NO341229B1

NO341229B1 - Fremgangsmåte og system for behandling av et prossessfluid

Info

Publication number: NO341229B1
Application number: NO20084026A
Authority: NO
Inventors: Michael A Freeman; Frank Mueller; Eric Hand
Original assignee: Mi Llc
Priority date: 2006-02-24
Filing date: 2008-09-22
Publication date: 2017-09-18
Also published as: EA013067B1; EP1986954A1; EA200870294A1; WO2007100805A1; EP1986954B1; NO20084026L; US20070199872A1; CA2642816A1; US7727316B2; CA2642816C; EP1986954A4; US7704299B2; MX2008010777A; US20070199902A1

Description

Oppfinnelsen vedrører generelt et system for behandling av prosessfluider.

Bakgrunn

Ved boring av eller komplettering av brønner i grunnformasjoner, brukes det ulike fluider i brønnen av mange årsaker. Som brukt her skal slike fluider refereres til som "prosessfluider". Vanlig bruk av prosessfluider innbefatter smøring og kjøling av borkroneskjærflater ved generell boring eller rettet boring (dvs. boring i en petroleumsinneholdende målformasjon), transport av "kaks" (deler av formasjonen som frigjøres som følge av virkningen til tennene på en borkrone) til overflaten, kontroll av formasjonsfluidtrykk for å hindre utblåsninger, bibehold av brønnstabilitet, suspendering av faststoffer i brønnen, minimering av fluidtap inn i og stabilisering av formasjonen som brønnen bores gjennom, frakturering eller oppsprekking av formasjonen i nærheten av brønnen, fortrenging av fluidet i brønnen med et annet fluid, rensing av brønnen, testing av brønnen, plassering av et pakningsfluid, forlating av brønnen eller klargjøring av denne for forlating, og andre behandlinger av brønnen eller formasjonen.

Ved boring av noen underjordiske formasjoner, særlig slike som inneholder olje eller gass, støter man ofte på hydrogensulfidforekomster. Borefluidet fører hydrogensulfidet til overflaten. Slikt sulfid i borefluidet er problematisk, fordi det kan korrodere stålet i boreutstyret og kan gå ut i atmosfæren som giftig sulfidgass på brønnoverflaten. Videre vil olje fra borefluidet (så vel som enhver olje fra formasjonen) hefte seg til eller absorberes i overflatene til det kakset som fjernes fra formasjonen under boringen. Kaksen kan være et miljømessig skadelig materiale, hvilket gjør fjerningen problematisk.

Generelt, for å beskytte helsen til de som arbeider med borefluidet og de som arbeider på overflaten av brønnen, bør man sikre forhold som sikrer at konsentrasjonen av hydrogensulfid over fluidet, emittert som følge av partialtrykket til gassen, er mindre enn ca. 15 ppm. Partialtrykket til hydrogensulfid ved omgivelsestemperatur er en funksjon av konsentrasjonen av sulfidioner i fluidet og av fluidets pH. For å sikre at grensen på 15 ppm ikke overskrides selv ved de maksimale sulfidkonsentrasjonene som man kan møte i en underjordisk formasjon, holdes pH-verdien for borefluidet typisk ved et minimum på ca. 11,5. For også å hindre at den løselige sulfidkonsentrasj onen i fluidet blir for stor, gjennomføres det rutinemessig tiltak for å fjerne sulfidet fra fluidet.

Løste gasser medfører mange problemer innenfor oljefeltet. Gasser og andre fluider i underjordiske formasjoner, samlet benevnt reservoarfluider, har en tendens til å gå inn i en brønnboring som bores gjennom formasjonen. I mange tilfeller vil tette borefluider, kompletteringssaltvæsker, fraktureringsfluider, osv. benyttes for å holde et mottrykk som hindrer reservoarfluider i å gå inn i brønnboringen. I mange tilfeller vil imidlertid mottrykket være for lavt til å kunne begrense innstrømmingen av reservoarfluider. Dette kan eksempelvis skyldes en feilberegning av den fluiddensiteten som er nødvendig for å opprettholde en hydrostatisk overbalanse eller en transient senking av trykket som følge av bevegelser av borestrengen i hullet. Gasser kan også gå inn i brønnboringen som følge av molekylær diffusjon dersom det foreligger en utilstrekkelig fluidfluks fra brønnboringen for å hindre slik inntrenging. Reservoarfluider unnslipper også fra formasjonsfragmenter som bores løs. Reservoarfluidet som går inn i brønnen kan fritt blande seg med det tilførte brønnfluidet og gå til overflaten.

Farene i forbindelse med en uhindret ekspansjon av reservoarfluider i brønnboringen er velkjente. En primær fare er en slags rasvirkning av gassutvikling og ekspansjon, idet gassbobler stiger i en væskestrøm og ekspanderer under oppstigningen. Når boblene ekspanderer vil de utstøte tett fluid fra boringen og redusere det hydrostatiske trykket i brønnborefluidet. En slik progresjon kan eventuelt føre til en "utblåsning", idet man har mistet så mye holdetrykk at høytrykksreservoaret fritt kan strømme inn i brønnboringen.

Mindre dramatisk, men like viktig, er kjemiske virkninger som formasjonsfluidet kan ha på sirkulasjonsfluidet, brønnstrukturen og personellet. Disse virkningene og farene kan eksempelvis innbefatte: metangass som frigjøres ved overflaten kan antennes, karbondioksid kan gå over til karbonsyre, en meget korrosiv sammensetning, når den utsettes for vann, karbondioksidgass er en kvelegass, hydrogensulfid kan korrodere jernholdige metaller, særlig i kontakt med vann, og vil være mer skadelig enn karbondioksid fordi hydrogensulfidet kan indusere hydrogenskjørhet. Skjøre rørlegemer kan ødelegges godt under de konstruksjonsspenningene man har brukt, med tilhørende katastrofale konsekvenser. Hydrogensulfidgass er også giftig, idet nivåer på 800-1000 ppm vil medføre døden for ellers friske individer. Det er således meget viktig for mange aspekter av suksessfull boring og utvinning at man kan fjerne løst og innfanget gass.

Prosessfluider fra brønner blir typisk transportert vekk for behandling og prosessering, for fjerning av farlige materialer fra prosessfluidet. Eksempelvis kan gasser, så som hydrogensulfid, faststoffer, så som eksempelvis mengder fra jordformasjonen, kaks, rester, etc. og andre fluider, eksempelvis olje, fjernes fra prosessfluidet i forbindelse med en slik prosessering av prosessfluidet, slik at prosessfluidet derved kan fjernes på en sikker måte eller resirkuleres til brønnen. En transport av prosessfluider vekk fra stedet kan by på problemer og vil kunne være kostbart som følge av de potensielle farene som foreligger, herunder en helsefare for personellet som håndterer transporten av prosessfluidene, og miljøfarer som skyldes lekkasje eller spill av prosessfluid under transporten.

Fra US 5 472 620 er det kjent en fremgangsmåte og apparatur for separering av faststoffer fra et vannholdig fluid, mer bestemt en prosess for separasjon av fluider fra et vannholdig fluid inneholdende en eller flere polymerere, og spesielt en prosess for separering av finfaststoffer fra slik et fluid ved å anvende akustisk energi på fluidet på et nivå som danner kavitasjon i fluidet.

Fra WO 2005/119001 er det kjent systemer for fluidbehandling av borevæsker, mer bestemt til systemer for håndtering av borevæsker inneholdende periodiske og uforutsigelige mengder av gassholdig hydrokarboner for å hindre gassfrigjøring ved overflaten eller tilbakefall fra en flamme anvendt for å brenne minst en andel av gassen som kommer et borehull, enten direkte eller etterfølgende en separasjon i en separator. Det foreligger derfor et behov for et system og en fremgangsmåte for behandling av et prosessfluid, inkludert en mulighet for reduksjon av innfanget og løst gass i prosessfluidet.

Sammendrag av oppfinnelsen

Oppfinnelsens formål oppnås ved oppfinnelsen kjennetegnet ved de tekniske trekkene angitt i de vedhengte patentkrav.

I følge ett aspekt vedrører oppfinnelsen et system for behandling av et prosessfluid, innbefattende et modularrangement, hvilket modularrangement innbefatter en første modul som reduserer mengden av løst og innfanget hydrogensulfidgass i prosessfluidet og overvåker prosessfluidets pH, en andre modul i fluidforbindelse med den første modulen, hvilken andre modul lagrer prosessfluidet dersom en mengde av hydrogensulfidgass innfanget i prosessfluidet ligger over en forhåndsbestemt verdi, en tredje modul i fluidforbindelse med den andre modulen, hvilken tredje modul reduserer en mengde olje fra prosessfluidet og flokkulerer prosessfluidet, en fjerde modul i fluidforbindelse med den tredje modulen, hvilken tredje modul reduserer mengden av faststoffet fra prosessfluidet, en femte modul i fluidforbindelse med den fjerde modulen, hvilken femte modul måler mengden av olje i prosessfluidet og lagrer behandlet prosessfluid, en sjette modul i fluidforbindelse med i det minste én av de første, andre, tredje og fjerde moduler, hvilken sjette modul tilveiebringer ventileringsluft, en syvende modul i fluidforbindelse med den første modulen og den andre modulen, hvilken syvende modul fjerner hydrogensulfidgass fra en sur gass, en åttende modul i fluidforbindelse med den syvende modulen, hvilken åttende modul leverer gasser til et brennersystem, en niende modul i forbindelse med den første til andre modul i systemet, hvilken niende modul styrer prosessen i systemet, og en tiende modul i forbindelse med en lokal elektrisk rommodul med en arbeidsstasjon og et systemlaboratorium.

Ifølge et annet aspekt vedrører oppfinnelsen en fremgangsmåte for behandling av et prosessfluid, hvilken fremgangsmåte innbefatter en oppbygging av et modulsystem, føring av prosessfluidet gjennom modulsystemet, hvilken prosessfluidføring gjennom modulsystemet innbefatter en avgassing av prosessfluidet, nøytralisering av prosessfluidet, redusering av en mengde av én av gruppene som innbefatter innfanget gass, olje og faststoffer i prosessfluidet, overvåking og analysering av prosessfluidet for i det minste én av gruppene innbefattende innfanget gass, olje og faststoffer, og føring av prosessfluidet ut fra modulsystemet, for fjerning.

Andre aspekter og fordeler med oppfinnelsen vil gå frem av den etterfølgende beskrivelse og av patentkravene.

På tegningen viser

Fig. 1 et modulsystem ifølge en utførelse av oppfinnelsen,

Fig. 2 viser en primær separasjonsmodul ifølge en utførelse av oppfinnelsen,

Fig. 3 viser en avgassings- og nøytraliseringsmodul ifølge en utførelse av oppfinnelsen,

Fig. 4 viser en prosessfluidlagringsmodul ifølge en utførelse av oppfinnelsen,

Fig. 5 viser en oljefjernings- og flokkuleringsmodul ifølge en utførelse av oppfinnelsen, Fig. 6 viser en faststoffjernings- og filtreringsmodul ifølge en utførelse av oppfinnelsen, Fig. 7 viser en lagringsmodul for behandlet fluid ifølge en utførelse av oppfinnelsen,

Fig. 8 viser en lokal elektrisk rommodul ifølge en utførelse av oppfinnelsen,

Fig. 9 viser en styrerommodul ifølge en utførelse av oppfinnelsen,

Fig. 10 viser en sulfidbehandlingsmodul ifølge en utførelse av oppfinnelsen,

Fig. 11 viser en brennerledningsmodul ifølge en utførelse av oppfinnelsen,

Fig. 12 viser en ventileringstilførselsmodul ifølge en utførelse av oppfinnelsen.

Ifølge ett aspekt er her beskrevne og viste utførelser et system og en fremgangsmåte for behandling av prosessfluider. Ifølge et annet aspekt er her beskrevne og viste utførelser et system og en fremgangsmåte for fjerning av hydrogensulfid fra prosessfluider.

Som brukt her skal uttrykket "modulsystem" referere seg til en gruppe av enheter eller moduler som er mobile, har en standardisert form og/eller størrelse, og kan forbindes med hverandre for derved å danne et større system. Som brukt her skal uttrykket "prosessfluid" referere seg til ethvert fluid som brukes ved boring eller komplettering av en brønn, herunder slam, saltvæske, "pills", vann, etc. Som brukt her skal uttrykket "pill" referere seg til enhver relativt liten mengde av en blanding av borefluid som brukes for oppnåelse av spesielle formål som et vanlig borefluid ikke kan brukes til, eksempelvis for løfting av kaks fra brønnboringen, løsing av saltformasjoner, ødeleggelse av filterkaker, etc. Som brukt her skal uttrykket "klient" referere seg til enhver person, personer eller selskaper som ønsker behandlingen av et prosessfluid. Eksempelvis kan klienten være et oljeselskap som ønsker en behandling av prosessfluid fra ett eller flere boresteder. Som brukt her skal uttrykket "flokkulering" eller "flokkulasjon" bety en aggregering for dannelse av flokker eller masser av fine suspenderte partikler. Som brukt her skal uttrykket "beholder" bety en innretning som brukes for å lette tilsettingen av prosessfluid-additiver eller kjemikalier til et prosessfluid, idet prosessfluidet går inn i beholderen og blander seg med additivene.

Utvalgte utførelser som er beskrevet her, innbefatter et modulsystem for behandling av prosessfluid på stedet. I én utførelse innbefatter systemet flere mobile moduler som kan transporteres og settes sammen på stedet. I utvalgte utførelser mottar systemet prosessfluider som brukes under boring, og behandler eller prosesserer disse for fjerning. I én utførelse behandler systemet prosessfluider som inneholder en blanding av vann, olje, hydrogensulfid, saltvæske, død syre og en liten mengde faststoffer.

Utførelser av oppfinnelsen innbefatter flere innbyrdes forbundne moduler innbefattende et antall anordninger for gjennomføring av et antall prosesser. Utførelser av oppfinnelsen tilveiebringer et system av mobile og forbindbare moduler for prosessering eller behandling av et prosessfluid. Hver modul er tilstrekkelig liten til at den kan forflyttes, og tilstrekkelig stor til at den kan innbefatte prosessutstyr, herunder tanker, ventiler, pumper, ledninger, etc. I én utførelse kan enhver av de ulike modulene utrustes på stedet idet det tilføres og/eller anordnes leidere, rekkverk, ledninger, elektriske ledninger og ventilasjon. Eksempler på anordninger og prosesser er beskrevet nedenfor.

Etter boring og komplettering av en brønn, kan prosessfluidene inneholde ulike mengder innfanget gass, olje og faststoff. Ved rensing av en brønn, kan prosessfluider behandles ved at de føres gjennom en separator og støttanker. Avhengig av vann- og faststoffinnholdet kan oljen leveres til en brenner, eller gå tilbake til separatoren. Gass som fjernes fra prosessfluidet i separatoren, kan sendes til en brenner. Fluider som brukes under rengjøringen av en brønn inneholder volumer av fluid fra rørvolumet eller saltvæske, pills og vann som brukes i vaskeutstyr ved avslutningen av et test- eller stimuleringsprogram. Prosessfluider som brukes under boring og komplettering av en brønn, kan inneholde ulike mengder hydrogensulfidgass, varierende fra noen få deler pr. million (ppm) og til over 10000 ppm.

Etter stimuleringen av brønnen blir additiver, så som syre- og kjemiske blandinger, som brukes under boringen, ført tilbake eller returnert til overflaten. Disse additivene kan innbefatte overflateaktive stoffer, korrosjonshemmere, jernkontrollmidler og solventer. Virkningen til syrene og kjemikaliene under en boring vil være avhengig av brønntilstanden og av det anslåtte området til res erv oarformasj onen. En del av syren og andre fluidkomponenter vil ikke nødvendigvis være fullstendig konsumert når det kommer tilbake til overflaten, og det må derfor nøytraliseres for å muliggjøre sikker deponering eller fjerning.

En utførelse av et system for behandling av prosessfluid, med fjerning av hydrogensulfid, er vist i fig. 1. Prosessfluidet går ved 24 inn i modulsystemet. Prosessfluidet blir behandlet for å muliggjøre en sikker deponering eller fjerning av prosessfluidet. I én utførelse innbefatter modulsystemet 22 et antall moduler, idet størrelsen til hver modul er liten nok til at modulene er mobile. Modulene kan derfor settes sammen på stedet. I én utførelse har modulene en tilnærmet dimensjon på ca. 6 meter (20 fot) i lengde og 2,5 meter (8 fot) i bredden. Fagpersoner vil imidlertid forstå at enhver egnet modulstørrelse kan brukes så lenge den bare er liten nok til at modulen er mobil og tilstrekkelig stor nok til at modulen kan inneholde tanker, pumper og prosessutstyr som kan brukes. I én utførelse er modulsystemet 22 utformet for behandling av prosessfluider som innbefatter en blanding av vann, olje, hydrogensulfid, saltvæske, død syre og faststoffer.

I én utførelse går et prosessfluid inn ved 24 i modulsystemet 22 og går først inn i en primær separasjonsmodul 102. Denne primære separasjonsmodulen 102 kan benyttes for kveilrørboringer og benyttes generelt ikke ved vanlige operasjoner med syretilbakestrømning. Primærseparasjonsmodulen 102 kan fjerne gass og faststoff fra prosessfluidet. I tillegg kan primærseparasjonsmodulen 102 representere et grensesnitt mellom høytrykks- og lavtrykksoperasjoner, i et tilfelle hvor utstyr oppstrøms for systemet 22 ikke begrenser et høytrykk mot systemet 22. Etter at prosessfluid har gått gjennom den primære separasjonsmodulen 110, med fjerning av innfanget gass og faststoff, kan prosessfluidet pumpes til avgassings - og nøytraliseringsmodulen 211. I en alternativ utførelse kan prosessfluidet ved 24 gå inn i modulsystemet 22 fra en klient og gå inn i avgassings- og nøytraliseringsmodulen 211, uten at det først går gjennom den primære separasjonsmodulen 102.

I denne utførelsen innbefatter en avgassings- og nøytraliseringsmodul 211 en tank som har et avgassingsrom (213 i fig. 3) som vil redusere mengden av løst og innfanget hydrogensulfidgass fra prosessfluidet, og en nøytraliseringskomponent (214 i fig. 3) som overvåker og regulerer pH-verdien til prosessfluidet. Prosessfluidet kan så pumpes til prosessfluidlagringsmodulen 331.

I denne utførelsen innbefatter en prosessfluid lagringsmodul 331 en lagringstank (332 i fig. 4). Prosessfluid fra avgassings- og nøytraliseringsmodulen 221, med mer enn en forhåndsbestemt mengde hydrogensulfid, går til lagringstanken (332 i fig. 4) i prosessfluid lagringsmodulen 331. Prosessfluid som lagres i prosessfluid lagringsmodul en kan så returneres til avgassings- og nøytraliseringsmodulen 211 for videre behandling. Dersom prosessfluidet fra avgassings- og nøytraliseringsmodulen 221 har mindre enn den valgte mengden hydrogensulfid, så sendes prosessfluidet ved 26 fra prosessfluidlagringsmodulen 331 og til en oljefjernings- og flokkuleringsmodul 441 gjennom en rørkasse 28.

I denne utførelsen innbefatter en oljefjernings- og flokkuleringsmodul 441 en koaleseringstank (442 i fig. 5) for fjerning av olje fra et prosessfluid, og en flokkuleringstank (451 i fig. 5) for prosessfluidflokkulering. Gjenvunnet olje fra koaleseringstanken kan sendes til en IBC for lagring eller kan sendes direkte til klienten. Etter at prosessfluidet har gått gjennom koaleseringstanken og flokkuleringstanken, kan prosessfluidet overføres til faststoffjernings- og filtreringsmodulen 551.

I denne utførelsen innbefatter en faststoffjernings- og filtreringsmodul 551 et beltefilter (553 i fig. 6) for fjerning av faststoffer fra et prosessfluid, idet beltefilteret er koblet til en lagringstank (554 i fig. 6). I én utførelse kan i det minste én filterbeholder være koblet til lagringstanken 554. Prosessfluid fra faststoffjernings- og filtreringsmodulen 551 kan så pumpes gjennom rørkassen 28 og til lagringsmodulen 661 for behandlet fluid, slik det er antydet med prosesspilene 30.

I denne utførelsen innbefatter en lagringsmodul 661 for behandlet fluid et olje-i-vann overvåkingssystem (663 i fig. 7) for måling av oljekonsentrasjonen i et behandlet prosessfluid som går inn i modulen 661 fra faststoffjernings- og filtreringsmodulen 551, og en tank (664 i fig. 7) for lagring av det behandlede prosessfluidet. Prosessfluidet som lagres i modulen 661 kan ved 32 sendes til klienten som behandlet prosessfluid. I tillegg kan prosessfluid som er lagret i modulen 661 resirkuleres ved 34 til avgassings- og nøytraliseringsmodulen 211 for tankrengjøring eller reprosessering, eller det kan sendes til oljefjernings - og flokkuleringsmodulen 441 for videre behandling.

I denne utførelsen er en lokal elektrisk rommodul 771 elektrisk forbundet med hver av de ulike modulene, slik det er indikert med de stiplede linjene 40 og 41.1 denne utførelsen innbefatter det lokale elektriske rommet et hydrogensulfid-PLC-system 773, et F&G/ESD-system 774 og en MCC 775 (fig. 8). Den lokale elektriske rommodulen 771 inneholder systemet og utstyret som brukes for styring av den intermodulære prosessen og prosessene i hver modul. Hydrogensulfid-PLC-systemet kan styre systemprosessen. F&G/ESD-systemet kan styre prosessen for sikker stenging av systemet dersom det oppstår en alvorlig prosesstilstand, og MCC styrer motorenergien i systemet.

I denne utførelsen er en styrerommodul 881 elektrisk forbundet ved 43 med i det minste ett av systemene, inkludert hydrogensulfid-PLC-systemet 773, F&G/ESD-systemet 774 og MCC 775 (fig. 8), i den lokale elektriske rommodulen 771. Styrerommodulen 881 kan være plassert på toppen av den lokale elektriske rommodulen 771 og kan innbefatte en operatørarbeidsstasjon og et systemlaboratorium. Styrerommodulen 881 kan innbefatte en hydrogensulfid-PLC- HMI og en hydrogensulfid-PLC-server, slik at operatøren derfor presenteres for et grafisk bilde av prosessene i modulsystemet 1202.1 én utførelse kan det grafiske grensesnittet vise modulsystemet 1202 i P&ID-format.

I denne utførelsen innbefatter en sulfidbehandlingsmodul 991 en tank 994 som inneholder et konsumerbart medium som reagerer kjemisk med en surgasstrøm som går inn i sulfidbehandlingsmodulen 991 fra den mekaniske avgassingsinnretningen 220 (fig. 3) i avgassings- og nøytraliseringsmodulen 211, slik det er indikert med prosesspilene 36, avgassingsrommet 213 i avgassings- og nøytraliseringsmodulen 211, som indikert med prosesspilene 38, nøytraliseringsrommet 214 i avgassings-og nøytraliseringsmodulen 211, som indikert med prosesspilen 39, og/eller prosessfluidlagringsmodulen 331 for omforming av hydrogensulfid til et sikkert materiale som kan deponeres. Prosessgasstrømmen kan trekkes ut og sendes til brennerlinjemodulen 1020.

I denne utførelsen mottar en brennerlinjemodul 1020 gass fra sulfidbehandlingsmodulen 991 og leverer gassen til et brennersystem. I én utførelse kan brenner-systemet innbefatte minst én brenner 1030. Brennerlinjemodulen innbefatter et hydrogensulfidgassdetekteringssystem 1025, et partikkelfilter 1022, en detonerings-sperre 1024, en bryterskive 1026 og en sentrifugalvifte 1028 (fig. 11).

I denne utførelsen leverer en ventileringsmodul 1110 ventileringsluft til i det minste én av modulene i modulsystemet 22. Ventileringsluften kan tas fra et nivå ca. 3 meter over styrerommodulen 881.1 én utførelse kan ventileringsmodulen 1110 være anordnet på toppen av faststoffjernings- og filtreringsmodulen 551. Ventileringsmodulen 1110 kan innbefatte isolasjonsdempere 1124, en luftoppvarmer 1112, et koaleseringsfilter 1114 og en aksialvifte 1116 (fig. 12). Ventileringsmodulen 1110 fører luft gjennom en oppvarmingsinnretning og et koaleseringsfilter og blir så delt i to tilførselssystemer. Et første system 1120 kan levere luft gjennom en isolert ledning til avgassings- og nøytraliseringsmodulen 211 og til prosessfluidlagringsmodulen 331. Et andre system 1122 kan levere luft til oljefjernings- og flokkuleringsmodulen 441 og faststoffjernings- og filtreringsmodulen 551.

I denne utførelsen muliggjør en rørkasse 28 enkel ledningsforbindelse i systemet og i modulkoblingene. I én utførelse kan rørkassen 28 innbefatte et antall rør, koblinger og ledningsprosessutstyr som muliggjør at en modul kan kobles til en annen ved at hver modul kobles til rørkassen 28.

Utstyr som ikke må utsettes for korroderende fluider, så som eksempelvis tanker, linjeprosessutstyr, rørledninger, flenser, etc, kan utføres i karbonstål med preparerte og belagte flater.

Konstruktivt utstyr, eksempelvis løfterammer, kan være av lavtemperaturkarbonstål hvor overflatene er preparert og belagt. Skott eller vegger kan være av karbonstål hvor overflatene er preparert og belagt. Veggisolasjonsmaterialet kan være brannbeskyttet i samsvar med A-60. Veggisolasjonsmateriale som ikke er brannbeskyttet, kan være brann- og fuktighetsmotstandsdyktig.

Primær separasjonsmodul

Fig. 2 viser en primær separasjonsmodul 101, som eventuelt kan brukes i én utførelse for redusering av den mengden gass og faststoffer som innfanges i et prosessfluid. I én utførelse kan eksempelvis den primære separasjonsmodulen 101 brukes for kveilrørboringer. I et annet eksempel brukes en primær separasjonsmodul 101 ikke under vanlige operasjoner med syretilbakestrømning. I foreliggende prosess innbefatter den primære separasjonsmodulen 101 en tank 102 for lagring av et prosessfluid. I én utførelse kan tanken 102 være en syklonseparator. Den primære separasjonsmodulen 101 kan videre innbefatte separasjonsskjermer 103 inne i tanken 102. Prosessfluidet må strømme over disse skjermene og derved frigjøres innfanget gass i prosessfluidet. En pumpe 104, eksempelvis en membranpumpe, kan kobles til tanken 102 for innføring av et hydrogensulfidspylemateriale i prosessfluidet for fjerning av innfanget hydrogensulfid. Eksempelvis kan kobber, sink eller jernblandinger tilsettes prosessfluidet for reagering med og fjerning av hydrogensulfid. En fagperson vil forstå at det finnes mange spylematerialer som kan brukes for reagering med og fjerning av innfanget hydrogensulfid. En vifte kan være koblet til tanken for uttrekking av gasser, eksempelvis for uttrekking av hydrogensulfid som er frigjort fra prosessfluidet under den primære separasjonen. Aktiverte ventiler kan være koblet til viften og tanken 102 for regulering av den gassen som fjernes fra den primære separasjonsmodulen 101 og for å regulere strømmen av erstatningsluft inn i tanken 102. I tillegg kan det være anordnet et

oppdemmingsarrangement 105 for separering av faststoffer fra prosessfluidet inne i tanken 102. En overføringspumpe 106 kan være koblet til tanken 102 for overføring av det i den primære separasjonsmodulen 101 behandlede prosessfluidet til en annen modul, så som avgassings- og nøytraliseringsmodulen 211 (beskrevet nærmere nedenfor under henvisning til fig. 3). I én utførelse kan overføringspumpen 106 være en sentrifugalpumpe. Et system av ventiler 111, 112, 113 og 114 kan være koblet til tanken 102 for styring av strømmen av prosessfluid og kjemikalier. I én utførelse kan den primære separasjonsmodulen 101 ventileres ved hjelp av minst ett spjeld 107, som kan være fast eller innstillbart.

I én utførelse, vist i fig. 2, går prosessfluid fra brønnen eller en klient inn i tanken 102. Tankens 102 form og bevegelsen av fluidet inne i tanken 102 vil gi en hydrosyklonvirkning på prosessfluidet for derved å lette separeringen av innfangede gasser fra prosessfluidet. I tillegg kan gass separeres fra prosessfluidet når prosessfluidet går mot innerveggen i prosesstanken 102 og når prosessfluidet strømmer over separasjonsskj ermene 103 i tanken 102. Hydrogensulfidspylematerialet kan injiseres i prosessfluidet i tanken ved hjelp av en membranpumpe 104, for reagering med og fjerning av hydrogensulfidet. I tillegg kan trykkluft 0,8 føres inn i prosessfluidet i tanken 102 for derved å medføre at en tørremengde innfanget hydrogensulfid frigjøres fra prosessfluidet. I en utførelse vil reaksjoner mellom spylematerialet og hydrogensulfidet og/eller trykkluften og hydrogensulfidet kunne medføre dannelse av elementær svovel. Dette elementære svovelet kan så avsettes i bunnen av tanken 102. I tillegg kan hydrogensulfid som frigjøres fra prosessfluidet trekkes ut fra tanken 102 ved hjelp av en vifte 115 og overføres til en sulfidbehandlingsmodul 991 (fig. 10).

I én utførelse går prosessfluidstrømmen (indikert ved A) gjennom et oppdemmingsarrangement 105 i tanken 102. Oppdemmingsarrangementet 105 skiller faststoffer fra prosessfluidet. Faststoffene som utskilles ved hjelp av oppdemmingsarrangementet kan avsette seg i bunnen av tanken 102. Prosessfluidet kan så strømme over oppdemmingsarrangementet og ut fra tanken gjennom utløpet 109. Prosessfluidet kan så eksporteres ved hjelp av en overføringspumpe 106 til en avgassings- og nøytraliseringsmodul 211 for videre behandling.

Avgassings- og nøytraliseringsmodul

En utførelse av en avgassings- og nøytraliseringsmodul 211 er vist i fig. 3. Avgassings- og nøytraliseringsmodulen 211 er utformet for å redusere mengden av løst og innfanget gass i et prosessfluid. I én utførelse går prosessfluidet inn i avgassings- og nøytraliseringsmodulen som prosessfluid fra en annen modul, eksempelvis den primære separasjonsmodulen 101. Avgassings- og nøytraliserings-modulen 211 innbefatter en tank 212 som har et første rom og et andre rom. Disse er atskilt fra hverandre med et oppdemmingsarrangement 215. I én utførelse vil et første rom, eller avgassingsrom 213, redusere mengden av løst og innfanget hydrogensulfidgass i prosessfluidet, og i et andre rom, et nøytraliseringsrom 214, innstilles prosessfluidets pH. I én utførelse kan avgassings- og nøytraliserings-modulen 211 være koblet til en ventileringsmodul 1110 (beskrevet nærmere nedenfor under henvisning til fig. 12) for ventilering av avgassings- og nøytraliseringsmodulen 211. Selv om avgassingen og nøytraliseringen her foregår i én modul, avgassings- og nøytraliseringsmodulen 211, så vil fagpersoner vite at disse to prosessene kan gjennomføres i atskilte moduler, så lenge bare hver modul er liten nok til at den er mobil og slik at hver modul kan forbindes med en annen modul på stedet.

I én utførelse av en fremgangsmåte for bruk av et system som har en avgassings- og nøytraliseringsmodul 211, blir avgassings- og nøytraliseringsmodulen 211 spylt før den tas i bruk. Eksempelvis kan avgassings- og nøytraliseringsmodulen 211 spyles i noen minutter, så som ca. 10 minutter, før den tas i drift. Ventileringsluft kan tilføres avgassings- og nøytraliseringsmodulen fra en ventileringsmodul 1110. I én utførelse går ventileringsluft gjennom avgassings- og nøytraliseringsmodulen 211. Ventileringsluftstrømmen kan reguleres slik at det oppnås opptil 12 luftvekslinger eller mer pr. time i avgassings- og nøytraliseringsmodulen 211. I tillegg kan ventileringsluft trekkes ut med en større mengde enn som tilført, for derved å holde et negativt modultrykk som vil redusere faren av lekkasje til utsiden. I én utførelse kan ventileringsluften trekkes ut med mer enn 20 % enn som tilført. I noen utførelser kan avgassingsrommet 213 og nøytraliseringsrommet 214 ventileres med opptil 30 luftvekslinger eller mer pr. time. I én utførelse veksles luften så ofte at luft/gassforholdet holdes under LEL (Lower Explosive Limit - nedre eksplosjonsgrense). Ventileringsluften fra avgassingsrommet 213 og fra nøytraliseringsrommet 214 kan trekkes ut med en vifte 240, og luft fra den mekaniske avgasseren kan trekkes ut ved hjelp av en vifte 241. Uttrukket luft kan føres til en annen modul, eksempelvis en sulfidbehandlingsmodul 991 (beskrevet nærmere nedenfor under henvisning til fig. 10), hvor hydrogensulfid kan fjernes fra den uttrekte gassen. I tilfelle av en ESD (Emergency Shut Down - nødstengning), kan isolasjonsdempere 242 lukkes, hvorved ventileringsluft hindres i å gå inn i eller ut fra avgassings- og nøytraliseringsmodulen 211.

Avgassingsrom

I én utførelse går prosessfluidet ved 243 fra én av flere kilder, eksempelvis fra den primære separasjonsmodulen 101, en lagringsmodul 661 for behandlet fluid (beskrevet nærmere nedenfor i forbindelse med fig. 7), og/eller en lagringsmodul 331 for et prosessfluid (beskrevet nærmere nedenfor under henvisning til fig. 3), og inn i et avgassingsrom 313, hvor mengden av innganget og løst gass, så som hydrogensulfid, i prosessfluidet kan reduseres. I én utførelse innbefatter avgassingsrommet 213 en pH-analysator 218a som overvåker pH-verdien til prosessfluidet i avgassingsrommet 213. Avgassingsrommet 213 innbefatter videre en mekanisk avgasser 220. Prosessfluidet går gjennom den mekaniske avgasseren idet brønnfluidet da utsettes for en sentrifugalkraft. Sentrifugalkraften i den mekaniske avgasseren flerdobler den kraften som virker på gassboblene, eksempelvis hydrogensulfid, hvorved gassboblenes oppdrift øker og en innfanget gassboblemengde frigjøres fra brønnfluidet. Oppdriftsøkingen for gassboblene akselererer boblestigningen. Når boblene stiger mot overflaten, vil de unnslippe fra prosessfluidet. En fagperson vil vite at enhver i og for seg kjent innretning som kan utøve en sentrifugalkraft på fluidet, for derved å redusere mengden av innfanget eller løst gass i prosessfluidet, kan brukes istedenfor en mekanisk avgasser. Avgassingsrommet 213 kan videre innbefatte midler 221 for lufting av prosessfluidet for derved å forsterke fjerningen av innfangede gassbobler. Et eksempel på et avgassingsrom 212 med midler 221 for lufting av prosessfluidet som kan brukes i utførelser av oppfinnelsen, er beskrevet i US patentsøknad serienr. 60/776,371 ("Aerated Degasser"), en søknad som er innlevert samtidig med foregående søknad og til hvis innhold det her vises.

I én utførelse går et prosessfluid inn i en avgassings- og nøytraliseringsmodul 211 i avgassingsrommet 213. Prosessfluidet går inn i avgassingsrommet 213 helt til det der er nådd en på forhånd bestemt dybde som svarer til et forhåndsbestemt volum. I én utførelse kan eksempelvis denne forhåndsbestemte dybden tilsvare et volum på ca. 6 m<3>(200 fot<3>) prosessfluid. En pH-analysator 218a overvåker pH-verdien til prosessfluidet. pH-verdien til prosessfluidet kan måles med enhver kjent metode, og er ikke begrenset her. Dersom prosessfluidet har en pH som er større enn 4, så kan det tilsettes syre, vist ved 222, til prosessfluidet helt til det er oppnådd en pH på mindre enn 4. I én utførelse holdes pH for prosessfluidet mellom 3,0 og 3,5. I én utførelse kan den syren som tilsettes prosessfluidet for opprettholdelse av pH-verdien, være sitronsyre. En fagperson vil forstå at det også kan brukes andre syrer for senking og holding av brønnfluidets pH.

En kommersielt tilgjengelig avgasser som kan brukes er en MI SWACO<®>CD-1400, som kan fås fra M-I, LLC (Houston, TX). Den mekaniske avgasseren 220 kan kobles til avgassingsrommet 213. Prosessfluidet går gjennom den mekaniske avgasseren 220, hvor det virker en sentrifugalkraft på prosessfluidet for derved å lette fjerningen av inngangede gasser fra prosessfluidet. Den mekaniske avgasseren 220 kan styres ved hjelp av en PLC (programmable logic controller - programmerbar logisk styring) 223a som aktiverer den mekaniske avgasseren 220 så snart prosessfluidnivået i avgassingsrommet 213 har nådd et forhåndsbestemt nivå som muliggjør en sikker drift av den mekaniske avgasseren 220. En vifte 240, 224 kan være koblet til den mekaniske avgasseren 220 for uttrekking av gass som fjernes fra prosessfluidet. I én utførelse kan gass fjernes og sendes til en sulfidbehandlingsmodul 991 eller til en fakkel 225 for brenning.

I én utførelse kan det i avgassingsrommet 213 være anordnet en lufteinnretning 221 som sender inn trykkluft i prosessfluidet. Trykkluften kan reagere med løst eller innfanget hydrogensulfid i prosessfluidet og derved produsere elementær svovel. Elementær svovel kan lettere fjernes fra prosessfluidet. Et eksempel på en injisering av trykkluft i et prosessfluid i utførelser av oppfinnelsen, er beskrevet i US patentsøknad serienr. 60/776,372 "Areated Degasser", en søknad som er innlevert samtidig med foreliggende og til hvis innhold det vises. I én utførelse kan lufteinnretningen 221 innbefatte en vegg eller membran med små perforeringer som luften kan gå gjennom. Membranen kan være fleksibel, eksempelvis som et vevet eller ikke vevet materiale, eller i form av en plate av gummi eller en annen ekstorner med perforerte åpninger som er tilformet på egnet måte gjennom platen. Alternativt kan membranen være stiv, eksempelvis i form av en glass - eller porselensmasse, dvs. et legeme bestående av sintrede partikler med fine åpninger mellom partiklene, eller en metallflate med fine perforeringer eller åpninger tilveiebrakt på én eller annen kjent måte. En fagperson vil vite at membranen kan være av mange andre mulige materialer som ikke påvirkes av prosessfluidet og som er utformet slik at luft kan gå gjennom membranen og inn i fluidet.

I én utførelse kan lufteinnretningen være anordnet i nærheten av den mekaniske avgasserens 220 inntak 226. Den mekaniske avgasseren kan kjøres samtidig med lufteinnretningen. I denne utførelsen vil sentrifugalkraften i den mekaniske avgasseren 220 multiplisere den kraften som virker på gassbobler og luftbobler, for på den måten å øke oppdriften og frigjøringen av både gassbobler og luftbobler. Oppdriftsøkingen til boblene akselererer boblestigningen. Når de innfangede gassbobler og oksygenboblene stiger mot overflaten, vil de unnslippe fra brønn-fluidet. Når prosessfluidnivået i avgassingsrommet 211 stiger over en på forhånd bestemt dybde som følge av innkommende prosessfluid i avgassingsrommet 213 og innføringen av luften, vil prosessfluidet gå som vist med B via et oppdemmings - arrangement 215 i avgassings- og nøytraliseringsmodulen 211 og over i nøytraliseringsrommet 214.

Nøytraliseringsrom

I én utførelse går prosessfluid fra avgassingsrommet 213 inn i et nøytraliseringsrom 214. Der blir det tatt prøve av prosessfluidet for testing med hensyn til tilstedeværelsen av hydrogensulfid. I én utførelse innbefatter nøytraliseringsrommet 214 en pH-analysator 218b for måling av prosessfluidets pH. I denne utførelsen innbefatter nøytraliseringsrommet 214 minst én pumpe 227, eksempelvis en membranpumpe, som kan tilføre kjemikalier for regulering av prosessfluidets pH. I tillegg inneholder nøytraliseringsrommet 214 fluidprøvetakere 247 som trekker ut prøver av prosessfluidet for testing. I denne utførelsen innbefatter nøytraliserings-rommet 214 videre en analysator eller overvåkingsinnretning 246 for løst sulfid. I én utførelse kan en slik overvåkingsinnretning 246 for løst sulfid brukes for måling av løste sulfider i prosessfluidet. I denne utførelsen kan sulfidene i prosessfluidet overvåkes kontinuerlig, med minimalt vedlikehold og regulering. Fagpersoner vil vite at overvåkingen også kan skje ikke-kontinuerlig. Pumper 245 med variable hastigheter, og statiske blandere 228 koblet til nøytraliseringsrommet 214, injiserer hydrogenspylematerialet i prosessfluidet. Nøytraliseringsrommet 214 innbefatter videre en overføringspumpe 230 for overføring av prosessfluid til en annen modul, så som en prosessfluidlagringsmodul 331 (beskrevet nærmere nedenfor under henvisning til fig. 4).

I én utførelse strømmer prosessfluidet, som vist ved B, over oppdemmingsarrangementet 215 og fra avgassingsrommet 213 og til et nøytraliseringsrom 214. I denne utførelsen blir prosessfluidets pH målt og overvåket med en pH-analysator 218b som styres med en PLC 223b for hydrogensulfid. Prosessfluidets pH kan innstilles til en på forhånd bestemt pH-verdi. I én utførelse kan denne pH-verdien være minst 6. Kjemikalier kan tilsettes prosessfluidet via pumper 227 for innstilling av prosessfluidets pH. I én utførelse kan eksempelvis et basismateriale så som kaustisk soda tilføres prosessfluidet for å heve dets pH-verdi. Alternativt kan et surt materiale, så som sitronsyre, tilsettes for senking av prosessfluidets pH i nøytraliseringsrommet 214.

I én utførelse kan fluidprøvetakerne 247 være koblet til nøytraliseringsrommet 214 for uttrekking av prosessfluidprøver. En fluidprøvetaker som selges under varemerket Jiskoot 21 OP fra Jiskoot, London, England, kan eksempelvis brukes. En fagperson vil forstå at en hvilken som helst prøvetaker kan brukes for uttrekking av nøyaktige fluidprøver fra prosessfluidet, for etterfølgende testing. Flere prøver kan oppsamles og testes med hensyn til hydrogensulfid. I én utførelse blir det tatt ut fire prøver som testes. Hver prøve kan automatisk føres inn i en overvåkingsinnretning 246 for løst sulfid, eksempelvis en ATI modell Al 5/81 som er tilgjengelig fra Analytical Technology, Inc., Collegeville, PA, og blandes med en syre. I én utførelse blir prøven blandet med svovelsyre. I overvåkingsinnretningen 246 for løst sulfid, går prøve- og syreblandingen inn i et kammer hvor hydrogensulfidet strippes fra prøven. En sensor i overvåkingsinnretningen 246 er anordnet i en gasstrøm bestående av prøven og måler en frigjøring av hydrogensulfid. I overvåkingsinnretningen 246 har i denne utførelsen sensoren ingen kontakt med prøven. Det er den gasstrømmen som inneholder strippet hydrogensulfid som får kontakt med sensoren. Sensoren sender måleresultatene til en PLC 223c.

Under prøvetakingen kan hydrogensulfidspylematerialet injiseres i prosessfluidet. I én utførelse kan hydrogensulfidspylematerialet injiseres ved hjelp av en med variabel hastighet drivbar pumpe 245 og den statiske blanderen 228, slik at det derved oppnås en totrinns prosess med hensyn til hydrogensulfidspylingen. I denne utførelsen vil den med variabel hastighet drivbare pumpen 245 redusere strømmen av hydrogensulfidspylemateriale når overvåkingsinnretningen 246 detekterer en mindre mengde hydrogensulfid. Hastigheten til pumpen 245 og dermed den mengden av spylemateriale som injiseres i prosessfluidet, kan styres med PLC 223c.

Så snart hydrogensulfidkonsentrasjonen i prosessfluidet har nådd en på forhånd bestemt konsentrasjon, kan prosessfluidet overføres eller bringes til å strømme til en annen modul, eksempelvis en prosessfluidlagringsmodul 331 eller en oljefjernings-og flokkuleringsmodul 441 (begge blir beskrevet nærmere nedenfor under henvisning til henholdsvis fig. 4 og 5). I én utførelse kan en overføringspumpe 230, eksempelvis en lavtskjærende rotasjonspumpe, kobles til nøytraliseringsrommet 214 for overføring av prosessfluidet til prosessfluidlagringsmodulen 231. I denne utførelsen kan PLC 342 (fig. 4) styre eller regulere pumpen. I én utførelse kan et ventilarrangement 232 kobles til rørledningen mellom nøytraliseringsrommet 214 og prosessfluidlagringsmodulen 331 som fører prosessfluid tilbake ved 233 til nøytraliseringsrommet 214, for derved å regulere strømmen av prosessfluid til prosessfluidlagringsmodulen 331 og videre nedstrøms. I én utførelse kan prosessfluidstrømmen mellom nøytraliseringsmodulen 214 og prosessfluidlagringsmodulen 331 holdes på en mengdehastighet på ca. 210 gpm. I én utførelse kan overføringspumpen 230 være koblet til avgassingsrommet 213 i avgassings- og nøytraliseringsmodulen 211, for fjerning av prosessfluid fra avgassingsrommet 213.

Prosessfluidlagringsmodul

Fig. 4 viser en utførelse av en prosessfluidlagringsmodul 331. I den viste utførelsen innbefatter prosessfluidlagringsmodulen 331 en prosessfluidlagringstank 332 for lagring av prosessfluid. I én utførelse kan prosessfluid fra en foregående modul, så som fra avgassings- og nøytraliseringsmodulen 211, og med et målt hydrogensulfidinnhold over en på forhånd bestemt verdi, lagres i prosessfluidlagringsmodulen 331.

I denne utførelsen kan så prosessfluid som er lagret i prosessfluidlagringsmodulen 331 returneres til en foregående modul, så som avgassings- og nøytraliserings-modulen 211, for gjentatt behandling. I én utførelse kan en overføringspumpe 336, 340 som er koblet til prosessfluidlagringsmodulen 331, overføre lagret prosessfluid til en annen modul, eksempelvis en avgassings- og nøytraliseringsmodul 211 eller en oljefjernings- og flokkuleringsmodul 441. En sensor 338 i prosessfluid - lagringstanken 332 overvåker prosessfluidnivået i prosessfluidlagringsmodulen 331. Prosessfluidlagringsmodulen 331 innbefatter videre en luftmottaker 337 som mottar luft fra ventileringsmodulen 1110 (se fig. 12) og holder et tilstrekkelig luftvolum for gjennomføring av systemdriften.

I én utførelse kan en overføringspumpe 340, eksempelvis en lavtskjærende rotasjonspumpe, overføre prosessfluid med et hydrogensulfidinnhold under en på forhånd bestemt verdi fra avgassings- og nøytraliseringsmodulen 211 (fig. 3) og til en annen modul, eksempelvis en oljefjernings- og flokkuleringsmodul 441 (beskrevet nærmere nedenfor under henvisning til fig. 5) for videre behandling. Alternativt kan overføringspumpen overføre prosessfluid med et hydrogensulfidinnhold under en på forhånd bestemt verdi fra avgassings- og nøytraliserings-modulen 211 og til prosessfluidlagringstanken 332 for lagring. I én utførelse kan den på forhånd bestemte verdien ligge rundt ca. 5 ppm. En fagperson vil forstå at denne på forhånd bestemte verdien kan velges av en klient, som følge av miljøbestemmelser eller som følge av systemkrav. I én utførelse kan prosessfluidlagringstanken 332 ha et volum på ca. 15 m<3>(500 fot<3>). Overføringen av fluider fra avgassings- og nøytraliseringsmodulen 211 til prosessfluidlagringsmodulen 311 eller en oljefjernings- og flokkuleringsmodul 441, kan styres med en PLC 342. Prosessfluid som lagres i prosessfluidlagringsmodulen 331 kan returneres til avgassings- og nøytraliseringsmodulen 211 med en overføringspumpe 336 for gjentatt behandling, hvorved konsentrasjonen av hydrogensulfid i prosessfluidet reduseres. Overføringspumpen 336 for tilbakeføring av prosessfluid fra prosessfluidlagringsmodulen 331 til avgassings- og nøytraliseringsmodulen 211, kan eksempelvis være en lavtskj ærende rotasjonspumpe.

Prosessfluidlagringsmodulen 331 kan ventileres ved å spyle inn luft i modulen før den tas i drift (eksempelvis 10 min. før). I én utførelse kan ventileringsluften tilføres prosessfluidlagringsmodulen 331 fra ventileringsmodulen 1110 med opptil 12 luftvekslinger eller mer pr. time. I én utførelse kan ventileringsluft tas fra prosessfluidlagringsmodulen 331 i en mengde på 20 % eller mer enn tilførsels-mengden. Prosessfluidlagringstanken 332 kan ventileres opptil 20 ganger pr. time eller mer. Ventileringsluften kan trekkes ut med en vifte 344 og ventileres gjennom en annen modul, eksempelvis en sulfidbehandlingsmodul 991, hvor hydrogensulfid kan fjernes fra den uttrekte gassen. I tilfelle av en nødstenging (ESD) kan isolasjonsdempere 346 lukkes, hvorved ventileringsluft hindres i å gå inn i eller ut fra prosessfluidlagringsmodulen 331.

Oljefjernings og flokkulering

Fig. 5 viser en utførelse av en oljefjernings- og flokkuleringsmodul 441. I den viste utførelsen innbefatter oljefjernings- og flokkuleringsmodulen 441 en koaleseringstank 442 for fjerning av olje fra et prosessfluid, og en flokkuleringstank 451 for prosessfluidflokkulering. I én utførelse kan prosessfluidet være prosessfluid fra en foregående modul, eksempelvis prosessfluidlagringsmodulen 331 eller avgassings-og nøytraliseringsmodulen 211. I én utførelse kan koaleseringstanken 442 innbefatte minst én nivåsensor 456 som måler nivået eller volumet til prosessfluidet i koaleseringstanken 442. I tillegg kan koaleseringstanken 442 videre innbefatte en pumpe for tilføring av emulsjonsbrytere til prosessfluidet, og minst ett filter for redusering av olje i prosessfluidet. I denne utførelsen kan en pumpe 445 overføre prosessfluidet fra koaleseringstanken 442 via en beholder 447 og inn i flokkuleringstanken 451. I én utførelse kan flokkuleringskjemikalier tilføres prosessfluidet i beholderen 447. I én utførelse kan en overføringspumpe 453 være koblet til flokkuleringstanken 451 for overføring av prosessfluid til en annen modul, eksempelvis faststoffjernings- og filtreringsmodulen 551. Mens oljefjerningen og flokkuleringen som er beskrevet her, skjer i én modul, oljefjernings- og flokkuleringsmodulen 441, vil en fagperson vite at disse to prosessene kan gjennomføres i to separate moduler, med eksempelvis koaleseringstanken 442 anordnet i én modul og flokkuleringstanken anordnet i en andre modul mens beholderen befinner seg i en tredje modul, så lenge bare hver modul er tilstrekkelig liten til at den vil være mobil og kan forbindes med en annen modul på stedet.

I én utførelse kan prosessfluid fra en annen modul, eksempelvis avgassings- og nøytraliseringsmodulen 211 eller prosessfluidlagringsmodulen 331, via en pumpe 453, eksempelvis en rotasjonspumpe med lav skjæring, overføres til en oljefjernings- og flokkuleringsmodul 551. I denne utførelsen går prosessfluidet inn i et første rom 444 i en koaleseringstank 442 som har tre rom. En nivåsensor 446 som er koblet til koaleseringstanken 442, måler nivået av prosessfluid i koaleseringstanken 442. Nivåsensoren 456 kan være koblet til en PLC 457 for hydrogensulfid for styring av pumpedriften 340 (fig. 4) i samsvar med det målte prosessfluidnivået i koaleseringstanken 442. I én utførelse kan nivåsensoren 456 være en vaiersensor som er anordnet i koaleseringstankens 442 første rom 444.1 én utførelse kan koaleseringstanken 442 ha et volum på ca. 6 m3 (200 fot<3>). Emulsjonsbrytere 469 kan tilføres prosessfluidet med en pumpe 466 som er koblet til koaleseringstanken 442, for derved å lette oljefjerningen fra prosessfluidet. Prosessfluidet kan så strømme over et koaleseringsfilter 460 og gjennom en koaleseringsoljefelle 461 som fjerner olje fra prosessfluidet, og prosessfluidet kan så strømme videre inn i det andre rommet 463 i koaleseringstanken 442. Prosessfluidet i det andre rommet 463 kan så strømme via et oppdemmingsarrangement 465 inn i et tredje rom 467 i koaleseringstanken 442. Olje som er fjernet fra prosessfluidet i koaleseringstanken 442 kan overføres til en mellombeholder (IBC) for lagring eller kan gå i en ledning direkte til en klient.

I én utførelse blir prosessfluid fra koaleseringstanken 442 pumpet via en beholder 447 ved hjelp av en pumpe 445, eksempelvis en sentrifugalpumpe 445, og inn i flokkuleringstanken 451. I én utførelse kan flokkuleringstanken 451 ha et innhold på ca. 4 m3 (140 fot<3>). Når prosessfluidet pumpes gjennom beholderen 447 kan flokkuleringskjemikalier, eksempelvis bentonitt, tilføres og blandes med prosessfluidet. I én utførelse kan tilsettingen av flokkuleringskjemikalier skje manuelt. En fagperson vil imidlertid vite at det kan brukes andre metoder for tilsetting av flokkuleringskjemikalier til beholderen 447 uten at man derved går utenfor den oppfinneriske rammen. Prosessfluidet kan så strømme inn i flokkuleringstanken 451, hvor suspenderte partikler i prosessfluidet vil aggregere og danne en flokk eller en masse bestående av fine suspenderte partikler. En mikser 448 eller agitator kan være anordnet i flokkuleringstanken 451.1 én utførelse kan det behandlede prosessfluidet fra oljefjernings- og flokkuleringsmodulen 441 overføres til en annen modul 441, eksempelvis en faststoffjernings- og filtreringsmodul 551. Dette skjer ved hjelp av en overføringspumpe 453 som bringer fluidet til videre behandling.

I én utførelse kan oljefjernings- og flokkuleringsmodulen 441 være koblet til en annen modul, eksempelvis en ventileringsmodul 1110, som leverer ventileringsluft 468. I én utførelse kan ventileringsluften 468 tilføres oljefjernings- og flokkuleringsmodulen 441 med opptil 24 luftvekslinger eller mer pr. time, og luften kan gå ut fra modulen 441 gjennom minst ett gitter 470, som kan være fast eller regulerbart. I én utførelse kan koaleseringstanken 442 luftes separat til det ytre i det tilfellet at hydrogensulfidet eksporteres til oljefjernings- og flokkuleringsmodulen 441 med prosessfluidet. En støvfj erningshette 471 og et filter kan være anordnet over beholderen 447 for fjerning av reststøv som skyldes tilsettingen av flokkuleringskjemikalier til beholderen 447. I tilfelle av en nødstenging kan ventileringsluften 468 til oljefjernings- og flokkuleringsmodulen 441 stoppes ved at det er koblet isolasjonsdempere 470 til den ledningen 471 hvorigjennom ventileringsluften 468 tilføres.

Faststoffjernings- og filtreringsmodul

Fig. 6 viser en utførelse av en faststoffjernings- og filtreringsmodul 551.1 den viste utførelsen innbefatter faststoffjernings- og filtreringsmodulen 551 et beltefilter 553 som er koblet til et rom 550 for fjerning av faststoffer fra et prosessfluid. I denne utførelsen kan minst én filterpatron være koblet til lagringstanken 454. I én utførelse kan et antall filterpatroner være seriekoblet, idet en første filterpatron 556 er koblet til lagringstanken 554. Selv om faststoffjerningen og filtreringen her er beskrevet gjennomført i én modul, faststoffjernings- og filtreringsmodulen 551, vil en fagperson vite at disse to prosessene kan gjennomføres i separate moduler, idet eksempelvis beltefilteret 554, rommet 550 og lagringstanken 554 kan være anordnet i én modul mens antallet av filterpatroner kan være anordnet i en andre modul, så lenge bare hver modul er tilstrekkelig liten til at den er mobil og hver modul kan forbindes med en annen modul på stedt.

I én utførelse kan et prosessfluid fra en annen modul, eksempelvis oljefjernings- og flokkuleringsmodulen 451 (fig. 5), pumpes gjennom et rom 550 som er koblet til et beltefilter 553.1 én utførelse innbefatter beltefilteret 553 en transportør 550 med et filtermedium 559.1 én utførelse kan filtermediet 559 innbefatte polyester. En fagperson vil imidlertid vite at det kan benyttes et filter av mange andre mulige materialer, så lenge bare filteret kan filtrere ut faststoffer fra prosessfluidet. Når prosessfluidet strømmer gjennom filtermediet 559, fjernes faststoffer 557 fra prosessfluidet og holdes igjen på filtermediet 559. Når prosessfluidet fortsetter å strømme gjennom filtermediet 559, vil det faststoffet som holdes tilbake på filtermediet 559 øke, og eventuelt kan filtermediet 559 tilstoppes. Nivået av prosessfluid på filtermediet 559 øker da som følge av at strømningen hindres. Et på forhånd bestemt prosessfluidnivå på filtermediet 559 kan trigge en foroverrettet bevegelse (pil C) av transportøren 540 og filtermediet 559.1 én utførelse kan en sensor 558 detektere prosessfluidnivået på filtermediet 559. Filtermediet 559 føres ut fra rommet 550, hvorved tilbakeholdt faststoff bringes ut fra faststoffjernings- og filtreringsmodulen 551 og kan fjernes 560. I én utførelse kan en PLC 542 for hydrogensulfid styre bevegelsen av transportøren 540 og filtermediet. I én utførelse kan PLC 542 bevege transportøren 540 og filtermediet 559 fremover helt til en på forhånd bestemt strømningsmengde prosessfluid gjennom filtermediet 559 er gjenopprettet, hvorved fluidnivået på filtermediet 559 reduseres. I én utførelse kan en sensor 558 detektere prosessfluidstrømningsmengden gjennom filtermediet 559. I en annen utførelse kan sensoren 558 som detekterer prosessfluidet på filtermediet 559, sende et signal til PLC 542 om at fluidnivået på filtermediet 559 er redusert til en på forhånd bestemt strømningsmengde prosessfluid gjennom filtermediet 559.

Prosessfluidet som strømmer gjennom filtermediet 559 på beltefilteret 553 kan så strømme inn i en lagringstank 554. Så snart prosessfluidet når en på forhånd bestemt høyde i lagringstanken 454, kan prosessfluidet overføres ved hjelp av en pumpe 562, eksempelvis en sentrifugalpumpe, til i det minste én filterbeholder hvor faststoffpartikler og hydrokarboner kan fjernes fra prosessfluidet. Hvert av de i det minste ene filterbeholderne innbefatter et filter, eksempelvis et posefilter eller et patronfilter. I én utførelse pumpes prosessfluidet til en første filterbeholder 556 i en serie av tre filterbeholdere, idet den første filterbeholderen 556 er koblet til en andre filterbeholder 563, og den andre filterbeholdere 563 er koblet til en tredje filterbeholder 564. I denne utførelsen kan et antall posefiltre 565 være anordnet i den første filterbeholderen 556 for fjerning av faste partikler fra prosessfluidet.

I én utførelse kan tre posefiltre være anordnet i den første filterbeholderen 556 for fjerning av faste partikler som er større enn ca. 20 mikron fra prosessfluidet. Prosessfluidet kan så strømme gjennom den første filterpatronen eller -beholderen 556 og inn i den andre filterbeholderen 563. Et antall filterpatroner 566 kan være anordnet inne i den andre filterbeholderen 563 for fjerning av faste partikler fra prosessfluidet. I én utførelse kan 28 filterpatroner være anordnet inne i den andre filterbeholderen 563 for fjerning av faste partikler som er større enn ca. 10 mikron fra prosessfluidet. Prosessfluidet kan så strømme fra den andre filterbeholderen 563 og til den tredje filterbeholderen 564. Et antall filterpatroner 566 kan være anordnet inne i den tredje filterbeholderen 564 for fjerning av hydrokarboner fra prosessfluidet.

I én utførelse kan 28 filterpatroner være anordnet i den tredje filterbeholderen 564 for fjerning av hydrokarbon som er større enn ca. 10 mikron. En fagperson vil vite at antall filterbeholdere, antall filtre i en filterbeholder, og størrelsen av de partiklene som fjernes med hvert filter, vil kunne variere innenfor oppfinnelsens ramme. I én utførelse kan det være koblet differensialtrykktransdusere 567 til hver filterbeholder, for detektering av en tilstopping av filtrene. I denne utførelsen kan trykktransduseren 567 sende et varsel til en operatør om at filtrene er tilstoppet, slik at filtrene kan rengjøres eller byttes. Etter at prosessfluidet har gått gjennom filterbeholderne, kan prosessfluidet overføres til en annen modul 568, eksempelvis en lagringsmodul for behandlet fluid.

I én utførelse kan faststoffjernings- og filtreringsmodulen 551 være koblet til en annen modul, eksempelvis en ventileringsmodul 1110, som leverer ventileringsluft 569. I én utførelse kan ventileringsluften 569 tilføres faststoffjernings- og filtreringsmodulen 551 med opptil 24 luftvekslinger eller mer pr. time og kan føres ut fra modulen 551 gjennom minst ett gitter 570, som kan være fast eller regulerbart. I tilfelle av en nødstengning kan ventileringsluften 569 til faststoffjernings- og filtreringsmodulen 551 stoppes av isolasjonsdempere 564 som er koblet til den ledningen 572 hvor ventileringsluften 569 tilføres.

Lagringsmodul for behandlet fluid

Fig. 7 viser en utførelse av en lagringsmodul 661 for behandlet fluid. Denne lagringsmodul en 661 kan være utformet for mottak av et behandlet prosessfluid fra en annen modul, eksempelvis fra faststoffjernings- og filtreringsmodulen 551. I denne utførelsen kan lagringsmodul en for behandlet fluid innbefatte et olje-i-vann overvåkingssystem 663 for måling av oljekonsentrasjonen i et behandlet prosessfluid som går inn i lagringsmodulen 661 for behandlet fluid fra en annen enn faststoffjernings- og filtreringsmodulen 551. Lagringsmodulen 661 innbefatter videre en tank 664 for lagring av det behandlede prosessfluidet. I én utførelse kan det i lagringstanken 664 være anordnet en nivåsensor 665 for måling av fluid-volumet i tanken 664, hvilken sensor kan sende et signal til en PLC 666 for stenging av overføringspumpen 658 som overfører prosessfluidet til lagringsmodulen 661 for behandlet fluid når tanken 664 inneholder et på forhånd bestemt fluidvolum.

I én utførelse kan et behandlet prosessfluid overføres fra en annen modul, eksempelvis fra faststoffjernings- og filtreringsmodulen 551, og til lagringsmodulen 661 for behandlet fluid. Det behandlede prosessfluidet kan strømme gjennom et olje-i-vann overvåkingssystem 663, eksempelvis en Rivertrace Engineering oil-in-water monitor (Calgary, Alberta, Canada), som er anordnet i modulen 661 for gjennomføring av en inspeksjon av det behandlede prosessfluidet. Olje-i-vann monitoren 663 måler oljeinnholdet i det behandlede prosessfluidet. I én utførelse kan det behandlede prosessfluidet ha en konsentrasjon som er mindre enn en på forhånd bestemt mengde olje som transporteres utenfor systemet for sikker deponering 656. Behandlet prosessfluid med en konsentrasjon større enn den forhåndsbestemte oljeverdien, kan transporteres til tanken 664 i lagringsmodulen 661 for lagring. I én utførelse kan den på forhånd bestemte oljekonsentrasjonen i prosessfluidet være ca. 40 ppm. I én utførelse kan tanken 664 ha et volum på ca. 26 m<3>(900 fot<3>). Det behandlede prosessfluidet i tanken 664 kan lagres i en på forhånd bestemt tidsperiode. I én utførelse kan prosessfluidet lagres i 30 min. Det behandlede prosessfluidet i tanken 664, dvs. behandlet prosessfluid som inneholder mer enn 40 ppm olje, kan pumpes fra tanken og til en annen modul for videre behandling. I én utførelse kan det behandlede prosessfluidet i tanken pumpes tilbake ved 667 til avgassings- og nøytraliseringsmodulen 211 (fig. 3) for videre behandling eller tankrengj øring. I en annen utførelse kan det behandlede prosessfluidet pumpes fra tanken 664 og tilbake til oljefjernings- og flokkuleringsmodulen 441 (fig. 5) for ytterligere oljefjerning og -flokkulering.

I én utførelse kan lagringsmodulen 661 for behandlet fluid videre innbefatte minst ett gitter 668, som kan være fast eller regulerbart og er anordnet nær en pumpe-ende av lagringsmodulen 661, for kjøling av en pumpemotor. Lagringsmodulen 661 for behandlet fluid kan være ubemannet og kan drives i et sone 1 område.

Lokal elektrisk rommodul

Fig. 8 viser en utførelse av en lokal elektrisk rommodul 771. I den viste utførelsen innbefatter den lokale elektriske rommodulen 771 et antall systemer som kan styre ulike aspekter av det tilkoblede modulsystemet for behandling av et prosessfluid. I én utførelse kan den lokale elektriske rommodulen 771 være elektrisk forbundet 40, 41 (fig. 1) med PLCer, pumper, ventiler, lufteinnretninger, vifter og andre reguleringsmekanismer som er anordnet i én eller flere av modulene. I én utførelse kan den lokale elektriske rommodulen 771 innbefatte et hydrogensulfid-PLC-system 773, et brann- og gassdetekterings- og nødstengingssystem 774 (F&G/ESD), og et motorsyresenter (MCC) 775.

I én utførelse kan et hydrogensulfid-PLC-system 773 være anordnet i den lokale elektriske rommodulen 771, for operativ styring av et antall prosesser i modulsystemet for behandling av et prosessfluid. Eksempelvis kan hydrogensulfid-PLC-systemet 773 leveres av Coral Engineering. PLC-systemet 773 kan ha et grensesnitt mot et antall feltsensorer, mot MCC 775 og/eller mot F&G/ESD- systemet 774. I én utførelse kan et operatørgrensesnitt, eller et HMI (Human Machine Interface - menneske maskingrensesnitt) 882 være anordnet i en styrerommodul 881, slik det blir beskrevet nærmere nedenfor under henvisning til fig. 9. HMC 882 kan muliggjøre at en operatør kan overvåke og styre PLC 773 (for hydrogensulfid).

I én utførelse kan et F&G/ESD-system 774 være anordnet i den lokale elektriske rommodulen 771, for å kunne stenge modulsystemet på en sikker måte i tilfelle av at det oppstår en alvorlig prosesstilstand, eksempelvis en brann eller en gass-lekkasje. Eksempelvis kan F&G/ESD-systemet 774 være forsynt med eksempelvis ICS Triplex. I én utførelse kan F&G/ESD-systemet ha et grensesnitt mot et antall feltsensorer for bestemmelse av prosesstilstander i modulsystemet. I én utførelse kan signaler fra F&G/ESD-systemet vises i en hydrogensulfid-PLC HMI 882, for på den måten å muliggjøre en diagnose av modulsystemet.

I én utførelse kan en MCC 775 være anordnet i den lokale elektriske rommodulen 771 for styring og overvåking av motorenergien i modulsystemet. MCC 775 kan eksempelvis leveres av Aker Elektro. Startere i MCC-systemet kan kommunisere med hydrogensulfid-PLCen.

I én utførelse kan ventileringen av den lokale elektriske rommodulen 761 skje med luft 762 som trekkes inn i modulen utenfra for opprettholdelse av et overtrykk i

modulen. Ventileringsluften 762 kan tilføres den lokale elektriske rommodulen 771 med opptil seks luftvekslinger eller mer pr. time. Den lokale elektriske rommodulen 771 kan være forsynt med oppvarming og luftkondisjonering for opprettholdelse av en ønsket ventilering. En sensor 760 kan være anordnet i den elektriske rommodulen 771 for detektering av hydrogensulfid og andre gasser i ventileringsluften 762. Dersom sensoren detekterer hydrogensulfid eller gasser i ventileringsluften 762, så vil ventileringen stenges. Isolasjonsdempere 774 vil kunne avstenge modulen og hindre ytterligere gassinntrengning. Den lokale elektriske rommodulen 771 kan være sertifisert for drift i Zone 1 IIB T2.

Styrerommodul

Fig. 9 viser en utførelse av en styrerommodul 881. I den viste utførelsen innbefatter styrerommodulen 881 en operatørarbeidsstasjon og et systemlaboratorium. I én utførelse kan styrerommet være elektrisk forbundet 43 (fig. 1) med i det minste ett av systemene, inkludert hydrogensulfid-PLC-systemet 773, F&G/ESD-systemet 774 og MCC 775, som er anordnet i den lokale elektriske rommodulen 771. I én utførelse kan styrerommodulen 881 være anordnet på toppen av den lokale elektriske rommodulen 771 (fig. 8).

I én utførelse kan en PLC HMI 882 (for hydrogensulfid) være anordnet i styrerommodulen 881. PLC HMI 882 gir operatøren et grafisk grensesnitt av prosessen i et prosess- og instrumenteringsskjemaformat (P&ID). En PLC HMI kan eksempelvis leveres fra Coral Engineering.

Videre kan det være anordnet en hydrogensulfid-PLC-server 884 i styrerommodulen 881 for administrering av modulsystemet. I én utførelse kan denne PLC-serveren 884 eksempelvis være én som kan leveres fra Coral Engineering. I én utførelse kan PLC-serveren innbefatte et programvaresystem som muliggjør administreringen av prosessene i modulsystemet. En slik PLC-server kan eksempelvis innbefatte et SCADA-system (supervisory control and data acquisition) som opererer med en Cimplicity<®>, Plant Edition.

I én utførelse kan ventileringen for styrerommodulen 881 skje med luft 862 som trekkes inn i modulen utenfra for holding av et overtrykk i modulen. I én utførelse kan ventileringsluften 862 leveres til kontrollrommodulen 881 med opptil seks luftvekslinger eller mer pr. time. Styrerommodulen 881 kan være forsynt med oppvarming og luftkondisjonering for opprettholdelse av en ønsket ventilering. En sensor 760 kan være anordnet i styrerommodulen 881 for detektering av hydrogensulfid og andre gasser i ventileringsluften 862. Dersom sensoren 760 detekterer hydrogensulfid eller gasser i ventileringsluften 862, så vil ventileringen stenges. Isolasjonsdempere 864 kan avtette modulen og hindre ytterligere gassinntrengning. Styrerommodulen 861 kan være sertifisert for drift i Zone 1 IIB T2.

Sulfidbehandlingsmodul

Fig. 10 viser en utførelse av en sulfidbehandlingsmodul 991.1 den viste utførelsen innbefatter sulfidbehandlingsmodulen 991 et system for fjerning av hydrogensulfidgass fra ventileringsluften fra eksempelvis den mekaniske avgasseren, avgassingsrommet i avgassings- og nøytraliseringsmodulen, nøytraliseringsrommet i avgassings- og nøytraliseringsmodulen og/eller prosessfluidlagringsmodulen, heretter samlet betegnet som "sur gass" 992. Sulfidbehandlingsmodulen 991 innbefatter en tank 994 for en gass. I én utførelse kan tanken 994 ha et tilnærmet volum på ca. 35 m3 (1200 fot<3>).

I én utførelse innbefatter sulfidbehandlingsmodulen 991 et konsumerbart medium 986 som reagerer kjemisk med den sure gassen 992, hvorved mengden av hydrogensulfid i den sure gassen 992 reduseres. I én utførelse er tankens 994 kapasitet med hensyn til konsumerbart medium 986 ca. 20 tonn. Eksempelvis kan et Sulfa Treat<®>(M-I, L.L.C., Houston, TX)-hydrogensulfidbehandlingssystem anordnes i sulfidbehandlingsmodulen 991. I denne utførelsen vil hydrogensulfidbehandlingssystemet tilveiebringe en kjemisk reaksjon som reduserer hydrogensulfidet i den sure gassen 992 med et spesielt utformet, konsumerbart medium 986. Sulfa Treat<®>er et konsumerbart medium som kan omforme hydrogensulfid til et sikkert materiale for deponering, samtidig som det tillater at andre gasser går igjennom. En fagperson vil vite at ethvert i og for seg kjent materiale som kan redusere mengden av hydrogensulfid i en gasstrøm, kan brukes innenfor oppfinnelsens ramme.

I utførelsen i fig. 10 går sur gass 992 gjennom et konsistent dimensjonert og tilformet granulert og konsumerbart medium 986 i en hydrogensulfidreaktant i form av et fast sjikt eller som en granulær mengde i en trykkbeholder eller en tank 994. Et drikkevannforstøvningssystem 993 kan være anordnet i modulen 991 for fukting av det konsumerbare mediet 986. Når den sure gassen 992 strømmer gjennom det konsumerbare mediet 986, vil hydrogensulfid reagere med det konsumerbare mediet 986 og danne et stabilt og sikkert biprodukt. Så snart det konsumerbare mediet 986 er i det minste delvis konsumert, kan forstøvningssystemet 993 brukes for kjøling av det konsumerbare mediet 986 for fjerning. I én utforming kan en gass, eksempelvis metan, oppstå som følge av hydrogensulfidbehandlingsprosessen. Etter at hydrogensulfid er fjernet fra den sure gassen 992, kan den hydrogensulfidreduserte gassen trekkes ut til brennerledningmodulen 1020 og leveres til en brennerledning 1030 (fig. 11) for fakling.

Brenneri edningsmodul

Fig. 11 viser en utførelse av en brennerledningsmodul 1020. I den viste utførelsen er brennerledningsmodulen 1020 anordnet for uttrekking av gasser fra sulfidbehandlingsmodulen 991 og for levering av gassene til i det minste én brenner 1030.1 én utførelse kan den i det minste ene brenneren 1030 være anordnet på et sted i en avstand fra modulsystemet. I én utførelse kan den i det minste ene brenneren 1030 være anordnet så langt som 1400 meter (425 fot) borte.

I én utførelse innbefatter brennerledningsmodulen 1020 et hydrogensulfidgassdetekteringssystem 1025, et partikkelfilter 1022, en detoneringshindrer 1024, en brytedisk 1026 og en sentrifugalvifte 1028 koblet til en motor 1027. Hydrogensulfidgassdetekteringssystemet 1025 kan være installert i brennerledningsmodulen 1020 for måling og overvåking av den mengde hydrogensulfidgass som forefinnes i gasstrømmen. Hydrogensulfidgassdetekteringssystemet 1025 kan være koblet til F&G/ESD-systemet, slik at dersom mengden av hydrogensulfidgass i gasstrømmen ligger over en på forhånd bestemt verdi, så kan hydrogengassdetekteringssystemet 1025 stenge brennerledningsmodulen. Detoneringshindreren 1024 kan være installert i brennerledningsmodulen 1020 med temperatur sensorer og en nødstengingsventil for stenging av modulsystemet dersom en flamme skulle bevege seg opp gjennom brennerledningen 1032. Dersom detoneringshindreren 1024 tilstoppes og det derved oppstår en overtrykkssituasjon i sulfidbehandlingsmodulen 921, vil en bryterskive 1026 muliggjøre at dette systemet, eller brennerledningsmodulen 1120, kan forbigås slik at gasstrømmen fra sulfidbehandlingsmodulen 991 kan sendes direkte til en brenner 1030.

I én utførelse kan viften og motoren være kapslet for derved å begrense støyen. Brennerledningsmodulen 1020 kan være kapslet, men åpen mot sidene for ventilering av brennerledningsmodulen 1020.

Ventileringsmodul

Fig. 12 viser en utførelse av en ventileringsmodul 1110 som leverer ventilering til én eller flere av de andre modulene i modulsystemet. I én utførelse innbefatter ventileringsmodulen isolasjonsdempere 1124, en luftoppvarmer 1120, et koaleseringsfilter 1114 og minst én vifte 1116.

I én utførelse kan ventileringsluft 1103 ledes inn fra utsiden av modulen. I én utførelse kan ventileringsluften 1103 ledes 1118 fra et nivå over styrerommodulen 891 (fig. 9). Eksempelvis kan ventileringsluften 1103 ledes fra et sted tilnærmet 10 meter over bakken. Ventileringsluften 1103 kan så gå gjennom luftoppvarmeren 1112 og et koaleseringsfilter 1114, hvoretter det dannes to separate lufttilførsels-systemer. Et første luftsystem 1120 kan levere luft gjennom isolerte ledninger til avgassings- og nøytraliseringsmodulen 211 (fig. 3) og til prosessfluidlagringsmodulen 331 (fig. 4). Et andre luftsystem 1122 kan levere luft via ledninger til oljefjernings- og flokkuleringsmodulen 441 (fig. 4) og til faststoffjernings- og filtreringsmodulen 551 (fig. 6). Hvert luftsystem har en aksialvifte 1116 for påvirkning av ventileringsluften. I tilfelle av en nødstengning vil isolasjons-demperne 1124 lukkes og derved hindre luft i å gå inn i andre prosessmoduler.

I én utførelse kan ventileringsmodulen innbefatte en kapsling eller et lokk, men den kan være åpen mot sidene for å muliggjøre en ventilering av ventileringsmodulen.

Ledningskasse

I én utførelse kan det være anordnet en ledningskasse 28, vist i fig. 1, for derved å muliggjøre lett tilkobling av rørledninger for systemutstyret og for sammenkobling av modulene. I én utførelse kan ledningskassen 28 innbefatte et antall ledninger, koblinger og ledningsprosessutstyr som muliggjør at en modul kan kobles til en annen ved at hver modul kobles til ledningskassen 28. Eksempelvis, som vist i fig. 1, kan lagringsmodulen 661 for behandlet fluid og avgassings - og nøytraliserings-modulen 211 være koblet til ledningskassen 28, slik at det derved oppnås fluidforbindelse mellom de to modulene 621, 211, som vist ved 34. En fagperson vil vite at ledningskassen kan være utformet for sammenkobling av to eller flere moduler. En fagperson vil også vite at ledningskassen kan utformes for kobling av en modul til et antall moduler.

Materialer

Tanker i modulene som må anses å bli utsatt for korroderende prosessfluider, kan utføres av et hvilket som helst kjent og egnet materiale som vist tåle de korrosive prosessfluidene. I én utførelse kan tanker som utsettes for korroderende prosessfluider være utformet av rustfritt stål, eksempelvis grade 316L SS. Ledningsprosessutstyr, sensorer, ventiler, rør, flenser, etc. som antas å bli utsatt for korroderende prosessfluider, kan også utføres i rustfritt stål, eksempelvis grade 316L SS. Elastomere materialer for slanger og pakninger kan velges slik at de er kjemisk resistente og hydrokarbonresistente.

Utførelser av oppfinnelsen kan ha én eller flere av de nedenfor angitte fordeler. Utførelser av oppfinnelsen tilveiebringer et prosessfluidbehandlingssystem som innbefatter ulike moduler dimensjonert slik at de er tilstrekkelig små til at de vil være mobile. Utførelser av oppfinnelsen tilveiebringer et modulsystem som kan settes sammen på stedet for behandling av prosessfluider. Utførelser av oppfinnelsen tilveiebringer en fremgangsmåte for behandling av prosessfluider for redusering av mengden av kontaminanter i prosessfluidet, herunder faststoffet, gasser så som hydrogensulfid, og olje.

Claims

1. System (22) for behandling av et prosessfluid, innbefattende et modularrangement, hvilket modularrangement omfatter: en første modul (211) som reduserer mengden av løst og innfanget hydrogensulfidgass i prosessfluidet og overvåker prosessfluidets pH, prosessfluidet omfatter løste gasser, olje og faste stoffer, en andre modul (331) i fluidkommunikasjon med den første modulen (211), hvilken andre modul lagrer prosessfluidet dersom en mengde hydrogensulfidgass innfanget i prosessfluidet ligger over en på forhånd valgt verdi, en tredje modul (441) i fluidkommunikasjon med den andre modulen (331), hvilken tredje modul reduserer en mengde olje fra prosessfluidet og flokkulerer prosessfluidet, en fjerde modul (551) i fluidkommunikasjon med den tredje modulen (441), hvilken fjerde modul reduserer mengden av faststoffer fra prosessfluidet, en femte modul (661) i fluidforbindelse med den fjerde modulen (551), hvilken femte modul måler mengden av olje i prosessfluidet og lagrer behandlet prosessfluid, en sjette modul (1110) i fluidkommunikasjon med i det minste én av den første modulen (211), den andre modulen (331), den tredje modulen (441) og den fjerde modulen (551), hvilken sjette modul tilveiebringer ventileringsluft, en syvende modul (991) i fluidkommunikasjon med den første modulen (211) og den andre modulen (331), hvilken syvende modul fjerner hydrogensulfidgass fra en sur gass, en åttende modul (1020) i fluidkommunikasjon med den syvende modulen (991), hvilken åttende modul leverer gasser til et brennersystem, en niende modul (771) i kommunikasjon med de første til åttende moduler (211,331,441,551,661, 1110, 991, 1020) i systemet (22), hvilken niende modul styrer prosessene i systemet (22), og en tiende modul (881) i kommunikasjon med den niende modulen (771), hvilken tiende modul omfatter en arbeidsstasjon og et systemlaboratorium.

2. System ifølge krav 1, karakterisert vedat størrelsen til hver modul (211, 331, 441, 551, 661, 1110, 991, 1020, 771, 881) er tilstrekkelig liten til at modulene er mobile, idet systemet (22) kan settes sammen på stedet ved at de mobile modulene (211, 331, 441, 551, 661, 1110, 991, 1020, 771, 881) kobles til hverandre.

3. System ifølge krav 1, karakterisert vedat det innbefatter en ellevte modul (101) som har en tank (102) for redusering av mengden av gass og faststoffer i prosessfluidet.

4. System ifølge krav 3, karakterisert vedat tanken (102) innbefatter en syklonseparator.

5. System ifølge krav 3, karakterisert vedat tanken (102) i den ellevte modulen (101) innbefatter skilleskjermer (103) og et oppdemmingsarrangement (105).

6. System ifølge krav 1, karakterisert vedat den tredje modulen (41) er utformet for mottak av prosessfluidet dersom mengden av hydrogensulfidgass i prosessfluidet ligger under en på forhånd bestemt verdi.

7. System ifølge krav 1, karakterisert vedat den første modulen (211) innbefatter en tank (212) med et avgassingsrom (213), et nøytraliseringsrom (214) og et oppdemmingsarrangement (215).

8. System ifølge krav 7, karakterisert vedat avgassingsrommet (213) innbefatter en mekanisk avgasser (220) og en lufteinnretning (221).

9. System ifølge krav 7, karakterisert vedat nøytraliseringsrommet (214) innbefatter en pH-analysator (218b) og en pumpe (227) som tilfører minst ett kjemikalium for innstilling av brønnfluidets pH.

10. System ifølge krav 1, karakterisert vedat den andre modulen (331) innbefatter en prosessfluidlagringstank (332).

11. System ifølge krav 1, karakterisert vedat den tredje modulen (441) innbefatter en koaleseringstank (442) og en flokkuleringstank (451).

12. System ifølge krav 11, karakterisert vedat koaliseringstanken (442) innbefatter tre rom (444, 463, 467), idet et koaleseringsfilter (460) og en koaleseringsoljefelle (461) er anordnet mellom et første rom (444) og et andre rom (463), og det mellom det andre (463) og det tredje rommet (467) er anordnet et oppdemmingsarrangement (465).

13. System ifølge krav 1, karakterisert vedat den fjerde modulen (551) innbefatter et beltefilter (553) som er koblet til en lagringstank (554).

14. System ifølge krav 13, karakterisert vedat det innbefatter minst én filterbeholder (556, 563,

564) som er koblet til lagringstanken (554).

15. System ifølge krav 13, karakterisert vedat det innbefatter et antall filterbeholdere (556, 563,

564) som er seriekoblet, idet en første filterbeholder (556) er koblet til lagringstanken (554), hvor hver filterbeholder (556, 563, 564) innbefatter et antall filterpatroner eller posefiltre (565, 566), og hvor hver filterbeholder (556, 563, 564) er koblet til en differensialtrykktransduser (567) for detektering av tilstopping av filtrene (565, 566).

16. System ifølge krav 1, karakterisert vedat den femte modulen (661) innbefatter et overvåkingssystem (663) som måler konsentrasjonen av olje i det behandlede prosessfluidet, og en tank (664) for lagring av det behandlede prosessfluidet.

17. System ifølge krav 1, karakterisert vedat den syvende modulen (991) innbefatter en tank (994) med et konsumerbart medium (986) og utformet for mottak av en sur gass

(992).

18. System ifølge krav 17, karakterisert vedat det innbefatter et vannforstøvningssystem (993).

19. System ifølge krav 1, karakterisert vedat den åttende modulen (1020) innbefatter et hydrogensulfidgassdetekteringssystem (1025), et partikkelfilter (1022), en detonasjonshindrer (1024), en bryterskive (1026) og en vifte (1028) koblet til en motor (1027).

20. System ifølge krav 1, karakterisert vedat den sjette modulen (1110) innbefatter isolasjonsdempere (1124), en luftoppvarmer (1112), et koaleseringsfilter (1114) og minst én vifte (1116).

21. System ifølge krav 1, karakterisert vedat den niende modulen (771) innbefatter et programmerbart logisk styresystem (773) for hydrogensulfid, et brann- og gassdetekterings- og nødstengingssystem (774) og et motor styr es enter (775).

22. System ifølge krav 21, karakterisert vedat det programmerbare logiske styresystemet (773) for hydrogensulfid driftsmessig styrer et antall prosesser i systemet (22).

23. System ifølge krav 21, karakterisert vedat brann- og gassdetekterings- og nødstengings-systemet (774) har et grensesnitt mot et antall sensorer (760) og stenger systemet (22) dersom det oppstår en alvorlig prosesstilstand.

24. System ifølge krav 1, karakterisert vedat den tiende modulen (881) innbefatter et programmerbart logisk menneske-maskin-styregrensesnitt (882) for hydrogensulfid og en programmerbar logisk styreserver for hydrogensulfid (884).

25. System ifølge krav 1, karakterisert vedat det ytterligere omfatter en ledningskasse (28) som muliggjør lett ledningstilkobling for systemutstyr og modulsammenkobling.

26. Fremgangsmåte for behandling av et prosessfluid, hvilken fremgangsmåte innbefatter: sammensetting av et modulsystem (22) som definert i et av kravene 1 til 25, føring av prosessfluidet gjennom modulsystemet (22) omfattende: avgassing av prosessfluidet omfattende løste gasser, olje og faststoffer, nøytralisering av prosessfluidet, og redusering av en mengde av én av gruppene som består av løste gasser, olje og faststoffer i prosessfluidet i en første modul (211), overvåking og analysering av prosessfluidet for i det minste én av gruppene som består av løste gasser, olje og faststoffer, og føring av prosessfluidet ut av modulsystemet (22) for fjerning.

27. Fremgangsmåte ifølge krav 26, karakterisert vedat føringen av et prosessfluid gjennom modulsystemet (22) videre innbefatter redusering av en mengde av faststoffer og gass, hvor gassen er hydrogensulfidgass, idet reduseringen av en mengde av faststoffer og gass innbefatter: føring av prosessfluidet inn i en tank (102), føring av prosessfluidet over skilleskjermer (103) anordnet inne i tanken (102), injisering av hydrogensulfidspylemateriale i prosessfluidet i tanken (102), og føring av prosessfluidet over et oppdemmingsarrangement (105) anordnet i tanken (102).

28. Fremgangsmåte ifølge krav 26, karakterisert vedat avgassingen av et prosessfluid innbefatter: føring av prosessfluidet inn i et avgassingsrom (213), og kjøring av en avgasser (220) i avgassingsrommet (213).

29. Fremgangsmåte ifølge krav 28, karakterisert veden lufting av prosessfluidet i avgassingsrommet (213).

30. Fremgangsmåte ifølge krav 26, karakterisert vedat gassen er hydrogensulfid og at nøytraliseringen av et prosessfluid innbefatter: føring av prosessfluidet inn i et nøytraliseringsrom (214), prøvetaking og analysering av prosessfluidet i nøytraliseringsrommet (214) for måling av konsentrasjonen av hydrogensulfid i prosessfluidet, overvåking av prosessfluidets pH i nøytraliseringsrommet (214), og innstilling av prosessfluidets pH i nøytraliseringsrommet (214).

31. Fremgangsmåte ifølge krav 26, karakterisert vedat gassen er hydrogensulfid og at avgassingen og nøytraliseringen av et prosessfluid innbefatter: føring av prosessfluidet inn i et avgassingsrom (213), kjøring av en avgasser (220) i avgassingsrommet (213), føring av prosessfluidet over et oppdemmingsarrangement (215), fra avgassingsrommet (213) og inn i et nøytraliseringsrom (214), føring av prosessfluidet inn i et nøytraliseringsrom (214), prøvetaking og analysering av prosessfluidet i nøytraliseringsrommet (214) for måling av konsentrasjonen av hydrogensulfid i prosessfluidet, overvåking av prosessfluidets pH i nøytraliseringsrommet (214), og innstilling av prosessfluidets pH i nøytraliseringsrommet (214).

32. Fremgangsmåte ifølge krav 26, karakterisert vedat reduseringen av en mengde olje i prosessfluidet innbefatter: tilsetting av emulsjonsbrytere (469) til prosessfluidet, føring av prosessfluid inn i et første rom (444) i en koaleseringstank (442), føring av prosessfluidet gjennom et koaleseringsfilter (460) og en flytende oljeskimmer (461) i et andre rom (463) i koaleseringstanken (442), føring av prosessfluidet over et oppdemmingsarrangement (465), fra det andre rommet (463) og til det tredje rommet (467) i koaleseringstanken (442), føring av prosessfluidet gjennom en beholder (447) og tilsetting der av flokkuleringskjemikalier til prosessfluidet, og føring av prosessfluidet fra beholderen (447) og inn i en flokkuleringstank (451).

33. Fremgangsmåte ifølge krav 26, karakterisert vedat reduseringen av en mengde av faststoffer i prosessfluidet innbefatter: føring av prosessfluidet gjennom et filtermedium (559) i et beltefilter (553), fylling av en lagringstank (554) med prosessfluid som har gått gjennom filtermediet (559), til en på forhånd bestemt høyde, og føring av prosessfluidet gjennom minst én filterbeholder (556, 563, 564), idet prosessfluidet føres gjennom et antall filtre (565, 566) som er anordnet i hver filterbeholder (556, 563, 564).

34. Fremgangsmåte ifølge krav 26, karakterisert vedat overvåkingen og analyseringen av prosessfluidet innbefatter: prøvetaking av prosessfluidet, og måling av en konsentrasjon av i det minste én av gruppene som består av innfanget gass, olje og faststoffer i prosessfluidprøven.

35. Fremgangsmåte ifølge krav 26, karakterisert vedden ytterligere omfatter en lagring av et behandlet prosessfluid, idet lagringen av et behandlet prosessfluid innbefatter: føring av prosessfluidet gjennom et overvåkingssystem (663), måling av konsentrasjonen av olje i prosessfluidet, føring av prosessfluidet med en oljekonsentrasjon over en på forhånd bestemt verdi inn i en tank (664), og fjerning av prosessfluid som har en oljekonsentrasjon under en på forhånd bestemt verdi.

36. Fremgangsmåte ifølge krav 26, karakterisert veden ventilering av modulsystemet (22), hvilken ventilering innbefatter: ledningsføring av luft inn i en modul (1110) for ventilering, føring av ventileringsluft gjennom en luftoppvarmer (1112) og et koaleseringsfilter (1114) anordnet i modulen (1110) for ventilering, og levering av ventileringsluft gjennom ledninger (1120, 1122) til i det minste én modul (211, 331, 441, 551) i modulsystemet (22).

37. Fremgangsmåte ifølge krav 26, karakterisert veden redusering av mengden av hydrogensulfidgass i en sur gass (992), hvilken redusering av mengden av hydrogensulfidgass innbefatter: tilveiebringelse av et konsumerbart medium (986) i en tank (984) anordnet i en modul for sulfidbehandling (991), fukting av det konsumerbare mediet (986) med vann, og føring av sur gass (992) fra én av modulene i modulsystemet (22) og inn i tanken (984) i modulen for sulfidbehandling (991), idet den sure gassen reagerer kjemisk med det konsumerbare mediet (986), hvorved mengden av hydrogensulfid i den sure gassen (992) reduseres.

38. Fremgangsmåte ifølge krav 37, karakterisert vedytterligere omfatter uttrekking av en gass fra modulsystemet (22), hvilken uttrekking av en gass fra modulsystemet (22) innbefatter: uttrekking av en gass fra modulen for sulfidbehandling (991), føring av gassen gjennom et partikkelfilter (1022), og levering av gassen til en brenner (1030).