[發明專利]用于分離材料流成分的海底機器和方法

有效

• 申請號: 201110224662.3
• 申請日: 2011-07-29
• 公開（公告）號: CN102345453A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: S·帕隆巴;S·比利;F·馬莫利蒂;A·馬西;A·帕利安蒂尼
• 申請（專利權）人: 諾沃皮尼奧內有限公司
• 主分類號: E21B43/00
• 分類號: E21B43/00;E21B43/36;B01D45/02;B01D19/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;譚祐祥

技術領域

本文公開的主題的實施例一般地涉及將介質流分離成成分，且更具體地說涉及分離來自海底井口的流和壓縮流的氣體成分。

背景技術

當今在我們社會的許多部分都在使用石油和天然氣。例如，石油是用于給大部分當今運輸提供燃料的基礎，并且是許多產品制造領域，例如塑料制造領域中的成分，而天然氣可用作加熱源和滿足其它能量需求的來源。因為我們的社會隨著時間流逝已經消耗了大量的石油和天然氣，所以較容易獲得的這些碳氫化合物的供給已經減少了，造成對更多石油和天然氣的搜尋擴展至更具挑戰性的環境。一種此類挑戰性的環境是海底環境。

當前在某些深度可以從海底油井提取石油和氣體。在圖1中顯示了此過程的概覽。圖1顯示了海底油井102，混合物流從海底油井流向分離器104。此混合物可包括從海底油井102中流出的物理地混合在一起的石油、氣體、泥漿、水以及其它材料。分離器104將混合物分離成各種成分，例如氣體以及其它材料。氣體然后被傳送至壓縮機106，其壓縮氣體并將氣體傳送給各種設施108，例如儲存設施。

目前存在用于分離出流的成分的許多不同類型的分離器104。分離器104的一個示例是如圖2中所示的離心分離器104。最初，氣體/液體流202進入離心分離器104。氣體/液體流202通過渦流元件204并進入分離腔室206，其然后通向氣體提取208。此過程的結果是兩個分離的流，無液體的氣體流210和分離的液體流212。其它類型的分離器104包括擋板式分離器、靜電聚結器和磁力分離器。

如之前所述，海底環境是用于獲得石油和氣體的挑戰性的環境。另外，在此類環境中以成本有效的方式使制造設備安全且有效地運轉將是持續的挑戰。因此，用于改善海底石油開采操作的系統和方法是所期望的。

發明內容

根據一個示例性實施例，有一種用于分離從海底油井接收的混合物的海底機器。該海底機器包括：腔室，其構造成接收并通過重力分離從海底油井接收的混合物。該腔室包括：外殼和活塞，外殼構造成在分離期間容納從海底油井接收的混合物，活塞設于外殼的內部并且將外殼分成頂部區段和底部區段。活塞構造成在第一方向上沿著軸線移動，以便在頂部區段產生用于從海底油井接收混合物的更多空間，并且在分離已經發生之后在相反的第二方向上沿著軸線移動，以用于從腔室除去混合物。海底機器還包括：流體地連接在頂部區段上的壓縮機區段，壓縮機區段構造成接收、壓縮和朝著陸上設施推動氣體。

根據另一示例性實施例，有一種用于在海底機器中分離從海底油井接收的混合物的方法。該方法包括：在腔室中接收和分離從海底油井接收的混合物；在分離期間使從海底油井接收的混合物容納在外殼中；使活塞在第一方向上沿著軸線移動，以便在腔室中產生用于接收混合物的更多空間，并且在分離已經發生之后使活塞在相反的第二方向上沿著軸線移動，以從腔室中除去混合物；在壓縮機區段處接收和壓縮氣體；并朝著陸上設施推動壓縮氣體。

根據另一示例性實施例，有一種用于分離從海底油井接收的混合物的海底機器。該海底機器包括腔室，其構造成從海底油井接收混合物，并通過腔室內海水的壓力噴出混合物。

附圖說明

附圖顯示了示例性實施例，其中：

圖1描繪了用于使混合物從海底油井流向陸上設施的設備；

圖2顯示了離心分離器；

圖3顯示了根據示例性實施例的用于使混合物從海底油井流向陸上設施的設備；

圖4顯示了根據示例性實施例的用于使混合物從海底油井流向陸上設施的一種備選設備選項；

圖5顯示了根據示例性實施例的海底機器；

圖6顯示了根據示例性實施例的U形管塔、壓縮機和陸上設施；

圖7顯示了根據示例性實施例的從海底油井接收混合物的海底機器陣列；

圖8描述了根據示例性實施例的在分離循環的不同部分操作的海底機器陣列；且

圖9顯示了根據示例性實施例的用于在海底機器中分離從海底油井接收的混合物的方法的流程圖。

具體實施方式

以下參照附圖描述示例性實施例。不同圖紙中的相同的標號標識相同或相似的元件。另外，圖紙并不一定按比例繪制。同樣，以下詳細描述并不限制本發明。相反，本發明的范圍由所附權利要求來限定。