提供一种用于提高流管线(46)中的压力和/或流速的海底系统，该海底系统布置成与从至少一个流体源(A)接收流体的所述流管线(46)流体连通。该海底系统包括至少一个压缩机或泵(42)以及与至少一个压缩机(42)串联布置在流管线中的至少一个海底冷却器(44)。该海底系统还包括循环管线(50)，该循环管线配置成使得在至少一个压缩机(42)和至少一个海底冷却器(44)下游的流管线(46)中流动的至少一部分流体能够返回到至少一个压缩机(42)和至少一个海底冷却器(44)上游的流管线(46)，使得循环管线(50)能够用于至少一个压缩机(44)的能力调节和至少一个海底冷却器(42)的清洁。还提供一种用于清除聚集在海底系统的至少一个海底冷却器中的蜡和/或沙子和碎片的方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本申请涉及一种海底压缩机/泵系统，包括用于碳氢化合物的海底冷却器，还涉及一种用于清除聚集在海底冷却器中的蜡和/或水合物的方法。控制流体温度对于泵/压缩机的工作来说是很重要的。根据实际流体性质的不同，过高或过低的工艺温度可能导致不同的问题(流量保证问题)。工艺侧的低温可能引起水合物的形成并导致蜡化、结垢或者过高的粘性，因此降低流体的泵送性/可压缩性。通常，溶解度随着温度的升高而增大(正常可溶性)，但一些盐，即逆可溶性盐，表现不同。这些盐通常是在温度高于某一温度(对于CaCO3—般为大约35°C)时溶解度随着温度的升高而增大的盐。在这一温度以下，溶解度随着温度升高而增大直到某一温度，在该温度之上溶解度再次随着温度升高而减小。溶解度还取决于例如压力和压力的变化。随着流体流经海底冷却器，低工艺温度将进一步降低。在工艺侧，正常可溶性盐可能因此而沉积。在海水侧，水将被加热。如果工艺温度足以使表面高于逆可溶性盐的逆转点，则可能因此而在海水侧形成盐。另一方面，工艺侧的高温会限制压缩机/泵的使用，或者会导致结垢(正常可溶性盐)或者在环境侧引起结垢。快速的温度变化可能潜在地引起内部泵/压缩机部件与外壳之间的温度差，这可能影响泵/压缩机的使用寿命。以上问题会不利于泵/压缩机提高或保持生产量的潜力。US 2007/0(^9091，也被公布为 WO 2005/(^6497，公开了一种井流(well flow)，在气体与液体分离之前，允许该井流被冷却到周边海水的温度。干气将不会析出自由水，因此不会形成水合物。井流通过MEG或者其它类型的抑制剂被抑制以防止形成水合物。在此公开中提及的循环管线，是用于防浪涌的管线。冷却器可安装在循环管线中，在循环管线中不需要进行主动温度控制，因为在循环管线中流动的流体的温度不会低于周围海水的温度， 并且因此不会有析出自由水和后续形成水合物的危险。本专利技术的目的是提供一种包括海底冷却器的海底系统，其中能够控制海底冷却器中的蜡和/或水化物的形成。本专利技术的另一个目的是提供一种包括海底冷却器的海底系统，其中可清除海底冷却器中的蜡和/或水合物的形成以及聚集的沙子和碎片。本专利技术的另一个目的是提供一种包括海底冷却器的海底系统，其中增强了海底冷却器的能力(capacity)调节。这些目的通过权利要求1中所限定的海底系统和权利要求13中所限定的用于清除聚集在海底冷却器中的蜡和/或水合物以及沙子和碎片的方法来实现。本专利技术的其它实施方式在所附权利要求中确定。提供一种具有海底冷却器的海底系统，其中海底冷却器与循环管线的组合为以上概括的挑战提供解决方法或补救措施。特别是，蜡的清除和水合物的控制将在下面进行更详细地描述。当海底冷却器是用于湿气应用的管线内(inline)海底冷却器时，即当流经海底冷却器的流体包括气态形式的水和碳氢化合物，并且通常还包括液态水和冷凝物，即液态形式的碳氢化合物时，所公开的具有海底冷却器的海底系统特别适用。同样包含基于海底冷却器与循环管线的组合的其它潜在功能。具有两个基本上不同的可替换的海底冷却器位置。海底冷却器可位于主流管线中，即泵送或压缩的流体总是被冷却的，或者海底冷却器可安装在循环管线中，即只有冷却流体流经循环管线。在循环管线中安装海底冷却器能够用于多相泵，而管线内海底冷却器(即安装在主流管线内的海底冷却器)能够用于湿气应用，在湿气应用中，经过压缩机的温度上升更大，并且由于降低了吸入温度而获得的益处更重要。提供一种被布置成与从至少一个流体源接收流体的至少一个流管线(flow line) 流体连通的海底系统，该海底系统包括至少一个压缩机或泵。该海底系统进一步包括被布置在流管线上游或压缩机下游的至少一个海底冷却器。另外，该海底系统包括循环管线，该循环管线被设置成使得在至少一个海底冷却器和至少一个压缩机的下游的流管线中流动的至少一部分流体可循环返回至少一个海底冷却器和至少一个压缩机的上游的流管线。为了调节流经循环管线的流体的流动，海底系统的循环管线优选地设置有至少一个阀装置，所述阀装置与控制阀装置的控制系统通信。流体源可以是生产碳氢化合物的井流的一个或者多个碳氢化合物井，该井流可包括在流管线内流动的石油、气、水和/或固体碎片。来自于不同井的两个或多个流管线可组合成单个流管线，并且在流管线内流动的井流可通过一个或多个压缩机泵送。海底冷却器优选地包括至少两个冷却段，其中每个冷却段包括被构造成与周围海水交换热量的多个冷却管。海底冷却器进一步包括一个或多个阀装置，使得能够独立调节流经冷却段的流体的流动。可调节海底冷却器，使得流体可流经一个、几个、或者所有冷却段或者不流经冷却段。显然，可以以连续的方式调节流经这些段的流体流的速度。海底冷却器的至少一个冷却段可设置有与包含控制单元的控制系统通信的一个或多个温度传感器和/或一个或多个压力传感器。控制单元根据由温度传感器和/或压力传感器和/或其它类型的传感器测量的值来控制一个阀装置或多个阀装置，从而可调节流经冷却段的流体的流动。可替换地，根据温度和/或压力和/或其它物理量的读数，可手动地调节阀装置，例如通过采用R0V，或者通过采用预定的程序。另外，可根据海底冷却器的冷却段的上游和/或下游的流体的温度和/或压力来调节流体流。海底系统可设置有测量海底冷却器外面的流体的排出温度和海底冷却器上游的流体温度的温度传感器，从而获得经过海底冷却器的温度差。该海底系统还可设置有测量海底冷却器的下游的流体的排出压力和海底冷却器上游的流体的压力的压力传感器，从而获得经过海底冷却器的压力差。经过海底冷却器的压力降，可能与泵/压缩机抽入温度结合，可以被用于引导何时海底冷却器需要清洁。如所提及的，海底系统优选地与控制系统通信，该控制系统根据所测量的经过海底冷却器的温度差和/或压力差或者与流经海底冷却器的流体流相关的其它物理量的测量来调节海底冷却器的阀装置。可使用相同的控制系统来调节流经具有压缩机的主流管线、循环管线和旁通管线的流动。可替换地，该海底系统可设置有用于此目的一个或多个独立的控制单元。显然，阀装置中的一个或多个可构造成被手动地调节，例如通过采用R0V。为了清除聚集在海底冷却器中的蜡和/或水合物，切断流经至少一个冷却段的流体流，从而减弱流体的冷却和聚集的蜡和/或水合物的融化，其中蜡和/或水合物聚集在海底冷却器的对于流体流开放的冷却段中。作为完全切断流经一个冷却段或多个冷却段的流体流的替换，可将经过一个冷却段或多个冷却段的流速降低到期望水平。可重复此程序，直到海底冷却器的所有需要清洁的段都已经被清洁，即当一个冷却段已经被清洁时，被切断的冷却段对于流体流可重新开放并且另一段可被切断。最后，所有的冷却段都将被清洁。还提供一种用于清除聚集在海底系统的海底冷却器中的蜡和/或水合物的方法。 在压缩机下游的流管线中流动的流体的至少一部分经过循环管线循环返回至海底冷却器和压缩机上游的流管线，从而海底冷却器的排出温度升高并且聚集的蜡和/或水合物被融化。流体的循环还可与海底冷却器的一个或多个冷却段的切断结合，从而进一步提高流经正被清洁的冷却段的流体流的温度和速度。如果在海底冷却器的清洁期间需要保持来自至少一个流体源的流体的正常生产， 即碳氢化合物的井流，可使所生产的流体经过旁通管线传递，同时本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.03.27 GB 0905338.01.用于提高流管线中的压力和/或流速的海底系统，所述海底系统布置成与从至少一个流体源接收流体的所述流管线流体连通，所述海底系统包括至少一个压缩机或泵以及与所述至少一个压缩机串联地布置在流管线中的至少一个海底冷却器，其特征在于，所述海底系统进一步包括循环管线，所述循环管线被配置成使得在所述至少一个压缩机和所述至少一个海底冷却器下游的流管线中流动的流体的至少一部分能够循环返回到所述至少一个压缩机和所述至少一个海底冷却器上游的流管线，使得所述循环管线能够用于所述至少一个压缩机的能力调节和所述至少一个海底冷却器的清洁。2.根据权利要求1所述的海底系统，其特征在于，所述海底系统进一步包括旁通管线， 所述旁通管线被配置成使得至少一部分流体能够绕过所述海底冷却器和所述至少一个压缩机。3.根据权利要求1或2所述的海底系统，其特征在于，所述海底系统设置有位于所述海底冷却器的上游侧上的混合器。4.根据权利要求1至3中任一项所述的海底系统，其特征在于，所述海底系统设置有位于所述至少一个压缩机的上游侧以及位于所述海底冷却器的下游侧的混合器。5.根据权利要求1至4中任一项所述的海底系统，其特征在于，所述循环管线包括至少一个阀装置，使得经过所述循环管线的流体的流动能够被调节。6.根据权利要求2至5中任一项所述的海底系统，其特征在于，所述旁通管线包括至少一个阀装置，用于调节经过所述旁通管线的流体的流动。7.根据权利要求1至6中任一项所述的海底系统，其特征在于，所述海底冷却器配置有至少两个冷却段和至少一个阀装置，使得经过所述冷却段的流体的流动能够被独立调节。8.根据权利要求1至7中任一项所述的海底系统，其特征在于，所述海底系统设置有至少两个海底冷却器和布置在所述至少两个海底冷却器和/或所述至少一个压缩机的上游的流分配器，所述流分配器将流体流分流成为通过管道分配到所述至少两个海底冷却器的至少两个同等部分。9.根据权利要求1至8中任一项所述的海底系统，其特征在于，从所述流分配器到所述至少两个海底冷却器和/或所述至少一个压缩机的管道对称地布置。10.根据权利要求1至8中任一项所述的海底系统，其特征在于，所述流分配器适于均质化流体流和...
【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂格·卡雷·坎斯塔德，尼尔斯埃吉尔·坎加斯，阿斯蒙德·瓦兰德，阿特勒·伯莱，
申请(专利权)人：弗拉莫工程公司，
类型：发明
国别省市：
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