NO342628B1 - Aktiv styring av undervannskjølere - Google Patents

Abstract

Et kjølesystem med et innløp (A) og et utløp (B), kjølesystemet omfatter; minst én første kjøler (20, 21, 22, 23, 24) og en andre kjøler (20, 21, 22, 23, 24), hvor den første kjøleren (20, 21, 22, 23, 24) og den andre kjøleren (20, 21, 22, 23, 24) er anordnet i serie, kjølesystemet omfatter videre i det minste en tredje kjøler (20, 21, 22, 23, 24) hvilken er anordnet i parallell med den første kjøleren (20, 21, 22, 23, 24) og den andre kjøleren, og kjølesystemet omfatter i det minste én strømningskontrollanordning for å styre strømning gjennom i det minste én kjøler (20, 21, 22 , 23, 24) hvor i det minste den ene av kjølerne (20, 21, 22, 23, 24) omfatter en bypass-krets og/eller en resirkuleringssløyfe (35).

Description

Oppfinnelsens anvendelsesområde

Oppfinnelsen omhandler et kjølesystem omfattende i det minste en første og en andre kjøler anordnet i serie, og en tredje kjøler anordnet i parallell med nevnte første og andre kjølere. I det minste en av de nevnte kjølerne omfatter en resirkuleringssløyfe. Systemet er spesielt anvendbart for undervanns bruk.

Oppfinnelsens bakgrunn

Kjølere generelt er velkjent på fagområdet, men det er færre kjente undervannskjølere. Eksempler på undervannskjølere som kjøler en brønnstrøm slik som en hydrokarbonstrøm, er eksempelvis beskrevet i søkerens egne publiserte søknad WO 2011008101 A1, hvilken herved inkorporeres ved referanse i sin helhet, eller i norsk patent NO 330761 B1. Andre kjente undervannskjølere er beskrevet i WO 2010110674 A2 og WO 2010110676 A2.

En kompressors funksjonalitet avhenger delvis av strømningsraten og temperaturen på mediet som skal komprimeres. Det har vist seg at kjøling av mediet øker effektiviteten til kompressoren. Behovet for en robust og velfungerende kompressor med minimalt krav til vedlikehold har vist seg spesielt viktig i undervannsapplikasjoner på grunn av vanskelighetene med å få tilgang i forbindelse med fjerntliggendeheten og det harde undervannsmiljøet. Imidlertid, kan kjøling av en hydrokarbonstrøm forårsake, i tillegg til andre problemer, hydratdannelse.

Hydratdannelse oppstår vanligvis når vann blir en del av hydrokarbonstrømmen, hvor vann kan bli separert ut som fritt vann ved avkjøling av strømmen. Hydrater kan krystallisere eller bli kompakte, noe som kan forårsake blokkering av produksjonsrør (eng. tubing), strømningslinjer eller rørledninger. Det er derfor viktig at kjølingsenheten er tilpasset det spesifikke bruksområdet, i tillegg til mengden og sammensetningen av mediet som skal kjøles.

Det har vist seg vanskelig å lage en undervannskjøler som er fleksibel med tanke på strømningsraten og temperaturen til brønnstrømmen.

Et formål med oppfinnelsen er derfor å tilveiebringe et kjølesystem som er fleksibelt med tanke på kjølebehovet over levetidssyklusen til en brønnstrøm.

Et annet formål er å forsikre at den avkjølte strømmen holder seg innenfor et forhåndsbestemt temperaturområde.

Sammendrag av oppfinnelsen

Oppfinnelsen er forklart og karakterisert i det selvstendige kravet, mens de uselvstendige kravene beskriver andre karakteristikker ved oppfinnelsen.

Ifølge oppfinnelsen er det tilveiebrakt et undervanns kjølesystem for kjøling av en brønnstrøm med sjøvann med et innløp og et utløp, kjølesystemet omfatter; minst én første kjøler og en andre kjøler, hvor den første kjøleren og den andre kjøleren er anordnet i serie, kjølesystemet omfatter videre i det minste en tredje kjøler hvilken er anordnet i parallell med den første kjøleren og den andre kjøleren, og kjølesystemet omfatter i det minste én strømningskontrollanordning for å styre strømning gjennom i det minste én kjøler hvor i det minste den ene av kjølerne omfatter en bypass-krets og/eller en resirkuleringssløyfe, hvor kjølerne omfatter temperaturkontrollmidler og sensorer slik at en operatør kan overvåke kjølesystemet og kjølerne og bypasse hele eller deler av strømmen gjennom bypass-kretsen.

Resirkuleringssløyfen muliggjør tilleggskjøling av i det minste deler av brønnstrømmen, alternativt hele brønnstrømmen, i tilfeller hvor strømmen ikke er tilfredsstillende avkjølt. I tillegg kan det være anordnet en bypass-krets over nevnte første kjøler og/eller andre kjøler, hvilken bypass-krets muliggjør at i det minste fraksjoner av strømmen, alternativt hele strømmen, bypasser kjøleren. Dette kan være fordelaktig i situasjoner hvor kjøling, eksempelvis tilleggskjøling, er unødvendig eller uønsket på grunn av temperaturen til brønnstrømmen, eksempelvis ved at temperaturen til brønnstrømmen kan variere over tid, og/eller at strømningsraten til brønnstrømmen kan endres i løpet av et felts levetid. Bypasskretsen kan være en del av resirkuleringssløyfen for eksempel ved å benytte en treveis-ventil som tillater enten ingen strømning, strømning i en første retning, eller strømning i en andre retning. Alternativt kan bypass-kretsen og resirkuleringssløyfen være laget av separate rør, tuber eller lignende, som bypasser kjøleren eller resirkuleres rundt eller alternativt inne i kjøleren. Den tredje kjøleren, eller hvilket som helst antall ytterligere kjølere, kan være anordnet i én eller flere parallelle forbindelser relativt den første og andre kjøleren. Det kan også være ytterligere kjølere i serie med den første og andre kjøleren. I en utførelse omfatter den tredje kjøleren en resirkuleringssløyfe. I en annen utførelse omfatter den tredje kjøleren en bypass-krets og/eller en resirkuleringssløyfe. Men det skal forstås at hvilken som helst av den første, andre, tredje eller hvilke som helst andre ytterligere kjølere kan være anordnet med en resirkuleringssløyfe og/eller en bypass-krets. Den tredje kjøleren kan være anordnet i serie med minst én annen kjøler. De ulike seriekoplingene, eksempelvis betegnet som en enkeltgren (eng. single branch), kan ha den samme maksimale kjøleeffekten eller ulik kjøleeffekt. Kjøleeffekten i én serie, eller gren, avhenger også av den forventede strømningsraten til brønnen. Kjølesystemet omfatter i det minste en strømningskontrollanordning for styring av strømningen gjennom minst én av nevnte første kjøler og andre kjøler, tredje kjøler og/ eller bypass-linje. Strømningskontrollanordningen er fortrinnsvis en ventil eller annet middel som er kapabel til å styre brønnstrømmen. Systemet kan være utstyrt med én, to eller et antall strømningskontrollanordninger som styrer brønnstrømmen gjennom de ønskede kjølerne, bypass-linjene eller bypass-kretsene.

Kjølesystemet kan være anordnet med midler for Mono Etylen Glykol (MEG) injeksjon for å forhindre hydratdannelse. MEG-injeksjonsmidlene kan være anvendbare både i standardoperasjon av kjølesystemet under normale strømningsforhold, og når strømmen stoppes, etc.

Det er mulig å anordne et antall kjølerenheter, slik som de som er beskrevet i WO 2011008101 A1, for å tilveiebringe kjølesystemet ifølge oppfinnelsen. WO 2011008101 A1 beskriver en undervanns kjølingsenhet omfattende et første samlerør, et andre samlerør som har sin lengdeakse hovedsakelig parallelt med, og i en avstand fra det første samlerøret. I det minste ett sett med kjølecoils er anordnet mellom det første og det andre samlerøret. Det minst ene settet er formet slik at coilene er anordnet i ett plan. Det første samlerøret er tilpasset for kommunikasjon med i det minste én hydrokarbonbrønn, og danner et felles innløp før den undersjøiske kjølingsenheten. Det andre samlerøret er tilpasset for kommunikasjon med en strømningslinje, og danner et felles utløp for den undersjøiske kjølingsenheten. Hvert sett av kjølecoils er individuelt forbundet til begge samlerørene. Disse samlerørene er tilpasset til å forbindes til undersjøisk prosessutstyr, og danner et innløp og utløp for den undersjøiske kjølingsenheten. Kjølingsenheten kan benyttes for å kjøle et medium med f.eks. sjøvann. Mediet som skal kjøles kan derved føres gjennom samlerørene og coilene, for å kjøles med sjøvann. Lengden av strømningsveien i et sett av kjølecoiler kan enkelt tilpasses. Antallet av sett av kjølecoiler kan også enkelt tilpasses. Dette gir en kjølingsenhet som enkelt kan tilpasses for den spesifikke bruken, og den ønskede kjøleeffekten som er nødvendig ved det spesielle stedet. Ved å ha coilene forløpene i ett plan, kan flere sett enkelt stables ved siden av hverandre. Ved dette kan man enkelt tilpasse kjøleeffekten ved å tilføre eller redusere antallet sett anordnet mellom og i direkte kommunikasjon med begge samlerørene, og man kan muligens på samme tid også justere lengden av samlerørene for å tilpasse dem det nødvendige antallet av sett med kjølecoiler. Kjøleeffekten til én kjølingsenhet kan muligens også endres i løpet av levetiden til kjølingsenheten, ved å ha samlerørene konfigurert slik at de kan motta ytterligere sett av kjølecoiler i løpet av levetiden til kjølingsenheten. Det i det minst ene settet med kjølecoiler kan danne en serpentinkonfigurasjon og kan omfatte i det minste tre rette rør, og i det minste to 180 graders svinger, hvor de rette rørene og svingene er anordnet slik at de danner en kontinuerlig coil, som danner en innvendig strømningsvei og to forbindelsesenheter, én ved hver ende av strømningsveien for forbindelse av settet med kjølecoiler med samlerørene. De rette rørene og svingene er fortrinnsvis prefabrikkerte standard enheter.

Sammensetningen av de rette rørene og svingene vil deretter forme en serpentin strømningsvei. Ved å sammenstille et antall av disse, kan man tilpasse settet med kjølecoiler til den lengden som er nødvendig for den spesifikke bruken, hvilket gir en stor fleksibilitet i forhold til kjølingsenheten. Standardiseringen av elementene som danner kjølingsenheten gjør den også kostnadseffektiv og enkelt tilpasningsbar.

En enkelt kjøler kan anordnes som en enhet som har et innløp for brønnstrømmen i den øvre delen som leder til en kjølecoil. Kjølecoilen kan ha et antall rette coiler og svinger (eng. bends) som leder til et brønnstrømutløp, hvilket utløp er anordnet i et horisontalplan vertikalt nedenfor horisontalplanet til innløpet. Kjøleren kan ifølge ett aspekt være tilveiebrakt med fluidtette vegger på hver side og med en åpning i den nedre delen. I tillegg kan kjøleren være anordnet med en første og andre perforert plate i den øvre enden av de fluidtette veggene. Fortrinnsvis strømmer sjøvann inn fra undersiden av kjøleren og forsvinner ut gjennom den øvre delen av kjøleren. Den første perforerte platen og andre perforerte platen kan være anordnet med like eller ulike perforeringer. De første og andre perforerte platene kan være bevegelige i forhold til hverandre. Den andre perforerte platen kan være fiksert relativt de fluidtette veggene til kjøleren. Den første perforerte platen kan være bevegelig og anordnet parallelt med den andre perforerte platen. Bevegelsen av den første perforerte platen kan gjøres ved bruk av en utløser (eng. actuator). Utløseren kan være av mekanisk eller elektrisk type etc. Ved å anordne en plate relativt bevegbar i forhold til en annen plate, er det mulig å regulere strømmen av sjøvann gjennom kjøleren, dvs. strømningsarealet, ved å tillate mer eller mindre sjøvann å passere gjennom perforeringene. Dersom perforeringene til de to platene sammenfaller, er strømningsarealet på sitt maksimale. Ved å benytte dette arrangementet, drives kjølingen av brønnstrømmen av en kontrollert naturlig konveksjon. Det er også mulig å benytte andre midler for å regulere strømningen som er forskjellig fra perforerte plater, eksempler på dette kan være ulike typer ventiler, plateventiler, spjeld (eng. flaps) eller andre midler som kan begrense strømmen av sjøvann gjennom coilene i kjølingsenheten helt eller delvis. Alternativt kan det være anordnet et middel for generering av fluidbevegelse, for eksempel sjøvann, slik som en pumpe, drivmidler (eng. propulsion means), propell eller lignende for å drive sjøvannet gjennom kjøleren. Brønnstrømmen, som har en høy temperatur, strømmer inn i coilen og blir eksponert gjennom veggene av kjølecoilene mot sjøvann som har blitt varmet opp av brønnstrømmen i den nedre delen av kjøleren. Derfor opplever brønnstrømmen en gradvis kjøling, dvs. først blir den eksponert mot oppvarmet sjøvann og deretter blir den eksponert mot kaldt sjøvann. Det oppvarmede sjøvannet vil alltid forsøke å strømme oppover i kaldere vann, og dersom kjøleren er åpen, tillate delvis eller full strøm av sjøvann forbi, dette vil sette opp en naturlig strøm av sjøvann forbi kjølecoilene i kjøleren. I en utførelse av kjølesystemet kan minst to av kjølerne ha ulike kjølekapasiteter.

Kjølebehovet kan variere på det samme feltet, og til og med i den samme brønnstrømmen som en funksjon av tid. Ved å anordne kjølere med ulike eller like kjølekapasiteter, anordnet i serie og parallell og med bypasslinjer og reguleringsmidler for å inkludere eller ekskludere strømmer gjennom forskjellige kjølere, gir en stor fleksibilitet med tanke på den ønskede kjøleeffekten.

I en utførelse omhandler oppfinnelsen i det minste én kjøler, hvor kjøleren omfatter; et innløp og et utløp for en undervannsstrøm, en innløpsåpning og en utløpsåpning for et kjølemedium, hvor utløpsåpningen omfatter fluidstrømningsreguleringsmidler som regulerer strømmen av kjølemedium gjennom kjøleren.

Strømningsreguleringsmidlene kan være i form av to eller flere perforerte plater, de perforerte platene er bevegbare relativt hverandre, som beskrevet ovenfor.

Alternativt kan strømningsreguleringsmidlene være ventiler, spjeld eller andre midler kapable til å regulere strømningsarealet, også beskrevet ovenfor. Et større strømningsareal gir en høyere strømningsrate som et resultat av den naturlige konveksjonen, mens et mindre strømningsareal reduserer strømningsraten. Det er mulig å anordne to eller flere kjølere i serie eller parallell.

Dersom en forbinder tilleggsbrønner til et kjølesystem, kan kjøleeffekten i seriene reguleres for å passe med det ønskede behovet for kjøling for denne tilleggsbrønnen eller –brønnene. Ettersom ulike brønner kan ha ulik sammensetning, strømningsrate og temperatur, kan en styre strømmen fra én brønn til en første serie med kjølere, strømmen fra en andre brønn til en andre serie med kjølere etc. Alternativt er det mulig å blande strømmene fra separate brønner, og lede den blandede strømmen gjennom den samme serien av kjølere.

I en utførelse omfatter kjølesystemet en bypass-linje som bypasser alle kjølerne. Bypass-linjen kan være en separat bypass-linje anordnet i parallell med serien av kjølere, eller bypass-kretser på hver kjøler i en serie. Dette gjør det mulig for brønnstrømmen å bypasse alle kjølerne, og kan være fordelaktig i situasjoner hvor det ikke er noe behov for kjøling eller når det foretas vedlikeholdsarbeid på kjølerne.

I en utførelse av kjølesystemet kan kjølerne omfatte temperaturkontrollmidler og kan være konfigurert for å resirkulere i det minste deler av fluidstrømningen gjennom resirkuleringssløyfen dersom temperaturen er over en terskelverdi.

Systemet kan også omfatte andre typer sensormidler slik som strømningssensorer, trykksensorer, etc. Sensorene kan være anordnet ved forskjellige posisjoner i kjølesystemet, for eksempel én ved hver kjøler, mellom kjølerne, ved innløpet av en serie kjølere etc. Ved å lese av sensorverdiene kan en operatør overvåke kjølesystemet og kjølerne, og styre strømmen til et annet sett av kjølere, resirkulere hele fluidstrømmen eller deler av strømmen, bypasse hele eller deler av strømmen gjennom bypass-linjen eller bypass-kretsen, avhengig av hva som er ønskelig.

Oppfinnelsen vil nå bli beskrevet i ikke-begrensende utførelser og med referanse til de vedlagte tegningene, hvor;

Kort beskrivelse av figurene

Fig. 1 viser eksempler på ulike kjølesystemer ifølge oppfinnelsen, systemene A), B), C), D), E) omfatter kjølere med samme kjølekapasitet.

Fig. 2 viser eksempler på kjølesystemer som omfatter kjølere med samme eller forskjellig kjølekapasitet.

Fig. 3A viser et sideriss av en utførelse av en enkelt kjøler ifølge oppfinnelsen.

Fig. 3B viser et toppriss av en perforert plate i en enkelt kjøler.

Fig. 4 viser en første utførelse av et kjølesystem omfattende fem parallelle kjøleserier, hvor noen av kjølerne er anordnet med en resirkuleringssløyfe.

Fig. 5 viser en andre utførelse av et kjølesystem, hvor noen av kjølerne er anordnet med en resirkuleringssløyfe og en bypass-krets.

Detaljert beskrivelse av en foretrukket utførelse

Fig. 1 viser eksempler på ulike kjølesystemer ifølge oppfinnelsen. Systemene A), B), C), D), E) omfatter kjølere 20 med samme kjølekapasitet. I utførelsen som fremgår i A) er det vist fem like kjølere med samme kjølekapasitet. Utførelse B) viser et kjølesystem med én kjøler 20. Utførelse C) viser et kjølesystem med to kjølere 20 anordnet i serie. Utførelsene D), E) og F) viser utførelser av kjølesystemer med tre, fire og fem kjølere 20, henholdsvis.

Fig. 2 illustrerer eksempler ved kjølesystemer omfattende kjølere med samme eller ulike kjølekapasiteter. I utførelse A) er det vist fire ulike kjølere 21, 22, 23, 24. Forskjellen i størrelse på kjølerne 21, 22, 23, 24 er en grafisk illustrasjon for å indikere en forskjell i kjølekapasitet. Kjøler 21, også vist i utførelse B), er vist som den minste av kjølerne 21, 22, 23, 24 for å indikere at den har den minste kjølekapasiteten. Kjøler 22, også vist i utførelse C), er større enn kjøler 21 for å indikere at den har en større kjølekapasitet enn kjøler 21. På samme måte er kjølerne 23 og 24 vist som enda større enn kjøler 22 for å indikere at de har større kjølekapasitet enn kjøler 22. I utførelsen vist i D) er det vist et eksempel på to ulike kjølesystemer hvor systemene har den samme kjølekapasiteten. Systemet som består av de to kjølerne 21, 22 er vist med den samme størrelsen, derav med den samme kjølekapasiteten, som systemet som består av én kjøler 23. På samme måte er det i utførelse E) vist to kjølesystemer med den samme kjølekapasiteten. Ett av disse systemene består av kjøler 21 og kjøler 23, hvilke korresponderer med et kjølesystem som består av én kjøler 24. Utførelsen F), G), H), I), J) og K) viser ulike eksempler på kjølesystemer som omfatter to eller flere av de ulike kjølerne 21, 22, 23, 24, henholdsvis.

Fig. 3A viser en utførelse av én enkelt kjøler ifølge oppfinnelsen. I den eksemplifiserte kjøleren, er kjøleren anordnet i et undervanns miljø.

Brønnstrømmen, dvs. hydrokarbonstrømmen, strømmer inn i kjølecoilene 10 i den øvre delen. Innstrømningsretningen er vist ved pil A. Brønnstrømmen strømmer ut av kjøleren i en nedre del. Utstrømningsretningen ut av kjøleren 10 er vist med pilen B. Fortrinnsvis strømmer sjøvann inn fra undersiden av kjøleren (vist med pil C på figuren) og strømmer ut gjennom den øvre delen av kjøleren, vist med pil D. I den øvre enden av kjøleren er det anordnet en første perforert plate 11 og andre perforert plate 13, med perforeringer 12. Den andre perforerte platen 13 er forbundet til veggene i kjøleren. Den første perforerte platen 11 er bevegbar og anordnet i et parallelt plan relativt den andre perforerte platen 13. Bevegelsen av den første perforerte platen 11 kan eksempelvis gjøres ved bruk av en utløser (eng.

actuator) 14, hvilken utløser vanligvis kan være av mekanisk eller elektrisk type etc. Ved å anordne den første perforerte platen 11 relativt bevegbar i forhold til den andre perforerte platen 13, er det mulig å regulere strømmen av sjøvann gjennom kjøleren, ettersom at kjølingen av brønnstrømmen drives av naturlig konveksjon. Brønnstrømmen, som har en høy temperatur, strømmer inn i coilen 10 i kjøleren ved pil A og varmeveksles med sjøvann som allerede har blitt varmet opp av brønnstrømmen i den nedre delen av kjøleren. Derfor opplever brønnstrømmen en gradvis kjøling, dvs. først blir den eksponert mot oppvarmet sjøvann, og deretter blir den eksponert mot kaldt sjøvann. Det oppvarmede sjøvannet vil bevege seg inne i kjøleren, i dette tilfellet stiger det. Som et resultat av konveksjonen, beveger sjøvannet seg til et relativt kaldere område.

Fig. 3B viser et toppriss av et eksempel på konfigurasjonen av den første perforerte platen 11 som er anordnet med perforeringer 12. En bevegelse av den første perforerte platen 11 relativt den andre perforerte platen 13 styrer strømningsarealet gjennom perforeringene i de første og andre perforerte platene, dvs. den konvektive strømningsraten, av sjøvann som strømmer gjennom kjøleren.

Fig. 4 viser en første utførelse av et kjølesystem ifølge oppfinnelsen.

Brønnstrømmen strømmer inn i kjølesystemet gjennom innløpsrør 45.

Strømningsretningen er vist med pil A. Strømmen strømmer ut av kjølesystemet gjennom utløpsrør 46. Strømningsretningen er vist med pil B. På figuren er det vist fem grener 30, 31, 32, 33, 34, hvor alle grenene er anordnet i parallell relativt hverandre. Ved innløpet av hver av seriene 30, 31, 32, 33, 34 er det anordnet en strømningskontrollanordning 36 som styrer innstrømningen inn i hver gren, og inn i hver kjøler. Strømningskontrollanordningen 36 er vanligvis en treveis ventil eller et annet middel kapabel til å styre en brønnstrøm. Kjølesystemet kan også omfatte temperaturkontrollmidler (ikke vist), slik som temperatursensorer. I tillegg kan andre sensormidler benyttes, slik som strømningssensorer, trykksensorer, etc.

Sensorene kan være anordnet ved ulike posisjoner i kjølesystemet, for eksempel én ved hver kjøler, mellom kjølerne, ved innløpet til en kjøleserie, etc. Avhengig av den påkrevde kjølekapasiteten kan strømningskontrollmidlene 36, som er anordnet ved hvert innløp av en serie, styre strømmen inn i en eller flere av de ulike seriene. I den eksemplifiserte utførelsen er serien 31 den kjøleserien med den største kjølekapasiteten av de viste seriene, mens serien 33 har den minste kjølekapasiteten dersom en ser bort fra serie 34. Serie 34 er en bypass-linje som tillater strømmen å strømme gjennom kjølesystemet ved å bypasse all kjølerne.

Fig. 5 viser en andre utførelse av kjølesystemet ifølge oppfinnelsen. I forbindelse med hver kjøler kan det, i tillegg til en resirkulasjonssløyfe 37, være anordnet en bypass-krets 37, 38 som bypasser i det minste deler av en fluidstrømmen, for eksempel dersom temperaturen er høyere enn en terskelverdi. Bypass-kretsen 37, 38 kan være i form av en enveis strømningssløyfe som vist med referansenummer 37 eller en toveis strømningssløyfe som vist med referansenummer 38. Systemet kan i tillegg bestå av alle trekkene i utførelsen vist på fig.4.

Kjølesystemet ifølge oppfinnelsen gir stor fleksibilitet med tanke på kjølebehovet. Å kunne tilveiebringe et kjølesystem med ulike kjølekapasiteter avhengig av kjølebehovet, er fordelaktig når en tenker på at hydratdannelsestemperaturen og/eller strømningsratene kan endres under et felts levetid. Ved å velge kjølere som har den samme eller ulik kjølekapasitet, anordne to eller flere kjølere i serie, tilveiebringe en resirkuleringssløyfe som resirkulerer i det minste del av strømmen dersom temperaturen er over et forhåndsbestemt nivå på én eller flere av de nevnte kjølerne, tilveiebringe en bypass-krets på én eller flere av kjølerne, tilveiebringe en bypass-linje som bypasser alle kjølerne dersom det ikke er et behov for kjøling, eller å anordne to eller flere kjølere i parallell, gir en stor fleksibilitet med tanke på avkjøling av en brønnstrøm.

Oppfinnelsen er beskrevet i ikke-begrensende utførelser. En fagmann på området vil forstå at det kan gjøres forandringer eller modifikasjoner på utførelsene som er innenfor rammen av oppfinnelsen som definert i de vedføyde kravene, og elementer eller trekk ved de ulike utførelsene kan kombineres i enhver konfigurasjon.

Claims (12)

PATENTKRAV

1. Et undervanns kjølesystem for kjøling av en brønnstrøm med sjøvann med et innløp (A) og et utløp (B), kjølesystemet omfatter; minst én første kjøler (20, 21, 22, 23, 24) og en andre kjøler (20, 21, 22, 23, 24), karakterisert ved at den første kjøleren (20, 21, 22, 23, 24) og den andre kjøleren (20, 21, 22, 23, 24) er anordnet i serie, hvor kjølesystemet videre omfatter i det minste en tredje kjøler (20, 21, 22, 23, 24) hvilken er anordnet i parallell med den første kjøleren (20, 21, 22, 23, 24) og den andre kjøleren, og kjølesystemet omfatter i det minste én strømningskontrollanordning for å styre strømning gjennom i det minste én kjøler (20, 21, 22, 23, 24) hvor i det minste den ene av kjølerne (20, 21, 22, 23, 24) omfatter en bypass-krets (37, 38) og/ eller en resirkuleringssløyfe (35, 38), hvor kjølerne omfatter temperaturkontrollmidler og sensorer slik at en operatør kan overvåke kjølesystemet og kjølerne og bypasse hele strømmen eller deler av strømmen gjennom bypass-kretsen (37, 38).

2. Et undervanns kjølesystem ifølge krav 1, karakterisert ved at minst to av kjølerne (20, 21, 22, 23, 24) har forskjellig kjølekapasitet.

3. Et undervanns kjølesystem ifølge kravene 1-2, karakterisert ved at systemet omfatter en bypasslinje (34) som bypasser alle kjølerne (20, 21, 22, 23, 24).

4. Et undervanns kjølesystem ifølge krav 3, hvor sensorene er anordnet ved forskjellige posisjoner i kjølesystemet, og at operatøren, ved å lese av sensorverdiene, kan overvåke kjølesystemet og kjølerne, og styre strømmen til et annet sett av kjølere, resirkulere hele strømmen eller deler av strømmen, bypasse hele eller deler av strømmen gjennom bypass-linjen (34) eller bypass-kretsen (37, 38).

5. Et undervanns kjølesystem ifølge kravene 1-4, karakterisert ved at minst én strømningskontrollanordning styrer strømningen gjennom minst én av nevnte første kjøler (20, 21, 22, 23, 24) og andre kjøler (20, 21, 22, 23, 24), tredje kjøler (20, 21, 22, 23, 24) og/ eller bypasslinje (34).

6. Et undervanns kjølesystem ifølge kravene 1-5, karakterisert ved at den tredje kjøleren (20, 21, 22, 23, 24) er anordnet i serie med minst én ytterligere annen kjøler (20, 21, 22, 23, 24).

7. Et undervanns kjølesystem ifølge kravene 1-6, karakterisert ved at temperaturkontrollmidlene er konfigurert for å resirkulere i det minste deler av fluidstrømningen gjennom resirkuleringssløyfen (35) dersom temperaturen er over en terskelverdi.

8. Et undervanns kjølesystem ifølge et av de foregående kravene, hvor resirkuleringssløyfen (38) og bypass-kretsen (38) er en toveis strømningssløyfe.

9. Et undervanns kjølesystem i henhold til hvilket som helst av de foregående kravene, hvor kjølesystemet er anordnet med midler for Mono Etylen Glykol (MEG) injeksjon.

10. Et undervanns kjølesystem ifølge hvilket som helst av de foregående kravene, hvor minst én kjøler omfatter et første samlerør tilpasset for kommunikasjon med i det minste én hydrokarbonbrønn og danner et felles innløp, et andre samlerør tilpasset for kommunikasjon med en strømningslinje og danner et felles utløp, der det andre samlerøret har sin lengdeakse hovedsakelig parallelt med og i en avstand fra det første samlerøret, og der i det minste ett sett med kjølecoils er anordnet mellom det det første og det andre samlerøret, hvor det minst ene settet er formet slik at coilene er anordnet i ett plan og hvert sett av kjølecoils er individuelt forbundet til begge samlerørene.

11. Et undervanns kjølesystem ifølge kravene 1-10, hvor kjølingen av brønnstrømmen drives av en kontrollert naturlig konveksjon.

12. Et undervanns kjølesystem ifølge et av de foregående kravene 1-10, hvor kjølesystemet omfatter et middel for generering av fluidbevegelse i sjøvannet for å drive sjøvannet gjennom kjøleren, hvilket middel for generering av fluidbevegelse omfatter en pumpe, drivmidler eller propell.