NO881285L - Fremgangsmaate og anlegg for separering av gass, olje og vann. - Google Patents
Fremgangsmaate og anlegg for separering av gass, olje og vann. Download PDFInfo
- Publication number
- NO881285L NO881285L NO881285A NO881285A NO881285L NO 881285 L NO881285 L NO 881285L NO 881285 A NO881285 A NO 881285A NO 881285 A NO881285 A NO 881285A NO 881285 L NO881285 L NO 881285L
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- oil
- water
- separator
- gas
- liquid
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 124
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 75
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 23
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 19
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 17
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 claims description 12
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 3
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims 3
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 claims 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 78
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 41
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 19
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 12
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 10
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 9
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 8
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 5
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000011172 small scale experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 239000010779 crude oil Substances 0.000 description 1
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
- C10G33/00—Dewatering or demulsification of hydrocarbon oils
- C10G33/06—Dewatering or demulsification of hydrocarbon oils with mechanical means, e.g. by filtration
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte og et anlegg
for separering av en blanding av olje og vann fra gass og separering av blandingen i dens bestanddeler i produksjons-
anlegg for petroleum, under omstendigheter der enten plassen som opptas av separeringsanlegget eller vekten til anlegget er betydelige økonomiske eller tekniske faktorer, eller der anlegget utsettes for bevegelse. Off-shore flytende og faste konstruksjoner for produksjon av petroleum og gass, og pro-duksjonskonstruksjoner til bruk i arktiske omgivelser er eksempler på slike omstendigheter.
Ved den nåværende praksis for boring og gjenvinnelse av gass
og olje bringes en blanding av gass, olje og vann fra brønnen og ledes f. eks. til en høytrykks første trinns separator der gassen og væsken separeres, hvoretter væskefraksjonen, som inneholder en minsket andel gass, ledes til en mellomtrykks annet trinns separator der gassen fjernes, og deretter strømmer væskefraksjonen fra den annen trinns separator, mens den fremdeles inneholder noe gass, inn i en lavtrykks tredje trinns separator der ytterligere gass fjernes, og det utføres en grovseparering av olje og vann.
En alternativ konvensjonell tredje trinns separering kan
utføres ved bruk av to beholdere, av hvilke den første har kort oppholdstid for væsken, for å separere gass fra væske-
fasen, mens den annen har lengre oppholdstid for væsken, for å separere olje og vann. I alle tilfeller er den nominelle oppholdstiden for væske ved separering av olje og vann omtrent 20 minutter, idet et område på 10 til 30 minutter er vanlig.
Vann som frembringes av den ene eller annen type tredje trinns separeringsanlegg inneholder f. eks. omtrent 2000 til 5000 volumdeler pr. million (ppmv) fri olje. Med uttrykket fri olje menes her olje i vannfasen som ikke er oppløst.
Dette vann fra den tredje trinns separering ledes deretter
f. eks. til en samleseparator med korrugert plate som også har en oppholdstid på omtrent 20 minutter. Vann som kommer ut fra
samleseparatoren har f. eks. et innhold av fri olje på omtrent 100 til 200 ppmv. Ved noen anvendelser vil dette siste separaringstrinn være den siste separering ved behandling av vann. Imidlertid, i mange tilfeller der vann ikke kan slippes ut til omgivelsene med et innhold på 200 ppmv fri olje ledes vannet til en separator for flotasjon av dispergert gass, for et annet, siste rensetrinn. I separatoren for flotasjon benyttes en gass for å binde sammen mye av den gjenværende frie olje. Ved bruk av separatoren for flotasjon renses f. eks. vannet til omtrent 35 ppmv fri olje ved de fleste anvendelser, til omtrent 20 ppmv fri olje i tilfellet vannet skal slippes ut i omhyggelig regulerte omgivelser, slik som i California, og til omtrent 10 ppmv fri olje dersom det skal innsprøytes på nytt i den produserende formasjon slik at filtere som vanligvis er montert ikke blir tilstoppet.
I typiske, konvensjonelle anlegg fraktes oljen fra den tredje trinns separator vanligvis "våt", d.v.s. uten ytterligere fjernelse av vann. Denne våte oljen som er separert i den tredje trinns separator inneholder f. eks. omtrent 3-5 vekt% vann, og noen ganger så mye som 10 vekt%. Små vanndråper i oljen er vanligvis i størrelsen på omtrent 500 mikrometer.
Av og til må det suspenderte vann fjernes fra oljen (avvanning av oljen) før den forlater produksjonsanlegget, enten for korrosjonskontroll eller for å oppfylle en bestemt rørled-ningsforskrift. Avvanningen utføres f. eks. ved hjelp av en elektrostatisk dehydratiseringsbeholder. Denne er en stor, vaeskefylt beholder med innvendige elektroder som elektrisk opphever overflatespenningen mellom oljen og vanndråpene. Denne prosess krever vanligvis tilsetning av kjemiske de-emulgeringsmidler som bidrar til separeringen og vanligvis minsker vanninnholdet til mellom 0,1 og 0,5 vekt%. Når produksjonsanlegget befinner seg til sjøs befinner slike elektrostatiske utskillingsinnretninger seg vanligvis på land på grunn av den store størrelse og vekt. I situasjoner der et anlegg til sjøs må føre oljen til en rørledningen som fører meget ren olje må imidlertid avvanning av oljen utføres til sjøs.
Det fremgår således at konvensjonelle anlegg i stor grad benytter store beholdere for å utføre hver av separeringene av gass, olje og vann. I disse anlegg er beholderne for utfel-ling og elektrostatisk utskilling store for å bevirke lang oppholdstid, og de er tunge på grunn av at de inneholder en betydelig mengde væske under vanlig drift. Slike beholdere mister dessuten noe av sin effektivitet, og de må være enda større når de utsettes for bevegelse, slik som i et flytende produksjonsanlegg. To vesentlige fordeler ved et anlegg i henhold til den foreliggende oppfinnelse er at det opptar betydelig mindre plass og veier vesentlig mindre enn konvensjonelle anlegg, og at det ikke påvirkes av bevegelse. Dette medfører at størrelsen, vekten og de samlede omkostninger for anlegget kan minskes betydelig.
Den foreliggende oppfinnelse er fremkommet ved anvendelsen av en kjent innretning, nemlig en konpaktseparator med sentrifugering og væsker i motstrøm, og oppfyller et lenge kjent behov for å minske størrelsen og vekten av anlegg for gass- og petroleumsproduksjon under visse bestemte forhold, slik som i off-shore og arktiske produksjonsanlegg. Innretningen er en konpaktseparator med sentrifugering og væsker i motstrøm, av den type som vanligvis består av sylindriske, perforerte plater (rotorer) som er montert rundt en aksel, og som alle roterer sammen for å bevirke sentrifugalkrefter. Podbielniak-sentrifugalkontaktseparatoren beskrevet i US-PS 2.670.132 og 3.113.920 er et godt eksempel på en slik inneretning.
Kontaktseparatoren ble utviklet, og har med suksess blitt benyttet, for å bevirke sentrifugalkrefter for å "vaske" eller "behandle" en væske eller en halvtflytende substans med en annen, ikke blandbar væske, men hittil er den ikke blitt ansett for å være brukbar for de formål som foreslås i henhold til den foreliggende oppfinnelse.
Oppfinnelsen er beregnet til bruk både i flytende og faste gass- og petroleumsproduksjonsanlegg både til sjøs og på land. Oppfinnelsen kan også benyttes for å behandle ballastvann i skip og off-shore installasjoner, og i spesialfartøyer for opprydding eller oljeutslipp. Anlegg som benytter den foreliggende oppfinnelse er særlig egnet til separering av olje og vann, og steder der størrelse og vekt er av stor betydning. Oppfinnelsen har betydelige fordeler ved anvendelse både i flytende og faste off-shore anlegg for boring og gass- og petroleumsproduksjon. Disse fordeler skyldes den høye kapasiteten til anlegget. Ufølsomheten overfor bevegelse, evnen til å reagere hurtig på bølgebevegelser og at anlegget som helhet er kompakt. Det kan benyttes for å fjerne suspendert vann fra olje (avvanning av olje), å fjerne suspendert olje fra vann (avoljing av vann) og å separere hvilken som helst blanding av olje og vann til ren olje og rent vann.
Oppfinnelsen virker på samme måte for avvanning av olje, avoljing av vann og for separering av blandinger av olje og vann. Blandingen kommer inn i kontaktseparatoren gjennom akselen, og ledes gjennom tilførselsrør til ønsket stilling i rotoren, idet denne stilling kan varieres for å tilpasses for-skjeller i prosentandelen av vann i blandingen. Det opprett-holdes et trykk i utløpet for oljefasen for å holde over-gangen på ønsket sted.
Forsøk i liten skala er blitt utført ved bruk av en Podbielniak kontaktseparator for laboratoriebruk i henhold til den foreliggende oppfinnelse, og det er blitt oppnådd utmer-kede produkter både når det gjelder olje og vann. Da våt olje med et innhold på 40 vekt% vann ble tilført anlegget inneholdt den utstrømmende oljen 0,1 til 0,5 % bunnavleiringer og vann, og det utstrømmende vann inneholdt mindre enn 30 ppmv samlet oljemengde. Med samlet oljemengde menes her summen av fri suspendert olje og oppløst olje (som avhenger av typen av olje og temperaturen i vannfasen kan variere mellom omtrent 10 og 15 ppmv) i vannfasen. Da oljeholdig vann med et innhold på 3500 ppmv olje ble tilført Podbielniak-separatoren ble det oppnådd behandlet vann med mindre enn 30 ppmv samlet oljemengde. Disse resultater viser at anlegget kan oppnå kvali-teter som i det minste tilsvarer de for tiden akseptable nivåer. Det ble også konstatert at effektiviteten til be-handlingskjemikaliene ikke ble påvirket i negativ retning av den forholdsvis korte oppholdstiden.
Nytten av oppfinnelsen, sammenlignet med konvensjonelle separeringsanlegg, er primært basert på følgende fordeler: 1. Høy kapasitet og kort oppholdstid (en stor kontaktseparator kan behandle i det minste 225 m<3>/time). 2. Anlegget er kompakt (krever vesentlig mindre plass, har lavere vekt og lavere energiforbruk.
3. Større grad av separering.
4. Ufølsomt overfor bevegelse.
5. Hurtig reaksjon på strømninger av alle faser.
6. Enkelt å tilpasse til endringer i forholdet mellom olje og vann, f. eks. i løpet av brukstiden til produksjonsanlegg for gass og petroleum. 7. Betydelig minskning av den nødvendige mengde kjemikalier for de-emulgering.
Disse fordeler med den foreliggende oppfinnelse kan utnyttes i mange off-shore installasjoner for å oppnå akseptable pro-duktspesifikasjoner for behandlet olje og vann, under minskning av både omkostningene og det nødvendige dekksareal.
Det er flere typer flytende og ettergivende tårnkonstruk-sjoner som benyttes for off-shore boring og produksjon av gass og petroleum. Vanligvis omfatter slike konstruksjoner skip, halvt nedsenkbare elementer, prammer, jekkbare rigger, strekkstagplattformer, og i mindre grad, ettergivende tårn. Alle disse konstruksjoner utsettes for bevegelser som har en betydelig negativ virkning på visse typer prosesser og utstyr. Utstyr med kontakt væske mot væske, slik som væskefasesepara-torer, oljebehandlere og vannbehandlere er særlig følsomme overfor bevegelser. For å kompensere for bevegelse er disse typer utstyr med kontakt væske mot væske vanligvis overdimensjonert, og det benyttes ofte kompliserte og kostbare innvendige konstruksjoner for å bidra til å minske virkningen av bevegelse, hvilket medfører en vekt som kan være 40 % høyere enn det som kreves for utstyr når bevegelser ikke behøver å tas hensyn til.
I et konvensjonelt produksjonsanlegg på en strekkstagplatt-form som er studert var det ikke bare nødvendig med større beholdere og mere omfattende innvendige konstruksjoner i disse for å styre kvaliteten til oljen, bunnavleiringene og vannet og vann som slippes overbord, men det var også når det gjaldt enhetene med separator for flotasjon av dispergert gass, nød-vendig med resirkulasjon av forurenset olje som inneholdt høye konsentrasjoner av vann, for å minske virkningene av bevegelse.
Med den foreliggende oppfinnelse oppnås besparelser på flere måter. For det første vil en enkelt kontaktseparator oppnå en akseptabel utslippskvalitet, mens konvensjonelle anlegg krever bruk av flere separatorkomponenter for å oppnå akseptabel utslippskvalitet. For det annet er plassen som kreves og vekten av anlegget vesentlig mindre enn for et ekvivalent anlegg av konvensjonell type. For det tredje trenger ikke anlegget å være overdimensjonert, fordi det ikke påvirkes av bevegelse.
Vektbesparelsene kan være så mye son; en størrelseorden.
F. eks. har en enhet med samleseparator med korrugert plate og en separator for flotasjon av dispergert gass, beregnet for å behandle oljeholdig vann med en strømningsmengde på 225 m<3>/ time, en bruksvekt på omtrent 90.000 kg (fylt med væske), og for sammenligning veier en Podbielniak kontaktseparator beregnet for samme strømningsmengde bare omtrent 11.500 kg. Fordi strekkstagplattformer, halvt nedsenkbare plattformer og lignende søylestabiliserte, flytende konstruksjoner er meget følsomme overfor vekten av høytliggende utstyr, kan det opp nås en betydelig minskning av omkostningene. Det kan oppnås en ytterligere besparelse ved å benytte kontaktseparatoren dersom det må utføres avvanning av den separerte, våte oljen. En væskefylt, elektrostatisk oljebehandler for 225 m<3>olje pr. time kan f. eks. veie omtrent 70.000 kg, mens en eventuell ekstra kontaktseparator, dersom den trengs, vil veie omtrent 11.500 kg.
Ytterligere besparelser oppnås ved at det eliminerer behovet for overdimensjonerte, oppstrøms separeringsbeholdere for gass og væske. Når det gjelder trefaseseparatorer benyttes en gjennomsnittlig oppholdstid på 20 minutter for den første separering av olje- og vannfasene. Når de oppstrøms beholdere benyttes som en del av den foreliggende oppfinnelse trenger de bare å være dimensjonert for gass/væskeseparasjon, fordi olje/vannseparasjon utføres i kontaktseparatoren.
En annen fordel med den foreliggende oppfinnelse er dens evne til å reagere hurtig på væskepropper fra enten vannfasen eller oljefasen. På grunn av den korte oppholdstiden som trengs oppnås det meget hurtig stabil tilstand, slik at væskepropper kan håndteres uten at det påvirker kvaliteten til de utgående strømmer.
I løpet av brukstiden til et produksjonsanlegg for petroleum vil vanninnholdet i strømmen av råolje øke. Størrelsen av denne økning er imidlertid alltid uviss. I kjente anlegg har det således vært vanlig å overdimensjonere beholderen ytterligere, slik at denne økning er mulig. En annen fordel med den foreliggende oppfinnelse er at mindre justeringer av kontaktseparatoren muliggjør at anlegget har kapasitet til en slik økning.
Ved bruk av de fleste kjente anlegg benyttes de-emulgeringsmidler for å sikre en tilstrekkelig separasjon av oljen og vannet. Som vist i forsøkene i liten skala ved bruk av Podbielniak-kontaktseparatoren til laboratoriebruk trengtes ikke noe de-emulgeringsmiddel for å oppnå akseptable resultater. En ytterligere fordel med anlegget og fremgangs-måten i henhold til den foreliggende oppfinnelse er således at behovet for de-emulgeringsmidler og tilknyttet utstyr for lagring og tilførsel elimineres eller minskes.
Selv når det gjelder en eksisterende konstruksjon for petroleumsproduksjon (der det først kan synes som om for-delene nevnt ovenfor ikke vil oppnås) kan det vesentlig minskede plassbehov som oppnås med den foreliggende oppfinnelse innebære betydelige fordeler. F. eks. når ytterligere brønner skal tilkobles eller produksjonen fra eksisterende brønner skaløkes, uten at kapasiteten til det eksisterende, konvensjonelle separeringsutstyr er tilstrekkelig til å behandle den økede produksjonsmengde, muliggjør den foreliggende oppfinnelseøket kapasitet uten øket dekksareal, ved at den erstatter enheter med samleseparator med korrugert plate, separator for flotasjon av dispergert gass og/eller enheter for avvanning av olje. Fjernelse av slike eksisterende enheter og opprettelse av et anlegg i henhold til den foreliggende oppfinnelse medfører også ledig dekksplass som kan benyttes for å installere nye prosessenheter, slik som sekundære gjenvinningsanlegg, f. eks. vannflyting, gassløfting, gassinnsprøyting o.s.v.
Når det gjelder en ny off-shore installasjon vil bruken av den foreliggende oppfinnelse for separasjon av olje og vann minske den nødvendige dekksplass og vekt med så mye som 10 %. Dette vil føre til tilsvarende innsparinger når det gjelder understellet og søylene i en vanlig, fast off-shore konstruksjon, og enda større innsparinger når det gjelder flytende off-shore konstruksjoner og off-shore konstruksjoner som befinner seg i jordskjelvområder, der understellet og søylene må være beregnet til å tåle betydelige akselerasjonskrefter for massen på dekket. Lignende for deler oppnås for konstruksjoner på land til bruk i omgivelser der det er fordelaktig å montere produksjonsanlegget på et dekk eller i en prefabrikert konstruksjon, slik som i de omgivelser som finnes i North Slope i Alaska.
Med den foreliggende oppfinnelse kan en pumpe benyttes for å
hindre gassantennelse inne i kontaktseparatoren, og det kan benyttes en hydrosyklon eller et filter for å fjerne even-tuelle faste stoffer som kan ha passert gjennom separatorene. Kontaktseparatoren sammen med slike hjelpedeler, kan også være forskyvbart montert for de forskjellige anvendelser i henhold til den foreliggende oppfinnelse.
Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere, under henvisning til de vedføyde tegninger. Fig. 1 viser skjematisk en foretrukket utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse, og viser bare hoved-utstyret og -instrumenteringen. Fig. 2 viser skjematisk en alternativ, foretrukket ut-
førelelsesform av den foreliggende oppfinnelse. Fig. 3 viser skjematisk en ytterligere alternativ, foretrukket utførelseform av den foreliggende oppfinnelse.
Under henvisning til fig. 1 skal beskrives en foretrukket utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse.
I denne utførelsesform er oppfinnelsen utformet for å rense oljeholdig vann fra et produksjonsanlegg for gass og petroleum. Blandingen av gass, olje og vann fra brønnen føres inn i en første trinns separator 1 med omtrent 8400 kPa. Separert gass ledes til en glykoldehydratiser-ingsenhet 2 og deretter til en rørledning. En blanding av olje og vann med oppløst gass fra den første trinns separator føres inn i en annen trinns separator 3 med omtrent 2400 til 2800 kPa. De angitte trykk er bare angitt som eksempler og vil variere for andre steder, brønndybder
o.s.v. En blanding av olje og vann med oppløst gass fra den annet trinns separator ledes til en tredje trinns separator
4. Separerte gasser fra separatorene 3 og 4 i det annet og tredje trinn komprimeres i kompressorer 5, 6 og ledes til
glykoldehydratiseringsenheten 2 sammen med separert gass fra den første trinns separator 1. Oljeholdig vann kan ledes ut fra den første og annet trinns separator gjennom ledninger 7 og 8. Oljeholdig vann som ledes ut fra den tredje trinns
separator i ledningen 9 tilføres en Podbielniak-kontaktseparator 10. Det oljeholdige vann som tilføres Podbielniak-kontaktseparatoren kan også eventuelt være oljeholdig vann som er separert i den første og/eller annen trinns separator. Det oljeholdige vann som tilføres Podbielniak-kontaktseparatoren inneholder f. eks. omtrent 2000 til 5000 ppmv. fri olje. Oljefasen 11 som strømmer ut føres til oljedehydratiseringsenheten. Den eneste kontaktseparatoren reguleres under drift for en bestemt inngående blanding, for å fjerne den frie oljen fra vannfasen. I denne separering frembringes akseptabelt oljefritt vann. Det dannede vann kan deretter slippes ut i omgivelsene eller sprøytes til-bake inn i den produserende formasjon. Sammenlignet med konvensjonelle separeringsanlegg vil det fremgå at denne anvendelse av den foreliggende oppfinnelse eliminerer behovet både for samleseparatorer med korrugert plate og separatorer for flotasjon av dispergert gass som kreves i konvensjonelle anlegg.
Forsøk i liten skala er blitt utført ved bruk av en Podbielniak-kontaktseparator for laboratoriebruk, for å rense oljeholdig vann som har fri olje i konsentrasjoner som er vanlige for vannet som strømmer ut fra den tredje trinns separator. I disse forsøk ble benyttet vann som inneholdt omtrent 3500 ppmv fri olje. Resultater av forsøkene er angitt i tabell I (side 12). Som det fremgår henger ren-heten av vannet sammen med strømningsmengde og temperatur.
Forsøk nr. 9 og 10 omfattet tilførsel av et konvensjonelt kjemikalium for vannbehandling, slik som et de-emulgeringsmiddel, til den tilførte blanding. Ingen forbedring av kvaliteten til det utstrømmende vann ble registrert.
Under henvisning til fig. 2 skal beskrives en annen foretrukket utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse. I et anlegg for separering av olje og vann er en første Podbielniak-kontaktseparator anordnet for å tilføres vann som inneholder omtrent 2000 til 5000 ppmv fri olje fra den tredje trinns separator, slik som i den første foretrukkede utførelsesform i fig. 1. En annen Podbielniak-kontaktseparator 12 er anordnet for å tilføres våt olje fra den tredje trinns separator. Den annen Podbielniak-kontaktseparator 12 reguleres for den bestemte blanding som til-føres for avvanne oljen. Fra denne annen Podbielniak-kontaktseparator 12 frembringes akseptabelt avvannet olje.
Forsøk i liten målestokk er også blitt utført ved bruk av en Podbielniak-kontaktseparator for laboratoriebruk, for å rense våt olje som inneholder omtrent 35 til 40 vekt% vann. Resultatene av disse forsøk er angitt i tabell II (side 13).
Resultatene vist i tabell I og II viser at den foreliggende oppfinnelse muliggjør at våt olje kan avvannes og at oljeholdig vann kan renses til akseptable nivåer. Det faktum at gode resultater ble oppnådd både for våt olje og for oljeholdig vann i forsøk i liten målestokk ved bruk av en Podbielniak-kontaktseparator for laboratoriebruk viser at samleseparatorer med korrugert plate, separatorer for flotasjon av dispergert gass, lavtrykksseparatorbeholdere med væske mot væske og dehydratiseringsenheter slik som elektrostatiske behandlingsenheter som ofte benyttes i kon-
vensjonelle systemer kan elimineres.
Med henvisning til fig. 3 er beskrevet en tredje foretrukket utførelsesform av den foreliggende oppfinnelse. Som i anlegget vist i fig. 1 og 2 benyttes første og annet trinns separatorer sammen med tilhørende utstyr. Blandingen av gass, olje og vann som kommer ut fra den annet trinns separator føres inn i en liten gasseparator 12, fra hvilken separert gass komprimeres i en kompressor 6. Vannet og oljen som kommer ut av gasseparatoren 12, og som kan ha hvilket som helst forhold mellom olje og vann, tilføres deretter en Podbielniak-kontaktseparator 13 for separering. Som det vil fremgå eliminerer denne anvendelse behovet for en stor, tredje trinns separator med væske mot væske, en samleseparator med korrugert plate, en separator for flotasjon av dispergert gass, og en elektrostatisk dehydratiser-ingsenhet, ved at alle disse komponenter er erstattet av en liten gasseparator og en enkelt Podbielnak-kontaktseparator.
Claims (19)
1. Anlegg for separering av gass, olje og vann, omfattende et første, høytrykks separatortrinn der gass og en første væske separeres fra en tilført blanding av gass, olje og vann, et annet separatortrinn med midlere trykk, for tilførsel av den første væsken som inneholder en minsket andel av gass, for separering av ytterligere gass fra væsken, et tredje, lavtrykks separatortrinn for tilførsel av en annen væske fra det annet separatortrinn og for separering av ytterligere gass fra den annen væske,
karakterisert ved at en første kontaktseparator med sentrifugering og væsker i motstrø m er anordnet for å motta en vannrik, tredje væske som inneholder fri olje fra det tredje separatortrinn, for fjernelse av en vesentlig mengde av den frie olje for å frembringe renset vann.
2. Anlegg som angitt i krav 1,
karakterisert ved at det omfatter en annen kontaktseparator med sentrifugering og væsker i motstrøm, anordnet for å behandle en fjerde oljerik væske som inneholder fritt vann fra det tredje separatortrinn, og å fjerne en vesentlig mengde av fritt vann og å frembringe avvannet olje.
3. Anlegg for separering av gass, olje og vann, omfattende et første separatortrinn for å fjerne en første andel av gass fra en blanding av gass, olje og vann, et annet separatortrinn anordnet for å separere en annen andel av gass fra væske som kommer ut av det første separatortrinn, et tredje separatortrinn anordnet for å separere en tredje andel av gass fra væske som kommer ut fra det annet separatortrinn, karakterisert ved at en kontaktseparator med sentrifugering og væsker i motstrøm er anordnet for å motta en væske som inneholder en blanding av olje og vann fra det tredjeseparatortrinn, og å frembringe avvannet olje og renset vann av denne væske.
4. Anlegg for separering av gass, olje og vann omfattende et første separatortrinn for å fjerne en første andel av gass fra en blanding av gass, olje og vann, et annet separatortrinn anordnet for å separere en annen andel av gass fra væske fra det første separatortrinn, et tredje separatortrinn anordnet for å separere en tredje andel av gass fra det annet separatortrinn,
karakterisert ved at en kontaktseparator med sentrifugering og væsker i motstrø m, og med høy kapasitet, er anordnet for å motta en oljerik væske som inneholder fritt vann fra det tredje separatortrinn, og å fjerne en vesentlig andel av fritt vann og å frembringe avvannet olje av den oljerike væsken.
5. Anlegg som angitt i hvilket som helst av kravene 1 - 4, karakterisert ved at kontaktseparatoren med sentrifugering og væsker i motstrø m er en Podbielniak-væske/væske kontaktseparator.
6. Anlegg som angitt i krav 1,
karakterisert ved at det omfatter en pumpe innrettet til å motta den tredje væsken og å pumpe ut den tredje væsken, samt en innretning for å fjerne partikkel-materialet, idet både pumpen og innretningen er anordnet opp-strø ms for innløpet til kontaktseparatoren med sentrifugering og væsker i motstrø m.
7. Anlegg som angitt i krav 2,
karakterisert ved at det omfatter en pumpe og et filter anordnet for å motta den fjerde væsken fra det tredje separatortrinn og å avgi den filtrerte fjerde væsken til den annen kontaktseparator med sentrifugering og væsker i motstrøm.
8. Anlegg som angitt i krav 3,
karakterisert ved at det omfatter en pumpe og et filter anordnet for å motta væsken som strømmer ut fra det tredje separatortrinn og å avgi den filtrerte væsken til kontaktseparatoren med sentrifugering og væsker i motstrø m.
9. Anlegg som angitt i krav 4,
karakterisert ved at det omfatter en pumpe og et filter anordnet for å motta den oljerike væsken fra det tredje separatortrinn og å avgi den filtrerte, oljerike væsken til kontaktseparatoren med sentrifugering og væsker i motstrøm.
10. Anlegg som angitt i hvilket som helst av kravene 1 - 4, karakterisert ved at anlegget er på en fast, off-shore, gassproduserende installsjon.
11. Anlegg som angitt i hvilket som helst av kravene 1 - 4, karakterisert ved at anlegget er på en fast, off-shore, petroleumsproduserende installasjon.
12. Anlegg som angitt i hvilket som helst av kravene 1 - 4, karakterisert ved at anlegget er på en flytende, off-shore, gassproduserende installasjon.
13- Anlegg som angitt i hvilket som helst av kravene 1 - 4, karakterisert ved at anlegget er på en flytende, off-shore, petroleumsproduserende installasjon.
14. Off-shore anlegg for separasjon av gass, olje og vann, omfattende en første trinns separator for tilførsel av en første blanding av gass, olje og vann ved omtrent 1200 psig, og for å avgi en første andel av separert gass og en første andel av useparert gass, olje og vann, en annen trinns separator for tilførsel av den første andel av useparert gass, olje og vann ved omtrent 350 til 400 psig fra den første trinns separator og for å avgi en annen andel av separert gass og en annen andel av useparert gass, olje og vann, en tredje trinns separator for tilførsel av den annen andel av useparert gass, olje og vann fra den annen trinns separator, og for å avgi en blanding av oljeholdig vann som inneholder omtrent 2000 til 5000 ppmv fri olje og våt olje som inneholder inntil omtrent 40 vekt% vann, og en første kontaktseparator med sentrifugering og væsker i motstrøm for tilførsel av det oljeholdige vann fra den tredje trinns separator og for å frembringe akseptabelt oljefritt vann.
15. Anlegg som angitt i krav 14,
karakterisert ved at det omfatter en annen kontaktseparator med sentrifugering og væsker i motstrøm, for tilførsel av den våte oljen fra den tredje trinns separator, og for å frembringe akseptabel vannfri olje.
16. Off-shore anlegg for separering av gass, olje og vann omfattende en første trinns separator med utløp for væske og gass, en annen trinns separator med utløp for væske og gass, og en tredje trinns separator med utløp for væske og gass, idet væsken som kommer ut fra den tredje trinns separator tilfø res en enkelt Podbielniak-kontaktseparator med sentrifugering og væsker i motstrø m, for å frembringe hovedsakelig renset vann og hovedsakelig renset olje.
17. Fremgangsmåte for gjenvinning av olje og fjernelse av vann ved separering av gass, olje og vann, ved flere separeringer av gass fra en flytende blanding av gass, olje og vann, og idet utslipp fra den siste separering av gass fra væsken omfatter en oljerik strøm og en vannrik strøm, karakterisert ved at den oljerike strøm fra den siste separering som inneholder inntil 50 vekt% fritt vann avvannes ved at den utstrø mmende olje ledes til en kontaktseparator med sentrifugering og væsker i motstrøm, anordnet for å motta og avvanne det oljerike utslipp med en vesentlig andel av fritt vann, og å frembringe avvannet olje.
18. Fremgangsmåte for gjenvinning av vann og fjernelse av olje ved separering av gass, olje og vann, ved flere separeringer av gass fra en flytende blanding av gass, olje og vann, idet utslipp fra den siste separering av gass fra væsken omfatter et oljerikt utslipp, og en vannrikt utslipp, karakterisert ved at det vannrike utslipp fra den siste separering som inneholder inntil 50 vekt% fri olje avoljes ved å tilføre det vannrike utslipp til en første kontaktseparator med sentrifugering og væsker i motstrøm, anordnet for å motta og avolje det vannrike utslipp med en vesentlig andel av den frie olje, og å frembringe hovedsakelig avoljet vann.
19. Fremgangsmåte for gjenvinning av olje og vann ved separering av gass, olje og vann, ved flere separeringer av gass fra en flytende blanding av gass, olje og vann, idet et flytende utslipp som inneholder olje og vann frembringes ved den siste separering av de mange separeringer, karakterisert ved at det flytende utslipp fra den siste separering tilfø res en enkelt kontaktseparator med sentrifugering og væsker i motstrø m, anordnet for å motta det flytende utslipp og å frembringe avvannet olje og renset vann av det flytende utslipp.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/030,715 US4778443A (en) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | Gas-oil-water separation system and process |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO881285D0 NO881285D0 (no) | 1988-03-23 |
NO881285L true NO881285L (no) | 1988-09-26 |
Family
ID=21855630
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO881285A NO881285L (no) | 1987-03-25 | 1988-03-23 | Fremgangsmaate og anlegg for separering av gass, olje og vann. |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4778443A (no) |
AU (1) | AU598921B2 (no) |
BR (1) | BR8801382A (no) |
GB (1) | GB2203753A (no) |
NO (1) | NO881285L (no) |
ZA (1) | ZA882134B (no) |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4778443A (en) * | 1987-03-25 | 1988-10-18 | Fluor Corporation | Gas-oil-water separation system and process |
DE3829309A1 (de) * | 1988-08-30 | 1990-03-08 | Westfalia Separator Ag | Verfahren zur entwaesserung von oelschlamm |
NO166145C (no) * | 1988-11-28 | 1991-06-05 | Aker Eng As | Fremgangsmaate og et system for separasjon av gass fra flytende og faste medier. |
US4948393A (en) * | 1989-07-07 | 1990-08-14 | Chevron Research Company | Method of separating oil, water, sand, and gas from produced fluids |
EP0537174A4 (en) * | 1991-05-02 | 1993-09-22 | Conoco Specialty Products Inc. | Hydrocylones for oil spill cleanup |
US5664420A (en) * | 1992-05-05 | 1997-09-09 | Biphase Energy Company | Multistage two-phase turbine |
US7727386B2 (en) * | 2003-11-21 | 2010-06-01 | Dibella Alberto | Voraxial filtration system with self-cleaning auxiliary filtration apparatus |
EP1706190A1 (en) * | 2004-01-20 | 2006-10-04 | Epcon Norge AS | Separation of crude oil at the well head |
ITMI20040648A1 (it) * | 2004-03-31 | 2004-06-30 | Saipem Spa | Procedimento per il trattamento di fluidi provenienti da giacimenti petroliferi sottomarini |
US9353315B2 (en) | 2004-09-22 | 2016-05-31 | Rodney T. Heath | Vapor process system |
BRPI0519990A2 (pt) * | 2005-04-14 | 2011-05-17 | Alberto Dibella | sistema voraxial de filtragem com aparelho auxiliar, autolimpante, de filtragem |
US7947121B2 (en) * | 2005-11-28 | 2011-05-24 | Shell Oil Company | Method for receiving fluid from a natural gas pipeline |
US20080011693A1 (en) * | 2006-07-12 | 2008-01-17 | Ming Li | Self-cleaning waste-water device and method |
US7854849B2 (en) | 2006-10-10 | 2010-12-21 | Multiphase Systems Integration | Compact multiphase inline bulk water separation method and system for hydrocarbon production |
US8529215B2 (en) * | 2008-03-06 | 2013-09-10 | Rodney T. Heath | Liquid hydrocarbon slug containing vapor recovery system |
EP2275641A1 (en) * | 2009-06-02 | 2011-01-19 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Method of producing a combined gaseous hydrocarbon component stream and liquid hydrocarbon component streams, and an apparatus therefor |
US9221085B2 (en) | 2010-06-14 | 2015-12-29 | Richard A. Cates | Limited space separation and cleaning system and method |
US8864887B2 (en) | 2010-09-30 | 2014-10-21 | Rodney T. Heath | High efficiency slug containing vapor recovery |
CA2875296C (en) | 2012-05-10 | 2020-10-27 | Rodney T. Heath | Treater combination unit |
US9555454B2 (en) | 2013-03-14 | 2017-01-31 | Lehigh University | Polymer coated sand and methods of manufacture and use |
US9527786B1 (en) | 2013-03-15 | 2016-12-27 | Rodney T. Heath | Compressor equipped emissions free dehydrator |
US9291409B1 (en) | 2013-03-15 | 2016-03-22 | Rodney T. Heath | Compressor inter-stage temperature control |
US9932989B1 (en) | 2013-10-24 | 2018-04-03 | Rodney T. Heath | Produced liquids compressor cooler |
US20170246559A1 (en) * | 2014-10-31 | 2017-08-31 | Zhen Li | A Multiphase Separation System |
US9828556B1 (en) * | 2016-10-26 | 2017-11-28 | John Zink Company, Llc | Three-phase separation of hydrocarbon containing fluids |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2085537A (en) * | 1935-01-18 | 1937-06-29 | Bird Machine Co | Conditioning of freshly quarried clay |
US2223999A (en) * | 1939-07-17 | 1940-12-03 | Laval Separator Co De | Process and apparatus for purifying liquids deleteriously affected by air |
US2439177A (en) * | 1946-01-25 | 1948-04-06 | Ralph L Senter | Apparatus for dehydration of oil |
US2572425A (en) * | 1947-08-28 | 1951-10-23 | Separator Ab | Centrifugal separation of heavy boiler oil |
US2585874A (en) * | 1949-05-27 | 1952-02-12 | Stratford Eng Corp | Treating lubricating distillates |
US2670132A (en) * | 1949-08-19 | 1954-02-23 | Wladzia G Podbielniak | Centrifugal countercurrent contact apparatus |
US2862876A (en) * | 1955-06-22 | 1958-12-02 | Spearator Ab | Method of purifying heavy fuel oil for fueling internal combustion engines |
US3113920A (en) * | 1958-01-16 | 1963-12-10 | Kellogg M W Co | Method for dewaxing lubricating oil |
NL122175C (no) * | 1960-05-09 | |||
US3208201A (en) * | 1960-09-27 | 1965-09-28 | Dorr Oliver Inc | Crude oil separating treatment |
DK120629B (da) * | 1963-06-12 | 1971-06-21 | Separator Ab | Fremgangsmåde til ved separering af opslemninger at regulere koncentrationen af det afgående koncentrat, samt anlæg til udøvelse af fremgangsmåden. |
DE1922868A1 (de) * | 1968-06-06 | 1970-07-23 | Alfa Laval Ab | Anordnung zum Trennen eines Fluessigkeitsgemisches |
US3536254A (en) * | 1968-12-16 | 1970-10-27 | Marathon Oil Co | Fluid separator |
US3674206A (en) * | 1970-11-20 | 1972-07-04 | John S Wendt Jr | Centrifugal separator with means controlling flow |
US3770190A (en) * | 1971-02-25 | 1973-11-06 | C Doyle | Centrifugal countercurrent separator having bands covered with fluorocarbon sheets |
US3791575A (en) * | 1971-08-30 | 1974-02-12 | Garrett Corp | Centrifugal separator discharge control system |
US3814307A (en) * | 1973-01-12 | 1974-06-04 | Standard Oil Co | Centrifugal clarifier |
US3876135A (en) * | 1973-03-12 | 1975-04-08 | Foster Miller Ass | Centrifuge for separation of oil from water |
SU592425A1 (ru) * | 1976-01-13 | 1978-02-15 | Специальное Проектно-Конструкторское Бюро Средств Автоматизации Нефтедобычи И Нефтихимии | Способ подготовки сырой нефти |
DE3267325D1 (en) * | 1981-12-18 | 1985-12-12 | Ici Plc | Separation process |
SE8302215D0 (sv) * | 1983-04-20 | 1983-04-20 | Alfa Laval Marine Power Eng | Centrifugalseparator |
US4579565A (en) * | 1983-09-29 | 1986-04-01 | Heath Rodney T | Methods and apparatus for separating gases and liquids from natural gas wellhead effluent |
US4534860A (en) * | 1984-07-11 | 1985-08-13 | Tadeusz Budzich | Water-oil separating system for use with centrifugal type separator |
US4591433A (en) * | 1984-07-11 | 1986-05-27 | Fluid Power Components, Inc. | Automatic controls of water-oil separating system for use with centrifugal type separator |
US4778443A (en) * | 1987-03-25 | 1988-10-18 | Fluor Corporation | Gas-oil-water separation system and process |
-
1987
- 1987-03-25 US US07/030,715 patent/US4778443A/en not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-03-23 NO NO881285A patent/NO881285L/no unknown
- 1988-03-25 BR BR8801382A patent/BR8801382A/pt unknown
- 1988-03-25 AU AU13752/88A patent/AU598921B2/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-03-25 ZA ZA882134A patent/ZA882134B/xx unknown
- 1988-03-25 GB GB08807181A patent/GB2203753A/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4778443A (en) | 1988-10-18 |
AU598921B2 (en) | 1990-07-05 |
BR8801382A (pt) | 1988-11-01 |
GB8807181D0 (en) | 1988-04-27 |
NO881285D0 (no) | 1988-03-23 |
GB2203753A (en) | 1988-10-26 |
AU1375288A (en) | 1988-09-29 |
ZA882134B (en) | 1988-09-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO881285L (no) | Fremgangsmaate og anlegg for separering av gass, olje og vann. | |
EP0537330B1 (en) | Hydrocyclone separator | |
US5988283A (en) | Vertical combined production facility | |
DK170761B1 (da) | Fremgangsmåde og apparat til gasflotationsbehandling af en produceret vandblanding indeholdende olie og vand | |
US4370236A (en) | Purification of hydrocarbon streams | |
CA1225937A (en) | Separation process | |
CN113046121A (zh) | 同时进行的原油脱水、脱盐、脱硫和稳定化 | |
CA2706435C (en) | Drying fluid hydrocarbons by contacting with an aqueous solution of a salt drying agent prior to passing to a salt dryer | |
CA2281571C (en) | Process for simultaneous extraction of dispersed and dissolved hydrocarbon contaminants from water | |
US5543043A (en) | Clarification of produced water in the oil and gas industry | |
EP0142278A2 (en) | Method for desalting crude oil | |
CN114164020B (zh) | 海上油田原油脱水处理系统及工艺 | |
CN111686950B (zh) | 一种高温高压下油水快速分离的方法及装置 | |
Ebrahiem et al. | Produced water treatment design methods in the gas plant: optimization and controlling | |
US3853513A (en) | Vapor-liquid separation apparatus | |
US4173533A (en) | Method for removing suspended oil droplets from water | |
CN104629794B (zh) | 一种耦合油气洗涤的油水初步分离方法及装置 | |
Ellis et al. | Clarifying oilfield and refinery waste waters by gas flotation | |
CA2706978C (en) | Method for treatment of water comprising non-polar compounds | |
GB2047735A (en) | Separation of solids and water from crude oil | |
US5135616A (en) | Oil purification | |
US3360903A (en) | Treatment of oil well production | |
Schubert et al. | Liquid hydrocyclone separation systems | |
GB2084480A (en) | Treatment of steam condensate | |
RU2045982C1 (ru) | Установка подготовки продукции скважин |