NO340513B1 - Fremgangsmåte og innretning for komprimering av et flerfasefluid - Google Patents

Fremgangsmåte og innretning for komprimering av et flerfasefluid Download PDF

Info

Publication number
NO340513B1
NO340513B1 NO20071595A NO20071595A NO340513B1 NO 340513 B1 NO340513 B1 NO 340513B1 NO 20071595 A NO20071595 A NO 20071595A NO 20071595 A NO20071595 A NO 20071595A NO 340513 B1 NO340513 B1 NO 340513B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
liquid
separation
fluid
gas
inlet
Prior art date
Application number
NO20071595A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20071595L (no
Inventor
Jean-Louis Beauquin
Pierre-Louis Dehaene
Original Assignee
Total Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Total Sa filed Critical Total Sa
Publication of NO20071595L publication Critical patent/NO20071595L/no
Publication of NO340513B1 publication Critical patent/NO340513B1/no

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04FPUMPING OF FLUID BY DIRECT CONTACT OF ANOTHER FLUID OR BY USING INERTIA OF FLUID TO BE PUMPED; SIPHONS
    • F04F5/00Jet pumps, i.e. devices in which flow is induced by pressure drop caused by velocity of another fluid flow
    • F04F5/54Installations characterised by use of jet pumps, e.g. combinations of two or more jet pumps of different type
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D17/00Separation of liquids, not provided for elsewhere, e.g. by thermal diffusion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D19/00Degasification of liquids
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/01Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells specially adapted for obtaining from underwater installations
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/34Arrangements for separating materials produced by the well
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/34Arrangements for separating materials produced by the well
    • E21B43/36Underwater separating arrangements

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for komprimering av et flerfasefluid, og en innretning for gjennomføring av fremgangsmåten. Oppfinnelsen er særlig beregnet for bruk i forbindelse med hydrokarbonproduksjon, særlig offshore.
I en konvensjonell hydrokarbonproduksjonsinstallasjon, særlig offshore, er det naturlige hydrokarbonreservoaret anordnet i grunnen. Det består av et volum av porøst berg som i hovedsaken innbefatter hydrokarboner i gassform og/eller væskeform, og saltvann. Det bores én eller flere brønner for å føre fluidene fra reservoaret og til overflateinstallasjoner.
Hydrokarbonproduksjonen vil være i gang når fluidtrykket er tilstrekkelig høyt i reservoaret til at fluidet på naturlig måte vil stige i brønnen og utstrømningen når overflateproduksjonsenhetene. I mange tilfeller vil imidlertid strømningen mangle, i det minste under en del av produksjonsperioden, særlig ved slutten av en produksjon. Det vil da være nødvendig med en kunstig komprimering av fluidene for at de skal kunne gå opp til overflaten med et nødvendig trykk.
Konvensjonelle innretninger for trykkøking egner seg bare for enkeltfasefluider, dvs. en gass eller en væske, og de egner seg ikke for et flerfasefluid, så som en petroleumutstrømning. Det er således kjent pumper som kan benyttes for øking av trykket i en gassfri væske, og kompressorer som kan benyttes for øking av trykket i en væskefri gass.
For å øke trykket i et flerfasefluid av petroleumutstrømningstypen, er det derfor nødvendig å skille væske- og gassfasene før de behandles av henholdsvis en pumpe og en kompressor. Vanligvis skilles eller separeres fasene ved hjelp av en beholder, dvs. en stor volumenhet hvor gassen og væsken tyngdekraftsepareres. Drivtrykket i et system av denne typen vil imidlertid være begrenset som følge av separasjonsbeholderens store volum: høye drivtrykk betyr en beholder med en meget tykk vegg. Dette konvensjonelle systemet har således et antall ulemper hva angår dimensjonering og sikkerhet. Særlig er det nødvendig å ha trykkreduseringsinnretninger, så som ventiler, utluftinger eller fakler.
Andre eksisterende systemer er installasjoner som benevnes "WELLCOM" og er utviklet av CALTec. Et slikt system muliggjør en komprimering av hydrokarbonutstrømningen fra en lavtrykksbrønn ved at man benytter hydrokarbonutstrømning fra høytrykksbrønner og strålepumper eller ejektorer. Det benyttes en separasjon i en kompakt separator når utstrømningen er en flerfaseutstrømning, for derved å kunne komprimere væsken med væske og eventuelt kunne komprimere gassen med gassen. Dersom man mangler en høytrykksbrønn, så kan væskeandelen komprimeres før den benyttes for øking av trykket til gassandelen i en strålepumpe.
Dokument SPE 48934 (Carvalho et al., SPE Annual Technical Conference and Exhibition, september 1998) beskriver en kombinasjon av en elektrisk neddykket pumpe (ESP) og en strål epumpe i en hydrokarbonbrønn. ESP'en komprimerer hydrokarbonvæsken, og hydrokarbongassen fanges opp av den komprimerte hydrokarbonvæske ved hjelp av strålepumpen.
Videre beskriver WO 2006/010765 et system som innbefatter en "in line" separator oppstrøms for kompressorer for henholdsvis gass, olje og vann. Fluidoppholdstiden i separatoren er kort, og dette systemet egner seg derfor ikke for bruk når det foreligger forhold med støtvis strømning.
WO 2004/083601 Al beskriver et system for å pumpe et flerfasefluider. Systemet inkluderer en faseseparator, en gass-gass jetpumpe og en væskepumpe.
Nok en ulempe med de foran nevnte systemer er i forbindelse med den mekaniske overføringen som er plassert på hver side av kammerveggene, for utøvelse av krefter på fluidene, hvilken overføring medfører et potensielt sikkerhetsproblem.
I tillegg til disse separate kompresjonssystemene finnes det andre innretninger for heving av trykket i et flerfasefluid uten å måtte separere fluidfasene. Slike systemer innbefatter flerfasepumper. Disse innretningene er imidlertid kompliserte og kostbare. Dette fordi de krever innløpsfluid-forbehandlinger for å garantere en minste andel av væske, så vel som kjøleutstyr, med tilhørende krav om sikkerhetsutstyr. Innretningene representerer en plasskrevende og massiv teknologi, hvis implementering krever storskalautførelser og fremstillingsprosesser. De krever også komplisert vedlikehold. Innretningene innbefatter ofte rotasjonstetninger (mekaniske tetninger), som er potensielle gasslekkasjekilder.
Det foreligger derfor et behov for en fremgangsmåte og en innretning for enkel implementering av fremgangsmåten, for komprimering av et flerfasefluid til et høyt trykk, uten de foran nevnte ulemper. Særlig foreligger det et behov for å kunne tilpasse innretningens kapasitet til reservoarets utvikling.
Oppfinnelsen vedrører således en fremgangsmåte for øking av trykket i et væske/gass flerfasefluid, kjennetegnet ved de følgende trinn: (a) i ne første modul, separering av et væske/gass flerfasefluid for oppnåelse av en væskefraksjon og en gassfraksj on, og komprimering av væskefraksjonen for oppnåelse av en komprimert væskefraksjon, (b) i en andre modul, komprimering av gassfraksj onen oppnådd i trinn (a), for oppnåelse av en komprimert gassfraksj on, hvilket trinn (b) innefatter de følgende undertrinn: (bl) innfanging av den i trinn (a) oppnådde gassfraksj on med en driwæske for oppnåelse av en trykksatt blanding av gassfraksj on og driwæske,
(b2) separering av den i det foregående trinn oppnådde trykksatte blanding for oppnåelse av en komprimert gassfraksj on og en hjelpevæske.
Ifølge én utførelsesform skjer separeringen i trinn (a) og separeringen i trinn (b2) i det minste delvis, og fortrinnsvis i hovedsaken fullstendig, i vertikale eller skråstilte rør.
Ifølge én utførelse skjer separeringen i trinn (a) og separeringen i trinn (b) i det minste delvis, og fortrinnsvis i hovedsaken fullstendig, i restbrønner.
Ifølge én utførelse innbefatter fremgangsmåten videre det følgende undertrinn:
(b3) komprimering av den i trinn (b2) oppnådde hjelpevæske for tilføring til drivvæsken i trinn (bl).
Ifølge én utførelse skjer komprimeringen av væskefraksjonen i trinn (a) og/eller komprimeringen av hjelpevæsken i trinn (b) ved hjelp av neddykkbare pump einnretni nger.
Ifølge én utførelse blir det før trinn (a) foretatt en forseparering av væske/gass flerfasefluidet.
Ifølge én utførelse innbefatter hver separering en dynamisk separering som gjennomføres i det minste delvis ved hjelp av sentrifugalvirkning.
I én utførelse vil i fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen:
- den i trinn (a) oppnådde gassfraksj on ha et trykk på mellom 0 og 200 bar absolutt,
- den i trinn (b) oppnådde komprimerte gassfraksj on har et trykk på mellom
1 og 500 bar absolutt.
Ifølge én utførelse har den i trinn (a) oppnådde komprimerte væskefraksjon et trykk på mellom 1 og 500 bar absolutt.
Ifølge én utførelse har drivvæsken et trykk på mellom 10 og 600 bar absolutt.
Ifølge én utførelse har flerfasefluidet i utgangspunktet et trykk på mellom 2 og 200 bar absolutt.
Ifølge én utførelse gjennomføres trinnene (a), (bl), (b2) og eventuelt (b3) ved en temperatur på mellom 5 og 350°C.
Ifølge én utførelse kan flerfasefluidet forekomme i en støtvis strømning.
Ifølge én utførelse er den væsken som komprimeres i væske/gass flerfasefluidet en emulsjon.
Ifølge én utførelse innbefatter fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen de videre trinn: (d) kombinering av den i trinn (a) komprimerte væskefraksjon med den i trinn (b) komprimerte gassfraksj on for derved å oppnå et komprimert flerfasefluid.
Oppfinnelsen vedrører videre en fremgangsmåte for komprimering av et gassformet fluid, innbefattende: (bl) innfanging av det gassformede fluid ved hjelp av en driwæske, for oppnåelse av en trykksatt blanding av gass og driwæske,
(b2) separering av den trykksatte blanding oppnådd i det foregående trinn for derved å oppnå en komprimert gass og en hjelpevæske,
idet separeringen i trinn (b2) skjer i det minste delvis, og fortrinnsvis i hovedsaken fullstendig, i en testbrønn.
Ifølge én utførelse innbefatter fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen videre det nedenfor angitte undertrinn: (b3) komprimering av den i trinn (b2) oppnådde hjelpevæske for tilføring til drivvæsken i trinn (bl).
Ifølge én utførelse skjer komprimeringen av hjelpevæsken i trinn (b) ved hjelp av neddykkbare pumpeinnretninger.
Ifølge én utførelse innbefatter separeringen en dynamisk separering som i det minste delvis skjer ved hjelp av sentrifugalvirkning.
Ifølge én utførelse har den i trinn (b2) oppnådde komprimerte gassfraksj on et trykk på mellom 1 og 500 bar absolutt.
Ifølge én utførelse har drivvæsken et trykk på mellom 10 og 600 bar absolutt.
Ifølge én utførelse har det gassformede fluid i utgangspunktet et trykk på mellom 0 og 200 bar absolutt.
Ifølge én utførelse gjennomføres trinnene (bl), (b2) og eventuelt (b3) ved en temperatur på mellom 5 og 350°C.
Fordelaktig er det flerfase- eller gassformede fluid som behandles med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, en hydrokarbonutstrømning.
Ifølge én utførelse inneholder gassfraksj onen av flerfasefluidet eller det gassformede fluid H2S og/eller CO2.
Oppfinnelsen vedrører videre en hydrokarbonproduksjonsmetode, innbefattende de følgende trinn: - uttrekking av et væske/gass flerfasefluid fra et hydrokarbonreservoar, hvor væsken er en emulsjon, - øking av trykket til det nevnte flerfasefluid med hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, for derved å oppnå et komprimert flerfasehydrokarbonfluid.
Ifølge én utførelse er hydrokarbonreservoaret et undersjøisk reservoar.
Ifølge én utførelse innbefatter metoden videre trinnet:
separering av det komprimerte flerfasehydrokarbonfluid i en væskedel og en gassdel.
Ifølge én utførelse innbefatter metoden også trinnet:
separering av væskedelen i væske-hydrokarboner og vann.
Ifølge én utførelse inneholder gassfraksj onen til flerfasefluidet eller det gassformede fluid H2S og/eller CO2.
Oppfinnelsen vedrører også en innretning for komprimering av et væske/gass flerfasefluid, innbefattende:
- minst én første modul innbefattende:
- en første væskeseparering- og komprimeringsenhet 20,
- minst én andre modul innbefattende:
- en ejektor 33,
- en separator 34 forbundet med ejektorens 33 utløp,
- en drivvæske-inntaksledning (32) forbundet med ejektorens (33) innløp, en inntaksledning 25 for en komprimert gassfraksj on og en inntaksledning 24 for en hjelpevæske, hvilke inntaksledninger er forbundet med utløpet fra separatoren 34, - minst én væske/gass flerfasefluid-inntaksledning 11 til den første modulen, - minst én uttrekksledning 21 for komprimert væskefraksjon ved utløpet fra den første modulen, - minst én gassfraksj on-uttrekkingsledning 22 som forbinder et utløp fra den første væskeseparerings- og komprimeringsenhet 20 i den første modulen med et innløp for ejektoren 33 i den andre modulen, og - minst én uttrekkingsledning 31 for komprimert gassfraksj on ved utløpet fra den andre modulen.
Ifølge én utførelse er den første væskeseparerings- og komprimeringsenhet 20 og den andre væskeseparerings- og komprimeringsenhet 30 vertikale eller skrå rør.
Ifølge én utførelse er den første væskeseparerings- og komprimeringsenhet 20 og den andre væskeseparerings- og komprimeringsenhet 30 testbrønner.
Ifølge én utførelse er den første væskeseparerings- og komprimeringsenhet 20 forsynt med neddykkbare pumpemidler 26 mens den andre væskeseparerings- og komprimeringsenhet 30 er forsynt med neddykkbare pumpemidler 38.
Ifølge én utførelse komprimerer de neddykkbare pumpemidler 38 hjelpevæsken slik at den kan benyttes som driwæske.
Ifølge én utførelse innbefatter den andre modulen videre:
- en andre væskeseparerings- og komprimeringsenhet 30, forbundet med innløpet til inntaksledningen 25 for komprimert gassfraksj on og med hjelpevæske-inntaksledningen 24, og forbundet med utløpet til uttrekkingsledningen 31 for komprimert gassfraksj on og med drivvæske-inntaksledningen 32.
Ifølge én utførelse innbefatter den første modulen videre:
- en separator 12 hvis innløp er forbundet med flerfasefluid-inntaksledningen 11, - en gass-prefraksj on-inntaksledning 13 som forbinder et utløp fra separatoren 12 med et innløp for den første væskeseparerings- og komprimeringsenhet 20, en væske-prefraksjon-inntaksledning 14 som forbinder et utløp fra separatoren 12 med et innløp for den første væskeseparerings- og komprimeringsenhet 20.
Ifølge én utførelse innbefatter den nye innretningen ifølge oppfinnelsen videre:
- ved innløpet til den andre modulen, en hjelpevæskereserveinntaksledning 35 forbundet med innløpet til den andre væskeseparerings- og komprimeringsenhet 30, og - fra den andre modulen til den første modulen, en overføringsledning 36 som forbinder et utløp fra den andre væskeseparerings- og komprimeringsenheten 30 med et innløp i den første væskeseparerings- og komprimeringsenhet 20. Ifølge én utførelse går flerfasefluid-inntaksledningen 41 til et antall første moduler 43 a, 43b, og hver av de første modulene 43 a, 43b fører en gassfraksj on til et antall andre moduler 47a, 47b, 47c, 47d.
Oppfinnelsen vedrører videre en gasskomprimeringsinnretning innbefattende:
- en ejektor 33,
- en gasstilførselsledning 22 forbundet med ejektorens 33 innløp,
- en separator 34 forbundet med ejektorens 33 utløp,
- en væskeseparerings- og kompresjonsenhet 30 i form av en testbrønn,
- en inntaksledning 25 for komprimert gass og en hjelpevæske-inntaksledning 24 forbundet med utløpet fra separatoren 34 og med innløpet til væskeseparerings- og kompresjonsenheten 30, - en uttrekkingsledning 31 for komprimert gass ved utløpet fra væskeseparerings- og komprimeringsenheten 30, og - en drivvæske-inntaksledning 32 forbundet med utløpet fra væskeseparerings- og komprimeringsenheten 30 og med innløpet til ejektoren 33.
Ifølge én utførelse er væskeseparerings- og komprimeringsenheten 30 utstyrt med neddykkbare pumpemidler 38.
Ifølge én utførelse komprimerer de neddykkbare pumpeinnretninger 38 hjelpevæsken slik at den kan benyttes som driwæske.
Ifølge én utførelse innbefatter innretningen videre:
- ved innløpet til modulen 30, en hjelpevæskereserve-inntaksledning 35 forbundet med innløpet til den andre væskeseparerings- og komprimeirngsenhet 30.
Oppfinnelsen vedrører videre en innretning for produsering av trykksatte hydrokarboner, innbefattende:
- en innretning ifølge oppfinnelsen som beskrevet foran, og
- en hydrokarbon-bore-produksjonsinstallasjon 40 tilknyttet innretningen.
Hensikten med oppfinnelsen er å overvinne de innledningsvis nevnte ulemper som hefter ved den kjente teknikk.
Oppfinnelsen medfører én eller flere av de følgende fordeler sammenlignet med eksisterende løsninger: -1 noen utførelser vil det maksimale drivtrykket kunne være meget høyt (eksempelvis over 200 bar), hvilket er særlig fordelaktig i forbindelse med undersjøiske anvendelser. - Fremgangsmåten og innretningen ifølge oppfinnelsen er robust og sikker; det kreves verken sikkerhetsventiler eller raske dekomprimeringssystemer. I noen utførelsesformer begunstiges systemsikkerheten som følge av at pumpene er neddykket og som følge av fraværet av overføring av mekaniske belastninger gjennom veggene, slik at man derved kan holde fluidene i et skikkelig lukket kammer, uten gjennomføring av elektriske ledninger i veggene. Systemet trenger også bare lite hydrokarbonutstyr på overflaten. - Fremgangsmåten og innretningen ifølge oppfinnelsen tjener til å minimere dimensjonene til installasjonen, hvilket er særlig fordelaktig i forbindelse med offshoreproduksj on. - Fremgangsmåten og innretningen ifølge oppfinnelsen er av en modulær type, hvilket muliggjør en innregulering av pumpe- og kompresjonskapasiteter over tid, i samsvar med de behov som reservoarene betinger. Hver modul som benyttes i oppfinnelsen, kan utvikles eller optimeres uavhengig av de andre. - Fremgangsmåten og innretningen ifølge oppfinnelsen egner seg særlig for behandling av flerfasefluider med støtvis strømning, dvs. strømninger hvor det forekommer væskelommer og gasslommer. - Implementeringen av oppfinnelsen krever ingen storkskala-løfteinnretninger så som en rigg, verken for installering eller for vedlikehold, i motsetning til hva tilfellet er ved systemer hvor en pumpe er anordnet i brønnen. - Innretningen ifølge oppfinnelsen kan bedre tåle faststoffnærværet i innkommende fluid, så som sand eller stengranulater. - Innretningen ifølge oppfinnelsen er fordelaktig ved lavenergikompresjon, eksempelvis ved komprimering av en brønn, som assistanse ved oppstart av en brønn eller ved komprimering av fakkelgass. Fig. 1 er et blokkskjema for en innretning ifølge oppfinnelsen med en første og en andre modul. Fig. 2 er et blokkskjema for en innretning ifølge oppfinnelsen med to første moduler og fire andre moduler. Fig. 3 er en realistisk skisse av en innretning ifølge oppfinnelsen med en første og en andre modul. Fig. 4 er en realistisk skisse av en detalj av innretningen ifølge oppfinnelsen (i hovedsaken den andre modulen i innretningen).
Den etterfølgende beskrivelse belyser oppfinnelsen uten å begrense denne. Nedenfor henvises det til et særlig eksempel på et flerfasefluid som består av væske- og gassformede hydrokarboner og saltvann, i forbindelse med hydrokarbonproduksjon, men det skal være underforstått at den nye innretningen og fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan benyttes for behandling av andre typer flerfasefluider.
Det skal vises til fig. 1, 3 og 4. En første utgave av
hydrokarbonkompresjonsinnretningen ifølge oppfinnelsen innbefatter to moduler: en første modul i hovedsaken for separering av en væskefraksjon og en gassfraksj on og for komprimering av væskefraksjonen, særlig innbefattende en væskeseparerings- og komprimeringsenhet 20; og en andre modul i hovedsaken for komprimering av gassfraksj onen, innbefattende en gasskomprimeringsenhet med en ejektor 33 og en separasjonsenhet 34 samt en væskeseparerings- og komprimeringsenhet 30.
Innretningens oppstrømsdel har en inntaksledning 11 for et flerfasefluid fra en produksjonsenhet 10 eller eventuelt fra flere produksjonsenheter hvorfra utstrømninger innsamles (se fig. 3). Denne ledningen er forbundet med en kompakt grovseparator 12, som hører til den første modulen. Denne separatoren 12 er av en konvensjonell type. Den kan eksempelvis innbefatte et rør eller en rørledning (horisontalt eller ikke) forsynt med en innvendig skruelinjeformet rom oppdeling som tvinger fluidstrømmen og særlig væskefraksjonen ut langs omkretsen til røret eller rørledningen, som følge av sentrifugalvirkningen. En slik skruelinjeformet romoppdeling finnes eksempelvis i Auger-systemet, som fremstilles av BP Arco.
Ved separatorens 12 utløp er det to inntaksledninger 13 og 14 for henholdsvis en væske-prefraksjon og en gass-prefraksjon. Disse ledningene går til væskeseparerings- og komprimeringsenheten 20. Det skal nevnes at separatoren 12 er fordelaktig, men at den kan utelates. Det er således mulig å kjøre uten separatoren 12 og å sørge for at inntaksledningen 11 er direkte tilknyttet enheten 20.
Enheten 20 kan innbefatte statiske og/eller dynamiske separeringsmidler. "Dynamisk separering" betyr her at det foregår en separering av en gassfase og en væskefase fra et flerfasefluid med bruk av en fluidstrøm med en viss rate. "Statisk separering" betyr en tyngdekraftseparering hvor massen til flerfasefluidet forblir globalt immobilt, dvs. at fluidet ikke underkastes noen strømning eller en total bevegelse. Et typisk eksempel på "statisk separering" er en tyngdekraftseparering i en beholder eller tank. I en slik kontekst blir flerfasefluidet helt enkelt lagret i et kammer slik at gassen vil konsentrere seg i den øvre delen av kammeret mens væsken konsentreres i den nedre delen av kammeret.
Fordelaktig innbefatter enheten 20 en kombinasjon av statiske og dynamiske separasj onsmidler.
Eksempelvis kan enheten 20 være en syklonseparator eller "testbrønn" fremstilt med rørelementer av brønntypen.
En slik enhet innbefatter midler for sirkulering av fluider. Disse midlene kan innbefatte en tangentiell (eller i hovedsaken tangentiell) tilknytning av flerfasefluid-og/eller gass- og væske-prefraksjon-inntaksledningene. Inntaksledningen eller inntaksledningene er forbundet med veggen til et rør eller en rørledning i enheten 20, i en retning som er tangentiell eller i hovedsaken tangentiell på veggen (ifølge en Euclid-definisjon). I vertikalplanet vil inntaksledningen/ledningene fordelaktig ha en viss skråstilling i forhold til horisontalen (eksempelvis 20-30°). Et eksempel på en tangentiell tilknytning er vist mer detaljert i fig. 4 ved 50.
Den tangentielle tilknytningen medfører en fluidinnføring i hovedsaken tangentielt på veggen i røret eller rørledningen, slik at fluidet derved bringes til å strømme mot veggen, påvirket av sentrifugalkraften. Fluidet tenderer således til å bli delt i en væskefraksjon og en gassfraksj on. Væskefraksjonen har en tendens til å gå ned i den nedre delen av røret eller rørledningen langs veggen (eller omkretsen), idet den følger en skruelinjeformet bane rundt rørets eller rørledningens akse. Gassfraksj onen vil ha en tendens til å gå inn i den sentrale delen av røret eller rørledningen og stige i den øvre delen. Sentrifugalkraften som virker på væskefraksjonen i den skruelinjeformede banen, tjener til optimering av separasjonen av væske og gass. Dynamiske separeringsmidler som definert foran, er beskrevet mer detaljert eksempelvis i US 5 526 684.
Enheten 20 kan videre ha en innvendig konkav mantel eller vegg. Denne kan være fast anordnet eller være bevegbart anordnet om en senterakse, og er konisk, sylindrisk eller skruelinjeformet. Flerfasefluidet vil strømme her. Når den indre mantelen er mobil, reduseres friksjonen i den dynamiske separasjonen.
I en slik enhet 20 av testbrønntypen, skjer det også en statisk separering, nettopp som følge av den store væske-holdekapasiteten i bunnen av testbrønnen. Dette gir en lang oppholdstid for fluidet i enheten 20, hvilket er særlig fordelaktig når det dreier seg om støtvise strømninger. Systemet kombinerer således fordelene med de to separasjonstyper, nemlig den statiske og dynamiske typen.
Enheten 20 innbefatter også væskekomprimeringsmidler. Disse væskekomprimeringsmidler innbefatter fordelaktig en neddykkbar pumpe 26 i den væskefraksjonen som har samlet seg under påvirkning av tyngdekraften i enhetens 20 bunndel. Pumpen kan være av den kapslede eller ESP (elektrisk neddykkbar pumpe) type. Ifølge denne utførelsen krever derfor væskekomprimeringen i enheten 20 ingen mekanisk transmisjon gjennom veggen i enheten 20, men bare en elektrisk krafttransmisjon, hvilket byr på færre problemer hva angår isolasjonen mellom det indre av enheten 20 og utsiden av enheten.
Pumpen 26 egner seg for sending av væskefraksjonen med et høyt trykk inn i uttrekksledningen 21 for komprimert væskefraksjon. Ved utløpet fra enheten 20 er det også tilknyttet en gassfraksjon-uttrekksledning 22. Denne ledningen 22 kan helt enkelt være tilknyttet testbrønnens øvre del.
Gassfraksjon-uttrekksledningen 22 forbinder enheten 20 med en ejektor 33. Ejektoren 33 tilføres også en driwæske gjennom inntaksledningen 32. Drivvæsken og gassfraksj onen kombineres i ejektoren, for levering av en komprimert blanding. Ved ejektorens 33 utløp er det anordnet en væske/gass grovseparator 34. Ejektoren 33 kan være av "jett ejektor"-typen. En slik ejektor har fordeler fordi den mangler bevegelige deler og fordi den rent generelt er robust og lett å bruke. Separatorer 24 av den dynamiske typen, eventuelt av samme type som den foran beskrevne separator 12. Den separeringen som skjer i den nedenfor beskrevne enhet 30, kan i mange tilfeller være tilstrekkelig, slik at den dynamiske separatoren 34 eventuelt kan utelates.
En inntaksledning 25 for en komprimert gassfraksj on og en hjelpevæske-inntaksledning 24 ("hjelpevæske" er den betegnelsen som benyttes for drivvæsken etter separeringen fra den komprimerte gassfraksj onen) er forbundet med separatorens 34 utløp. Som vist i fig. 1 og 3 vil disse to ledningene 24, 25 være tilknyttet en væskeseparerings- og komprimeringsenhet 30, hvis utførelse ligner den for enheten 20. Den består fordelaktig av en testbrønn forsynt med en pumpe 38, fortrinnsvis av den neddykkbare typen. Det vil også være mulig å ha en separator 34 som består av flere enheter, som hver har en separasjonsfunksjon og som hver har en utforming som beskrevet foran, eksempelvis de to enhetene 34a, 34b som er vist i fig. 4.1 en slik utførelse benyttes den første enheten 34a for tilveiebringelse av en første separering mellom hjelpevæskefraksjonen og den komprimerte gassfraksj onen. Til utløpet fra den første enheten 34a er det tilknyttet en første inntaksledning 25a for komprimert gassfraksj on og en mellomledning for forbindelse med den andre enheten 34b, som benyttes for tilveiebringelse av en andre og mer fin separasjon mellom hjelpevæskefraksjonen og den komprimerte gassfraksj onen. Til utløpet i den andre enheten 34b er det således forbundet en andre inntaksledning 25b for komprimert gassfraksj on og en inntaksledning 24 for komprimert væske, eller en annen mellomledning dersom separatoren innbefatter mer enn to enheter. Hver inntaksledning 25a, 25b er da forbundet uavhengig til innløpet i væskeseparerings- og komprimeringsenheten 30.
Enheten 30 benyttes på den ene side for bedring av væske-gass-separasjonen mellom komprimert gassfraksj on og hjelpevæske som starter i separatoren 34 eller i serien av separatorer 34a, 34b, og benyttes på den annen side for komprimering av hjelpevæsken for resyklering som driwæske. En uttrekksledning 31 for en komprimert gassfraksjon og en inntaksledning 32 for driwæske som går til ejektoren 33, er tilknyttet enhetens 30 utløp. Kort sagt, det er derfor tilveiebrakt midler for tilveiebringelse av en lukket kretsstrøm av hjelpevæske/drivvæske mellom enheten 30, ejektoren 33 og separatoren 34.
Fra enheten 30 til enheten 20 går det imidlertid en overføringsledning 36 for føring av væske fra enheten 30 til enheten 20 dersom det skulle forekomme overskudd av væske i den nevnte lukkede kretsen. Åpning og lukking av denne overføringsledningen 16 styres eksempelvis med en sensor for væskenivået i enheten 30. Videre er en hjelpevæskereserve-inntaksledning 35 forbundet med innløpet i enheten 30 for tilføring av væske til enheten 30 dersom det skulle mangle væske i den nevnte lukkede kretsen. For dette formål benyttes det vanligvis prosessvann. Åpning og lukking av denne inntaksledningen 25 styres eksempelvis med en sensor for væskenivået i enheten 30.
Overføringsledningen 36 er unødvendig dersom fluidene i ledningene 21 og 31 remikses (se nedenfor).
Tilsvarende vil inntaksledningen 35 være unødig dersom flerfasefluidet i ledningen 11 er mettet med vann.
De verdifulle produktene, dvs. den komprimerte væskefraksjonen og den komprimerte gassfraksj onen, gjenvinnes i uttrekksledningene 21, 31. Disse uttrekksledningene 21, 31 går til nedstrøms anordnede prosessenheter (ikke vist) hvor det særlig vil være mulig å rekombinere den kombinerte væskefraksjonen med den komprimerte gassfraksj onen, for derved å kunne sende den komprimerte rekombinerte fraksjonen til en nedstrøms anordnet prosessenhet, eksempelvis en plattform, et skip eller en flytende enhet av FPSO-typen (floating production, storage and transfer support).
Innretningen ifølge oppfinnelsen kan bygges opp av rørelementer. Disse kan arbeide under høyt trykk (over 200 bar), til forskjell fra en konvensjonell separasjonsinnretning som bare baserer seg på bruk av en beholder. Dette gjør det mulig at innretningen ifølge oppfinnelsen egner seg særlig for undersjøiske anvendelser, hvor de indre og ytre driftstrykkene i enhetene er høye.
De vertikale eller skrå rør som benyttes i den første og den andre modulen, kan bores inn i grunnen, plasseres på grunnen eller på en havbunn. Den effektive vekten til installasjonen vil derfor være minimal i tilfelle av utnyttelse på en oljeplattform. I et slikt tilfelle vil volumet av hydrokarboner på overflaten være minimalt. Innretningen ifølge oppfinnelsen trenger derfor ingen sikkerhetsventil eller fakkel.
Videre er roterende tetninger (mekaniske tetninger) plassert inne i rørene i innretningen, slik at det ikke foreligger noen mulighet for lekkasje ut. Dette bedrer sikkerheten til den nye innretningen sammenlignet med en konvensjonell innretning.
Innretningen ifølge oppfinnelsen har også andre bedrede egenskaper sammenlignet med kjente innretninger:
vedlikeholdet er lettere,
det er unødvendig med storskala-løftemidler for installering av innretningen,
de ulike deler av installasjonen baserer seg på utprøvet og kjent teknikk, plassarealet for installasjonen er minimalt, og ved offshoreproduksjon kreves det lite utstyr på overflaten,
innretningen er mer stillegående enn en konvensjonell innretning, innretningen kjøles med sjøvann,
innretningen vibrerer ikke, sammenlignet med en alternativ konvensjonell kompresjonsenhet, hvilket letter innretningens bruk på en plattform.
En andre utgave av innretningen ifølge oppfinnelsen muliggjør kombinering av et antall første moduler som beskrevet foran og/eller et antall andre moduler som beskrevet foran.
Ifølge en særlig utførelsesform som er vist i fig. 2, er en enkelt kilde 40 med flerfasefluid (eksempelvis en utstrømning fra et reservoar eller et produksjonssted) tilknyttet en inntaksledning 41. Denne ledningen 41 er delt i flere sekundære inntaksledninger 42a, 42b, av hvilke sekundære inntaksledninger det er vist to i fig. 2. Hver av de sekundære inntaksledningene 42a, 42b går til en første respektiv modul 43a, 43b, utformet som beskrevet foran. Hver første modul 43a, 43b innbefatter særlig en væske/gass grovseparator (valgfritt) og en væskeseparerings-og komprimeringsenhet.
Uttrekksledninger 44a, 44b for komprimert væskefraksjon er anordnet ved det respektive utløpet fra de første moduler 43a, 43b, for føring av den verdifulle komprimerte væskefraksjonen. En respektiv gassfraksjon-uttrekksledning 45a, 45b går fra de første moduler 43a, 43b.
Hver gassfraksj on-uttrekksledning 45a, 45b er delt i et antall respektive grenledninger 46a, 46b, 46c, 46d: fig. 2 viser eksempelvis to grenledninger pr. gassfraksj on-uttrekksledning. Hver grenledning 46a, 46b, 46c, 46d går til en respektiv andre modul 47a, 47b, 47c, 47d, hvilke moduler er utformet som beskrevet foran. Til utløpene av de enkelte andre moduler 47a, 47b, 47c, 47d er det knyttet en respektiv uttrekksledning 48a, 48b, 48c, 48d for en respektiv komprimert gassfraksj on, slik at de verdifulle komprimerte gassfraksj oner kan oppsamles.
Nedstrøms for de ulike uttrekksledningene 44a, 44b, 48a, 48b, 48c, 48d, kan det være anordnet midler for prosessering av den komprimerte væskefraksjonen og den komprimerte gassfraksj onen, og det kan eksempelvis være anordnet midler for rekombinering av de to fraksjonene til et komprimert fluid.
Det er viktig at den enkelte modul med tilhørende utstyr er uavhengig, fordi dette muliggjør en modulær innstilling over tid av pumpe- og kompresjonskapasitetene i samsvar med reservoarets behov. Det vil eksempelvis kunne være mulig å sette til eller fjerne første eller andre moduler fra innretningen, eller å erstatte én eller flere moduler med én eller flere moduler med en annen prosesskapasitet. Komponentene i den enkelte modulen er konvensjonelle, hvilket muliggjør rask bygging, drift eller tilpassing av innretningen.
I fig. 1 og 3 trekkes en utstrømning fra en kilde, eksempelvis et hydrokarbonreservoar 10. Utstrømningen går inn i den nye innretningen via inntaksledningen 11.
Denne utstrømningen kan bestå av væske og gass. Hver av disse to komponentene kan være tilstede i mengder på mellom 0 % og 100 %, og de er bestemmende for antall første og andre moduler i anlegget. Dessuten vil fluidets væskeandel vanligvis være en blanding av vann og hydrokarboner, slik at det noen ganger dannes emulsjoner av vann i oljetypen eller olje i vanntypen. Væskens oljefraksjon kan være mellom 0 og 1. På dette trinnet vil utstrømningen ligge i temperatur- og trykkområdene på henholdsvis 5-350°C og 0-200 bar absolutt, eksempelvis et trykk på rundt 40 bar og en temperatur på rundt 90°C. De lavere trykkene kan forekomme ved brønnoppstarting, installasjon av fluid-degassingsinnretninger, ringdreneringsinnretninger, etc. Væsken som går inn i innretningen ifølge oppfinnelsen, kan utgjøre mellom 1 og 50000 m<3>/dag.
Utstrømningen går så inn i separatoren 12 hvor det skjer en grov forseparering av gass og væske. Ved utløpet fra separatoren 12 tas det ut en væske-prefraksjon og en gass-prefraksjon. Disse går gjennom ledningene 13, 14 til væskeseparerings- og komprimeringsenheten 20, som fordelaktig er en testbrønn. Prosentandelen gass i "væske-prefraksjonen" er lavere enn 10 %. Prosentandelen av væske i "gass-prefraksjonen" er lavere enn 5 %. Separeringen av væske og gass fortsetter i enheten 20. Alternativt føres utstrømningen direkte inn i enheten 20, uten pre- eller forseparering Separatoren 12 kan derfor utelates.
I begge deler vil væsken påvirkes av tyngdekraften og gå mot bunnen i testbrønnen i enheten 20. Fordelaktig vil innløpet/innløpene til testbrønnen trykke fluidene mot innsiden av brønnen som følge av sentrifugalvirkningen. Dette tilveiebringer en skruelinjeformet, sentrifugal- eller syklon-bevegelse av fluidene, med optimering av separeringen i en væskefraksjon og en gassfraksj on. Gassfraksj onen gjenvinnes ved toppen av enheten 20 og trekkes ut gjennom uttrekksledningen 22 for gassfraksj onen. Væskefraksjonen samler seg i enhetens 20 nedre del og går til pumpen 26, som sender den trykksatte væskefraksjonen gjennom uttrekksledningen 21 for komprimert væske. På dette trinnet vil trykket i væskefraksjonen ved pumpens sugeside være mellom 0 og 200 bar, eksempelvis 40 bar, og trykket på pumpens utløpsside er mellom 10 og 500 bar, eksempelvis 90 bar, hvilket trykk også vil foreligge i ledningen 21.
Gassfraksj onen (hvor trykket er mellom 0 og 200 bar, eksempelvis 40 bar), blir så komprimert i den andre modulen. Gasskomprimeringen skjer i ejektoren 33 under utnyttelse av venturi-prinsippet og med bruk av drivvæsken, som ligger i temperaturområdet fra 10-120°C og i trykkområdet fra 10-600 bar, eksempelvis 250 bar, eller et trykk som er 2-3 ganger gassfraksj onens trykk. Drivvæsken kan være vann (eksempelvis sjøvann), en hydrokarbon/vann-blanding eller et annet egnet fluid. En trykksatt blanding av gassfraksj on og driwæske vil foreligge ved utløpet fra ejektoren 33. Gassfraksj onen blir så grovseparert fra drivvæsken i separatoren 24, eventuelt i flere trinn dersom separatoren innbefatter flere enheter 34a, 34b. Væsken ved utløpet fra separatoren 34 benevnes "hjelpevæske" for å indikere at den har et lavere trykk enn drivvæsken har ved ejektorens 33 innløp. Væsken og gassen som forlater separatoren 34 har samme trykk på mellom 1 og 500 bar, eksempelvis 90 bar. Separeringen mellom væske og gass fortsetter og blir eventuelt forfinet i væskeseparerings- og komprimeringsenheten 30, fortrinnsvis ved hjelp av samme prinsipp som benyttes for separeringen i enheten 20. Den komprimerte gassfraksj onen gjenvinnes og samles opp i uttrekksledningen 31. Hjelpevæsken samles i den nedre del av enheten 30, hvor den går til pumpen 38 (som fordelaktig er helt neddykket). Pumpen 38 resyklerer hjelpevæsken som driwæske til ejektoren 33, idet hjelpevæsken rekomprimeres til et trykk på mellom 10 og 600 bar, eksempelvis 270 bar.
Den komprimerte fraksjonen og den komprimerte væskefraksjonen som samles i de respektive uttrekksledninger 31, 21, ligger i temperaturområdet mellom 5 og 350°C, eksempelvis 80°C, og i et trykkområde mellom 1 og 500 bar, eksempelvis 90 bar. Prosentandelen gass i den "komprimerte væskefraksjon" er generelt lavere enn 10 %. Prosentandelen av væske i den "komprimerte gassfraksj on" er generelt lavere enn 10 %.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen egner seg meget godt for drift i forbindelse med støtvis strømning, hvor lommer av væske og gass veksler, takket være de lange fluidoppholdstidene i testbrønnene. Dersom gassen som går inn i ejektoren er mettet med vann, vil en væskestrøm via ledningen 36 egne seg for kontinuerlig eller tilfeldig fjerning av væske som kondenserer og samler seg i enheten 30. Dersom gassen som går inn i ejektoren 33 er undermettet med vann kan en ekstra tilføring via ledningen 35 tjene til tilføring av væske i enheten 30 og derved opprettholde det ønskede væskevolumet til driv/hjelpefluidet.
Hele installasjonen kjøles med omgivende luft eller fordelaktig med omgivende vann (i tilfelle av offshore eller undersjøisk produksjon). Enhetene 20, 30 kan være forsynt med ribber for derved å øke varmevekslingsområdet og kjølevirkningen.
Temperaturen til den komprimerte gassfraksj onen velges fordelaktig så lav som mulig for å bedre kompresjonsvirkningsgraden og også for å redusere tap av hjelpevæske i dampform i den komprimerte gassen.
Det kan derfor sørges for ekstra kjøling ved at drivfluidet eller fordelaktig hjelpefluidet kjøles ved omgivende luft, sjøvann eller kjølevann, for derved å stabilisere eller senke systemets driftstemperatur.
Oppfinnelsen kan implementeres for komprimering av produksjon-råolje. Dette kan være en olje som inneholder gasser og/eller vann, eller det kan dreie seg om en gassblanding som inneholder væskekondensat. I alle tilfeller medfører systemets store sikkerhet at det egner seg meget godt for behandling av utstrømninger med et høyt innhold av sure og/eller korrosive og/eller toksiske gasser, så som H2S (opptil 40 %) eller CO2(opptil 70 %).
Ifølge en alternativ utførelse kan oppfinnelsen også benyttes for komprimering av en "tørr" gass (eller gassblanding), som ikke inneholder eller praktisk talt ikke inneholder væskekondensat. Denne alternative utførelsen implementeres ved at man eliminerer den første modulen og beholder den andre. Gassen føres da direkte til ejektoren 33, via ledningen 22. Komprimeringene med bruk av en driwæske og gass/væskeseparasjonen i separatoren 34 og i enheten 30, forblir som beskrevet foran. Denne utførelsen egner seg ikke bare for komprimering av gassformede hydrokarboner, men også for komprimering av gasser så som H2S eller CO2fra avgasser.

Claims (44)

1. Fremgangsmåte for øking av trykket i et væske/gass flerfasefluid,karakterisert vedfølgende trinn: (a) i en første modul, separering av et væske/gass flerfasefluid for oppnåelse av en væskefraksjon og en gassfraksj on, og komprimering av væskefraksjonen for oppnåelse av en komprimert væskefraksjon, (b) i en andre modul, komprimering av gassfraksj onen oppnådd i trinn (a), for oppnåelse av en komprimert gassfraksj on, hvilket trinn (b) innbefatter de følgende undertrinn: (bl) innfanging av den i trinn (a) oppnådde gassfraksj on med en driwæske for oppnåelse av en trykksatt blanding av gassfraksj on og driwæske, (b2) separering av den i det foregående trinn oppnådde trykksatte blanding for oppnåelse av en komprimert gassfraksj on og en hjelpevæske.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat separeringen i trinn (a) og separeringen i trinn (b2) skjer i det minste delvis, og fortrinnsvis fullstendig i vertikale eller skrå rør.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat separeringen i trinn (a) og separeringen i trinn (b2) skjer i det minste delvis og fortrinnsvis fullstendig i testbrønner.
4. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-3, karakterisert vedfølgende undertrinn: (b3) komprimering av hjelpevæsken oppnådd i trinn (b2) for supplering av drivvæsken i trinn (bl).
5. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-4, karakterisert vedat komprimeringen av væskefraksjonen i trinn (a) og/eller komprimeringen av hjelpevæsken i trinn (b3) skjer ved hjelp av neddykkbare pumpemidler.
6. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-5, karakterisert vedat det før trinn (a) gjennomføres et trinn med forseparering av væske/gass flerfasefluidet.
7. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-6, karakterisert vedat hver separering innbefatter en dynamisk separering som gjennomføres i det minste delvis ved hjelp av sentrifugalvirkning.
8. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-7, karakterisert vedat - gassfraksj onen som oppnås i trinn (a) har et trykk på mellom 0 og 200 bar absolutt, - den komprimerte gassfraksj onen som oppnås i trinn (b) har et trykk på mellom 1 og 500 bar absolutt.
9. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-8, karakterisert vedat den komprimerte væskefraksjonen som oppnås i trinn (a) har et trykk på mellom 1 og 500 bar absolutt.
10. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-9, karakterisert vedat drivvæsken har et trykk på mellom 10 og 600 bar absolutt.
11. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-10, karakterisert vedat flerfasefluidet i utgangspunktet har et trykk på mellom 0 og 200 bar absolutt.
12. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-11, karakterisert vedat trinnene (a), (bl), (b2) og eventuelt (b3) gjennomføres ved en temperatur mellom 5 og 350°C.
13. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-12, karakterisert vedat flerfasefluidet kan oppvise støtvis strømning.
14. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-14, karakterisert vedat væsken i væske/gass flerfasefluidet er en emulsjon.
15. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-14, karakterisert vedfølgende trinn: (d) kombinering av den komprimerte væskefraksjonen oppnådd i trinn (a) med den komprimerte gassfraksj onen oppnådd i trinn (b), for derved å oppnå et komprimert flerfasefluid.
16. Fremgangsmåte for komprimering av et gassformet fluid,karakterisert ved: (bl) innfanging av det gassformede fluid ved hjelp av en driwæske, for oppnåelse av en trykksatt blanding av gass og driwæske, (b2) separering av den trykksatte blandingen oppnådd i det foregående trinn for derved på den ene side å oppnå en komprimert gass og på den annen side å oppnå en hjelpevæske, idet separeringen i trinn (b2) skjer i det minste delvis og fortrinnsvis fullstendig i en testbrønn).
17. Fremgangsmåte ifølge krav 16, karakterisert veddet følgende undertrinn: (b3) komprimering av hjelpevæsken oppnådd i trinn (b2) for suplering av driwæske i trinn (bl).
18. Fremgangsmåte ifølge krav 17, karakterisert vedat komprimeringen av hjelpevæsken i trinn (b3) skjer ved hjelp av neddykkbare pumpemidler.
19. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 16-18, karakterisert vedat separeringen innbefatter en dynamisk separering som gjennomføres i det minste delvis ved hjelp av sentrifugalvirkning.
20. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 16-19, karakterisert vedat den komprimerte gassfraksj onen oppnådd i trinn (b2) har et trykk på mellom 1 og 500 bar absolutt.
21. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 16-20, karakterisert vedat drivvæsken har et trykk på mellom 10 og 600 bar absolutt.
22. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 16-21, karakterisert vedat det gassformede fluid i utgangspunktet har et trykk på mellom 0 og 200 bar absolutt.
23. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 16-22, karakterisert vedat trinnene (bl), (b2) og eventuelt (b3) gjennomføres ved en temperatur på mellom 5 og 350°C.
24. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-23, karakterisert vedat flerfasefluidet eller det gassformede fluid er en hy drokarb onutstrømning.
25. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 1-24, karakterisert vedat gassfraksj onen i flerfasefluidet eller det gassformede fluid inneholder H2S og/eller CO2.
26. Fremgangsmåte for produksjon av hydrokarboner, karakterisert vedde følgende trinn: - uttrekking av et væske/gass flerfasefluid fra et hydrokarbonreservoar, hvor væsken er en emulsjon, - øking av trykket til det nevnte flerfasefluid ved hjelp av en fremgangsmåte ifølge krav 15, for derved å oppnå et komprimert flerfase-hydrokarbonfluid.
27. Fremgangsmåte ifølge krav 26, karakterisert vedat hydrokarbonreservoaret er et undersjøisk reservoar.
28. Fremgangsmåte ifølge krav 26 og 27, karakterisert vedtrinnet: - separering av det komprimerte flerfase-hydrokarbonfluid i en væskedel og en gassdel.
29. Fremgangsmåte ifølge krav 27 og 28, karakterisert vedtrinnet: - separering av væskedelen i væske-hydrokarboner og vann.
30. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 26-29, karakterisert vedat gassfraksj onen til flerfasefluidet eller det gassformede fluid inneholder H2S og/eller CO2.
31. Innretning for komprimering av et væske/gass flerfasefluid,karakterisert vedat den innbefatter: - minst én første modul innbefattende: en første væskeseparerings- og komprimeringsenhet (20), - minst én andre modul innbefattende: en ejektor (33), en separator (34) forbundet med utløpet fra ejektoren (33), en drivvæske-inntaksledning (32) forbundet med ejektorens (33) innløp, en inntaksledning (25) for komprimert gassfraksj on og en hjelpevæske-inntaksledning (24) forbundet med utløpet fra separatoren (34), - minst én inntaksledning (11) for et væske/gass flerfasefluid, hvilken inntaksledning (11) går til den første modulen, - minst én uttrekksledning (21) for komprimert væskefraksjon ved utløpet fra den første modulen, - minst én gassfraksj on-uttrekksledning (22) som forbinder et utløp fra den første væskeseparerings- og komprimeringsenhet (20) i den første modulen med et innløp i ejektoren (33) i den andre modulen, og - minst én uttrekksledning (31) for komprimert gassfraksj on ved utløpet fra den andre modulen.
32. Innretning ifølge krav 31, karakterisert vedat den første væskeseparerings- og komprimeringsenhet (20) og den andre væskeseparerings- og komprimeringsenhet (30) er vertikale eller skrå rør.
3 3. Innretning ifølge krav 31, karakterisert vedat den første væskeseparerings- og komprimeringsenhet (20) og den andre væskeseparerings- og komprimeringsenhet (30) er testbrønner.
34. Innretning ifølge et av kravene 31-33, karakterisert vedat den første væskeseparerings- og komprimeringsenhet (20) er forsynt med neddykkbare pumpemidler (26) og at den andre væskeseparerings- og komprimeringsenhet (30) er forsynt med neddykkbare pumpemidler (38).
35. Innretning ifølge krav 34, karakterisert vedat de neddykkbare pumpemidler (38) komprimerer hjelpevæsken til drivvæsken.
36. Innretning ifølge et av kravene 31-35, karakterisert vedat den andre modulen videre innbefatter: - en andre væskeseparerings- og komprimeringsenhet (30), forbundet med inntaksledningen (25) for komprimert gassfraksj on og med hjelpevæske-inntaksledningen (24), samt forbundet med uttrekksledningen (31) for komprimert gassfraksj on og med drivvæske-inntaksledningen (32).
37. Innretning ifølge et av kravene 31-36, karakterisert vedat den første modulen videre innbefatter: - en separator (12) hvis innløp er forbundet med flerfasefluid-inntaksledningen (11), - en gass-prefraksjon-inntaksledning (13) mellom et utløp fra separatoren (12) og et innløp i den første væskeseparerings- og komprimeringsenhet (20), - en væske-prefraksjon-inntaksledning (14) mellom et utløp fra separatoren (12) og et innløp i den første væskeseparerings- og komprimeringsenhet (20).
38. Innretning ifølge et av kravene 31-37, karakterisert ved: - ved innløpet til den andre modulen, en hjelpevæskereserve-inntaksledning (35) forbundet med innløpet til den andre væskeseparerings- og komprimeringsenhet (30), og - fra den andre modulen til den første modulen, en overføringsledning (36) som forbinder et utløp fra den andre væskeseparerings- og komprimeringsenheten (30) med et innløp i den første væskeseparerings- og komprimeringsenhet (20).
39. Innretning ifølge et av kravene 31-38, karakterisert vedat flerfasefluid-inntaksledningen (41) går til et antall første moduler (43a, 43b), og at hver av de første moduler (43a, 43b) leverer en gassfraksj on til et antall andre moduler (47a, 47b, 47c, 47d).
40. Gasskomprimeringsinnretning, karakterisert vedat den innbefatter: - en ejektor (33), - en gassledning (22) forbundet med ejektorens (33) innløp, - en separator (34) forbundet med ejektorens (33) utløp, - en væskeseparerings- og komprimeringsenhet (30) bestående av en testbrønn, - en inntaksledning (25) for komprimert gass og en hjelpevæske-inntaksledning (34) forbundet med utløpet fra separatoren (34) og med innløpet til væskeseparerings- og komprimeringsenheten (30), - en uttrekksledning (31) for komprimert gass ved utløpet fra væskeseparerings- og komprimeringsenheten (30), og - en drivvæske-inntaksledning (32) forbundet med utløpet fra væskeseparerings- og komprimeringsenheten (30) og med ejektorens (33) innløp.
41. Innretning ifølge krav 40, karakterisert vedat væskeseparerings- og komprimeringsenheten (30) er forsynt med neddykkbare pumpemidler (38).
42. Innretning ifølge krav 41, karakterisert vedat de neddykkbare pumpemidler (38) komprimerer hjelpevæsken til driwæske.
43. Innretning ifølge et av kravene 41 og 42, karakterisert ved: - ved innløpet til modulen (30), en hjelpevæskereserve-inntaksledning (35) forbundet med innløpet til den andre væskeseparerings- og komprimeringsenhet (30).
44. Innretning for produksjon av trykksatte hydrokarboner,karakterisert vedat den innbefatter - en innretning ifølge et av kravene 31-43, og - en hydrokarbon-bore/produksjonsinstallasjon (40) tilknyttet samme.
NO20071595A 2006-03-30 2007-03-27 Fremgangsmåte og innretning for komprimering av et flerfasefluid NO340513B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0602756A FR2899288B1 (fr) 2006-03-30 2006-03-30 Procede et dispositif pour la compression d'un fluide multiphasique

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20071595L NO20071595L (no) 2007-10-01
NO340513B1 true NO340513B1 (no) 2017-05-02

Family

ID=37561197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20071595A NO340513B1 (no) 2006-03-30 2007-03-27 Fremgangsmåte og innretning for komprimering av et flerfasefluid

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8025100B2 (no)
AR (1) AR060218A1 (no)
FR (1) FR2899288B1 (no)
GB (1) GB2436580B (no)
NO (1) NO340513B1 (no)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO20181475A1 (en) * 2018-11-19 2020-05-20 Straen Energy As System and method for processing hydrocarbons

Families Citing this family (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8075668B2 (en) 2005-03-29 2011-12-13 Dresser-Rand Company Drainage system for compressor separators
AU2006333510B2 (en) 2005-12-23 2012-07-05 Exxonmobil Upstream Research Company Multi-compressor string with multiple variable speed fluid drives
US8434998B2 (en) 2006-09-19 2013-05-07 Dresser-Rand Company Rotary separator drum seal
BRPI0718513B1 (pt) 2006-09-21 2018-10-23 Dresser Rand Co conjunto de manuseio de fluido para uma máquina para fluidos
EP2066983B1 (en) 2006-09-25 2013-12-11 Dresser-Rand Company Compressor mounting system
EP2066988A4 (en) 2006-09-25 2012-01-04 Dresser Rand Co COUPLING PROTECTION SYSTEM
US8231336B2 (en) 2006-09-25 2012-07-31 Dresser-Rand Company Fluid deflector for fluid separator devices
US8079622B2 (en) 2006-09-25 2011-12-20 Dresser-Rand Company Axially moveable spool connector
US8267437B2 (en) 2006-09-25 2012-09-18 Dresser-Rand Company Access cover for pressurized connector spool
EP2066422B1 (en) 2006-09-26 2012-06-27 Dresser-Rand Company Improved static fluid separator device
US8641991B2 (en) * 2007-08-30 2014-02-04 Chevron U.S.A. Inc. Hybrid refinery for co-processing biomass with conventional refinery streams
US20090056225A1 (en) * 2007-08-30 2009-03-05 Chevron U.S.A. Inc. Process for Introducing Biomass Into a Conventional Refinery
BRPI0703726B1 (pt) 2007-10-10 2018-06-12 Petróleo Brasileiro S.A. - Petrobras Módulo de bombeio e sistema para bombeio submarino de produção de hidrocarbonetos com alta fração de gás associado
BRPI0908051A2 (pt) * 2008-03-05 2015-08-11 Dresser Rand Co Conjunto compressor que inclui separador e bomba ejetora
NO328277B1 (no) * 2008-04-21 2010-01-18 Statoil Asa Gasskompresjonssystem
US8079805B2 (en) 2008-06-25 2011-12-20 Dresser-Rand Company Rotary separator and shaft coupler for compressors
US7922218B2 (en) 2008-06-25 2011-04-12 Dresser-Rand Company Shear ring casing coupler device
US8062400B2 (en) 2008-06-25 2011-11-22 Dresser-Rand Company Dual body drum for rotary separators
US8210804B2 (en) 2009-03-20 2012-07-03 Dresser-Rand Company Slidable cover for casing access port
US8087901B2 (en) 2009-03-20 2012-01-03 Dresser-Rand Company Fluid channeling device for back-to-back compressors
US8061972B2 (en) 2009-03-24 2011-11-22 Dresser-Rand Company High pressure casing access cover
WO2011034764A2 (en) 2009-09-15 2011-03-24 Dresser-Rand Company Improved density-based compact separator
AU2010325127B2 (en) * 2009-11-25 2016-04-28 Exxonmobil Upstream Research Company Centrifugal wet gas compression or expansion with a slug suppressor and/or atomizer
NO331264B1 (no) * 2009-12-29 2011-11-14 Aker Subsea As System og fremgangsmåte for styring av en undersjøisk plassert kompressor, samt anvendelse av en optisk sensor dertil
WO2011100158A2 (en) 2010-02-10 2011-08-18 Dresser-Rand Company Separator fluid collector and method
WO2012009158A2 (en) 2010-07-15 2012-01-19 Dresser-Rand Company Enhanced in-line rotary separator
WO2012009159A2 (en) 2010-07-15 2012-01-19 Dresser-Rand Company Radial vane pack for rotary separators
WO2012012018A2 (en) 2010-07-20 2012-01-26 Dresser-Rand Company Combination of expansion and cooling to enhance separation
US8821362B2 (en) 2010-07-21 2014-09-02 Dresser-Rand Company Multiple modular in-line rotary separator bundle
JP5936144B2 (ja) 2010-09-09 2016-06-15 ドレッサー ランド カンパニーDresser−Rand Company 洗浄可能に制御された排水管
US8994237B2 (en) 2010-12-30 2015-03-31 Dresser-Rand Company Method for on-line detection of liquid and potential for the occurrence of resistance to ground faults in active magnetic bearing systems
US9024493B2 (en) 2010-12-30 2015-05-05 Dresser-Rand Company Method for on-line detection of resistance-to-ground faults in active magnetic bearing systems
US9551349B2 (en) 2011-04-08 2017-01-24 Dresser-Rand Company Circulating dielectric oil cooling system for canned bearings and canned electronics
WO2012166236A1 (en) 2011-05-27 2012-12-06 Dresser-Rand Company Segmented coast-down bearing for magnetic bearing systems
US8851756B2 (en) 2011-06-29 2014-10-07 Dresser-Rand Company Whirl inhibiting coast-down bearing for magnetic bearing systems
GB2493749B (en) * 2011-08-17 2016-04-13 Statoil Petroleum As Improvements relating to subsea compression
US9366268B2 (en) * 2011-09-27 2016-06-14 Dresser-Rand Company Sub-frame integration of motor-compressor systems
GB2522863A (en) * 2014-02-05 2015-08-12 Statoil Petroleum As Subsea processing
WO2016069246A1 (en) * 2014-10-27 2016-05-06 Dresser-Rand Company Pistonless subsea pump
GB2536289A (en) 2015-03-13 2016-09-14 Caltec Ltd Oil/gas production apparatus
US10215184B2 (en) 2015-03-26 2019-02-26 Exxonmobil Upstream Research Company Controlling a wet gas compression system
EP3274593B1 (en) 2015-03-26 2021-03-24 ExxonMobil Upstream Research Company Wet gas compression
CA2944273A1 (en) * 2015-11-02 2017-05-02 Sulzer Management Ag Pump drive unit for conveying a process fluid
US10429067B2 (en) 2016-11-30 2019-10-01 Saudi Arabian Oil Company Dynamic multi-legs ejector for use in emergency flare gas recovery system
FR3104669B1 (fr) * 2019-12-13 2021-11-26 Saipem Sa Installation sous-marine de chauffage d’un effluent diphasique liquide/gaz circulant à l’intérieur d’une enveloppe sous-marine
CN111520108B (zh) * 2020-04-30 2022-05-24 成都百胜野牛科技有限公司 井群能量管理方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2203062A (en) * 1987-03-26 1988-10-12 British Petroleum Co Plc Vertical oil separator
WO2001020128A1 (en) * 1999-09-10 2001-03-22 Alpha Thames Ltd. A retrievable module and operating method suitable for a seabed processing system
GB2355214A (en) * 1999-10-15 2001-04-18 Camco Int Separating gas from production well fluid.
WO2002092965A1 (en) * 2001-05-17 2002-11-21 Alpha Thames Ltd. Borehole production boosting system
WO2004083601A1 (en) * 2003-03-22 2004-09-30 Caltec Limited A system and process for pumping multiphase fluids
GB2418213A (en) * 2004-09-21 2006-03-22 Caltec Ltd Well start-up system and process

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2528105B1 (fr) * 1982-06-08 1985-08-09 Chaudot Gerard Systeme d'exploitation destine a augmenter la recuperation des fluides d'un gisement, simplifier les installations de production et de traitement, faciliter les operations tout en ameliorant la securite
US5526684A (en) 1992-08-05 1996-06-18 Chevron Research And Technology Company, A Division Of Chevron U.S.A. Inc. Method and apparatus for measuring multiphase flows
FR2774136B1 (fr) 1998-01-28 2000-02-25 Inst Francais Du Petrole Dispositif de compression-pompage monoarbre associe a un separateur
US20030005823A1 (en) * 2001-04-17 2003-01-09 Ron Le Blanc Modular mass transfer and phase separation system
NO321304B1 (no) 2003-09-12 2006-04-24 Kvaerner Oilfield Prod As Undervanns kompressorstasjon
ITMI20040648A1 (it) 2004-03-31 2004-06-30 Saipem Spa Procedimento per il trattamento di fluidi provenienti da giacimenti petroliferi sottomarini
AU2005266327B2 (en) 2004-07-27 2008-04-03 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Plant for separating a mixture of oil, water and gas
NO20052808L (no) 2005-06-10 2006-12-11 Norsk Hydro Produksjon As System for undervannskompresjon
US8136600B2 (en) * 2005-08-09 2012-03-20 Exxonmobil Upstream Research Company Vertical annular separation and pumping system with integrated pump shroud and baffle

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2203062A (en) * 1987-03-26 1988-10-12 British Petroleum Co Plc Vertical oil separator
WO2001020128A1 (en) * 1999-09-10 2001-03-22 Alpha Thames Ltd. A retrievable module and operating method suitable for a seabed processing system
GB2355214A (en) * 1999-10-15 2001-04-18 Camco Int Separating gas from production well fluid.
WO2002092965A1 (en) * 2001-05-17 2002-11-21 Alpha Thames Ltd. Borehole production boosting system
WO2004083601A1 (en) * 2003-03-22 2004-09-30 Caltec Limited A system and process for pumping multiphase fluids
GB2418213A (en) * 2004-09-21 2006-03-22 Caltec Ltd Well start-up system and process

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO20181475A1 (en) * 2018-11-19 2020-05-20 Straen Energy As System and method for processing hydrocarbons
NO346262B1 (en) * 2018-11-19 2022-05-16 Straen Energy As System and method for compression of gas

Also Published As

Publication number Publication date
US8025100B2 (en) 2011-09-27
US20070227969A1 (en) 2007-10-04
FR2899288A1 (fr) 2007-10-05
AR060218A1 (es) 2008-06-04
NO20071595L (no) 2007-10-01
GB0705896D0 (en) 2007-05-02
GB2436580B (en) 2011-05-25
FR2899288B1 (fr) 2008-06-13
GB2436580A (en) 2007-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO340513B1 (no) Fremgangsmåte og innretning for komprimering av et flerfasefluid
US6672391B2 (en) Subsea well production facility
DK177930B1 (da) Separation og opfangning af væsker i en flerfasestrømning
NO334712B1 (no) Havbunnsprosessenhet
KR101238629B1 (ko) 해저 유정유체 분리 및 저장장치
US10428287B2 (en) Subsea fluid processing system
NO313767B1 (no) Fremgangsmåte for å oppnå samtidig tilförsel av drivfluid til flere undersjöiske brönner og undersjöisk petroleums-produksjons-arrangement for samtidig produksjon av hydrokarboner fra flereundersjöiske brönner og tilförsel av drivfluid til de s
NO20130170A1 (no) System og fremgangsmate for hydrokarbonproduksjon fra en bronn
NO311814B1 (no) Anordning og fremgangsmate for utvinning av olje
NO339915B1 (no) Kompressorenhet og monteringsfremgangsmåte
JP2014507594A (ja) 高圧水素ガス圧縮機
MX2020007234A (es) Separador multifasico con sistema de descarga para retirar arena acumulada, y metodo utilizando el separador.
RU2012121263A (ru) Подводная насосная система
DK179810B1 (en) MULTIPHASE SEPARATION SYSTEM
RU2562290C2 (ru) Подводная установка для разделения полученной из подводной скважины смеси (варианты) и способ разделения полученной из подводной скважины смеси в подводной установке
JP2016098598A (ja) メタンガス採取装置
US20150204180A1 (en) Subsea processing
RU2680028C1 (ru) Компрессорная установка
AU2009309699B2 (en) Device and method for remediating and separating gas accumulations in waterways
WO2005040670A1 (en) Method and system for reducing liquid accumulation in a multiphase flow pipeline
KR101422593B1 (ko) 하이드레이트 생성을 방지하는 수송관
NO20120521A1 (no) Undervanns separasjonssystemer
Sazonov et al. Designing a compressor unit for gas compression at sequential work of an ejector and a power pump
NO20141339A1 (no) System for å redusere støtvis strømning i undersjøiske rørledninger og stigerør
KR20150133894A (ko) 해양플랜트

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees