用于液压驱动的水下泵送的系统和方法技术方案

公开一种液压驱动的水下泵送系统，其包括连接至海底基座(2)的泵送模块(3)，其中海底基座：经由生产管线(4)连接至海底生产井(1)，所述生产管线运送海底生产井生产的流体；以及经由立管(6)和服务管线(7)连接至生产单元(8)，并且其中所述系统构造成借助于服务管线从所述生产单元接收工作流体，所述系统还包括位于泵送模块中的泵(19、22)，所述泵构造成被工作流体液压地驱动并且构造成将海底生产井所生产的流体泵送至生产单元；并且其中所述系统还构造成在工作流体已经被用来驱动所述泵之后使所述工作流体与海底生产井所生产的、被泵送至生产单元的流体相混合。

System and method of underwater pumping for hydraulic drive

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于液压驱动的水下泵送的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年5月3日提交的BR102017009298-4的优先权的权益，该申请通过引用全部并入本文中。
本专利技术涉及用于人工举升以及用于确保来自海底油井的生产流的系统。
技术介绍
在海上石油生产期间，尤其是在深水中的海上石油生产期间，已经开发了各种系统和设备，以用于以压力形式以及热量形式将能量供应至石油，其中目的是有助于石油流动至表面。油井内的泵的使用使得可以在可适用时提高井的产量。然而，该设备具有相对高的故障率，对于最常见类型的潜水离心泵(SCP：submergedcentrifugalpumps)平均每两年发生一次故障。湿式完井的海底井中的故障需要昂贵的维修工作，这是因为必须(i)停止生产，(ii)撤出生产套管(casing)和相应的泵，以及(iii)使用海上探测装置。在许多情况下，高成本代表了对生产开发项目的经济可行性的阻碍。已经提出各种替代方案来克服该问题。目前，对于海底井，只要压力和游离气体量的条件有利，就优选地远离生产井将泵安装于海床上。这种构造有助于泵的安装，以及有助于在发生故障的情况下进行可能的更换。在专利文件US7314084和US7516795中描述这种实践的示例，其中远离生产井安装由电动机驱动的SCP型泵。为了产生大的流量以及大的压差，这些泵非常长，为大约25至40米，这导致了长度和重量较大的泵送模块，这些泵送模块仅可以通过探测装置或特殊的船舶来处理，所述探测装置或特殊的船舶均为昂贵且重要的海军资源。已经提出一些实施例，以用于实施用于安装泵以及从生产单元自身撤出泵的解决方案，从而免除使用并非总是迅速可用的其它海军资源。一个示例为专利文件PI0113728-0，其提出将SCP安装于湿式采油树(wetChristmastree)(无隔水罩的水底采油树)上方并且下降于立管内。在所提出的构造中，需要且必须使立管为竖直的(即没有曲率)，以及使立管具有用于补偿运动的系统，这使得所述构造难以被应用于FPSO(浮式生产储藏和卸载：FloatingProductionStorageandOffloading)型的生产单元中。此外，在文件US8857519中，提出一种用于使生产系统现代化的方法，所述方法通常被称为翻新，其中可以通过生产立管来安装和降低用于水下分离以及用于利用电驱动装置进行泵送的系统。因此，尽管用于将泵安装于海床的各种现有技术具有优点，但是尚未提出这样的解决方案：该解决方案既减少模块的长度，以及又因此降低安装和处理所述模块的难度，以及如果必要的话，还降低重质油的粘度以防止任何阻塞。如以下将更详细地解释说明的那样，本公开以实用且有效的方式解决了上述问题。
技术实现思路
本公开提供用于液压驱动的泵送的系统和方法，其免除水下电动机的使用。本公开的另一目的是提供一种泵送系统和一种泵送方法，它们有效地防止在立管中水合物的形成以及结蜡。本公开的另一个目的是提供一种与常规的泵送系统相比具有相对减小尺寸的泵送系统，从而有利于泵送系统的构建、运输、安装以及维修。因此，为了实现这些目的，根据第一方面，本公开提供一种液压驱动的水下泵送系统，所述系统包括连接至海底基座的泵送模块，其中所述海底基座：经由生产管线连接至海底生产井，所述生产管线运送由所述海底生产井生产的流体；并且经由立管和服务管线连接至生产单元，其中所述系统被构造成借助于所述服务管线从所述生产单元接收工作流体，所述系统还包括位于所述泵送模块中的泵，所述泵构造成被所述工作流体液压地驱动并且构造成将所述海底生产井生产的流体泵送至所述生产单元；并且其中所述系统还构造成在所述工作流体已经被用来驱动所述泵之后使所述工作流体与所述海底生产井生产的、要被泵送至所述生产单元的流体相混合。所述泵可以为离心式或喷射式。所述泵送模块可以包括连接至所述泵的吸入管线和排放管线。两个或更多个泵可以定位于所述泵送模块中。所述泵送模块可以经由连接器连接至所述海底基座。所述连接器可以分离为两个部分。所述系统可以包括至少一个截止阀。所述泵送模块可以包括气举工作筒(gasliftmandrel)。所述泵送模块可以包括加热元件，所述加热元件构造成加热被泵送至所述生产单元的流体。可以在所述生产单元中，或在所述泵送模块中，或在这两者中预加热所述工作流体。根据第二方面，提供一种用于液压驱动的水下泵送的方法，其中所述方法包括以下步骤：借助于经由服务管线从生产单元接收的工作流体来液压地驱动容纳于泵送模块中的泵；借助于所述泵送模块，将海底生产井生产的流体经由立管泵送至所述生产单元；以及在所述泵送模块中，将所述工作流体与所述海底生产井生产的流体混合并排放。所述泵送模块可以为可回收的并且连接至海底基座，所述海底基座继而：经由生产管线连接至所述海底生产井；以及经由所述立管和所述服务管线连接至所述生产单元。所述泵送模块可以借助于连接器连接至所述海底基座。所述方法可以进一步包括在所述生产单元中或在所述泵送模块中或在这两者中预加热所述工作流体的步骤。所述方法可以进一步包括在所述泵送模块中将工作流体与所述海底生产井生产的流体的混合物进行加热的步骤。在所述第一方面的系统或所述第二方面的方法中，所述泵送模块可选地不包括电动机。在所述第一方面的系统或所述第二方面的方法中，所述工作流体可选地包括水。在所述第一方面的系统或所述第二方面的方法中，所述立管可选地在所述立管内不包括生产套管或电力线缆。根据另一个方面，提供一种液压驱动的水下泵送系统，所述系统包括连接至海底基座的可回收的泵送模块，所述海底基座继而通过至少一条生产管线和环空管线连接至至少一个海底生产井。所述海底基座还经由立管和服务管线连接至生产单元。经由服务管线从所述生产单元获得的、可选地被加热的工作流体提供对容纳于所述泵送模块中的泵的液压驱动，随后所述工作流体与通过至少一条生产管线的所生产的流体混合并一起流动至所述生产单元。本公开还提供一种用于液压驱动的水下泵送的方法，所述方法包括以下步骤：(i)借助于工作流体液压地驱动容纳于所述泵送模块中的泵，所述工作流体经由服务管线从生产单元接收并且可选地被加热；(ii)借助于所述泵送模块泵送所述生产流体，(iii)在所述泵送模块中将所述工作流体与通过至少一条生产管线的生产流体混合并排放。根据另一方面，提供一种液压驱动的水下泵送系统，其特征在于，所述系统包括连接至海底基座的可回收的泵送模块，所述海底基座继而：经由运送生产的流体的至少一条生产管线以及环空管线连接至至少一个海底生产井；以及经由立管和服务管线连接至生产单元，其中借助于所述服务管线从所述生产单元接收的工作流体：液压地驱动位于所述泵送模块中的至少一个泵；并且在驱动所述泵之后，与向所述生产单元流动的生产的流体相混合。所述泵送模块可以包括至少一个液压驱动的泵。所述液压驱动的泵可以为离心式或喷射式。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液压驱动的水下泵送系统，所述系统包括：连接至海底基座的泵送模块，其中所述海底基座：/n经由生产管线连接至海底生产井，所述生产管线运送所述海底生产井生产的流体；以及/n经由立管和服务管线连接至生产单元，并且其中所述系统构造成借助于所述服务管线从所述生产单元接收工作流体，所述系统还包括位于所述泵送模块中的泵，所述泵构造成被所述工作流体液压地驱动并且构造成将所述海底生产井生产的流体泵送至所述生产单元；并且/n其中所述系统还构造成在所述工作流体已经被用来驱动所述泵之后，使所述工作流体与所述海底生产井生产的、被泵送至所述生产单元的流体相混合。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170503 BR 102017009298-41.一种液压驱动的水下泵送系统，所述系统包括：连接至海底基座的泵送模块，其中所述海底基座：
经由生产管线连接至海底生产井，所述生产管线运送所述海底生产井生产的流体；以及
经由立管和服务管线连接至生产单元，并且其中所述系统构造成借助于所述服务管线从所述生产单元接收工作流体，所述系统还包括位于所述泵送模块中的泵，所述泵构造成被所述工作流体液压地驱动并且构造成将所述海底生产井生产的流体泵送至所述生产单元；并且
其中所述系统还构造成在所述工作流体已经被用来驱动所述泵之后，使所述工作流体与所述海底生产井生产的、被泵送至所述生产单元的流体相混合。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述泵为离心式或喷射式。


3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，所述泵送模块包括连接至所述泵的吸入管线和排放管线。


4.根据权利要求1至3中的任一项所述的系统，所述系统还包括位于所述泵送模块中的两个或更多个泵。


5.根据权利要求1至4中的任一项所述的系统，其中，所述泵送模块经由连接器连接至所述海底基座。


6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述连接器能够分离为两个部分。


7.根据权利要求1至6中的任一项所述的系统，其中，所述系统包括至少一个截止阀。


8.根据权利要求1至7中的任一项所述的系统，其中，所述泵送模块包括气举工作筒。


9.根据权利要求1至8中的任一项所述的系统，其中，所述泵送模块包括加热元件，所述加热元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·罗德古斯，C·阿尔贝托·班代拉·里贝罗·卡多佐，T·席尔瓦·维埃拉，
申请(专利权)人：巴西石油公司，
类型：发明
国别省市：巴西;BR