NO860085L - Fremgangsmaate og anlegg for integrert oppfanging av vaeskepropper/separering i et utforet fjellrom, anordnet i fjellet under grunnvannstanden. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en fremgangsmåte for integrert oppfanging av væskepropper/separering i et fjellrom, som eventuelt er forsynt med en utforing, gjerne en tunnel, anordnet i fjellet under grunnvannstanden, og det særegne ved fremgangsmåten er at oppfangingen/separeringen foretas i en beholder anordnet i fjellrommet, idet volumet av denne beholder gir tilstrekkelig buffervolum og oppholdstid for separering i et eneste trinn uten at det opptrer noen begrensning av volumet av beholderen på grunn av styrken i konstruksjonsmaterialer.

Ved oppfinnelsen muliggjøres at produserte materialer som tilføres beholderen i enfase- eller flerfasestrøm i denne separeres til separate fasestrømmer for videreføring til prosessering/forbruk.

Ved praktisk gjennomføring av oppfinnelsen holdes innvendig separasjonstrykk i beholderen lavere enn borevannstrykket i fjellet.

Små vannmengder som lekker inn i beholderen fra fjellet samles i vannfasen og bortføres sammen med denne.

Beholderen avgrenses fordelaktig mot adkomstdelen av fjellrommet ved hjelp av en vannfylt, trykkbestandig betongplugg.

Oppfinnelsen vedrører også et anlegg for utførelse av den nevnte fremgangsmåte, og det særegne ved anlegget i henhold til oppfinnelsen er at det omfatter et fjellrom, som eventuelt er forsynt med en utforing, gjerne i form av en tunnel, hvori det er anordnet en beholder som virker som integrert væskeproppfanger/separator med volum for tilstrekkelig buffervirkning og oppholdstid for separering i et eneste trinn, i kombinasjon med rørledninger for tilførsel i enfase- eller flerfasestrøm, og for fremføring av gassfase, oljefase og vannfase etter separering.

Anlegget er fordelaktig utforet med en betongforing, og fjell rommet mot adkomstdelen omfatter foretrukket en vannfylt, trykkbestendig betongpropp.

Betongproppen er fordelaktig forsynt med en eller flere kanaler eller slisser for trykkregulering eller trykkutjevning mot porevanntrykket.

Tilførselsledningen og/eller fremføringsledningene er ved en utførelsesform ført gjennom betongproppen og/eller veggene i beholderen.

I tilførselsledningen er det fordelaktig anordnet en ventil for trykk og strømningsregulering, eventuelt avstengning.

I beholderen i fjellrommet er det ved en faktisk utførelses-form av anlegget i henhold til oppfinnelsen anordnet vanlig utstyr for strømretning og energidreping, ledeplater og/eller deflektorer samt sandfang.

Disse trekk ved oppfinnelsen fremgår av patentkravene.

Foreliggende oppfinnelse vedrører således mottak av uregel-messig produserte mengder av væske/gass som er direkte beford-ret i enfase- eller flerfasestrøm fra olje-gassproduserende brønnhoder og separering av de forskjellige komponenter i den tilførte strøm (flerfasestrøm vil si transport av væske, gass og andre materialer som sand etc. i ett og samme rør) i et fjellrom, gjerne en tunnel, anordnet i fjellet under grunnvannstanden .

Ved produksjon av hydrokarboner fra reservoar under jord-overflaten er det kjent at uregelmessige gasslommer i olje-produksjon eller væskeansamlinger i gassproduksjon forekommer, i form av såkalte "slugs" eller væskepropper.

Frekvens og størrelse på disse væskepropper kan avhenge av produksjonsforholdene i reservoaret og/eller utstyret for prosessering, befordring og transport. Det er kjent at utstyr spesielt beregnet til å motta væskepropper ved uregelmessig-heter i produksjonen, blir installert nedstrøms fra de produserende brønnhoder, på strekningen til terminalen eller på selve terminalen.

En av hensiktene med den foreliggende oppfinnelse er å over-flødiggjøre væskeproppfangere installert for å motta uregel-messigheter i produksjonen fra reservoaret og som er installert ofte umiddelbart nedstrøms fra produksjonsbrønnhodene, for derved å kunne la de produserte hydrokarboner og assosierte materialer bli ledet som flerfasestrøm fra produksjons-brønnhodene frem til et mottagersystem nærmere prosesserings-anlegget.

Ved kjente produksjonsmetoder for olje med assosiert gass eller gass med assosierte tyngre gassfraksjoner, kjent som kondensat, enten fra anlegg under havbunnen eller fra faste eller flytende anlegg til havs eller faste anlegg på land, blir væsker og gass separert og transportert i separate rør-ledninger til mottageranlegg på land. Kondensat kan enten fraktes sammen med gassen i en tofasestrøm eller i super-kritisk tilstand, eller løst i oljen i en oljerørledning med et lite overtrykk. Felles for de ovenfor beskrevne metoder er at materialene som transporteres fra plattformen må til-fredsstille forutbestemte og spesifiserte krav. Olje, gass og kondensat blir også transportert i flerfasetilstand etter prosessering nær produksjonsstedet.

En hensikt med den foreliggende oppfinnelse er således å eliminere separasjon og videre bearbeiding av de produserte hydrokarboner forut for transport til mottagerstasjonen på land.

Det er tidligere kjent at separasjon av olje, gass og vann, eller gass og kondensat i separatorer eller væskeproppfangere foregår i beholdere konstruert av metalliske materialer, som skal tåle innvendige overtrykk og dermed muliggjøre adskilt videre transport av de separerte produkter og hvor da. materialstyrken setter praktiske øvre grenser for utforming og størrelse av konstruksjonene.

Ved den foreliggende oppfinnelse muliggjøres at man kan eliminere bruk av metalliske materialer ved at væskeproppfangeren/ separatoren er integrert i et fjellrom, gjerne anordnet som en del av en tunnel.

Oppfinnelsen tilveiebringer en fremgangsmåte og et anlegg for mottak av en enfase- eller flerfasestrøm fra en rørledning og som også separerer den produserte og direkte transporterte strøm. Den foreliggende oppfinnelse vil redusere plassbehov, kostnader, miljømessige ulemper og vedlikehold samt øke sikkerheten i forhold til tidligere kjente metoder, og utgjøre et integrert anlegg for de to delfunksjoner, nemlig direkte mottak av en produsert strøm i en væskeproppfanger og separering i en separator.

Ved oppfinnelsen er den integrerte væskeproppfanger/separator anordnet som et utforet fjellrom, spesielt i en tunnel, og hvor da betongforingen opptar utvendig formasjonstrykk og/ eller grunnvannstrykk, og hvor innvendig separasjonstrykk holdes lavere enn porevanntrykket i fjellet slik at mindre mengder vann kan tillates å lekke inn i væskepluggfangeren/ separatoren fra omkringliggende fjellformasjoner. Ved dette oppnås sikkerhet for gasslekkasjer inn i fjellformasjonen.

Anlegget avgrenses fordelaktig mot den åpne del av fjellrommet eller tunnelen ved hjelp av en vannfylt betongplugg. Vanntrykket i pluggen skal minst tilsvare porevannstrykket i fjellet, og dette er sikret ved en kommuniserende kanal fra det indre av pluggen til utsiden for trykkutjevning og even-tuell trykkregulering ved tilførig av trykkvann til pluggen.

Oppfinnelsen skal i det følgende illustreres nærmere under henvisning til den vedlagte figur som viser fjellrommet eller tunnelen 1 anordnet i fjellet under grunnvannstanden. Fjellrommet kan i prinsippet anordnes hvor som helst på strekningen nedstrøms fra de produserende brønnhoder 2 til terminalen, men er i den viste utførelsesform antydet beliggende nær terminalen, men kan også anordnes til å utgjøre en del av denne. Den ubehandlede produksjonen fra brønnene 2 ledes i enfase- eller flerfasestrøm gjennom rørledningen 3 forsynt med en ventil for trykk- og strømningskontroll og/eller eventuelt avstengning. Ved enfasestrøm vil anlegget virke som en separator ved trykkavlastning av innkommende strøm mens ved flerfasestrøm vil anlegget virke som integrert væskeplugg-fanger/separator, alt etter driftsforholdene på feltet. Fjellrommet eller tunnelen har eventuelt en betongforing 4 som tjener for konsolidering av fjellet. I den viste utførelses-form utgjøres endeveggen i anlegget av en vannfylt betongplugg 5 som er forsynt med en eller flere kanaler 10 fra det vann-fylte indre av betongpluggen til utsiden for trykkutjevning. Mulig trykkregulering kan foretas ved trykkvanntilførsel gjennom en rørtilkobling med ventil, antydet ved 12. Anlegget er vist med tilkoblinger for inngående transportrør 3 gjennom betongproppen, og utgående gassrør 6, utgående oljerør 7, og utgående vannrør 8 ført opp gjennom beholdertaket, men det sier seg selv at tilførsel og fraførsel kan anordnes helt eller delvis gjennom veggene, eventuelt helt eller delvis gjennom betongproppen, alt tilpasset det aktuelle tilfelle. Figuren viser at det i beholderen i fjellrommet 1 er anordnet vanlig utstyr 9 for strømretning og energidreping, ledeplater og/eller deflektorer samt sandfang. Figuren viser ventilen 11 for trykk- og strømningsregulering, eventuelt avstengning.

Claims (12)

1. Fremgangsmåte for integrert oppfanging av væskepropper/separering i et fjellrom (1), som eventuelt er forsynt med en utforing (4), gjerne en tunnel, anordnet i fjellet under grunnvannstanden, karakterisert ved at oppfangingen/separeringen foretas i en beholder anordnet i fjellrommet (1), idet volumet av denne beholder gir tilstrekkelig buffervolum og oppholdstid for separering i et eneste trinn uten at det opptrer noen begrensning av volumet av beholderen på grunn av styrken i konstruksjonsmaterialer.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at produserte materialer som tilføres beholderen i enfase- eller flerfasestrøm i denne separeres til separate fasestrømmer for videreføring til prosessering/forbruk.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved innvendig separasjonstrykk i beholderen holdes lavere enn porevannstrykket i fjellet.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at små vannmengder som lekker inn i beholderen fra fjellet samles i vannfasen og bortføres sammen med denne.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-4, karakterisert ved at beholderen avgrenses mot adkomstdelen av fjellrommet ved hjelp av en vannfylt, trykkbestandig betongplugg (5).

6. Anlegg for utførelse av den fremgangsmåte som er angitt i krav 1, karakterisert ved at det omfatter et fjellrom (1), som eventuelt er forsynt med en utforing (4), gjerne i form av en tunnel, hvori det er anordnet en beholder som virker som integrert væskeproppfanger/separator, med volum for tilstrekkelig buffervirkning og oppholdstid for separering i et eneste trinn, i kombinasjon med rørledninger (3) for til-førsel i enfase- eller flerfasestrøm og for fraføring av gassfase (6), oljefase (7) og vannfase (8) etter separering.

7. Anlegg som angitt i krav 6, karakterisert ' ved at fjellrommet (1) er utforet med en betongforing (4).

8. Anlegg som angitt i krav 6 eller 7, karakterisert ved at fjellrommet mot adkomstdelen omfatter en vannfylt, trykkvannbestandig betongplugg (5) .

9. Anlegg som angitt i krav 6 - 8, karakterisert ved at betongpluggen (5) er forsynt med en eller flere kanaler (10) for trykkregulering eller trykkutjevning mot porevanntrykket.

10. Anlegg som angitt i krav 6-9, karakterisert ved at tilførselsledningen (3) og/eller fraføringsledningene (6 - 8) er ført gjennom betongpluggen (5) og/eller veggene i beholderen.

11. Anlegg som angitt i krav 6 - 10, karakterisert ved at det i tilfø rselsled-ningen (3) er anordnet en ventil (11) for trykk- og strøm-ningsregulering, eventuelt avstengning.

12. Anlegg som angitt i krav 6-11, karakterisert ved at det i beholderen i fjellrommet (1) er anordnet vanlig utstyr (9) for strøm-retning og energidreping, ledeplater og/eller deflektorer samt sandfang.