NO336118B1

NO336118B1 - Method of transporting hydrocarbons

Info

Publication number: NO336118B1
Application number: NO20074014A
Authority: NO
Inventors: Iii Moye Wicks; Jose Oscar Esparza; Szabolcs Roland Balkanyi; James George Broze; Gregory John Hatton; Ajay Praful Mehta; Chien Kuei Tsai; Johnny Frank Nimmons; George Zabaras
Original assignee: Shell Int Research
Priority date: 2005-01-12
Filing date: 2007-08-02
Publication date: 2015-05-18
Also published as: WO2007053164A3; GB0711774D0; GB2436038A; AU2006309322A1; NO20074014L; GB2436038B; AU2006309322B2; MY141067A; WO2007053164A2; US20060186023A1; BRPI0606595A2; BRPI0606595B1

Description

Oppfinnelsen angår rørsystem og fremgangsmåter for å transportere produserte fluider fra en eller flere brønner, især avsetnmgsvekstforsinkede rør, systemer og fremgangsmåte for å transportere brønnproduksjonsstrømmer. The invention relates to pipe systems and methods for transporting produced fluids from one or more wells, in particular sediment growth-delayed pipes, systems and methods for transporting well production streams.

Etter hvert som fluid blir transportert gjennom rør i et miljø som kjøler fluidet, f.eks. temperaturer mindre enn 5 °C for enkelte typer produserte fluider, kan avsetninger danne seg på rørledningsveggene. Noen av disse avsetningene kan f.eks. være voksavsetninger, ettersom voks stivner på grunn av kalde temperaturer eller gasshydrater. Slike veggavsetninger reduserer effektiviteten av rørledningen siden de bruker deler av rørledningsåpningen og reduserer strømningsraten av det produserte fluid og/eller øker trykket i rørledningen. Tallrike løsninger på problemet med rørledningsavsetninger har blitt foreslått. En slik løsning er en oppvarmet rørledning som forsøker å holde oljen som strømmer gjennom rørledningen over temperaturen som faste partikler kan dannes fra. Patenter har blitt gitt til Shell Oil Company på området elektrisk varmede rørledninger som løser problemet. As fluid is transported through pipes in an environment that cools the fluid, e.g. temperatures less than 5 °C for some types of produced fluids, deposits can form on the pipeline walls. Some of these provisions can e.g. be wax deposits, as wax hardens due to cold temperatures or gas hydrates. Such wall deposits reduce the efficiency of the pipeline since they use up part of the pipeline opening and reduce the flow rate of the produced fluid and/or increase the pressure in the pipeline. Numerous solutions to the problem of pipeline deposits have been proposed. One such solution is a heated pipeline that attempts to keep the oil flowing through the pipeline above the temperature at which solid particles can form. Patents have been granted to the Shell Oil Company in the area of electrically heated pipelines which solve the problem.

En annen løsning på problemet med avsetninger på en rørledningsvegg, er å isolere rørledningen for å holde råoljen ved en høy temperatur. Another solution to the problem of deposits on a pipeline wall is to insulate the pipeline to keep the crude oil at a high temperature.

Det er ønskelig å unngå problemet med avsetning på en rørledningsvegg. Hvis avsetninger ikke kan unngås, er det ønskelig at avsetningene lett kan fjernes av en pigg. It is desirable to avoid the problem of deposition on a pipeline wall. If deposits cannot be avoided, it is desirable that the deposits can be easily removed by a spike.

Hvis pigger brukes for å fjerne avsetninger, er det ønskelig at den piggede strøm er et slam av piggede avsetninger og produsert fluid. If spikes are used to remove deposits, it is desirable that the spiked stream is a slurry of spiked deposits and produced fluid.

I avhandlingen " A study on paraffin deposition and removal characteristics of Jacksonburg-Stringstown oil, West Virgininia" av Furqan Ul Haq, beskrives en studie angående parafinavsetning og fjerningskarakteristikker av Jacksonsburg-Stringstown olje, West Virginia. In the thesis "A study on paraffin deposition and removal characteristics of Jacksonburg-Stringstown oil, West Virginia" by Furqan Ul Haq, a study regarding paraffin deposition and removal characteristics of Jacksonsburg-Stringstown oil, West Virginia is described.

I dokumentet US 3892252 A beskrives en fremgangsmåte for å øke strømningskapasiteten i rørledninger for transport av fluider, innbefattende introduksjon av et micellar-system i fluidstrømmen i en slik rørledning ved et punkt nær periferien av den nevnte rørledning for å danne en selvopprettholdende, i det vesentlige kontinuerlig, adheringsfilm, der micellar-system omfatter overflateaktivt middel, hydrokarboner, og vann. The document US 3892252 A describes a method for increasing the flow capacity in pipelines for the transport of fluids, including the introduction of a micellar system into the fluid flow in such a pipeline at a point near the periphery of said pipeline to form a self-sustaining, essentially continuous, adhesion film, where the micellar system comprises surfactant, hydrocarbons and water.

I dokumentet US 3776248 A beskrives en fremgangsmåte for rørtransport av svært voksaktig råolje i pumpbar slurry ved hjelp av en spesielle ikke-ioniske overflateaktive midler. The document US 3776248 A describes a method for pipe transport of very waxy crude oil in pumpable slurry using a special non-ionic surfactant.

Det er i en avhandling av Jon Steinar Gudmundsson "Cold flow hydrate technology", 4th International conference on gas hydrates / 19.-23. mai 2002 Yokohama, fremstilt en skisse av en kald-strømnings-hydratprosess; bestående av separasjon, varmeveksling og reaktorer. It is in a thesis by Jon Steinar Gudmundsson "Cold flow hydrate technology", 4th International conference on gas hydrates / 19.-23. May 2002 Yokohama, produced a sketch of a cold-flow hydrate process; consisting of separation, heat exchange and reactors.

Et aspekt ved oppfinnelsen tilveiebringer en fremgangsmåte ifølge krav 1, for å transportere et produsert fluid gjennom en rørledning og samtidig begrense avsetninger på en ønsket rørinnervegg som omfatter å tilveiebringe et rør med innerflategrovhet Ra mindre enn 2,5 mikrometer ved det ønskede stedet på innerveggen av røret og tvinge det produserte fluid gjennom røret, idet det produserte fluid har en veggskjærspenning på minst lxlO"<5>N per kvadratcentimeter ved ønsket sted på innerveggen av røret. An aspect of the invention provides a method according to claim 1, for transporting a produced fluid through a pipeline and at the same time limiting deposits on a desired pipe inner wall which comprises providing a pipe with an inner surface roughness Ra less than 2.5 micrometers at the desired location on the inner wall of the pipe and force the produced fluid through the pipe, the produced fluid having a wall shear stress of at least lxlO"<5>N per square centimeter at the desired location on the inner wall of the pipe.

Fordelene med oppfinnelsen omfatter et eller flere av følgende: The advantages of the invention include one or more of the following:

transport av produserte fluider med vesentlig reduserte avsetninger, transport of produced fluids with significantly reduced deposits,

transport av produserte fluider uten avsetninger, transport of produced fluids without deposits,

redusert kraft som kreves for pigging, og reduced force required for pricking, and

generere et fluidslam under pigging. generate a fluid slurry during piling.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det følgende, der The invention shall be described in more detail in the following, there

Fig. 1 er et riss av en plattform og en satellitt undervannsbrønn tilkoplet av en undersjøisk rørledning, Fig. 1 is a diagram of a platform and a satellite underwater well connected by a submarine pipeline,

fig. 2 er et sideriss i snitt av en rørledning, fig. 2 is a side view in section of a pipeline,

fig. 3 er et enderiss i snitt av rørledningen på fig. 2, fig. 3 is an end view in section of the pipeline in fig. 2,

fig. 4 er et riss i snitt av en rørledning, fig. 4 is a sectional view of a pipeline,

fig. 5 er et enderiss i snitt av rørledningen på fig. 4, fig. 5 is an end view in section of the pipeline in fig. 4,

fig. 6 er et riss i snitt av en rørledning, fig. 6 is a sectional view of a pipeline,

fig. 7 er et riss i snitt av en rørledning, fig. 7 is a sectional view of a pipeline,

fig. 8 er et riss av et glatt rør med en avsetning, fig. 8 is a view of a smooth pipe with a deposit,

fig. 9 er et riss av et rør med standard grovhet med avsetning, fig. 9 is a view of a pipe of standard roughness with deposit,

fig. 10 er et plott av en overflategrovhet Ra for fire forskjellige rør, fig. 10 is a plot of a surface roughness Ra for four different tubes,

fig. 11 er et plott av Rti-fordeling av fire forskjellige rør, fig. 11 is a plot of Rti distribution of four different tubes,

fig. 12 er et plott av vinkelfordelingen av fire forskjellige rør, fig. 12 is a plot of the angular distribution of four different tubes,

fig. 13 er et avsetningskart som funksjon av grovhet og veggskjærspenning, fig. 14 er et plott av trykkfallet over en pigg. fig. 13 is a deposition map as a function of roughness and wall shear stress, fig. 14 is a plot of the pressure drop across a spike.

I en utførelse er det beskrevet et rør for transport av råolje med en temperatur mindre enn 65 °C i minst en del av røret og røret omfatter en overflategrovhet mindre enn 0,025 mm. I enkelte utførelser har råoljene en temperatur på mindre enn 55 °C. I enkelte utførelser har råoljen en temperatur på mindre enn 38 °C. I enkelte utførelser er overflategrovheten mellom 0,025 mm og 0,0025 mm. I enkelte utførelser er overflategrovheten mellom 0,025 mm og 0,01 mm. I enkelte utførelser er overflategrovheten mellom 0,01 mm og 0,0025 mm. In one embodiment, a pipe for transporting crude oil is described with a temperature of less than 65 °C in at least part of the pipe and the pipe comprises a surface roughness of less than 0.025 mm. In some embodiments, the crude oils have a temperature of less than 55 °C. In some embodiments, the crude oil has a temperature of less than 38 °C. In some embodiments, the surface roughness is between 0.025 mm and 0.0025 mm. In some embodiments, the surface roughness is between 0.025 mm and 0.01 mm. In some embodiments, the surface roughness is between 0.01 mm and 0.0025 mm.

I en utførelse er det beskrevet et system for å produsere og transportere råolje som omfatter en brønn for å produsere råoljen, et prosessanlegg for å behandle råoljen og en rørledning som krysser minst en del av avstanden mellom brønnen og prosessanlegget, idet minst en del av rørledningen vandrer gjennom en atmosfære med en temperatur som er mindre enn 20 °C, hvor rørledningen omfatter en overflategrovhet på innerflaten som er mindre enn 0,025 mm. I enkelte utførelser har atmosfæren en temperatur på mindre enn 15 °C. I enkelte utførelser har atmosfæren en temperatur som er mindre enn 10 °C. I enkelte utførelser er overflategrovheten mellom 0,025 mm og 0,0025 mm. I enkelte utførelser er overflategrovheten mellom 0,025 og 0,01 mm. I enkelte utførelser er overflategrovheten mellom 0,01 mm og 0,0025 mm. In one embodiment, a system for producing and transporting crude oil is described which comprises a well for producing the crude oil, a process plant for treating the crude oil and a pipeline that crosses at least part of the distance between the well and the process plant, wherein at least part of the pipeline travels through an atmosphere with a temperature of less than 20 °C, where the pipeline includes a surface roughness on the inner surface of less than 0.025 mm. In some embodiments, the atmosphere has a temperature of less than 15 °C. In some embodiments, the atmosphere has a temperature of less than 10 °C. In some embodiments, the surface roughness is between 0.025 mm and 0.0025 mm. In some designs, the surface roughness is between 0.025 and 0.01 mm. In some embodiments, the surface roughness is between 0.01 mm and 0.0025 mm.

I en utførelse er det beskrevet en fremgangsmåte for å produsere og transportere råolje som omfatter å utvinne råolje fra en brønn, plassere råoljen i en rørledning for å transportere råoljen vekk fra brønnen, idet minst en del av rørledningen vandrer gjennom en atmosfære med en omgivelsestemperatur som er mindre enn 20 °C og hvor rørledningen har en overflategrovhet som er mindre enn 0,025 mm på en innerflate. I enkelte utførelser har atmosfæren en temperatur som er mindre enn 15 °C. I enkelte utførelser har atmosfæren en temperatur som er mindre enn 10 °C. I enkelte utførelser er overflategrovheten mellom 0,025 mm og 0,0025 mm. I enkelte utførelser er overflategrovheten mellom 0,025 og 0,01 mm. I enkelte utførelser er overflategrovheten mellom 0,01 mm og 0,0025 mm. In one embodiment, a method for producing and transporting crude oil is described which comprises extracting crude oil from a well, placing the crude oil in a pipeline to transport the crude oil away from the well, at least part of the pipeline traveling through an atmosphere with an ambient temperature that is less than 20 °C and where the pipeline has a surface roughness of less than 0.025 mm on an inner surface. In some embodiments, the atmosphere has a temperature that is less than 15 °C. In some embodiments, the atmosphere has a temperature of less than 10 °C. In some embodiments, the surface roughness is between 0.025 mm and 0.0025 mm. In some designs, the surface roughness is between 0.025 and 0.01 mm. In some embodiments, the surface roughness is between 0.01 mm and 0.0025 mm.

I en utførelse er det beskrevet et system for å produsere og transportere råolje som omfatter en brønnanordning, en behandlingsanordning og en rørledning for å kople brønnanordningen til behandlmgsanordningen, idet minst en del av rørledningen vandrer gjennom en atmosfære med en omgivelsestemperatur som er mindre enn 20 °C og en anordning for å redusere overflategrovheten på innerflaten av rørledningen. I enkelte utførelser har atmosfæren en temperatur som er mindre enn 15 °C. I enkelte utførelser har atmosfæren en temperatur som er mindre enn 10 °C. I enkelte utførelser har anordningen for forsinkelse en overflategrovhet som er mindre enn 0,025 mm. I enkelte utførelser er overflategrovheten mellom 0,025 og 0,01 mm. I enkelte utførelser er overflategrovheten mellom 0,01 mm og 0,0025 mm. In one embodiment, a system for producing and transporting crude oil is described which comprises a well device, a treatment device and a pipeline to connect the well device to the treatment device, with at least part of the pipeline traveling through an atmosphere with an ambient temperature of less than 20° C and a device for reducing the surface roughness of the inner surface of the pipeline. In some embodiments, the atmosphere has a temperature that is less than 15 °C. In some embodiments, the atmosphere has a temperature of less than 10 °C. In some embodiments, the delay device has a surface roughness of less than 0.025 mm. In some designs, the surface roughness is between 0.025 and 0.01 mm. In some embodiments, the surface roughness is between 0.01 mm and 0.0025 mm.

I en utførelse er det beskrevet en fremgangsmåte for å transportere et produsert fluid gjennom et rør og samtidig begrense avsetninger ved et ønsket sted på rørets innervegg som omfatter å tilveiebringe et rør med en innerflategrovhet Ra som er mindre enn 0,5 mikrometer på det ønskede sted på rørets innervegg og tvinge det produserte fluid gjennom røret, idet det produserte fluid har en veggskjærspenning på minst lxl 0"5 N per kvadratcentimeter ved det ønskede sted på rørets innervegg. In one embodiment, a method is described for transporting a produced fluid through a pipe and at the same time limiting deposits at a desired location on the inner wall of the pipe, which comprises providing a pipe with an inner surface roughness Ra that is less than 0.5 micrometers at the desired location on the inner wall of the pipe and force the produced fluid through the pipe, the produced fluid having a wall shear stress of at least lxl 0"5 N per square centimeter at the desired location on the inner wall of the pipe.

I en utførelse er det beskrevet en fremgangsmåte for å transportere et produsert fluid gjennom et rør og samtidig begrense avsetninger ved et ønsket sted på rørets innervegg som omfatter å tilveiebringe et rør med en innerflategrovhet Ra som er mindre enn 1 mikrometer på nevnte sted på rørets innervegg og tvinge det produserte fluid gjennom røret, idet det produserte fluid har en veggskjærspenning på minst 2x10"<4>N per kvadratcentimeter ved det ønskede sted på rørets innervegg. In one embodiment, a method is described for transporting a produced fluid through a pipe and at the same time limiting deposits at a desired location on the pipe's inner wall, which comprises providing a pipe with an inner surface roughness Ra that is less than 1 micrometer at said location on the pipe's inner wall and forcing the produced fluid through the pipe, the produced fluid having a wall shear stress of at least 2x10"<4>N per square centimeter at the desired location on the inner wall of the pipe.

I en utførelse er det beskrevet en fremgangsmåte for å transportere et produsert fluid gjennom et rør og samtidig begrense avsetninger ved et ønsket sted på rørets innervegg som omfatter å tilveiebringe et rør med en innerflategrovhet Ra mindre enn 1,5 mikrometer på det ønskede sted på rørets innervegg og tvinge det produserte fluid gjennom røret, idet det produserte fluid har en veggskjærspenning på mindre enn 1x10" N per kvadratcentimeter ved det ønskede sted på rørets innervegg. In one embodiment, a method is described for transporting a produced fluid through a pipe and at the same time limiting deposits at a desired location on the pipe's inner wall, which comprises providing a pipe with an inner surface roughness Ra less than 1.5 micrometers at the desired location on the pipe's inner wall and force the produced fluid through the pipe, the produced fluid having a wall shear stress of less than 1x10" N per square centimeter at the desired location on the pipe's inner wall.

I en utførelse er det beskrevet en fremgangsmåte for å transportere et produsert fluid gjennom et rør og samtidig begrense avsetninger ved det ønskede sted på rørets innervegg som omfatter å tilveiebringe et rør med en innerflategrovhet Ra mindre enn 2,5 mikrometer på det ønskede sted på rørets innervegg og tvinge det produserte fluid gjennom røret, idet det produserte fluid har en veggskjærspenning på mindre enn 4xlO"<J>N per kvadratcentimeter ved det ønskede sted på rørets innervegg. In one embodiment, a method is described for transporting a produced fluid through a pipe and at the same time limiting deposits at the desired location on the pipe's inner wall, which comprises providing a pipe with an inner surface roughness Ra less than 2.5 micrometers at the desired location on the pipe's inner wall and force the produced fluid through the pipe, the produced fluid having a wall shear stress of less than 4xlO"<J>N per square centimeter at the desired location on the inner wall of the pipe.

I en utførelse er det beskrevet en fremgangsmåte for å transportere et produsert fluid gjennom et rør og samtidig begrense avsetninger ved det ønskede sted på rørets innervegg som omfatter å tilveiebringe et rør med en innerflategrovhet med kvadratisk vinkelgjennomsnitt på mindre enn 5 grader på ønsket sted på rørets innervegg og tvinge det produserte fluid gjennom røret hvor det produserte fluid har en veggskjærspenning på mindre enn lxlO"<5>N per kvadratcentimeter ved det ønskede sted på rørets innervegg. In one embodiment, a method is described for transporting a produced fluid through a pipe and at the same time limiting deposits at the desired location on the pipe's inner wall, which comprises providing a pipe with an inner surface roughness with an average square angle of less than 5 degrees at the desired location on the pipe's inner wall and force the produced fluid through the tube where the produced fluid has a wall shear stress of less than lxlO"<5>N per square centimeter at the desired location on the inner wall of the tube.

I en utførelse er det beskrevet en fremgangsmåte for å transportere et produsert fluid gjennom et rør og samtidig begrense avsetninger ved det ønskede sted på rørets innervegg, som omfatter å tilveiebringe et rør med en innerflategrovhet med vinkelkvadratgjennomsnitt på mindre enn 6 grader ved ønsket sted på rørets innervegg og tvinge det produserte fluid gjennom røret, idet det produserte fluid har en veggskjærspenning på mindre enn 2x10"<4>N per kvadratcentimeter på det ønskede sted på rørets innervegg. In one embodiment, a method is described for transporting a produced fluid through a pipe and at the same time limiting deposits at the desired location on the pipe's inner wall, which comprises providing a pipe with an inner surface roughness with an angular mean square of less than 6 degrees at the desired location on the pipe's inner wall and force the produced fluid through the tube, the produced fluid having a wall shear stress of less than 2x10"<4>N per square centimeter at the desired location on the inner wall of the tube.

I en utførelse er det beskrevet en fremgangsmåte for å transportere et produsert fluid gjennom et rør og samtidig begrense avsetninger ved det ønskede sted på rørets innervegg som omfatter å tilveiebringe et rør med en innerflategrovhet med gjennom-snittlig vinkelkvadrat på mindre enn 7 grader ved ønsket sted på rørets innervegg og tvinge det produserte fluid gjennom røret, idet det produserte fluid har en veggskjærspenning på mindre enn lxl 0' J N per kvadratcentimeter ved det ønskede sted på rørets innervegg. In one embodiment, a method is described for transporting a produced fluid through a pipe and at the same time limiting deposits at the desired location on the inner wall of the pipe, which comprises providing a pipe with an inner surface roughness with an average angular square of less than 7 degrees at the desired location on the inner wall of the tube and force the produced fluid through the tube, the produced fluid having a wall shear stress of less than lxl 0' J N per square centimeter at the desired location on the inner wall of the tube.

I en utførelse er det beskrevet en fremgangsmåte for å transportere et produsert fluid gjennom et rør og samtidig begrense avsetninger ved det ønskede sted på rørets innervegg, som omfatter å tilveiebringe et rør med en innerflategrovhet med et kvadratisk vinkelgjennomnsnitt på mindre enn 9 grader ved det ønskede sted på rørets innervegg og tvinge det produserte fluid gjennom røret, idet det produserte fluid har en veggskjærspenning på mindre enn 4x10 N per kvadratcentimeter ved det ønskede sted på rørets innervegg. In one embodiment, a method is described for transporting a produced fluid through a pipe and at the same time limiting deposits at the desired location on the inner wall of the pipe, which comprises providing a pipe with an inner surface roughness with a root mean square angle of less than 9 degrees at the desired location place on the inner wall of the pipe and force the produced fluid through the pipe, the produced fluid having a wall shear stress of less than 4x10 N per square centimeter at the desired place on the inner wall of the pipe.

I en utførelse er det beskrevet en fremgangsmåte for å beregne optimal skjærspenning i et rørledningssystem som omfatter å tilveiebringe et rør med en innerflategrovhet Ra på mindre enn 5 mikrometer og tvinge et produsert fluid gjennom røret ved driftstemperatur og øke rørets innvendige veggskjærspenningsverdi inntil noe voksavsetninger blir formet på innerveggen. I en utførelse er det beskrevet en fremgangsmåte for å transportere et produsert fluid gjennom et rør og forme avsetninger som krever mindre kraft for pigging og som produserer et slam når det er pigget som omfatter å tilveiebringe et rør med en innerflategrovhet Ra som er mindre enn 3 mikrometer og tvinge det produserte fluid gjennom røret, idet det produserte fluid har en veggskjærspenning på minst lxl0"<5>N per kvadratmeter ved minst en del av røret og tilveiebringe en ikke-metallisk, overdimensjonert, tilpasset pigg. I en enkelte utførelser omfatter piggen en omføringspigg hvor piggingen fører til et uttynnet slam av fluidet og avsetningene. In one embodiment, a method is described for calculating optimal shear stress in a pipeline system which comprises providing a pipe with an inner surface roughness Ra of less than 5 micrometers and forcing a produced fluid through the pipe at operating temperature and increasing the pipe's internal wall shear stress value until some wax deposits are formed on the inner wall. In one embodiment, a method is described for transporting a produced fluid through a pipe and forming deposits that require less force for spiking and that produce a slurry when spiked that includes providing a pipe with an inner surface roughness Ra less than 3 micrometers and forcing the produced fluid through the pipe, the produced fluid having a wall shear stress of at least lxl0"<5>N per square meter at at least a portion of the pipe and providing a non-metallic, oversized, custom spike. In some embodiments, the spike comprises a bypass spike where the spike leads to a diluted slurry of the fluid and deposits.

I en utførelse er det beskrevet en fremgangsmåte for å hindre avsetninger på innerveggen av et rør, en rørledning, en strømningsledning og/eller et brønnrør (heretter kalt rørledning eller rør) under produksjon og transport av produserte fluider f. eks. i rørledninger brukt på dypt vann hvor problemet med avsetning er vanlig på grunn av den lave omgivelsestemperatur av miljøet som omslutter røret. In one embodiment, a method is described for preventing deposits on the inner wall of a pipe, a pipeline, a flow line and/or a well pipe (hereinafter referred to as pipeline or pipe) during production and transport of produced fluids, e.g. in pipelines used in deep water where the problem of deposition is common due to the low ambient temperature of the environment surrounding the pipe.

Etter hvert som produserte fluider blir transportert, kan faste partikler avsettes på rørledningsveggen. F.eks. kan parafinbestanddeler av råolje nedfelles når råolje blir kjølt under en kritisk temperatur (heretter kalt vokssynlighetstemperatur). Fast parafin (enkelte ganger benevnt voks) blir transportert til rørledningsveggen eller voks som danner seg på rørveggen kan feste seg til veggen og over tid kan voksen redusere rørets tverrsnittsareal som er tilgjengelig for strømmen. Temperaturen som voksen løses ved, varierer fra en råolje eller et kondensat til et annet, idet enkelte parafinkomponenter i enkelte kondensatorer faller ut av løsningen ved temperaturer så høye som 45 °C. En løsning for å holde voksen fra å dannes på en rørledningsvegg, er å holde temperaturen i transportrørledningen over voksvisningstemperaturen for å holde voksen fra å avsettes på rørveggen eller danne en voksplugg. As produced fluids are transported, solid particles can be deposited on the pipeline wall. E.g. paraffin components of crude oil can precipitate when crude oil is cooled below a critical temperature (hereafter called wax visibility temperature). Solid paraffin (sometimes referred to as wax) is transported to the pipeline wall or wax that forms on the pipe wall can stick to the wall and over time the wax can reduce the cross-sectional area of the pipe available for flow. The temperature at which the wax dissolves varies from one crude oil or condensate to another, as certain paraffin components in some condensers fall out of solution at temperatures as high as 45 °C. One solution to keep the wax from forming on a pipeline wall is to keep the temperature in the transport pipeline above the wax display temperature to keep the wax from depositing on the pipe wall or forming a wax plug.

I en utførelse er det beskrevet en alternativ løsning for å hindre avsetninger i å dannes på en rørledningsvegg hvorved faste partikler får falle ut av produksjons-fluidene men hindres i å feste seg til rørledningsveggen og danne plugger. Hvis partiklene får falle ut men hindres i å feste seg til rørledningsveggen, vil det meste av fluidet fortsette å strømme som et slam med suspenderte partikler. Dette kan oppnås ved å gjøre innerveggen av transportrørene glattere enn rørveggene som normalt brukes i undersjøiske rørledninger, enten mekanisk med belegg og/eller elektropolering og ved å regulere transportraten for å tilveiebringe en kritisk veggskjærspenning i rør-ledningen. Generelt vil en vesentlig eliminering av rørgrovheten av innerveggen av røret redusere kraften som kreves for å fjerne en avsetning og i enkelte tilfeller minske raten av avsetningsoppbygning i røret. I enkelte utførelser kan kraften som kreves for å fjerne voks, asfalten og/eller uorganiske avsetninger som hydrater, salter og/eller skall reduseres ved å bruke en glatt rørvegg. In one embodiment, an alternative solution is described to prevent deposits from forming on a pipeline wall whereby solid particles are allowed to fall out of the production fluids but are prevented from sticking to the pipeline wall and forming plugs. If the particles are allowed to fall out but are prevented from adhering to the pipeline wall, most of the fluid will continue to flow as a slurry of suspended particles. This can be achieved by making the inner wall of the transport pipes smoother than the pipe walls normally used in submarine pipelines, either mechanically with coating and/or electropolishing and by regulating the transport rate to provide a critical wall shear stress in the pipeline. In general, a substantial elimination of the pipe roughness of the inner wall of the pipe will reduce the force required to remove a deposit and in some cases reduce the rate of deposit build-up in the pipe. In some embodiments, the force required to remove the wax, asphalt and/or inorganic deposits such as hydrates, salts and/or scale can be reduced by using a smooth pipe wall.

Minskning av voksavsetningsraten i rørledninger kan også redusere det hyppige behovet for pigging (dvs. mekanisk skraping). Strømningsratekapasiteten kan holdes nærmere den avsetningsfrie kapasitet som resultat av de reduserte strørrmmgshindringer og/eller blokkeringer frembrakt av avsetningene. Reducing the wax deposition rate in pipelines can also reduce the frequent need for pigging (ie, mechanical scraping). The flow rate capacity can be kept closer to the deposit-free capacity as a result of the reduced flow obstructions and/or blockages produced by the deposits.

På fig. 1 i en utførelse er det vist en fjerntliggende satellittbrønn 12 som er forbundet til plattformen 14 via den undersjøiske rørledning 10. Den undersjøiske rørledning 10 omfatter en sjøbunnsseksjon 19 og stigerørseksjon 18. Sjøbunns-seksjonen 19 kan være opptil 30 eller flere kilometer lang. Rørledningen 10 kan bestå av 12 meter rørskjøter som er sveiset sammen. Det er vanlig å danne individuelle 48 meters segmenter av et rør, kalt kvader (4 skjøter) som har blitt sveiset sammen etter hvert som de plasseres under sjøen for å danne rørledningen 10. Sjøbunnsseksjonen 19 som kan være en kilometer eller mer under sjøflaten 28 avsluttes ved sleden 20. Det er også vist en eksportrørledning 26 for å transportere olje eller andre produkter fra plattformen 14 til land. Plattformen 14 kan omfatte overflateanlegg 16 som kjent i faget. Røret som tradisjonelt brukes i den undersjøiske rørledning 10 og eksportrør-ledningen 26 kalles heretter "tradisjonelt rør". Dvs. at et tradisjonelt rør er standardrøret med grovhet som vanligvis brukes for rørledningen 10 og rørledningen 26. In fig. 1 in one embodiment, a remote satellite well 12 is shown which is connected to the platform 14 via the subsea pipeline 10. The subsea pipeline 10 comprises a seabed section 19 and riser section 18. The seabed section 19 can be up to 30 or more kilometers long. The pipeline 10 can consist of 12 meter pipe joints that are welded together. It is customary to form individual 48 meter segments of pipe, called blocks (4 joints) which have been welded together as they are placed under the sea to form the pipeline 10. The seabed section 19 which may be a kilometer or more below the sea surface 28 terminates at the sled 20. Also shown is an export pipeline 26 for transporting oil or other products from the platform 14 to land. The platform 14 may comprise a surface system 16 as known in the art. The pipe traditionally used in the submarine pipeline 10 and the export pipeline 26 is hereinafter called "traditional pipe". That is that a traditional pipe is the standard pipe of roughness commonly used for pipeline 10 and pipeline 26.

På fig. 2 og 3 er sjøbunnsseksjonen 19 av rørledningen vist. Sjøbunnsseksjonen omfatter en passasje 102 og en vegg 104 som omslutter passasjen 102. Veggen 104 har en overflategrovhet 104a som er typisk for tradisjonelt rør. Produserte fluider kan omsluttes i veggen 104 og føres gjennom passasjen 102. In fig. 2 and 3, the seabed section 19 of the pipeline is shown. The seabed section comprises a passage 102 and a wall 104 which encloses the passage 102. The wall 104 has a surface roughness 104a which is typical of traditional pipe. Produced fluids can be enclosed in the wall 104 and passed through the passage 102.

På fig. 4 og 5 har produserte fluider blitt ført gjennom passasjen 102 av et tradisjonelt rør hvor sjøbunnsseksjonen 19 er avdekket til et miljø med kald temperatur slik at avsetninger 106 har blitt avsatt på overflategrovheten 104a. Etter hvert som avsetningen 106 blir avsatt, blir passasjen 102 innsnevret. Jo større overflategrovhet 104a, jo større vil styrken av klebningen av avsetningen 106 til rørveggen bli. I enkelte utførelser som vist på fig. 6, er sjøbunnsseksjonen 19 vist med passasjen 202 omsluttet av veggene 204. Veggene 204 har overflategrovhet 204a som er vesentlig glattere enn overflategrovheten 104a av et tradisjonelt rør. In fig. 4 and 5, produced fluids have been passed through the passage 102 of a traditional pipe where the seabed section 19 is exposed to a cold temperature environment so that deposits 106 have been deposited on the surface roughness 104a. As the deposit 106 is deposited, the passage 102 is narrowed. The greater the surface roughness 104a, the greater will be the strength of the adhesion of the deposit 106 to the pipe wall. In some embodiments as shown in fig. 6, the seabed section 19 is shown with the passage 202 enclosed by the walls 204. The walls 204 have surface roughness 204a which is substantially smoother than the surface roughness 104a of a traditional pipe.

Etter hvert som produserte fluider blir ført gjennom passasjen 202 i en rate, som vist på fig. 6, for hvilken veggskjærspenningen overskrider en kritisk verdi, blir lite eller ingen avsetninger anbrakt på overflategrovheten 204a. Generelt fører en kombinasjon av glattere overflategrovhet 204a og en veggskjærspenning over den kritiske verdi til færre eller ingen avsetninger. For en svært glatt røroverflate, er den kritiske veggskjærspenning som kreves for å hindre avsetninger, lav til moderat og etter hvert som røroverflategrovheten øker, øker den kritiske veggskjærspenning som kreves for å hindre avsetninger. I rør med grovheter som er lik et tradisjonelt rør, kan veggskjærspenningen som kreves for å hindre avsetninger være over det som tilveiebringes ved normale driftsrater. As produced fluids are passed through passage 202 at a rate, as shown in FIG. 6, for which the wall shear stress exceeds a critical value, little or no deposits are deposited on the surface roughness 204a. In general, a combination of smoother surface roughness 204a and a wall shear stress above the critical value results in fewer or no deposits. For a very smooth pipe surface, the critical wall shear stress required to prevent deposits is low to moderate and as pipe surface roughness increases, the critical wall shear stress required to prevent deposits increases. In pipes with roughnesses similar to traditional pipe, the wall shear stress required to prevent deposits may be in excess of that provided at normal operating rates.

I en utførelse er det ikke nødvendig å bruke en pigg for å rense voksavsetninger fra brønnen 204 på grunn av at det er liten eller ingen voksavsetninger på overflategrovheten 204a ved den tilveiebrakte veggskjærspenning, sammenlignet med overflategrovheten 104a av et tradisjonelt rør. In one embodiment, it is not necessary to use a spike to clean wax deposits from the well 204 due to there being little or no wax deposits on the surface roughness 204a at the applied wall shear stress, compared to the surface roughness 104a of a traditional pipe.

I en utførelse er det ikke nødvendig å bruke en pigg for å rense voksavsetninger fra brønnen 204 så ofte som det kreves for å rense voksavsetninger 106, på grunn av at ved den tilveiebrakte veggskjærspenning blir lite eller ingen voksavsetninger på overflategrovheten 204a sammenlignet med overflategrovheten 104a av et tradisjonelt rør. Fig. 8 er et forstørret riss av en perfekt, glatt overflate. Strømlinjene av strømmen er parallelle med overflaten. Når strømmen passerer rundt en avsetning, blir draget på avsetningen i strømningsretningen og parallell med kontaktflaten mellom avsetningen og veggen. Denne konfigurasjon av strømningsveggen gir den største skjærspenning ved avsetningsveggrensesnittet og følgelig den mest effektive konfigurasjon for å hindre eller fjerne avsetninger. Fig. 9 er et forstørret riss av overflategrovheten 104a av et tradisjonelt rør. Med en slik grov overflate vil strømningslinjene ikke følge overflaten og det produseres i virvler som vist på venstre side på fig. 9 hvor strømmen over en "spiss" av en grov overflate genererer virvler i nedstrømsdalen. Disse virvlene kan tilføre et svakt og uregelmessig drag på avsetningene. Dette draget er generelt ikke parallelt med avsetnings-vegg-kontakten. På grunn av dette vil avsetninger kunne bygges opp i dalene. Etter at avsetningene fyller en dal, kan avsetningen forankres til veggen over hele dalflateområdet og bli vanskeligere å fjerne. Følgelig spiller overflategrovheten og strømningsraten en stor rolle ved bestemmelsen av når og hvor avsetninger dannes og hvor og når de skal fjernes. In one embodiment, it is not necessary to use a spike to clean wax deposits from the well 204 as often as it is required to clean wax deposits 106, due to the wall shear stress provided, there is little or no wax deposits on the surface roughness 204a compared to the surface roughness 104a of a traditional pipe. Fig. 8 is an enlarged view of a perfectly smooth surface. The streamlines of the current are parallel to the surface. When the flow passes around a deposit, the drag on the deposit is in the direction of flow and parallel to the contact surface between the deposit and the wall. This configuration of the flow wall provides the greatest shear stress at the deposit path interface and, consequently, the most effective configuration for preventing or removing deposits. Fig. 9 is an enlarged view of the surface roughness 104a of a traditional pipe. With such a rough surface, the flow lines will not follow the surface and eddies are produced as shown on the left side of fig. 9 where the flow over a "tip" of a rough surface generates eddies in the downstream valley. These eddies can add a weak and irregular drag to the deposits. This thrust is generally not parallel to the depositional-wall contact. Because of this, deposits will be able to build up in the valleys. After the deposits fill a valley, the deposit can become anchored to the wall over the entire valley surface area and become more difficult to remove. Consequently, surface roughness and flow rate play a major role in determining when and where deposits form and where and when they are removed.

Overflategrovheten kvantiseres på flere måter. I ASME B46.1 -2002, som det henvises til her, "Surface Texture (Surface Roughness, Waviness and Lay)," blir Ra definert som det aritmetiske gjennomsnitt av de absolutte verdier av profilhøydeawikelsene over evalueringslengden og målt fra gjennomsnittslinjen. Ra er den mest vanlig brukte grovhetsparameter ved overflatemålinger. Et annet mål på overflategrovheten er kvadratgjennomsnittet av vinkelen (i forhold horisontal)-fordelingen, ams langs overflaten. Et annet mål på overflategrovhet Rti er den lokale, vertikale avstand til hvert punkt i fra den laveste dal i prøveintervallet. Et annet mål på overflategrovheten er kvadratgjennomsnittet av Rti for en enkelt prøvelengde, Rtims-Fig. 10 viser veggprofiler for fire rør. Den horisontale akse (x) viser avstand (i centimeter (cm)) langs planet av gjennomsnittsoverflaten og den vertikale akse (z) viser avvikelse i høyde (i mikrometer) fra gjennomsnittsoverflaten. Over x-aksen fra 0,0 tommer til 0,29 cm er høyden vist i forhold til overflategjennomsnittet for røret A, et kommersielt stålrør av tradisjonell type med en grovhet typisk for rør som brukes i undervannsrørledninger og strømningsledninger. Til høyre for dataene for røret A på fig. 10, er data for glattere rør. Over x-aksen fra 0,29 cm til 0,65 cm er et z vist for røret B, et kommersielt stålrør. Over x-aksen fra 0,65 cm til 0,98 cm er z vist for røret C, et kommersielt stålrør med mindre grovhet, med en grovhet Ra på 0,25 mikrometer eller mindre. Over x-aksen fra 0,98 cm til 1,3 cm er z vist for røret D, et kommersielt stålrør med enda mindre grovhet med en grovhet Ra på 0,125 mikrometer eller mindre. Forskjellen i variasjonen i z mellom rør A, det tradisjonelle rør og rørene B-D, er svært stor. The surface roughness is quantized in several ways. In ASME B46.1 -2002, which is referenced herein, "Surface Texture (Surface Roughness, Waviness and Lay)," Ra is defined as the arithmetic mean of the absolute values of the profile height deviations over the evaluation length and measured from the mean line. Ra is the most commonly used roughness parameter for surface measurements. Another measure of surface roughness is the root mean square of the angular (relative to horizontal) distribution, ams along the surface. Another measure of surface roughness Rti is the local, vertical distance to each point i from the lowest valley in the sample interval. Another measure of surface roughness is the root mean square of Rti for a single sample length, Rtims-Fig. 10 shows wall profiles for four pipes. The horizontal axis (x) shows distance (in centimeters (cm)) along the plane of the average surface and the vertical axis (z) shows deviation in height (in micrometers) from the average surface. Above the x-axis from 0.0 inch to 0.29 cm, the height is shown relative to the surface average for pipe A, a traditional-type commercial steel pipe with a roughness typical of pipe used in subsea pipelines and flowlines. To the right of the data for pipe A in fig. 10, are data for smoother pipes. Above the x-axis from 0.29 cm to 0.65 cm, a z is shown for pipe B, a commercial steel pipe. Across the x-axis from 0.65 cm to 0.98 cm, z is shown for pipe C, a commercial milder steel pipe with a roughness Ra of 0.25 microns or less. Across the x-axis from 0.98 cm to 1.3 cm, z is shown for pipe D, an even smaller roughness commercial steel pipe with a roughness Ra of 0.125 microns or less. The difference in the variation in z between pipe A, the traditional pipe and pipes B-D, is very large.

Fig. 11 viser Rti-fordelingene for de fire rørene vist på fig. 10. Fig. 12 viser vinkelen (cc)-fordelingen for de fire rørene vist på fig. 10. Ra-verdiene og kvadratgjennomsnittsvinkelen av fordelingene og kvadratgjennomsnittet Rti for de fire rørene er oppgitt i tabell 1 nedenfor. Røret A, det tradisjonelle rør, har grovhetsmål som er helt forskjellig fra rørene B-D, de glatte rørene. Fig. 11 shows the Rti distributions for the four pipes shown in fig. 10. Fig. 12 shows the angle (cc) distribution for the four pipes shown in fig. 10. The Ra values and the root mean square angle of the distributions and root mean square Rti for the four pipes are given in Table 1 below. Pipe A, the traditional pipe, has roughness measurements that are completely different from pipes B-D, the smooth pipes.

Tradisjonelle rør, gjeldende standard for rørledningen 10 og rørledningen 26 kan ha en absolutt overflategrovhet Rt på omtrent 50 eller 75 mikrometer eller høyere og en ams på omtrent 13 grader eller mer, fra en leverandør. Rt, lik Rti definert tidligere, er den lengste vertikale avstand fra spiss til dal over en målt lengde. Conventional pipes, the current standard for pipeline 10 and pipeline 26 can have an absolute surface roughness Rt of about 50 or 75 micrometers or higher and an ams of about 13 degrees or more, from a supplier. Rt, similar to Rti defined earlier, is the longest vertical distance from peak to valley over a measured length.

I enkelte utførelser av oppfinnelsen med moderat til høy veggskjærspenning, har en passende glatt rørledning 10 eller rørledning 26 en overflategrovhet 204a Ra på mindre enn omtrent 25 mikrometer Ra eller mindre enn halvdelen av overflategrovheten Ra av et standard stålrør 104a. In some embodiments of the invention with moderate to high wall shear stress, a suitable smooth conduit 10 or conduit 26 has a surface roughness 204a Ra of less than about 25 micrometers Ra or less than half the surface roughness Ra of a standard steel pipe 104a.

I enkelte utførelser av oppfinnelsen med moderat til høy veggskjærspenning, har passende rørledningen 10 eller rørledningen 26 en overflategrovhet 204a arms mindre enn omtrent 9 grader eller mindre enn to tredjedeler av overflategrovheten Ra av standard stålrøret 104a. In some embodiments of the invention with moderate to high wall shear stress, suitable conduit 10 or conduit 26 has a surface roughness 204a arms less than about 9 degrees or less than two-thirds of the surface roughness Ra of standard steel pipe 104a.

I enkelte utførelser av oppfinnelsen med moderat til høy veggskjærspenning, har passende den glatte rørledning 10 eller rørledningen 26 en overflategrovhet 204a Ra på mindre enn omtrent 15 mikrometer Ra eller mindre enn en fjerdedel av overflategrovheten Ra av standard stålrøret 104a. In some embodiments of the invention with moderate to high wall shear stress, the smooth conduit 10 or conduit 26 suitably has a surface roughness 204a Ra of less than about 15 micrometers Ra or less than one-fourth the surface roughness Ra of the standard steel pipe 104a.

I enkelte utførelser av oppfinnelsen med moderat til høy veggskjærspenning, har passende rørledningen 10 eller rørledningen 26 en overflategrovhet 204a ams på mindre enn omtrent 7 grader eller mindre enn omtrent halvparten av overflategrovheten otrmsav standard stålrøret 104a. In some moderate to high wall shear stress embodiments of the invention, suitable conduit 10 or conduit 26 has a surface roughness 204a ams of less than about 7 degrees or less than about half the surface roughness of standard steel pipe 104a.

I enkelte utførelser av oppfinnelsen med moderat til høy veggskjærspenning, har passende rørledningen 10 eller rørledningen 26 en overflategrovhet 204a Ra på mindre enn omtrent 10 mikrometer Ra eller mindre enn en sjettedel av overflategrovheten Ra av standard stålrøret 104a. In some moderate to high wall shear stress embodiments of the invention, suitable conduit 10 or conduit 26 has a surface roughness 204a Ra of less than about 10 micrometers Ra or less than one-sixth the surface roughness Ra of standard steel pipe 104a.

I enkelte utførelser av oppfinnelsen med moderat til høy veggskjærspenning, har passende rørledningen 10 eller rørledningen 26 en overflategrovhet 204a ams på mindre enn omtrent 6 grader eller mindre enn omtrent en halvpart av overflategrovheten arms av standard stålrøret 104a. In some moderate to high wall shear stress embodiments of the invention, suitable conduit 10 or conduit 26 has a surface roughness 204a ams of less than about 6 degrees or less than about one-half the surface roughness arms of standard steel pipe 104a.

I enkelte utførelser av oppfinnelsen med liten til høy veggskjærspenning, har passende rørledningen 10 eller rørledningen 26 en overflategrovhet 204a Ra på mindre enn omtrent 5 mikrometer eller mindre enn en tiendedel av overflategrovheten Ra av standard stålrøret 104a. In some embodiments of the invention with low to high wall shear stress, suitable conduit 10 or conduit 26 has a surface roughness 204a Ra of less than about 5 micrometers or less than one-tenth the surface roughness Ra of standard steel pipe 104a.

I enkelte utførelser av oppfinnelsen med liten til høy veggskjærspenning, har passende rørledningen 10 eller rørledningen 26 en overflategrovhet 204a ams på mindre enn omtrent 5 grader eller mindre enn omtrent en tredjedel av overflategrovheten arms av standard stålrøret 104a. In some embodiments of the invention with low to high wall shear stress, suitable conduit 10 or conduit 26 has a surface roughness 204a ams of less than about 5 degrees or less than about one-third the surface roughness arms of standard steel pipe 104a.

I enkelte utførelser kan overflategrovheten 204a og/eller overflategrovheten 104a bli belagt med passende belegg for å redusere overflategrovhetsverdien. In some embodiments, the surface roughness 204a and/or the surface roughness 104a can be coated with a suitable coating to reduce the surface roughness value.

På fig. 7 er rørledningen 19 vist med passasjen 302 omsluttet av vegger 304. Veggene 304 danner passasjen 302 med diameter på 2R 306 eller en radius på R. En del av passasjen 302 har en lengde L 308 fra punktet 310 til punktet 312. Trykket er Pl ved punktet 310 og trykket er P2 ved punktet 312. Trykkfallet langs lengden L 308 fra punktet 310 til punktet 312 er (P1-P2). Tverrsnittsarealet av passasjen 302 er tzR . Kraften over fluidet i passasjen 302 fra punktet 310 til punktet 312 er (P1-P2) (tcR<2>). Denne kraft er lik i størrelse og motsatt i retning til den totale motstand ved veggen i passasjen 302 fra punktet 310 til punktet 312. Den totale motstand i veggen er veggskjærspenningen t ganger vegg-fluid-grensesnittarealet i passasjen 302 fra punktet 310 til punktet 312, hvis areal er 27tRL. Ligning 1 viser at kraften på grunn av veggskjærspenningen er lik kraften som kreves for å bevege et fluid gjennom passasjen 302: In fig. 7, the pipeline 19 is shown with the passage 302 enclosed by walls 304. The walls 304 form the passage 302 with a diameter of 2R 306 or a radius of R. A part of the passage 302 has a length L 308 from the point 310 to the point 312. The pressure is Pl at point 310 and the pressure is P2 at point 312. The pressure drop along the length L 308 from point 310 to point 312 is (P1-P2). The cross-sectional area of passage 302 is tzR . The force across the fluid in passage 302 from point 310 to point 312 is (P1-P2) (tcR<2>). This force is equal in magnitude and opposite in direction to the total resistance at the wall in passage 302 from point 310 to point 312. The total resistance in the wall is the wall shear stress t times the wall-fluid interface area in passage 302 from point 310 to point 312, whose area is 27tRL. Equation 1 shows that the force due to the wall shear stress is equal to the force required to move a fluid through passage 302:

Løsning for t fra ligning 1 gir: Solving for t from equation 1 gives:

I enkelte utførelser har produserte fluider gjennom rørledningen 10 eller rørledningen 26 en veggskjærspenning ved veggen 204 på minst lxl0"<5>N per kvadratcentimeter. In some embodiments, produced fluids through pipeline 10 or pipeline 26 have a wall shear stress at wall 204 of at least lx10"<5>N per square centimeter.

I enkelte utførelser har produserte fluider gjennom rørledningen 10 eller rørledningen 26 en veggskjærspenning ved veggen 204 på minst omtrent 2x10"<4>N per kvadratcentimeter. In some embodiments, produced fluids through conduit 10 or conduit 26 have a wall shear stress at wall 204 of at least about 2x10"<4>N per square centimeter.

I enkelte utførelser har produserte fluider gjennom rørledningen 10 eller rørledningen 26 en veggskjærspenning ved veggen 204 på minst omtrent 1x10" N per kvadratcentimeter. In some embodiments, produced fluids through conduit 10 or conduit 26 have a wall shear stress at wall 204 of at least about 1x10" N per square centimeter.

I enkelte utførelser har produserte fluider gjennom rørledningen 10 eller rørledningen 26 en veggskjærspenning ved veggen 204 på minst omtrent 4 xlO" N per kvadratcentimeter. In some embodiments, produced fluids through conduit 10 or conduit 26 have a wall shear stress at wall 204 of at least about 4 x 10" N per square centimeter.

I enkelte utførelser, og for å beregne den optimale strømningsrate for råolje eller kondensat som strømmer gjennom rørledningen 19, blir en rørledning med en overflategrovhet mindre enn omtrent 200 mikrotommer valgt og prøvd med råolje som pumpes gjennom i et testanlegg hvor råolje blir kjølt i temperaturområdet ved hvilket råoljen vil bli transportert gjennom rørledningen 10 eller rørledningen 26. Strømningsraten og/eller veggskjærspenningen blir så økt inntil det enten ikke fins noen avsetning eller utstyret ikke kan produsere en høyere strømningsrate. Hvis utstyret ikke kan produsere en høyere strømningsrate, kan et glattere rør velges, f.eks. et rør med en overflategrovhet som er mindre enn omtrent 100 mikrotommer og deretter kan strømningsraten og/eller veggskjærspenningen økes inntil det ikke fins noen voksavsetning eller at utstyret ikke kan pumpe raskere, og glattere rør kan prøves, f. eks. et rør med overflategrovhet som er mindre enn omtrent 15 mikrometer inntil et glatt rør blir funnet som produserer liten eller ingen voksavsetning under driftsforholdene. In some embodiments, and in order to calculate the optimum flow rate of crude oil or condensate flowing through the pipeline 19, a pipeline with a surface roughness less than about 200 microinches is selected and tested with crude oil pumped through it in a test facility where crude oil is cooled in the temperature range of which crude oil will be transported through pipeline 10 or pipeline 26. The flow rate and/or wall shear stress is then increased until either there is no deposit or the equipment cannot produce a higher flow rate. If the equipment cannot produce a higher flow rate, a smoother pipe can be selected, e.g. a pipe with a surface roughness less than about 100 microinches and then the flow rate and/or wall shear stress can be increased until there is no wax deposit or the equipment cannot pump faster and smoother pipes can be tried, e.g. a pipe with a surface roughness less than about 15 micrometers until a smooth pipe is found which produces little or no wax deposition under the operating conditions.

Forskjellige fluidsystemer har forskjellige avsetningstendenser og krever forskjellige kombinasjoner av grovhet og veggskjærspenning for å unngå avsetninger. Uansett er grovheten som kreves for å avsette avsetninger for produserte fluidstrømmer med veggskjærspenning tilsvarende den øvre grense av praktiske produksjonsrater mye mindre enn grovheten til et tradisjonelt rør. For strømmer med mindre veggskjærspenning, blir grovheten som kreves for å hindre avsetninger enda mindre. Different fluid systems have different deposition tendencies and require different combinations of roughness and wall shear stress to avoid deposits. However, the roughness required to deposit deposits for produced fluid flows with wall shear stress corresponding to the upper limit of practical production rates is much less than the roughness of a traditional pipe. For flows with less wall shear stress, the roughness required to prevent deposits becomes even less.

En fagmann vil forstå at modifikasjoner og variasjoner er mulig av de beskrevne utførelser, konfigurasjoner, materialer og fremgangsmåter uten at ånden og omfanget fravikes. Følgelig er omfanget av de vedføyde krav og deres funksjonelle ekvivalenter ikke være begrenset av utførelsene beskrevet og vist her, ettersom disse bare er eksempler. A person skilled in the art will understand that modifications and variations are possible of the described embodiments, configurations, materials and methods without deviating from the spirit and scope. Accordingly, the scope of the appended claims and their functional equivalents are not to be limited by the embodiments described and shown herein, as these are only examples.

Eksempel Example

En strømningssløyfe for avsetningsprøving ble brukt. Prøveseksjoner med forskjellig innerveggsgrovhet ble installert. Avsetningsprøvene ble utført under en 6 dagers periode med temperaturregulert pumping av vokset råolje fra et dypvannsfelt i Mexico Gulfen. Summeringsresultatene er vist på fig. 13. På fig. 13 benevner "hvite" diamanter en GODKJENT i en avsetningsprøve (dvs. ingen eller ubetydelig avsetning), "grå" trekanter benevner et MARGINALT resultat og "sorte" diamanter benevner MISLYKKET (dvs. betydelig og kvantifiserbar avsetning), x-verdien er Ra og y-verdien, veggskjærspenningen blir beregnet fra fluidegenskaper, strømningsrate og rørdiameter. Som fig. 13 viser, viste de glatte rørene B-D brukt i prøveseksjonen av strømningssløyfen betydelig reduksjon i avsetning sammenlignet med det glatte rør A (prøve MISLYKKET). Det skal bemerkes at røret B er betydelig glattere enn røret A, det tradisjonelle rør. Som fig. 3 viser, hadde det glatte rør D brukt i prøveseksjonen av strømningssløyfen ikke noe eller ubetydelig mengde avsetning (prøve GODKJENT). Dataene på fig. 13 viser reduksjon ved avsetning i røret med mindre Ra-grovhet og høyere veggskjærspenning. A deposition testing flow loop was used. Test sections with different inner wall roughness were installed. The deposition tests were carried out during a 6-day period of temperature-controlled pumping of waxed crude oil from a deepwater field in the Gulf of Mexico. The summation results are shown in fig. 13. In fig. 13 "white" diamonds denote a PASS in a deposit test (ie no or negligible deposit), "grey" triangles denote a MARGINAL result and "black" diamonds denote FAIL (ie significant and quantifiable deposit), the x-value is Ra and The y-value, the wall shear stress, is calculated from fluid properties, flow rate and pipe diameter. As fig. 13 shows, the smooth tubes B-D used in the test section of the flow loop showed significant reduction in deposition compared to the smooth tube A (test FAILED). It should be noted that pipe B is significantly smoother than pipe A, the traditional pipe. As fig. 3 shows, the smooth tube D used in the sample section of the flow loop had no or negligible amount of deposit (sample PASSED). The data in fig. 13 shows reduction by deposition in the pipe with less Ra roughness and higher wall shear stress.

Andre prøver ble utført i strømningssløyfen for avsetningsprøven hvor avsetninger ble dannet i et rør som var mye glattere enn et tradisjonelt rør, men tilstrekkelig glatt for å hindre dannelse av avsetninger. Rørene ble så pigget og data ble samlet om piggingen og resulterende piggede strøm. Noen av disse dataene er vist på fig. 14. Kraften (direkte knyttet til prøveseksjonens differensialtrykk dP) som kreves for å pigge avsetningen fra det "polerte rør" var betydelig mindre enn det som ble brukt for å pigge avsetninger dannet i en lignende prøve med "standardrøret". Videre produserte den piggede strøm av det glatte rør et slam mens den piggede strøm av det tradisjonelle rør produserte en viskøs oppsamling av voks og tilsmusset olje. Other tests were performed in the flow loop for the deposit test where deposits were formed in a tube that was much smoother than a traditional tube, but sufficiently smooth to prevent deposit formation. The tubes were then spiked and data was collected on the spike and resulting spiked current. Some of this data is shown in fig. 14. The force (directly related to the test section differential pressure dP) required to spike the deposit from the "polished pipe" was significantly less than that used to spike deposits formed in a similar sample with the "standard pipe". Furthermore, the spiked flow of the smooth pipe produced a sludge while the spiked flow of the traditional pipe produced a viscous pool of wax and fouled oil.

Claims

1. Method for transporting a produced crude oil through a pipe (19) and at the same time limiting deposits (206) at a desired location of the pipe's inner wall, characterized by: providing a pipe (19) with an inner surface roughness Ra less than 2.5 micrometers and an inner surface roughness root mean square angle of less than 5 degrees at a desired location on the inner wall of the pipe, force the produced crude oil through the pipe (19), the produced crude oil having a wall shear stress of at least lxl0"<5>N per square centimeter at the desired location of the inner wall of the pipe .

2. Method according to claim 1, characterized in that the inner surface roughness Ra is less than 1 micrometer at the desired location of the inner wall of the tube and where the wall shear stress is at least 2x10"<4>N per square centimeter at the desired location of the inner wall of the tube.

3. Method according to one of claims 1-2, characterized in that the inner surface roughness Ra is less than 1.5 micrometers at the desired location of the inner wall of the pipe and where the wall shear stress is at least 1x10" N per square centimeter at the desired location of the inner wall of the pipe.

4. Method according to one of claims 1-3, characterized in that the wall shear stress is at least 4x10" N per square centimeter at the desired location of the pipe's inner wall.