RU2562290C2 - Подводная установка для разделения полученной из подводной скважины смеси (варианты) и способ разделения полученной из подводной скважины смеси в подводной установке - Google Patents
Подводная установка для разделения полученной из подводной скважины смеси (варианты) и способ разделения полученной из подводной скважины смеси в подводной установке Download PDFInfo
- Publication number
- RU2562290C2 RU2562290C2 RU2011131498/03A RU2011131498A RU2562290C2 RU 2562290 C2 RU2562290 C2 RU 2562290C2 RU 2011131498/03 A RU2011131498/03 A RU 2011131498/03A RU 2011131498 A RU2011131498 A RU 2011131498A RU 2562290 C2 RU2562290 C2 RU 2562290C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chamber
- mixture
- separation
- underwater
- section
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 89
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 42
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims description 29
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 22
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 15
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 10
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 5
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 5
- 239000002349 well water Substances 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 34
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 15
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000009471 action Effects 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- -1 gaseous Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000013072 incoming material Substances 0.000 description 1
- 239000006148 magnetic separator Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000003809 water extraction 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
- E21B43/0107—Connecting of flow lines to offshore structures
Landscapes
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Separation Of Solids By Using Liquids Or Pneumatic Power (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к подводным установкам и способам для разделения полученной из подводной скважины смеси. Технический результат заключается в улучшении работ по добыче нефти в подводных условиях. Подводная установка содержит камеру, выполненную с возможностью приема полученной из подводной скважины смеси и ее разделения под действием силы тяжести и содержащую корпус, выполненный с возможностью хранения полученной из подводной скважины смеси во время разделения, и поршень, расположенный в указанном корпусе и разделяющий его на верхнюю секцию и нижнюю секцию, причем указанный поршень выполнен с возможностью перемещения в первом направлении вдоль оси с обеспечением создания большего пространства в верхней секции для приема смеси из подводной скважины и перемещения во втором, противоположном направлении вдоль оси для удаления смеси из верхней секции после выполнения разделения. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 9 ил.
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Варианты выполнения изобретения, описанного в данном документе, относятся в целом к разделению потока среды на компоненты и, более конкретно, к разделению потока, поступающего из подводного устья скважины, и сжатию газообразного компонента указанного потока.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] В настоящее время нефть и природный газ находят широкое применение в различных сферах деятельности нашего общества. Например, нефть является основным продуктом, используемым для обеспечения горючим большей части современных транспортных средств, а также является компонентом, используемым во многих областях производственной деятельности, например при производстве пластмасс, а природный газ может использоваться как в качестве теплового источника, так и источника, обеспечивающего удовлетворение других потребностей в энергии. Поскольку наше общество на протяжении длительного времени потребляло огромные количества нефти и природного газа, то наиболее доступные ресурсы этих углеводородов истощились, что стало причиной поисков дополнительных количеств нефти и природного газа с освоением более проблематичных окружающих сред, одним из примеров которых является подводная среда.
[0003] В настоящее время на некоторых глубинах имеется возможность добычи нефти и газа из подводной скважины. Данный процесс в общих чертах проиллюстрирован на фиг.1. На фиг.1 показана подводная скважина 102, из которой поток смеси веществ поступает в сепаратор 104. Указанная смесь может содержать нефть, газ, шлам, воду и другие вещества, поступающие из скважины 102 и физически смешанные друг с другом. Сепаратор 104 разделяет указанную смесь на различные компоненты, например газ и другие вещества. Затем газ перемещают к компрессору 106, который сжимает его и передает к различным сооружениям 108, например к хранилищу.
[0004] В настоящее время существует множество различных типов сепараторов 104, используемых для разделения компонентов потока. Одним примером сепаратора 104 является центробежный сепаратор 104, показанный на фиг.2. Сначала поток 202 газа/жидкости поступает в центробежный сепаратор 104. Затем указанный поток 202 проходит через завихряющий элемент 204 и поступает в разделительную камеру 206, из которой затем происходит извлечение 208 газа. В результате данного процесса образуется два отдельных потока: обезвоженный поток 210 газа и отделенный поток 212 жидкости. К другим типам сепараторов 104 относятся жалюзийные сепараторы, электростатические коагуляторы и магнитные сепараторы.
[0005] Как указано выше, подводная среда является проблематичной средой для добычи нефти и газа. Кроме того, обеспечение надежной, рациональной и экономически эффективной работы оборудования в подобных условиях представляет собой проблему, требующую непрерывного внимания. Соответственно, имеется необходимость в устройствах и способах для улучшения работ по добыче нефти в подводных условиях.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0006] В соответствии с одним иллюстративным вариантом выполнения предложена подводная установка для разделения смеси, полученной из подводной скважины. Указанная установка содержит камеру, выполненный с обеспечением возможности приема полученной из скважины смеси и ее разделения под действием силы тяжести. Указанная камера содержит корпус, выполненную с обеспечением возможности хранения полученной из скважины смеси во время разделения, и поршень, расположенный в указанном корпусе и разделяющий его на верхнюю секцию и нижнюю секцию. Поршень выполнен с возможностью перемещения в первом направлении вдоль оси с обеспечением создания большего пространства в верхней секции для приема смеси из подводной скважины и перемещения во втором, противоположном направлении вдоль оси для удаления смеси из камеры после выполнения разделения. Подводная установка также содержит компрессорную секцию, проточно сообщающуюся с верхней секцией и выполненную с обеспечением возможности приема газа, его сжатия и направления к береговым сооружениям.
[0007] В соответствии с другим иллюстративным вариантом выполнения предложен способ разделения полученной из подводной скважины смеси веществ в подводной установке. Указанный способ включает прием и разделение полученной из скважины смеси в камере, хранение указанной смеси в корпусе во время разделения, перемещение поршня в первом направлении вдоль оси с обеспечением создания большего пространства в верхней секции для приема смеси из подводной скважины и перемещение поршня во втором, противоположном направлении вдоль оси для удаления смеси из камеры после выполнения разделения, прием и сжатие газа в компрессорной секции и направление сжатого газа к береговым сооружениям.
[0008] В соответствии с еще одним иллюстративным вариантом выполнения предложена подводная установка для разделения полученной из подводной скважины смеси веществ. Указанная установка содержит камеру, выполненную с обеспечением возможности приема полученной из подводной скважины смеси и вытеснения указанной смеси под действием давления морской воды в камере.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0009] Сопроводительные чертежи изображают иллюстративные варианты выполнения, причем на чертежах:
[0010] фиг.1 изображает оборудование, используемое в потоке смеси, проходящем из подводной скважины к береговым сооружениям,
[0011] фиг.2 изображает центробежный сепаратор,
[0012] фиг.3 изображает оборудование, используемое в потоке смеси, проходящем из подводной скважины к береговым сооружениям, в соответствии с иллюстративными вариантами выполнения,
[0013] фиг.4 изображает вариант оборудования, используемого в потоке смеси, проходящем из подводной скважины к береговым сооружениям, в соответствии с иллюстративными вариантами выполнения,
[0014] фиг.5 изображает подводную установку в соответствии с иллюстративными вариантами выполнения,
[0015] фиг.6 изображает U-образную трубопроводную колонну, компрессор и береговые сооружения в соответствии с иллюстративными вариантами выполнения,
[0016] фиг.7 изображает группу подводных установок, которые принимают смесь из подводной скважины, в соответствии с иллюстративными вариантами выполнения,
[0017] фиг.8 изображает группу подводных установок, работающих на различных этапах цикла разделения, в соответствии с иллюстративными вариантами выполнения, и
[0018] фиг.9 изображает блок-схему способа разделения полученной из подводной скважины смеси в подводной установке в соответствии с иллюстративными вариантами выполнения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0019] Нижеследующее описание иллюстративных вариантов выполнения приведено со ссылкой на сопроводительные чертежи. Одинаковые номера позиций на разных чертежах обозначают одинаковые или аналогичные элементы. Кроме того, чертежи не обязательно выполнены в масштабе. Приведенное ниже подробное описание не ограничивает данное изобретение, объем которого определяется прилагаемой формулой изобретения.
[0020] Используемое на протяжении всего описания выражение «один вариант выполнения» или «вариант выполнения» означает, что конкретный признак, конструкция или характерная особенность, описанные в связи с вариантом выполнения, присущи по меньшей мере одному варианту выполнения рассматриваемого объекта изобретения. Таким образом, фразы «в одном варианте выполнения» или «в варианте выполнения», встречающиеся в разных местах на протяжении всего описания, не обязательно все относятся к одному и тому же варианту выполнения. Кроме того, конкретные признаки, конструкции или характерные особенности могут сочетаться любым соответствующим образом в одном или более вариантах выполнения.
[0021] Как изложено в разделе «Предпосылки изобретения», добыча нефти и/или газа из подводной скважины в подводных условиях представляет собой проблему. В соответствии с иллюстративными вариантами выполнения имеются иллюстративные компоненты, предназначенные для подачи газообразного компонента из подводной скважины, как показано на фиг.3. На фиг.3 изображена подводная скважина 302, от которой смесь, которая может содержат физически перемешанные нефть, газ, шлам, воду и другие материалы или вещества, поступает к подводной установке 304. Подводная установка 304 может быть расположена на морском дне относительно близко к скважине 302. Установка 304 отделяет газ от других компонентов смеси, подвергает его сжатию и направляет к береговым сооружениям 306. В одном варианте применения указанное разделение происходит только под действием силы тяжести, т.е. для активного разделения не используются никакие установки или устройства. В данном случае разделение достигается просто вследствие самостоятельного разделения смеси под действием силы тяжести (благодаря тому, что содержащиеся в смеси газ, жидкость и шлам имеют различные плотности). В соответствии с другим иллюстративным вариантом выполнения функции сепаратора и компрессора могут быть разделены, как показано на фиг.4, на котором изображена подводная скважина 302, подводная установка 402 (которая выполняет разделение потока, выходящего из скважины 302), компрессор 404 и береговые сооружения 306.
[0022] В соответствии с иллюстративными вариантами выполнения подводная установка 304 может использоваться для разделения смеси на различные компоненты, например газообразный компонент, жидкий компонент и шламовый компонент. Ниже приведено описание подводной установки 304, изображенной на фиг.5. Установка 304 содержит камеру 502 для приема и разделения смеси, поступающей из скважины 302, и компрессорную секцию 504 для сжатия газообразного компонента принятой смеси. Высота камеры 502 может составлять от 5 до 10 м, однако в соответствии с другими иллюстративными вариантами выполнения может использоваться другая высота. Камера 502 содержит секцию 502 впуска смеси, в которую поступает смесь из скважины 510, и секцию 508 впуска морской воды, в которую поступает морская вода. Поступающая морская вода находится под давлением, которое зависит от глубины расположения секции 508 относительно поверхности водного пространства, например океана, в котором расположена подводная установка 304. Указанное давление морской воды обеспечивает при необходимости возможность поддержания постоянного давления в камере 502.
[0023] В соответствии с иллюстративными вариантами выполнения камера 502 имеет корпус 528, содержащий верхнюю секцию 514, нижнюю секцию 516 и поршень 512, который разделяет указанные две секции и может перемещаться вверх или вниз вдоль оси (как показано двунаправленными стрелками 518). Диаметр поршня 512 может составлять несколько метров (например, от 1 до 10 м) и/или может изменяться в зависимости от высоты камеры 502.
[0024] Камера 502 может разделять полученную из скважины 510 смесь при ее поступлении в верхнюю секцию 514 камеры 502. Поступающий материал находится под давлением, например давлением скважины, и оказывает давление на поршень 512 с обеспечением его перемещения к нижней части камеры 502. При достижении требуемой вместимости верхней секции 514 поступление смеси прекращается. Например, для прекращения перемещения поршня может быть добавлен жесткий упор 525. Для достижения такого же результата могут использоваться другие устройства. Затем смесь на протяжении длительного времени, например в течение нескольких часов, подвергается разделению под действием силы тяжести, т.е. газ проходит к верхней части верхней секции 514, твердые вещества проходят к нижней части верхней секции 514, а жидкие вещества располагаются между газом и твердыми веществами. В соответствии с иллюстративными вариантами выполнения для ускорения процесса разделения в камере 502 могут использоваться звуковые колебания и вибрация, что сокращает время цикла разделения, как показано в виде дополнительного звукового/вибрационного модуля 528. Кроме того, для содействия отделению влажного содержимого от потока может выполняться предварительное сжатие полученной из скважины 510 смеси.
[0025] В соответствии с иллюстративными вариантами выполнения подводная установка 304 также содержит четыре выпуска. Выпуск 510 для извлечения газа расположен в верхней части камеры 502 и соединяет камеру 502 с компрессорной секцией 504. Кроме того, когда это целесообразно, указанный выпуск 520 обеспечивает возможность прохождения газа из верхней секции 514 в компрессорную секцию 504. Выпуск 522 для извлечения жидкости обеспечивает возможность удаления жидкости из верхней секции 514 после выполнения разделения. Выпуск 530 для извлечения шлама обеспечивает возможность удаления шлама (и других твердых/полутвердых веществ) из верхней секции 514 после выполнения разделения. Удаление газа, жидкости и шлама достигается путем перемещения поршня 512 в направлении вверх. Таким образом, в одном варианте применения выпуски расположены с обеспечением соответствия только одному компоненту (газу, жидкости, шламу и т.д.), находящемуся в заданном объеме верхней секции 514. В нижней секции 516 содержится морская вода, служащая для перемещения при необходимости поршня 512 в направлении вверх. Кроме того, нижняя секция 516 содержит выпуск 524 для извлечения морской воды, предназначенный для удаления морской воды при необходимости перемещения поршня 512 в направлении вниз.
[0026] После разделения смеси поршень 512 может быть перемещен в направлении вверх. Это выполняют путем обеспечения возможности поступления морской воды через впуск 508. Морская вода находится под давлением, зависящим от глубины ее расположения, и это давление действует на нижнюю часть поршня 512. Поскольку приложенное водой давление превышает давление, оказываемое смесью в верхней секции 514, то поршень 512 перемещается в направлении вверх с обеспечением вытеснения различных разделенных компонентов смеси, например шлама, жидкости и газа, из верхней секции 514 через соответствующие им выпуски.
[0027] Кроме того, при необходимости для содействия перемещению поршня 512 могут быть выполнены другие механические средства. Перемещение поршня 512 вверх может быть ограничено путем регулирования впуска для морской воды. Помимо этого, при необходимости обеспечения дополнительного напорного давления в указанный впуск 508 может быть введено насосное устройство. Различные непронумерованные стрелки на фиг.5 показывают направления прохождения различных потоков и компонентов, описанных выше.
[0028] В соответствии с другими иллюстративными вариантами выполнения для оказания содействия в вышеуказанных вариантах выполнения в различные области могут быть встроены различные комбинации клапанов и насосов. Например, клапаны могут быть установлены для обеспечения возможности только впуска и выпуска любого из вышеописанных потоков, т.е. клапаны могут быть установлены для каждого выпуска/впуска камеры 502. Кроме того, в соответствии с другими иллюстративными вариантами выполнения могут быть установлены дополнительные насосы для содействия перемещению любого из потоков с обеспечением облегчения извлечения потока, например шлама, жидкости и газа, и/или для содействия перемещению поршня 512. Необходимость в насосе может отсутствовать, если впуск 508 для морской воды закрыт клапаном и, таким образом, имеется возможность использования давления смеси из скважины для перемещения поршня вниз и извлечения воды (в зависимости от давления ниже по потоку). Однако в соответствии с другими иллюстративными вариантами выполнения насос может использоваться для непосредственного облегчения извлечения воды. Различные нагнетательные и откачивающие насосы показаны в целом на фиг.5 в виде нагнетательных насосов 532 и откачивающих насосов 534 (несмотря на то что насосы 532 и 534 показаны присоединенными к нижней части камеры 502, они могут быть расположены в других местах в соответствии с требованиями, т.е. на одной линии с выпуском или впуском).
[0029] В соответствии с иллюстративными вариантами выполнения компрессор 504 является центробежным компрессором, однако в соответствии с альтернативными иллюстративными вариантами выполнения могут использоваться компрессоры других типов. Кроме того, в соответствии с иллюстративными вариантами выполнения, несмотря на то что на фиг.5 разделительная камера 502 и компрессор 504 показаны в виде единой подводной установки 304, они могут представлять собой отдельные узлы, как показано на фиг.4.
[0030] В соответствии с другим иллюстративным вариантом выполнения для разделения смеси может использоваться подводная установка другого типа, как показано на фиг.6 в виде U-образной трубопроводной колонны 602. U-образная трубопроводная колонна 602 может принимать смесь из скважины 302 через любой из впусков 606 и 608. При необходимости через впуск 618 поступает морская вода, однако возможно использование других жидкостей/веществ. Морская вода действует в качестве барьера между двумя частями колонны 602. При разделении нефть выходит через выпуск 610 или 612, а газ выходит через выпуск 614 или 616. Затем газ подвергается сжатию при помощи компрессора 604 и направляется к береговым сооружениям 306. Шламы/твердые вещества могут быть удалены вместе с жидкостью. Однако в соответствии с другими иллюстративными вариантами выполнения для шлама/твердого вещества может быть выполнен другой выпуск. Кроме того, компрессор 604 может быть либо частью U-образной трубопроводной колонны 602, либо отдельным элементом оборудования.
[0031] Работа колонны 602 начинается с поступления в нижнюю секцию 620 трубопровода объема морской воды (или другой жидкости/вещества). Впуски/выпуски 610, 612, 614 и 616 закрыты. Впуски 606 и 608 открыты, что обеспечивает возможность поступления материала, например, смеси нефти/газа и других веществ, в первую вертикальную секцию 622 и вторую вертикальную секцию 624 трубопроводной колонны 602. После поступления в колонну 602 требуемого объема материала впуски 606 и 608 закрывают. По прошествии времени, достаточного для выполнения разделения, например нескольких часов, впуск 608 открывают для обеспечения возможности поступления дополнительного количества смеси в вертикальную секцию 622. Данная иллюстративная конфигурация показана на фиг.6. После этого впуски 614 и 610 открывают с обеспечением возможности выхода газа и нефти под действием силы, оказываемой смесью, поступающей из скважины через впуск 608, на морскую воду и затем прикладываемой соответственно к секции нефти и секции газа. После извлечения газа и нефти впуск 608 закрывают с обеспечением возможности повторного запуска технологического цикла (на другой стороне U-образной колонны 602).
[0032] В соответствии с иллюстративными вариантами выполнения скважина 302 может снабжать несколько подводных установок 304 (или U-образных колонн 602 с соответствующими компрессорами 604), как показано на фиг.7. Данная возможность использования изменяемого количество подводных установок обеспечивает подачу непрерывного потока разделенного материала к береговому сооружению 306 (показанному на фиг.3). Кроме того, это обеспечивает возможность модульной реализации. В соответствии с иллюстративным вариантом выполнения для поддержания выхода продукта одной подводной скважины 302 могут использоваться 10-15 модулей, объединенных в группу. Пример группы из восьми подводных установок изображен на фиг.8, на котором показаны относительные положения поршней 512 для каждой подводной установки 304. В соответствии с иллюстративными вариантами выполнения поршни 512 в шести установках 304 начали перемещаться вверх или вниз, в то время как в двух установках 304 (самой левой и самой правой установках 304) поршни 512 находятся в их самом нижнем положении, что указывает на то, что разделение еще продолжается с обеспечением, таким образом, полностью непрерывного выхода продукта к береговому сооружению 306. Кроме того, несмотря на то что на чертеже показана конфигурация в виде U-образной трубопроводной колонны 602, для создания аналогичного процесса в зависимости от конкретных требований могут использоваться другие конфигурации.
[0033] В соответствии с иллюстративными вариантами выполнения предложен способ разделения смеси, полученной из подводной скважины 302, в подводной установке 304, как показано в виде блок-схемы на фиг.9. Указанный способ включает этап 902 приема и разделения полученной из подводной скважины смеси в камере, этап 904 хранения указанной смеси в корпусе во время разделения, этап 906 перемещения поршня в первом направлении вдоль оси по меньшей мере под действием давления смеси из скважины с обеспечением создания большего пространства в камере для приема смеси и перемещения поршня во втором, противоположном направлении вдоль оси по меньшей мере под действием давления моря (связанного с глубиной расположения впуска 508 для морской воды относительно поверхности водного пространства, в котором расположена подводная установка 304) для удаления смеси из камеры после выполнения разделения, причем указанный поршень расположен в корпусе и разделяет его на верхнюю секцию и нижнюю секцию, этап 908 приема и сжатия газа в компрессорной секции, которая проточно сообщается с верхней секцией, и этап 910 направления сжатого газа к береговым сооружениям.
[0034] Указанный способ может включать один или более из следующих этапов: прием смеси, поступающей из подводной скважины, на первом впуске, который присоединяют к верхней секции и располагают около верхнего конца камеры, прием морской воды на втором впуске, который присоединяют к нижней секции и располагают около нижнего конца камеры, пропускание газа через первый впуск, который присоединяют к верхней секции камеры и компрессорной секции и располагают с обеспечением его прохождения через верхний конец камеры, вывод жидкости из камеры через второй выпуск, который располагают ниже первого выпуска и присоединяют к верхней секции, вывод шлама из камеры через третий выпуск, который располагают ниже второго выпуска и присоединяют к верхней секции, вывод морской воды из камеры через четвертый выпуск, который располагают ниже третьего выпуска и присоединяют к нижней секции около нижнего конца камеры, создание с помощью звукового вибрационного модуля звуковых колебаний, вибрации или комбинации звуковых колебаний и вибрации для сокращения времени, необходимого для выполнения разделения полученной смеси, извлечение морской воды из камеры с помощью насоса, извлечение газа из камеры с помощью компрессорной секции после выполнения разделения, извлечение жидкости из камеры с помощью откачивающего насоса после выполнения разделения и извлечение шлама, других твердых веществ и других полутвердых веществ из камеры с помощью откачивающего насоса после выполнения разделения.
[0035] В соответствии с иллюстративным вариантом выполнения подводная установка для разделения полученной из подводной скважины смеси содержит камеру, выполненную с обеспечением возможности приема смеси из подводной скважины и морской воды и вытеснения указанной смеси под действием давления морской воды в указанной камере. Установка также может содержать поршень, расположенный в камере и разделяющий ее на первую секцию и вторую секцию, причем указанный поршень выполнен с возможностью перемещения в первом направлении вдоль оси под действием давления, оказываемого полученной из скважины смеси, с обеспечением создания большего пространства в верхней секции для приема указанной смеси и перемещения во втором, противоположном направлении вдоль оси под действием давления морской воды с обеспечением вытеснения смеси после ее разделения соответственно на жидкую часть, газообразную часть и шламовую часть из первой секции через соответствующие выпуски; первое впускное отверстие с первым впускным клапанным средством в первой секции, через которое смесь поступает в первую секцию под давлением скважины; первое выпускное отверстие с первым выпускным клапанным средством в первой секции, через которое смесь выходит из первой секции; второе впускное отверстие со вторым впускным клапанным средством, через которое поступает морская вода; и второе выпускное отверстие со вторым выпускным клапанным средством во второй секции, через которое вода выходит. Установка может содержать первый выпуск, который может быть выполнен с обеспечением соединения первой секции камеры и компрессорной секции и возможности прохождения газообразной части смеси, второй выпуск, выполненный с обеспечением возможности выпуска жидкой части смеси из первой секции камеры, причем второй выпуск расположен ниже первого выпуска, и третий выпуск, выполненный с обеспечением возможности выпуска шламовой части смеси из первой секции камеры, причем третий выпуск расположен ниже второго выпуска. Поршень может перемещаться с обеспечением первого разделения жидкой, газообразной и шламовой частей смеси в первой секции. Поршень установки может перемещаться с обеспечением первого сжатия смеси в первой секции. Полученная из подводной скважины смесь может содержать два или более различных веществ, которые физически смешаны друг с другом.
[0036] Предполагается, что вышеприведенные примеры вариантов выполнения являются во всех отношениях иллюстративными, а не ограничивающими данное изобретение. Таким образом, при реализации данного изобретения возможно выполнение различных изменений, которые могут быть очевидны специалисту из описания, приведенного в данном документе. Предполагается, что все такие изменения и модификации находятся в рамках объема и сущности данного изобретения, определенных нижеследующей формулой изобретения. Никакой элемент, действие или указание, используемые в описании данного изобретения, не должны рассматриваться как важные или существенные для изобретения, если это четко не указано при описании. Кроме того, используемые в данном документе формы единственного числа подразумевают наличие одного или более элементов.
[0037] В предложенном описании примеры используются для раскрытия данного изобретения в том числе предпочтительного варианта выполнения, а также для обеспечения возможности реализации изобретения на практике, включая изготовление и использование любых устройств и установок и осуществление любых предусмотренных способов, любым специалистом. Объем правовой охраны изобретения определен формулой изобретения и может охватывать другие примеры, очевидные специалистам в данной области техники. Подразумевается, что такие другие примеры находятся в рамках объема формулы изобретения, если они содержат конструктивные элементы, не отличающиеся от описанных в дословном тексте формулы, или конструктивные элементы, незначительно отличающиеся от описанных в дословном тексте формулы.
Claims (10)
1. Подводная установка для разделения полученной из подводной скважины смеси, содержащая
камеру, выполненную с возможностью приема полученной из подводной скважины смеси и ее разделения под действием силы тяжести и содержащую корпус, выполненный с возможностью хранения полученной из подводной скважины смеси во время разделения, и поршень, расположенный в указанном корпусе и разделяющий его на верхнюю секцию и нижнюю секцию, причем указанный поршень выполнен с возможностью перемещения в первом направлении вдоль оси с обеспечением создания большего пространства в верхней секции для приема смеси из подводной скважины и перемещения во втором, противоположном направлении вдоль оси для удаления смеси из верхней секции после выполнения разделения, и
компрессорную секцию, проточно соединенную с верхней секцией и выполненную с возможностью приема газа, его сжатия и направления к береговым сооружениям.
камеру, выполненную с возможностью приема полученной из подводной скважины смеси и ее разделения под действием силы тяжести и содержащую корпус, выполненный с возможностью хранения полученной из подводной скважины смеси во время разделения, и поршень, расположенный в указанном корпусе и разделяющий его на верхнюю секцию и нижнюю секцию, причем указанный поршень выполнен с возможностью перемещения в первом направлении вдоль оси с обеспечением создания большего пространства в верхней секции для приема смеси из подводной скважины и перемещения во втором, противоположном направлении вдоль оси для удаления смеси из верхней секции после выполнения разделения, и
компрессорную секцию, проточно соединенную с верхней секцией и выполненную с возможностью приема газа, его сжатия и направления к береговым сооружениям.
2. Подводная установка по п. 1, дополнительно содержащая первый впуск, присоединенный к верхней секции, выполненный с возможностью приема смеси из подводной скважины и расположенный около верхнего конца камеры, и второй впуск, присоединенный к нижней секции, выполненный с возможностью приема морской воды и расположенный около нижнего конца камеры.
3. Подводная установка по п. 1, дополнительно содержащая первый выпуск, выполненный с обеспечением соединения верхней секции камеры и компрессорной секции и возможности прохождения газа и проходящий через верхний конец камеры, второй выпуск, присоединенный к верхней секции, выполненный с обеспечением возможности выпуска жидкости из камеры и расположенный ниже первого выпуска, третий выпуск, присоединенный к верхней секции, выполненный с обеспечением возможности выпуска шлама из камеры и расположенный ниже второго выпуска, и четвертый выпуск, присоединенный к нижней секции, выполненный с обеспечением возможности выпуска морской воды из камеры и расположенный ниже третьего выпуска около нижнего конца камеры.
4. Подводная установка по п. 1, дополнительно содержащая звуковой вибрационный модуль, выполненный с возможностью избирательного использования звуковых колебаний, вибрации или комбинации звуковых колебаний и вибрации для сокращения времени, необходимого для выполнения разделения полученной смеси.
5. Подводная установка по п. 1, дополнительно содержащая насос, выполненный с возможностью извлечения морской воды из камеры.
6. Подводная установка по п. 1, в которой высота камеры составляет по существу от 1 до 10 м.
7. Подводная установка по п. 1, в которой компрессорная секция обеспечивает извлечение газа из камеры после выполнения разделения.
8. Подводная установка по п. 1, дополнительно содержащая откачивающий жидкость насос, выполненный с возможностью извлечения жидкости из камеры после выполнения разделения, и откачивающий шлам насос, выполненный с возможностью извлечения шлама и других твердых и полутвердых веществ из камеры после выполнения разделения.
9. Способ разделения полученной из подводной скважины смеси в подводной установке, включающий
прием и разделение полученной из скважины смеси в камере,
хранение указанной смеси в корпусе во время разделения,
перемещение поршня в первом направлении вдоль оси с обеспечением создания большего пространства в камере для приема смеси и перемещение поршня во втором, противоположном направлении вдоль оси для удаления смеси из камеры после выполнения разделения, причем указанный поршень расположен в корпусе и разделяет его на верхнюю секцию и нижнюю секцию,
прием и сжатие газа в компрессорной секции, которая проточно соединена с верхней секцией, и
направление сжатого газа к береговым сооружениям.
прием и разделение полученной из скважины смеси в камере,
хранение указанной смеси в корпусе во время разделения,
перемещение поршня в первом направлении вдоль оси с обеспечением создания большего пространства в камере для приема смеси и перемещение поршня во втором, противоположном направлении вдоль оси для удаления смеси из камеры после выполнения разделения, причем указанный поршень расположен в корпусе и разделяет его на верхнюю секцию и нижнюю секцию,
прием и сжатие газа в компрессорной секции, которая проточно соединена с верхней секцией, и
направление сжатого газа к береговым сооружениям.
10. Подводная установка для разделения полученной из подводной скважины смеси, содержащая камеру, выполненную с возможностью приема полученной из подводной скважины смеси и морской воды и вытеснения указанной смеси при помощи давления морской воды в указанной камере, при этом камера содержит
корпус, выполненный с возможностью хранения полученной из подводной скважины смеси во время разделения, и
поршень, расположенный в указанном корпусе и разделяющий его на верхнюю секцию и нижнюю секцию, причем указанный поршень выполнен с возможностью перемещения в первом направлении вдоль оси с обеспечением создания большего пространства в верхней секции для приема смеси из подводной скважины и перемещения во втором, противоположном направлении вдоль оси для удаления смеси из верхней секции после выполнения разделения.
корпус, выполненный с возможностью хранения полученной из подводной скважины смеси во время разделения, и
поршень, расположенный в указанном корпусе и разделяющий его на верхнюю секцию и нижнюю секцию, причем указанный поршень выполнен с возможностью перемещения в первом направлении вдоль оси с обеспечением создания большего пространства в верхней секции для приема смеси из подводной скважины и перемещения во втором, противоположном направлении вдоль оси для удаления смеси из верхней секции после выполнения разделения.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITCO2010A000041A IT1401274B1 (it) | 2010-07-30 | 2010-07-30 | Macchina sottomarina e metodi per separare componenti di un flusso di materiale |
| ITCO2010A000041 | 2010-07-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011131498A RU2011131498A (ru) | 2013-02-10 |
| RU2562290C2 true RU2562290C2 (ru) | 2015-09-10 |
Family
ID=43513605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011131498/03A RU2562290C2 (ru) | 2010-07-30 | 2011-07-28 | Подводная установка для разделения полученной из подводной скважины смеси (варианты) и способ разделения полученной из подводной скважины смеси в подводной установке |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8978771B2 (ru) |
| EP (1) | EP2412920B1 (ru) |
| JP (1) | JP5814678B2 (ru) |
| CN (1) | CN102345453B (ru) |
| IT (1) | IT1401274B1 (ru) |
| RU (1) | RU2562290C2 (ru) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI636817B (zh) * | 2014-09-05 | 2018-10-01 | 亞智科技股份有限公司 | 氣泡分離機構與氣泡分離方法、及其應用於含有藥液供給之製程機台 |
| GB2566551B (en) * | 2017-09-19 | 2020-01-15 | Subsea 7 Norway As | Subsea storage of crude oil |
| WO2021127855A1 (zh) * | 2019-12-23 | 2021-07-01 | 西南石油大学 | 一种双层连续管双梯度钻井系统 |
| CN111452672B (zh) * | 2020-04-08 | 2021-12-03 | 台州贝蕾丝电子商务有限公司 | 一种电动车用汽水分离电瓶冷却防潮装置 |
| CN113482586A (zh) * | 2021-08-17 | 2021-10-08 | 中国海洋石油集团有限公司 | 一种海上热采稠油集输处理工艺包 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4505333A (en) * | 1981-09-02 | 1985-03-19 | Ricks Sr Tom E | Methods of and means for low volume wellhead compression hydrocarbon _gas |
| EP0568742A1 (en) * | 1992-05-08 | 1993-11-10 | Cooper Industries, Inc. | Transfer of production fluid from a well |
| RU2319000C2 (ru) * | 2002-08-16 | 2008-03-10 | Норск Хюдро Аса | Трубчатый сепаратор для разделения текучих сред |
Family Cites Families (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1948890A (en) * | 1928-02-16 | 1934-02-27 | Panhandle Refining Company | Process for treating hydrocarbon vapors |
| US1949630A (en) * | 1929-06-25 | 1934-03-06 | Standard Ig Co | Process for catalytic hydrogenation of hydrocarbon oil and the like |
| US1958010A (en) * | 1930-06-18 | 1934-05-08 | Bengt E Meurk | Control apparatus for liquid separators |
| US1957320A (en) * | 1932-12-19 | 1934-05-01 | Kobe Inc | Method of and apparatus for pumping wells |
| US2644401A (en) * | 1951-03-15 | 1953-07-07 | Standard Oil Dev Co | Apparatus for pumping drilling fluids |
| FR1438480A (fr) * | 1965-03-31 | 1966-05-13 | Vanne à commande hydraulique | |
| US3630638A (en) * | 1970-01-26 | 1971-12-28 | Maurice A Huso | Method and apparatus for use in the transportation of solids |
| US4653960A (en) * | 1986-05-20 | 1987-03-31 | Chun Joong H | Submersible offshore drilling production and storage platform with anti-catenary stationing |
| FR2628142B1 (fr) * | 1988-03-02 | 1990-07-13 | Elf Aquitaine | Dispositif de separation huile gaz en tete d'un puits sous-marin |
| NO890467D0 (no) * | 1989-02-06 | 1989-02-06 | Sinvent As | Hydraulisk drevet stempelpumpe for kompresjon av flerfasestroem. |
| US5073090A (en) * | 1990-02-12 | 1991-12-17 | Cassidy Joseph C | Fluid piston compressor |
| 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 |
| US5580463A (en) * | 1994-10-27 | 1996-12-03 | Chevron U.S.A. Inc. | Pressurized, sparged flotation column |
| EP0711903B1 (en) * | 1994-11-10 | 1999-09-01 | THE BABCOCK & WILCOX COMPANY | Separation of oil and gas phases in wellhead fluids |
| US6138774A (en) * | 1998-03-02 | 2000-10-31 | Weatherford Holding U.S., Inc. | Method and apparatus for drilling a borehole into a subsea abnormal pore pressure environment |
| US6578637B1 (en) * | 1999-09-17 | 2003-06-17 | Exxonmobil Upstream Research Company | Method and system for storing gas for use in offshore drilling and production operations |
| FR2808456B1 (fr) | 2000-05-03 | 2003-02-14 | Schlumberger Services Petrol | Separateur par gravite pour effluents multiphasiques |
| NO313060B1 (no) * | 2001-02-05 | 2002-08-05 | Navion Asa | Fremgangsmate og sjobasert anlegg for behandling og handtering av hydrokarboner |
| US7011152B2 (en) * | 2002-02-11 | 2006-03-14 | Vetco Aibel As | Integrated subsea power pack for drilling and production |
| JP2004041887A (ja) * | 2002-07-10 | 2004-02-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 逆浸透膜装置及びその運転方法 |
| EP1593418A1 (en) | 2004-05-06 | 2005-11-09 | Services Petroliers Schlumberger | A gravity separator for a multi-phase effluent |
| CN1297778C (zh) * | 2004-12-27 | 2007-01-31 | 西安交通大学 | 一种分离器及利用其消除严重段塞流的分相输送方法 |
| WO2006124024A1 (en) * | 2005-05-13 | 2006-11-23 | Welldynamics, Inc. | Single line control module for well tool actuation |
| JP5494902B2 (ja) * | 2006-07-05 | 2014-05-21 | ナノミストテクノロジーズ株式会社 | 溶液の超音波分離装置 |
| NO325930B1 (no) * | 2006-07-07 | 2008-08-18 | Shell Int Research | Fremgangsmate for a bearbeide og separere en flerfaset bronnstromblanding |
| US7963335B2 (en) * | 2007-12-18 | 2011-06-21 | Kellogg Brown & Root Llc | Subsea hydraulic and pneumatic power |
| EP2149673A1 (en) * | 2008-07-31 | 2010-02-03 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Method and system for subsea processing of multiphase well effluents |
-
2010
- 2010-07-30 IT ITCO2010A000041A patent/IT1401274B1/it active
-
2011
- 2011-07-25 EP EP11175140.0A patent/EP2412920B1/en not_active Not-in-force
- 2011-07-27 US US13/192,176 patent/US8978771B2/en active Active
- 2011-07-28 RU RU2011131498/03A patent/RU2562290C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2011-07-29 JP JP2011166343A patent/JP5814678B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2011-07-29 CN CN201110224662.3A patent/CN102345453B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4505333A (en) * | 1981-09-02 | 1985-03-19 | Ricks Sr Tom E | Methods of and means for low volume wellhead compression hydrocarbon _gas |
| EP0568742A1 (en) * | 1992-05-08 | 1993-11-10 | Cooper Industries, Inc. | Transfer of production fluid from a well |
| RU2319000C2 (ru) * | 2002-08-16 | 2008-03-10 | Норск Хюдро Аса | Трубчатый сепаратор для разделения текучих сред |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20120024534A1 (en) | 2012-02-02 |
| CN102345453B (zh) | 2016-01-20 |
| US8978771B2 (en) | 2015-03-17 |
| RU2011131498A (ru) | 2013-02-10 |
| ITCO20100041A1 (it) | 2012-01-31 |
| EP2412920B1 (en) | 2016-03-02 |
| JP2012031722A (ja) | 2012-02-16 |
| JP5814678B2 (ja) | 2015-11-17 |
| IT1401274B1 (it) | 2013-07-18 |
| EP2412920A1 (en) | 2012-02-01 |
| CN102345453A (zh) | 2012-02-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8025100B2 (en) | Method and device for compressing a multiphase fluid | |
| RU2562290C2 (ru) | Подводная установка для разделения полученной из подводной скважины смеси (варианты) и способ разделения полученной из подводной скважины смеси в подводной установке | |
| US8657940B2 (en) | Separation and capture of liquids of a multiphase flow | |
| RU2618783C2 (ru) | Система сепарации мультифазного потока | |
| KR101935884B1 (ko) | 구형상 분리 장치 및 분리 방법 | |
| MY149876A (en) | A well fluid separator tank for separation of fluid comprising water, oil and gas, use of such a tank, and a method for separating a well fluid including water, oil, and gas. | |
| CN103821494A (zh) | 配有举升油管式海上用大流量井下油水分离器 | |
| DK179810B1 (en) | MULTIPHASE SEPARATION SYSTEM | |
| NO332541B1 (no) | Fremgangsmåte for å kontrollere en undervanns syklonseparator | |
| CN203702122U (zh) | 配有举升油管式海上用大流量井下油水分离器 | |
| CN104771938B (zh) | 气液混输增压系统 | |
| CA3140675A1 (en) | Downhole pumping system with velocity tube and multiphase diverter | |
| CN106499379B (zh) | 一种水合物浆体气-沙分离系统 | |
| US7389816B2 (en) | Three phase downhole separator process | |
| AU2011376105B2 (en) | Arrangement for sand collection | |
| NO20120521A1 (no) | Undervanns separasjonssystemer | |
| US8439999B2 (en) | Device for capturing gas from a produced water stream | |
| RU96171U1 (ru) | Скважина для сброса воды | |
| RU119024U1 (ru) | Газопесочный якорь | |
| AU2009217851B2 (en) | Separation and capture of liquids of a multiphase flow | |
| KR102595976B1 (ko) | 해저 분리기 | |
| UA150259U (uk) | Модуль плунжерного насоса з гравітаційним газосепаратором | |
| RU2000118566A (ru) | Способ добычи нефти и погружная насосная установка для его осуществления |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190729 |