NO20131744A1 - Submarine fluid processing system - Google Patents
Submarine fluid processing system Download PDFInfo
- Publication number
- NO20131744A1 NO20131744A1 NO20131744A NO20131744A NO20131744A1 NO 20131744 A1 NO20131744 A1 NO 20131744A1 NO 20131744 A NO20131744 A NO 20131744A NO 20131744 A NO20131744 A NO 20131744A NO 20131744 A1 NO20131744 A1 NO 20131744A1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- valves
- fluid
- flow
- pump
- valve
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims description 66
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 10
- 230000008676 import Effects 0.000 claims description 8
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 21
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 10
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 3
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
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
- E21B43/34—Arrangements for separating materials produced by the well
- E21B43/36—Underwater separating arrangements
-
- 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
- E21B41/00—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
- E21B41/0007—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00 for underwater installations
-
- 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
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D13/00—Pumping installations or systems
- F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
- F04D13/08—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven 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
- F04D15/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems
- F04D15/0005—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by using valves
- F04D15/0016—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or systems by using valves mixing-reversing- or deviation valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D27/00—Control, e.g. regulation, of pumps, pumping installations or pumping systems specially adapted for elastic fluids
- F04D27/02—Surge control
- F04D27/0207—Surge control by bleeding, bypassing or recycling fluids
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geology (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Cyclones (AREA)
Description
Undersjøisk fluid-prosesseringssystem Subsea fluid processing system
Foreliggende oppfinnelse vedrører et fluid-prosesseringssystem som omfatter en undersjøisk pumpe og/eller kompressor som blir kjørt og som tjener til transport av produksjonsfluid fra en undersjøisk hydrokarbonbrønn til en mottaksstasjon på overflaten eller på land. The present invention relates to a fluid processing system which comprises a subsea pump and/or compressor which is driven and which serves to transport production fluid from a subsea hydrocarbon well to a receiving station on the surface or on land.
Bakgrunn for oppfinnelsen og tidligere kjent teknikk Background to the invention and prior art
Pumper eller kompressorer som arbeider over havnivå vil normalt arbeide med konstant sugetrykk, og har derfor ikke problemer med å holde seg innenfor driftskravene for pumpe eller kompressor under overgangsoperasjoner, slik som start- og stopp-sekvenser. Kompressorer og pumper som arbeider under havnivået er derimot utsatt for langt mer dynamiske tilstander, spesielt hvis de er installert umiddelbart nedstrøms for en produksjonsbrønn. Noen av de dynamiske tilstander som under-sjøiske pumper og kompressorer må være konstruert for, er forklart nedenfor. Pumps or compressors that work above sea level will normally work with constant suction pressure, and therefore have no problems staying within the operating requirements for the pump or compressor during transitional operations, such as start and stop sequences. Compressors and pumps operating below sea level, on the other hand, are exposed to far more dynamic conditions, especially if they are installed immediately downstream of a production well. Some of the dynamic conditions for which subsea pumps and compressors must be designed are explained below.
For eksempel vil sugetrykket ved start av en undersjøisk pumpe eller kompressor være lik stengetrykket for brønnen, på grunn av nullstrømningsstilstand. Dette trykket vil kunne være høyere enn utløpstrykket fra en kompressor ved en viss, nominell strømning. Dette sugetrykket vil falle så snart brønnfluid begynner å strømme. Nedstenging av pumpe eller kompressor er det motsatte av en startsekvens og inkluderer en økning av sugetrykket, eventuelt slik at driftspunktet beveger seg utenfor spesifikasjonene for pumpe eller kompressor. For example, the suction pressure at the start of a subsea pump or compressor will be equal to the shut-in pressure for the well, due to a zero-flow condition. This pressure could be higher than the discharge pressure from a compressor at a certain, nominal flow. This suction pressure will drop as soon as well fluid begins to flow. Shutdown of a pump or compressor is the opposite of a start sequence and includes an increase in the suction pressure, possibly so that the operating point moves outside the specifications of the pump or compressor.
For pumper f.eks., er det viktig å holde seg innenfor anbefalt driftsområde (ved høye turtall), og en strøm høyere enn 1,5 ganger punktet med best effektivitet er for det meste uønsket. Ved høyere strøm øker risikoen for kavitasjon og vibrasjon. Vibrasjon blir forårsaket av dårlig tilpasning av strømnings-vinkler i impellerinnløpet. En løsning av dette kunne være å kjøre pumpen med lavere turtall, men dette er ikke alltid mulig, fordi motoren krever et minimumsturtall for at lagrene skal bære rotoren, osv. For pumps for example, it is important to stay within the recommended operating range (at high rpm), and a current higher than 1.5 times the point of best efficiency is mostly undesirable. At higher currents, the risk of cavitation and vibration increases. Vibration is caused by poor adaptation of flow angles in the impeller inlet. A solution to this could be to run the pump at a lower speed, but this is not always possible, because the engine requires a minimum speed for the bearings to support the rotor, etc.
Ved drift av pumper eller kompressorer i undersjøiske fluid-prosesseringssystemer er det således et problem å opprettholde driften av pumpe eller kompressor innenfor driftskravene til enhver tid. When operating pumps or compressors in subsea fluid processing systems, it is thus a problem to maintain the operation of the pump or compressor within the operating requirements at all times.
Sammenfatning av oppfinnelsen Summary of the Invention
Foreliggende oppfinnelse tar sikte på å fremskaffe en løsning som er teknisk ukomplisert og økonomisk rimelig, der en pumpe og/eller kompressor kan holdes innenfor spesifiserte drifts-forhold i et undersjøisk fluidprosesseringssystem. The present invention aims to provide a solution that is technically uncomplicated and economically reasonable, where a pump and/or compressor can be kept within specified operating conditions in a subsea fluid processing system.
Hensikten blir oppfylt ved et undersjøisk fluidprosesseringssystem som omfatter et systeminnløp som kan kobles til en importledning for en fluidstrøm som blir produsert oppstrøms for systemet og et systemutløp som kan kobles til en eksportledning for videre transport av fluidstrømmen nedstrøms for systemet. En forbiføringsledning er innrettet og kan innstilles for tilkobling og frakobling av systemet fra fluidstrømmen, og i tillegg er en strømningsbane innrettet som forbinder system-innløpet med systemutløpet. En pumpe og/eller kompressor er installert i strømningsbanen, og pumpen eller kompressoren er innrettet til å motta fluid via systeminnløpet og kan sørge for utløp av fluid via systemutløpet. Det undersjøiske fluidprosesseringssystemet omfatter videre et sett av ventiler på til-førselssiden og/eller på utløpssiden av henholdsvis pumpen eller kompressoren, og ventilene kan styres til å sette pumpen eller kompressoren i kommunikasjon med fluidstrømmen. Hver sett ventiler omfatter en hovedventil og en sekundær ventil innrettet i parallell i strømningsbanen, der hovedventilen er dimensjonert for en normal prosesstrøm og den sekundære ventilen er dimensjonert for en partiell prosesstrøm, idet hovedventilen og sekundærventilen er individuelt innstillbare for individuelle eller kombinerte strømmer over ventilene. The purpose is fulfilled by a subsea fluid processing system which comprises a system inlet that can be connected to an import line for a fluid flow that is produced upstream of the system and a system outlet that can be connected to an export line for further transport of the fluid flow downstream of the system. A bypass line is arranged and can be set for connecting and disconnecting the system from the fluid flow, and in addition a flow path is arranged which connects the system inlet with the system outlet. A pump and/or compressor is installed in the flow path, and the pump or compressor is arranged to receive fluid via the system inlet and can ensure the discharge of fluid via the system outlet. The subsea fluid processing system further comprises a set of valves on the supply side and/or on the discharge side of the pump or compressor respectively, and the valves can be controlled to put the pump or compressor in communication with the fluid flow. Each set of valves comprises a main valve and a secondary valve arranged in parallel in the flow path, where the main valve is sized for a normal process flow and the secondary valve is sized for a partial process flow, the main valve and the secondary valve being individually adjustable for individual or combined flows across the valves.
Den sekundære ventilen har derfor mindre størrelse enn hovedventilen, som er dimensjonert for full produksjonsstrøm, og sekundærventilene er dimensjonert for en partiell strøm og kobles inn ved flukturerende trykktilstander slik som under oppstart- eller nedstengingsprosedyrer. Hovedventilen kan med andre ord ha en åpning med en første diameter og den sekundære ventilen en åpning med en andre diameter som er mindre enn den første diameteren. Spesielt kan den sekundære ventilen ha en åpning med en andre, fast diameter som er mindre enn den første diameteren. The secondary valve is therefore smaller in size than the main valve, which is sized for full production flow, and the secondary valves are sized for a partial flow and engage during fluctuating pressure conditions such as during start-up or shutdown procedures. In other words, the main valve can have an opening with a first diameter and the secondary valve an opening with a second diameter which is smaller than the first diameter. In particular, the secondary valve may have an opening with a second, fixed diameter smaller than the first diameter.
Sekundærventilen kan være betraktelig mindre enn hovedventilen, slik at det dannes et trykkfall over ventilen. Mer nøyaktig kan den andre åpningens diameter være dimensjonert til å generere et trykkfall over den sekundære ventilen i størrelsesorden 1-5 bar høyere enn trykkfallet som blir generert av diameteren av den første åpningen i hovedventilen. The secondary valve can be considerably smaller than the main valve, so that a pressure drop is formed across the valve. More precisely, the diameter of the second opening can be dimensioned to generate a pressure drop across the secondary valve of the order of 1-5 bar higher than the pressure drop generated by the diameter of the first opening in the main valve.
Settene med hovedventil og sekundærventil i parallell vil på denne måten isolere og beskytte pumpe og/eller kompressor fra trykkvariasjoner i fluidstrømmen på innløpssiden og/eller utløpssiden av pumpen eller kompressoren. Ved dette vil de sekundære ventilene sørge for et trykkfall som sikrer at det roterende undersjøiske utstyret til enhver tid arbeider innenfor den spesifiserte driftsbetingelser, også under oppstart, henholdsvis nedstenging. The sets with main valve and secondary valve in parallel will in this way isolate and protect the pump and/or compressor from pressure variations in the fluid flow on the inlet side and/or outlet side of the pump or compressor. In this way, the secondary valves will ensure a pressure drop which ensures that the rotating subsea equipment at all times works within the specified operating conditions, also during start-up or shutdown.
For eksempel er, under oppstartsprosedyren, ventilen i hovedinnløp og/eller utløp av pumpen eller kompressoren stengt mens den sekundære ventilen er åpen. Fordi det tar tid før reservoartrykket å stabilisere seg, blir produksjonsfluid i starten prosessert kun gjennom den sekundære ventilen, og når trykket er stabilisert blir hovedventilen åpnet for full produksjonsstrøm. Under nedstengingsprosedyren blir sekundærventilene åpnet før stenging av hovedventilene, slik at det dannes en jevn overgang fra full produksjonsstrøm til null. Følgelig blir det i et annet aspekt av oppfinnelsen skaffet en fremgangsmåte med sekvensiell drift av et undersjøisk fluid-prosesseringssystem under oppstart eller nedstenging, idet en pumpe og/eller kompressor er innrettet i en strømningsbane som forbinder et systeminnløp med et systemutløp i det undersjøiske fluidprosesseringssystemet, der fremgangsmåten omfatter: • innretning av en hovedventil dimensjonert for en normal prosesstrøm, og en sekundær ventil dimensjonert for en partiell prosesstrøm, i parallell i strømningsbanen på tilførselssiden og/eller utløpssiden av henholdsvis pumpe eller kompressor, For example, during the start-up procedure, the valve in the main inlet and/or outlet of the pump or compressor is closed while the secondary valve is open. Because it takes time for the reservoir pressure to stabilize, production fluid is initially processed only through the secondary valve, and when the pressure is stabilized, the main valve is opened for full production flow. During the shutdown procedure, the secondary valves are opened before the main valves are closed, so that a smooth transition from full production flow to zero is formed. Consequently, in another aspect of the invention, a method of sequential operation of a subsea fluid processing system during startup or shutdown is provided, a pump and/or compressor being arranged in a flow path connecting a system inlet with a system outlet in the subsea fluid processing system, where the method comprises: • installation of a main valve dimensioned for a normal process flow, and a secondary valve dimensioned for a partial process flow, in parallel in the flow path on the supply side and/or discharge side of the pump or compressor respectively,
åpning av den sekundære ventilen før åpning av hovedventilen i oppstartsfasen, og åpning av den sekundære ventilen før stenging av hovedventilen under nedstengingsfasen. opening of the secondary valve before opening of the main valve in the start-up phase, and opening of the secondary valve before closing of the main valve during the shutdown phase.
Oppfinnelsen kan implementeres i undersjøiske systemer som prosesserer væske, gass, våtgass eller multifasefluid. I et kompresjonssystem for gass eller våtgass i henhold til oppfinnelsen er en væske/gass-separator innrettet i strømnings-banen på tilførselssiden av en kompressor. En væskeledning forbinder separatoren med systemutløpet, og en pumpe i væskeledningen tjener til utløp av væske fra separatoren. Et sett av ventiler er innrettet i væskeledningen på utløpssiden av pumpen, der ventilsettet omfatter en hovedventil og en sekundærventil innrettet i parallell i væskeledningen, hovedventilen er dimensjonert for en normal strøm og den sekundære ventilen dimensjonert for en partiell strøm, idet hovedventil og sekundærventil er individuelt innstillbare for individuell eller kombinert strømning gjennom ventilene. The invention can be implemented in subsea systems that process liquid, gas, wet gas or multiphase fluid. In a compression system for gas or wet gas according to the invention, a liquid/gas separator is arranged in the flow path on the supply side of a compressor. A liquid line connects the separator to the system outlet, and a pump in the liquid line serves to discharge liquid from the separator. A set of valves is arranged in the liquid line on the discharge side of the pump, where the valve set comprises a main valve and a secondary valve arranged in parallel in the liquid line, the main valve is designed for a normal flow and the secondary valve is designed for a partial flow, the main valve and secondary valve being individual adjustable for individual or combined flow through the valves.
Ytterligere detaljer ved oppfinnelsen vil bli diskutert nedenfor. Further details of the invention will be discussed below.
Kort beskrivelse av tegningsfigurene Brief description of the drawing figures
Utførelser av oppfinnelsen vil bli forklart nedenfor med henvisning til de vedlagte skjematiske tegningsfigurene som viser: Figur 1 viser layout av en undersjøisk kompresjonsstasjon som gjør bruk av foreliggende oppfinnelse, Figur 2 viser layout av en undersjøisk våtgasskompresjons-stasjon som gjør bruk av foreliggende oppfinnelse, og Figur 3 viser layout av en undersjøisk pumpe eller multifase pumpestasjon som gjør bruk av foreliggende oppfinnelse. Embodiments of the invention will be explained below with reference to the attached schematic drawings which show: Figure 1 shows the layout of an undersea compression station that makes use of the present invention, Figure 2 shows the layout of an undersea wet gas compression station that makes use of the present invention, and Figure 3 shows the layout of a subsea pump or multiphase pumping station that makes use of the present invention.
Detaljert beskrivelse av utførelser Detailed description of designs
Med henvisning til figur 1 omfatter en undersjøisk kompresjonsstasjon 1 en kompressor 2 installert i en fluidstrømningsbane som forbinder et stasjonsinnløps 3 med et stasjonsutløp 4. Innløpet 3 setter kompressoren 2 i fluidstrømkommunikasjon med en importledning 5 for en fluidstrøm produsert oppstrøms for kompresjonsstasjonen 1. Utløpet 4 setter kompressoren 2 i fluidstrømkommunikasjon med en eksportledning 6 for videre transport av fluidstrømmen nedstrøms for kompresjonsstasjonen 1. En gass/vasske-separator eller scrubber 7 som utfører separering av gass- og vasskefaser i fluidstrømmen som blir mottatt via stasjonsinnløp 3, kan være installert i strømnings-banen oppstrøms for kompressoren 2. En kjøler 8 kan være installert i strømningsbanen lengre oppstrøms for separator/- scrubber 7. I en separat gren av strømningsbanen gjennom kompresjonsstasjonen 1 er en pumpe 9 installert og tjener til å returnere separert væskefase fra separatoren/scrubberen til den produserte fluidstrømmen via utløpet 4. Kompresjonsstasjonen 1 kan være fullstendig isolert fra den produserte fluidstrømmen ved styring av en forbiføringsventil 10 som regulerer strømmen gjennom en forbiføringsledning 11 som forbinder importledningen 5 med eksportledningen 6 når ventilen 10 er i åpen stilling. Utløpssiden av kompressoren kan bli satt i fluidkommunikasjon med sugesiden oppstrøms for kompressoren når en anti-surge ventil 12, installert i en anti-surge sløyfe 13, er i åpen stilling. Tilsvarende kan væske bli resirkulert fra pumpe 9 til separatoren/scrubberen ved å styre en pumperesirkulerings-ventil 14 som er installert i en pumpe-resirkuleringssløyfe 15. With reference to figure 1, a subsea compression station 1 comprises a compressor 2 installed in a fluid flow path which connects a station inlet 3 with a station outlet 4. The inlet 3 puts the compressor 2 in fluid flow communication with an import line 5 for a fluid flow produced upstream of the compression station 1. The outlet 4 puts the compressor 2 in fluid flow communication with an export line 6 for further transport of the fluid flow downstream of the compression station 1. A gas/liquid separator or scrubber 7 which performs the separation of gas and liquid phases in the fluid flow that is received via the station inlet 3, can be installed in the flow the path upstream of the compressor 2. A cooler 8 can be installed in the flow path further upstream of the separator/scrubber 7. In a separate branch of the flow path through the compression station 1, a pump 9 is installed and serves to return the separated liquid phase from the separator/scrubber to the produced the fluid flow via u the flow 4. The compression station 1 can be completely isolated from the produced fluid flow by controlling a bypass valve 10 which regulates the flow through a bypass line 11 which connects the import line 5 with the export line 6 when the valve 10 is in the open position. The discharge side of the compressor can be put in fluid communication with the suction side upstream of the compressor when an anti-surge valve 12, installed in an anti-surge loop 13, is in the open position. Similarly, liquid can be recycled from pump 9 to the separator/scrubber by controlling a pump recirculation valve 14 which is installed in a pump recirculation loop 15.
Strømmen av produksjonsfluid gjennom kompresjonsstasjonen 1 blir oppnådd via et første sett av ventiler eller innløps-ventiler 16, 17 innrettet i parallell i strømningsbanen oppstrøms for kompressoren 2 og et andre sett av ventiler eller utløpsventiler 18, 19 innrettet i parallell i strømningsbanen nedstrøms for kompressoren 2. Hvert sett av ventiler omfatter en hovedventil, henholdsvis 16 og 18, og en sekundær ventil, henholdsvis 17 og 19. Hovedventilen og sekundærventilen i hver sett av ventiler er individuelt innstillbar mellom åpen og stengt tilstand. Følgelig kan innsventilene 16 og 17 innstilles for individuelle eller kombinerte strømmer tilført til kompressoren 2, og utløpsventilene 18 og 19 kan tilsvarende innstilles for individuelle eller kombinerte strømmer ført til utløp inn i eksportledning 6. The flow of production fluid through the compression station 1 is achieved via a first set of valves or inlet valves 16, 17 arranged in parallel in the flow path upstream of the compressor 2 and a second set of valves or outlet valves 18, 19 arranged in parallel in the flow path downstream of the compressor 2 Each set of valves comprises a main valve, respectively 16 and 18, and a secondary valve, respectively 17 and 19. The main valve and the secondary valve in each set of valves are individually adjustable between open and closed conditions. Accordingly, the inlet valves 16 and 17 can be set for individual or combined flows supplied to the compressor 2, and the outlet valves 18 and 19 can correspondingly be set for individual or combined flows led to the outlet into the export line 6.
For å illustrere oppfinnelsen er strømningsbanen mellom stasjonsinnløp 3 og stasjonsutløp 4 representert ved ventilene 16 og/eller 17, kompressoren 2, og ventilene 18 og/eller 19. To illustrate the invention, the flow path between station inlet 3 and station outlet 4 is represented by the valves 16 and/or 17, the compressor 2, and the valves 18 and/or 19.
I hvert sett av innløpsventiler og utløpsventiler kan både hovedventiler og sekundærventiler være av/på-ventiler og kan stilles til helt stengt eller helt åpen tilstand. Spesielt er i det minste de sekundære ventilene 17 og 19 ventiler med fast diameter og en fast åpningsdiameter som fører til et merkbart trykkfall over ventilen. Trykkfallet over de sekundære ventilene 17 og 19 kan være i størrelsesorden 1-5 bar høyere enn eventuelt trykkfall dannet over hovedventilene 16, 18. Trykkfallet som dannes over hovedventilene 16 og 18 vil typisk være neglisjerbart fordi hovedventilene normalt er dimensjonert slik at de tillater full produksjonsstrøm gjennom hovedventilene når de sekundære ventilene er stengt. In each set of inlet valves and outlet valves, both main valves and secondary valves can be on/off valves and can be set to a fully closed or fully open state. In particular, at least the secondary valves 17 and 19 are valves with a fixed diameter and a fixed opening diameter which leads to a noticeable pressure drop across the valve. The pressure drop over the secondary valves 17 and 19 can be in the order of 1-5 bar higher than any pressure drop formed over the main valves 16, 18. The pressure drop formed over the main valves 16 and 18 will typically be negligible because the main valves are normally sized so that they allow full production flow through the main valves when the secondary valves are closed.
På tilsvarende måte kan pumpen 9 være tilknyttet et sett av hovedventiler og sekundærventiler 20 og 21 innrettet i parallell i pumpeutløpsledningen mellom pumpeutløp og utløpet fra kompresjonsstasjonen 4. In a similar way, the pump 9 can be connected to a set of main valves and secondary valves 20 and 21 arranged in parallel in the pump outlet line between the pump outlet and the outlet from the compression station 4.
På sugesiden og på trykksiden av pumpe eller kompressor kan hovedventil og sekundærventil i alle utførelser være utført som av/på-ventiler, som f.eks. sluseventil eller kuleventil. On the suction side and on the pressure side of the pump or compressor, the main valve and secondary valve in all designs can be designed as on/off valves, such as e.g. gate valve or ball valve.
Et annet undersjøisk fluidprosesseringssystem er illustrert på figur 2, som viser skjematisk en undersjøisk våtgass-kompresjonsstasjon 100. Våtgass-kompresjonsstasjonen 100 har flere komponenter felles med den foregående undersjøiske kompresjonsstasjonen 1, og for disse komponentene vil samme referansetall bli brukt i resten av beskrivelsen. Another subsea fluid processing system is illustrated in figure 2, which schematically shows a subsea wet gas compression station 100. The wet gas compression station 100 has several components in common with the preceding subsea compression station 1, and for these components the same reference number will be used in the remainder of the description.
Følgelig omfatter våtgass-kompresjonsstasjon 100 en kompressor 2 installert i en fluidstrømningsbane som forbinder et stasjonsinnløp 3 med et stasjonsutløp 4. Innløpet 3 setter kompressoren 2 i fluidstrømkommunikasjon med en importledning 5 for en fluidstrøm som er produsert oppstrøms for gass-kompresjonsstasjon 100. Utløpet 4 setter kompressoren 2 i fluidstrømkommunikasjon med en eksportledning 6 for videre transport av fluidstrømmen nedstrøms for kompresjonsstasjonen 100. Installert i strømningsbanen oppstrøms for kompressor 2 er en strømningsmikser (flow conditioner) 22 som utfører homogenisering ved å blande gass og væskefaser i fluidstrømmen som mottas via stasjonsinnløpet 3. En kjøler 8 kan være installert i strømningsbanen lengre oppstrøms for strømningsmikseren 22. Accordingly, wet gas compression station 100 comprises a compressor 2 installed in a fluid flow path connecting a station inlet 3 with a station outlet 4. The inlet 3 puts the compressor 2 in fluid flow communication with an import line 5 for a fluid flow produced upstream of the gas compression station 100. The outlet 4 puts the compressor 2 in fluid flow communication with an export line 6 for further transport of the fluid flow downstream of the compression station 100. Installed in the flow path upstream of compressor 2 is a flow mixer (flow conditioner) 22 which performs homogenization by mixing gas and liquid phases in the fluid flow received via the station inlet 3. A cooler 8 may be installed in the flow path further upstream of the flow mixer 22.
Våtgasskompresjonsstasjonen 100 kan gjøres fullstendig avskåret fra den produserte fluidstrømmen ved hjelp av en forbiførings-ventil 10 som styrer strømmen gjennom en forbiføringsledning 11 som forbinder importledningen 5 med eksportledningen 6 når ventilen 10 er i åpen stilling. Utløpssiden av kompressoren kan være satt i fluidkommunikasjon med sugesiden oppstrøms for kompressoren når en anti-surge ventil 12 installert i en anti-surge sløyfe 13 er åpen stilling. The wet gas compression station 100 can be completely cut off from the produced fluid flow by means of a bypass valve 10 which controls the flow through a bypass line 11 which connects the import line 5 with the export line 6 when the valve 10 is in the open position. The discharge side of the compressor can be set in fluid communication with the suction side upstream of the compressor when an anti-surge valve 12 installed in an anti-surge loop 13 is in the open position.
Strøm av produksjonsfluid gjennom våtgasskompresjonsstasjonen 100 blir oppnådd via et første sett av ventiler eller innløps-ventiler 16, 17 innrettet i parallell i strømningsbanen oppstrøms for kompressoren 2, og et andre sett av ventiler eller utløpsventiler 18, 19 innrettet i parallell i strømnings-banen nedstrøms for kompressoren 2. Hvert sett av ventiler omfatter en hovedventil, henholdsvis 16 og 18, og en sekundærventil, henholdsvis 17 og 19. Hovedventil og sekundærventil i hvert sett av ventiler kan stilles individuelt mellom åpen og stengt tilstand. Følgelig er innløpsventilene 16 og 17 innstillbare for individuell eller kombinert strømnings-tilførsel til kompressoren 2, og utløpsventilene 18 og 19 er likedan innstillbare for individuelt eller kombinert strømningsutløp fra kompressoren 2. Flow of production fluid through the wet gas compression station 100 is achieved via a first set of valves or inlet valves 16, 17 arranged in parallel in the flow path upstream of the compressor 2, and a second set of valves or outlet valves 18, 19 arranged in parallel in the flow path downstream for compressor 2. Each set of valves comprises a main valve, respectively 16 and 18, and a secondary valve, respectively 17 and 19. The main valve and secondary valve in each set of valves can be set individually between open and closed conditions. Accordingly, the inlet valves 16 and 17 are adjustable for individual or combined flow supply to the compressor 2, and the outlet valves 18 and 19 are likewise adjustable for individual or combined flow outlet from the compressor 2.
For det formål å illustrere oppfinnelsen er strømningsbanen mellom stasjonsinnløpet 3 og stasjonsutløpet 4 altså representert ved ventilene 16 og/eller 17, kompressoren 2 og ventilene 18 og/eller 19. For the purpose of illustrating the invention, the flow path between the station inlet 3 and the station outlet 4 is thus represented by the valves 16 and/or 17, the compressor 2 and the valves 18 and/or 19.
I hvert sett av innløpsventiler og utløpsventiler kan både hovedventil og sekundærventil være av/på-ventiler som kan veksle mellom helt stengt eller helt åpen tilstand. Spesielt er minst de sekundære ventilene 17 og 19 ventiler med fast diameter som har en fast åpningsdiameter som fører til et merkbart trykkfall over ventilen. Trykkfallet over de sekundære ventilene 17 og 19 kan være i størrelsesorden 1-5 bar høyere enn trykkfallet som så blir generert over hovedventilene 16, 18. Trykkfallet som dannes over hovedventilene 16 og 18 vil typisk være neglisjerbart fordi hovedventilene normalt er dimensjonert slik at de tillater full produksjonsstrøm gjennom hovedventilene når de sekundære ventilene er stengt. In each set of inlet valves and outlet valves, both the main valve and the secondary valve can be on/off valves that can alternate between a fully closed or fully open state. In particular, at least the secondary valves 17 and 19 are fixed diameter valves having a fixed opening diameter which leads to a noticeable pressure drop across the valve. The pressure drop across the secondary valves 17 and 19 can be in the order of 1-5 bar higher than the pressure drop which is then generated across the main valves 16, 18. The pressure drop which is generated across the main valves 16 and 18 will typically be negligible because the main valves are normally dimensioned so that they allow full production flow through the main valves when the secondary valves are closed.
I begge tilfeller fører den valgfrie ruten via de sekundære ventilene 17, 19 som har mindre åpningsdiameter til et trykkfall både på sugesiden og utløpssiden av kompressoren, og kompenserer på denne måten for trykkfluktuasjoner i den produserte fluidstrømmen som blir mottatt fra en brønn oppstrøms for våtgasskompresjonsstasjonen 100. In both cases, the optional route via the secondary valves 17, 19 which have a smaller opening diameter leads to a pressure drop both on the suction side and the discharge side of the compressor, and in this way compensates for pressure fluctuations in the produced fluid flow which is received from a well upstream of the wet gas compression station 100 .
Enda et annet undersjøisk fluidprosesseringssystem er illustrert på figur 3, som skjematisk viser en undersjøisk pumpe-/multifasepumpestasjon 200. Pumpestasjonen 200 har flere komponenter felles med foregående undersjøiske kompresjonsstasjon 1 og våtgasskompresjonsstasjonen 100, og for disse komponentene vil samme referansetall bli brukt i resten av beskrivelsen. Yet another subsea fluid processing system is illustrated in Figure 3, which schematically shows a subsea pumping/multiphase pumping station 200. The pumping station 200 has several components in common with the preceding subsea compression station 1 and the wet gas compression station 100, and for these components the same reference number will be used in the rest of the description .
Følgelig omfatter den undersjøiske pumpestasjonen 200 en pumpe 9 installert i en fluidstrømningsbane som forbinder et stasjonsinnløp 3 med et stasjonsutløp 4. Innløpet 3 setter pumpen 9 i fluidstrømkommunikasjon med en importledning 5 for en fluidstrøm som er produsert oppstrøms for pumpestasjonen 200. Utløpene 4 setter pumpe 9 i fluidstrømkommunikasjon med en eksportledning 6 for videre transport av fluidstrømmen ned-strøms for pumpestasjon 200. Installert i strømningsbanen oppstrøms for pumpe 9 er en blande- eller resirkuleringstank 23 som sørger for homogenisering av fluidstrømmen som mottas via stasjonsinnløpet 3. En kjøler 8 kan være installert i strømningsbanen lengre oppstrøms for blande/resirkulerings-tanken 23. Consequently, the subsea pumping station 200 comprises a pump 9 installed in a fluid flow path connecting a station inlet 3 with a station outlet 4. The inlet 3 puts the pump 9 in fluid flow communication with an import line 5 for a fluid flow produced upstream of the pumping station 200. The outlets 4 put pump 9 in fluid flow communication with an export line 6 for further transport of the fluid flow downstream of pump station 200. Installed in the flow path upstream of pump 9 is a mixing or recycling tank 23 which ensures homogenization of the fluid flow received via the station inlet 3. A cooler 8 can be installed in the flow path further upstream of the mixing/recirculation tank 23.
Pumpestasjonen 200 kan være helt isolert fra den produserte fluidstrømmen ved hjelp av en forbiføringsventil 10 som styrer strømmen gjennom en forbiføringsledning 11 som forbinder importledningen 5 med eksportledningen 6 når ventilen 10 er åpen. Væske kan bli resirkulert fra pumpen 9 til blande-/resirkuleringstanken 23 ved bruk av en pumperesirkulerings-ventil 14 installert i en pumperesirkuleringssløyfe 15. The pumping station 200 can be completely isolated from the produced fluid flow by means of a bypass valve 10 which controls the flow through a bypass line 11 which connects the import line 5 with the export line 6 when the valve 10 is open. Liquid can be recirculated from the pump 9 to the mixing/recirculation tank 23 using a pump recirculation valve 14 installed in a pump recirculation loop 15.
Strøm av produksjonsfluid gjennom pumpestasjonen 200 blir utført via et første sett av ventiler eller innløpsventiler 16, 17 innrettet i parallell i strømningsbanen oppstrøms for pumpe 9, og et andre sett av ventiler eller utløpsventiler 20, 21 innrettet i parallell i strømningsbanen nedstrøms for pumpe 9. Hvert sett av ventiler omfatter en hovedventil, henholdsvis 16 og 20, og en sekundærventil, henholdsvis 17 og 21. Hovedventilen og sekundærventilen i hvert sett av ventiler er individuelt innstillbar mellom åpen og stengt tilstand. Følgelig er innløpsventilene 16 og 17 innstillbare for individuell eller kombinert strømningstilførsel til pumpe 9, og utløpsventilene 20 og 21 er likedan innstillbare for individuell eller kombinert strøm fra pumpeutløpet. Flow of production fluid through the pump station 200 is carried out via a first set of valves or inlet valves 16, 17 arranged in parallel in the flow path upstream of pump 9, and a second set of valves or outlet valves 20, 21 arranged in parallel in the flow path downstream of pump 9. Each set of valves comprises a main valve, respectively 16 and 20, and a secondary valve, respectively 17 and 21. The main valve and the secondary valve in each set of valves are individually adjustable between open and closed state. Accordingly, the inlet valves 16 and 17 are adjustable for individual or combined flow supply to pump 9, and the outlet valves 20 and 21 are likewise adjustable for individual or combined flow from the pump outlet.
For det formål å illustrere oppfinnelsen er strømningsbanen mellom stasjonsinnløpet 3 og stasjonsutløpet 4 altså representert ved ventilene 16 og/eller 17, pumpen 9 og ventilene 20 og/eller 21. For the purpose of illustrating the invention, the flow path between the station inlet 3 and the station outlet 4 is therefore represented by the valves 16 and/or 17, the pump 9 and the valves 20 and/or 21.
I hvert sett av innløps- og utløpsventiler kan både hovedventil og sekundærventil være av/på-ventiler og innstillbare mellom helt stengt og helt åpen tilstand. Spesielt er minst de sekundære ventilene 17 og 21 ventiler med fast diameter som har en fast åpningsdiameter som gir et merkbart trykkfall over ventilen. Trykkfallet over de sekundære ventilene 17 og 21 kan være i størrelsesorden 1-5 bar høyere enn trykkfallet som kan bli generert over hovedventilene 16, 20. Typisk vil det genererte trykkfallet over hovedventilene 16 og 20 være ubetydelig, fordi hovedventilene er normalt dimensjonert til å tillate full produksjonsstrøm gjennom hovedventilene når de sekundære ventilene er stengt. In each set of inlet and outlet valves, both the main valve and the secondary valve can be on/off valves and adjustable between fully closed and fully open conditions. In particular, at least the secondary valves 17 and 21 are fixed diameter valves having a fixed opening diameter which provides a noticeable pressure drop across the valve. The pressure drop across the secondary valves 17 and 21 can be in the order of 1-5 bar higher than the pressure drop which can be generated across the main valves 16, 20. Typically, the generated pressure drop across the main valves 16 and 20 will be negligible, because the main valves are normally dimensioned to allow full production flow through the main valves when the secondary valves are closed.
I begge fall fører den valgfrie ruten, via de sekundære ventilene 17, 21 med mindre hulldiameter, til et trykkfall både på sugesiden og utløpssiden av pumpen, og kompenserer på denne måten for fluktueringer i trykket i den produserte fluid-strømmen mottatt fra en brønn oppstrøms for pumpestasjonen 200. In both cases, the optional route, via the secondary valves 17, 21 with a smaller hole diameter, leads to a pressure drop both on the suction side and the discharge side of the pump, and in this way compensates for fluctuations in the pressure in the produced fluid flow received from a well upstream for pumping station 200.
Ved bruk av en liten, valgfritt innkoblet ventil med fast åpningsstørrelse innrettet i parallell med den normalt dimen-sjonerte fullproduksjonsventilen som beskrevet, kan en oppnå et forhøyet trykkfall i forhold til normal produksjon med samme strøm. På denne måten kan arbeidspunktet opprettholdes innenfor ønskede driftsbetingelser også under dynamiske trykktilstander, slik at en unngår skade på det undersjøiske roterende utstyret, og det til en pris langt lavere enn kostnaden for regulerings-ventiler som er egnet for undersjøisk bruk. By using a small, optionally connected valve with a fixed opening size arranged in parallel with the normally dimensioned full production valve as described, an increased pressure drop can be achieved in relation to normal production with the same flow. In this way, the operating point can be maintained within desired operating conditions also under dynamic pressure conditions, so that damage to the underwater rotating equipment is avoided, and at a price far lower than the cost of control valves that are suitable for underwater use.
Claims (5)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20131744A NO336500B1 (en) | 2013-12-23 | 2013-12-23 | Submarine fluid processing system |
| PCT/IB2014/002862 WO2015097531A1 (en) | 2013-12-23 | 2014-12-22 | A subsea fluid processing system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20131744A NO336500B1 (en) | 2013-12-23 | 2013-12-23 | Submarine fluid processing system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20131744A1 true NO20131744A1 (en) | 2015-06-24 |
| NO336500B1 NO336500B1 (en) | 2015-09-14 |
Family
ID=53477624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20131744A NO336500B1 (en) | 2013-12-23 | 2013-12-23 | Submarine fluid processing system |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| NO (1) | NO336500B1 (en) |
| WO (1) | WO2015097531A1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109026760B (en) * | 2018-08-07 | 2019-09-20 | 清华大学 | Multistage centrifugal compressor unit for energy storage and starting method thereof |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA926978A (en) * | 1971-06-29 | 1973-05-22 | Trans-Canada Pipe Lines Limited | Control system for compressors operating in parallel |
| US8591199B2 (en) * | 2007-01-11 | 2013-11-26 | Conocophillips Company | Multi-stage compressor/driver system and method of operation |
| NO330768B1 (en) * | 2008-08-15 | 2011-07-11 | Aker Subsea As | Apparatus for the separation and collection of liquid in gas from a reservoir |
-
2013
- 2013-12-23 NO NO20131744A patent/NO336500B1/en not_active IP Right Cessation
-
2014
- 2014-12-22 WO PCT/IB2014/002862 patent/WO2015097531A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO336500B1 (en) | 2015-09-14 |
| WO2015097531A1 (en) | 2015-07-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2341655C2 (en) | System and method for compression of gas under water | |
| US20090200035A1 (en) | All Electric Subsea Boosting System | |
| NO20110309A1 (en) | Method and System for Underwater Treatment of Multiphase Source Wastewater Sport Channels | |
| NO328277B1 (en) | Gas Compression System | |
| NO20140542A1 (en) | Pump system for water injection at high pressure | |
| NO20110802A1 (en) | Submarine compression system with pump driven by compressed gas | |
| US20160138762A1 (en) | Subsea fluid processing system and an associated method thereof | |
| US9574716B2 (en) | Method of reducing leaks from a pipeline | |
| NO328099B1 (en) | Procedure for operating an installation for hydrocarbon production | |
| US9133690B1 (en) | System and method for mitigating pressure drop at subsea pump startup | |
| CN105065900A (en) | Light hydrocarbon recovery technology for LNG receiving terminal | |
| NO20131744A1 (en) | Submarine fluid processing system | |
| US11624480B2 (en) | Petroleum production process system and method of operation | |
| NO335664B1 (en) | Method and system for collecting and evacuating drainage fluid in an underwater compression system | |
| WO2005040670A1 (en) | Method and system for reducing liquid accumulation in a multiphase flow pipeline | |
| US11542794B2 (en) | Subsea compression system and method | |
| KR101302989B1 (en) | Production system of fpso | |
| AU2012329629A2 (en) | A method of draining a fluid tank in a fluid separation system | |
| KR101924778B1 (en) | Offshore plant | |
| EP2978929B1 (en) | Separation system using heat of compression | |
| US20170211594A1 (en) | Compressor system, subsea production system provided therewith, and compressor cleaning method | |
| KR20150111497A (en) | Offshore plant | |
| RU2787080C1 (en) | The method for pumping gas from the disconnected section of the corridor of the main gas pipelines | |
| KR101507226B1 (en) | Dual pipe system for high productivity of undersea plant | |
| CN105065901A (en) | Light hydrocarbon recovering technology for liquefied natural gas receiving station |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |