullstendighetens skyld kan lavtrykkspunktet også være trykket i væskeutskilleren eller nedstrøms denne, men i siste tilfelle før trykkøk-ningsutstyr.

Det som gjør den foreliggende oppfinnelsen forskjellig fra det tidligere kjente, er for-enklingen ved at pumper overflødiggjøres og behovet for kontinuerlig nivåregulering i væskeoppsamleren elimineres. Utelatelse av pumper fører automatisk til fordelen av at utstyr for elektrisk kraftforsyning til pumpemotoren bortfaller. Videre innebærer elimi-nering av kontinuerlig nivåregulering i oppsamleren en forenkling av kontrollsystemet. Ved å utelate pumper, spesielt sentrifugalpumper, fjernes også behovet for en bestemt minimal overhøyde av væskenivået i forhold til innløpet til pumpen, dvs. NPSHR. Som tidligere nevnt kan dette være for eksempel 4 m. I tillegg til spart høyde medfører det også reduksjon i vekt og størrelse. Fjerning av utstyr, og spesielt roterende utstyr, vil også resultere i økt pålitelighet.

Det som tillater fjerning av pumper i samsvar med den foreliggende oppfinnelse er utnyttelse av energien i tilført trykkgass, f.eks. trykkforskjellen mellom nedstrøms og oppstrøms kompressoren for å drenere væskeoppsamleren.

Oppfinnelsen forutsetter tilførsel av gass med et trykk som er tilstrekkelig høyt med hensyn til innløpstrykket i væskeutskilleren, dvs. gasstrykket til brønnstrømmen som ledes inn fra reservoaret, slik at det er nok energi til å bevirke drenering og/eller spyling. Videre er det forutsatt at komponentene for utskilling og oppsamling av væsken er sepa-rate og adskilte rom med hvert sitt volum og med en eller flere ventiler mellom disse rommene. Mest praktisk er det at disse rommene foreligger i form av to adskilte beholdere, for eksempel sylinder- eller kuleformet, men de to rommene kan også tenkes integrert i en felles trykkbeholder med en form for skilleplate mellom og med innsatt ventil. I Figur 3 til 8 er de to rommene vist som to adskilte beholdere, mens Figur 9 A-B viser en skisse med de to rommene i en felles beholder med halvkuleformet skilleplate og ventil. Andre mulige utforming av skilleplaten er for eksempel: "buet ende", plan, og konisk. Forskjellen mellom variantene fra Figur 9A-B er at ventilen med aktuator er plassert utenfor selve beholderen, noe som bedrer driftsmiljø og forenkler mulighetene for reparasjon, f.eks. ved utskifting av aktuatoren. Det er da mulighet til å utføre ventilen separat trekkbar ved inkludering av konnektorer og manuell betjente ventiler mot henholdsvis væskeutskiller og væskeoppsamler. Det er likeså mulig med plassering av ventilen plassert inne i beholderen og aktuatoren utenfor.

Legg merke til at skilleplaten mellom de to rommene må dimensjoneres som en del av trykkbeholder, fordi den skal tåle trykkforskjellen mellom de rommene under drenering, eksempelvis fra 5 til 150 bar for respektive tilfeller.

To adskilte rom med ventil i mellom for henholdsvis væskeutskilling og væskeoppsamling er forskjellig fra kjente løsninger hvor volumet for utskilling og oppsamling av væske utgjøres av en et felles rom i en beholder, det vises til Figur 1 og 2.

Utnyttelse av energien i trykkforskjellen nedstrøms og oppstrøms en undersjøisk kompressor er en realistisk mulighet fordi overslagsberegninger viser at effektbehovet for pumping for felt med gass og blanding av gass og kondensat er svært lite i forhold til effektbehovet for kompresjon. Tabell 3 under anskueliggjør dette med tall for typiske eksempler. Effektbehovet for kompresjon er anslagsvis for eksemplet med gass og gass-kondensat henholdsvis 4 000 kW og 10 000 kW, og overslag viser et kraftbehov for pumping på henholdsvis 1 kW og 300 kW.

Oppdimensjonering av kompressoren og dens motor for å dekke det meget beskjedne

dreneringsarbeidet representerer ikke noen merkbar økning i så vel fysiske dimensjoner som i vekt eller kostnad for disse komponentene. Dette utgjør heller ikke noen merkbar forstyrrelse for drift av kompressoren. Valg av riktige kompressoregenskaper gjøres slik at kompressoren ikke går i strømstøt når den benyttes til drenering eller spyling.

I undersjøiske kompressorstasjoner med stor væskeproduksjon kan det tenkes at én eller flere kompressor er spesielt utpekt for drenering og spyling.

Noen undersjøiske kompressorer benytter gass fra kompressorens utløp eller mellomtrinn til kjøling av den elektriske motoren og eventuelle andre komponenter som krever kjøling, så som eventuelle magnetlagre. Gassen som benyttes til kjøling, er typisk 1 til 5% av den totale gassraten som komprimeres, og etter at den samme gassen er benyttet til kjøling av motoren eller andre komponenter, ledes den tilbake oppstrøms kompressoren, for derved å kunne gjenkomprimeres. Det benyttes kompresjonseffekt til å gjen-komprimere denne kjølegassen. Følgelig er det gunstig å benytte kjølegassen på optimal måte for gjenkomprimeringen. Det er derfor meget gunstig med benyttelse også til trykkgass for væskeoppsamleren som omtalt for den foreliggende oppfinnelse.

Det kan antydes at for flerfasepumping av en blanding med gass, olje og vann, og hvor væskemengden typisk ligger på 5-20 volum-%, er andelen av den totalt tilførte effekten til flerfasepumpen som benyttes til væskepumping, ofte betydelig mindre enn mengden brukt til gasskompresjon, f.eks.20 %. Legg merke til at den foreliggende oppfinnelse ikke er anvendelig utelukkende for en strøm av gass eller en blanding av gass og kondensat, men likeså eksempelvis for flerfasepumping. Det praktiske spørsmålet er da om flerfasepumping i samsvar med oppfinnelsen er mer fordelaktig enn en konvensjonell flerfasepumping.

I forhold til den konvensjonelle dreneringen av en undersjøisk væskeutskiller med et tilhørende væskeoppsamlingsvolum og nivåstyringen når pumper brukes til drenering, gir den foreliggende oppfinnelse en betydelig forenkling og dessuten redusert bygge-høyde.

Anordningen i henhold til oppfinnelsen er kjennetegnet ved de i karakteristikken til krav 1 angitte trekk.

Fordelaktige utførelsesformer av oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige krav.

Oppfinnelsen skal nå forklares nærmere ved hjelp av foretrukne utførelser som er vist på tegningene, i hvilke: Figur 1 viser skjematisk et konvensjonelt undersjøisk system for kompresjon av gass; Figur 2 illustrerer skjematisk typisk høyde og diameter for en konvensjonell løsning med undersjøisk gasskompresjon ved hjelp av en kompressor, en separator og en sentrifugalpumpe i samsvar med eksemplet for gass foran, jf. Tabell 3; Figur 3A til 7 skildrer skjematiske utførelser i samsvar med den foreliggende oppfinnelse av en væskeoppsamler og en tilknyttet væskeutskiller for å forklare henholdsvis drenering av væskeoppsamleren, sandspyling av væskeutskilleren og væskeoppsamleren, noe som kan skje uavhengig av hverandre, samtidig sandspyling av væskeutskilleren og væskeoppsamleren, drenering av en vertikal kompressormotor og kompressor, idet forskjellen mellom Figur 6A og 6B er plasseringen av et uttakspunkt for trykkgass i forhold til en avstengningsventil og drenering av en horisontal kompressormotor og kompressor, for tydelighets skyld kun vist med rør og ventiler som har betydning for drenering av væskeoppsamleren; Figur 8 viser skjematisk den foreliggende oppfinnelse hvor alle rør og ventiler fra Figur 3 til Figur 7 er tegnet inn; Figur 9 A-B skildrer skjematisk en løsning hvor rommet for væskeutskilleren og rommet for væskeoppsamleren er integrert i en felles beholder med en skilleplate og en til-hørende ventil mellom de to rommene; og Figur 10 til 12 illustrerer skjematisk henholdsvis et vertikalt og horisontalt arrangement i samsvar med den foreliggende oppfinnelse for å anskueliggjøre plassbehovet i den respektive retning.

For en klarere forståelse av den foreliggende vises det til Figur 3, og betydningen av henvisningstallene her fremgår av opplistingen i Tabell 4 under. Legg merke til at utstyret som er tatt med i tabell 4, kun er det som er nødvendig for å belyse oppfinnelsen og dens funksjon. For praktisk drift kan det i tillegg komme en rek-ke annet tilbehør, så som f.eks. tilbakeslagsventiler, trykk- og temperatursensorer etc.

Det skal ellers påpekes at selv om illustrasjoner av oppfinnelsen skjer i forbindelse med en væskeoppsamler og en væskeutskiller som på passende måte er tilknyttet en kompressor og en kompressormotor med disse anbrakt i et felles trykkskall, så innebærer dette på ingen måte noen begrensning av den foreliggende oppfinnelse. Således forstås det uten videre at oppfinnelsen er anvendelig for hvilket som helst prosesseringsutstyr for gass, der en væskeutskiller og en tilhørende væskeoppsamler inngår. Dersom det aktuelle prosesseringsutstyret eksempelvis ikke er i stand til å levere trykkgass med tilstrekkelig høyt trykk eller av noen annen årsak ikke ønskes benyttet til slik tilførsel, så kan trykkgass i stedet komme fra land eller en plattform, eller et gassrør på havbunnen eller et brønnstrømsgassrør på havbunnen eller lignende.

I dette tilfellet er væskeutskilleren 1 utstyrt med et ikke vist finrenseutstyr for fanging av dråper, f.eks. multisykloner, i en egen beholder uavhengig av væskeoppsamleren 2. Høyden av væskeutskilleren er stort sett bestemt av praktiske forhold, så som at det skal være plass for innløp og eventuelt innløpsutstyr for impulsdemping og forutskilling av væske i innløpet og høyden av finrenseutstyret pluss en viss minimumsavstand mellom innløp av innløps- og finrenseutstyret. I praksis kan samlet høyde holdes innenfor for eksempel 2,5 til 4 m.

I tilfelle finrenseutstyret er sykloner eller tilsvarende med forholdsvis høyt trykkfall, noe som betinger et nedløpsrør 31, må dette nedløpsrøret føres fra væskeutskilleren 1 til væskeoppsamleren 2. Videre må et utløp 33 fra nedløpsrøret 31 plasseres slik at det alltid er under det nedre væskenivået i væskeoppsamleren, dvs. ha neddykket utløp. Dette nedre nivået er bestemt av en nedre nivåsensor 10.

Dessuten må væskeutskilleren 1 ha et tilstrekkelig volum for oppsamling av væske, dvs. gjennomsnittlig produksjon av væske og eventuelle væskeplugger, mens væskeoppsamleren 2 dreneres og ventilen 3 er stengt. Ved normal drift er væskeutskilleren 1 til enhver tid tilnærmet tom, fordi væske og eventuell sand strømmer ned til væskeoppsamleren 2 som følge av at ventilen 3 mellom disse er åpen og ventilen 4 i dreneringsenden av væskeoppsamleren 2 er lukket. Volumet av væskeoppsamleren 2 er dimensjonert ut

fra en praktisk avveining mellom å ha et så stort volum at den ikke må dreneres "til sta-dighet", for eksempel hvert minutt, og samtidig ikke ha et så stort volum med tilhørende

dimensjoner og vekt at det er upraktisk og lite håndterlig. I eksemplet foran med en væskeproduksjon på 10 m<3>/døgn, gir for eksempel et volum på 3,5 m<3>ca. 3 dreneringer per døgn. Tilhørende dimensjoner kan utgjøre en diameter og en høyde på henholdsvis 1,5 m og 2 meter.

Det vises nå til Figur 3A for forklaring av drenering av væskeoppsamleren 2 i det etter-følgende, i tilfellet at finrenseutstyret er av en type som ikke forutsetter et nedløpsrør.

Når så mye væske er samlet opp i væskeutskilleren 2 at et øvre nivå er nådd, gir en nivåsensor 5 et signal som utløser følgende dreneringsforløp:

ventilen 3 stenges,

ventilen 6 åpnes, slik at væskeoppsamleren 2 trykkes opp til kompressorutløps-trykk av den tilførte trykkgassen, og

ventilen 4 åpnes og væskeoppsamleren 2 dreneres via utløpsrøret 7.

Det dreneres til et nedre nivå som normalt er tom tank. En nivåsensor 10 nederst i væskeoppsamleren 2 eller i dens utløpsrør 7 utløser stans i drenering. Det kan tenke at dette utføres ved at tilføringen av trykkgass via ventilen 6 stoppes samtidig som ventilen 4 stenges og ventilen 3 åpnes. Rekkefølgen av manøvreringen av ventilene 4 og 6 er likegyldig, fordi det uansett vil være samme trykk på begge sider av ventilen 4. Med en slik enkel metode, som kan benyttet i visse tilfeller, kan to problemer oppstå: • Pga. trykkforskjellen mellom væskeoppsamleren 2 og væskeutskilleren 1, og som er forholdsvis stor, for eksempel fra 5 til 100 bar, kan det by på problemer å åpne ventilen 3. • Et trykk- og volumstøt kan oppstå i væskeutskilleren 1 når ventilen 3 åpnes, og væskeutskillingen forstyrres. I verste fall kan væske som er samlet opp i væskeutskilleren 1 i perioden mens væskeoppsamleren 2 er dreneres, blåses gjennom væskeoppsamleren 2 og inn i kompressoren 15 med mulige skadelige konse-kvenser.

Hvorvidt denne enkle prosedyren for å komme tilbake til normal drift etter fullført drenering kan brukes, må vurderes i hvert enkelt tilfelle. Det avhenger bl.a. av hvor stor

væskeproduksjon det er i forhold til dreneringstiden, med andre ord av hvor mye væske som kan ha samlet seg opp i væskeutskilleren mens drenering pågår, og det avhenger av trykkforskjellen mellom væskeoppsamleren 2 og væskeutskilleren 1 ved fullført drener-

ing når ventilen 3 åpnes. I eksemplet foran med en væskeproduksjon på 10 m<3>/døgn, hvor trykkforskjellen er 30 bar og en anslått dreneringstid er 0,5 minutt, utgjør oppsamlet væskemengde i dreneringstiden ca. 0,4 liter, noe som muligens er akseptabelt.

For å unngå risikoen som er forbundet med den enkle prosedyren over, foretrekkes at arrangementet innbefatter et ventilasjonsrør 22 med en ventil 23, se f.eks. figur 3A. Fo-retrukket prosedyre etter avsluttet drenering er da:

Ventilene 6,4 stenges.

Ventilen 23 åpnes og holdes åpen inntil tilstrekkelig trykkutjevning er oppnådd mellom væskeoppsamleren 2 og væskeutskilleren 1. Tiden avhenger særlig av diameteren av røret 22, og kan antydningsvis i praksis dreie seg om fra noen sekunder og opptil 1 minutt eller mer.

Ventilen 3 åpnes og ventil 23 lukkes. Deretter vendes det tilbake til normal driftstilstand inntil neste drenering.

Det skal påpekes at med den foretrukne prosedyren har alle ventiler som beveges med høy trykkforskjell, dvs. ventilene 23, 6, liten diameter, antydningsvis i området på om-trent 25 til 50 mm, noe som ikke byr på problemer. Den store ventilen 4 åpnes og lukkes uten trykkforskjell, uavhengig av om den enkle eller den foretrukne prosedyren benyttes. Dette skyldes at væskeoppsamleren 2 fylles, etter at ventil 3 er lukket og ventil 6 deretter åpnet, opp til det samme trykket som nedstrøms ventilen 4 før den åpnes. Etter at drenering er fullført, lukkes tilsvarende ventilen 4 før trykket slippes ut av væskeoppsamleren 2. Slik som tidligere nevnt, må ventilen 3 når den åpnes i overensstemmelse med den enkle prosedyren, åpnes med full trykkforskjell mellom væskeoppsamleren 2 og væskeutskilleren 1. Med den foretrukne prosedyren er trykkforskjellen mellom væskeoppsamleren 2 og væskeutskilleren 1 utjevnet helt eller tilstrekkelig før åpning av ventilen 3.

Slik som for eksempel vist på Figur 3A, munner et utløpsrør 7 for væske fra væskeoppsamleren 2 ut i et blandepunkt 8 i et gassutløpsrør 19 fra prosesseringsutstyret. Alternativt kan selvsagt væsken som dreneres, på ikke nærmere vist måte føres til i et annet mottakssted, f.eks. på land, eller på en plattform osv.

Om dette er praktisk gjennomførbart med hensyn til funksjon, slitasje og pålitelighet, kan med den foretrukne prosedyre i prinsippet ventilene 3,4 være tilbakeslagsventiler. Ventilen 3 lukker da når trykkgass strømmer via ventilen 6 inn i væskeoppsamleren 2, og ventilen 4 åpner.

Når det gjelder å fastslå om trykkforskjellen mellom væskeoppsamleren 2 og væskeutskilleren 1 er tilstrekkelig eller helt utjevnet, kan dette simpelthen gjøres ved å holde ventilen 23 åpen et tidsrom fastsatt ved beregning. Dette skyldes at en slik beregning er enkel. Eventuelt kan en trykksensor settes inn i væskeoppsamleren 2 og trykket her sammenlignes med trykket i væskeutskilleren 1, og den målte trykkforskjellen bestemmer når ventil 3 kan åpnes. Det kan også settes inn trykksensor i væskeutskiller 1, men det er normalt innsatt trykksensorer i nærheten av væskeutskilleren 1, noe som for for-målet gir god nok indikasjon for å fastslå trykket i væskeutskilleren 1.

I stedet for sensorer til bestemmelse av det øvre og nedre nivået kan kontinuerlig måling eller avføling benyttes. Slik måling eller avføling av et øvre og nedre nivå kan likeså eventuelt erstattes ved at drenering tidsstyres basert på erfaring eller beregning. Kombi-nasjoner av dette kan også tenkes tatt i bruk.

Ved drenering må ventilene styres, slik at trykkgass som tilføres fra kompressoren 15 via ventilen 6, ikke kan strømme i gal retning, dvs. oppover gjennom ventilen 3 og for-styrre virkningen av væskeutskilleren 1. Følgelig må ventilen 3 stenges før ventilen 6 åpnes, og ventilen 4 åpnes etter at ventilen 3 er stengt og væskeoppsamleren 2 er trykksatt.

Muligheten for drenering og ved hvilken hastighet er bestemt av flere forhold. Dersom væskeoppsamleren 2 mates via ventilen 6 med kompressorens 15 utløpstrykk, dreneres væskeoppsamleren 2 som forutsettes å ha en overhøyde til blandepunktet 8 for væske og gass med tyngdekraft, inntil beholderen i væskeoppsamleren 2 og eventuelt røret 7 er tømt etter en viss tid.

Med henvisning til figur 3B forklares nå drenering av væskeoppsamleren 2 når finrenseutstyret betinger et nedløpsrør 31 med en ventil 32 og et neddykket utløp 33. Bare for-skjellene fra beskrivelsen knyttet til figur 3A er forklart.

Under normal drift er ventilen 32 i nedløpsrøret 31 åpen, slik at væske som er skilles ut av finrenseutstyret, strømmer ned nedløpsrøret 31 og inn i væskeoppsamleren 2 fra ut-løpet 33 som er neddykket og altså under den nedre nivåsensoren 10.

Ved drenering av væskeoppsamler 2 stenges ventilen 32. Væske som da er skilt ut i finrenseutstyret, samles opp i nedløpsrøret 31 over ventilen 32. Rent praktisk bør ventilen 32 plasseres så lavt som mulig for derved å gi størst mulig oppsamlingsvolum i nedløps-røret 31. Diameteren av nedløpsrøret må bla. baseres på beregninger av det oppsamlede væskevolumet. Det kan antydes at en diameter på 50 til 75mm i de fleste tilfeller er tilstrekkelig. Ved å følge prosedyren for henholdsvis start av drenering og avslutning av drenering, slik som er omtalt i forbindelse med figur 3A, skjer åpning og lukking av ventilen 32 uten eller med liten trykkforskjell.

Ellers kan drenering av væskeoppsamleren 2 i hvilket som helst av tilfellene fra figur 3A og 3B forsterkes og behovet for overhøyde kan reduseres eller helt fjernes med hensyn til blandepunket 8 på følgende måter: 1. Strupeventilen 9 innstilles på passende struping for å oppnå et ønsket overtrykk i væskeutskilleren 1 i forhold til trykket ved blandepunktet 8. Hvis dette overtrykket for eksempel er 0,5 bar, tilsvarer det en fysisk overhøyde på ca. 5 m. Ved å strupe mer kan behovet for den fysiske overhøyden for væskeoppsamleren 2 til blandepunktet 8 ikke bare reduseres, men elimineres helt, dersom ansett fordelaktig. Om ønsket kan væskeoppsamleren 2 plasseres under blandepunktet 8 ved innstilling av overtrykket i væskeutskilleren 1 med struping av strupeventilen 9. En struping på for eksempel 2 bar tilsvarere en fysisk overhøyde på ca. 20 m. Metoden med struping av utløpet gir derfor stor frihetsgrad når det gjelder høy-deplasseringen av væskeutskiller 1 og væskeoppsamler 2. En slik strupeventil kan ha kun to posisjoner, dvs. en åpen og en bestemt strupeposisjon, eller er alternativt innstilbar for å kunne justere strupingen, dersom så skulle ønskes. Hvis hyppig drenering er nødvendig, kan strupeventilen erstattes av en fast struping 2. Ekstra trykk kan oppnås ved at kompressoren utstyres med et ekstra løpehjul etter dens siste normale trinn. Vanligvis går den trykksatte gassen fra dette trinnet til sugesiden, men et ventilarrangement kan lede den til drenerning og eventuell spyling.

Det skal likeså nevnes at gass til spyling ikke bare kan tas fra kompressorens 15 utløp for tilførsel via ventilen 6, men kan i tillegg tas fra hvilket som helst av kompressorens trinn, ikke vist på tegningene. Det samme kan gjelde drenering når dette gir nok trykk for å drenere, f.eks. i kombinasjon med fysisk overhøyde eller struping av strupeventilen 9 eller med ekstra løpehjul på kompressoren.

I tillegg skal det nevnes som kjent at kompressormotoren 14 kan avkjøles ved at en pas-se gassmengde fra et av kompressorens 15 trinn ledes gjennom motoren for opptak av varme, ikke vist. Denne kjølegassen kan likeså ledes for bruk som spylegass eller eventuelt til drenering.

Drenering av en undersjøisk kompressormotor og kompressor er fordelaktig like etter installasjon, fordi sjøvann som kan ha trengt seg inn under installasjonsprosedyren på havbunnen. Etter driftsstans kan det også være fordelaktig med drenering av kompressormotoren og kompressoren før den settes i drift igjen.

Det vises til Figur 4 og 5 for i det følgende å forklare sandspyling av væskeutskilleren 1 og væskeoppsamleren 2.

Ved spyling av væskeutskilleren 1 åpnes ventilene 16, og ved spyling av væskeoppsamleren 2 åpnes ventilen 17. Spyling kan tidsstyres basert på erfaring eller beregnet spyle-behov for å forhindre sandoppbygging eventuelt ved former for måling eller indikasjon av oppbygging av sand. Slik som forklart i figuromtalen, kan væskeutskilleren 1 og væskeoppsamleren 2 spyles uavhengig av hverandre. Med de to ventilene 16,17 kan spylefrekvensen for henholdsvis væskeutskilleren 1 og væskeoppsamleren 2 skje uavhengig av hverandre.

Figur 5 viser et forenklet arrangement hvor sandspyling skjer samtidig i væskeutskilleren 1 og væskeoppsamleren 2.1 et slikt tilfelle kan én av ventilene fjernes, slik at bare ventilen 16 beholdes. Spylegass mates samtidig til væskeutskilleren 1 og væskeoppsamler 2. For de aller fleste tilfellene er sannsynligvis metoden med felles spyleventil tilfredsstillende. Spylegasstilførselen til væskeutskilleren 1 må tilpasses slik at den ikke gir noen forstyrrelse av betydning for utskilling av væsken.

På Figur 6A og B er det vist drenering av en vertikal kompressor og kompressormotor 14, 15. Forskjellen mellom de to figurene er uttakspunktet for dreneringsgass via ventilen 11. Væske som er samlet opp, dreneres ved at trykkgass slippes inn i kompressoren og kompressormotoren med ventilen 11 i åpnet tilstand. Kompressoren er da ikke i drift og ventilen 12 er stengt, likeså en avstengningsventil 21 og antistrømstøtsventilen, ikke vist her, men det refereres til ventilen, j, på Figur 1. Stengt antistrømstøtsventil er en forutsetning også for de dreneringsprosedyrene av kompressormotoren og kompressoren som følger. På denne måten kan en passende gassmengde for drenering av kompressormotoren og kompressoren doseres, slik at det ikke fører til skadelig tilbakestrømning, dvs. så stor gassmengde at det oppstår en skadelig rotasjon bakover eller andre skadelige effekter. En alternativ måte for drenering av kompressoren er at avstengningsventilen 21 åpnes og kompressormotoren og kompressoren får fullt trykk fra utløpsrøret 19, eventuelt i kombinasjon med struping av ventilen 9 for å unngå en skadelig høy tilbake-strømning. Ytterligere et alternativ er at ventilen 21 åpnes, da står ventilen 9 står fullt åpen eller finnes ikke, samtidig som ventilene 3,4, 12 er stengte. Da vil tilbakestrøm-ningen av dreneringsgass begrense seg selv og stoppe helt opp når det innestengte volumet har fått samme trykk som matetrykket, dvs. trykket i utløpsrøret 19. Ved vurde-ring av størrelsen for skadelig tilbakestrømning må det tas i betraktning at drenerings-forløpet er kortvarig, normalt sekunder. Hovedpoenget er at trykket i røret/rørsystemet nedstrøms kompressoren utnyttes til drenering.

I et kompresjonssystem med bare én kompressor, og ingen trykkforskjell mellom utløp 19 og innløp 18 før oppstart, må trykkgass for drenering tilføres på en annen måte, ikke vist på figurene. En måte er at kompressormotoren 14 og kompressoren 15 er fylt med en inertgass, for eksempel nitrogen med høyt trykk, dvs. høyere trykk enn i røret 19 og derved i væskeoppsamleren 2 under installasjonen. Dette overtrykket kan så benyttes til å drenere kompressoren 15 og kompressormotoren 14 til væskeoppsamleren 2. Alternativt eller som reserveløsning kan for eksempel et fjernstyrt undervannsfartøy ("Remote-ly Operated Vehicle" - ROV) tilføre trykkgass enten via en slange eller fra trykkflasker.

På figur 7 er det vist drenering av en horisontal kompressor og kompressormotor 14,15. Drenering avviker fra drenering av den vertikale varianten hvor bare ett dreneringsuttak er nødvendig, ved at væske i tilfellet av den horisontale plasseringen ikke renner ned og samler seg i ett volum i bunnen av kompressoren. Derfor er det her nødvendig med flere dreneringspunkter. Sannsynligvis er det fordelaktig med drenering fra hvert trinn i kompressoren 15 og minst ett punkt for kompressormotoren 14. Hvis for eksempel kompressoren har fire trinn, kreves det derved fem uttak for dreneringsrør med tilsvarende ventiler 25,25' 25" 25"', 26 som må drives, enten med ROV eller fjernbetje-ning. Fordi drenering skjer sjelden, sannsynligvis bare etter hver installasjon, er ikke dette en alvorlig ulempe for det horisontale arrangementet. For øvrig gjelder samme metode som for den vertikale kompressormotoren og kompressoren 14,15.

På Figur 8 er for totaloversiktens skyld alle ventiler på Figur 3 til 6 tegnet inn. Det betyr ikke at en respektiv utførelse må ha alle disse ventilene, men et passende utvalg avhengig av hvordan drenering og spyling skal utføres.

Figur 9 viser en løsning hvor væskeutskilleren 1 og væskeoppsamleren 2 er integrert i en felles beholder med en mellomliggende skilleplate 30 som i dette eksemplet er i form av en halvkule med innsatt ventil 3. Skilleplaten må konstrueres for å tåle maksimal trykkforskjell i rommet 1, 2 for henholdsvis utskilling og oppsamling av væske. Det forstås at skilleplaten 30 ikke er begrenset til den viste utformingen, men kan ha hvilken som helst annen passende utforming

I tillegg til at oppfinnelsen gir valgfrihet med hensyn til høydeplassering, tillates det også at væskeutskilleren 1 og væskeoppsamleren 2 plasseres i valgfri avstand fra blandepunket 8, ved at innstilling av trykkforskjellen mellom det indre av væskeoppsamleren ved drenering og blandepunkt kan kompensere for større friksjonstap i røret 7 som fører fra væskeoppsamleren til blandepunktet eventuelt at væsken føres i et separat rør til mottaksstedet. Slik som tidligere påpekt, kan denne kompensasjonen utføres ved innstilling av strupingen over ventilen 9 eller trykket fra et ekstra løpehjul i kompressoren 15 eller en kombinasjon av dette.

Videre gir drenering og spyling med trykkgass mulighet til bruk av horisontal eller kuleformet eller i prinsippet hvilken som helst fasong av væskeoppsamleren, noe som likeså er fordelaktig for en kompressormotor og kompressor som er anordnet i en horisontal retning. Det er ellers ikke drøftet eller vist nærmere hvorledes trykkgass kan tilføres fra en annen kilde enn fira røret 19 nedstrøms kompressoren, slik som er nevnt over. Dette skyldes at mange muligheter er til stede, og at det anses som tilstrekkelig kun å nevne at trykkgassen da kan tilføres direkte via den mellomliggende ventilen 6 eller i et rø-ravsnitt fortrinnsvis foran denne.

I tilfellet at det dreier seg om en væskeutskiller 1 og en væskeoppsamler 2 som er plassert oppstrøms kompressormotoren og kompressoren 14,15, er en konsekvens av oppfinnelsen at totalarrangementet av komponentene kan gjøres kompakt. Drenering av kompressoren 15 og dens motor 14 med trykkgass reduserer likeså behovet for høyde. Dette innebærer at kombinasjonen av væskeutskiller 1 og væskeoppsamler 2 og høyde-plassering av disse to kan gjøres, slik at deres høyde ikke overstiger høyden for det vertikale kompressorarrangementet som således bestemmer arrangementets totalhøyde. Forklaringen er at pumpen med behov av NPSHR er fjernet. Fordi pumpen er utelatt, reduseres også arealbehovet. Ettersom påliteligheten til væskeutskilleren 1 og væskeoppsamleren 2 er stor i forhold til kompressormotoren og kompressoren 14, 15, likeså vekten av de to førstnevnte er liten i forhold til de to sistnevnte, kan det velges ikke å ha mekaniske konnektorer mellom disse komponentene. Derved finnes det bare to mekan iske rørkonnektorer, én på innløpsrøret 18 og én på utløpsrøret 19. Disse kan på kjent måte samles i en konnektor med to løp, som vil gi ytterligere reduksjon i vekt og kompleksitet. Dette bidrar til kompakthet og vektreduksjon.

Ettersom det ikke er noen pumpe med tilhørende motor, er det bare behov for én elektrisk høyspenningskonnektor, dvs. til kompressormotoren. Følgelig kan et enkelt, kompakt arrangement lages for en undersjøisk trykkforsterkningsenhet for brønnstrømsgass med lav vekt og små dimensjoner. På Figur 10 er dette skjematisk vist med de dimensjonerende hovedkomponentene for vertikalt anordnet kompressormotor og kompressor 14, 15 for et eksempel med gass. I et slikt tilfelle er omtrentlig dimensjoner for en ramme for med trykkforsterker:

Lengde: 4,5 m

Bredde: 4 m

Høyde: 7 m, høyde av kompressoren og dens motor ca. 6 m pluss tillegg for ramme m.m.

Når det gjelder bredden fremkommer den ved bredden av kompressormotoren og kompressoren, 1,5 m, pluss plass for en antistrømstøtskjøler, en motorkjøler, styreenheter og annet hjelpeutstyr som ikke er vist på figuren, idet kun utstyr avgjørende for hoveddi-mensjonene er vist.

Et tilsvarende mulig arrangement for en horisontal anbringelse av kompressormotoren og kompressoren 14,15 er vist på Figur 11.

Slik som tidligere nevnt over, er i tillegg til små dimensjoner vekten lav. For eksemplet foran kan det dreie seg om ca. 100 tonn. Viktig er også den store påliteligheten.

De antydede dimensjonene og vekten viser en enhet som lettvint kan installeres og hentes opp for vedlikehold.

For å underlette forståelsen av Figur 10 og 11 er betydningen av henvisningstallene som kommer i tillegg til Tabell 4, vist i Tabell 5.

På figur 12 er det vist hoveddimensjoner for eksemplet med gass-kondensat med horisontal separator og kompressor med motor. I dette tilfelle har kompressormotoren 14 en effekt på 10 MW og væskeproduksjonen er 40 mVtime. Totallengden av kompressor og kompressormotor er 8 m og diameter for disse er 1,5 m. For væskeoppsamleren er det valgt en diameter på 2,8 m og en lengde 8 m som gir et oppsamlingsvolum på ca 50 m<3>, noe som gir en tidsforløp mellom hver drenering på ca. 1 time. Dreneringstiden er anslått til ca. 1,5 minutter ved 2 bar overtrykk. I tillegg til tidligere angitte henvisningstall, er det på Figur 12 vist dyser 35 for sandspyling.

For fullstendighetens skyld skal det også påpekes at krafttilførselen til kompressormotoren 14 kan trenge mer eller mindre sjøbunnsplassert utstyr for tilførsel av elektrisk kraft. Omfanget avhenger av avstanden fra stedet for krafttilførsel. Uten spesifisering av be-grepene kort, middels og lang avstand kan omfanget av sjøbunnsplassert utstyr for elektrisk kraftforsyning antydes slik:

Kort avstand: Intet

Middels avstand: Transformator

Lang avstand: Transformator og frekvensomformer for styring av om-dreiningstallet til kompressormotoren og kompressoren etter behov.

I tilfellet av middels avstand kan transformatoren uten videre plasseres innenfor de dimensjonene som er antydet over og uten noen vektøkning av betydning. Påliteligheten påvirkes heller ikke i nevneverdig grad.

Ved lang avstand må det vurderes i det aktuelle tilfellet om frekvensomformeren skal plasseres på den samme eller på en separat ramme. Sannsynligvis er det beste å plassere frekvensomformeren på en separat ramme sammen med transformatorer og at kabelen med elektrisk kraft går fira denne separat trekkbare elektriske utrustningsenheten.

Helt til slutt skal det nevnes at hvis flere undersjøiske trykkforsterkere som arbeider i parallell og får elektrisk kraft gjennom felles kabel, så er det nødvendig med en elektrisk kretsbryter for den elektriske utrustningen.

Claims (24)

1. Anordning for uskilling og oppsamling av væske i gass fra et reservoar og som er tilknyttet et prosesseringsutstyr for gass i form av en kompressor (15) med en kompressormotor (14), idet gassen er tilført prosesseringsutstyret fra anordningen via et innløps-rør (24) til kompressoren og den oppsamlede væsken periodisk er fjernet fra anordningen via i et væskeutløpsrør (7),karakterisert vedat anordningen er tilformet av en væskeutskiller (1) og en væskeoppsamler (2) som er to adskilte rom, og som er tilknyttet hverandre via en ventil (3), og at for drenering av den oppsamlede væsken er væskeoppsamleren (2) tilknyttet et utløpsrør (19) fra prosesseringsutstyret via en mellomliggende ventil (6), idet drenering skjer ved hjelp av trykkgass som via den mellomliggende ventilen (6) er tilført fra prosesseringsutstyret.

2. Anordning ifølge krav 1,karakterisert vedat drenering alternativt skjer ved hjelp av trykkgass tilført fra land eller en plattform, fra et gass-rør eller et brønnstrømsgassrør på havbunnen eller lignende.

3. Anordning ifølge krav 1 eller 2,karakterisert vedat ved bruk av et finrenseutstyr (34) i form av sykloner og lignende i væskeutskilleren (1) er et nedløpsrør (31) anordnet i tilknytning til finrenseutstyret og munner ut i en posisjon under en nedre nivåsensor (10) i væskeoppsamleren (2).

4. Anordning ifølge krav 3,karakterisert vedat under drenering av væskeoppsamleren (2) er nedløpsrøret (31) avstengt ved hjelp av en ventil (32).

5. Anordning ifølge krav 4,karakterisert vedat ventilen (32) er anordnet i en nedre ende av nedløpsrøret (31).

6. Anordning ifølge krav 1,karakterisert vedat for spy ling og derved fjerning av sand og/eller andre partikler er væskeoppsamleren (2) og/eller væskeutskilleren (1) tilknyttet gassutløpsrøret (19) via minst én ventil (16, 17), idet spyling skjer ved bruk av trykkgass som via ventilen (16, 17) er tilført fra prosesseringsutstyret.

7. Anordning ifølge krav 6,karakterisert vedat spyling skjer ved bruk av trykkgass som via ventilen (16, 17) alternativt er tilført fra land eller en plattform, fra et gassrør eller et brønnstrømsgassrør på havbunnen eller lignende.

8. Anordning ifølge hvilket som helst av de foranstående krav,karakterisert vedat for spyling og derved fjerning av sand eller andre partikler er væskeutskilleren (1) tilknyttet gassutløpsrøret (19) via en ventil (16), idet spyling skjer ved hjelp av trykkgass som er tilført via ventilen (16) fra prosesseringsutstyret.

9. Anordning ifølge krav 8,karakterisert vedat spyling skjer ved hjelp av trykkgass som er tilført via ventilen (16) alternativt fra land eller en plattform, fra et gassrør eller et brønnstrømsgassrør på havbunnen eller lignende, eller eventuelt fra hvilket som helst mellomtrinn i prosesseringsutstyret eller fra kjølegass for prosesseringsutstyret.

10. Anordning ifølge hvilket som helst av de foranstående krav,karakterisert vedat en avstengningsventil (4) er anordnet i væskeut-løpsrøret (7).

11. Anordning ifølge hvilket som helst av de foranstående krav,karakterisert vedat utløpsrøret (7) munner ut i et blandepunkt (8) i et utløpsrør (19) for gass fra prosesseringsutstyret.

12. Anordning ifølge hvilket som helst av kravene 1 til 10, karakteri sert ved at utløpsrøret (7) munner ut i et mottakspunkt på land, på en plattform, en retur tilbake til reservoaret eller lignende.

13. Anordning ifølge hvilket som helst av de foranstående krav,karakterisert vedat for forsterkning av drenering er en strupeventil (9) anordnet i gassutløpsrøret (19) fra prosesseringsutstyret i en posisjon foran blandepunktet (8) for væske og gass samt etter et avtakspunkt for ventilen (6).

14. Anordning ifølge hvilket som helst av de foranstående krav,karakterisert vedat væskeutskilleren (1) og væskeoppsamleren (2) er i form av to fysisk adskilte beholdere.

15. Anordning ifølge hvilket som helst av de foranstående krav 1 til 13,karakterisert vedat væskeutskilleren (1) og væskeoppsamleren (2) er anordnet som en særskilt beholder, idet deres fysiske adskillelse er i form av en mellomliggende skilleplate (30) utstyrt med ventilen (3).

16. Anordning ifølge hvilket som helst av de foranstående krav,karakterisert vedat drenering er styrt ved hjelp av en øvre og nedre nivåsensor (5, 10) som er anordnet i væskeoppsamleren (2).

17. Anordning ifølge hvilket som helst av de foranstående kravene 1 til 15,karakterisert vedat drenering er tidsstyrt basert på erfaring eller beregning.

18. Anordning ifølge krav hvilket som helst av de foranstående krav,karakterisert vedat kompressoren (15) og kompressormotoren (14) er anordnet i et felles trykkskall, og at for forsterkning av drenering er kompressoren utstyrt med et ekstra trinn for derved å bevirke tilsvarende økning av dreneringsgasstryk-ket.

19. Anordning ifølge krav 18,karakterisert vedat for drenering av oppsamlet væske i kompressoren (15) ved hjelp av dens trykkgass er trykkskallet tilknyttet utløpsrøret (19) fra kompressoren via en ventil (11) som er anordnet mellom utløpsrøret (19) for gass og kompressoren, idet drenering skjer ved hjelp av trykkgass tilført via ventilen (11).

20. Anordning ifølge krav 19,karakterisert vedat drenering skjer via en nedre ventil (13) når trykkskallet er orientert i en vertikal retning, alternativt via minst én ventil (25,25', 25", 25"', 26) anordnet i en sidevegg når trykkskallet er horisontalt orientert, og at drenert væske er ledet via den minst ene ventil tilbake til væskeoppsamleren (2).

21. Anordning ifølge hvilket som helst av kravene 18 til 20,karakterisert vedat utløpsrøret (19) for gass er utstyrt med en avstengningsventil (21), og at ventilen (11) er plassert i tilknytning til utløpsrøret (19) etter den samme avstengningsventilen (21).

22. Anordning ifølge hvilket som helst av kravene 18 til 21,karakterisert vedat en avstengningsventil (12) er anordnet i gassinnløpsrøret (24).

23. Anordning ifølge hvilket som helst av kravene 18 til 21,karakterisert vedat en avstengningsventil (12) er anordnet i et våtgassinnløpsrør (18).

24. Anordning ifølge hvilket som helst av de foranstående krav,karakterisert vedat et ventilasjonsrør (22) med en avstengningsventil (23) er anordnet mellom væskeoppsamleren (2) og væskeutskilleren (1) mot våtgassinn-løpsrøret (18) til væskeutskilleren (1), og at avstengningsventilen (23) er stengt under normal drift og under drenering av væskeoppsamleren (2) og åpen i en viss tid etter drenering, for å oppnå trykkutjevning mellom væskeutskilleren (1) og væskeoppsamleren (2).