NO337108B1

NO337108B1 - Flerfase trykkforsterkningspumpe

Info

Publication number: NO337108B1
Application number: NO20120908A
Authority: NO
Inventors: Åge Hofstad
Original assignee: Aker Subsea As
Priority date: 2012-08-14
Filing date: 2012-08-14
Publication date: 2016-01-25
Also published as: AU2013303298A1; BR112015003136A2; US20150315884A1; NO20120908A1; WO2014027895A1

Description

FLERFASE TRYKKFORSTERKNINGSPUMPE

Oppfinnelsens område

Foreliggende oppfinnelse vedrører en trykkforsterkningspumpe for fluider. Mer spesielt vedrører oppfinnelsen trykkforsterkning av flerfasestrømmer fra brønner og hydrokarbonproduksjonssystemer, spesielt undersjøiske, hvilke fluider kan ha et meget bredt eller uforutsigbart område med hensyn til sammensetning, fra gass til væske. Oppfinnelsen tilveiebringer en trykkforsterkningspumpe og et system som er spesielt egnet for undersjøisk trykkforsterkning av såkalt våtgass, men pumpen og systemet kan imidlertid også forsterke trykket til fluider med sammensetning fra ren væske til tørr gass.

Bakgrunn for oppfinnelsen og teknikkens stand

Undersjøisk pumping og kompresjon er allerede en teknologi som har blitt testet og kvalifisert. Undersjøisk pumping er implementert og undersjøisk kompresjon vil bli implementert i 2015. For undersjøisk trykkforsterkning av brønnstrøm eller undersjøiske system for strømning av våtgass med en variabel sammensetning og i et område med blandet gass og væske, foreskriver teknikkens stand enten å ha minst to undersjøisk anordnede turbomaskiner, nemlig en pumpe og en kompressor, i tillegg til minst en separator og annet utstyr eller en flerfasepumpe med resirkulasjon av væske. Et våtgassfluid vil typisk ha en GVF (gass volum fraksjon) på 70-100 %, typisk rundt 95 %. For undersjøisk trykkforsterkning av våtgass er det mulig å anvende helikoaksiale pumper, men en begrensning med helikoaksiale pumper er imidlertid trykkforsterkningsevnen ved høy GVF, spesielt mot 100 % GVF, hvor det nesten ikke er noen trykkforsterkning overhodet. For undersjøisk trykkforsterkning i tilfelle med høy GVF, er det kjent å resirkulere væske for å gjøre det mulig for flerfasepumper å øke driftsområdet. Dette er imidlertid meget ineffektivt og kostbart, siden trykket til den resirkulerte væsken må strupes ned fra utløpstrykket til innløpstrykket til flerfasepumpen, og det er mye mer energikrevende å pumpe væsken enn å komprimere gassen, hvilket resulterer i et stort energitap. Det kan også brukes fortrengningstype pumper, så som en dobbeltskruepumpe, men mangel på robusthet er imidlertid en begrensende faktor. Hittil har det ikke vært mulig å håndtere store variasjoner i fluidsammensetningen og strømningsraten på en effektiv og pålitelig måte undervann med kun en turbomaskin. Undersjøisk separasjon og separat pumping og kompresjon er imidlertid et krav for å håndtere store variasjoner av sammensetning på en effektiv og pålitelig måte, inkludert høyt vanninnhold, så som under 70 % GVF. Et økende antall turbomaskiner og annet utstyr reduserer gjennomsnittstiden mellom feil. Økende kompleksitet reduserer også den gjennomsnittelige tiden mellom hver feil. For undersjøiske operasjoner, er utstyrets pålitelighet typisk det enkelaspektet med høyest viktighet, siden feil på undersjøisk utstyr kan ha en dramatisk effekt med hensyn til produksjon, økonomi og enkelte ganger miljø og sikkerhet.

Det foreligger derfor et behov for undersjøisk trykkforsterkningsutstyr med økende grad av enkelhet, allsidighet og pålitelighet sammenlignet med kjent utstyr. Hensikten med foreliggende oppfinnelse er å oppfylle dette kravet.

Relevant teknikk er beskrevet i patentpublikasjonene NO 168965 B og NO 307226 B.

Oppsummering av oppfinnelsen

Oppfinnelsen tilveiebringer et system forflerfasepumping, omfattende en flerfase trykkforsterkningspumpe og en separator, et flerfase fluidinnløp forbundet med pumpen, et flerfaseutløp fra separatoren, et utløp fra pumpen anordnet til et innløp til separatoren, et væskeutløp til separatoren anordnet til et væskeinnløp på pumpen, og en kraftgjenvinningsturbin anordnet mellom væskeutløpet til separatoren og væskeinnløpet til pumpen. Systemet særpreges ved at et utløp fra kraftgjenvinningsturbinen leverer hele fluidmengden til pumpen og kan levere væske ved et trykk likt med trykket i flerfase fluidinnløpet til pumpen.

Oppfinnelsen tilveiebringer også en flerfase trykkforsterkningspumpe innbefattende en motor, en eller flere impellere anordnet på en aksel felles med en motoraksel eller koblet til motoren, et trykkhus, et flerfasefluid innløp og et utløp, idet pumpen videre omfatter et væskeinnløp og en

kraftgjenvinningsturbin, hvor kraftgjenvinningsturbinen er anordnet mellom

væskeinnløpet og pumpeimpellerne. Pumpen særpreges ved at et utløp fra kraftgjenvinningsturbinen leverer hele fluidmengden til pumpen og kan levere væske ved et trykk likt med trykket i flerfase fluidinnløpet til pumpen.

Med de foretrukne utførelsesformene av systemet og pumpen i henhold til oppfinnelsen, blir gassen komprimert med roterende væske i pumpeimpellerne mens 60-90 %, typisk 75 % av energien til den resirkulerte væsken blir gjenvunnet. For et typisk våtgass flerfasefluid, blir ca. 50 % av motorenergien erstattet med energi gjenvunnet av turbinen, hvilket resulterer i betydelig potensiale for besparelse av energi og krav til hjelpeutstyr og tilførselskjeder.

Pumpen omfatter fortrinnsvis flerfase impellere eller-blader, og hver impeller omfatter fortrinnsvis minst ett blad eller en radial fluidkanal. Impellerne er fortrinnsvis i henhold til læren i WO 2011/000821, som det herved refereres til. Kraftgjenvinningsturbinen er fortrinnsvis anordnet på pumpeakselen, alternativt en separat turbinaksel med en generator som er koblet til en motor eller en motoraksel. Kraftgjenvinningsturbinen tilfører den injiserte væsken, eller væskerik strøm med 0-10 eller 0-5 % GVF, fortrinnsvis 0 % GVF, til pumpeimpellerne. Flerfaseinnløpene leder flerfasefluidet, som typisk er gassrikt, til pumpeimpellerne. Kraftgjenvinningsturbinen gjenvinner energi fra den resirkulerte væsken, reduserer kraftbehovet, og den injiserte væsken forbedrer trykkforsterkningen av gassen til flerfasefluidet ved rotasjon av væske, hvilket vil bli nærmere forklart under. Kraftgjenvinningsturbinen er fortrinnsvis av en innoverstrøms-type, så som en Francistype turbin, som lar væsken bli tilført nær pumpens rotasjonsakse, og fordelen med dette vil bli forstått utfra den etterfølgende beskrivelsen.

Pumpen og systemet i henhold til oppfinnelsen anvender resirkulering av væske for å oppnå trykkforsterkning av en gassrik flerfase innløpsstrøm. Dette skjer ved å blande den gassrike flerfasestrømmen med væskerik væskeinjeksjonsstrøm, å øke trykket med pumpeimpellerne, å separere ut gassen slik at gassen kan føres til mottageren og å bringe en væskerik strøm tilbake til lavtrykks flerfase brønnstrømmen ved anvendelse av en kraftgjenvinningsturbin for å gjenvinne noe av energien i den resirkulerte strømmen.

Med pumpen og systemet i henhold til oppfinnelsen, er det med en enkel turbomaskin mulig å effektivt og mer pålitelig pumpe el ler forsterke trykket til fluid som kan ha en gass til væske volumfraksjon fra 0 til 100 %, så som 0-95 % GVF. Et redusert kraftbehov skyldes den energieffektive løsningen og den økte gjennomsnittstiden mellom feil skyldes løsningens enkelthet. Et egnet fluid er våtgass med GVF i området 70-100 %, men også ren væske kan pumpes. Dersom væskefraksjonen er høy, kan flerfasepumpen pumpe væske, dersom væskefraksjonen blir redusert mot tørrgass, blir væske resirkulert gjennom pumpen i henhold til behov. Pumpen opererer ved en lavere omdreiningshastighet enn en kompressor, typisk rundt halvparten til to tredjedeler av kompressorhastigheten (3-7000 rpm sammenlignet 8-12000 rpm for gasskompressorer), men uansett er gasskompresjon også effektiv for tørrgass eller nesten tørrgass på grunn av væskeinjeksjonen som beskrevet. Samtidig, i motsetning til en kompressor, kan også flerfasefluid med lav GVF og ren væske også pumpes effektivt.

Pumpen og systemet er spesielt egnet for bruk med våtgass feltstrømmer som har en liten til midlere størrelse. På grunn av begrensninger med hensyn til den kraften som kan oppnås med en enkelt trykkforsterkningsturbomaskin, så som forårsaket av mekanisk ustabilitet eller begrensninger relatert til elektrisk kraft, kan de største gassfelt strømningsratene fra store felt være for store for en enkelt maskin på et felt. Også for store våtgassfelt er imidlertid systemet og pumpen i henhold til oppfinnelsen hensiktsmessige siden anbringelse av flerfasepumper eller systemer i henhold til oppfinnelsen parallelt eller i serie, fremdeles vil redusere antallet maskiner og kompleksiteten sammenlignet med tidligere kjent teknologi.

Med parallelle systemer eller pumper i henhold til oppfinnelsen, øker strømnings- eller produksjonssikkerheten sammenlignet med tidligere kjente løsninger med separat pumpe for væske og kompressor for gass. Mer spesielt må produksjonen typisk stanses med de tidligere kjente løsningene dersom en av to turbomaskiner pumpe og kompressor feiler, men med parallelle pumper eller systemer i henhold til oppfinnelsen, kan produksjonen fortsette selv om en av de to turbomaskinene feiler.

I foretrukne utførelsesformer av systemet og pumpen i henhold til oppfinnelsen er flerfase innløpet anordnet til pumpen nedstrøms av turbinen men oppstrøms av pumpeimpellerne, for derved å blande lavtrykks gassrik innløpsbrønnstrøm med væskerik strøm fra turbinene med likt trykk, ved å gjenvinne energien til den resirkulerte væskerike strømmen i turbinen og å komprimere gassen med roterende væske i impellerne. Fortrinnsvis er koblingen for væske fra turbinen anordnet slik væsken injiseres inn i pumpeimpellerne nær rotasjonsaksen, fortrinnsvis nærmere rotasjonsaksen enn den gassrike innløpsbrønnstrømmen. Fortrinnsvis blir resirkulert væske injisert i pumpen innenfor to midlere fluidstrømsbane diametre fra overflaten av det roterende navet eller akselen, mer foretrukket i én, og enda mer foretrukket i en halv midlere fluidstrømningsbane diameter fra overflaten av det roterende navet eller akselen, så som i et ringformet turbinvæsketilførsels strømningstverrsnitt inn i en koaksial ytre ringformet flerfase fluidinnløpsarrangement, slik at væske blir injisert i volumet hvor gassen ellers ville blokkere strømningen. Med andre ord, en ringformet væskestrøm fra turbinen er fortrinnsvis anordnet innenfor en ringformet gassrik strøm fra flerfaseinnløpet.

I en foretrukket utførelsesform av systemet og pumpen, er separatoren integrert med pumpen og turbinen i én maskin, en kjøler er fortrinnsvis anordnet i røret fra separatorens væskeutløp til gjenvinningsturbinens væskeinnløp, og ventiler og instrumentering er fortrinnsvis anordnet for å gi enkel styring. En trykkreguleringsventil kan være anordnet i ledningen til turbininnløpet, for å sikre at den resirkulerte væskens tilførselstrykk fra turbinen alltid kan være lik flerfaseinnløpsstrømmen. I en foretrukket utførelsesform er det anordnet en separat turbin-elektrisk generator i turbinens innløpsrør eller en forgrening derav for å regulere trykket og gjenvinne energi. Dette kan bedre sikre full gjenvinning av energi og trykkregulering samtidig i alle driftsmoduser. Oppfinnelsen tilveiebringer også en fremgangsmåte for forsterkning av trykket til et flerfasefluid, fortrinnsvis under vann, ved å operere systemet i henhold til oppfinnelsen, særpreget ved å resirkulere væske fra separatoren til væskeinnløpet til gjenvinningsturbinen, ved økende rate ved avtagende væskeinnhold i flerfasefluidet som kommer inn i flerfasepumpen, fortrinnsvis slik at GVF forholdet til fluidet som kommer inn i pumpeimpellerne er 95 % eller lavere, fortrinnsvis 80 % eller lavere og enda mer foretrukket 70 % eller lavere, idet utløpet fra kraftgjenvinningsturbinen kan levere væske ved et trykk likt med trykket i flerfase fluidinnløpet. Fortrinnsvis innbefatter væskeinjeksjons- eller resirkuleringsstrømningsraten 0-50 %, mer foretrukket 30 - 50 % av flerfase innløpsstrømsraten.

Oppfinnelsen muliggjør også trykkforsterkning av tørr gass ved tilførsel av en kompatibel væske for resirkulerings-forsterkningsprosessen. I en utførelsesform av oppfinnelsen er dette en fremgangsmåte for å forsterke trykket til en tørrgass, fortrinnsvis under vann, ved å operere pumpen i henhold til oppfinnelsen, særpreget ved å tilføre kompatibel væske til væskeinnløpet til gjenvinningsturbinen, ved økende rate ved avtagende væskeinnhold i flerfasefluidet som kommer inn i flerfasepumpen, fortrinnsvis slik at GVF forholdet til fluidet som kommer inn i pumpeimpellerne er 95 % eller lavere, fortrinnsvis 80 % eller lavere og mer foretrukket 70 % eller lavere, fortrinnsvis er væsken en hydrokarbonvæske som kan pumpes videre med den forsterkede gassen, alternativt er væsken hydratinhibert produsert vann eller sjøvann som kan separeres nedstrøms, brukes på en annen måte eller pumpes videre med gassen, idet utløpet fra kraftgjenvinningsturbinen kan levere væske ved et trykk likt med trykket i tørrgass fluidinnløpet.

Oppfinnelsen vedrører også anvendelse av en flerfasepumpe eller et system i henhold til oppfinnelsen, for trykkforsterkning av fluid undervann.

Figurer

Oppfinnelsen vil bli illustrert med seks figurer, nemlig:

Figur 1 som viser prisnippet ved gassforsterkning ved resirkulering av væske, Figur 2 som viser et system og en flerfasepumpe i henhold til oppfinnelsen, med kombinert pumpe, motor og kraftgjenvinningsturbin, Figur 3 som viser et system i henhold til oppfinnelsen med separat pumpe/motor og kraftgjenvinningsturbin/generator, Figur 4 som viser blandeseksjonen for væske ut fra gjenvinningsturbinen og den gassrike brønnstrømmen, i et system og en pumpe i henhold til oppfinnelsen, Figur 5 som viser en kombinert pumpeenhet og separator, i et system og en pumpe i henhold til oppfinnelsen, og Figur 6 som viser detaljer ved gjenvinningsturbinutløpet og flerfasepumpeinnløpet i et system og en pumpe i henhold til oppfinnelsen.

Detaljert beskrivelse

Det vises til figur 1 som viser grunnprinsippet med en væskeresirkulasjonsstrøm som blandes med den gassrike brønnstrømmen, og blandingen blir deretter forsterket til et høyere trykk i flerfasepumpeseksjonen til maskinen og deretter blir gassen separert fra væsken i en separator og væsken føres tilbake til kraftgjenvinningsturbinen hvor en betydelig del av væskens trykkenergi blir gjenvunnet til akselen og blir brukt til å drive flerfasepumpen. Foreliggende oppfinnelse muliggjør væskeresirkulasjon for å unngå å bruke en mengde unødig energi.

Det vises til figurene 2 og 4 som viser et system 1 og en flerfase forsterkningspumpe 2 i henhold til oppfinnelsen. Flerfasepumpen 2 omfatter en motor 3, flerfase impellere 4 anordnet på akselen, og en gjenvinningsturbin med løpere 5 anordnet på samme aksel 6 som flerfaseimpellerne.

Pumpen eller maskinen er plassert inn i et trykkhus 7, hvilket har et innløp 8 for flerfasefluid, et utløp 9 fra pumpen og et innløp 10 for væskeinjeksjon eller

resirkulasjon til gjenvinningsturbinen.

En separator 11 håret innløp 12 som er forbundet med utløpet 9 til pumpen. Et væskeutløp 14 fra separatoren er forbundet med væskeinnløpet 10 på maskinen for derved å returnere væske til gjenvinningsturbinen. Separatoren innbefatter et flerfaseutløp 13, hvilket utløp eksporterer i hovedsak flerfase fluidgass dersom et væskenivå i separatoren er under åpningen til flerfaseutløpsrøret, dersom væskenivået er over åpningen blir også væske eller i hovedsak væske eksportert. Separatoren og utløpet kan innta mange utførelsesformer. Røret fra væskeutløpet 14 fra separatoren innbefatter en kjøler 15. En strupeventil 16 kan brukes for å hjelpe til med å regulere operasjonen. Ventiler eller separate turbin-generator sett kan være plassert både på innløpet og utløpet til separatoren av denne årsak, og på væskeinnløpet til pumpen. I stedet for eller i tillegg til ventiler, kan strømning og trykk reguleres ved bruk av justerbare føringsfinner oppstrøms av turbinløperne som brukt i turbiner av Francis typen og/eller og justerbare føringsfinner etter pumpeimpellerne.

Beskrivelsen angir et arrangement med en separator utenfor flerfasemaskinen. Oppfinnelsen muliggjør også et arrangement hvor flerfasemaskinen er plassert inne i separatoren, hvorved det oppnås en kompakt enhet som vist i fig. 5.

Alternativt er flerfasepumpen og gjenvinningsturbinen, og separatoren, separate enheter, som vist i fig. 3, som viser en separat turbin-generator, hvor turbinen 5 og generatoren 20 er kombinert til en enhet.

Under drift vil en sensor (ikke vist) måle væskeinnholdet, GVF forhold eller tilsvarende og overvåker fortrinnsvis flerfaseinnløpsstrømmen. En reguleringsmekanisme for væskenivået, forsynt med instrumentering eller med utforming som vist, sikrer opprettholdelse av tilstrekkelig væske i separatoren for å sikre tilstrekkelig væske for resirkulasjon av væske gjennom flerfasepumpen for effektiv kompresjon i situasjoner med meget tørr flerfaseinnløpsstrøm til pumpen, det vil si minst 5 % væskestrøm for en tørrgass innløpsstrøm. Separatorvolumet eller separasjonseffekten bør være tilstrekkelig for kontinuerlig resirkulering av nødvendig væske-resirkulasjonsstrømningsrate fra separatoren for å håndtere den ønskede forsterkningen. I situasjoner med meget tørr flerfasefluid, må væskeresirkulasjonen være tilstrekkelig til å sikre effektiv trykkforsterkning, en GVF på 95 % eller lavere gjennom impellerne er ansett egnet for effektiv trykkforsterkning.

Det vises til figur 6 som viser en foretrukket utførelsesform ved blanding av væske og gass i turbin-flerfase innløps-impeller koblingen. Væskeinjeksjon fra gjenvinningsturbinen 17 blir gjort nærmere akselen og det gassrike brønnstrømsinnløpet 18 blir gjort på den ytre periferien. Det anses å være en stor fordel å injisere væske nær pumpeakselens rotasjonsakse, siden dette er der hvor gassen akkumuleres i henhold til forsøk og simuleringer, mens trykkoppbyggingen i substans skjer videre ut på impellerbladene. Den injiserte væsken vil derved trekke med seg gassen til de ytre delene av impellerbladene for en mer effektiv trykkforsterkning. Som nevnt bør væsken injiseres i pumpen i to midlere fluidstrømsbanediametre fra overflaten av det roterende navet eller akselen, mer foretrukket innen én, og enda mer foretrukket innen en halv midlere fluidstrømningsbanediameterfra overflaten av det roterende navet eller akselen, så som i et ringformet turbin væsketilførsels strømningstverrsnitt inn i et koaksial ytre ringformet flerfasefluid innløpsarrangement, slik at væsken blir injisert i volumet hvor gassen ellers ville blokkere strømningen. Med andre ord er det fortrinnsvis anordnet en ringformet fluidstrøm fra turbinen inne i en ringformet gassrik strøm fra flerfaseinnløpet. Midlere fluidstrømsbanediameter er gjennomsnittet av to ortogonale diametre til strømningsbanen mellom eller langs impellerbladene, ved den indre enden av strømningsbanen, ved akselen eller navet.

Den mest foretrukne utførelsesformen er beskrevet og illustrert i detalj for henholdsvis systemet og pumpen, Imidlertid er det mulig med mange tilsvarende utførelsesformer. Pumpen behøver ikke å være en sentrifugalpumpe, men det er tenkelig med også andre rotordynamiske pumpetyper så som blandet strøm, aksiale eller heliko-aksiale pumper og også andre pumpetyper så som en fortrengningstype pumpe, så som en stempel-, plunger-, skrue eller gearpumpe. Videre behøver separatoren ikke å være en gravitasjonstype separator, den kan være av enhver type som er egnet for tilstrekkelig separasjon for å resirkulere mer eller mindre ren væske, så som 0-5 % GFV væske, til turbinene, for eksempel syklonseparatorer eller andre separatorer som anvender rotasjon. Videre kan turbinen være enhver turbin som er egnet for gjenvinning av energi fra væske, også fortrengningstype turbiner så som stempel, plunger, skrue eller andre rotordynamiske radial, blandet strøm eller aksialtyper så som Francis, Kaplan eller propelltype turbiner. Det er mulig å kombinere rotordynamiske og fortrengningsmaskiner med hensyn til turbin og pumpe, men separate aksler, en ytterligere generator på turbinakselen eller gir og koblinger kan være nødvendig for å koble forskjellige turbin og pumpeutforminger, eller å anordne en generator på turbinen og å anordne en elektrisk strømtilførsel fra generatoren til pumpemotoren. Videre kan pumpemotoren være hydraulisk og muliggjøre enkel gjenvinning av energi fra den resirkulerte væsken.

Claims

1. System forflerfasepumping, omfattende en flerfase trykkforsterkningspumpe og en separator, et flerfase fluidinnløp forbundet med pumpen, et flerfaseutløp fra separatoren, et utløp fra pumpen anordnet til et innløp til separatoren, et væskeutløp til separatoren anordnet til et væskeinnløp på pumpen, og en kraftgjenvinningsturbin anordnet mellom væskeutløpet til separatoren og væskeinnløpet til pumpen,karakterisert vedat et utløp fra kraftgjenvinningsturbinen leverer hele fluidmengden til pumpen og kan levere væske ved et trykk likt med trykket i flerfase fluidinnløpet til pumpen.

2. System i henhold til krav 1, hvor systemet er anpasset for undersjøisk applikasjon.

3. System i henhold til krav 1 eller 2, hvorflerfaseinnløpet er anordnet på pumpen nedstrøms av turbinen men oppstrøms av pumpeimpellerne, for derved å blande lavtrykks gassrik innløpsbrønnstrøm med væskerik strøm med likt trykk fra turbinen, gjenvinne energi fra den resirkulerte væskerike strømmen i turbinen og komprimere gassen ved roterende væske i impellerne.

4. System i henhold til hvilket som helst av kravene 1-3, hvor koblingen for væske fra turbinen er anordnet slik at det injiseres væske inn i pumpeimpellerne nær rotasjonsaksen, fortrinnsvis innen to midlere fluidstrømsbane diametre fra overflaten til det roterende navet eller akselen, mer foretrukket innen én, og enda mer foretrukket innen en halv midlere fluidstrømsbane diameter fra overflaten av det roterende navet eller akselen, så som i en ringformet turbin væsketilførsel strømningstverrsnitt inne i et ringformet flerfasefluid innløpsarrangement.

5. System i henhold til krav 1-4, hvor det er anordnet en kjøler i røret fra separatorens væskeutløp til pumpens væskeinjeksjonsinnløp, hvilke impellerblader er flerfasefluid impellerblader, og separatoren er fortrinnsvis integrert med pumpen og turbinen til én maskin.

6. Flerfase trykkforsterkningspumpe innbefattende en motor, en eller flere impellere anordnet på en aksel felles med en motoraksel eller koblet til motoren, et trykkhus, et flerfasefluid innløp og et utløp, idet pumpen videre omfatter et væskeinnløp og en kraftgjenvinningsturbin, hvor kraftgjenvinningsturbinen er anordnet mellom væskeinnløpet og pumpeimpellerne,karakterisert vedat et utløp fra kraftgjenvinningsturbinen leverer hele fluidmengden til pumpen og kan levere væske ved et trykk likt med trykket i flerfase fluidinnløpet til pumpen.

7. Pumpe i henhold til krav 6, hvor pumpen er anpasset for undersjøisk applikasjon.

8. Pumpe i henhold til krav 6 eller 7, hvor væskeinjeksjonsinnløpet er anordnet i en oppstrømsside av kraftgjenvinningsturbinen for derved å gjenvinne energi i turbinen og forbedre gasskompresjonen ved rotasjon av injisert væske med impellerne.

9. Pumpe i henhold til hvilke som helst av kravene 6-8, hvor koblingen for væske fra turbinen er anordnet til å injisere væske inn i pumpeimpellerne nær rotasjonsaksen, fortrinnsvis innen to midlere fluidstrømningsbane diametere fra overflaten til det roterende navet eller akselen, mer foretrukket innen én, enda mer foretrukket innen en halv midlere fluidstrømningsbane diameter fra overflaten av det roterende navet eller akselen, så som i et ringformet turbintilførsels- strømningstverrsnitt inne i et ringformet flerfase fluidinnløpsarrangement.

10. Pumpe i henhold til hvilke som helst av kravene 6-9, hvor impellerne innbefatter flerfasefluid blader, og den injiserte væsken har en hastighetskomponent parallelt med flerfase-hastighetsretningen ved koblingen fra turbin til impellere, fortrinnsvis koaksialt rundt en roterende aksel som er felles for motoren, impellerne og turbinen, men koaksialt inne i flerfasefluidet.

11. Fremgangsmåte for forsterkning av trykket til et flerfasefluid, fortrinnsvis under vann, ved å operere systemet i henhold til hvilke som helst av kravene 1-5,karakterisert vedå resirkulere væske fra separatoren til væskeinnløpet til gjenvinningsturbinen, ved økende rate ved avtagende væskeinnhold i flerfasefluidet som kommer inn i flerfasepumpen, fortrinnsvis slik at GVF forholdet til fluidet som kommer inn i pumpeimpellerne er 95 % eller lavere, fortrinnsvis 80 % eller lavere og enda mer foretrukket 70 % eller lavere, idet utløpet fra kraftgjenvinningsturbinen kan levere væske ved et trykk likt med trykket i flerfase fluidinnløpet.

12. Fremgangsmåte i henhold til krav 11, hvorved væskeinjeksjonen eller resirkulasjonsstrømsraten innbefatter 30-50 % av flerfase innløpsstrømsraten.

13. Fremgangsmåte for å forsterke trykket til en tørrgass, fortrinnsvis under vann, ved å operere pumpen i henhold til hvilke som helst av kravene 6-10,karakterisert vedå tilføre kompatibel væske til væskeinnløpet til gjenvinningsturbinen, ved økende rate ved avtagende væskeinnhold i flerfasefluidet som kommer inn i flerfasepumpen, fortrinnsvis slik at GVF forholdet til fluidet som kommer inn i pumpeimpellerne er 95 % eller lavere, fortrinnsvis 80 % eller lavere og mer foretrukket 70 % eller lavere, fortrinnsvis er væsken en hydrokarbonvæske som kan pumpes videre med den forsterkede gassen, alternativt er væsken hydratinhibert vann, idet utløpet fra kraftgjenvinningsturbinen kan levere væske ved et trykk likt med trykket i tørrgass fluidinnløpet.

14. Anvendelse av en flerfasepumpe i henhold til krav 6-10 eller et system i henhold til krav 1-5 for trykkforsterkning av fluid under vann.