[發(fā)明專利]水下分離系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080048574.6
• 申請(qǐng)日: 2010-10-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102711941A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: K·G·安德森;小R·J·加西亞;R·G·梅農(nóng);S·帕特尼;M·維克斯三世;R·瓦爾瑪;P·G·馬欣達(dá)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)際殼牌研究有限公司
• 主分類號(hào): B01D19/00
• 分類號(hào): B01D19/00
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 王會(huì)卿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水下分離系統(tǒng)。

背景技術(shù)

美國(guó)專利號(hào)6,036,749公開(kāi)了一種液體/氣體螺旋式分離器，其以離心力和重力的組合來(lái)操作。分離器包括：主分離器，基本上由膨脹室形成；第二分離器，基本上由用于引導(dǎo)流動(dòng)的螺旋狀物形成；第三分離器，包括存儲(chǔ)器或重力分離罐以及主分離器和第二分離器之間的過(guò)渡區(qū)域，其包括至少兩個(gè)可變螺距的螺旋狀物，所述螺旋狀物的傾角從90度角變化到第二分離器的恒定螺距螺旋狀物的傾角，功能是在前兩個(gè)分離器之間的過(guò)渡部處提供液相的更緩和的流動(dòng)。美國(guó)專利號(hào)6,036,749以其全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文中。

美國(guó)專利號(hào)7,540,902公開(kāi)了一種段塞流分離器，其便于混合流分離為多個(gè)組成部分。分離器包括上層細(xì)長(zhǎng)管道、下層細(xì)長(zhǎng)管道和多個(gè)間隔開(kāi)的連接器。上層細(xì)長(zhǎng)管道和下層細(xì)長(zhǎng)管道中的每一個(gè)具有出口，上層細(xì)長(zhǎng)管道和下層細(xì)長(zhǎng)管道中的至少一個(gè)具有用于接收混合流的入口。上層和下層細(xì)長(zhǎng)管道每一個(gè)還具有多個(gè)開(kāi)口，以使所述多個(gè)連接器中的一個(gè)連接器可將上層細(xì)長(zhǎng)管道開(kāi)口中的一個(gè)與下層細(xì)長(zhǎng)管道開(kāi)口中的一個(gè)相互連接。連接器使得混合流的至少一種液體組分與氣體組分和另一液體組分中的至少一種在其之間連通。美國(guó)專利號(hào)7,540,902以其全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文中。

美國(guó)公開(kāi)號(hào)2009/0211763公開(kāi)了一種豎直環(huán)形分離與泵送系統(tǒng)(VASPS)，其利用隔離擋板來(lái)代替與電潛水泵結(jié)合的標(biāo)準(zhǔn)泵外罩。隔離擋板可以是一塊板，設(shè)置來(lái)引導(dǎo)電潛水泵馬達(dá)周?chē)a(chǎn)生的井筒液體，以提供冷卻介質(zhì)來(lái)防止電潛水泵的過(guò)熱和過(guò)早故障。美國(guó)公開(kāi)號(hào)2009/0211763以其全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文中。

美國(guó)公開(kāi)號(hào)2009/0035067公開(kāi)了一種海底泵組件，其安裝在沉箱內(nèi)，所述沉箱具有用于接收包含氣體和液體的流體流的上端。所述泵組件封閉在外罩內(nèi)，所述外罩具有圍繞所述泵組件密封的上端，和位于所述馬達(dá)下方并且開(kāi)放的下端。引出管具有位于所述沉箱上部?jī)?nèi)在所述外罩上方的上端，和與外罩內(nèi)部處于流體連通的下端。引出管使從液體分離并且聚集在沉箱上部中的氣體被吸入泵中，并且在泵送液體時(shí)與液體混合。美國(guó)公開(kāi)號(hào)2009/0035067以其全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文中。

國(guó)際公開(kāi)號(hào)WO?2007/144631公開(kāi)了一種分離多相流體的方法，所述流體包含相對(duì)高密度的組分和相對(duì)低密度的組分，所述方法包括：將所述流體引入分離區(qū)域；將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)施加給所述多相流體中；在所述分離區(qū)域內(nèi)形成預(yù)定厚度的旋轉(zhuǎn)流體的外側(cè)環(huán)形區(qū)域；和在內(nèi)側(cè)區(qū)域中形成并且保持流體的核心；其中，將進(jìn)入分離容器中的流體引導(dǎo)到所述外側(cè)環(huán)形區(qū)域中；所述外側(cè)環(huán)形區(qū)域的厚度使得高密度組分集中并且基本上包含在該區(qū)域內(nèi)，低密度組分集中在旋轉(zhuǎn)的核心內(nèi)。還公開(kāi)了采用所述方法的分離系統(tǒng)。所述方法和系統(tǒng)特別適用于在井口流動(dòng)壓力下從由地下油或氣井生產(chǎn)的流體分離固體碎屑。國(guó)際公開(kāi)號(hào)WO?2007/144631以其全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文中。

國(guó)際公開(kāi)號(hào)WO?2009/047521公開(kāi)了一種使用水下模塊的設(shè)備和水下泵送系統(tǒng)，所述水下模塊安裝在海床上，優(yōu)選遠(yuǎn)離生產(chǎn)井，并且用于將通過(guò)一個(gè)或多個(gè)水下生產(chǎn)井生產(chǎn)的具有高伴生氣體百分率的烴泵送到表面。公開(kāi)了一種泵送模塊(PM)，其連接到已經(jīng)存在于生產(chǎn)井中的泵送設(shè)備，并且基本上包括：入口管、分離器設(shè)備、第一泵和第二泵。在用于生產(chǎn)具有高氣體百分率的烴的水下泵送系統(tǒng)中，當(dāng)油從生產(chǎn)井(P)泵送時(shí)，井泵以壓力的形式提高流體的能量，并且將該能量的提高以水下模塊(PM)的第二泵中的抽吸壓力增大的形式傳送。國(guó)際公開(kāi)號(hào)WO?2009/047521以其全部?jī)?nèi)容以引用的方式并入本文中。

本領(lǐng)域中存在對(duì)下面所列的一項(xiàng)或多項(xiàng)的需要：

在水下環(huán)境中分離氣體和液體的改進(jìn)的系統(tǒng)和方法；

降低通向潛水泵送系統(tǒng)的氣體輸入的改進(jìn)的系統(tǒng)和方法；

提高水下沉箱式分離器的生產(chǎn)量的改進(jìn)的系統(tǒng)和方法；和

延長(zhǎng)泵使用壽命并且縮短潛水液體泵維修停機(jī)時(shí)間的改進(jìn)的系統(tǒng)和方法。

發(fā)明內(nèi)容

在本發(fā)明的一個(gè)方面中，公開(kāi)了一種用于分離多相流體的方法，所述流體包含相對(duì)高密度的組分和相對(duì)低密度的組分，所述方法包括：將所述流體引入分離區(qū)域中；將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)施加給所述多相流體中；在所述分離區(qū)域內(nèi)形成旋轉(zhuǎn)流體的外側(cè)環(huán)形區(qū)域；和在內(nèi)側(cè)區(qū)域中形成并且保持流體的核心；其中，將進(jìn)入分離容器中的流體引導(dǎo)到所述外側(cè)環(huán)形區(qū)域中；并且所述外側(cè)環(huán)形區(qū)域的厚度使得高密度組分集中并且基本上包含在該區(qū)域內(nèi)，低密度組分集中在旋轉(zhuǎn)的核心中。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)可包括下面所列的一項(xiàng)或多項(xiàng)：