RU2329405C2 - Подводный модуль компрессора и способ регулирования давления в подводном модуле компрессора - Google Patents

Подводный модуль компрессора и способ регулирования давления в подводном модуле компрессора Download PDF

Info

Publication number
RU2329405C2
RU2329405C2 RU2006102966/06A RU2006102966A RU2329405C2 RU 2329405 C2 RU2329405 C2 RU 2329405C2 RU 2006102966/06 A RU2006102966/06 A RU 2006102966/06A RU 2006102966 A RU2006102966 A RU 2006102966A RU 2329405 C2 RU2329405 C2 RU 2329405C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas
compartment
pressure
compressor
source
Prior art date
Application number
RU2006102966/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2006102966A (ru
Inventor
Хьелль Олав СТИНЕССЕН (NO)
Хьелль Олав СТИНЕССЕН
Хокон СКОФТЕЛАНН (NO)
Хокон СКОФТЕЛАНН
Original Assignee
Квернер Оилфилд Продактс Ас
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Квернер Оилфилд Продактс Ас filed Critical Квернер Оилфилд Продактс Ас
Publication of RU2006102966A publication Critical patent/RU2006102966A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2329405C2 publication Critical patent/RU2329405C2/ru

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/05—Shafts or bearings, or assemblies thereof, specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/056—Bearings
    • F04D29/058—Bearings magnetic; electromagnetic
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B35/00—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for
    • F04B35/01—Piston pumps specially adapted for elastic fluids and characterised by the driving means to their working members, or by combination with, or adaptation to, specific driving engines or motors, not otherwise provided for the means being mechanical
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B47/00—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps
    • F04B47/06—Pumps or pumping installations specially adapted for raising fluids from great depths, e.g. well pumps having motor-pump units situated at great depth
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B49/00—Control, e.g. of pump delivery, or pump pressure of, or safety measures for, machines, pumps, or pumping installations, not otherwise provided for, or of interest apart from, groups F04B1/00 - F04B47/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B9/00—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members
    • F04B9/02—Piston machines or pumps characterised by the driving or driven means to or from their working members the means being mechanical
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D25/0606—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven the electric motor being specially adapted for integration in the pump
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D25/00—Pumping installations or systems
    • F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D25/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D25/0686—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven specially adapted for submerged use
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/10—Shaft sealings
    • F04D29/102—Shaft sealings especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/104—Shaft sealings especially adapted for elastic fluid pumps the sealing fluid being other than the working fluid or being the working fluid treated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C39/00—Relieving load on bearings
    • F16C39/06—Relieving load on bearings using magnetic means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Electrotherapy Devices (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)
  • Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
  • Percussion Or Vibration Massage (AREA)

Abstract

Изобретение относится, в частности, к подводному модулю газового компрессора, имеющего охранный кожух, содержащему уплотнительный элемент (14), по существу ограничивающий в охранном кожухе первый отсек, в котором расположен компрессор (2), и второй отсек, в котором расположен электродвигатель (1), причем компрессор и электродвигатель приводным образом соединены с по меньшей мере одним валом (13). Первый отсек соединен с входной линией (11) и выходной линией для изолирования углеводородного газа и для нагнетания газа. Второй отсек имеет магнитные подшипники (12), на которые опирается по меньшей мере один вал, и регулятор давления и объема, который посредством текучей среды сообщается со вторым отсеком и источником (10, 11) газа. Модуль содержит средство для определения соответствующих давлений во входной и выходной линиях, причем исходя из величины определяемого давления регулятор давления и объема регулирует давление, под которым газ инжектируется во второй отсек. Подводный модуль газового компрессора отличается тем, что по меньшей мере один вал опирается на магнитные подшипники, управляемые блоком (16) управления, при этом подшипники и блок управления установлены по меньшей мере в одном охранном кожухе, содержащем текучую среду, находящуюся под регулируемым давлением, и защищены от попадания морской воды. Такое выполнение подводного модуля обеспечивает полностью или почти полностью сухую среду для электродвигателя и для магнитных подшипников. 3 н. и 13 з.п.ф-лы, 3 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к подводным модулям компрессора для сжатия углеводородных газов в притоке к скважине и, в частности, к подводному модулю компрессора, содержащему охранный кожух, компрессор и электродвигатель, отделенный уплотнительным элементом.
Проблемы подводных компрессоров, работающих от электродвигателей, заключаются в том, что заполненные газом электродвигатели необходимо содержать как можно более сухими для исключения коррозии. Существуют другие проблемы, относящиеся к осаждению углеводородных конденсатов и к попаданию воды внутрь электродвигателя. Особо важно исключить наличие воды, содержащей H2S или CO2, которые могут образовывать кислоты и поэтому могут быть причиной ускоренной коррозии. На решение этих проблем направлены патенты Норвегии NO 172075 и NO 173197 и также патентная заявка Норвегии 20015199.
В известных подводных модулях компрессора используются обычные подшипники на масляной смазке или т.п. Автор данного изобретения исследовал возможности применения магнитных подшипников в этих подводных модулях компрессора, т.к. их применение обеспечивает несколько преимуществ особенно во время эксплуатации. Магнитные подшипники более надежные и более дешевые в эксплуатации. Особенно важным является то обстоятельство, что применение магнитных подшипников устраняет необходимость в использовании смазочного масла и поэтому устраняет проблемы, возникающие по причине разбавления смазочного масла контактирующими с ним углеводородными газами, скапливания углеводородных конденсатов или воды в смазочном масле или ухудшения состояния смазочного масла с течением времени из-за его применения именно в подводных модулях компрессора. Проблема, сопряженная с применением магнитных подшипников без оболочек в подводном модуле компрессора, во многих отношениях похожа на проблемы, связанные с применением электродвигателей, а именно в обоих случаях нужна полностью сухая атмосфера для должного длительного функционирования. Магнитные подшипники в оболочках также существуют или находятся в стадии разработки. Заявлено, что они могут работать в необработанном углеводородном газе притока к скважине. Но имеются причины считать, что для долгосрочного функционирования и надежности этого типа магнитных подшипников целесообразно, чтобы они находились и работали в сухой атмосфере.
Целью настоящего изобретения является создание подводного модуля газового компрессора и способа регулирования давления в нем, обеспечивающих полностью или почти полностью сухую среду для электродвигателя и для магнитных подшипников.
Эта цель достигается тем, что в подводном модуле газового компрессора, имеющего охранный кожух, содержащем электродвигатель и компрессор, приводным образом соединенный с по меньшей мере одним валом, причем компрессор и электродвигатель изолированы друг от друга по меньшей мере одним уплотнением, в результате чего охранный кожух разделен на первый и второй отсеки, в которых расположены компрессор и электродвигатель, соответственно, согласно изобретению, по меньшей мере один вал опирается на магнитные подшипники, управляемые блоком управления, установленным снаружи охранного кожуха и соединенным с магнитными подшипниками проводными соединениями и подводными разъемными соединителями.
Электронные и электрические компоненты магнитных подшипников находятся в отдельном охранном кожухе вблизи модуля компрессора. Этот охранный кожух заполнен инертным газом, обычно азотом или инертной жидкостью, и давление внутри него находится в пределах одного бара или в пределах, допустимых для электронных компонентов. Между кожухом для электронных компонентов магнитных подшипников и кожухом модуля компрессора проходит значительное число проводов. По этим проводам в магнитные подшипники подается регулируемый ток намагничивания, и также по ним передаются сигналы от датчиков магнитных подшипников в управляющие электронные компоненты в охранном кожухе для электронных компонентов магнитных подшипников. Специальные вставки в стенках охранных кожухов предотвращают попадание морской воды в них. Провода между охранным кожухом электронных компонентов и модулем компрессора можно либо соединить с подводными разъемными соединителями, либо их можно соединить сухим образом.
Охранный кожух ориентирован вертикально.
Электродвигатель может быть установлен над компрессором, при этом второй отсек охранного кожуха расположен над его первым отсеком.
Первый отсек может быть соединен со входной линией и выходной линией для впуска и выпуска газа соответственно, причем входная и выходная линии имеют соответствующие клапаны для перекрытия линий, первый отсек охранного кожуха подразделен на третий отсек другим уплотнительным элементом, имеющим другой подшипник, по меньшей мере один вал опирается на магнитные подшипники во втором отсеке и на магнитные подшипники в первом отсеке, и имеется регулятор давления и объема, посредством текучей среды сообщающийся со вторым отсеком и с источником газа и содержащий средство для определения соответствующих давлений во входной и выходной линиях, исходя из величины определяемого давления, регулятор давления и объема способен регулировать давление, при котором газ из источника газа инжектируется во второй отсек.
Регулятор давления и объема может быть дополнительно соединен с третьим отсеком, причем исходя из величины определяемого давления регулятор давления и объема способен регулировать давление, при котором газ из источника газа инжектируется в третий отсек.
Уплотнительные элементы могут быть уплотнениями вала.
Источник газа может быть источником инертного газа, причем инертный газ может подводиться во второй отсек.
Источником газа может быть приток к скважине, и углеводородный газ отводится из выхода компрессора или из промежуточной ступени, проходит через теплообменник, заслонку и газоочиститель, посредством чего высушенный углеводородный газ инжектируется во второй отсек.
Углеводородный газ, отводимый из выхода компрессора или из промежуточной ступени, может смешиваться с частью инертного газа для поддержания точки росы ниже точки росы охлаждающей среды.
Текучая среда может состоять из смеси инертного газа и углеводородного газа, при этом пропорция инертного газа в смеси обеспечивает точку росы, исключающую конденсацию, предпочтительно ниже температуры морской воды во всех режимах работы или во время выключения.
Указанная цель достигается способом регулирования давления в вышеописанном подводном модуле газового компрессора, при котором сжимают газовый приток к скважине, поступающий под давлением всасывания в компрессор, в первом отсеке охранного кожуха, выпускают газ из первого отсека под давлением выпуска, и согласно изобретению определяют давления всасывания и выпуска, инжектируют сухой или инертный газ из источника газа во второй отсек под давлением инжекции, которое превышает давление всасывания, в результате чего предотвращается течение текучей среды непосредственно из первого отсека во второй отсек.
Можно дополнительно определять давление выпуска перед инжектированием сухого или инертного газа во второй отсек.
В другом варианте способа регулирования давления в подводном модуле газового компрессора, когда компрессор бездействует и клапаны перекрыты, определяют давление всасывания перед первым отсеком, определяют давление выпуска после первого отсека, инжектируют сухой или инертный газ из источника газа во второй отсек под давлением инжекции, которое превышает давление всасывания и давление выпуска, при этом предотвращается течение текучей среды непосредственно из первого отсека во второй отсек и попадание влажного газа и жидкостей из источника природного газа в модуль компрессора.
Сухой или инертный газ можно инжектировать под давлением инжекции в третий отсек, ограничиваемый уплотнительным элементом.
Источник газа может быть источником инертного газа, который инжектируют во второй отсек.
Источником газа может быть приток к скважине, и углеводородный газ может отводиться из выхода компрессора или из промежуточной ступени, проходит через теплообменник, заслонку и газоочиститель, в результате чего высушенный углеводородный газ инжектируется во второй отсек.
Варианты осуществления настоящего изобретения ниже излагается более подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых аналогичные детали имеют аналогичные ссылочные обозначения.
Фиг.1 схематически изображает вариант системы согласно изобретению.
Фиг.2 схематически изображает второй вариант системы согласно изобретению.
Фиг.3 схематически изображает третий вариант системы согласно изобретению.
На фиг.1 показана система согласно изобретению, содержащая охранный кожух 3, имеющий электродвигатель 1, который соединен с компрессором 2 одним или несколькими валами 13. Электродвигатель и компрессор имеют магнитные подшипники. Если вал 13 подсоединен гибкой муфтой между валом компрессора и электродвигателем, то необходимо шесть подшипников, т.е. по одному упорному подшипнику и двум радиальным подшипникам, и достаточными будут только три подшипника, если вал 13 является единичным валом, или если валы компрессора и электродвигателя связаны жесткой муфтой, т.е. необходим один упорный подшипник и два радиальных подшипника для всего модуля компрессора. Внутренняя полость охранного кожуха разделена по существу на два отсека уплотнительным элементом 14. Этот уплотнительный элемент, или уплотнение вала, известно из уровня техники. Уплотнение 14 по существу разделяет внутренний объем охранного кожуха 3 на первый отсек, в котором находится компрессор 2 с магнитными подшипниками 12', и второй отсек, в котором находится электродвигатель 1 с магнитными подшипниками 12. Необходимые электронные компоненты для регулирования и контролирования магнитных подшипников указаны ссылочной позицией 16, которая указывает блок, подключенный к магнитным подшипникам.
Углеводородный газ (газ притока к скважине) под давлением ps всасывания поступает в первый отсек по линии 11. Газ выпускается из компрессора под давлением выпускания pd, когда клапан 9 открыт во время работы. В процессе работы, когда компрессор 2 сжимает газ притока к скважине, то клапан 8 перекрыт, и клапаны 7 и 9 открыты. Поэтому углеводородный газ входит в него и сжимается обычным образом. Как упомянуто выше, существенно важно, чтобы второй отсек, в котором находится электродвигатель 1, содержал сухую и некоррозионную среду. Поэтому линия 11 соединена с источником 10 газа для инжекции газа из этого источника во второй отсек. Этой инжекции газа под давлением p1 во второй отсек содействует регулятор 4 давления и объема. Регулятор 4 давления и объема регулирует давление инжекции исходя из определяемых давлений всасывания и выпуска по линиям 5 и 6 определения давления соответственно. Для предотвращения попадания углеводородного газа из первого отсека и во второй отсек в процессе работы регулятор давления и объема обеспечивает, чтобы давление p1 всегда превышало давление всасывания. В выключенном состоянии или в состоянии бездействия клапаны 7 и 9 перекрыты и клапан 8 открыт. В некоторых переходных состояниях давление выпуска может быть меньше давления всасывания. Поэтому регулятор 4 давления и объема должен корректировать давление (p1) инжекции газа, чтобы давление инжекции газа превышало давление всасывания или давление выпуска в зависимости от большего из этих двух давлений. Поскольку клапаны 7 и 9 перекрыты, когда компрессор не работает, давление во всем модуле 3 будет уравновешено с давлением p1 инжекции, и тем самым будет предотвращено попадание влажного газа или жидкостей из линии 11 в модуль компрессора 3, который защищает электродвигатель и подшипники.
Фиг.2 показывает в принципе систему, аналогичную системе согласно фиг.1, но имеет альтернативный источник сухого инжектируемого газа. Согласно фиг.2, инертный газ из источника 10 можно во время работы компрессора заменить углеводородным газом, отводимым с выхода компрессора или из промежуточной ступени, охлажденным в теплообменнике 60, дросселированным в клапане Джоуля-Томсона 70 перед его поступлением в газоочиститель 80. Эта система и способ раскрыты в патентной заявке Норвегии 20015199. В этой конструкции клапан 83 перекрыт, и при этом клапан 82 открыт во время работы компрессора. Обычная выпускная линия 81 газоочистителя обычно подает собранную жидкость, которая также может содержать частицы, обратно в сторону всасывания, и имеется линия 120 введения ингибитора для образования гидратов (дополнительно).
Когда компрессор выключен или бездействует, клапан 82 перекрыт, и клапан 83 открыт, и инжектируемый газ из источника 10 и давление p1 инжекции регулируются в соответствии с приводимым выше описанием. Клапаны 7 и 9 перекрыты, клапан 8 открыт.
Альтернативный способ поддержания точки росы инжектируемого газа ниже температуры морской воды во время работы заключается в смешивании углеводородного газа, отводимого с выхода компрессора или из промежуточной ступени, с частью газа из источника 10, достаточной, чтобы поддерживать точку росы ниже температуры морской воды. Поэтому можно устранить необходимость применения клапана 70 и также применения холодильника 60 и газоочистителя 80.
Фиг.3 показывает еще один вариант осуществления изобретения, в котором первый отсек по существу подразделен еще на один отсек, при этом компрессор также расположен в первом отсеке, третий отсек, теперь ограничиваемый уплотнением 15 вала, содержит магнитный подшипник 12, также расположенный в инертном газе под давлением p1.
Как упомянуто выше, электродвигатель и компрессор можно соединить одним или несколькими валами 13 (например, единичным валом или спаренными валами). Электродвигатель 1 и компрессор 2 имеют магнитные подшипники 12. В случае спаренного вала нужны шесть подшипников, т.е. один упорный подшипник и два радиальных подшипника и для того, и для другого вала. Если применяется единичный вал или жесткая муфта между валом электродвигателя и валом компрессора, то достаточными будут три подшипника, т.е. один упорный подшипник и два радиальных подшипника на весь модуль компрессора.
Уплотнение 14 вала подразделяет охранный кожух 3 на два отсека: первый отсек, заключающий в себе компрессор 2, и второй отсек, заключающий в себе электродвигатель 1 и (дополнительно) корпус соединительной муфты.
Модуль компрессора может также иметь уплотнение 15 вала компрессора на конце вала, противоположном стороне электродвигателя, тем самым образуя третий отсек.
Магнитные подшипники компрессора 2 можно разместить в первом отсеке, если они являются подшипниками с оболочками, и в этом случае третий отсек излишний, или если определено, что они должны быть в сухой среде, то их помещают во втором и третьем отсеках.
Во втором (и выборочно третьем) отсеке создается избыточное давление газа при давлении p1 для предотвращения попадания углеводородных газов из первого отсека. Создающим избыточное давление газом при давлении p1 может быть инертный газ из источника 10 или, например, высушенный углеводородный газ, отводимый из выхода компрессора или из промежуточной ступени, прошедший теплообмен с охлаждающей средой (например, с морской водой) в теплообменнике 60 и дросселированный до поступления в газоочиститель 80, согласно оборудованию и технологии, описываемым в патентной заявке Норвегии 20015199. Как вариант, газ под избыточным давлением p1 может быть смесью обоих вышеупомянутых газов.
В процессе работы компрессор 2 создает давление всасывания ps и давление выпуска pd. Давления выпуска обычно находятся в пределах pd=70-150 бар, и давление всасывания в пределах 40-140 бар.
В процессе работы клапаны 7 и 9 открыты, и клапан 8 перекрыт, и pd>ps. Для предотвращения попадания газа во второй (и выборочно в третий) отсек давление второго отсека должно превышать давление всасывания, т.е. p1>p2.
Это обеспечивается регулятором 4 давления и объема, определяющим ps по линии 5 и корректирующим p1 соответственно.
В ситуациях выключения или бездействия клапаны 7 и 9 перекрыты, и клапан 8 открыт в некоторых переходных состояниях pd<ps. Поэтому регулятор 4 должен корректировать давление инертного газа, чтобы p1>ps или p1>рd, в зависимости от большего значения. В этих случаях давление внутри всего модуля 3 (первый, второй и (выборочно) третий отсек) будет равно p1, которое будет предотвращать утечку влажного газа из линий 11 природного газа в модуль до и после компрессора.
Если модуль компрессора установлен в компрессорной станции согласно патентной заявке Норвегии 20034055, то защиту электродвигателя компрессора и магнитных подшипников (второй и (выборочно) третий отсек) от водяного конденсата и углеводородов можно будет значительно упростить. В этом случае, в принципе, не будет необходимости в инжекции инертного или сухого углеводородного газа во время работы компрессора, т.к. среда в модуле компрессора и в рециркуляционной линии защиты от скачка давления будет полностью сухой во время работы. Поэтому упомянутая инжекция нужна только тогда, когда компрессор выключен или бездействует. Но во время работы непрерывно подводится слабый поток инжекции (постороннего) газа для защиты от конденсации.

Claims (16)

1. Подводный модуль газового компрессора, имеющий охранный кожух, содержащий электродвигатель и компрессор, приводным образом соединенные по меньшей мере одним валом, причем компрессор и электродвигатель изолированы друг от друга по меньшей мере одним уплотнением, в результате чего охранный кожух разделен на первый и второй отсеки, в которых расположены компрессор и электродвигатель соответственно, отличающийся тем, что по меньшей мере один вал опирается на магнитные подшипники, управляемые блоком управления, установленным снаружи охранного кожуха и соединенным с магнитными подшипниками проводными соединениями и подводными разъемными соединителями.
2. Модуль газового компрессора по п.1, отличающийся тем, что охранный кожух ориентирован вертикально.
3. Модуль газового компрессора по п.1, отличающийся тем, что электродвигатель установлен над компрессором, при этом второй отсек охранного кожуха расположен над его первым отсеком.
4. Модуль газового компрессора по п.1,отличающийся тем, что первый отсек соединен со входной линией и выходной линией для впуска и выпуска газа соответственно, причем входная и выходная линии имеют соответствующие клапаны для перекрытия линий, первый отсек охранного кожуха подразделен на третий отсек другим уплотнительным элементом, имеющим другой подшипник, по меньшей мере один вал опирается на магнитные подшипники во втором отсеке и на магнитные подшипники в первом отсеке, и имеется регулятор давления и объема, посредством текучей среды сообщающийся со вторым отсеком и с источником газа, и содержащий средство для определения соответствующих давлений во входной и выходной линиях, исходя из величины определяемого давления, регулятор давления и объема способен регулировать давление, при котором газ из источника газа инжектируется во второй отсек.
5. Модуль газового компрессора по п.4, отличающийся тем, что регулятор давления и объема дополнительно соединен с третьим отсеком, причем, исходя из величины определяемого давления, регулятор давления и объема способен регулировать давление, при котором газ из источника газа инжектируется в третий отсек.
6. Модуль газового компрессора по п.4, отличающийся тем, что уплотнительные элементы являются уплотнениями вала.
7. Модуль газового компрессора по любому из пп.4-6, отличающийся тем, что источник газа является источником инертного газа, причем инертный газ подводится во второй отсек.
8. Модуль газового компрессора по любому из пп.4-6, отличающийся тем, что источником газа является приток к скважине, и углеводородный газ отводится из выхода компрессора или из промежуточной ступени, проходит через теплообменник, заслонку и газоочиститель, посредством чего высушенный углеводородный газ инжектируется во второй отсек.
9. Модуль газового компрессора по любому из пп.4-6, отличающийся тем, что углеводородный газ, отводимый из выхода компрессора или из промежуточной ступени, смешивается с частью инертного газа для поддержания точки росы ниже точки росы охлаждающей среды.
10. Модуль газового компрессора по п.4, отличающийся тем, что текучая среда состоит из смеси инертного газа и углеводородного газа, при этом пропорция инертного газа в смеси обеспечивает точку росы, исключающую конденсацию, предпочтительно ниже температуры морской воды во всех режимах работы или во время выключения.
11. Способ регулирования давления в подводном модуле газового компрессора по п.1 или 4, согласно которому сжимают газовый приток к скважине, поступающий под давлением всасывания в компрессор, в первом отсеке охранного кожуха, выпускают газ из первого отсека под давлением выпуска, отличающийся тем, что определяют давления всасывания и выпуска, инжектируют сухой или инертный газ из источника газа во второй отсек под давлением инжекции, которое превышает давление всасывания, в результате чего предотвращается течение текучей среды непосредственно из первого отсека во второй отсек.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что дополнительно определяют давление выпуска перед инжектированием сухого или инертного газа во второй отсек.
13. Способ регулирования давления в подводном модуле газового компрессора по п.1 или 4, когда компрессор бездействует, и клапаны перекрыты, отличающийся тем, что определяют давление всасывания перед первым отсеком, определяют давление выпуска после первого отсека, инжектируют сухой или инертный газ из источника газа во второй отсек под давлением инжекции, которое превышает давление всасывания и давление выпуска, при этом предотвращается течение текучей среды непосредственно из первого отсека во второй отсек и попадание влажного газа и жидкостей из источника природного газа в модуль компрессора.
14. Способ по п.11 или 13, отличающийся тем, что сухой или инертный газ инжектируют под давлением инжекции в третий отсек, ограничиваемый уплотнительным элементом.
15. Способ по п.11 или 13, отличающийся тем, что источник газа является источником инертного газа, который инжектируют во второй отсек.
16. Способ по п.11 или 13, отличающийся тем, что источником газа является приток к скважине, и углеводородный газ отводится из выхода компрессора или из промежуточной ступени, проходит через теплообменник, заслонку, газоочиститель, в результате чего высушенный углеводородный газ инжектируется во второй отсек.
RU2006102966/06A 2003-07-02 2004-07-01 Подводный модуль компрессора и способ регулирования давления в подводном модуле компрессора RU2329405C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20033034A NO323324B1 (no) 2003-07-02 2003-07-02 Fremgangsmate for regulering at trykket i en undervannskompressormodul
NO20033034 2003-07-02

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006102966A RU2006102966A (ru) 2006-07-27
RU2329405C2 true RU2329405C2 (ru) 2008-07-20

Family

ID=27800757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006102966/06A RU2329405C2 (ru) 2003-07-02 2004-07-01 Подводный модуль компрессора и способ регулирования давления в подводном модуле компрессора

Country Status (7)

Country Link
US (1) US7654328B2 (ru)
AU (1) AU2004254526B2 (ru)
CA (1) CA2531031C (ru)
GB (1) GB2419384B (ru)
NO (2) NO323324B1 (ru)
RU (1) RU2329405C2 (ru)
WO (1) WO2005003512A1 (ru)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2472043C1 (ru) * 2011-07-28 2013-01-10 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа" Центробежный компрессорный агрегат
RU2485353C1 (ru) * 2012-01-11 2013-06-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" Подводный газоперекачивающий агрегат для многониточного трубопровода
RU2485354C1 (ru) * 2012-04-26 2013-06-20 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" Компрессорная установка
RU2591755C2 (ru) * 2011-05-31 2016-07-20 Фмс Конгсберг Сабси Ас Подводный компрессор, приводимый напрямую электродвигателем с постоянными магнитами, статор и ротор которого погружены в жидкость
RU2608662C2 (ru) * 2011-03-15 2017-01-23 Акер Сабси АС Усилитель давления для подводных работ
RU2613794C1 (ru) * 2016-03-31 2017-03-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Интегрированный перекачивающий агрегат для транспортировки углеводородов по подводным и континентальным трубопроводам

Families Citing this family (65)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8075668B2 (en) 2005-03-29 2011-12-13 Dresser-Rand Company Drainage system for compressor separators
NO324110B1 (no) * 2005-07-05 2007-08-27 Aker Subsea As System og fremgangsmate for rengjoring av kompressor, for a hindre hydratdannelse og/eller for a oke kompressorytelsen.
NO325900B1 (no) * 2005-10-07 2008-08-11 Aker Subsea As Anordning og fremgangsmåte for regulering av tilførsel av barrieregass til en kompressormodul
NO324577B1 (no) * 2005-11-11 2007-11-26 Norsk Hydro Produksjon As Trykk- og lekkasjekontroll i roterende utstyr for undervannskompresjon
ITMI20060294A1 (it) 2006-02-17 2007-08-18 Nuovo Pignone Spa Motocompressore
WO2007110368A1 (de) * 2006-03-24 2007-10-04 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum betrieb einer verdichtereinheit, verdichtereinheit
EP1999374A1 (de) * 2006-03-24 2008-12-10 Siemens Aktiengesellschaft Verdichtereinheit
RU2410572C2 (ru) * 2006-03-24 2011-01-27 Сименс Акциенгезелльшафт Компрессорный блок
JP4779761B2 (ja) * 2006-03-30 2011-09-28 株式会社ジェイテクト 燃料電池用圧縮機
NO326747B1 (no) * 2006-06-30 2009-02-09 Aker Subsea As Anordning og fremgangsmåte for å forhindre inntrenging av sjøvann i en kompressormodul under nedsenking til eller opphenting fra sjøbunnen
NO326735B1 (no) 2006-06-30 2009-02-09 Aker Subsea As Fremgangsmåte og anordning for beskyttelse av kompressormoduler mot uønsket innstrømming av forurenset gass.
EP2063978B1 (en) 2006-09-19 2014-07-09 Dresser-Rand Company Rotary separator drum seal
CA2663531C (en) 2006-09-21 2014-05-20 William C. Maier Separator drum and compressor impeller assembly
EP2066948A4 (en) 2006-09-25 2012-01-11 Dresser Rand Co ACCESS COVER FOR PRESSURED BOND DRAWER
EP2066453A4 (en) 2006-09-25 2012-04-04 Dresser Rand Co FLUID DEFLECTOR FOR FLUID SEPARATION DEVICES
US8061737B2 (en) 2006-09-25 2011-11-22 Dresser-Rand Company Coupling guard system
WO2008039733A2 (en) 2006-09-25 2008-04-03 Dresser-Rand Company Compressor mounting system
CA2662780C (en) 2006-09-25 2015-02-03 William C. Maier Axially moveable spool connector
EP2415507A1 (en) 2006-09-26 2012-02-08 Dresser-Rand Company Improved static fluid separator device
US7770651B2 (en) * 2007-02-13 2010-08-10 Kellogg Brown & Root Llc Method and apparatus for sub-sea processing
NO330761B1 (no) * 2007-06-01 2011-07-04 Fmc Kongsberg Subsea As Undersjoisk kjoleenhet og fremgangsmate for undersjoisk kjoling
GB2453313B (en) * 2007-08-04 2012-06-27 Waukesha Bearings Ltd Motor compressor
NO327557B2 (no) * 2007-10-09 2013-02-04 Aker Subsea As Beskyttelsessystem for pumper
ES2392189T3 (es) 2007-11-30 2012-12-05 Siemens Aktiengesellschaft Procedimiento para el funcionamiento de un dispositivo compresor y dispositivo compresor correspondiente
NO329284B1 (no) * 2008-01-07 2010-09-27 Statoilhydro Asa Sammenstilling og fremgangsmate for produksjon av gass eller gass og kondensat/olje
WO2009111616A2 (en) 2008-03-05 2009-09-11 Dresser-Rand Company Compressor assembly including separator and ejector pump
NO328277B1 (no) 2008-04-21 2010-01-18 Statoil Asa Gasskompresjonssystem
US8696331B2 (en) 2008-05-06 2014-04-15 Fmc Technologies, Inc. Pump with magnetic bearings
BRPI0912243B1 (pt) 2008-05-06 2020-04-14 Fmc Tech Inc sistema de condicionamento de fluxo
US8079805B2 (en) 2008-06-25 2011-12-20 Dresser-Rand Company Rotary separator and shaft coupler for compressors
US8062400B2 (en) 2008-06-25 2011-11-22 Dresser-Rand Company Dual body drum for rotary separators
US7922218B2 (en) 2008-06-25 2011-04-12 Dresser-Rand Company Shear ring casing coupler device
EP2206927A1 (en) * 2009-01-13 2010-07-14 Siemens Aktiengesellschaft Machine for fluid transportation
US8210804B2 (en) 2009-03-20 2012-07-03 Dresser-Rand Company Slidable cover for casing access port
US8087901B2 (en) 2009-03-20 2012-01-03 Dresser-Rand Company Fluid channeling device for back-to-back compressors
US8061972B2 (en) 2009-03-24 2011-11-22 Dresser-Rand Company High pressure casing access cover
EP2284399A1 (en) * 2009-07-08 2011-02-16 Siemens Aktiengesellschaft A cooling device and a system thereof
BR112012005866B1 (pt) 2009-09-15 2021-01-19 Dresser-Rand Company aparelho para a separação de um fluido e método para a separação de um componente de peso específico mais alto de um componente de peso específico mais baixo de um fluido
EP2533905B1 (en) 2010-02-10 2018-07-04 Dresser-Rand Company Separator fluid collector and method
US20130136634A1 (en) * 2010-06-22 2013-05-30 Vetco Gray Scandinavia As Motor and pump barrier fluids pressure regulation system in a subsea motor and pump module
NO332973B1 (no) * 2010-06-22 2013-02-11 Vetco Gray Scandinavia As Trykkreguleringssystem for motor- og pumpebarrierefluider med differensialtrykkstyring
NO332975B1 (no) * 2010-06-22 2013-02-11 Vetco Gray Scandinavia As Kombinert trykkreguleringssystem og -enhet for barriere- og smorefluider for en undersjoisk motor- og pumpemodul
WO2012009159A2 (en) 2010-07-15 2012-01-19 Dresser-Rand Company Radial vane pack for rotary separators
US8673159B2 (en) 2010-07-15 2014-03-18 Dresser-Rand Company Enhanced in-line rotary separator
WO2012012018A2 (en) 2010-07-20 2012-01-26 Dresser-Rand Company Combination of expansion and cooling to enhance separation
US8821362B2 (en) 2010-07-21 2014-09-02 Dresser-Rand Company Multiple modular in-line rotary separator bundle
EP2614216B1 (en) 2010-09-09 2017-11-15 Dresser-Rand Company Flush-enabled controlled flow drain
WO2012058069A2 (en) 2010-10-27 2012-05-03 Dresser-Rand Company System and method for rapid pressurization of a motor/bearing cooling loop for a hermetically sealed motor/compressor system
IT1404373B1 (it) * 2010-12-30 2013-11-22 Nuova Pignone S R L Sistema compressore motore e metodo
WO2013109235A2 (en) 2010-12-30 2013-07-25 Dresser-Rand Company Method for on-line detection of resistance-to-ground faults in active magnetic bearing systems
US8994237B2 (en) 2010-12-30 2015-03-31 Dresser-Rand Company Method for on-line detection of liquid and potential for the occurrence of resistance to ground faults in active magnetic bearing systems
NO333684B1 (no) * 2011-03-07 2013-08-12 Aker Subsea As Undervanns trykkøkningsmaskin
WO2012138545A2 (en) 2011-04-08 2012-10-11 Dresser-Rand Company Circulating dielectric oil cooling system for canned bearings and canned electronics
EP2715167B1 (en) 2011-05-27 2017-08-30 Dresser-Rand Company Segmented coast-down bearing for magnetic bearing systems
US8851756B2 (en) 2011-06-29 2014-10-07 Dresser-Rand Company Whirl inhibiting coast-down bearing for magnetic bearing systems
WO2014042626A1 (en) 2012-09-12 2014-03-20 Cunningham Christopher E Subsea multiphase pump or compressor with magnetic coupling and cooling or lubrication by liquid or gas extracted from process fluid
US10161418B2 (en) 2012-09-12 2018-12-25 Fmc Technologies, Inc. Coupling an electric machine and fluid-end
EP2901017B1 (en) 2012-09-12 2020-06-03 FMC Technologies, Inc. Up-thrusting fluid system
CA2906544C (en) * 2013-03-15 2023-10-17 Fmc Technologies, Inc. Submersible well fluid system
NO337902B1 (no) * 2014-04-16 2016-07-04 Vetco Gray Scandinavia As Styring av pumping i en undersjøisk kompressor
EP3227561B1 (en) * 2014-12-05 2021-04-28 Nuovo Pignone S.r.l. Motor-compressor unit with magnetic bearings
FR3045722B1 (fr) * 2015-12-17 2019-08-30 Valeo Systemes De Controle Moteur Compresseur electrique avec systeme d'etancheite dynamique ameliore
BR102017009824B1 (pt) * 2017-05-10 2023-12-19 Fmc Technologies Do Brasil Ltda Sistema para circulação de gás em espaços anulares de máquinas rotativas
US10989215B2 (en) 2017-09-05 2021-04-27 Solar Turbines Incorporated Compressor system equipped for fugitive gas handling and fugitive gas system operating method
US10352137B1 (en) * 2019-01-07 2019-07-16 Upwing Energy, LLC Removing liquid by subsurface compression system

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US628851A (en) * 1899-02-04 1899-07-11 American Automatic Banjo Company Device for stringed musical instruments.
DE3729486C1 (de) * 1987-09-03 1988-12-15 Gutehoffnungshuette Man Kompressoreinheit
GB8921071D0 (en) * 1989-09-18 1989-11-01 Framo Dev Ltd Pump or compressor unit
FI902308A (fi) 1990-05-08 1991-11-09 High Speed Tech Ltd Oy Kompressor.
NO172076C (no) * 1991-02-08 1993-06-02 Kvaerner Rosenberg As Kvaerner Kompressoranlegg i en undervannstasjon for transport av en broennstroem
NO172075C (no) * 1991-02-08 1993-06-02 Kvaerner Rosenberg As Kvaerner Fremgangsmaate ved drift av et kompressoranlegg i en undervannstasjon for transport av en broennstroem og kompressoranlegg i en undervannstasjon for transport av en broennstroem
JP3143986B2 (ja) * 1991-10-14 2001-03-07 株式会社日立製作所 一軸多段遠心圧縮機
US6310414B1 (en) * 1994-06-21 2001-10-30 Rotoflow Corporation Shaft bearing system
US5658125A (en) 1995-02-28 1997-08-19 Allison Engine Company, Inc. Magnetic bearings as actuation for active compressor stability control
US6288510B1 (en) * 1997-07-16 2001-09-11 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Drive controller for motor-driven high-speed rotating body and method for discriminating type of machine used therefor
US6261070B1 (en) * 1998-09-17 2001-07-17 El Paso Natural Gas Company In-line electric motor driven compressor
EP1074746B1 (de) * 1999-07-16 2005-05-18 Man Turbo Ag Turboverdichter
DE10005246C1 (de) 2000-02-05 2001-10-18 Daimler Chrysler Ag Abgasturbolader
GB2362901B (en) * 2000-06-03 2004-03-31 Weir Pumps Ltd Downhole gas compression
NL1018212C2 (nl) 2001-06-05 2002-12-10 Siemens Demag Delaval Turbomac Compressoreenheid omvattende een centrifugaalcompressor en een elektromotor.
NO20015199L (no) 2001-10-24 2003-04-25 Kvaerner Eureka As Fremgangsmåte ved drift av en undervannsplassert, roterende innretning og en anordning ved en slik innretning
CA2373905A1 (en) 2002-02-28 2003-08-28 Ronald David Conry Twin centrifugal compressor
HUE029908T2 (hu) * 2003-03-10 2017-04-28 Thermodyn Centrifugálkompresszor egység
DE502004002264D1 (de) * 2003-07-05 2007-01-25 Man Turbo Ag Schweiz Kompressorvorrichtung und Verfahren zum Betrieb derselben
NO324577B1 (no) * 2005-11-11 2007-11-26 Norsk Hydro Produksjon As Trykk- og lekkasjekontroll i roterende utstyr for undervannskompresjon

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2608662C2 (ru) * 2011-03-15 2017-01-23 Акер Сабси АС Усилитель давления для подводных работ
US9841026B2 (en) 2011-03-15 2017-12-12 Aker Solutions As Subsea pressure booster
RU2591755C2 (ru) * 2011-05-31 2016-07-20 Фмс Конгсберг Сабси Ас Подводный компрессор, приводимый напрямую электродвигателем с постоянными магнитами, статор и ротор которого погружены в жидкость
RU2472043C1 (ru) * 2011-07-28 2013-01-10 Закрытое акционерное общество "Научно-исследовательский и конструкторский институт центробежных и роторных компрессоров им. В.Б. Шнеппа" Центробежный компрессорный агрегат
RU2485353C1 (ru) * 2012-01-11 2013-06-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный университет" Подводный газоперекачивающий агрегат для многониточного трубопровода
RU2485354C1 (ru) * 2012-04-26 2013-06-20 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" Компрессорная установка
RU2613794C1 (ru) * 2016-03-31 2017-03-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Интегрированный перекачивающий агрегат для транспортировки углеводородов по подводным и континентальным трубопроводам

Also Published As

Publication number Publication date
GB0526504D0 (en) 2006-02-08
GB2419384A (en) 2006-04-26
AU2004254526A1 (en) 2005-01-13
NO20033034D0 (no) 2003-07-02
GB2419384B (en) 2007-11-14
NO20033034L (no) 2005-01-03
US7654328B2 (en) 2010-02-02
NO20060467L (no) 2006-03-31
NO329089B1 (no) 2010-08-23
CA2531031C (en) 2011-02-01
US20060157251A1 (en) 2006-07-20
WO2005003512A8 (en) 2005-03-17
NO329089B3 (no) 2010-08-23
WO2005003512A1 (en) 2005-01-13
NO323324B1 (no) 2007-03-19
CA2531031A1 (en) 2005-01-13
AU2004254526B2 (en) 2009-06-11
RU2006102966A (ru) 2006-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2329405C2 (ru) Подводный модуль компрессора и способ регулирования давления в подводном модуле компрессора
RU2427704C2 (ru) Способ регулирования подачи защитного газа в компрессорный модуль (варианты)
AU2007265793B2 (en) Method and apparatus for protection of compressor modules against influx of contaminated gas
US9726196B2 (en) System and cooling for rapid pressurization of a motor-bearing cooling loop for a hermetically sealed motor/compressor system
EP2683944B1 (en) Subsea motor-turbomachine
US20140241907A1 (en) High pressure water injection pump system
US20080107547A1 (en) Systems for cooling motors for gas compression applications
JPH03155350A (ja) タービン発電機システム
US20150159662A1 (en) Efficient and reliable subsea compression system
KR20170118126A (ko) 오일-주입 압축기 설비 또는 진공 펌프의 오일 온도를 제어하기 위한 방법 및 장치
NO324577B1 (no) Trykk- og lekkasjekontroll i roterende utstyr for undervannskompresjon
CN100560981C (zh) 立式高效节能耐磨蚀泵
RU2615881C2 (ru) Компенсатор давления
US8556600B2 (en) Protection system for subsea seawater injection pumps
NO323240B1 (no) Anordning for regulering av trykket i undervanns kompressormodul
EP2452075A1 (en) A gas compressor casing and a system comprising the casing
JP5542518B2 (ja) 空気圧縮機
RU2565648C2 (ru) Способ и устройство для сжатия кислого газа
JPH074386A (ja) 高温ポンプ用軸封水供給装置
KR20010055346A (ko) 터보챠저의 열화 방지 장치
JPH0245687A (ja) 水噴射コンプレッサの動力軽減装置
Smith et al. Novel machinery
NO325341B1 (no) Kjolesystem for en elektrisk motor, og et drivsystem for drift av et lopehjul

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner