NO336708B1 - Havbunns kjøleanordning og fremgangsmåte for kjøling - Google Patents

Description

Havbunns kjøleanordning og fremgangsmåte for kjøling

Den foreliggende oppfinnelsen gjelder en havbunns kjølesammenstilling innrettet til å kjøle varme komponenter til utstyr tilknyttet havbunns hydrokarbor, produksjon, slik som strømningen av varme hydrokarboner produsert fra en havbunnsbrønn eller varme komponenter i et havbunns hydrokarbonkompre-sjonsanlegg.

Bakgrunn

En brønnstrøm som strømmer ut av havbunnsbrønner kan ha en stor mengde

termisk energi. Det er følgelig kjent å kjøle brønnstrømmen for å beskytte rør og tilknyttet havbunnsutstyr. I tillegg kan annet havbunnsutstyr behøve kjøling, slik som elektriske motorer og komponenter til et havbunns kompresjonsanlegg. Én kjent måte å kjøle på er å anvende det kalde omgivende sjøvannet, enten som en passiv kjøler eller ved tvungen kjøling hvorved sjøvannet blir tvunget forbi utstyret eller en tilknyttet varmeveksler.

Bruken av omgivende sjøvann som kjølemiddel har en fordel ved at kjølemid-delet er alltid tilgjengelig og kaldt, slik som omtrent 4 °C. En ulempe er imidlertid at sjøvann inneholder salter og organismer som kan føre til korrosjon på kjøle-utstyret og belegning og begroing. Mottiltak omfatter belegging av overflatene som er i kontakt med sjøvannet. Dette reduserer imidlertid varmeoverføringen mellom kjølemiddelet og det varme utstyret.

Forhindring av hydratdannelse er alltid nødvendig, og i noen tilfeller også forhindring av voksdannelse. Både hydratdannelse og voksdannelse kan bli for-hindret med kjemisk injeksjon.

Kjemikaliene som injiseres for å forhindre hydrater er anti-frysevæsker, av hvilke MEG (monoetylenglykol) er mest vanlig. Typisk 70 vekt-% av fritt vann kan bli injisert. Forbruk av MEG ville representert et betydelig OPEX-element så vel som et miljømessig problem. MEG blir derfor vanligvis regenerert i et MEG-regenerasjonsanlegg som representerer et betydelig CAPEX-element, og noen miljømessige bekymringer er fortsatt til stede.

En annen fremgangsmåte for strømningssikring er direkte elektrisk oppvarming (DEH - direct electric heating). Nåværende teknologi er imidlertid begrenset til et område på 30 km utlegg, og betydelig utvikling og kvalifiseringsarbeid gjen-står for utlegg i området på 50 til 200 km, dersom dette over hodet er teknisk mulig.

Oppfinnelsen

I samsvar med et første aspekt ved den foreliggende oppfinnelsen er det tilveiebrakt en havbunns kjølesammenstilling omfattende en kjølevarmeveksler til hvilken et kjølemiddel er forsynt gjennom en kjøleledning, og en kjølemiddel-pumpe innrettet til å pumpe kjølemiddelet gjennom kjøleledningen. Kjølevarme-veksleren er anordnet i tilknytning til et varmt havbunnselement, og kjøler således det varme havbunnselementet. I samsvar med oppfinnelsen er kjølemiddelet sirkulert i kjøleledningen mellom kjølevarmeveksleren og en varmeavgivelsesvarmeveksler som er anordnet i tilknytning til en hydrokarbonrørledning. I varmeavgivelsesvarmeveksleren blir termisk energi overført fra kjølemiddelet til en hydrokarbonstrøm i hydrokarbonrørledningen.

Følgelig, ved å bruke en kald strøm av hydrokarboner for å kjøle kjølemiddelet kan kjølemiddelet blir kjølt i en tvungen kjøler. Dette resulterer i en betydelig redusert kjølerstørrelse enn en passiv kjøler, som ved kjent teknikk. Med en hydrokarbonrørledning som ikke er termisk isolert vil den blir effektivt kjølt når den strekker seg en tilstrekkelig avstand gjennom det kalde sjøvannet. I noen utførelsesformer er det imidlertid ønskelig å isolere hydrokarbonstrømnings-ledningen termisk for å bibeholde en hensiktsmessig temperatur i hydrokarbon-strømningen langs en lengre distanse.

Begrepet varmeveksler skal forstås som enhver type utstyr som er egnet for å overføre termisk energi mellom to medier med forskjellig temperatur. Det kan for eksempel være en mantel-og-rør type, eller en rør-i-rør type, fortrinnsvis med en motstrømningskonfigurasjon. Varmeveksleren kan også være i form av et kjølemiddelførende rør eller ledning som er anordnet med termisk kontakt med det varme havbunnselementet, slik som hydrokarbonrørledningen.

Det varme havbunnselementet kan være av hvilken som helst type havbunnsutstyr tilknyttet produksjon av hydrokarboner fra en havbunnsbrønn, som be-høver eller som har nytte av kjøling. Slikt utstyr kan for eksempel være en elektrisk motor, en pumpe eller en kompressor. Det varme havbunnselementet kan også være en varm del av et hydrokarbonrør som fører en varm strøm av hydrokarboner. Dette er en typisk situasjon nær et brønnhode hvor de produ-serte hydrokarbonene har en tendens til å være for varme.

I én utførelsesform av oppfinnelsen omfatter det varme havbunnselementet en varm del av hydrokarbonstrømningsledningen. Som beskrevet ovenfor, dette er typisk nær brønnen / ventiltreet ut av hvilket en strøm av varme hydrokarboner blir produsert.

Det varme havbunnselementet kan omfatte en varm komponent av et havbunns kompresjonsanlegg. Dette kan for eksempel være en elektrisk motor eller en pumpe, en kompressorutløpskjøler eller andre typer utstyr. Det skal bemerkes, imidlertid, at det varme havbunnselementet også kan være en varm komponent som ikke er del av et kompresjonsanlegg.

I samsvar med en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen er kjølemiddelet ferskvann. Videre, kjølemiddelet kan omfatte et antifryse-kjemikalie. I en annen utførelsesform er kjølemiddelet en olje.

Fortrinnsvis, i en utførelsesform av oppfinnelsen omfatter kjøleledningen en

kjølemiddelforsyningsledning som fører kjølemiddel til kjølevarmeveksleren, og en kjølemiddelreturledning som fører kjølemiddel vekk fra kjølevarmeveksleren. I denne utførelsesformen fører kjølemiddelreturledningen kjølemiddel fra kjøle-varmeveksleren til et flertall varmeavgivelsesvarmevekslere som er anordnet med en innbyrdes avstand langs og i tilknytning til hydrokarbonrørledningen. Slik er sammenstillingen innrettet til å varme hydrokarbonrørledningen ved flere posisjoner.

Videre kan sammenstillingen i samsvar med oppfinnelsen omfatte et flertall kjølevarmevekslere som er forsynt med kjølemiddel gjennom kjølemiddelfor- syningsledningen. Kjølevarmevekslerne er anordnet i tilknytning til varme havbunnselementer som således blir kjølt.

I en utførelsesform er kjølevarmeveksleren av mantel-og-rør-typen, hvorved hydrokarboner strømmer i de indre rørene og kjølemiddelet strømmer i rommet mellom de indre rørene og en ytre mantel.

I enda en utførelsesform er kjølemiddelreturledningen anordnet i tilknytning til strømningsførende elementer til et kompresjonsanlegg for å sikre strømning i de strømningsførende elementene. Det vil si, kjølemiddelreturledningen, eller en del av denne, er anordnet for å varme de strømningsførende elementene, for strømningssikring i disse.

I én fordelaktig utførelsesform er det anordnet en havbunns buffertank for varmet kjølemiddel i kjøleledningen. Buffertanken kan omfatte en elektrisk varmer. Følgelig, ved en nedstengning kan operatøren fortsatt være i stand til å tilveiebringe varm kjølevæske til kjølemiddelreturledningen.

I samsvar med et andre aspekt av den foreliggende oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte ved kjøling av et varmt havbunnselement tilknyttet en hydrokarbonstrømning som strømmer i en hydrokarbonrørledning. Fremgangsmåten omfatter de følgende trinn: a) å anordne en kjølevarmeveksler i tilknytning til det varme havbunnselementet og å forsyne et kjølemiddel til kjølevarmeveksleren gjennom en

kjøleledning; og

b) å kjøle kjølemiddelet i en varmeavgivelsesvarmeveksler anordnet i tilknytning til hydrokarbonrørledningen, ved overføring av termisk energi fra

kjølemiddelet til hydrokarbonstrømmen i hydrokarbonrørledningen.

Det nevnte varme havbunnselementet som er tilknyttet en hydrokarbonstrøm-ning som strømmer i en hydrokarbonrørledning skal forstås som enhver type havbunnsutstyr som har å gjøre med havbunns hydrokarbonproduksjon og som behøver eller som har nytte av kjøling. Følgelig, det er ikke begrenset til for eksempel varme havbunnselementer som er i kontakt med en slik hydrokarbon-rørledning.

Kjølemiddelet kan fordelaktig være ferskvann.

I noen utførelsesform er kan det varme havbunnselementet være en komponent til et havbunns kompresjonsanlegg.

I samsvar med et tredje aspekt ved den foreliggende oppfinnelsen er det tilveiebrakt en fremgangsmåte ved varm ing av en hydrokarbonrørledning, hvilken hydrokarbonrørledning strekker seg fra et havbunns ventiltre og flere kilometre langs havbunnen. Fremgangsmåten omfatter

a) å forsyne et kjølemiddel til en kjølevarmeveksler ved en posisjon hvor hydrokarbonrørledningen skal kjøles; b) å føre oppvarmet kjølemiddel som kommer ut fra kjølevarmeveksleren i en isolert kjølemiddelreturledning til en nedstrømsposisjon til hydrokarbonrør-ledningen; c) å forsyne det oppvarmete kjølemiddelet til en varmeavgivelsesvarmeveksler anordnet i tilknytning til hydrokarbonrørledningen ved nevnte

nedstrømsposisjon, og således å varme hydrokarbonrørledningen og å

kjøle kjølemiddelet;

hvorved kjølemiddelet blir strømmet i en kjølemiddelforsyningsledning som strekker seg fra varmeavgivelsesvarmeveksleren til kjølevarmeveksleren, og i kjølemiddelreturledningen som strekker seg fra kjølevarmeveksleren til varmeavgivelsesvarmeveksleren. Kjølemiddelet kan være ferskvann.

For å unngå varmetap bør hydrokarbonrørledningen være termisk isolert.

En brønnstrøm som strømmer ut fra en havbunnsbrønn har en stor mengde termisk energi. For en brønnstrøm som blir ført inn i et kompresjonssystem med en 6 MW kompressor, er det blitt beregnet at det er nødvendig å kjøle en slik brønnstrøm med en mengde på typisk 7 MW. Det vil si, varme blir fjernet fra bønnstrømmen ved å kjøle den typisk fra 100 til 35 °C. Ved bruk av ferskvann som sirkulerer mellom havbunns varmeabsorberende varmevarmevekslere som mottar varme fra varmekilder og varmeavgivende/-kjølende varmevekslere som overfører varme til kalde fluider, er et effektivt kjølesystem oppnådd. Videre kan disse for eksempel 7 MW blir gjenvunnet som stor mengde varmt vann ved for eksempel 70-80 °C. Fra avløpskjøleren til en kompressor til et havbunnskom-presjonsanlegg kan typisk 5 MW bli gjenvunnet. Dette varme vannet kan så bli brukt for strømningssikring, det vil si forhindring av hydratdannelse og i andre tilfeller også voksdannelse og kanskje også forhindring av dannelse av andre skadelige komponenter ved lav temperatur.

Tvungne kjølere (aktive kjølere) av noen typer, og fortrinnsvis mantel-og-rør-kjølere, kan fordelaktig bli anvendt i utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen. Varmevekslere i form av tvungne kjølere er meget effektive sammenlignet med fri konveksjonskjølere (passive kjølere). Den samlete varmeover-føringskoeffisienten (OHTC - overall heat transfer coefficient) til aktive kjølere med ferskvann som kjølemiddel kan typisk være 1000-1500 W/(m2<*>K), og med sjøvann som kjølemiddel typisk til 700 W/(m2<*>K) (redusert på grunn av nød-vendig overflatebehandling). For passive kjølere er de korresponderende tal-lene typisk 150-200 W/(m2<*>K). Følgelig resulterer bruk av aktive kjølere i et mye mindre kjølerareal, dimensjoner og vekt, sammenlignet med de passive kjølerne. Ettersom kjølemiddelet til en foretrukket utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen, nemlig ferskvann, er rent og ikke-korroderende, vil korro-sjonskontrol være enklere enn for passive kjølere som er eksponert for det salte sjøvannet. Et annet viktig trekk er at varmevekslerne til en slik foretrukket ut-førelsesform ikke er utsatt for verken temperaturindusert eller CP-indusert (cathodic protection) karbonatavleiring (carbonate scaling) og -belegning, noe som reduserer OHTC betraktelig, ikke er nødvendig for kjølerne ved oppfinnelsen.

Eksempler på utførelsesformer

Idet oppfinnelsen er beskrevet generelt ovenfor, vil mer detaljerte eksempler på forskjellige utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelsen bli gitt i det følgende med henvisning til tegningene, der

Fig. 1 er en prinsippskisse av en havbunns kjølesammenstilling i samsvar med

oppfinnelsen;

Fig. 2 er en prinsippskisse av en annen utførelsesform av havbunns kjølesam- menstillingen i samsvar med oppfinnelsen; Fig. 3 er en prinsippskisse av en utførelsesform av den foreliggende oppfinnel sen, omfattende et havbunns kompresjonsanlegg; Fig. 4 er et skjematisk riss av havbunns kjølesammenstillingen vist i Fig. 3; Fig. 5 er en alternativ utførelsesform som ligner utførelsesformen vist i Fig. 3; Fig. 6 er en utførelsesform som korresponderer delvis med den vist i Fig. 4, dog

innrettet for reversert kjølemiddelstrømning;

Fig. 7 er en prinsippskisse av havbunns kompresjonsanlegget vist i Fig. 3 og en

kjølesammenstilling i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen.

Fig. 1 illustrerer en første utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen. På havbunnen 1 er det anordnet et havbunns ventiltre 3 som er i tilknytning til en hydrokarbonbrønn som strekker seg inn i havbunnen 1. Under produksjon fra brønnen strømmer en strøm av hydrokarbonholdig fluid ut fra ventiltreet 3 og inn i en hydrokarbonrørledning 5. Hydrokarbonrørledningen 5 er anordnet på havbunnen 1 og leder hydrokarbonene vekk fra ventiltreet 3, for eksempel til et mottaksanlegg på land.

Strømningen av hydrokarboner som blir produsert og ført gjennom ventiltreet 3 kan være varm, for eksempel 100 °C eller mer. For å beskytte tilknyttet utstyr gjennom hvilket hydrokarbonene strømmer blir det kjølt ved hjelp av en kjøle-varmeveksler 101. Kjølevarmeveksleren 101 kan være av en hvilken som helst hensiktsmessig type, for eksempel en mantel-og-rør-type i hvilken et kjølemid-del blir ført aksialt gjennom en mantel som er anordnet utenpå hydrokarbonrør-ledningen 5.

Til kjølevarmeveksleren 101 blir det tilveiebrakt et kaldt kjølemiddel gjennom en kjøleledning 103. Mer spesifikt blir kjølemiddelet forsynt gjennom en kjølemid-delforsyningsledning 104. Utløpet til kjølevarmeveksleren 101 er koblet til en kjølemiddelreturledning 106.

I samsvar med oppfinnelsen er kjølemiddelforsyningsledningen 104 og kjøle-middelreturledningen 106, ved en posisjon som er fjern fra kjølevarmeveksleren 101, koblet til en varmeavgivelsesvarmeveksler 105. Varmeavgivelsesvarmeveksleren 105 er anordnet i tilknytning til hydrokarbonrørledningen 5 i en slik avstand fra kjølevarmeveksleren 101 at strømningen av hydrokarboner er blitt kald. Det er følgelig en hensiktsmessig posisjon for kjøling av kjølemiddelet i kjøleledningen 103, ved å bruke den kalde strømningen av hydrokarboner som en kuldekilde.

Varmeavgivelsesvarmeveksleren 105 kan også være av mantel-og-rør-typen, men andre konfigurasjoner er også mulige. Mantel-og-rør-type varmevekslerne 101, 105 beskrevet heri er fortrinnsvis motstrømsvarmevekslere. Med en slik konfigurasjon kan kjølemiddelet som strømmer utfra kjølevarmeveksleren 101 og inn i kjølemiddelreturledningen 106 være betydelig varmere enn hydrokarbonene som strømmer utfra kjølevarmeveksleren 101, i hydrokarbonstrøm-ningsledningen 5.

En kjølemiddelpumpe 107 er anordnet i kjøleledningen 103 for å pumpe kjøle-middelet gjennom kjøleledningen 103.

Ved passering gjennom kjølevarmeveksleren 101 nær havbunns ventiltreet 3 i utførelsesformen vist i Fig. 1, blir en betydelig mengde termisk energi fra strøm-ningen av hydrokarboner som strømmer ut fra ventiltreet 3 gjenvunnet i kjøle-middelet. Som diskutert ovenfor, kjølemiddelet kan for eksempel bli varmet til omtrent 80 °C. Dette nå varme kjølemiddelet blir overført til varmeavgivelsesvarmeveksleren 105 gjennom kjølemiddelreturledningen 106 for å fjerne den termiske energien fra kjølemiddelet.

I én utførelsesform er kjølemiddelreturledningen 106 forsynt med termisk isolasjon. På denne måten vil kjølemiddelet forbli varmt helt til det når stedet til varmeavgivelsesvarmeveksleren 105. Ved strømning gjennom varmeavgivelsesvarmeveksleren 105, vil en betydelig mengde termisk energi bli overført til hydrokarbonstrømningen i hydrokarbonrørledningen 5. I en slik utførelses-form blir kjølesammenstillingen i samsvar med oppfinnelsen brukt også for strømningssikring i hydrokarbonrørledningen, i tillegg til kjøling av varme elementer.

For å overvåke at hydrokarbonene i hydrokarbonrørledningen 5 har en temperatur innenfor det tillatte temperaturområdet, er hydrokarbontemperaturmålere 109 anordnet ved forskjellige steder langs hydrokarbonrørledningen 5. Videre, for å sikre en hensiktsmessig drift av varmevekslerne 101, 105 og kjølemiddel-pumpen 107, er kjølemiddeltemperaturmålere 111 også anordnet ved forskjellige steder langs kjøleledningen 103. I utførelsesformen vist i Fig. 1 er en juster-bar kjølemiddelventil 113 anordnet i kjølemiddelreturledningen 106. Styringen av temperaturer i kjølemiddelet og kjølt medium er etablert teknologi og kan gjøres på et flertall måter. Dette vil følgelig ikke bli beskrevet i detalj heri. Fig. 2 viser en utførelsesform av oppfinnelsen som på mange måter er lignende den vist i Fig. 1. I utførelsesformen vist i Fig. 2 er det imidlertid anordnet et flertall varmeavgivelsesvarmevekslere 105 og hydrokarbonrørledningen 5 er termisk isolert. En betraktelig avstand eksisterer mellom hver varmeavgivelsesvarmeveksler 105, for eksempel mer enn 30 km. Følgelig er operatøren i stand til å varme hydrokarbonstrømningen i hydrokarbonrørledningen 5 ved et egnet sted eller flere steder, og således sikre strømning i hydrokarbonrørledningen 5. For eksempel kan hydrokarbonene fortsatt være tilstrekkelig varme ved stedet for den første varmeavgivelsesvarmeveksleren 105 (det vil si den til venstre i Fig. 2). Operatøren vil da i stedet overføre varme fra kjølemiddelet til hydro-karbonstrømningen ved et sted ytterligere nedstrøms, for eksempel ved posi-sjonen til den neste varmeavgivelsesvarmeveksleren 105.

Tilfellet i Fig. 2 kunne også vært at avstanden mellom hver av varmeavgivelsesvarmevekslerne 105 er så stor at hydrokarbonene behøver oppvarming ved stedene til hver varmeavgivelsesvarmeveksler 105.

Operatøren vil være i stand til å velge de hensiktsmessige varmeavgivelsesvarmevekslerne 105 som bør brukes ved hjelp av innmating fra hydrokarbontemperaturmålerne 109 og hensiktsmessig aktuering av kjølemiddelventilene 113.

Fig. 3 er en prinsippskisse av et havbunns kompresjonsanlegg 200 som er anordnet i hydrokarbonrørledningen 5. På venstre side i Fig. 3 er kjølevarme-veksleren 101 anordnet i tilknytning til hydrokarbonrørledningen 5 i en posisjon hvor hydrokarbonene behøver kjøling.

En annen betydelig varmekilde er kompressorutløpskjøleren. Til kompressor-utløpskjøleren er det koblet en kjølevarmeveksler 101a. Andre komponenter som behøver kjøling er forsynt med en kjølevarmeveksler 101b, 101c, 101 d, 101e. Slike komponenter kan omfatte en anti surge-kjøler til hvilken kjølevarme-veksleren 101b er koblet og en væskeledningspumpe 201 til hvilken motor kjølevarmeveksleren 101d er koblet, og en kompressormotor til hvilken kjøle-varmeveksleren 101c er koblet. Selv om slike komponenter kan eller ikke kan bidra positivt til produksjon av varmt vann, blir komponentene til hvilke kjøle-varmevekslerne er koblet fortrinnsvis kjølt. Disse komponentene blir effektivt kjølt i kompakte, indirekte varmevekslere, slik som den ovenfor omtalte mantel-og-rør-typen.

I utførelsesformen vist i Fig. 3 blir væsken fra gass-væske-separatoren 203 og den komprimerte gassen sammenblandet ved nedstrømssiden av kompresjonsanlegget (hydrokarbonrørledning 5).

Motoren til væskepumpen 201 installert i væskeledningen 205 blir kjølt med kjølevarmeveksleren 101d som mottar kaldt kjølemiddel gjennom kjøleledning-en 103d. Kjølemiddelet blir kjølt i en varmeavgivelsesvarmeveksler 105d som er anordnet på den samme væskeledningen 205, ytterligere nedstrøms. Væsken i væskeledningen 205 er kald og følgelig en fordelaktig kuldekilde for kjøling av kjølemiddelet ved hjelp av tvungen konveksjon. Kjølingen av motoren til væskepumpen 201 blir således tilveiebrakt med en alenestående kjølesammenstilling inne i kompresjonsanlegget 200.

I motsetning til dette, det oppvarmete kjølemiddelet i kjølemiddelreturledningen 106, som er blitt varmet i kjølevarmeveksleren 101 oppstrøms for kompresjonsanlegget 200, samt kjølemiddelet levert til kjølevarmeveksleren 101a som kjøler kompressoravløpskjøleren 207, er begge koblet til varmeavgivelsesvarmeveksleren 105 i tilknytning til hydrokarbonrørledningen 5 nedstrøms for kompresjonsanlegget 200.

De forskjellige komponentene til havbunns kompresjonsanlegget 200 er kjent for fagmannen på området og alle disse vil ikke bli diskutert heri. Fig. 4 viser et skjematisk riss av kjølevarmevekslerne 101, 101a, 101b, 101c, 101d, 101 e, koblet til en felles kjølemiddelforsyningsledning 104 og kjølemiddel-returledning 106. Den siste er koblet til en varmeavgivelsesvarmeveksler 105 som er anordnet i tilknytning til hydrokarbonrørledningen 5 ved en betydelig avstand nedstrøms for kompresjonsanlegget 200. En forskjell mellom konfigura-sjonen vist i Fig. 4 og den i Fig. 3 er imidlertid at kjølevarmeveksleren 101d som er anordnet i tilknytning til væskepumpen 201 er vist koblet til den felles kjøle-ledningen 103 i Fig. 4. Fig. 5 viser et havbunns kompresjonsanlegg 300 som er koblet til en hydro-karbonrørledning 5 oppstrøms. Kompresjonsanlegget 300 vist i Fig. 5 tilsvarer det vist i Fig. 3, bortsett fra at gassfase- og væskefaseledningene ikke blir sammenblandet ved nedstrømssiden av anlegget. I stedet, på nedstrømssiden av kompresjonsanlegget 300 er det en gassfase-hydrokarbonrørledning 5a og en væskefase-hydrokarbonrørledning 5b. Begge disse er forsynt med varmeavgivelsesvarmevekslere 105 for å avgi varme. I tillegg kan varmeavgivelsesvarmevekslerne 105 benyttes til å sikre tilstrekkelig temperatur i hydrokarbonene (strømningssikring). Fig. 6 viser skjematisk en annen utførelsesform av en havbunns kjølesam-menstilling i samsvar med den foreliggende oppfinnelsen. Et flertall kjøle-varmevekslere 101 er innrettet til å kjøle forskjellige komponenter med kjølemid-del forsynt gjennom kjølemiddelforsyningsledningen 104. Kjølemiddel som blir varmet i kjølevarmevekslerne blir forsynt til varmeavgivelsesvarmevekslerne 105 som er anordnet i tilknytning til hydrokarbonrørledningen 5 for å avgi den termiske energien i kjølemiddelet (og slik å varme hydrokarbonstrømningen i hydrokarbonrørledningen 5).

I tillegg har utførelsesformen i Fig. 6 en kjølemiddelbuffertank 115. Kjølemiddel-buffertanken 115 er varmeisolert og fremviser en elektrisk varmer 117. Dersom, av en eller annen grunn, varmt kjølemiddel ikke kan leveres fra de forskjellige kjølevarmevekslerne 101 - 101e, kan kjølemiddelet bli varmet og lagret i buffertanken 115. Dette kan skje for eksempel under nedstengninger, hvorved ingen varme kan gjenvinnes fra strømningen av hydrokarboner eller kompresjonsanlegget. Sammenstillingen kan da fortsatt anvendes for å sikre strømning i forskjellige komponenter 119 koblet til en kjølemiddelreturledningsavgrening 106i. Kjølemiddelreturledningsavgreningen 106i kan levere varmt kjølemiddel til de forskjellige komponentene 119 til kompresjonsanlegget som kan behøve oppvarming, for eksempel en anti-surge-ventil eller forgreninger med stillestående fluid (dead legs). Slike komponenter 119 er typisk strømningsførende komponenter. Strømningen av varmt vann blir rutet gjennom kjølemiddelreturlednings-forgreningen 106i ved struping av en strupeventil 401. I tilfeller med produk-sjonsnedstengning holder varmeelementet 117 i buffertanken 115 kjølemiddelet (ferskvann) varmt og kjølemiddelpumpen 107 sirkulerer varmt vann til komponentene som behøver varming for strømningssikring.

Det noteres også at én eller flere kjølemiddelbuffertanker 115 enn det som er vist i Fig. 6, også kan anordnes i kombinasjon med en hvilken som helst annen utførelsesform beskrevet heri, foreksempel de som er vist i Fig. 1 og Fig. 2.

Fig. 7 illustrerer en utførelsesform av en kombinasjon av de vist i Fig. 3 omfattende havbunns kompresjonsanlegget 200 og den vist i Fig. 2 omfattende fler-tallet av varmeavgivelsesvarmevekslerne 105. For enkelhets skyld er de tilknyt-tete ventilene 113, hydrokarbontemperaturmålerne 109 og kjølemiddeltempera-turmålerne 111 ikke vist i Fig. 7.

Claims (17)

1. Havbunns kjølesammenstilling omfattende en kjølevarmeveksler (101) til hvilken et kjølemiddel er forsynt gjennom en kjøleledning (103), en kjølemiddelpumpe (107) innrettet til å pumpe kjølemiddelet gjennom kjøleledningen (103), hvorved kjøle-varmeveksleren (101) er anordnet i tilknytning til et varmt havbunnselement (5, 201,

207) og således kjøler det varme havbunnselementet, karakterisert vedat kjølemiddelet er sirkulert i kjøleledningen (103) mellom kjølevarmeveksleren (101) og en varmeavgivelsesvarmeveksler (105) som er anordnet i tilknytning til en hydrokarbonrørledning (5), i hvilken varmeavgivelsesvarmeveksler (105) termisk energi blir overført fra kjølemiddelet til en hydrokarbon-strømning i hydrokarbonrørledningen (5).

2. Havbunns kjølesammenstilling i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat det varme havbunnselementet omfatter en varm del av hydrokarbonrørledningen (5).

3. Havbunns kjølesammenstilling i samsvar med patentkrav 1 eller 2,karakterisertved at det varme havbunnselementet omfatter en varm komponent til et havbunns kompresjonsanlegg.

4. Havbunns kjølesammenstilling i samsvar med et av de foregående patentkravene,karakterisert vedat kjølemiddelet er ferskvann.

5. Havbunns kjølesammenstilling i samsvar med et av de foregående patentkravene,karakterisert vedat kjølemiddelet omfatter et anti-frysekjemikalie.

6. Havbunns kjølesammenstilling i samsvar med et av patentkravene 1 til 3,karakterisert vedat kjølemiddelet er en olje.

7. Havbunns kjølesammenstilling i samsvar med et av de foregående patentkravene,karakterisert vedat kjøleledningen (103) omfatter: - en kjølemiddelforsyningsledning (104) som fører kjølemiddel til kjølevarme-veksleren (101); og - en kjølemiddelreturledning (106) som fører kjølemiddel vekk fra kjølevarmeveksleren (101); og at kjølemiddelreturledningen (106) fører kjølemiddel fra kjølevarmeveksleren (101) til et flertall varmeavgivelsesvarmevekslere (105) som er anordnet med en innbyrdes avstand langs og i tilknytning til hydrokarbonrørledningen (5), og som således er innrettet til å varme hydrokarbonrørledningen (5) ved forskjellige steder.

8. Havbunns kjølesammenstilling i samsvar med patentkrav 7,karakterisert vedat den omfatter et flertall kjølevarmevekslere (101, 101a, 101b, 101c, 101d, 101e) som er forsynt med kjølemiddel gjennom kjølemiddelforsyningsledningen (104), hvilke kjølevarmevekslere er anordnet i tilknytning til varme havbunnselementer (5, 201, 202, 207).

9. Havbunns kjølesammenstilling i samsvar med et av de foregående patentkravene,karakterisert vedat kjølevarmeveksleren (101) er en mantel-og-rør-type, hvorved hydrokarbon strømmer i dens indre rør og kjølemiddelet strømmer i rommet mellom dens indre rør og ytre mantel.

10. Havbunns kjølesammenstilling i samsvar med et av patentkravene 7 eller 8,karakterisert vedat kjølemiddelreturledningen (106i) er anordnet i tilknytning til strømningsførende elementer (119) til et kompresjonsanlegg (200, 300) for å sikre strømning i de strømningsførende elementene (119).

11. Havbunns kjølesammenstilling i samsvar med et av de foregående patentkravene,karakterisert vedat i kjøleledningen (103) er det anordnet en havbunns buffertank (115) for oppvarmet kjølemiddel.

12. Havbunns kjølesammenstilling i samsvar med patentkrav 11,karakterisert vedat buffertanken (115) omfatter en elektrisk varmer (117).

13. Fremgangsmåte ved å kjøle et varmt havbunnselement i tilknytning til en hydro-karbonstrømning som strømmer i en hydrokarbonstrømningsledning (5), omfattende de følgende trinn: a) å anordne en kjølevarmeveksler (101) i tilknytning til det varme havbunnselementet (5, 201, 202, 207) og å forsyne et kjølemiddel til kjølevarmeveksleren (101) gjennom en kjøleledning (103); karakterisert vedat fremgangsmåten ytterligere omfatter b) å kjøle kjølemiddelet i en varmeavgivelsesvarmeveksler (105) anordnet i tilknytning til hydrokarbonrørledningen (5), ved overføring av termisk energi fra kjølemiddelet til hydrokarbonstrømmen i hydrokarbonrørledningen (5), hvorved varmeavgivelsesvarmeveksleren ( 105) er anordnet nedstrøms for kjølevarmeveksleren i forhold til strømninqsretninqen i hydrokarbonrørledningen (5).

14. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 13,karakterisert vedat kjølemiddel-et er ferskvann.

15. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 13 eller 14,karakterisert vedat det varme havbunnselementet er en komponent (201, 202, 207, 301, 307) til et havbunns kompresjonsanlegg (200, 300).

16. Fremgangsmåte ved varm ing av en hydrokarbonrørledning (5), hvilken hydro-karbonrørledning (5) strekker seg fa et havbunns ventiltre (3) og flere kilometre langs havbunnen (1), der fremgangsmåten omfatter a) å forsyne et kjølemiddel til en kjølevarmeveksler (101) ved et sted hvor hydro- karbonrørledningen (5) skal kjøles; karakterisert vedat fremgangsmåten ytterligere omfatter de følgende trinn b) å føre oppvarmet kjølemiddel som kommer ut fra kjølevarmeveksleren (101) i en isolert kjølemiddelreturledning (106) til en nedstrømsposisjon til hydrokar-bonrørledningen; c) å forsyne det oppvarmete kjølemiddelet til en varmeavgivelsesvarmeveksler (105) anordnet i tilknytning til hydrokarbonrørledningen (5) ved nevnte ned-strømsposisjon, og således å varme hydrokarbonrørledningen (5) og å kjøle kjølemiddelet; hvorved kjølemiddelet blir strømmet i en kjølemiddelforsyningsledning (104) som strekker seg fra varmeavgivelsesvarmeveksleren (105) til kjølevarmeveksleren (101), og i kjølemiddelreturledningen (106) som strekker seg fra kjølevarmeveksleren (101) til varmeavgivelsesvarmeveksleren (105).

17. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 16,karakterisert vedat kjølemiddel-et ferskvann.