NO335282B1 - Fremgangsmåte og system for å bestemme erosjon i et olje-/gass produksjonssystem - Google Patents

Abstract

Fremgangsmåte for å fremskaffe informasjon vedrørende erosjon i et produksjonssystem for olje og/eller gass, der systemet omfatter minst ett utstyr/rørnettverk, idet fremgangsmåten omfatter trinnene med fremskaffing av CFD-resultater vedrørende problempunkter i utstyret/rørnettverket fra en CFD-analyse av utstyret/rørnettverket for et område av trykk, strømningsrater og sandrater, fremskaffing av data vedrørende sanderosjonsrater i et bestemt punkt i systemet og samordning av nevnte data vedrørende sanderosjonsrater i nevnte bestemte posisjon med CFD-resultater for å estimere sand-erosjonsrater i problempunktene i systemet. Foreliggende oppfinnelse vedrører også en modul som utfører trinnene i fremgangsmåten, samt et dataprogram.

Description

Fremgangsmåte og modul for bestemmelse av erosjon i systemer

Oppfinnelsens område

Foreliggende oppfinnelse vedrører produksjonssystemer for fluider slik som olje og gass som vil kunne inneholde partikler som fører til erosjon internt i systemet.

Bakgrunn for oppfinnelsen

Moderne offshore-produksjon av olje og gass omfatter komplekse produksjonssystemer i havet fra brønn til plattform og også videre til land. I tillegg til olje og/eller gass inneholder systemene også vann, faststoffpartikler slik som sand og andre uønskede materialer som påvirker funksjon og levetid for systemet negativt.

Sand og andre slipende materialer utgjør én hovedbekymring når det gjelder levetid og funksjonalitet hos systemet der erosjon er et sentralt problem. I en system-/utstyrsgeometri som et ventiltre eller en manifold, kan det foreligge et antall kritiske punkter der erosjon påvirker systemet/utstyret. Computational Fluid Dynamics (CFD) er én gren av fluidmekanikk som bruker numeriske metoder og algoritmer til å løse og analysere problemer som omfatter fluidstrømninger. Datamaskiner blir brukt til å utføre de millioner av beregninger som kreves for å simulere samvirket mellom fluider og gasser med over-flater definert av grensebetingelser. Selv med høyhastighets-superdatamaskiner kan en bare oppnå tilnærmede løsninger. Grunnlaget for nesten alle CFD-problemer er Navier-Stokes-ligninger, som definerer all enkeltfase-fluidstrømninger.

For å håndtere situasjonen blir systemene ofte innrettet med et antall sensorer som gir informasjon om systemet, slik som sand-detektorer som er i stand til å detektere tilstedeværelse av sand, og erosjonsprober som kan måle erosjonsrate direkte. Plassering av sensorer er begrenset til noen få posisjoner. Utpregede erosjonspunkter kan forekomme andre steder enn der sensorer er plassert. Videre kan nøyaktigheten av sensorene være begrenset så de gir unøyaktig informasjon om tilstanden i systemet.

Derfor kan det i et komplekst system være mange utpregede erosjonspunkter som ikke blir overvåket. Videre kan erosjonsrater også endre seg basert på målte sandrater og det aktuelle strømningsmønsteret gjennom disse geometriene.

Visse fremgangsmåter som nytter CFD-analyse for å finne erosjon, korrosjon eller slitasje er blitt utviklet. Dokumentet WO 2009/073495 Al beskriver en fremgangsmåte der én eller flere CFD-simuleringer kan bli utført basert på resultatene av en trinnvis sammenligning. CFD-simuleringer kan fremskaffe hastighetsvektorer som tilsvarer ulike deler av et brønnverktøy med høye fluidstrømningsrater.

Én evaluering kan være å bestemme om utvendige deler av en roterende borekrone med høy fluidhastighet tilsvarer områder med høy slipevirkning, erosjon og/eller slitasje. Sammenligning av en ubrukt (as built) 3D-datafilkonstruksjon med en tilhørende etter-bruk (after use) 3D-datafil og en tilknyttet 3D-konstruksjons-datafil, kan visse områder med slipevirkning, erosjon og/eller slitasje med en høy grad av presisjon og nøyaktighet. Slike evalueringer og sammenligninger kan resultere i endring av plassering og/eller orientering av en eller flere dyser på en roterende borekrone.

Den geometriske utformingen av og dimensjonene på skjær (blades) og/eller pakningsfølgere (junk slots) kan også bli endret. Konstruksjonen av tilknyttede skjæreelementer og andre skjærestrukturer kan også bli modifisert for å minimere slipevirkning, erosjon og/eller slitasje.

Dokumentet US 2008/0257782 Al beskriver en fremgangsmåte som inkluderer vurdering av korrosjon i en raffinerings-operasjon med et rørnettverk. Vurdering kan inkludere identifisering av tilstedeværelse og mengde i en petroleumsprøve av en art som vurderes å være potensielt korrosiv overfor utstyr i et raffineri. En korrosjonsrisiko som uttrykkes ved tilstedeværelse, mengde og kokepunkt av prøven blir bestemt. Korrosjonsrisikoen blir evaluert ut fra informasjon fra rørnettverket.

Et system for implementering av fremgangsmåten er også angitt. En avansert strømningsmodell er en fluiddynamisk beregnings-modell (computational fluid dynamics model). Informasjon fra en korrosjonsmodell og den avanserte strømningsmodellen blir ført inn i en korrosjonssimuleringsmodell for å forutsi korrosjons-raten. Korrosjonssimuleringsmodellen baserer sin forutsigelse på de aktuelle korrosive agentene, slik som for eksempel naftenisk syre og svovelsammensetninger.

Dokumentet "Production Enhancement From Sand Management Philos-ophy. A Case Study From Statfjord and Gullfaks", ANDREWS, J et al., SPE European Formation Damage Conference, Scheveningen, Holland, 25-27 mai 2005, SPE 94511, beskriver bruk av CFD-simuleringer for kartlegging av erosjonsrater i ulike deler av strupeventiler under varierende driftsbetingelser mht. strømningsrater og trykk. Videre beskriver dokumentet at et erosjonspotensial for kritiske punkter i prosess-systemet kan beregnes ut fra daglige produksjonsdata og relateres til sandratemålinger for å identifisere brønner med høyt/lavt sanderosjonspotensial. Imidlertid foreslår ikke dokumentet sammenhold av CFD-simuleringsdata med sandratemålinger som grunnlag for estimering av aktuelle sanderosjonsrater i systemet.

Dokumentet "PTI-INSIGHT™ Erosion Management System" fra Internett: http://web.archive.org/web/2 0070 9150 6132 6/ www.pti.no/page7id = 1624) beskriver et system for erosjons-styring- og overvåking i et olje-/gass-produksjonssystem, hvor en programvare er i stand til å behandle inndata fra databaser og fra annen programvare for å beregne erosjonsrater og for å visualisere og evaluere erosjonsstatus i produksjonssystemet.

Sammenfatning av oppfinnelsen

Målet med foreliggende oppfinnelse er å skaffe en fremgangsmåte og en modul for å bestemme erosjon i olje- og/eller gassproduksjonssystemer.

Dette målet blir oppnådd ved en fremgangsmåte i henhold til trekkene i de uavhengige patentkravene. Foretrukne utførelser blir beskrevet i de avhengige patentkravene.

I henhold til et hovedaspekt ved oppfinnelsen omfatter den en fremgangsmåte for å fremskaffe informasjon når det gjelder erosjon i et olje- og/eller gassproduksjons-system, der systemet omfatter minst ett utstyr/rørnettverk, og fremgangsmåten omfatter trinnene med å fremskaffe CFD-resultater vedrørende problempunkter (hot spots) i utstyr/ rørnettverk ut fra en CFD-analyse av utstyret/rørnettverket for et spekter av trykk, strømningsrater og sandrater, og under produksjon å fremskaffe data vedrørende sanderosjonsrater i et bestemt punkt i systemet, og å kombinere nevnte data vedrørende sanderosjonsrater i nevnte bestemte punkt med CFD-resultater for å estimere og overvåke sanderosjonsrater i problempunktene i systemet.

I henhold til et annet aspekt ved oppfinnelsen blir det også fremskaffet data vedrørende strømningsrater, trykk og temperatur.

I henhold til ennå et annet apekt ved oppfinnelsen blir det brukt resultater fra ujusterte, interpolerte eller ekstrapolerte CFD-data til å fremskaffe et erosjonsmønster avhengig av de fremskaffede dataene.

I henhold til et ytterligere aspekt ved oppfinnelsen blir de nevnte oppnådde dataene vedrørende sanderosjonsrater utledet fra tidligere oppnådde og lagrede data.

I henhold til ennå et ytterligere aspekt ved oppfinnelsen blir nevnte estimerte sanderosjonsrater korrelert og justert mot virkelige erosjonsresultater.

I henhold til et annet aspekt ved oppfinnelsen blir data vedrørende sanderosjonsrater også fremskaffet fra sensorer innrettet i nevnte utstyr/rørnettverk.

De nevnte sensorene kan inkludere fysiske og/eller virtuelle sensorer.

I henhold til et annet aspekt ved oppfinnelsen blir nevnte sanderosjonsrater estimert momentant. Alternativt blir akkumulerte sanderosjonsrater estimert. Fremtidige erosjonsrater kan også bli estimert.

I henhold til et videre aspekt ved oppfinnelsen omfatter data fra sensorer data fra sand-detektorer, erosjonsprober, trykksensorer, strømningsensorer, temperatursensorer.

I henhold til enda et aspekt ved oppfinnelsen blir data dessuten hentet fra produksjonsstyringsverktøy, simulerings-verktøy og/eller virtuelle sensorer.

I henhold til ennå et annet aspekt ved oppfinnelsen omfatter den i tillegg trinnet med korrelering av tilgjengelige data med analytiske modeller basert på modeller fra nevnte CFD-resultater fra den virkelige geometrien av nevnte system.

Foreliggende oppfinnelse omfatter også en modul ifølge patentkrav 13 til 18, en erosjonsindikator, som er i stand til å utføre trinnene i fremgangsmåten som er nevnt ovenfor, idet trinnene i fremgangsmåten fortrinnsvis er lagt inn i et dataprogram som blir kjørt av erosjonsindikatoren.

Foreliggende oppfinnelse omfatter videre et datamaskinprogramprodukt, datamaskinlesbart medium og datamaskinprogram ifølge patentkrav 19 til 23.

Fordelene med foreliggende oppfinnelse er flere, og det finnes flere anvendelser for foreliggende oppfinnelse. Noen eksempler er: - en operatør ønsker å minimere erosjon på utstyr/rørnettverk. Ved å bruke en predikterings(look-ahead)funksjonalitet i erosjonsindikatoren, er det mulig å se hvordan erosjonen endres med produksjonsratene. Erosjonsindikatoren vil på denne måten gi inndata for produksjonsplanleggingen. - erosjonsindikator, som fortrinnsvis arbeider i sanntid (online), kan overvåke erosjonen i hele systemet og varsle dersom erosjonen er høyere enn det som er akseptabelt nivå. Dette nivået blir innstilt av brukeren. - for vedlikeholdsformål kan indikatoren ta hensyn til produksjonshistorien for feltet og fortelle operatøren hvor meget som er erodert vekk, og for en bestemt produksjonsprofil angi hvor lang tid det vil ta før utstyret må skiftes på grunn av erosjon. Resultatene fra indikatoren vil trolig være forskjellig fra det konstruksjonsbasen tilsier, fordi indikatoren bruker mer realistiske data enn konstruksjonsbasen, som må være et verste tilfelle. - en ventil, slik som en strupeventil, eroderer i løpet av sin levetid, og strømningskapasiteten (Cv) endrer seg. Dersom tilstrekkelig CFD-analyse er blitt utført for ventilen (strupeventilen), kan erosjonsindikatoren angi gjeldende Cv for ventilen (strupeventilen) og derved virke som veileder for vedlikeholdsfrekvensen.

Disse og andre aspekter ved og fordeler med foreliggende oppfinnelse vil være åpenbare ut fra følgende detaljerte beskrivelse av oppfinnelsen og fra den vedlagte tegningsfiguren.

Kort beskrivelse av tegningsfiguren

I den følgende detaljerte beskrivelse av oppfinnelsen blir det henvist til den medfølgende tegningsfiguren, Fig. 1, som skjematisk viser strukturen av en modul i henhold til foreliggende oppfinnelse.

Detaljert beskrivelse av foretrukne utførelser av oppfinnelsen En utførelse av foreliggende oppfinnelse som vist skjematisk på figur 1 omfatter en erosjonsindikator eller modul som er i stand til å håndtere og kjøre dataprogrammer, idet data-programmene er forsynt med data som er lagret i minner i modulen samt som eksterne data tilført via inngangsmiddel, idet de eksterne dataene kan komme fra et antall ulike typer sensorer, data fra andre moduler og data lagt inn av en bruker via tastatur, berøringsskjerm og lignende.

Modulen kan videre omfatte filtre for filtrering av signaler fra sensorer, A/D-omformere for omforming og prøvetaking (sampling) av signalene, samt en mikroprosessor. Mikroprosessoren omfatter en sentral prosesseringsenhet (CPU) som utfører funksjonene i henhold til foreliggende oppfinnelse som vil bli beskrevet ved hjelp av eksempler. Mikroprosessoren omfatter videre et dataminne og et programminne. Resultatet av funksjonene kan lagres i passende minnemiddel, vist for en bruker via grafisk visningsmiddel og/eller sendt via ledningsbundne eller trådløse nettverkforbindelser til andre passende mottagere av data og/eller resultater fra prosesseringsenheten. Data og informasjon kan også bli sendt til modulen via nett-verkf orbindelser .

Et dataprogram for å utføre fremgangsmåten i henhold til foreliggende oppfinnelse er lagret i programminnet. Det presiseres at dataprogrammet også kan kjøres på en generell datamaskin i stedet for en spesielt tilpasset datamaskin.

Modulen krever en rekke ulike data avhengig av brukerens funksjonalitetskrav. Disse inngangsdata kan omfatte en liste av navn på utstyr/rørnettverk eller navn på geometri som er inkludert i produksjonssystemet som skal analyseres, en konstruksjonsbase og utstyr/rørnettverk-geometri, dvs. først og fremst veggtykkelse og utstyr/rørnettverk-geometri, CFD-analyser, sandrate målt av sensorer, sand-detektor-konstruksjonsdata, sandpartikkelstørrelse, strømning og historisk strømning, trykk, temperatur, ventilkapasitet (strupeventil) Cv, ventilavtrykk (footprint), historiske data og erosjonsprober osv. Sensorene kan være fysiske (harde) sensorer plassert i utstyret/rørnettverket så vel som virtuelle (myke) sensorer. De myke sensorene er algoritmer som er i stand til å estimere kvalitetsindekser når fysiske sensorer ikke er tilgjengelige på grunn av f.eks. monteringskostnader, for eksempel edpm eller en virtuell strømningsmåler. Disse gjør bruk av sekundære variabler, lett målt i sanntid, slik som trykk, temperatur, strømningsrater osv. og en matematisk modell som korrelerer disse parametrene og variablene som må overvåkes.

Andre inngangsdata, i form av datafiler, kan være lagret i minnemiddel i modulen, data som inneholder en mengde informasjon om systemet som skal analyseres og kanskje også informasjon om nåværende tilstand av systemet. Disse filene kan inneholde geometri av utstyrene/rørnettverkene og/eller systemet, konstruksjonsbasedata, CFD-analyser, eller merkenavn på sensorer OPC (OLE - Object Linking and Embedding) for Process Control), registrert eller konstruert systemtilstand og predikterings(look-ahead)scenario, se nedenfor.

Med disse inndata vil modulen ha tre ulike funksjonaliteter:

1) Sanntid(online)-funksjonalitet. Et sanntidssystem som overvåker og analyserer det aktuelle systemet. Med denne funksjonaliteten kan systemet virke med et hvilket som helst datainnsamlingssystem, som Master Control Station fra GE Oil & Gas, eller modelleringssystemer som edpm (eField Dynamic Production Management System) fra SPT Group. Slike systemer er kjent for fagpersoner og vil ikke bli beskrevet i detalj her. 2) Konstruksjons-funksjonalitet. Verste mulige tilfelle blir alltid brukt ved konstruksjon av systemet (utstyr/rørnettverk). Denne funksjonaliteten viser et verste tilfelle-scenario. 3) Predikteringsfunksjonalitet. Starter med aktuell situasjon eller brukerdefinert tilstand. Den beregner så resultatene av fremtidige erosjonsrater i henhold til bruker-inndata.

Slik er modulen i stand til å estimere både sanntids og akkumulerte erosjonsrater i alle punkter i det analyserte systemet, basert på bl.a. målte sand- og erosjonsrater der sensorene befinner seg, og den aktuelle strømnings-konfigurasjonen. Modulen kan videre bruke fremtidige estimerte produksjonstilstander til å beregne fremtidige erosjonsrater, angi estimater på endringene i ventilegenskaper (strupeventil) som følge av erosjon, og gi råd om intervensjonsstrategier, korrelere estimater av ventilslitasje (strupeventil) med enten målte eller modellerte ventilegenskaper, samt estimering av sandproduksjonsrate basert på overvåking av erosjon ved erosjonsprober i korrelasjon med CFD-simulering.

Erosjonsindikatorer blir fortrinnsvis basert på en detaljert CFD-modell av hele ventiltrær (Juletrær), koblingsbroer (jumpers), konnektorer og manifolder for et spekter av tilstander, men kan også bruke andre erosjonsmodeller som Tulsa® fra University of Tulsa eller Veritas® fra Det Norske Veritas. De kan funksjonere enten som selvstendig enhet eller sammen med et direktekoblet(online)system.

Det er for tiden ikke mulig å bruke CFD online i systemet, på grunn av begrensninger i regnekraft, så det er resultatene fra CFD-arbeidet for geometrien som blir brukt av modulen. For hver geometri vil det måtte utføres en rekke CFD-scenarier for en rekke ulike parametre.

Dataene blir kombinert ved hjelp av følgende metodikk:

I det optimale tilfellet er erosjonsprober, sanddetektorer, trykk- og strømningssensorer tilgjengelig. Aktuell erosjon ved erosjonsproben ved en målt strømning, trykk og sandrate blir sammenlignet med beregnet erosjon på samme punkt i CFD-databasen og interpolert eller ekstrapolert med hensyn på trykk, strømning og sandrate. Erosjonsdata fra CFD blir så skalert i forhold til den virkelige erosjonsraten for å oppnå erosjonsestimater for det større systemet. Dersom erosjonsproben er fraværende, blir skalering i forhold til virkelig erosjon ikke utført, men ujusterte interpolerte eller ekstrapolerte CFD-resultater blir brukt. Dog kan avstemningsfaktorer (tuning factors) basert på resultater fra eksempelvis rørledningsinspeksjon bli anvendt. Dersom sanddetektorene er fraværende, blir sandrater estimert på grunnlag av konstruksjonskriterier. Avstemningsfaktorer basert på observert sandproduksjon målt i separatorer, væskefangere (slug catchers) eller andre middel, kan dog bli anvendt.

Her følger to eksempler på hvordan indikatoren vil utføre en beregning. I det første eksempelet er alle parametrene fastsatt, unntatt strømningsraten, og ingen målinger fra erosjonsprober er tilgjengelig. - CFD-resultater for den analyserte geometrien er tilgjengelig for tre forskjellige strømningsrater (resultat a, b og c). Disse strømningsratene dekker forventet operasjonsomfang for feltet. - all nødvendig informasjon blir avlest, enten fra oppsettfiler, scenariofiler, systeminstrumentering eller et modelieringssystem. - hvis den virkelige strømningsraten, dvs. strømningsraten som modulen vil beregne erosjonen for, er mellom strømningsraten for a og b, vil modulen interpolere mellom resultatene a og b og finne et erosjonsmønster for den virkelige strømningsraten. - i dette erosjonsmønsteret vil modulen finne den maksimale erosj onsverdien. - modulen bruker så en eksperimentelt verifisert erosjonskorrelering til å beregne verdien for maksimum erosjon. - modulen vil så justere hele erosjonsmønsteret for tilpassing til den beregnede maksimum-erosjonsverdien og vil presentere dette justerte erosjonsmønsteret for brukeren, sammen med den beregnede verdien for maksimum erosjon.

I det andre eksempelet vil CFD-resultatene bli justert med målingene fra en erosjonsprobe: 1) CFD-resultater er tilgjengelige for flere ulike kombinasjoner av parametre, f.eks. for variasjoner i strømningsrate, sandpartikkelstørrelse og sandrate. 2) All nødvendig informasjon blir avlest, enten fra oppsettfiler, scenariofiler, systeminstrumentering eller et modelleringssystem. Data fra erosjonsproben blir også avlest. 3) Modulen vil interpolere (eller om nødvendig ekstrapolere) mellom CFD-resultatene for å finne et erosjonsmønster for de virkelige verdiene avlest fra de ulike sensorene (eller fra et modelleringssystem). 4) Modulen bruker så en eksperimentelt verifisert erosjonskorrelering til å beregne verdien for maksimum erosjon. 5) Modulen vil så justere hele erosjonsmønsteret fra 3) for tilpassing til den beregnede verdien for maksimum erosjon. 6) Modulen vil så ut fra det nye erosjonsmønsteret fra 5) finne den predikterte erosjonen der erosjonsproben befinner seg, og sammenligne denne erosjonen med dataene avlest fra erosjonsproben. Verdiene i erosjonsmønsteret vil så bli justert i henhold til resultatet av denne sammenligningen. Hvis for eksempel erosjonsproben forteller oss at erosjonen bare er det halve av det som ble prediktert av CFD-resultatene, kan verdiene i erosjonsmønsteret bli dividert med to (dette er en forenkling, en erosjonskorrelasjon vil trolig bli brukt til dette). 7) Det justerte erosjonsmønsteret som er resultatet fra 6) vil bli presentert for brukeren sammen med verdien for maksimum erosjon fra dette erosjonsmønsteret.

I det første eksempelet er parameteren strømningsrate den som varierer. I realiteten vil de fleste parametrene i et system variere: sandrate, sandpartikkelstørrelse, strømningsrate, trykk og annet. Modulen må derfor interpolere (eller noen ganger også ekstrapolere) mellom flere CFD-resultater. Faktisk vil i mange tilfeller ingen av parametrene være nøyaktig de samme som CFD-simuleringene har brukt.

Her følger en kort beskrivelse av hvordan systemet kan arbeide med to varierende parametre: Varierende parametre er sandpartikkelstørrelse og strømningsrate. For sandpartikkelstørrelse har tre verdier blitt studert: a, b og c. For strømningsraten har de tre ratene x, y og z blitt studert. I dette eksempelet kan vi ha CFD-resultater for følgende kombinasjoner: ax, ay, az, bx, by, bz, cx, cy, cz.

Dersom den aktuelle sandpartikkelstørrelsen er mellom a og b og den aktuelle strømningsraten er mellom y og z, må modulen kombinere/interpolere CFD-resultatene ay, az, by og bz for å oppnå erosjonsmønsteret for virkelige verdier av parametrene. Dersom flere parametre varierer, må det foretas interpolering mellom enda flere CFD-resultater. Algoritmer og ligninger som brukes vil være avhengig av hvilke parametre som varierer.

Når modulen arbeider i samsvar med noen av de tre funksjonalitetene som er nevnt ovenfor, kan utgangsdata eller returnerte/viste resultater være: 1) Erosjonsrate, som kan gjelde ett eller flere av følgende: momentan erosjon, akkumulert erosjon, fremtidig (look-ahead) erosjon. 2) Erosjonsmengde, dvs. antall millimeter som er eller vil ha blitt erodert bort.

3) Resterende veggtykkelse.

4) Ventil (strupeventil) Cv, dvs. strømningskapasitet.

5) Produksjons-sandrate.

6) Serviceintervaller, dvs. tid til grensen for veggtykkelse blir nådd eller til ventilintervensjon (strupeventil).

Modulen eller indikatoren kan virke med en eller flere deler av utstyr/rørnettverk eller et helt system. Indikatoren må ha geometrien av utstyret/rørnettverket i minnet. Ved arbeid med et helt system må indikatoren ha et sett geometrier lagret i minnet.

Når et bestemt utstyr/rørnettverk blir analysert, kunne en presentere resultatet som verdier for det verste problempunktet (hot spot) og en visuell presentasjon av hele enheten av utstyr/rørnettverk. Når en full geometri eller liste av utstyr/rørnettverk blir analysert, kunne en presentere resultatet som verdier for verste problempunkt, en liste over verste problempunkt for hvert utstyr/rørnettverk samt en visuell presentasjon av den mest eroderte delen av utstyret/ rørnettverket.

Modulen vil ha flere måter å presentere resultatene på. Den vil være en modul som kan brukes atskilt med sitt eget bruker-grensesnitt, eller den kan brukes sammen med andre regulerings-systemer eller direktekoblede(online)-systemer.

Modulen kan ha sitt eget grensesnitt mot brukeren, der det vil være mulig å gjøre en rekke valg, slik som f.eks. funksjonalitet (online, konstruksjons-case, prediktering (look-ahead)), oppsettfiler, presentasjonsform (eventuelt grafisk), og disse resultater bør bli presentert.

Resultatene vil bli vist i dette grensesnittet i form av numeriske data, og grafisk når dette er mulig. Den grafiske presentasjonen vil typisk være en 2-D-presentasjon av utstyret/ rørnettverket, analysert der graden av erosjon blir presentert med ulike farger. Inndata til den grafiske presentasjonen vil være CFD-resultatene. De relevante tilfellene vil måtte bli analysert og resultatene vil måtte befinne seg i innfilene til modulen. Modulen vil så interpolere mellom CFD-resultater for å være i stand til å presentere resultatene for gjeldende situasjon. Hvis inndataene er utenfor området for CFD-analysen, f.eks. utenfor gyldig operasjonsvindu, bør brukeren bli varslet om dette. Brukeren kan også bli opplyst om anbefalte serviceintervaller.

Det er også mulig å presentere resultatene som 3-D grafikk, men det er for tiden ikke mange tilfeller der dette vil øke verdien for brukeren. I noen tilfeller er ingen CFD-analyser tilgjengelige, og modulen vil utføre analysen med den valgte erosjonskorrelasjonen. Resultatet vil ikke bli presentert grafisk, kun numerisk.

Modulen vil i mange tilfeller bli brukt sammen med andre regulerings- eller online-systemer. Den vil kommunisere med det tilkoblede systemet via ledningsbundne eller trådløse nettverk ved hjelp av passende kommunikasjonsprotokoller. Modulen kan bli kalt opp fra de andre systemene, få inndata fra dem og sende resultatene tilbake. Hvilke inndata det kallende systemet vil gi til modulen vil variere fra tilfelle til tilfelle. Det bør være mulig å sende alle inndata som kreves, unntatt geometri og CFD-analyser. Inndata som det kallende systemet ikke skaffer, bør være tilgjengelig fra oppsettfiler.

Modulen er tiltenkt å være i stand til å arbeide så vel online som offline. Ved bruk offline laster modulen inn filene med inputdata som kreves for å utføre analysen fra dens minnemiddel. Videre kan modulen også danne slike inndatafiler fra gjeldende scenarier for bruk offline. All denne informasjonen er lagret i den historiske databasen.

Fremgangsmåtene i henhold til foreliggende oppfinnelse kan være implementert som programvare, maskinvare eller en kombinasjon av dette. Et dataprogramprodukt som implementerer fremgangsmåten eller en del av denne, omfatter programvare eller et dataprogram som blir kjørt på en datamaskin for generelt bruk eller på en spesielt tilpasset datamaskin, prosessor eller mikroprosessor. Programvaren omfatter dataprogramkodeelementer eller deler av programkode som får datamaskinen til å utføre fremgangsmåten. Programmet kan være lagret helt eller delvis på eller i et eller flere passende media som er lesbare av en datamaskin eller datalagringsmiddel, slik som en magnetisk plate, CD-ROM eller DVD-plate, harddisk, magneto-optiske datalagringsmiddel, i RAM eller flyktig minne, i ROM eller flashminne, som fastvare eller på en dataserver. Et slikt dataprogramprodukt kan også bli tilført via et nettverk, slik som Internett.

Det presiseres at utførelsene som er beskrevet ovenfor og vist på tegningsfiguren er å betrakte bare som et ikke-begrensende eksempel på oppfinnelsen og at de lar seg modifisere på mange måter, uten å fravike omfanget i henhold til patentkravene.

Claims (23)

1. Fremgangsmåte for å fremskaffe informasjon vedrørende erosjon i et olje- og/eller gassproduksjonssystem, der systemet omfatter minst ett utstyr/rørnettverk, idet fremgangsmåten omfatter følgende trinn: - fremskaffing av CFD-resultater vedrørende problempunkter i utstyr/rørnettverk ut fra en CFD-analyse av utstyret/- rørnettverket for et spekter av trykk, strømningsrater og sandrater, og under produksjon, - fremskaffing av data vedrørende sanderosjonsrater i et bestemt punkt i systemet,karakterisert ved- kombinering av nevnte data vedrørende sanderosjonsrater i nevnte bestemte punkt med CFD-resultater for å estimere og overvåke sanderosjonsrater i problempunktene i systemet.

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, idet også data vedrørende strømningsrater, trykk og temperatur blir fremskaffet.

3. Fremgangsmåte i henhold til krav 1 eller 2, idet ujusterte, interpolerte eller ekstrapolerte CFD-resultater blir brukt til å fremskaffe et erosjonsmønster avhengig av de fremskaffede dataene.

4. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av de foregående kravene, idet de nevnte fremskaffede dataene vedrørende sanderosjonsrater blir utledet fra tidligere oppnådde og lagrede data.

5. Fremgangsmåte i henhold til krav 4, idet nevnte estimerte sanderosjonsrater blir korrelert og justert mot aktuelle erosj onsresultater.

6. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av de foregående kravene, idet nevnte data vedrørende sanderosjonsrater også blir innhentet fra sensorer innrettet i nevnte utstyr/rørnettverk.

7. Fremgangsmåte i henhold til krav 6, idet nevnte sensorer inkluderer fysiske og/eller virtuelle sensorer.

8. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, idet nevnte sanderosjonsrater blir estimert momentant.

9. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, idet akkumulerte sanderosjonsrater blir estimert.

10. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kravene 7 til 9, idet data fra sensorer omfatter data fra sanddetektorer, erosjonsprober, trykksensorer, strømningssensorer, temperatursensorer.

11. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av de foregående kravene, idet data dessuten blir innhentet fra produksjonsstyringsverktøy, simuleringsverktøy og/eller virtuelle sensorer.

12. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av de foregående kravene, idet den i tillegg omfatter trinnet med korrelering av tilgjengelige data med analytiske modeller basert på modeller fra nevnte CFD-resultater for den aktuelle geometrien til nevnte system.

13. Modul for å fremskaffe informasjon vedrørende erosjon i et produksjonssystem for olje og/eller gass, der systemet omfatter minst ett utstyr/rørnettverk, idet denne modul omfatter følgende: - middel for fremskaffing av CFD-resultater vedrørende problempunkter i utstyret/rørnettverket fra en CFD-analyse av utstyret/rørnettverket for et område av trykk, strømningsrater og sandrater, - middel for, under produksjon, fremskaffing av data vedrørende erosjonsrater i et bestemt punkt i systemet,karakterisert ved- middel for, under produksjon, å kombinere nevnte data vedrørende sanderosjonsrater i nevnte bestemte punkt med CFD-resultater for å estimere sanderosjonsrater i problempunktene i systemet.

14. Modul i henhold krav 13, idet også data vedrørende strømningsrater, trykk og temperatur blir innhentet.

15. Modul i henhold til krav 13 eller 14, idet ujusterte, interpolerte eller ekstrapolerte CFD-data blir brukt til å fremskaffe et erosjonsmønster, avhengig av de fremskaffede dataene.

16. Modul i henhold til hvilket som helst av kravene 13 til 15, idet nevnte modul er koblet til og mottar data fra virtuelle og/eller fysiske sensorer slik som sand-detektorer, erosjonsprober, trykksensorer, strømnings-sensorer, temperatursensorer.

17. Modul i henhold krav 13, idet data i tillegg omfatter data fra produksjonsstyringsverktøy og/eller simulerings-verktøy .

18. Modul i henhold til hvilket som helst av de foregående kravene 13 til 17, idet den i tillegg omfatter middel for korrelering av tilgjengelige data med analytiske modeller basert på modeller fra nevnte CFD-resultater for den aktuelle geometri hos nevnte system.

19. Datamaskinprogramprodukt som omfatter datamaskinkodemiddel og/eller deler av programvarekode for å få en prosessor til å utføre trinnene i henhold til krav 1.

20. Datamaskinprogramprodukt i henhold til krav 19, tilført via et nettverk, slik som Internett.

21. Datamaskinlesbart medium som inneholder et dataprogramprodukt i henhold til krav 19.

22. Datamaskinprogram som omfatter datamaskinkodemiddel og/eller deler av programvarekode for å få en prosessor til å utføre trinnene i henhold til krav 1.

23. Datamaskinprogram i henhold til krav 22, tilført via et nettverk, slik som Internett.