RU2368842C2 - Способ и оборудование для уменьшения сложных дисперсий - Google Patents
Способ и оборудование для уменьшения сложных дисперсий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2368842C2 RU2368842C2 RU2007133824/06A RU2007133824A RU2368842C2 RU 2368842 C2 RU2368842 C2 RU 2368842C2 RU 2007133824/06 A RU2007133824/06 A RU 2007133824/06A RU 2007133824 A RU2007133824 A RU 2007133824A RU 2368842 C2 RU2368842 C2 RU 2368842C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- water
- continuous
- transport
- streams
- Prior art date
Links
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 title abstract 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 10
- 238000013517 stratification Methods 0.000 claims 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 abstract 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 abstract 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 1
- 230000001174 ascending effect Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical class C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/01—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells specially adapted for obtaining from underwater installations
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
- E21B43/34—Arrangements for separating materials produced by the well
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
- F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
- F17D1/00—Pipe-line systems
- F17D1/08—Pipe-line systems for liquids or viscous products
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Public Health (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области добычи углеводородных жидкостей. Способ уменьшения или предотвращения сложных дисперсий в потоках жидкости, которые состоят из двух или более несмешиваемых жидкостных компонентов с различными индивидуальными плотностями и вязкостями, в котором потоки жидкости содержат нефть и воду из различных нефтегазовых эксплуатационных скважин (B1-B8) в месторождениях ниже поверхности земли или моря, в котором поток жидкости из каждой скважины (B1-B8), в зависимости от того является ли он нефте-непрерывным (o/w) или водо-непрерывным (w/o), подают в транспортную линию (T) так, что нефте-непрерывные потоки (o/w) подают в транспортную линию (T) сначала, а затем подают водо-непрерывные потоки (w/o), или два потока (o/w, w/o) подают в две отдельные транспортные линии (T1, T2), где первая и вторая транспортные линии T1, T2 соединены с общим сепаратором (H). Изобретение также относится к устройству для уменьшения или предотвращения сложных дисперсий в потоках жидкости. Технический результат изобретения - уменьшение или предотвращение образования сложных дисперсий в потоках жидкости. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 8 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение касается способа и оборудования для уменьшения или устранения сложных дисперсий в потоках жидкости, которые состоят из двух или более жидкостных компонентов с различными индивидуальными плотностями и вязкостями, в частности в потоках нефти и воды из различных нефтегазовых эксплуатационных скважин в месторождениях ниже поверхности земли или моря.
Предшествующий уровень техники
Все эксплуатационные скважины имеют различные содержания воды в нефти, так называемую обводненность, которая проявляется по-разному с течением времени. Когда смешивают несколько нефте-постоянных и/или водо-постоянных скважин, образуются сложные дисперсии, то есть дисперсии, в которых капли диспергированы внутри других капель, с образованием нескольких капельных слоев снаружи друг друга. Когда смешивают несколько нефте-непрерывных и водо-непрерывных скважин, могут образоваться весьма сложные (комплексные) дисперсии с большим количеством капельных слоев, которые крайне сложно, а иногда и невозможно, разделить.
Настоящее изобретение представляет способ и оборудование, целью которых является уменьшение или устранение образования таких комплексов сложных дисперсий с несколькими капельными слоями (несколько капель внутри друг друга),
По изобретению способ и оборудование характеризуются признаками, представленными в пунктах формулы изобретения.
Раскрытие сущности изобретения
Настоящее изобретение будет далее описано детально с помощью примеров и чертежей, которые иллюстрируют заявленный процесс:
Фиг.1 представлены фотографии дисперсий нефти и воды; a) одиночная дисперсия, b) сложная дисперсия, c) комплекс сложной дисперсии (капля в капле в капле);
Фиг.2 представлен график, иллюстрирующий эффект сложных дисперсий, когда смешаны два потока жидкостей с разным содержанием воды в нефти/нефти в воде;
Фиг.3 представлена схема системы транспортировки скважины для «Troll C» в Северном море;
Фиг.4-8 представлены примеры воплощений способа и оборудования по настоящему изобретению.
Как заявлено выше, все эксплуатационные нефтегазовые скважины имеют различное содержание воды в нефти, так называемую обводненность, которая проявляется по-разному с течением времени. В потоке нефти и воды в эксплуатационной трубе скважины, случаются ситуации, в которых воды больше, чем нефти, то есть водо-постоянный поток, или в которых нефти больше, чем воды, то есть нефте-постоянный поток. Изобретатели настоящего изобретения обнаружили, что когда смешивают несколько нефте-постоянных и/или водо-постоянных скважин, образуются сложные дисперсии, то есть дисперсии, в которых капли диспергированы внутри других капель, с образованием нескольких капельных слоев снаружи друг над другом. Когда смешивают несколько нефте-постоянных и/или водо-постоянных скважин, могут образоваться комплексные сложные дисперсии с большим количеством капельных слоев, которые может быть крайне сложно разделить. Фиг.1 демонстрирует примеры дисперсий воды в нефти; фотография a) демонстрирует одиночную дисперсию, b) демонстрирует сложную дисперсию, c) демонстрирует комплекс сложной дисперсии (капля в капле в капле).
Число переходов в непрерывной фазе, когда скважины смешивают, например, в трубопроводе, как показано, на Фиг.1 внизу, определяет число капельных слоев. Чем больше впускных отверстий из скважин (скважины 1, 2, 3), тем больше капельных слоев.
Испытания показали, что сложные дисперсии гораздо более трудны для разделения, чем одиночные дисперсии. График на Фиг.2 демонстрирует это, где вертикальная ось показывает обводненность из сепаратора в %, в зависимости от обводненности двух разных скважин, смешанных в разных процентных соотношениях. Как демонстрирует график, число сложных дисперсий увеличивается с увеличением разницы в обводненности двух скважин, и увеличивается экспоненциальным образом с 90/60% до 50/100%.
Обычно не удается дестабилизировать сложные дисперсии, используя деэмульгаторы (реагенты). Основной причиной является тот факт, что деэмульгатор может быть смешан только с внешней непрерывной фазой. Внутренние капельные фазы, следовательно, недоступны для деэмульгатора.
Основная идея настоящего изобретения - обеспечить способ, который позволит минимизировать или устранить чередующиеся смеси потоков с противоположной непрерывностью фазы (нефте-непрерывных или водо-непрерывных). Результатом является наименьшее из возможного числа капельных слоев в дисперсии после смешения скважин или отсутствие смешения перед разделением данной жидкости.
Типичная система транспортировки скважины с двойными трубопроводами, которые могут быть закругленными, применяется в Северном море в месторождении «Troll» («Troll Pilot») и она далее детально показана на Фиг.3. Нефть вырабатывают из скважин в «Troll Pilot» и снабжением, через буровые установки S1 и S2 на морском дне, платформы «Troll С».
Практическое воплощение идеи, основанной на трубопроводной системе на Фиг.3, показано на Фиг.4.
В примере, показанном на Фиг.4, все водо-непрерывные потоки, маркированные на фигуре "w/o", смешивают первыми, после чего добавляют все нефте-непрерывные потоки, маркированные "o/w".
Возможно использование каждой скважины, B1-B8, в зависимости от обводненности нефте/водного потока каждой из них, которые монтируют с концом трубопровода или ответвлением R1-R8, по которым нефте/водный поток перекачивают из каждой скважины в транспортный трубопровод T, восходящим или нисходящим потоком относительно трубопровода. Фиг.4а демонстрирует, что скважина с непрерывным водным потоком (water-continuous), w/o, например B4, снабжает трубу T нисходящим потоком, в то время как скважина с непрерывным нефтяным потоком (oil-continuous), o/w, например B2, снабжает трубу T восходящим потоком.
Система, показанная на Фиг.4, значительно лучше, чем традиционная система трубопроводов и скважин, в которой скважины построены беспорядочным образом.
Система с улучшенными показателями, чем показанная на Фиг.4а, представлена на Фиг.5. Все нефте-непрерывные скважины, o/w, и все водо-непрерывные скважины, w/o, соединенные через ответвления R1-R8, каждый в свой собственный транспортный трубопровод T1, T2, которые объединены для создания основной транспортной линии T, смешиваются перед тем, как они попадут в сепаратор, Н. Эта система смешивает только или нефте-непрерывные или водо-непрерывные потоки.
Система на Фиг.5 может быть улучшена конструированием трубопроводов вокруг узла смешения M, с таким большим диаметром, чтобы (см. Фиг.6) структура потока в обоих нефте-непрерывных и водо-непрерывных трубопроводах расслаивалась. Это значительно уменьшает риск образования сложных дисперсий в узле смешения, поскольку нефтяная и водная фазы в каждом трубопроводе, как правило, смешиваются раздельно.
Альтернативой является проложить оба трубопровода (нефте-непрерывная жидкость и водо-непрерывная жидкость) раздельно вплоть до сепаратора, где нефте-непрерывная жидкость смешивается с нефтяной фазой и водо-непрерывная жидкость смешивается с водной фазой (см. Фиг.7). Подходящее впускное отверстие в сепаратор может содержать, например, два циклона, один на каждый поток, сконструированное таким образом, чтобы газовое выпускное отверстие находилось в газовой фазе, водное выпускное отверстие из «водо-непрерывного циклона» находилось в водной фазе и нефтяное выпускное отверстие из «нефте-непрерывного циклона» находилось в нефтяной фазе. Эта система позволяет полностью устранить проблемы со сложными дисперсиями.
Равноценная система может включать применение двух нефтепроводных сепараторов, один для водо-непрерывного потока, RT1, другой для нефте-непрерывного потока, RT2, как показано на Фиг.8. Эта система также позволяет полностью устранить проблемы со сложными дисперсиями.
Claims (6)
1. Способ уменьшения или предотвращения сложных дисперсий в потоках жидкости, которые состоят из двух или более несмешиваемых жидкостных компонентов с различными индивидуальными плотностями и вязкостями, в котором потоки жидкости содержат нефть и воду из различных нефтегазовых эксплуатационных скважин (B1-B8) в месторождениях ниже поверхности земли или моря, отличающийся тем, что поток жидкости из каждой скважины (B1-B8), в зависимости от того является ли он нефтенепрерывным (o/w) или водонепрерывным (w/o), подают в транспортную линию (T) так, что нефтенепрерывные потоки (o/w) подают в транспортную линию (T) сначала, а затем подают водонепрерывные потоки (w/o), или два потока (o/w, w/o) подают в две отдельные транспортные линии (T1, T2), где первая и вторая транспортные линии T1, T2 соединены с общим сепаратором (H).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что первая и вторая транспортные линии (T1, T2) соединены общим сепаратором через общую транспортную линию (T).
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что каждая первая и вторая транспортные линии (T1, T2) и общая транспортная линия (T) имеют расширенный диаметр в районе узла (M) соединения линий, чтобы достичь расслоения потока на потоки жидкости (o/w, w/o) в этой зоне.
4. Устройство для уменьшения или предотвращения сложных дисперсий в потоках жидкости, образующихся в способе по пп.1-3, которые состоят из двух или более несмешиваемых жидкостных компонентов с разными индивидуальными плотностями и вязкостями, в котором потоки жидкости содержат нефть и воду из различных нефтегазовых эксплуатационных скважин (B1-B8) в месторождениях ниже поверхности земли или моря, отличающееся тем, что поток жидкости из каждой скважины (B1-B8), в зависимости от того является ли он нефтенепрерывным (o/w) или водонепрерывным (w/o), связан с транспортной линией (T) через ответвления трубопровода (R1-R8) и поток жидкости подают в транспортную линию (T) так, что подают нефтенепрерывные потоки (o/w) в транспортную линию (T) сначала, а затем подают водонепрерывные потоки (w/o), или два потока (o/w, w/o) подают в две отдельные транспортные линии (T1, T2), где первая и вторая транспортные линии T1, T2 соединены с общим сепаратором (H).
5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что первая и вторая транспортные линии (T1, T2) подсоединены к общему сепаратору через общую транспортную линию (T).
6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что первая и вторая транспортные линии (T1, T2) и общая транспортная линия (T) имеют расширенный диаметр в районе узла (M) соединения линий, чтобы достичь расслоения потока на потоки жидкости (o/w, w/o) в этой зоне.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20050767A NO323487B3 (no) | 2005-02-11 | 2005-02-11 | Fremgangsmate og utstyr for reduksjon av multiple dispersjoner |
| NO20050767 | 2005-02-11 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007133824A RU2007133824A (ru) | 2009-03-20 |
| RU2368842C2 true RU2368842C2 (ru) | 2009-09-27 |
Family
ID=35229577
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007133824/06A RU2368842C2 (ru) | 2005-02-11 | 2006-02-10 | Способ и оборудование для уменьшения сложных дисперсий |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7730942B2 (ru) |
| AU (1) | AU2006213129B2 (ru) |
| BR (1) | BRPI0606924B1 (ru) |
| CA (1) | CA2597469C (ru) |
| GB (1) | GB2437886B (ru) |
| MX (1) | MX2007009010A (ru) |
| NO (1) | NO323487B3 (ru) |
| RU (1) | RU2368842C2 (ru) |
| WO (1) | WO2006085775A1 (ru) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104040114B (zh) | 2012-01-03 | 2017-05-31 | 埃克森美孚上游研究公司 | 使用溶洞生产烃类的方法 |
| AU2015350516B2 (en) | 2014-11-17 | 2018-08-02 | Exxonmobil Upstream Research Company | Liquid collection system |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU855335A1 (ru) | 1979-02-05 | 1981-08-15 | Татарский Государственный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Нефтяной Промышленности | Способ транспортировани высоков зкой водонефт ной эмульсии |
| US4844817A (en) | 1988-06-29 | 1989-07-04 | Conoco Inc. | Low pressure hydrocyclone separator |
| US5762149A (en) * | 1995-03-27 | 1998-06-09 | Baker Hughes Incorporated | Method and apparatus for well bore construction |
| NO321386B1 (no) * | 1997-03-19 | 2006-05-02 | Norsk Hydro As | Fremgangsmate og anordning for separering av et fluid omfattende flere fluidkomponenter, fortrinnsvis separering av et bronnfluid i forbindelse med et ror for produksjon av hydrokarboner/vann |
| GB0124451D0 (en) | 2001-10-11 | 2001-12-05 | Flight Refueling Ltd | Magnetic signalling in pipelines |
| NO316837B1 (no) | 2001-10-17 | 2004-05-24 | Norsk Hydro As | Anordning for separasjon av fluider |
-
2005
- 2005-02-11 NO NO20050767A patent/NO323487B3/no active IP Right Maintenance
-
2006
- 2006-02-10 AU AU2006213129A patent/AU2006213129B2/en active Active
- 2006-02-10 US US11/884,045 patent/US7730942B2/en active Active
- 2006-02-10 RU RU2007133824/06A patent/RU2368842C2/ru active
- 2006-02-10 BR BRPI0606924-0A patent/BRPI0606924B1/pt active IP Right Grant
- 2006-02-10 CA CA2597469A patent/CA2597469C/en active Active
- 2006-02-10 WO PCT/NO2006/000056 patent/WO2006085775A1/en active Application Filing
- 2006-02-10 MX MX2007009010A patent/MX2007009010A/es active IP Right Grant
- 2006-02-10 GB GB0715827A patent/GB2437886B/en active Active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Лутошкин Г.С. Сбор и подготовка нефти, газа и воды. - М.: Недра, 1979, с.24, абзац 8, с.168-175. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BRPI0606924B1 (pt) | 2017-07-04 |
| GB2437886A (en) | 2007-11-07 |
| AU2006213129A1 (en) | 2006-08-17 |
| CA2597469C (en) | 2013-12-10 |
| AU2006213129B2 (en) | 2011-01-20 |
| WO2006085775A1 (en) | 2006-08-17 |
| BRPI0606924A2 (pt) | 2009-12-01 |
| NO323487B1 (no) | 2007-05-29 |
| US7730942B2 (en) | 2010-06-08 |
| CA2597469A1 (en) | 2006-08-17 |
| NO20050767D0 (no) | 2005-02-11 |
| RU2007133824A (ru) | 2009-03-20 |
| GB2437886B (en) | 2009-10-14 |
| GB0715827D0 (en) | 2007-09-26 |
| US20090126927A1 (en) | 2009-05-21 |
| NO20050767L (no) | 2006-08-14 |
| MX2007009010A (es) | 2007-12-07 |
| NO323487B3 (no) | 2010-11-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10434441B2 (en) | Apparatus and method for gas-liquid separation | |
| US9764252B2 (en) | System and method to treat a multiphase stream | |
| CA2463692C (en) | An installation for the separation of fluids | |
| US20120199000A1 (en) | Apparatus and method for gas-liquid separation | |
| US11091996B2 (en) | Method and system for separating oil well substances | |
| AU2015307061A1 (en) | Emulsion extraction from an oil/water separator and processing by water dilution from the same separator | |
| GB2335376A (en) | Downhole separation of water and solids from an oil mixture | |
| WO2015036041A1 (en) | Hydrocarbon separation apparatus with recirculation loop | |
| US7607479B2 (en) | Three phase downhole separator apparatus and process | |
| RU2368842C2 (ru) | Способ и оборудование для уменьшения сложных дисперсий | |
| US7611633B2 (en) | Method and device for separation of a fluid, in particular oil, gas and water | |
| Walsh et al. | Produced water treating systems-comparison between North Sea and deepwater Gulf of Mexico | |
| Rawlins | Partial Processing: Produced Water Debottlenecking Unlocks Production on Offshore Thailand MOPU Platform |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20140527 |
|
| PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20140902 |