FR3143654A1

FR3143654A1 - Black Burn Mitigation Processes

Info

Publication number: FR3143654A1
Application number: FR2310892A
Authority: FR
Inventors: Adam Harold Martin; Gabriel Clemente FRANKLIN; Allan Silva Freitas; Daniel Joshua Stark; Mark McGouldrick
Original assignee: Halliburton Energy Services Inc
Current assignee: Halliburton Energy Services Inc
Priority date: 2022-12-16
Filing date: 2023-10-11
Publication date: 2024-06-21
Also published as: GB2625423A

Abstract

Dans certains modes de réalisation, un procédé pour réduire les émissions provenant d’un système d’essai de puits de surface peut comprendre la commande d’un taux d’émissions provenant d’une pluralité de sources d’émissions, dans lequel la pluralité de sources d’émissions comprend un brûleur configuré pour brûler des fluides, le fait de déterminer que les fluides ne brûleront pas complètement dans le brûleur, le calcul de taux d’émissions estimés provenant de la pluralité de sources d’émissions, la détermination d’une première configuration de combustion pour les sources d’émission sur la base, au moins en partie, du fait de déterminer que les fluides ne brûleront pas complètement dans le brûleur et des taux d’émission calculés, et la commande des taux d’émissions provenant de la pluralité de sources d’émissions selon la première configuration de combustion.In some embodiments, a method for reducing emissions from a surface well testing system may include controlling a rate of emissions from a plurality of emissions sources, wherein the plurality of emissions sources includes a burner configured to burn fluids, determining that the fluids will not burn completely in the burner, calculating estimated emissions rates from the plurality of emissions sources, determining 'a first combustion configuration for the emission sources based at least in part on determining that the fluids will not burn completely in the burner and calculated emission rates, and controlling the combustion rates emissions from the plurality of emissions sources according to the first combustion configuration.

Description

Procédés d’atténuation de combustion noireBlack Burn Mitigation Processes

L’invention concerne généralement le domaine de l’équipement d’essai de puits de surface et, plus spécifiquement, de techniques d’automatisation pour réduire les émissions provenant d’équipement d’essai de surface.The invention relates generally to the field of surface well testing equipment and, more specifically, to automation techniques for reducing emissions from surface testing equipment.

CONTEXTECONTEXT

La combustion noire, un scénario dans lequel un rapport pétrole-air crée des conditions d’une combustion incomplète d’hydrocarbures, est l’un des principaux contributeurs à la génération d’émissions de gaz indésirables lors d’essais de puits de surface. Actuellement, la combustion noire est atténuée manuellement au moyen d’ajustements basés sur des connaissances expérientielles et est atténuée de manière incohérente. Par conséquent, les techniques permettant d’automatiser et d’optimiser l’atténuation de la combustion noire et de réduire les émissions à l’échelle du site peuvent s’avérer avantageuses sur les plans opérationnel et financier.Black burning, a scenario in which an oil-air ratio creates conditions for incomplete combustion of hydrocarbons, is a major contributor to the generation of unwanted gas emissions during surface well testing. Currently, black burning is manually mitigated through adjustments based on experiential knowledge and is inconsistently mitigated. Therefore, techniques to automate and optimize black burning mitigation and reduce site-wide emissions can be operationally and financially beneficial.

Brève description des figuresBrief description of the figures

Les modes de réalisation de l’invention peuvent être mieux compris par la consultation des schémas joints en annexe.The embodiments of the invention can be better understood by consulting the diagrams attached in the appendix.

représente un premier exemple d’organigramme de processus décrivant une installation d’essais de puits de surface, selon certains modes de réalisation. depicts a first example process flow chart describing a surface well testing facility, according to some embodiments.

représente un second exemple d’organigramme de processus, selon certains modes de réalisation. represents a second example of a process flowchart, according to certain embodiments.

représente un schéma de suivi de position de brûleur, selon certains modes de réalisation. represents a burner position tracking diagram, according to certain embodiments.

représente un exemple d’interface pour le suivi de position de brûleur, selon certains modes de réalisation. represents an example of an interface for monitoring burner position, according to certain embodiments.

représente un exemple de tête de brûleur, selon certains modes de réalisation. represents an example of a burner head, according to certain embodiments.

représente un exemple d’ordinateur, selon certains modes de réalisation. represents an example of a computer, according to certain embodiments.

représente un premier organigramme d’exemples d’opérations, selon certains modes de réalisation. represents a first flowchart of examples of operations, according to certain embodiments.

représente un second organigramme d’exemples d’opérations, selon certains modes de réalisation. represents a second flowchart of examples of operations, according to certain embodiments.

La description qui suit comporte des exemples de systèmes, de procédés, de techniques et de déroulement de programmes qui réalisent des modes de réalisation de l’invention. Cependant, il est entendu que cette invention peut être pratiquée sans ces détails spécifiques.The following description includes examples of systems, methods, techniques and program flow that realize embodiments of the invention. However, it is understood that this invention can be practiced without these specific details.

AperçuPreview

Les conditions qui provoquent la combustion noire peuvent changer rapidement et nécessitent donc une intervention aussi dynamique pour l’atténuer. Dans certains modes de réalisation, des données de capteur peuvent être combinées avec des données d’état de châssis provenant d’au moins un brûleur, un séparateur et/ou d’une duse pour déterminer si une combustion noire se produit ou se produit probablement. Une nouvelle configuration pour le brûleur et le séparateur peut être déterminée à partir des données d’état qui peuvent éliminer la combustion noire, et ces paramètres peuvent être réglés dans tout le système. De nouveaux éléments mécaniques peuvent être introduits pour faciliter l’automatisation à l’échelle du système qui permet une commande automatisée pour optimiser et exécuter des paramètres conduisant à une combustion plus propre. Un système de commande automatisé peut suivre divers paramètres pour comprendre au fil du temps ce qui affecte la combustion noire et différentes configurations de système qui peuvent être utilisées pour atténuer son apparition future. Un nouveau procédé d’introduction (telle que le mélange) de gaz naturel dans le pétrole avant la combustion pour faciliter la propreté d’un brûleur peut également être incluse afin d’atténuer les occurrences de combustion noire.The conditions that cause black burning can change rapidly and therefore require equally dynamic intervention to mitigate it. In some embodiments, sensor data may be combined with chassis status data from at least one burner, separator, and/or nozzle to determine whether black burning is occurring or is likely to occur. . A new configuration for the burner and separator can be determined from the status data that can eliminate black burning, and these parameters can be adjusted throughout the system. New mechanical elements can be introduced to facilitate system-wide automation that enables automated control to optimize and execute parameters leading to cleaner combustion. An automated control system can track various parameters to understand over time what affects black burning and different system configurations that can be used to mitigate its future occurrence. A new process of introducing (such as blending) natural gas into oil prior to combustion to facilitate cleanliness of a burner may also be included to mitigate occurrences of black burning.

Exemples d’illustrationsExamples of illustrations

La représente un premier exemple d’organigramme de processus décrivant une installation d’essais de puits de surface, selon certains modes de réalisation. L’installation d’essais de puits de surface peut comprendre au moins une duse à proximité d’une tête de puits producteur, d’un séparateur et d’un brûleur 159. Un système de pompe de transfert et de réservoir 100 peut être configuré pour recevoir des fluides de puits provenant d’un puits producteur et/ou du séparateur. Le système de pompe de transfert et de réservoir 100 peut comprendre un châssis de pompe de transfert comportant, par exemple, des vannes motorisées 121, 123, 127, 133 et 135, un ensemble pompe 125, des vannes de régulation de débit (FCV) 137, 139 et un débitmètre à turbine 141. Le châssis de pompe de transfert, lorsqu’il est activé, peut transporter le fluide à travers l’installation d’essai de puits de surface depuis un réservoir 111 (tel qu’un réservoir amortisseur ou tout autre réservoir approprié) vers un collecteur de dérivation menant à au moins l’un des brûleurs 159, 189. Dans certains modes de réalisation, le réservoir 111 peut être configuré pour recevoir des fluides de puits provenant du séparateur (non illustré) qui est couplé à une tête de puits producteur. Dans certains modes de réalisation, le réservoir 111 peut être remplacé par un second séparateur ou un récipient similaire. Le fluide peut être pompé vers le réservoir 111 via une entrée 101 et à travers une vanne motorisée 102 lorsque la vanne motorisée 102 est ouverte et une vanne motorisée 103 est fermée. Dans certains modes de réalisation, le fluide peut alternativement contourner le châssis de pompe de transfert en ouvrant la vanne motorisée 103 au niveau du réservoir 111. En contournant le châssis de pompe de transfert, le débit de fluide du séparateur peut être envoyé directement au collecteur de dérivation et aux brûleurs 159, 189 par l’intermédiaire de conduites d’écoulement 131 et 143. En fonctionnement normal, le fluide peut circuler depuis l’entrée 101 jusqu’au réservoir 111 via la vanne motorisée ouverte 102 et le long de la conduite d’écoulement 109. Dans certains modes de réalisation, le fluide peut comprendre de l’eau et des hydrocarbures à l’état vaporisé (gaz) ou liquide, où l’état liquide comporte du pétrole. Le pétrole peut en outre comprendre des gaz dissous à l’intérieur. L’eau peut être évacuée du réservoir 111 par l’intermédiaire d’une vanne de vidange motorisée 105. Dans certains modes de réalisation, la vanne de vidange motorisée 105 peut conduire à une conduite d’écoulement couplée à la conduite d’écoulement 143.There depicts a first example process flow chart describing a surface well testing facility, according to some embodiments. The surface well testing facility may include at least one nozzle near a producing wellhead, a separator and a burner 159. A transfer pump and tank system 100 may be configured for receiving well fluids from a producing well and/or the separator. The transfer pump and reservoir system 100 may include a transfer pump frame including, for example, motorized valves 121, 123, 127, 133 and 135, a pump assembly 125, flow control valves (FCV) 137, 139 and a turbine flow meter 141. The transfer pump frame, when activated, can transport fluid through the surface well testing facility from a reservoir 111 (such as a buffer tank or any other suitable tank) to a bypass manifold leading to at least one of the burners 159, 189. In some embodiments, the tank 111 may be configured to receive well fluids from the separator (not shown) which is coupled to a producing wellhead. In some embodiments, reservoir 111 may be replaced by a second separator or similar container. Fluid may be pumped to reservoir 111 via inlet 101 and through motorized valve 102 when motorized valve 102 is open and motorized valve 103 is closed. In some embodiments, fluid can alternatively bypass the transfer pump frame by opening motorized valve 103 at reservoir 111. By bypassing the transfer pump frame, fluid flow from the separator can be sent directly to the manifold bypass and to burners 159, 189 via flow lines 131 and 143. In normal operation, fluid can flow from inlet 101 to tank 111 via open motorized valve 102 and along the flow line 109. In some embodiments, the fluid may include water and hydrocarbons in the vaporized (gas) or liquid state, where the liquid state includes oil. Oil may additionally include dissolved gases within it. Water may be drained from reservoir 111 via a motorized drain valve 105. In some embodiments, the motorized drain valve 105 may lead to a flow line coupled to the flow line 143 .

Les gaz peuvent sortir du réservoir 111 par l’intermédiaire d’une conduite basse pression 117 et passer à travers une vanne de régulation de pression motorisée 115. À partir de la conduite basse pression 117, les gaz peuvent traverser un pare-flammes 145 vers une conduite basse pression 149 faisant partie du collecteur de dérivation. Le collecteur de dérivation peut comprendre au moins la conduite basse pression 149, des torchères basse pression 147, 179, des torchères haute pression 175, 153 et des brûleurs 159, 189. La conduite basse pression 149 peut déboucher dans la torchère basse pression 147 où les gaz sont brûlés. Dans certains modes de réalisation, le pare-flammes 145 peut être configuré pour empêcher une flamme indésirable de se déplacer en amont de la conduite à basse pression 117 et de provoquer un allumage potentiel du réservoir 111. Dans une situation où la torchère basse pression 147 ne fonctionne pas ou si un débit de gaz dans le système dépasse une limite de la torchère basse pression 147, les gaz peuvent être acheminés vers une torchère basse pression 179. En fonctionnement normal, l’un ou l’autre des brûleurs 159 ou 189 peut fonctionner, et le débit vers l’un ou l’autre des brûleurs 159 ou 189 peut être ajusté en ouvrant ou en fermant les vannes motorisées 146, 150. Dans certains modes de réalisation, des vannes telles que les vannes 146, 150 peuvent à la place être des vannes manuelles actionnées par un utilisateur. Dans certains modes de réalisation, le débit vers la torchère basse pression 147 peut être ajusté par l’intermédiaire de la vanne de régulation de pression motorisée 115.The gases can exit the tank 111 via a low pressure line 117 and pass through a motorized pressure regulating valve 115. From the low pressure line 117, the gases can pass through a flame arrester 145 to a low pressure pipe 149 forming part of the bypass manifold. The bypass manifold may include at least the low pressure line 149, low pressure flares 147, 179, high pressure flares 175, 153 and burners 159, 189. The low pressure line 149 can open into the low pressure flare 147 where the gases are burned. In some embodiments, the flame arrester 145 may be configured to prevent an unwanted flame from traveling upstream of the low pressure line 117 and causing potential ignition of the tank 111. In a situation where the low pressure flare 147 is not operating or if a gas flow in the system exceeds a limit of the low pressure flare 147, the gases can be routed to a low pressure flare 179. In normal operation, either of the burners 159 or 189 may operate, and the flow to either burner 159 or 189 may be adjusted by opening or closing motorized valves 146, 150. In some embodiments, valves such as valves 146, 150 may instead be user-operated manual valves. In some embodiments, the flow rate to the low pressure flare 147 can be adjusted via the motorized pressure control valve 115.

En raison des écarts naturels entre densités de fluide, le gaz, le pétrole et l’eau peuvent se séparer dans le réservoir 111. Un chauffage par induction 112 peut être positionné dans le réservoir 111 près du bas d’une colonne de pétrole à l’intérieur du réservoir 111. Dans certains modes de réalisation, si un pétrole moyen ou lourd est produit, le pétrole peut être conditionné à l’intérieur du réservoir 111 en commandant le chauffage par induction 112 à l’intérieur du réservoir, permettant une séparation supplémentaire des fluides et une réduction de la viscosité du pétrole. Alternativement, ou en plus, le pétrole peut être conditionné en introduisant des produits chimiques supplémentaires (tels que du diesel) pour un traitement avec recirculation avant la combustion. Par exemple, une vanne motorisée 133 peut être actionnée vers une position fermée de sorte que lorsqu’une vanne motorisée 113 est actionnée vers une position ouverte, et le fluide à l’intérieur du réservoir 111 peut être recirculé sur lui-même (n’étant pas pompé vers le brûleur 159). Le fluide peut sortir du réservoir 111, voyager à travers les vannes motorisées 113 et 123, et à travers l’ensemble de pompe 125 lorsqu’une vanne motorisée 127 est fermée. L’ensemble de pompe 125 peut consister en une pompe à cavité progressive entraînée par un moteur. Dans certains modes de réalisation, la pompe peut comprendre un rotor et un stator, où le moteur est couplé au rotor de sorte que le mouvement alternatif permet un déplacement de fluide positif entre le rotor et le stator de la pompe. Dans d’autres modes de réalisation, l’ensemble de pompe peut comprendre une pompe centrifuge, une pompe à membrane, etc.Due to natural differences in fluid densities, gas, oil, and water can separate in tank 111. An induction heater 112 can be positioned in tank 111 near the bottom of a column of oil at the interior of tank 111. In some embodiments, if medium or heavy oil is produced, the oil may be conditioned inside tank 111 by controlling induction heating 112 inside the tank, allowing separation additional fluids and a reduction in oil viscosity. Alternatively, or additionally, oil can be conditioned by introducing additional chemicals (such as diesel) for treatment with recirculation prior to combustion. For example, a motorized valve 133 may be operated to a closed position such that when a motorized valve 113 is operated to an open position, the fluid within the reservoir 111 may be recirculated upon itself (not not being pumped to burner 159). Fluid can exit reservoir 111, travel through motorized valves 113 and 123, and through pump assembly 125 when a motorized valve 127 is closed. Pump assembly 125 may consist of a motor-driven progressive cavity pump. In some embodiments, the pump may include a rotor and a stator, where the motor is coupled to the rotor such that the reciprocating motion allows positive fluid movement between the rotor and the stator of the pump. In other embodiments, the pump assembly may include a centrifugal pump, a diaphragm pump, etc.

Lorsque la vanne motorisée 133 est fermée, l’écoulement peut être acheminé à travers une vanne motorisée 135 en position ouverte et continuer vers les vannes de régulation de débit (FCV) 137 et 139. Alors que les vannes motorisées peuvent fournir une certaine régulation de débit, les FCV 137, 139 peuvent offrir une régulation plus précise d’un débit de fluide. Le fluide se déplace ensuite depuis les FCV le long de la conduite d’écoulement 119, à travers une vanne motorisée 121, et retourne au réservoir 111. Pendant le processus de recirculation, des échantillons de fluide peuvent être prélevés au niveau du réservoir 111 pour surveiller des propriétés du pétrole telles que, par exemple, une densité API et une viscosité du pétrole. Des produits chimiques supplémentaires ou un temps de recirculation supplémentaire peuvent être ajoutés pour garantir que des propriétés de fluide (pétrole) appropriées sont satisfaites avant de pomper le contenu du réservoir 111 vers le brûleur 159 (ce processus est souvent appelé torchage discontinu). Le processus de recirculation peut être répété jusqu’à ce que les conditions d’une condition de combustion qui élimine la combustion noire soient remplies. La modulation des vannes motorisées telles que les vannes motorisées 103, 133, par exemple, peut être commandée par des techniques y compris, mais sans s’y limiter, une commande automatique par l’intermédiaire d’un ordinateur sur site, une télécommande ou une commande automatique par l’intermédiaire de l’informatique en nuage. Le système de pompe de transfert et de réservoir 100 peut comporter un optimiseur de combustion noire (abordé ultérieurement) ou un algorithme similaire pour commander les vannes motorisées, les pompes et le matériel dans le système de pompe de transfert et de réservoir 100.When motorized valve 133 is closed, flow may be routed through motorized valve 135 in the open position and continue to flow control valves (FCV) 137 and 139. While motorized valves may provide some regulation of flow rate, FCVs 137, 139 can provide more precise regulation of fluid flow. Fluid then travels from the FCVs along flow line 119, through a motorized valve 121, and returns to reservoir 111. During the recirculation process, fluid samples may be taken at reservoir 111 to monitor oil properties such as, for example, API density and oil viscosity. Additional chemicals or additional recirculation time may be added to ensure that appropriate fluid (oil) properties are met before pumping the contents of tank 111 to burner 159 (this process is often referred to as batch flaring). The recirculation process can be repeated until the conditions for a combustion condition that eliminates black combustion are met. Modulation of motorized valves such as motorized valves 103, 133, for example, may be controlled by techniques including, but not limited to, automatic control via an on-site computer, remote control or automatic ordering via cloud computing. The transfer pump and tank system 100 may include a black combustion optimizer (discussed later) or similar algorithm to control the motorized valves, pumps, and hardware in the transfer pump and tank system 100.

Dans certains modes de réalisation, des fluides peuvent être acheminés directement du réservoir 111 au brûleur 159. Par exemple, dans un scénario dans lequel la recirculation vers le réservoir 111 n’est pas l’option la plus viable, des fluides peuvent être acheminés à travers des vannes motorisées 113 et 123 actionnées en position ouverte, à travers l’ensemble de pompe 125 et à travers la vanne motorisée 133 actionnée en position ouverte. À partir de la vanne motorisée 133, l’écoulement peut continuer à travers un clapet anti-retour 129 configuré pour empêcher un écoulement inverse. Dans certains modes de réalisation, le débitmètre à turbine 141 peut être configuré pour mesurer le débit de fluide envoyé depuis le châssis de pompe de transfert vers les brûleurs 159, 189. D’autres caractéristiques liées à la sécurité entourant l’arrêt de l’écoulement le long de la conduite d’écoulement 143 peuvent comporter, mais sans s’y limiter : le fonctionnement à distance/automatique de la vanne 127 (vanne pour contourner l’ensemble de pompe 125), l’arrêt automatique de la pompe à pression différentielle élevée de l’ensemble de pompe 125, la surveillance de la température de fluide (Tout) pour déclencher l’arrêt de la pompe, la surveillance du niveau de liquide dans le réservoir 111 déclenchant l’arrêt automatique de la pompe, la détection de fluide par l’intermédiaire d’un capteur au niveau d’une entrée de l’ensemble de pompe 125 détectant une condition de fonctionnement à sec et déclenchant l’arrêt automatique de la pompe, la détection thermique par l’intermédiaire d’un capteur thermique couplé au moteur de l’ensemble de pompe 125 pour déclencher l’arrêt de la pompe, la détection de fuite par l’intermédiaire d’un capteur au niveau de l’ensemble de pompe 125 avec possibilité d’arrêt, etc.In some embodiments, fluids may be routed directly from reservoir 111 to burner 159. For example, in a scenario in which recirculation to reservoir 111 is not the most viable option, fluids may be routed to through motorized valves 113 and 123 operated in the open position, through the pump assembly 125 and through the motorized valve 133 operated in the open position. From the motorized valve 133, flow may continue through a check valve 129 configured to prevent reverse flow. In some embodiments, the turbine flow meter 141 may be configured to measure the flow of fluid sent from the transfer pump frame to the burners 159, 189. Other safety-related features surrounding the shutdown of the flow along flow line 143 may include, but is not limited to: remote/automatic operation of valve 127 (valve to bypass pump assembly 125), automatic shutdown of pump high differential pressure of the pump assembly 125, monitoring the fluid temperature (All) to trigger the pump shutdown, monitoring the liquid level in the reservoir 111 triggering the automatic shutdown of the pump, the fluid detection via a sensor at an inlet of the pump assembly 125 detecting a dry running condition and triggering automatic shutdown of the pump, thermal detection via a thermal sensor coupled to the motor of the pump assembly 125 to trigger stopping of the pump, leak detection via a sensor at the pump assembly 125 with the possibility of stopping, etc. .

À partir du débitmètre à turbine 141, l’écoulement de pétrole peut continuer vers la ligne d’écoulement 143 et vers une sortie de pétrole 156 comprenant un clapet anti-retour (pour la prévention d’écoulement inverse) par l’intermédiaire d’une vanne motorisée 155 en position ouverte. Dans d’autres modes de réalisation, le réservoir 111 peut être entièrement contourné et la vanne motorisée 103 peut être actionnée en position ouverte pour permettre un écoulement le long des conduites d’écoulement 131 et 143 directement vers la sortie de pétrole 156 du brûleur 159. Dans certains modes de réalisation, le pétrole peut être envoyé au brûleur 189 par l’intermédiaire d’un clapet anti-retour 173 et d’une vanne motorisée 171 en fonction de facteurs tels que la viabilité opérationnelle de chacun des brûleurs 159, 189, des conditions de vent favorables à la combustion (abordées ultérieurement), etc. Dans certains modes de réalisation, la vanne motorisée 171 peut à la place comprendre une vanne manuelle configurée pour être actionnée par un utilisateur.From the turbine flow meter 141, the oil flow can continue to the flow line 143 and to an oil outlet 156 including a check valve (for prevention of reverse flow) via a motorized valve 155 in the open position. In other embodiments, the tank 111 may be bypassed entirely and the motorized valve 103 may be operated to the open position to permit flow along the flow lines 131 and 143 directly to the oil outlet 156 of the burner 159 In some embodiments, oil may be sent to burner 189 through a check valve 173 and a motorized valve 171 depending on factors such as the operational viability of each of the burners 159, 189. , wind conditions favorable to combustion (discussed later), etc. In some embodiments, motorized valve 171 may instead include a manual valve configured to be operated by a user.

Dans certains modes de réalisation, le système de pompe de transfert et de réservoir 100 peut être configuré pour envoyer des fluides au brûleur 159 et faire recirculer les fluides vers le réservoir 111 en même temps. La détaille deux chemins pour le pétrole s’écoulant à partir du réservoir 111. Un chemin d’écoulement de recirculation englobe le châssis de la pompe de transfert, où le fluide peut sortir du réservoir 111, se déplaçant à travers les vannes motorisées 113, 123, 121 et 135 ainsi que les FCV 137, 139, et s’écouler à travers la conduite d’écoulement 119 vers le réservoir 111. Un trajet d’écoulement de combustion menant aux brûleurs 159, 189 peut comprendre un écoulement de fluide sortant du réservoir 111 à travers des vannes motorisées 133, une conduite d’écoulement 143, une vanne motorisée 155 et sortant de la sortie de pétrole 156 vers le brûleur 159. Dans certains modes de réalisation, un écoulement peut également être acheminé vers le brûleur 189. Ce second chemin d’écoulement de combustion peut complètement contourner les FCV 137, 139 et envoyer du fluide au collecteur de dérivation comprenant au moins les brûleurs 159, 189. Comme représenté sur la , les vannes motorisées telles que la vanne motorisée 133 sont représentées comme ouvertes, tandis que les vannes telles que la vanne d’évacuation motorisée 105 sont représentées comme fermées. Ainsi, la configuration du système représentée à la décrit un système de pompe de transfert et de réservoir 100 configuré pour à la fois faire recirculer le fluide vers le réservoir 111 et envoyer une partie du fluide vers le brûleur 159 simultanément. La quantité de fluide envoyée au brûleur 159 et recirculée vers le réservoir 111 peut être déterminée par l’intermédiaire d’un utilisateur ou par l’intermédiaire d’un ordinateur sur site ou hors site.In some embodiments, the transfer pump and reservoir system 100 may be configured to send fluids to the burner 159 and recirculate the fluids to the reservoir 111 at the same time. There details two paths for oil flowing from tank 111. A recirculating flow path encompasses the transfer pump frame, where fluid can exit tank 111, moving through motorized valves 113, 123 , 121 and 135 as well as FCVs 137, 139, and flow through flow line 119 to reservoir 111. A combustion flow path leading to burners 159, 189 may include a flow of fluid exiting the tank 111 through motorized valves 133, a flow line 143, a motorized valve 155 and exiting the oil outlet 156 to the burner 159. In some embodiments, flow may also be routed to the burner 189. This second combustion flow path can completely bypass the FCVs 137, 139 and send fluid to the bypass manifold including at least the burners 159, 189. As shown in FIG. , motorized valves such as motorized valve 133 are shown as open, while valves such as motorized drain valve 105 are shown as closed. Thus, the system configuration shown in describes a transfer pump and reservoir system 100 configured to both recirculate fluid to reservoir 111 and send a portion of the fluid to burner 159 simultaneously. The amount of fluid sent to burner 159 and recirculated to reservoir 111 may be determined through a user or through an on-site or off-site computer.

D’autres composants ou fluides peuvent être introduits dans le système de pompe de transfert et de réservoir 100. Par exemple, l’azote - (N₂) peut être introduit par l’intermédiaire d’une entrée de N₂162 si une vanne motorisée 161 est actionnée en position ouverte. De même, du gaz à haute pression provenant d’un séparateur peut entrer dans le système par l’intermédiaire d’une entrée de gaz séparateur 180. Ce gaz peut présenter une pression plus élevée que le gaz basse pression torché à la torchère basse pression 147 car le gaz haute pression provenant du séparateur est entraîné par une pression du puits relié au séparateur. En fonctionnement normal, une vanne motorisée 169 peut être actionnée vers la position fermée, et le gaz haute pression provenant du séparateur peut être torché au niveau d’une torchère haute pression 153. Le débit vers la torchère haute pression 153 peut être ajusté par un actionnement de la duse et/ou du séparateur. Dans certains modes de réalisation, le gaz à haute pression peut à la place être acheminé vers la torchère à haute pression 175 en fermant une vanne motorisée 151 et en ouvrant une vanne motorisée 177. Les brûleurs 159, 189, les torchères à basse pression 147, 179 et les torchères à haute pression 153, 175 peuvent chacun ou ensemble être appelés sources d’émissions. Dans certains modes de réalisation, les débits de fluides sortant au niveau des sources d’émissions peuvent être chacun ou ensemble appelés débits d’émissions (par exemple, un débit de gaz à travers la vanne motorisée 146, un débit de pétrole vers le brûleur 159 ou le brûleur 189, un débit combiné de fluide brûlé au niveau des brûleurs 159, 189, etc.)Other components or fluids may be introduced into the transfer pump and reservoir system 100. For example, nitrogen - (N ₂ ) may be introduced via an N ₂ inlet 162 if a valve motorized 161 is actuated in the open position. Likewise, high pressure gas from a separator may enter the system via a separator gas inlet 180. This gas may have a higher pressure than the low pressure gas flared at the low pressure flare. 147 because the high pressure gas coming from the separator is driven by pressure from the well connected to the separator. In normal operation, a motorized valve 169 may be operated to the closed position, and high pressure gas from the separator may be flared at a high pressure flare 153. The flow rate to the high pressure flare 153 may be adjusted by a actuation of the nozzle and/or separator. In some embodiments, the high pressure gas may instead be routed to the high pressure flare 175 by closing a motorized valve 151 and opening a motorized valve 177. The burners 159, 189, the low pressure flares 147 , 179 and high pressure flares 153, 175 may each or together be referred to as emissions sources. In some embodiments, the fluid flow rates exiting at the emissions sources may each or together be referred to as emissions flow rates (e.g., gas flow through motorized valve 146, oil flow to burner 159 or burner 189, a combined flow of fluid burned at burners 159, 189, etc.)

Dans certains modes de réalisation, de l’air peut être ajouté au système par l’intermédiaire d’une entrée d’air 163 à une pression donnée. Si une combustion noire est détectée au niveau de l’un ou l’autre des brûleurs 159, 189, de l’air supplémentaire peut être introduit dans le brûleur par l’intermédiaire d’une sortie d’air 158, et de l’air peut être acheminé vers le brûleur par l’intermédiaire d’une vanne motorisée 157. Dans certains modes de réalisation, une vanne motorisée 181 peut être ouverte ou fermée de manière similaire pour permettre un écoulement d’air vers le brûleur 189, en fonction du brûleur utilisé. Le rapport pétrole/air obtenu au niveau du brûleur peut affecter la condition de combustion du brûleur 159 ou du brûleur 189. Un rapport pétrole/air optimisé peut éliminer ou atténuer une occurrence immédiate de combustion noire au niveau du brûleur.In some embodiments, air may be added to the system via air inlet 163 at a given pressure. If black burning is detected at either burner 159, 189, additional air may be introduced into the burner via an air outlet 158, and the Air may be routed to the burner via a motorized valve 157. In some embodiments, a motorized valve 181 may be similarly opened or closed to allow air flow to the burner 189, depending on of the burner used. The oil/air ratio achieved at the burner can affect the combustion condition of burner 159 or burner 189. An optimized oil/air ratio can eliminate or mitigate an immediate occurrence of black burning at the burner.

Dans certains modes de réalisation, le gaz naturel à haute pression provenant du séparateur peut être conduit depuis l’entrée de gaz de séparateur 180 vers le collecteur de dérivation comprenant les brûleurs 159, 189 pour faciliter une combustion de pétrole afin de minimiser la fumée noire au niveau du brûleur. Par exemple, la représente un second exemple d’organigramme de processus de l’installation d’essai de puits de surface, selon certains modes de réalisation. Dans certains modes de réalisation, le gaz à haute pression peut être facilement disponible à partir d’un séparateur sur site et peut être connecté à la conduite d’écoulement 143 comprenant du pétrole menant au collecteur de dérivation (ou n’importe où en aval des conduites d’écoulement menant aux brûleurs 159, 189 mais placé en amont des brûleurs), de sorte que le gaz à haute pression peut être mélangé avec du pétrole circulant dans la conduite d’écoulement 143 avant d’atteindre une tête de brûleur et une source d’allumage de l’un ou l’autre des brûleurs. Une vanne motorisée 210 peut être ouverte de manière automatisée si de la fumée noire est détectée au niveau de l’un ou l’autre des brûleurs 159, 189. Dans certains modes de réalisation, une conduite d’eau peut également être couplée à la conduite d’écoulement 143. De l’eau peut être introduite dans le pétrole à l’intérieur de la conduite d’écoulement 143 pour faciliter une combustion au niveau du brûleur en cours d’utilisation.In some embodiments, high pressure natural gas from the separator may be routed from the separator gas inlet 180 to the bypass manifold including burners 159, 189 to facilitate oil combustion to minimize black smoke at the burner. For example, the shows a second example process flow chart of the surface well testing facility, according to some embodiments. In some embodiments, the high pressure gas may be readily available from an on-site separator and may be connected to flow line 143 comprising oil leading to the bypass manifold (or anywhere downstream flow lines leading to the burners 159, 189 but placed upstream of the burners), so that the high pressure gas can be mixed with oil circulating in the flow line 143 before reaching a burner head and a source of ignition for one or other of the burners. A motorized valve 210 may be opened in an automated manner if black smoke is detected at either burner 159, 189. In some embodiments, a water line may also be coupled to the flow line 143. Water may be introduced into the oil within the flow line 143 to facilitate combustion at the burner in use.

Dans certains modes de réalisation, une pluralité de capteurs peuvent être disposés dans tout le système pour collecter des informations et relayer les informations à un ordinateur sur site ou hors site. Les capteurs peuvent collecter des informations, y compris, mais sans s’y limiter, une pression de gaz haute pression (HP) (pression du séparateur), une pression de conduite de pétrole (P_o), une pression de conduite d’air (P_a), une pression de pétrole au niveau du brûleur (P_ob), une pression d’air au niveau du brûleur (P_ab), etc. Par exemple, des transmetteurs de pression peuvent être disposés le long de la conduite d’écoulement 143 pour mesurer une pression du pétrole, un transmetteur de pression peut être disposé le long d’une conduite d’écoulement 232 ou 271 pour mesurer le gaz séparateur haute pression, et des transmetteurs de pression peuvent être disposés au-delà d’un clapet anti-retour 256 et d’un clapet anti-retour 258 pour mesurer une pression de pétrole au niveau du brûleur 159 et une pression d’air au niveau du brûleur 159. Des transmetteurs de pression peuvent également être disposés de manière similaire à proximité des clapets anti-retour 173, 167 du brûleur 189. Dans certains modes de réalisation, les clapets anti-retour peuvent empêcher un écoulement inverse depuis les brûleurs. Les capteurs peuvent en outre comporter des capteurs de température sur des conduites d’écoulement pour du pétrole (143), du gaz (232, 271) et au niveau des brûleurs 159, 189 pour assurer un mélange adéquat et une prévention de l’écoulement inverse du pétrole ou du gaz (activant ou désactivant l’ouverture de la vanne motorisée 210 pour assurer le déroulement et la sécurité du processus). Les capteurs ci-dessus peuvent également être disposés au niveau d’emplacements similaires en se référant au brûleur 189. En outre, des éléments de conception mécanique tels que des clapets anti-retour, des vannes de duse/régulation de débit automatisées, des plaques de restriction et des éléments de mélange peuvent être utilisés pour assurer un mélange adéquat du pétrole et du gaz avant d’atteindre une tête de brûleur du brûleur 159 ou du brûleur 189 et pour empêcher un écoulement inverse de fluides dans les conduites d’écoulement. Par exemple, une soupape de commande de pression ou de débit automatisée 240 peut être incorporée en amont de la sortie d’air 158 pour fournir une commande de débit supplémentaire d’air fourni au brûleur. Une vanne de régulation de pression ou de débit 220 (ou limiteur) peut être disposée à proximité de la vanne motorisée 210 (comme illustré) ou le long de la conduite d’écoulement 271 comprenant du gaz à haute pression en amont d’un point de mélange 234 pour ajuster un débit du gaz séparateur à haute pression. Dans certains modes de réalisation, les conduites d’écoulement 143, 271 peuvent comprendre des éléments internes conçus pour induire une turbulence de fluide avant d’atteindre le point de mélange 234. La turbulence de fluide peut créer un effet de mélange et mieux combiner le pétrole et le gaz naturel avant d’atteindre le brûleur. L’utilisation d’un accélérateur tel que le gaz haute pression produit par le séparateur (qui peut avoir été torché malgré tout) plutôt que l’air pour atomiser le pétrole au niveau du brûleur peut réduire la dépendance aux compresseurs, réduisant ainsi les émissions sur le chantier. Les compresseurs peuvent être utilisés pour comprimer l’air véhiculé par l’intermédiaire de l’entrée d’air 163. Étant donné que les compresseurs peuvent probablement fonctionner avec du diesel ou du gaz naturel comme carburant, les compresseurs peuvent devenir des sources d’émissions au niveau de l’installation d’essai de puits de surface. L’utilisation du gaz produit par le séparateur peut offrir une réduction globale des émissions par rapport à un système de brûleur fonctionnant uniquement au pétrole et à l’air.In some embodiments, a plurality of sensors may be arranged throughout the system to collect information and relay the information to an on-site or off-site computer. The sensors may collect information including, but not limited to, high pressure (HP) gas pressure (separator pressure), oil line pressure (P _o ), air line pressure (P _a ), an oil pressure at the burner (P _ob ), an air pressure at the burner (P _ab ), etc. For example, pressure transmitters may be placed along flow line 143 to measure oil pressure, a pressure transmitter may be placed along flow line 232 or 271 to measure separator gas high pressure, and pressure transmitters may be disposed beyond a check valve 256 and a check valve 258 to measure oil pressure at burner 159 and air pressure at of burner 159. Pressure transmitters may also be similarly arranged proximate check valves 173, 167 of burner 189. In some embodiments, the check valves may prevent reverse flow from the burners. The sensors may further include temperature sensors on flow lines for oil (143), gas (232, 271) and at burners 159, 189 to ensure proper mixing and prevention of flow. reverse oil or gas (activating or deactivating the opening of the motorized valve 210 to ensure the progress and safety of the process). The above sensors may also be arranged at similar locations with reference to burner 189. Additionally, mechanical design elements such as check valves, automated flow control/dose valves, plates Restriction and mixing elements may be used to ensure adequate mixing of oil and gas before reaching a burner head of burner 159 or burner 189 and to prevent reverse flow of fluids in the flow lines. For example, an automated pressure or flow control valve 240 may be incorporated upstream of air outlet 158 to provide additional flow control of air supplied to the burner. A pressure or flow control valve 220 (or limiter) may be disposed near the motorized valve 210 (as illustrated) or along the flow line 271 comprising high pressure gas upstream of a point mixing valve 234 to adjust a flow rate of the high pressure separator gas. In some embodiments, flow lines 143, 271 may include internal elements designed to induce fluid turbulence before reaching mixing point 234. Fluid turbulence may create a mixing effect and better combine the oil and natural gas before reaching the burner. Using an accelerator such as high pressure gas produced by the separator (which may have been flared regardless) rather than air to atomize the oil at the burner can reduce reliance on compressors, thereby reducing emissions on site. Compressors can be used to compress air conveyed through air inlet 163. Since compressors can likely run on diesel or natural gas as fuel, compressors can become sources of emissions at the surface well test facility. Using the gas produced by the separator can offer an overall reduction in emissions compared to a burner system running on oil and air alone.

L’exemple ci-dessus de capteur et d’éléments mécaniques sont des exemples ; cependant, d’autres configurations de capteurs ou d’éléments mécaniques peuvent être possibles pour remplir le même objectif (assurer un mélange sans écoulement inverse). Par exemple, un commutateur à diapason piézoélectrique vibrant peut être placé le long de la conduite d’écoulement 143 comprenant du pétrole et le long de la conduite d’écoulement 271 comprenant du gaz séparateur haute pression en amont du point de mélange 234. Le commutateur à diapason piézoélectrique vibrant peut être configuré pour envoyer un signal de commutation en présence ou en l’absence d’un liquide (déclenchant un événement d’écoulement inverse, qui déclencherait à son tour automatiquement une fermeture de la vanne motorisée 210). Dans certains modes de réalisation, des éléments d’écoulement 230 peuvent comporter le commutateur à diapason piézoélectrique vibrant pour détecter une présence ou une absence de liquide. Des capteurs supplémentaires peuvent comporter, par exemple, un diffuseur de lumière dynamique, une sphère d’intégration optique, un capteur MEMS méthane/éthane/hydrocarbure, des balances gravimétriques, des capteurs acoustiques, des capteurs de température, des imageurs thermiques, des spectromètres, des spectromètres de masse, des capteurs électrochimiques, des capteurs de champ électrique et magnétique, etc. Les capteurs peuvent transmettre des données à un ordinateur sur site comprenant un optimiseur de combustion noire (décrit ultérieurement) ou peuvent transmettre des données à un ordinateur hors site pour traitement. Les données du capteur peuvent être utilisées par l’ordinateur pour effectuer des ajustements automatiques sur divers composants, vannes motorisées ou FCV sur site afin d’éliminer une présence de combustion noire ou d’atténuer une occurrence prévue de combustion noire.The above example of sensor and mechanical elements are examples; however, other configurations of sensors or mechanical elements may be possible to achieve the same objective (ensuring mixing without reverse flow). For example, a vibrating piezoelectric tuning fork switch may be placed along flow line 143 including oil and along flow line 271 including high pressure separator gas upstream of mixing point 234. The switch vibrating piezoelectric tuning fork can be configured to send a switching signal in the presence or absence of a liquid (triggering a reverse flow event, which would in turn automatically trigger a closing of the motorized valve 210). In some embodiments, flow elements 230 may include the vibrating piezoelectric tuning fork switch to detect a presence or absence of liquid. Additional sensors may include, for example, a dynamic light diffuser, an optical integrating sphere, a methane/ethane/hydrocarbon MEMS sensor, gravimetric balances, acoustic sensors, temperature sensors, thermal imagers, spectrometers , mass spectrometers, electrochemical sensors, electric and magnetic field sensors, etc. The sensors may transmit data to an on-site computer including a black combustion optimizer (described later) or may transmit data to an off-site computer for processing. The sensor data can be used by the computer to make automatic adjustments to various components, motorized valves or FCVs on site to eliminate a presence of black burning or to mitigate a predicted occurrence of black burning.

Bien que du gaz naturel puisse être introduit pour intensifier une combustion au niveau du brûleur, l’apport d’air depuis l’entrée d’air 163 peut également grandement affecter une condition de la combustion au niveau du brûleur. Dans certains modes de réalisation, l’alimentation en air peut nécessiter des ajustements automatiques pour atténuer la combustion noire au niveau des brûleurs 159 ou 189. Par exemple, s’il y a un manque d’air fourni à la sortie d’air 158 au niveau du brûleur 159, une position de duse calibrée de la duse à proximité du puits producteur peut être ajustée pour modifier le débit de fluide, et donc le rapport pétrole/air en présence de combustion noire. Dans ce scénario, la combustion noire peut indiquer une alimentation en air insuffisante pour satisfaire un débit de combustion de pétrole. Un ordinateur comprenant un optimiseur de combustion noire (abordé à la ) peut recommander de réduire le débit produit (à partir du puits) pour satisfaire aux exigences de combustion propre (souvent décrites comme une combustion avec une échelle de fumée de Ringelmann ≤ 1).Although natural gas may be introduced to intensify combustion at the burner, the supply of air from air inlet 163 can also greatly affect a condition of combustion at the burner. In some embodiments, the air supply may require automatic adjustments to mitigate black burning at burners 159 or 189. For example, if there is a lack of air supplied to air outlet 158 at burner 159, a calibrated nozzle position of the nozzle near the producing well can be adjusted to modify the fluid flow, and therefore the oil/air ratio in the presence of black combustion. In this scenario, black burning may indicate insufficient air supply to satisfy an oil combustion rate. A computer including a black combustion optimizer (discussed in ) may recommend reducing product flow (from the well) to meet clean combustion requirements (often described as combustion with a Ringelmann smoke scale ≤ 1).

Inversement, la combustion au niveau des brûleurs 159, 189 peut être affectée négativement par une alimentation en air excessive (par exemple, une sortie de compresseur fixe) étant donné un débit de pétrole fixe (inférieur). Dans un tel scénario, connu sous le nom de condition de combustion pauvre, des têtes de brûleur du brûleur et l’équipement à proximité peuvent être négativement affectés par une chaleur excessive. Par exemple, des joints ou des élastomères au niveau de têtes de brûleur sur le brûleur ou proches de celles-ci peuvent être sujets à une défaillance prématurée en présence d’une chaleur excessive. Cela peut entraîner une défaillance de tête de brûleur et même d’autres rejets dans l’environnement/d’autres émissions. Dans le cas où une combustion pauvre à partir du brûleur 159 ou 189 est détectée, une régulation automatique de l’alimentation en air par l’intermédiaire de l’entrée d’air 163 peut être commandée par l’intermédiaire de la FCV automatisée 240 de sorte que l’excès d’air soit étouffé, réduisant ainsi la consommation d’électricité et minimisant les émissions. La FCV automatisé 240 (vanne duse ou vanne à commande d’orifice variable) peut réguler l’alimentation en air des brûleurs 159, 189 de manière automatisée pour satisfaire une alimentation en air optimale (prescrite) compte tenu de la condition de combustion du système.Conversely, combustion at burners 159, 189 may be negatively affected by excessive air supply (e.g., fixed compressor output) given a fixed (lower) oil flow rate. In such a scenario, known as a lean burn condition, the burner's burner heads and nearby equipment may be negatively affected by excessive heat. For example, seals or elastomers at or near burner heads on the burner may be subject to premature failure in the presence of excessive heat. This can lead to burner head failure and even other environmental releases/emissions. In the event that lean combustion from burner 159 or 189 is detected, automatic regulation of the air supply via air inlet 163 may be controlled via automated FCV 240 so that excess air is choked, thereby reducing electricity consumption and minimizing emissions. The automated FCV 240 (diffuse valve or variable orifice control valve) can regulate the air supply to the burners 159, 189 in an automated manner to satisfy an optimal (prescribed) air supply given the combustion condition of the system .

Dans des conditions de combustion pauvre ou dans d’autres conditions de combustion sous-optimales, les composants constitutifs de l’air, du pétrole et du gaz peuvent ne pas brûler complètement. Une combustion idéale ne donne que du dioxyde de carbone et de l’eau comme produits. Des combustions largement incomplètes peuvent ne pas réussir à brûler certains de ces composants constitutifs, dont certains posent des problèmes d’environnement et de sécurité. Par exemple, le gaz à haute pression provenant du séparateur peut comprendre du sulfure d’hydrogène, qui présente des risques connus pour l’environnement et le lieu de travail. Une condition de combustion appropriée ou une condition de combustion optimisée peut largement réduire ou éliminer la présence d’émissions de sulfure d’hydrogène provenant du brûleur 159, 189. Cependant, une mauvaise condition de combustion peut laisser intactes une grande partie des émissions de sulfure d’hydrogène, ce qui peut entraîner des amendes ou augmenter le risque d’exposition d’un opérateur au gaz.Under lean or other suboptimal combustion conditions, the constituent components of air, oil and gas may not burn completely. Ideal combustion produces only carbon dioxide and water as products. Largely incomplete combustions may fail to burn some of these constituent components, some of which pose environmental and safety concerns. For example, high pressure gas from the separator may include hydrogen sulfide, which poses known environmental and workplace hazards. A proper combustion condition or an optimized combustion condition can largely reduce or eliminate the presence of hydrogen sulfide emissions from the burner 159, 189. However, a poor combustion condition can leave a large portion of the sulfide emissions intact. of hydrogen, which can result in fines or increase an operator's risk of exposure to the gas.

Dans certains modes de réalisation, une condition de combustion au niveau du brûleur peut être affectée par des facteurs externes tels que la direction et la vitesse du vent. Un instrument transmetteur de direction du vent (WDT) 107 peut être compris dans le système de pompe de transfert et de réservoir 100. L’instrument WDT 107 peut être utilisé pour surveiller la vitesse et la direction du vent par rapport à l’orientation du brûleur 159, 189. Dans certains modes de réalisation, le brûleur 159, 189 peut être configuré pour ajuster automatiquement son orientation en fonction de propriétés du vent.In some embodiments, a combustion condition at the burner may be affected by external factors such as wind direction and speed. A wind direction transmitter (WDT) instrument 107 may be included in the transfer pump and tank system 100. The WDT instrument 107 may be used to monitor wind speed and direction relative to the orientation of the wind direction. burner 159, 189. In some embodiments, the burner 159, 189 may be configured to automatically adjust its orientation based on wind properties.

La représente un schéma de suivi de position de brûleur, selon certains modes de réalisation. Une vitesse du vent 310 et une direction du vent 301 peuvent être déterminées par l’instrument WDT 107 selon la . Un brûleur 305 et un brûleur 303 peuvent être affectés différemment par la vitesse du vent 310 et la direction du vent 301 représentées à la . Dans certains modes de réalisation, les brûleurs 303, 305 peuvent être semblables aux brûleurs 159, 189, respectivement. Dans le cas où la vitesse du vent 310 ou la direction du vent 301 ne sont pas optimales pour faciliter une combustion propre, un brûleur peut être commandé pour tourner dans une direction (angle) qui satisfait à des contraintes définissant une condition de combustion sûre/propre. Dans d’autres modes de réalisation, le brûleur et l’instrument WDT 107 peuvent être couplés à l’ordinateur mentionné ci-dessus utilisé pour actionner diverses pièces d’équipement. L’ordinateur peut alerter un utilisateur par l’intermédiaire d’alertes utilisateur, soit sur site ou à distance, pour qu’il utilise un autre brûleur si le brûleur actuel n’est pas dans une configuration optimale. Par exemple, le brûleur 305 peut être orienté pour faire face à une zone de combustion acceptable 307. Le brûleur 303 peut être orienté pour faire face à une zone de combustion acceptable 308. Compte tenu de la direction du vent représentée 301, l’utilisateur peut être invité par l’intermédiaire d’une interface utilisateur à utiliser le brûleur 303 et à désactiver le brûleur 305. Par exemple, un brûleur subissant des vents traversiers ou des vents qui redirigeraient le fluide/gaz non brûlé vers l’équipement ou le site du puits peut être évité. S’il n’existe aucune vitesse ou direction sûre du vent, l’ordinateur mentionné ci-dessus peut avertir l’utilisateur de ne pas déclencher la combustion, afin d’éviter une combustion incomplète, une fumée noire, un déversement de pétrole ou d’autres émissions (considérées comme une perte de confinement et sujettes à des répercussions environnementales/gouvernementales considérables). Dans ce scénario, l’ordinateur peut faire recirculer des fluides vers le réservoir 111. Les alertes utilisateur décrites ci-dessus peuvent être envoyées à une interface utilisateur 400, comme représenté à la .There represents a burner position tracking diagram, according to certain embodiments. A wind speed 310 and a wind direction 301 can be determined by the WDT instrument 107 according to the . A burner 305 and a burner 303 may be affected differently by the wind speed 310 and wind direction 301 shown in Figure 1. . In some embodiments, burners 303, 305 may be similar to burners 159, 189, respectively. In the event that wind speed 310 or wind direction 301 is not optimal to facilitate clean combustion, a burner may be controlled to rotate in a direction (angle) that satisfies constraints defining a safe combustion condition/ own. In other embodiments, the WDT burner and instrument 107 may be coupled to the aforementioned computer used to operate various pieces of equipment. The computer can alert a user via user alerts, either on-site or remotely, to use an alternate burner if the current burner is not in optimal configuration. For example, burner 305 may be oriented to face an acceptable combustion zone 307. Burner 303 may be oriented to face an acceptable combustion zone 308. Given the depicted wind direction 301, the user may be prompted through a user interface to use burner 303 and deactivate burner 305. For example, a burner experiencing crosswinds or winds that would redirect unburned fluid/gas toward equipment or the well site can be avoided. If there is no safe wind speed or direction, the above-mentioned computer can warn the user not to start combustion, in order to avoid incomplete combustion, black smoke, oil spill or other emissions (considered a loss of containment and subject to significant environmental/governmental impacts). In this scenario, the computer may recirculate fluids to reservoir 111. The user alerts described above may be sent to a user interface 400, as shown in .

La représente un exemple d’interface pour le suivi de position de brûleur, selon certains modes de réalisation. Une interface utilisateur 400 peut afficher plusieurs propriétés des brûleurs 303, 305 selon la . Par exemple, l’interface utilisateur 400 peut afficher un vent traversier acceptable 402, une rotation de brûleur 404, une position de brûleur 406 et des conditions de vent 408 pour les deux brûleurs 303, 305. Un utilisateur, soit sur site ou à distance, peut ajuster manuellement des paramètres dans l’interface utilisateur 400, ou l’ordinateur peut effectuer automatiquement des ajustements et des modifications de sortie et/ou des recommandations à l’interface utilisateur 400.There represents an example of an interface for monitoring burner position, according to certain embodiments. A user interface 400 can display several properties of the burners 303, 305 depending on the . For example, user interface 400 may display acceptable crosswind 402, burner rotation 404, burner position 406, and wind conditions 408 for both burners 303, 305. A user, either on site or remotely , may manually adjust parameters in the user interface 400, or the computer may automatically make adjustments and output changes and/or recommendations to the user interface 400.

La représente un exemple de tête de brûleur, selon certains modes de réalisation. Dans certains modes de réalisation, du gaz naturel peut être introduit dans la tête de brûleur 500 par l’intermédiaire d’une conduite de gaz naturel 506. Le gaz naturel peut se mélanger au pétrole provenant d’une conduite de pétrole 504 à l’intérieur de ou avant d’atteindre une chambre d’atomisation 510 de la tête de brûleur 500. Dans d’autres modes de réalisation, la tête de brûleur 500 comporte une conduite d’écoulement d’air 502 de sorte que de l’air se mélange avec du pétrole provenant de la conduite de pétrole 504 et du gaz naturel provenant de la conduite de gaz naturel 506 directement dans la chambre d’atomisation 510 avant de sortir de la tête de brûleur 500. Plusieurs têtes de brûleur peuvent être comprises dans le brûleur, semblable au brûleur 159 selon la . Dans certains modes de réalisation, le gaz naturel provient d’une conduite de gaz à haute pression (HP) et est communiqué indépendamment à des têtes de brûleur individuelles ou à une chambre de distribution de collecteur. La chambre de distribution de collecteur peut alors communiquer le gaz naturel à des têtes de brûleur individuelles. L’ajout de gaz produit à partir du séparateur sur site à la tête de brûleur 500 peut atomiser le pétrole et entraîner une combustion plus propre et à température plus élevée qui peut aider à atténuer ou à éliminer un scénario de combustion noire. Dans certains modes de réalisation, la conduite de pétrole 504 peut être couplée à une conduite d’eau, semblable à la conduite d’eau abordée précédemment. De l’eau provenant de la conduite d’eau, en plus du gaz produit à partir du séparateur, peut améliorer une atomisation du pétrole dans la chambre d’atomisation 510 et améliorer une condition de combustion au niveau de la tête de brûleur 500. Dans certains modes de réalisation, une conduite d’hydrogène peut également transporter de l’hydrogène sous pression vers la tête de brûleur 500 pour améliorer une combustion au niveau du brûleur et réduire les émissions globales.There represents an example of a burner head, according to certain embodiments. In some embodiments, natural gas may be introduced into the burner head 500 through a natural gas line 506. The natural gas may mix with oil from an oil line 504 at the interior of or before reaching an atomization chamber 510 of the burner head 500. In other embodiments, the burner head 500 includes an air flow conduit 502 so that air mixes with oil from oil line 504 and natural gas from natural gas line 506 directly in atomization chamber 510 before exiting burner head 500. Multiple burner heads may be included in the burner, similar to burner 159 according to the . In some embodiments, natural gas originates from a high pressure (HP) gas line and is communicated independently to individual burner heads or a manifold distribution chamber. The manifold distribution chamber can then communicate natural gas to individual burner heads. Adding gas produced from the on-site separator to the 500 burner head can atomize the oil and result in a cleaner, higher temperature burn that can help mitigate or eliminate a black burn scenario. In some embodiments, the oil line 504 may be coupled to a water line, similar to the water line discussed previously. Water from the water pipe, in addition to gas produced from the separator, can improve atomization of oil in the atomization chamber 510 and improve a combustion condition at the burner head 500. In some embodiments, a hydrogen line may also transport pressurized hydrogen to the burner head 500 to improve combustion at the burner and reduce overall emissions.

La représente un exemple de système informatique, selon certains modes de réalisation. Le système informatique peut comporter un processeur 601 (comprenant éventuellement plusieurs processeurs, plusieurs cœurs, plusieurs nœuds et/ou mettant en œuvre un multithreading, etc.). Le système informatique peut comporter une mémoire 607. La mémoire 607 peut être une mémoire système ou une ou plusieurs des réalisations possibles déjà décrites ci-dessus de supports lisibles par machine. Le système informatique peut également comporter un bus 603 et une interface réseau 605. Le système peut communiquer par l’intermédiaire de transmissions vers et/ou depuis des dispositifs à distance par l’intermédiaire de l’interface réseau 605 conformément à un protocole réseau correspondant au type d’interface réseau, qu’elle soit câblée ou sans fil et selon le support de transport. De plus, une communication ou une transmission peut impliquer d’autres couches d’un protocole de communication et/ou des suites de protocoles de communication (par exemple, protocole de commande de transmission, protocole Internet, protocole de datagramme utilisateur, protocoles de réseau privé virtuel, etc.). Le système comporte également un optimiseur d’émission, tel qu’un optimiseur de combustion noire 611. L’optimiseur de combustion noire 611 peut créer de nouvelles commandes de système en sélectionnant de nouveaux points de consigne, en choisissant de nouveaux états de fonctionnement ou en ajustant d’autres paramètres ou réglages de divers récipients et équipements pour atténuer une combustion noire sur la base d’une présence confirmée ou prévue de combustion noire au niveau du brûleur. L’optimiseur de combustion noire 611 peut de plus être configuré pour recevoir des données provenant de divers capteurs, recevoir une confirmation externe de combustion noire par un utilisateur ou un opérateur, proposer les nouvelles commandes du système à un utilisateur/opérateur pour approbation, et ajuster diverses vannes motorisées ou vannes de régulation de débit (comme décrit ici) pour obtenir des réductions d’émissions par l’intermédiaire des nouvelles commandes du système. Dans certains modes de réalisation, l’optimiseur de combustion noire 611 peut être configuré pour actionner ou ajuster l’équipement représenté aux figures 1 à 5. L’optimiseur de combustion noire 611 peut actionner des vannes motorisées couplées au brûleur, au séparateur, au réservoir, à la pompe du châssis de pompe de transfert, à une duse du puits, à diverses conduites d’écoulement, au collecteur de dérivation ou à toute combinaison de ceux-ci. L’une quelconque des fonctionnalités décrites précédemment peut être partiellement (ou entièrement) mise en œuvre dans le matériel et/ou sur le processeur 601. Par exemple, la fonctionnalité peut être mise en œuvre avec un circuit intégré spécifique à l’application, dans une logique mise en œuvre dans le processeur 601, dans un coprocesseur sur un dispositif périphérique ou une carte, etc. En outre, des réalisations peuvent comporter moins de composants ou des composants supplémentaires non illustrés à la (par exemple, des cartes vidéo, des cartes audio, des interfaces réseau supplémentaires, des dispositifs périphériques, etc.). Le processeur 601 et l’interface réseau 605 sont couplés au bus 603. Bien qu’illustrée comme étant couplée au bus 603, la mémoire 607 peut être couplée au processeur 601.There represents an example of a computer system, according to certain embodiments. The computer system may include a processor 601 (possibly comprising several processors, several cores, several nodes and/or implementing multithreading, etc.). The computer system may include memory 607. Memory 607 may be system memory or one or more of the possible embodiments already described above of machine readable media. The computer system may also include a bus 603 and a network interface 605. The system may communicate via transmissions to and/or from remote devices via the network interface 605 in accordance with a corresponding network protocol the type of network interface, whether wired or wireless and the transport medium. Additionally, a communication or transmission may involve other layers of a communications protocol and/or suites of communications protocols (e.g., Transmission Control Protocol, Internet Protocol, User Datagram Protocol, network protocols virtual private, etc.). The system also includes an emissions optimizer, such as a black combustion optimizer 611. The black combustion optimizer 611 may create new system controls by selecting new set points, choosing new operating states or adjusting other parameters or settings of various vessels and equipment to mitigate black burning based on a confirmed or predicted presence of black burning at the burner. The black burn optimizer 611 may further be configured to receive data from various sensors, receive external confirmation of black burn from a user or operator, propose new system commands to a user/operator for approval, and adjust various motorized valves or flow control valves (as described here) to achieve emissions reductions through the new system controls. In some embodiments, the black combustion optimizer 611 may be configured to operate or adjust the equipment shown in Figures 1 to 5. The black combustion optimizer 611 may operate motorized valves coupled to the burner, the separator, the tank, the transfer pump frame pump, a well nozzle, various flow lines, the bypass manifold or any combination thereof. Any of the functionality described above may be partially (or fully) implemented in hardware and/or on processor 601. For example, the functionality may be implemented with an application-specific integrated circuit, in logic implemented in processor 601, in a coprocessor on a peripheral device or card, etc. In addition, embodiments may include fewer or additional components not shown in the illustration. (e.g. video cards, audio cards, additional network interfaces, peripheral devices, etc.). Processor 601 and network interface 605 are coupled to bus 603. Although shown as coupled to bus 603, memory 607 may be coupled to processor 601.

La représente un premier organigramme d’exemples d’opérations, selon certains modes de réalisation. Les opérations de la sont décrites en se référant à une pluralité de capteurs, un ordinateur et une installation d’essais de puits de surface semblable au système de pompe de transfert et de réservoir 100 selon la . Ces noms sont destinés à faciliter la lecture et les opérations de la peuvent être effectuées par n’importe quel composant avec la fonctionnalité décrite ci-dessous. Les opérations d’un organigramme 700 commencent au niveau du bloc 701.There represents a first flowchart of examples of operations, according to certain embodiments. The operations of the are described with reference to a plurality of sensors, a computer and a surface well testing facility similar to the transfer pump and tank system 100 according to the . These names are intended to facilitate the reading and operations of the can be performed by any component with the functionality described below. The operations of a flowchart 700 begin at block 701.

Au niveau du bloc 701, un optimiseur d’émission (tel qu’un optimiseur de combustion noire) peut déterminer des états de châssis et des paramètres associés. Les états de châssis peuvent comporter un certain nombre de buses en cours d’utilisation, un statut des vannes sur un séparateur, si le débit contourne le séparateur, et peuvent fournir un statut sur une duse (si la duse est réglable ou une duse positive, si la duse fonctionne correctement, etc.). La duse peut être couplée à ou à proximité d’une tête de puits producteur, et le séparateur peut être couplé en aval du collecteur de duse. Dans certains modes de réalisation, le réservoir 111 selon la peut être remplacé par un séparateur, et l’entrée 101 peut transporter des fluides directement depuis le collecteur de duse plutôt que depuis un séparateur d’essai. Les états de châssis du bloc 701 peuvent également fournir des informations concernant les statuts d’autres équipements. Dans certains modes de réalisation, les états de châssis peuvent fournir des informations telles que si le puits est fermé ou si une SSV est active. Un état du brûleur peut également être compris dans les états de châssis et fournir des informations telles que le nombre de buses ouvertes, les buses fonctionnelles, etc.At block 701, an emissions optimizer (such as a black combustion optimizer) may determine chassis states and associated parameters. Chassis states can include a number of nozzles in use, status of valves on a separator, whether flow is bypassing the separator, and can provide status on a nozzle (whether the nozzle is adjustable or a positive nozzle , if the nozzle is working correctly, etc.). The nozzle may be coupled to or near a producing wellhead, and the separator may be coupled downstream of the nozzle collector. In certain embodiments, the reservoir 111 according to the can be replaced with a separator, and inlet 101 can carry fluids directly from the nozzle manifold rather than from a test separator. The chassis states of block 701 may also provide information regarding the statuses of other equipment. In some embodiments, the chassis states may provide information such as whether the well is closed or whether an SSV is active. A burner status can also be included in the chassis states and provide information such as number of nozzles open, functional nozzles, etc.

Au niveau du bloc 703, les capteurs fournissent des données de capteur. Les données du capteur peuvent comprendre des données comportant, mais sans s’y limiter, des pressions/débits de fluide dans le système (lesquelles peuvent inclure des débits/pressions de pétrole, d’air, de gaz naturel et d’eau ou de leurs mélanges de fluides), une température d’air au niveau du brûleur, une densité API du pétrole et diverses viscosités de fluide dans le système. Dans certains modes de réalisation, les capteurs peuvent également être configurés pour déterminer des pressions différentielles à l’intérieur du système ou déterminer diverses autres propriétés de fluide. Les capteurs fournissant les données de capteur peuvent en outre fournir des informations concernant des échantillons de pétrole dans le séparateur et une position de duse calibrée et/ou une configuration matérielle de la duse. Dans certains modes de réalisation, les données de capteur peuvent être entrées dans un ou plusieurs modèles/algorithmes pour simuler des paramètres de fluide dans le brûleur, le séparateur, la duse ou un système plus large. Dans certains modes de réalisation, les états de châssis mentionnés ci-dessus, les données de capteur, et les composants de conception mécanique du réservoir, du collecteur de dérivation et du châssis de pompe de transfert peuvent être utilisés pour optimiser davantage une combustion au niveau des sources d’émissions.At block 703, the sensors provide sensor data. The sensor data may include data including, but not limited to, fluid pressures/flows in the system (which may include oil, air, natural gas, and water or their fluid mixtures), air temperature at the burner, API density of the oil, and various fluid viscosities in the system. In some embodiments, the sensors may also be configured to determine differential pressures within the system or determine various other fluid properties. The sensors providing the sensor data may further provide information regarding oil samples in the separator and a calibrated nozzle position and/or nozzle hardware configuration. In some embodiments, the sensor data may be input into one or more models/algorithms to simulate fluid parameters in the burner, separator, nozzle, or larger system. In some embodiments, the aforementioned frame states, sensor data, and mechanical design components of the tank, bypass manifold, and transfer pump frame may be used to further optimize combustion at the level sources of emissions.

Au niveau de la jonction 705, l’optimiseur de combustion noire peut fusionner les états de châssis du bloc 701 et les données de capteur du bloc 703. L’optimiseur de combustion noire peut être identique à l’optimiseur de combustion noire 611 décrit à la . Le déroulement progresse vers le bloc 707.At junction 705, the black burn optimizer may merge chassis states from block 701 and sensor data from block 703. The black burn optimizer may be identical to the black burn optimizer 611 described in there . The process progresses towards block 707.

Au niveau du bloc 707, l’optimiseur de combustion noire 611 peut déterminer si des données de capteur indiquent une combustion noire ou une occurrence probable de combustion noire. L’optimiseur de combustion noire 611 peut comparer les données de capteur à des seuils connus indiquant une combustion noire, et l’optimiseur de combustion noire 611 peut comparer les états de châssis actuels avec des données historiques comprenant des états de châssis indiquant un scénario de combustion noire ou une mauvaise condition de combustion. L’optimiseur de combustion noire 611 peut également effectuer des calculs avec des données d’entrée d’état de capteur et de châssis pour déterminer si une combustion noire se produit. Dans certains modes de réalisation, l’optimiseur de combustion noire 611 peut recevoir des données provenant d’un capteur de combustion noire placé à proximité du brûleur 159 qui peut analyser des caractéristiques d’une flamme émise par le brûleur 159. Dans certains modes de réalisation, l’optimiseur de combustion noire 611 peut déterminer qu’une combustion noire se produit et peut par l’intermédiaire d’un (ou délivrer cette détermination directement à un) dispositif de commande logique programmable (PLC) au niveau de l’installation d’essais de puits de surface. Dans d’autres modes de réalisation, l’optimiseur de combustion noire 611 peut déterminer la combustion noire dans une boîte de bord séparée, ou l’optimiseur de combustion noire 611 peut utiliser une plate-forme en nuage à distance (telle qu’AWS) pour effectuer des calculs et délivrer les résultats vers n’importe quelle interface utilisateur appropriée. Dans d’autres modes de réalisation, les calculs peuvent être effectués par l’intermédiaire d’un supercalculateur à distance. Le déroulement progresse vers le bloc 709.At block 707, black burn optimizer 611 may determine whether sensor data indicates black burn or a probable occurrence of black burn. The black burn optimizer 611 may compare the sensor data to known thresholds indicative of black burn, and the black burn optimizer 611 may compare current chassis states with historical data including chassis states indicative of a black burn scenario. black combustion or poor combustion condition. The 611 Black Burn Optimizer can also perform calculations with sensor and chassis status input data to determine if black burn is occurring. In some embodiments, the black burn optimizer 611 may receive data from a black burn sensor placed proximate the burner 159 which may analyze characteristics of a flame emitted by the burner 159. embodiment, the black burn optimizer 611 may determine that black burn is occurring and may through (or deliver this determination directly to) a programmable logic controller (PLC) device at the facility surface well testing. In other embodiments, the black burn optimizer 611 may determine the black burn in a separate edge box, or the black burn optimizer 611 may use a remote cloud platform (such as AWS ) to perform calculations and deliver the results to any suitable user interface. In other embodiments, the calculations may be performed via a remote supercomputer. The process progresses towards block 709.

Au niveau du bloc 709, un utilisateur ou un opérateur peut indiquer une présence de combustion noire. Dans certains modes de réalisation, un utilisateur ou un opérateur peut visuellement identifier une combustion noire au niveau du brûleur 159. L’utilisateur peut confirmer une indication de combustion noire par l’intermédiaire d’une interface utilisateur (telle que l’optimiseur de combustion noire 611) soit sur site soit à distance. Dans certains modes de réalisation, l’utilisateur peut indiquer la présence de combustion noire sur la base de données de capteur indiquant des conditions telles que de la chaleur, une recirculation, un mélange de gaz avec du pétrole après la mesure, une vitesse du vent, une commande indépendante de tête de brûleur/buse, ou toute autre condition pertinente qui peut être utilisée pour faciliter une combustion propre. Dans certains modes de réalisation, l’utilisateur peut se trouver au niveau d’un emplacement autre que l’installation d’essais de puits de surface et peut identifier une présence de combustion noire par l’intermédiaire d’un flux vidéo diffusé à partir d’une caméra orientée pour faire face au brûleur 159. Le déroulement progresse vers le bloc 711.At block 709, a user or operator can indicate the presence of black combustion. In some embodiments, a user or operator can visually identify black burning at burner 159. The user can confirm a black burning indication through a user interface (such as Burn Optimizer black 611) either on site or remotely. In some embodiments, the user can indicate the presence of black burning based on sensor data indicating conditions such as heat, recirculation, gas mixing with oil after measurement, wind speed , independent burner head/nozzle control, or any other relevant condition that can be used to facilitate clean combustion. In some embodiments, the user may be at a location other than the surface well testing facility and may identify a presence of black burning via a video feed broadcast from of a camera oriented to face burner 159. The sequence progresses towards block 711.

Au niveau du bloc 711, l’optimiseur de combustion noire 611 peut prendre une décision en fonction d’une indication de capteur ou d’utilisateur de combustion noire. Si une combustion noire est détectée par un utilisateur ou par les données du capteur, le déroulement progresse vers le bloc 713. Si une combustion noire n’est détectée ni par un utilisateur ni par les données du capteur, alors le déroulement passe au bloc 719 où un essai de puits peut continuer sans modification. En supposant une détection de combustion noire, le déroulement progresse vers le bloc 713.At block 711, black burn optimizer 611 may make a decision based on a black burn sensor or user indication. If black burning is detected by a user or sensor data, flow progresses to block 713. If black burning is not detected by either a user or sensor data, then flow proceeds to block 719 where a well test can continue without modification. Assuming black combustion detection, the flow progresses to block 713.

Au niveau du bloc 713, l’optimiseur de combustion noire 611 peut déterminer une configuration optimale pour le brûleur et le séparateur. L’optimiseur de combustion noire 611 peut prendre en compte une combinaison des données d’état de châssis et des données de capteur lors de la détermination d’une configuration optimale pour réduire une combustion noire. Dans certains modes de réalisation, la configuration optimale peut être déterminée à l’aide de flux de travaux développés par des experts en la matière, un espace de paramètres opérationnels calculé par des modèles CFD ou d’autres modèles physiques, des estimations basées sur des algorithmes d’apprentissage automatique, des algorithmes d’ajustement de courbe, des statistiques bayésiennes, des simulations de Monte Carlo (ou tout algorithme approprié), des équations de fiabilité, d’autres techniques statistiques ou un mécanisme de commande par rétroaction.At block 713, black combustion optimizer 611 can determine an optimal configuration for the burner and separator. The black burn optimizer 611 may consider a combination of chassis state data and sensor data when determining an optimal configuration to reduce black burn. In some embodiments, the optimal configuration may be determined using workflows developed by subject matter experts, an operational parameter space calculated by CFD or other physical models, estimates based on machine learning algorithms, curve fitting algorithms, Bayesian statistics, Monte Carlo simulations (or any appropriate algorithm), reliability equations, other statistical techniques or a feedback control mechanism.

La configuration optimale peut comprendre un ou plusieurs débits optimaux, avec une partie du fluide acheminée vers l’un ou l’autre des brûleurs 159 ou 189 et une partie recirculée vers le réservoir 111 (ou le séparateur, dans certains modes de réalisation). Lorsque le pétrole est prêt à être envoyé aux brûleurs, le système de pompe de transfert et de réservoir 100 selon la , sous la supervision de l’optimiseur de combustion noire 611, peut permettre une commande précise du débit (commande de débit volumique) de pétrole pompé vers le brûleur 159 par l’intermédiaire des FCV 137, 139 (en supposant que les deux vannes motorisées 133, 135 sont ouvertes). L’optimiseur de combustion noire 611 peut utiliser les un ou plusieus débits d’écoulement optimaux, les données de capteur mesurant une densité API ou la viscosité du pétrole (mesures qui indiquent une étendue de conditionnement du pétrole) et les données de vent collectées par l’instrument WDT 107 pour déterminer un débit de pétrole souhaité pour s’écouler vers le brûleur avec un excès de fluide à faire recirculer vers le réservoir 111.The optimal configuration may include one or more optimal flow rates, with part of the fluid routed to either burner 159 or 189 and part recirculated to reservoir 111 (or separator, in some embodiments). When the oil is ready to be sent to the burners, the transfer pump and tank system 100 according to the , under the supervision of the black combustion optimizer 611, can enable precise control of the flow rate (volume flow control) of oil pumped to the burner 159 via the FCVs 137, 139 (assuming that the two motorized valves 133, 135 are open). The black burn optimizer 611 may use the one or more optimal flow rates, sensor data measuring API density or oil viscosity (measurements that indicate an extent of oil conditioning), and wind data collected by the WDT instrument 107 to determine a desired oil flow rate to flow to the burner with excess fluid to be recirculated to the tank 111.

Dans certains modes de réalisation, une configuration optimale peut ne pas dépendre entièrement de la présence d’une combustion noire. À la place, l’optimiseur de combustion noire 611 peut décider qu’une configuration optimale en est une qui réduit des émissions globales provenant de l’installation d’essais de puits de surface. Par exemple, l’optimiseur de combustion noire 611 peut être configuré pour réduire une taille d’orifice au niveau du collecteur de duse afin de réduire un débit global de pétrole depuis le puits, acheminer l’écoulement depuis le puits vers un réservoir tel qu’un réservoir amortisseur (ou une série de réservoirs pour un stockage de grand volume) jusqu’à ce que les fluides collectés puissent être éliminés avec un minimum d’émissions (processus de combustion ou transport de réservoir à l’oléoduc), ou l’optimiseur de combustion noire peut fermer le puits au niveau du collecteur de duse (cesser/arrêter l’écoulement à partir du puits) jusqu’à ce que des conditions de combustion sûres existent.In some embodiments, an optimal configuration may not depend entirely on the presence of black combustion. Instead, the black burn optimizer 611 may decide that an optimal configuration is one that reduces overall emissions from the surface well test facility. For example, the black burn optimizer 611 may be configured to reduce an orifice size at the nozzle manifold to reduce an overall flow of oil from the well, routing the flow from the well to a reservoir such that a buffer tank (or a series of tanks for large volume storage) until the collected fluids can be disposed of with minimal emissions (combustion process or transport from tank to pipeline), or The black combustion optimizer can close the well at the nozzle manifold (cease/stop flow from the well) until safe combustion conditions exist.

Dans certains modes de réalisation, l’optimiseur de combustion noire 611 peut être configuré pour augmenter le débit de pétrole vers le brûleur tout en atténuant une combustion noire (échelle de Ringelmann ≤ 1) en utilisant un accélérateur mélangé avec du pétrole avant la combustion. Le mélange accéléré, comprenant du gaz naturel, de l’eau, de l’hydrogène ou une combinaison des trois, peut être ajouté par l’intermédiaire des conduites d’écoulement menant à un point de mélange, semblable au point de mélange 234 où le pétrole et le gaz séparateur se mélangent avant d’entrer dans le brûleur 159 ou 189. Dans d’autres modes de réalisation, un accélérateur peut être ajouté directement au niveau de la tête de brûleur 500, comme illustré par la conduite de gaz naturel 506. Une combinaison de recirculation, de conditionnement de pétrole et de modification de divers débits à travers le système peut être utilisée pour obtenir des réductions d’émissions étrangères (à l’extérieur du brûleur/des torchères) et une atténuation de combustion noire au niveau du brûleur 159, 189 en même temps.In some embodiments, black burn optimizer 611 may be configured to increase oil flow to the burner while mitigating black burn (Ringelmann scale ≤ 1) by using an accelerator mixed with oil prior to combustion. The accelerated mixture, including natural gas, water, hydrogen or a combination of the three, may be added via flow lines leading to a mixing point, similar to mixing point 234 where the oil and separator gas mix before entering burner 159 or 189. In other embodiments, an accelerator may be added directly at burner head 500, as illustrated by the natural gas line 506. A combination of recirculation, oil conditioning and modification of various flow rates through the system can be used to achieve reductions in extraneous emissions (outside the burner/flares) and black burning mitigation at the burner level 159, 189 at the same time.

Dans d’autres modes de réalisation, l’optimiseur de combustion noire 611 peut délivrer des commandes aux composants du système ou peut délivrer des recommandations à une interface utilisateur sur des procédés pour réduire les émissions totales du site. Par exemple, l’optimiseur de combustion noire 611 peut calculer des taux estimés d’émissions provenant de diverses sources sur la base de débits détectés par l’intermédiaire de capteurs de débit. Par exemple, l’optimiseur de combustion noire 611 peut déterminer que la meilleure option pour réduire les émissions totales du site est de diminuer une quantité de temps passé sur un travail en cours. Des compresseurs, générateurs, camions et équipements similaires peuvent générer des émissions en plus de celles générées par l’installation d’essai de puits de surface ou le système de pompe de transfert et de réservoir 100 comprenant le brûleur 159. Si les émissions totales peuvent être réduites en accélérant le travail en cours, l’optimiseur de combustion noire 611 peut augmenter un débit de pétrole le long d’une conduite d’écoulement 143 vers le brûleur 159. Cela peut être accompli en ouvrant les vannes motorisées 113, 123 et 133, en réduisant un débit de recirculation par l’intermédiaire des FCV 137, 139 et en ouvrant la vanne motorisée 155 pour permettre un débit augmenté de la sortie de pétrole 156 vers le brûleur 159, par exemple. Ce processus, également connu sous le nom de torchage discontinu, peut permettre au réservoir 111 de se remplir et ensuite d’activer le châssis de pompe de transfert comprenant l’ensemble de pompe 125 pour envoyer des fluides aux brûleurs 159, 189. Le débit vers les brûleurs peut être augmenté en réduisant la recirculation vers le réservoir 111 ou en fermant la vanne motorisée 135 et en envoyant tout le débit de la pompe de transfert vers le brûleur en service (sans recirculation). Dans d’autres modes de réalisation, le débit de pétrole peut être augmenté en contournant le réservoir 111 et le châssis de pompe de transfert en fermant la vanne motorisée 102 et en ouvrant la vanne motorisée 103. Dans ce scénario, l’optimiseur de combustion noire 611 peut acheminer un écoulement directement depuis le séparateur vers l’un des brûleurs 159, 189. Ce débit peut encore être augmenté en augmentant un débit vers le séparateur grâce à des augmentations de taille d’orifice de duse au niveau du collecteur de duse. Dans certains modes de réalisation, l’optimiseur de combustion noire 611 peut augmenter une pression de séparateur et réduire un point de consigne de niveau de séparateur pour obtenir un débit de pétrole augmenté. Diverses mesures peuvent être prises par l’optimiseur de combustion noire 611 pour réduire des émissions, que ce soit au niveau des brûleurs 159, 189 ou en considérant des sources externes entrées par l’intermédiaire d’un utilisateur/opérateur. Le déroulement continue vers le bloc 715.In other embodiments, the black combustion optimizer 611 may issue commands to system components or may issue recommendations to a user interface on processes to reduce total site emissions. For example, the black combustion optimizer 611 may calculate estimated rates of emissions from various sources based on flow rates detected through flow sensors. For example, the Black Combustion Optimizer 611 may determine that the best option for reducing total site emissions is to decrease an amount of time spent on a job in progress. Compressors, generators, trucks, and similar equipment may generate emissions in addition to those generated by the surface well test facility or transfer pump and tank system 100 including burner 159. If total emissions may be reduced by speeding up the work in progress, the black combustion optimizer 611 can increase a flow of oil along a flow line 143 to the burner 159. This can be accomplished by opening the motorized valves 113, 123 and 133, by reducing a recirculation flow rate via FCVs 137, 139 and opening the motorized valve 155 to allow an increased flow rate from the oil outlet 156 to the burner 159, for example. This process, also known as batch flaring, can allow the tank 111 to fill and then activate the transfer pump frame including the pump assembly 125 to send fluids to the burners 159, 189. The flow rate to the burners can be increased by reducing recirculation to tank 111 or by closing motorized valve 135 and sending all flow from the transfer pump to the operating burner (without recirculation). In other embodiments, oil flow can be increased by bypassing tank 111 and the transfer pump frame by closing motorized valve 102 and opening motorized valve 103. In this scenario, the combustion optimizer black 611 can route a flow directly from the separator to one of the burners 159, 189. This flow rate can be further increased by increasing a flow rate to the separator through increases in nozzle orifice size at the nozzle manifold . In some embodiments, the black burn optimizer 611 may increase a separator pressure and reduce a separator level set point to achieve an increased oil flow rate. Various measures can be taken by the black combustion optimizer 611 to reduce emissions, whether at the burners 159, 189 or by considering external sources input via a user/operator. The progression continues towards block 715.

Au niveau du bloc 715, une interface utilisateur reçoit des données utilisateur indiquant une décision indiquant si la nouvelle configuration du bloc 713 est approuvée en vue de sa mise en œuvre ou désapprouvée. L’optimiseur de combustion noire 611 peut délivrer la configuration optimale pour le brûleur et le séparateur à une interface utilisateur. L’interface utilisateur peut être accessible par l’intermédiaire d’une connexion sécurisée à un service d’informatique en nuage, l’interface utilisateur peut être délivrée sur un ordinateur sur site, ou l’interface utilisateur peut être délivrée sur un dispositif à distance. Si les données utilisateur indiquent l’approbation de la configuration optimisée, le déroulement progresse vers le bloc 717. Si les données d’utilisateur indiquent une désapprobation, le déroulement revient au bloc 713 où l’optimiseur de combustion noire 611 peut déterminer une configuration alternative pour le brûleur et le séparateur. Une rétroaction provenant de l’utilisateur et des données provenant des capteurs sur le brûleur peuvent fournir des informations indiquant si une condition de combustion du brûleur a été optimisée - sinon, le système peut boucler entre les blocs 713 et 715 jusqu’à ce qu’une configuration adéquate ait été approuvée en vue de sa mise en œuvre. En supposant que la nouvelle configuration a été approuvée par l’utilisateur, le déroulement progresse vers le bloc 717.At block 715, a user interface receives user data indicating a decision whether the new configuration of block 713 is approved for implementation or disapproved. The 611 Black Combustion Optimizer can deliver the optimal configuration for the burner and separator to a user interface. The user interface may be accessible via a secure connection to a cloud computing service, the user interface may be delivered to an on-premises computer, or the user interface may be delivered to a remote device. distance. If user data indicates approval of the optimized configuration, flow progresses to block 717. If user data indicates disapproval, flow returns to block 713 where black burn optimizer 611 can determine an alternative configuration for the burner and the separator. Feedback from the user and data from sensors on the burner can provide information indicating whether a combustion condition of the burner has been optimized - if not, the system can loop between blocks 713 and 715 until a suitable configuration has been approved for implementation. Assuming that the new configuration has been approved by the user, flow progresses to block 717.

Au niveau du bloc 717, l’optimiseur de combustion noire 611 peut ajuster des commandes de système en sélectionnant de nouveaux points de consigne, en choisissant de nouveaux états de fonctionnement ou en ajustant d’autres paramètres ou réglages pour divers récipients et équipements afin d’atténuer une combustion noire sur la base d’une présence confirmée ou prévue de combustion noire au niveau du brûleur. Les commandes du système peuvent placer de nouveaux points de consigne concernant le réservoir, le séparateur, le brûleur, la duse, le châssis de pompe de transfert, le collecteur de dérivation et les vannes motorisées associées. Par exemple, en se référant à la , l’optimiseur de combustion noire 611 peut ouvrir ou fermer diverses vannes motorisées pour obtenir une condition de combustion améliorée. Les ajustements des vannes peuvent être automatisés et modifier la recirculation du pétrole vers le réservoir 111, changer le brûleur en cours d’utilisation en fonction d’une direction/vitesse du vent, ajuster un débit de pétrole, d’eau, de gaz naturel ou d’hydrogène au niveau de chaque tête de brûleur individuelle après la prise des mesures, etc. Dans certains modes de réalisation, l’optimiseur de combustion noire 611 peut délivrer un point de consigne unique par l’intermédiaire d’une commande aux châssis. Dans certains modes de réalisation, les châssis peuvent être entièrement automatisés et le séparateur, la duse, le réservoir, la pompe de transfert, le collecteur de dérivation et le ou les brûleurs peuvent communiquer au sein d’un serveur en nuage ou de tout support de communication approprié. L’optimiseur de combustion noire 611 peut délivrer la commande de point de consigne unique vers le séparateur, la duse et le brûleur (le cas échéant) pour maintenir un débit de 1 000 barils par jour (bpd) à un niveau de remplissage de pétrole de 50 % à l’intérieur du séparateur. Un ou plusieurs programmes de commande dans chaque châssis peuvent ouvrir, fermer ou ajuster diverses vannes motorisées, FCV, ou une ouverture de la duse par l’intermédiaire de commandes électriques pour atteindre le point de consigne unique souhaité. Une pression de récipient à l’intérieur du séparateur peut être un autre point de consigne unique délivré par l’optimiseur de combustion noire 611. Dans d’autres modes de réalisation, plusieurs points de consigne peuvent être délivrés par l’optimiseur de combustion noire pour ajuster des composants/équipements individuels. Par exemple, l’optimiseur de combustion noire 611 peut moduler les FCV 137, 139 selon la pour ajuster un débit de pétrole vers le brûleur 159. En outre, l’optimiseur de combustion noire 611 peut également donner de l’élan à (augmenter) une pression de refoulement de la pompe (de l’ensemble de pompe 125) et par conséquent vers la tête de brûleur en commandant la pression à l’intérieur du réservoir 111 à l’aide de la vanne de régulation de pression (PCV) 115 ; de cette manière, une efficacité d’atomisation peut être améliorée au niveau du brûleur, permettant une combustion plus efficace sur la base d’une pression d’atomisation optimale compte tenu du débit et des propriétés de fluide. L’optimiseur de combustion noire 611 peut également ouvrir ou fermer des buses au niveau des brûleurs en fonction de l’étendue de la combustion noire identifiée au niveau du bloc 711. Dans d’autres modes de réalisation, l’optimiseur de combustion noire 611 peut délivrer tous les points de consigne à une interface utilisateur plutôt que d’appliquer des changements automatiques. Certaines installations d’essai de puits de surface peuvent ne pas encore comprendre de brûleur, de duse, de séparateur, d’autres châssis ou de vannes capables d’actionnement automatique, et l’optimiseur de combustion noire 611 peut à la place délivrer tout ou partie des points de consigne sous forme de recommandations à l’interface utilisateur afin qu’un utilisateur sur site puisse appliquer les modifications à la place. Par exemple, dans une installation d’essai de puits de surface comprenant un séparateur et un brûleur automatisés mais une duse manuelle, l’optimiseur de combustion noire 611 peut délivrer des recommandations à l’interface utilisateur quant à la mesure dans laquelle la duse peut être ouverte ou fermée. L’optimiseur de combustion noire 611 peut confirmer les actions de l’utilisateur par l’intermédiaire de modifications de données du capteur (telles qu’un capteur de débit ou la position de duse calibrée de duse), et lorsque l’utilisateur a terminé la recommandation, l’optimiseur de combustion noire 611 peut délivrer les commandes système restantes ou les points de consigne pour déclencher une réponse automatisée au niveau des autres châssis. Dans d’autres modes de réalisation, l’optimiseur de combustion noire 611 peut délivrer des recommandations d’actionnement de vanne à un opérateur si des vannes telles que les vannes 113, 123, 133, etc. ne sont pas motorisées ou configurées pour un actionnement à distance.At block 717, black burn optimizer 611 may adjust system controls by selecting new set points, choosing new operating states, or adjusting other parameters or settings for various vessels and equipment to 'mitigate black burning based on confirmed or predicted presence of black burning at the burner. System controls can place new set points for the tank, separator, burner, nozzle, transfer pump frame, bypass manifold and associated motorized valves. For example, referring to the , the black combustion optimizer 611 can open or close various motorized valves to achieve an improved combustion condition. Valve adjustments can be automated and change the recirculation of oil to tank 111, change the burner in use based on a wind direction/speed, adjust a flow rate of oil, water, natural gas or hydrogen at each individual burner head after measurements have been taken, etc. In some embodiments, the black combustion optimizer 611 may deliver a single set point via a command to the chassis. In some embodiments, the frames can be fully automated and the separator, nozzle, tank, transfer pump, bypass manifold and burner(s) can communicate within a cloud server or any medium appropriate communication. The 611 Black Combustion Optimizer can deliver single set point control to the separator, nozzle and burner (if equipped) to maintain a flow rate of 1,000 barrels per day (bpd) at oil fill level 50% inside the separator. One or more control programs in each chassis can open, close, or adjust various motorized valves, FCV, or nozzle opening via electrical controls to achieve the desired single set point. A vessel pressure within the separator may be another single set point delivered by the black burn optimizer 611. In other embodiments, multiple set points may be delivered by the black burn optimizer to adjust individual components/equipment. For example, the black combustion optimizer 611 can modulate the FCVs 137, 139 according to the to adjust a flow rate of oil to the burner 159. Additionally, the black combustion optimizer 611 can also provide impetus to (increase) a discharge pressure of the pump (of the pump assembly 125) and thereby consequently towards the burner head by controlling the pressure inside the tank 111 using the pressure regulating valve (PCV) 115; in this way, atomization efficiency can be improved at the burner, allowing more efficient combustion based on an optimal atomization pressure considering the flow rate and fluid properties. The black burn optimizer 611 may also open or close nozzles at the burners based on the extent of black burn identified at the block 711. In other embodiments, the black burn optimizer 611 can deliver all setpoints to a user interface rather than applying automatic changes. Some surface well test facilities may not yet include a burner, nozzle, separator, other chassis, or valves capable of automatic actuation, and the 611 Black Combustion Optimizer may instead deliver all or part of the set points as recommendations to the user interface so that an on-site user can apply the changes instead. For example, in a surface well test facility including an automated separator and burner but a manual nozzle, the black burn optimizer 611 can provide recommendations to the user interface as to the extent to which the nozzle can be open or closed. The black combustion optimizer 611 can confirm user actions via changes in sensor data (such as a flow sensor or calibrated nozzle nozzle position), and when the user is finished recommendation, the 611 Black Combustion Optimizer can issue the remaining system commands or set points to trigger an automated response at other chassis. In other embodiments, the black combustion optimizer 611 may issue valve actuation recommendations to an operator if valves such as valves 113, 123, 133, etc. are used. are not motorized or configured for remote operation.

Dans certains modes de réalisation, les nouvelles commandes de système peuvent comprendre la commande de débits entre le séparateur (ou le réservoir 111 selon la ) et le brûleur, et diverses vannes motorisées et/ou FCV peuvent être actionnées pour maintenir les points de consigne de débit. Des exemples de points de consigne de débit peuvent comporter un débit d’air vers le brûleur, un débit de pétrole vers le brûleur, un débit de gaz haute pression vers le brûleur, etc. Dans certains modes de réalisation, le débit de gaz à haute pression peut être commandé par l’intermédiaire du FCV 220 selon la , et un capteur de débit de gaz peut être placé à proximité ou à l’intérieur du FCV 220. Les points de consigne de débit peuvent commander les débits de diverses sources d’émissions, y compris, mais sans s’y limiter, les brûleurs 159, 189 mentionnés ci-dessus. Un taux d’émissions provenant d’une pluralité de sources d’émissions peut être commandé selon les nouveaux points de consigne définis par l’optimiseur de combustion noire 611.In some embodiments, the new system controls may include controlling flow rates between the separator (or reservoir 111 depending on the ) and burner, and various motorized valves and/or FCV can be operated to maintain flow set points. Examples of flow set points may include air flow to the burner, oil flow to the burner, high pressure gas flow to the burner, etc. In some embodiments, the high pressure gas flow may be controlled through the FCV 220 according to the , and a gas flow sensor may be placed near or within the FCV 220. The flow set points can control the flow rates of various emissions sources, including, but not limited to, burners 159, 189 mentioned above. An emissions rate from a plurality of emissions sources can be controlled according to the new set points defined by the black combustion optimizer 611.

Dans certains modes de réalisation, les nouvelles commandes du système peuvent en outre comprendre un débit ou un volume d’injection souhaité de produits chimiques pour conditionner le pétrole envoyé au brûleur 159. Le conditionnement peut réduire la viscosité du pétrole et permettre une meilleure commande du débit vers le brûleur 159. L’injection chimique peut être effectuée par l’intermédiaire d’une pompe d’injection chimique automatisée sur site ou effectuée manuellement par un utilisateur. Le déroulement progresse vers le bloc 719.In some embodiments, the new system controls may further include a desired injection rate or volume of chemicals to condition the oil sent to the burner 159. The conditioning may reduce the viscosity of the oil and allow for better control of the oil. flow to burner 159. Chemical injection can be performed via an automated chemical injection pump on site or performed manually by a user. The process progresses towards block 719.

Au niveau du bloc 719, l’installation d’essais de puits de surface peut procéder à un essai de puits. L’essai de puits peut introduire des fluides dans le séparateur, le réservoir 111, la duse, le châssis de pompe de transfert et le collecteur de dérivation comprenant les brûleurs 159, 189 pendant le fonctionnement normal. L’essai de puits peut être effectué jusqu’à son terme ou jusqu’à ce qu’une présence de combustion noire soit à nouveau détectée. Si une combustion noire se produit après avoir placé les nouveaux points de consigne au niveau du bloc 717, le déroulement progresse jusqu’au bloc 707 où une procédure d’atténuation de combustion noire des blocs 707 à 717 peut se répéter. Si une combustion noire n’est pas détectée à nouveau, l’essai de puits peut aller jusqu’à son terme, et le déroulement de l’organigramme 700 cesse.At Block 719, the Surface Well Testing Facility can conduct well testing. The well test may introduce fluids into the separator, tank 111, nozzle, transfer pump frame and bypass manifold including burners 159, 189 during normal operation. The well test can be carried out until it is completed or until black burning is detected again. If black burn occurs after placing the new set points at block 717, the flow progresses to block 707 where a black burn mitigation procedure from blocks 707 to 717 can repeat. If black combustion is not detected again, the well test can be completed, and the flow of the flowchart 700 ceases.

La représente un second organigramme d’exemples d’opérations, selon certains modes de réalisation. Les opérations de la sont décrites en se référant aux figures 1 à 7. Les opérations de la peuvent être effectuées par n’importe quel composant avec la fonctionnalité décrite ci-dessous. Les opérations d’un organigramme 800 commencent au niveau du bloc 801.There represents a second flowchart of examples of operations, according to certain embodiments. The operations of the are described with reference to Figures 1 to 7. The operations of the can be performed by any component with the functionality described below. The operations of a flowchart 800 begin at block 801.

Au niveau du bloc 801, un procédé peut comprendre la commande d’un taux d’émissions provenant d’une pluralité de sources d’émissions, dans lequel la pluralité de sources d’émissions comprend un brûleur configuré pour brûler des fluides. Le brûleur peut être semblable ou identique aux brûleurs 159, 189 et la pluralité de sources d’émissions peut comprendre les brûleurs 159, 189, les torchères à basse pression 147, 179, les torchères à haute pression 153, 175, et tous les compresseurs, camions, générateurs, autres appareils à combustible supplémentaires, etc. utilisés dans l’installation d’essai de puits de surface. Le déroulement progresse vers le bloc 803.At block 801, a method may include controlling a rate of emissions from a plurality of emissions sources, wherein the plurality of emissions sources include a burner configured to burn fluids. The burner may be similar or identical to burners 159, 189 and the plurality of emissions sources may include burners 159, 189, low pressure flares 147, 179, high pressure flares 153, 175, and all compressors , trucks, generators, other additional fuel devices, etc. used in surface well testing facility. The sequence progresses towards block 803.

Au niveau du bloc 803, le procédé peut en outre comprendre le fait de déterminer que les fluides ne brûleront pas complètement dans le brûleur. L’optimiseur de combustion noire 611 peut effectuer cette détermination à travers une combinaison de données de capteur et de données d’état de châssis, ou une mauvaise condition de combustion (combustion noire) peut être déterminée par un opérateur. Le déroulement progresse vers le bloc 805.At block 803, the method may further include determining that the fluids will not burn completely in the burner. The black burn optimizer 611 may make this determination through a combination of sensor data and chassis status data, or a poor combustion condition (black burn) may be determined by an operator. The sequence progresses towards block 805.

Au niveau du bloc 805, le procédé comprend le calcul des taux d’émissions estimés provenant de la pluralité de sources d’émissions. L’optimiseur de combustion noire 611 peut utiliser une pluralité de capteurs ainsi qu’une entrée de données utilisateur pour déterminer des taux d’émissions approximatifs pour diverses sources d’émissions sur la base de leurs débits corrélés (par exemple, un débit de gaz dans un compresseur, un débit de gaz envoyés aux torchères, un débit de fluides envoyés aux brûleurs 159, 189, etc.). L’optimiseur de combustion noire 611 peut utiliser les taux d’émissions calculés pour hiérarchiser les sources d’émissions et/ou les taux d’émissions qui nécessitent une attention immédiate. Le déroulement progresse vers le bloc 807.At block 805, the method includes calculating estimated emissions rates from the plurality of emissions sources. The black combustion optimizer 611 may use a plurality of sensors as well as user data input to determine approximate emissions rates for various emissions sources based on their correlated flow rates (e.g., gas flow in a compressor, a flow of gas sent to the flares, a flow of fluids sent to the burners 159, 189, etc.). The 611 Black Combustion Optimizer can use calculated emissions rates to prioritize emissions sources and/or emissions rates that require immediate attention. The sequence progresses towards block 807.

Au bloc 807, le procédé comprend la détermination d’une première configuration de combustion pour les sources d’émissions sur la base, au moins en partie, du fait de déterminer que les fluides ne brûleront pas complètement dans le brûleur et des taux d’émissions calculés. La première configuration de combustion peut comprendre la détermination de la configuration optimale pour le brûleur comme abordé dans le bloc 713 selon la . Le déroulement progresse vers le bloc 809.In block 807, the method includes determining a first combustion configuration for the emissions sources based, at least in part, on determining that the fluids will not burn completely in the burner and the combustion rates. calculated emissions. The first combustion configuration may include determining the optimal configuration for the burner as discussed in block 713 according to the . The sequence progresses towards block 809.

Au bloc 809, le procédé comprend la commande du taux d’émissions provenant de la pluralité de sources d’émissions selon la première configuration de combustion. Par exemple, l’optimiseur de combustion noire 611 peut délivrer une commande ou des commandes comprenant de nouvelles commandes de système qui peuvent être appliquées sur les brûleurs 159, 189, la duse, le séparateur, le châssis de pompe de transfert, d’autres composants du collecteur de dérivation, divers FCD ou vannes motorisées entre eux, ou d’autres composants matériels. Les nouvelles commandes de système peuvent atténuer une présence de combustion noire au niveau du brûleur 159 et/ou peuvent viser à réduire des émissions provenant d’une source d’émission différente. L’optimiseur de combustion noire 611 peut également commander le taux d’émissions et optimiser la combustion au niveau du ou des brûleurs à travers une série de paramètres de système (activés par conception matérielle et des données de capteur). De telles mesures d’optimisation par l’optimiseur de combustion noire 611 peuvent comporter des mesures telles qu’un conditionnement de fluide de pétrole avant la combustion, une commande de la pression de fluide au niveau du brûleur, une sélection des buses de brûleur actives en fonction de débits de fluide, une rotation et une sélection du brûleur en fonction d’une surveillance de la vitesse du vent, une introduction d’accélérateurs dans l’écoulement de pétrole pour améliorer la combustion/réduire la fumée, etc. Dans certains modes de réalisation, l’optimiseur de combustion noire 611 peut délivrer des recommandations utilisateur pour la première configuration de combustion à une interface utilisateur. Le déroulement de l’organigramme 800 cesse.In block 809, the method includes controlling the rate of emissions from the plurality of emissions sources according to the first combustion configuration. For example, black combustion optimizer 611 may issue a command or commands including new system commands that may be applied to burners 159, 189, nozzle, separator, transfer pump frame, others. bypass manifold components, various FCDs or motorized valves between them, or other hardware components. The new system controls may mitigate a presence of black combustion at burner 159 and/or may aim to reduce emissions from a different emission source. The 611 Black Combustion Optimizer can also control the emissions rate and optimize combustion at the burner(s) through a series of system parameters (enabled by hardware design and sensor data). Such optimization measures by the black combustion optimizer 611 may include measures such as conditioning of petroleum fluid before combustion, control of fluid pressure at the burner, selection of active burner nozzles based on fluid flow rates, burner rotation and selection based on wind speed monitoring, introduction of accelerators into the oil flow to improve combustion/reduce smoke, etc. In some embodiments, the black combustion optimizer 611 may deliver user recommendations for the first combustion configuration to a user interface. The flow of the 800 flowchart stops.

Alors que les aspects de l’invention sont décrits en référence à diverses mises en œuvre et exploitations, il sera compris que ces aspects sont illustratifs et que la portée des revendications n’y est pas limitée. En général, des techniques d’atténuation de combustion noire par l’intermédiaire de systèmes automatisés tels que décrits ici peuvent être mises en œuvre avec des installations compatibles avec n’importe quel système matériel ou systèmes matériels. De nombreuses variations, modifications, ajouts et améliorations sont possibles.While aspects of the invention are described with reference to various implementations and operations, it will be understood that these aspects are illustrative and that the scope of the claims is not limited thereto. In general, black burn mitigation techniques through automated systems as described here can be implemented with installations compatible with any hardware system or hardware systems. Many variations, modifications, additions and improvements are possible.

Plusieurs instances peuvent être fournies pour les composants, opérations ou structures décrits ici comme une seule instance. Enfin, les limites entre les divers composants, opérations et magasins de données sont quelque peu arbitraires, et des opérations particulières sont illustrées dans le contexte de configurations illustratives spécifiques. D’autres attributions de fonctionnalités sont envisagées et peuvent entrer dans le cadre de l’invention. En général, les structures et les fonctionnalités présentées comme des composants séparés dans les exemples de configurations peuvent être mises en œuvre comme une structure ou un composant combiné. De même, les structures et les fonctionnalités présentées comme un seul composant peuvent être mises en œuvre comme des composants séparés. Ces variations, modifications, ajouts et améliorations, ainsi que d’autres, peuvent entrer dans le champ de l’invention.Multiple instances may be provided for components, operations, or structures described here as a single instance. Finally, the boundaries between various components, operations, and data stores are somewhat arbitrary, and particular operations are illustrated in the context of specific illustrative configurations. Other functionality attributions are envisaged and may fall within the scope of the invention. In general, the structures and functionalities shown as separate components in the example configurations can be implemented as a combined framework or component. Likewise, structures and functionalities presented as a single component can be implemented as separate components. These and other variations, modifications, additions and improvements may fall within the scope of the invention.

L’utilisation de l’expression « au moins l’un parmi » précédant une liste avec la conjonction « et » ne doit pas être traitée comme une liste exclusive et ne doit pas être interprétée comme une liste de catégories avec un élément de chaque catégorie, sauf indication contraire. Une clause qui mentionne « au moins l’un parmi A, B et C » peut être enfreinte avec un seul des éléments répertoriés, plusieurs des éléments répertoriés, et un ou plusieurs des éléments de la liste et un autre élément non répertorié.The use of the phrase "at least one of" preceding a list with the conjunction "and" should not be treated as an exclusive list and should not be interpreted as a list of categories with one item from each category , unless otherwise stated. A clause that states "at least one of A, B, and C" may be violated with only one of the listed items, more than one of the listed items, and one or more of the listed items and one other item not listed.

Exemples de modes de réalisationExamples of embodiments

Mode de réalisation 1 : un procédé pour réduire les émissions provenant d’un système d’essai de puits de surface, comprenant : la commande d’un taux d’émissions provenant d’une pluralité de sources d’émissions, dans lequel la pluralité de sources d’émissions comprend un brûleur configuré pour brûler des fluides ; le fait de déterminer que les fluides ne brûleront pas complètement dans le brûleur ; le calcul de taux d’émissions estimés provenant de la pluralité de sources d’émissions ; la détermination d’une première configuration de combustion pour les sources d’émission sur la base, au moins en partie, du fait de déterminer que les fluides ne brûleront pas complètement dans le brûleur et des taux d’émission calculés ; et la commande des taux d’émissions provenant de la pluralité de sources d’émissions selon la première configuration de combustion.Embodiment 1: a method for reducing emissions from a surface well testing system, comprising: controlling a rate of emissions from a plurality of emissions sources, wherein the plurality of emissions sources includes a burner configured to burn fluids; determining that fluids will not burn completely in the burner; calculating estimated emission rates from the plurality of emission sources; determining a first combustion configuration for the emission sources based, at least in part, on determining that the fluids will not burn completely in the burner and the calculated emission rates; and controlling emission rates from the plurality of emission sources according to the first combustion configuration.

Mode de réalisation 2 : le procédé selon le mode de réalisation 1 dans lequel le fait de déterminer que les fluides ne brûleront pas complètement est basé sur des données de capteur et des états de châssis.Embodiment 2: The method according to Embodiment 1 wherein determining that fluids will not burn completely is based on sensor data and chassis states.

Mode de réalisation 3 : le procédé selon l’un quelconque des modes de réalisation 1 et 2 dans lequel le fait de déterminer que les fluides ne brûleront pas complètement est basé sur une entrée de l’utilisateur.Embodiment 3: The method of any of Embodiments 1 and 2 wherein determining that the fluids will not burn completely is based on user input.

Mode de réalisation 4 : le procédé selon l’un quelconque des modes de réalisation 2 et 3, dans lequel la détermination de la première configuration de combustion comporte : l’ajustement de commandes de système sur la base de la première configuration de combustion ; et la configuration des états de châssis sur la base des commandes de système, dans lequel les commandes du système comportent des points de consigne, des paramètres, et des réglages pour au moins l’un parmi le brûleur, un séparateur, un réservoir, une pompe, un collecteur de dérivation, une duse et une pluralité de vannes motorisées.Embodiment 4: The method according to any of Embodiments 2 and 3, wherein determining the first combustion configuration comprises: adjusting system controls based on the first combustion configuration; and configuring chassis states based on the system controls, wherein the system controls include set points, parameters, and adjustments for at least one of the burner, a separator, a tank, a pump, a bypass manifold, a nozzle and a plurality of motorized valves.

Mode de réalisation 5 : le procédé selon mode de réalisation 4, comprenant en outre : l’ajout, par l’intermédiaire d’une première conduite d’écoulement allant du séparateur au brûleur, de gaz naturel pour améliorer une condition de combustion des fluides dans le brûleur ; et l’ajout, par l’intermédiaire d’une seconde conduite d’écoulement, d’eau pour améliorer la condition de combustion des fluides dans le brûleur.Embodiment 5: the method according to Embodiment 4, further comprising: adding, via a first flow line from the separator to the burner, natural gas to improve a combustion condition of the fluids in the burner; and adding, via a second flow line, water to improve the combustion condition of the fluids in the burner.

Mode de réalisation 6 : le procédé selon l’un quelconque des modes de réalisation 1 à 5 comprenant en outre : la recirculation, tout en commandant le taux d’émissions, d’une première partie des fluides vers et depuis un réservoir au niveau du système d’essai de puits de surface, dans lequel les fluides comportent du pétrole, et dans lequel le procédé comporte en outre le conditionnement du pétrole par l’intermédiaire d’additifs chimiques ajoutés pendant la recirculation ; et l’envoi, tout en recirculant la première partie des fluides vers et depuis le réservoir, d’une seconde partie des fluides vers le brûleur.Embodiment 6: the method according to any one of embodiments 1 to 5 further comprising: recirculating, while controlling the emissions rate, a first portion of the fluids to and from a reservoir at the level of the surface well testing system, wherein the fluids include oil, and wherein the method further includes conditioning the oil via chemical additives added during recirculation; and sending, while recirculating the first part of the fluids to and from the tank, a second part of the fluids to the burner.

Mode de réalisation 7 : le procédé selon l’un quelconque des modes de réalisation 4 à 6, dans lequel la commande du taux d’émissions provenant de la pluralité de sources d’émissions selon la première configuration de combustion comprend : la modification d’un débit de pétrole vers le brûleur, dans lequel la modification du débit de pétrole comprend la réduction d’une taille d’orifice de la duse, la recirculation de pétrole vers le réservoir ou la fermeture d’un puits du système d’essai de puits de surface pendant des conditions de combustion dangereuses ; l’activation d’une ou plusieurs buses du brûleur sur la base des données de capteur et des débits des fluides pour améliorer une condition de combustion au niveau du brûleur ; la commande d’une pression de fluide au niveau du brûleur ; et la rotation du brûleur sur la base, au moins en partie, d’une direction et d’une vitesse du vent.Embodiment 7: the method according to any one of embodiments 4 to 6, wherein controlling the rate of emissions from the plurality of emission sources according to the first combustion configuration comprises: modifying a flow of oil to the burner, wherein changing the flow of oil includes reducing an orifice size of the nozzle, recirculating oil to the tank, or closing a well of the oil test system surface wells during hazardous burning conditions; activating one or more nozzles of the burner based on the sensor data and fluid flow rates to improve a combustion condition at the burner; controlling fluid pressure at the burner; and rotating the burner based, at least in part, on wind direction and speed.

Mode de réalisation 8 : un système configuré pour réduire les émissions d’un système d’essai de puits de surface, le système comprenant : un brûleur comprenant une ou plusieurs buses ; une pluralité de vannes motorisées ; un processeur ; un support lisible par machine comportant des instructions exécutables par le processeur, les instructions comprenant des instructions pour : commander, par l’intermédiaire de la pluralité de vannes motorisées, un taux d’émissions provenant d’une pluralité de sources d’émissions, dans lequel la pluralité de sources d’émissions comprend le brûleur configuré pour brûler des fluides ; déterminer que les fluides ne brûleront pas complètement dans le brûleur ; calculer des taux d’émissions estimés provenant de la pluralité de sources d’émissions ; déterminer une première configuration de combustion pour les sources d’émission sur la base, au moins en partie, du fait de déterminer que les fluides ne brûleront pas complètement dans le brûleur et des taux d’émission calculés ; et commander le taux d’émissions provenant de la pluralité de sources d’émissions selon la première configuration de combustion.Embodiment 8: a system configured to reduce emissions from a surface well testing system, the system comprising: a burner including one or more nozzles; a plurality of motorized valves; a processor; a machine-readable medium having instructions executable by the processor, the instructions including instructions for: controlling, via the plurality of motorized valves, a rate of emissions from a plurality of emissions sources, in wherein the plurality of emissions sources include the burner configured to burn fluids; determine that fluids will not burn completely in the burner; calculating estimated emission rates from the plurality of emission sources; determining a first combustion configuration for the emission sources based, at least in part, on determining that the fluids will not burn completely in the burner and the calculated emission rates; and controlling the rate of emissions from the plurality of emissions sources according to the first combustion configuration.

Mode de réalisation 9 : le système selon le mode de réalisation 8, dans lequel les instructions pour déterminer que les fluides ne brûleront pas complètement sont basées à la fois sur des données de capteur et des états de châssis ou sur la base d’une entrée d’utilisateur.Embodiment 9: The system according to Embodiment 8, wherein the instructions for determining that fluids will not burn completely are based on both sensor data and chassis states or based on input user.

Mode de réalisation 10 : le système selon le mode de réalisation 9, comprenant en outre au moins l’un parmi un séparateur, une duse, un réservoir, une pompe et un collecteur de dérivation, dans lequel les instructions pour déterminer la première configuration de combustion comprennent des instructions pour : ajuster les commandes de système dans le système d’essai de puits de surface sur la base de la première configuration de combustion ; configurer les états de châssis sur la base des commandes de système, dans lequel les commandes de système comportent des points de consigne, des paramètres et des réglages pour le brûleur, le séparateur, la duse, le réservoir, la pompe, le collecteur de dérivation et la pluralité de vannes motorisées ; et modifier, tout en commandant le taux d’émissions provenant de la pluralité de sources d’émissions selon la première configuration de combustion, un débit de pétrole vers le brûleur, dans lequel les instructions pour modifier le débit de pétrole comprennent des instructions pour réduire une taille d’orifice de la duse, faire recirculer du pétrole vers le réservoir ou fermer un puits du système d’essai de puits de surface pendant des conditions de combustion dangereuses.Embodiment 10: the system according to Embodiment 9, further comprising at least one of a separator, a nozzle, a reservoir, a pump and a bypass manifold, wherein the instructions for determining the first configuration of combustion include instructions for: adjusting the system controls in the surface well test system based on the first combustion configuration; configure chassis states based on system commands, wherein the system commands have set points, parameters and adjustments for the burner, separator, nozzle, tank, pump, bypass manifold and the plurality of motorized valves; and modifying, while controlling the rate of emissions from the plurality of emissions sources according to the first combustion configuration, a flow of oil to the burner, wherein the instructions for changing the flow of oil include instructions for reducing nozzle orifice size, recirculate oil back to the tank, or close a surface well test system well during hazardous combustion conditions.

Mode de réalisation 11 : le système selon l’un quelconque des modes de réalisation 8 à 10 comprenant en outre des capteurs pour produire des données de capteur concernant le système d’essai de puits de surface, dans lequel les instructions en outre pour : sur la base des données de capteur, commander une pression de fluide au niveau du brûleur ; et activer les une ou plusieurs buses du brûleur pour améliorer une condition de combustion au niveau du brûleur sur la base, au moins en partie, des données de capteur et des débits des fluides.Embodiment 11: the system according to any one of embodiments 8 to 10 further comprising sensors for producing sensor data relating to the surface well testing system, wherein the instructions further for: on based on the sensor data, controlling fluid pressure at the burner; and activating the one or more nozzles of the burner to improve a combustion condition at the burner based at least in part on the sensor data and the fluid flow rates.

Mode de réalisation 12 : le système selon l’un quelconque des modes de réalisation 10 et 11, dans lequel les instructions pour déterminer que les fluides ne brûleront pas complètement dans le brûleur comprenant des instructions pour : ajouter, par l’intermédiaire d’une conduite d’écoulement allant du séparateur au brûleur, du gaz naturel pour améliorer une condition de combustion des fluides dans le brûleur ; et ajouter, par l’intermédiaire d’une seconde conduite d’écoulement, de l’eau pour améliorer l’état de combustion des fluides dans le brûleur.Embodiment 12: The system according to any of Embodiments 10 and 11, wherein the instructions for determining that the fluids will not burn completely in the burner include instructions to: add, via a flow line from the separator to the burner, natural gas to improve a combustion condition of the fluids in the burner; and adding, via a second flow line, water to improve the combustion state of the fluids in the burner.

Mode de réalisation 13 : le système selon l’un quelconque des modes de réalisation 8 à 12, comprenant en outre des instructions pour : faire recirculer une première partie des fluides vers et depuis un réservoir dans le système d’essai de puits de surface, dans lequel les fluides comportent du pétrole ; conditionner le pétrole par l’intermédiaire d’additifs chimiques ajoutés lors de la recirculation ; et envoyer, tout en recirculant la première partie des fluides vers et depuis le réservoir, une seconde partie des fluides vers le brûleur.Embodiment 13: the system according to any one of embodiments 8 to 12, further comprising instructions for: recirculating a first portion of fluids to and from a reservoir in the surface well testing system, in which the fluids contain petroleum; condition the oil using chemical additives added during recirculation; and sending, while recirculating the first portion of the fluids to and from the reservoir, a second portion of the fluids to the burner.

Mode de réalisation 14 : le système selon l’un quelconque des modes de réalisation 8 à 13, comprenant en outre : un instrument transmetteur de direction du vent (WDT), l’instrument WDT étant configuré pour déterminer une direction et une vitesse du vent, dans lequel les instructions pour déterminer la première configuration de combustion pour le brûleur comprennent des instructions pour faire tourner le brûleur sur la base de la direction du vent et de la vitesse du vent.Embodiment 14: the system according to any one of embodiments 8 to 13, further comprising: a wind direction transmitting (WDT) instrument, the WDT instrument being configured to determine a wind direction and speed , wherein the instructions for determining the first combustion configuration for the burner include instructions for rotating the burner based on wind direction and wind speed.

Mode de réalisation 15 : un ou plusieurs supports non transitoires lisibles par machine comportant un code de programme configuré pour réduire des émissions d’un système d’essai de puits de surface, le code de programme pouvant être exécuté par un processeur, le code de programme comprenant des instructions pour : commander, par l’intermédiaire d’une pluralité de vannes motorisées, un taux d’émissions provenant d’une pluralité de sources d’émission, dans lequel la pluralité de sources d’émission comprend un brûleur configuré pour brûler des fluides ; déterminer que les fluides ne brûleront pas complètement dans le brûleur ; calculer des taux d’émissions estimés provenant de la pluralité de sources d’émissions ; déterminer une première configuration de combustion pour les sources d’émission sur la base, au moins en partie, du fait de déterminer que les fluides ne brûleront pas complètement dans le brûleur et des taux d’émission calculés ; et commander le taux d’émissions provenant de la pluralité de sources d’émissions selon la première configuration de combustion.Embodiment 15: one or more non-transitory machine-readable media having program code configured to reduce emissions from a surface well testing system, the program code executable by a processor, the code program including instructions for: controlling, via a plurality of motorized valves, a rate of emissions from a plurality of emission sources, wherein the plurality of emission sources includes a burner configured to burn fluids; determine that fluids will not burn completely in the burner; calculating estimated emission rates from the plurality of emission sources; determining a first combustion configuration for the emission sources based, at least in part, on determining that the fluids will not burn completely in the burner and the calculated emission rates; and controlling the rate of emissions from the plurality of emissions sources according to the first combustion configuration.

Mode de réalisation 16 : le support lisible par machine selon le mode de réalisation 15, dans lequel les instructions pour déterminer que les fluides ne brûleront pas complètement sont basées à la fois sur des données de capteur et des états de châssis ou sur la base d’une entrée utilisateur.Embodiment 16: The machine-readable medium according to Embodiment 15, wherein the instructions for determining that fluids will not burn completely are based on both sensor data and chassis states or based on 'a user input.

Mode de réalisation 17 : le support lisible par machine selon le mode de réalisation 16, dans lequel les instructions pour déterminer la première configuration de combustion comprennent des instructions pour : ajuster les commandes de système dans le système d’essai de puits de surface sur la base de la première configuration de combustion ; configurer les états de châssis sur la base des commandes de système, dans lequel les commandes de système comportent des points de consigne, des paramètres et des réglages pour au moins le brûleur, le séparateur, une duse, un réservoir, une pompe, un collecteur de dérivation et la pluralité de vannes motorisées ; et modifier, tout en commandant le taux d’émissions provenant de la pluralité de sources d’émissions selon la première configuration de combustion, un débit de pétrole vers le brûleur, dans lequel les instructions pour modifier le débit de pétrole comprennent des instructions pour réduire une taille d’orifice de la duse, faire recirculer du pétrole vers le réservoir ou fermer un puits du système d’essai de puits de surface pendant des conditions de combustion dangereuses.Embodiment 17: The machine-readable medium according to Embodiment 16, wherein the instructions for determining the first combustion configuration include instructions for: adjusting the system controls in the surface well testing system on the basis of the first combustion configuration; configure chassis states based on the system commands, wherein the system commands include set points, parameters and adjustments for at least the burner, the separator, a nozzle, a tank, a pump, a manifold bypass and the plurality of motorized valves; and modifying, while controlling the rate of emissions from the plurality of emissions sources according to the first combustion configuration, a flow of oil to the burner, wherein the instructions for changing the flow of oil include instructions for reducing nozzle orifice size, recirculate oil back to the tank, or close a surface well test system well during hazardous combustion conditions.

Mode de réalisation 18 : le support lisible par machine selon l’un quelconque des modes de réalisation 16 et 17, comprenant en outre des instructions pour : sur la base de données de capteur, commander une pression de fluide au niveau du brûleur ; et activer une ou plusieurs buses du brûleur pour améliorer une condition de combustion au niveau du brûleur sur la base, au moins en partie, des données de capteur et des débits des fluides.Embodiment 18: The machine-readable medium of any of Embodiments 16 and 17, further comprising instructions for: based on sensor data, controlling fluid pressure at the burner; and activating one or more nozzles of the burner to improve a combustion condition at the burner based at least in part on the sensor data and the fluid flow rates.

Mode de réalisation 19 : le support lisible par machine selon l’un quelconque des modes de réalisation 15 à 18, comprenant en outre des instructions pour : ajouter, par l’intermédiaire d’une conduite d’écoulement allant d’un séparateur au brûleur, du gaz naturel pour améliorer une condition de combustion des fluides dans le brûleur ; ajouter, par l’intermédiaire d’une seconde conduite d’écoulement, de l’eau pour améliorer la condition de combustion des fluides dans le brûleur ; faire recirculer une première partie des fluides vers et depuis un réservoir dans le système d’essai de puits de surface, dans lequel les fluides comportent du pétrole ; conditionner le pétrole par l’intermédiaire d’additifs chimiques ajoutés lors de la recirculation ; et envoyer, tout en recirculant la première partie des fluides vers et depuis le réservoir, une seconde partie des fluides vers le brûleur.Embodiment 19: The machine-readable medium of any of Embodiments 15 to 18, further comprising instructions to: add, via a flow line from a separator to the burner , natural gas to improve a combustion condition of the fluids in the burner; adding, via a second flow line, water to improve the combustion condition of fluids in the burner; recirculating a first portion of the fluids to and from a reservoir in the surface well testing system, in which the fluids include oil; condition the oil using chemical additives added during recirculation; and sending, while recirculating the first portion of the fluids to and from the reservoir, a second portion of the fluids to the burner.

Mode de réalisation 20 : le support lisible par machine selon l’un quelconque des modes de réalisation 15 à 19, dans lequel les instructions pour commander le taux d’émissions provenant de la pluralité de sources d’émissions selon la première configuration de combustion comprennent des instructions pour : déterminer, par l’intermédiaire d’un instrument transmetteur de direction du vent (WDT), une direction du vent et une vitesse du vent ; et faire tourner le brûleur en fonction de la direction et de la vitesse du vent.Embodiment 20: the machine-readable medium of any one of embodiments 15 to 19, wherein the instructions for controlling the rate of emissions from the plurality of emissions sources according to the first combustion configuration include instructions for: determining, via a wind direction transmitting (WDT) instrument, a wind direction and a wind speed; and rotate the burner depending on the wind direction and speed.

Claims

Procédé de réduction d’émissions provenant d’un système d’essai de puits de surface, comprenant :
la commande (801) d’un taux d’émissions provenant d’une pluralité de sources d’émissions, dans lequel la pluralité de sources d’émissions comprend un brûleur (159, 189) configuré pour brûler des fluides ;
le fait de déterminer (803) que les fluides ne brûleront pas complètement dans le brûleur ;
le calcul (805) de taux d’émissions estimés provenant de la pluralité de sources d’émissions ;
la détermination (807) d’une première configuration de combustion pour les sources d’émissions sur la base, au moins en partie, du fait de déterminer que les fluides ne brûleront pas complètement dans le brûleur et des taux d’émissions calculés ; et
la commande (809) du taux d’émissions provenant de la pluralité de sources d’émissions selon la première configuration de combustion.A method of reducing emissions from a surface well testing system, comprising:
controlling (801) a rate of emissions from a plurality of emissions sources, wherein the plurality of emissions sources include a burner (159, 189) configured to burn fluids;
determining (803) that the fluids will not burn completely in the burner;
calculating (805) estimated emissions rates from the plurality of emissions sources;
determining (807) a first combustion configuration for the emissions sources based at least in part on determining that the fluids will not burn completely in the burner and the calculated emissions rates; And
controlling (809) the rate of emissions from the plurality of emissions sources according to the first combustion configuration.

Procédé selon la revendication 1 dans lequel le fait de déterminer que les fluides ne brûleront pas complètement est basé sur une entrée utilisateur.The method of claim 1 wherein determining that the fluids will not burn completely is based on user input.

Procédé selon la revendication 1 dans lequel le fait de déterminer que les fluides ne brûleront pas complètement est basé sur des données de capteur et des états de châssis.The method of claim 1 wherein determining that fluids will not burn completely is based on sensor data and chassis states.

Procédé selon la revendication 3, dans lequel la détermination de la première configuration de combustion comporte :
l’ajustement de commandes de système sur la base de la première configuration de combustion ; et
la configuration des états de châssis sur la base des commandes de système, dans lequel les commandes du système comportent des points de consigne, des paramètres, et des réglages pour au moins l’un parmi le brûleur, un séparateur, un réservoir, une pompe, un collecteur de dérivation, une duse et une pluralité de vannes motorisées ; et éventuellement,
l’ajout, par l’intermédiaire d’une première conduite d’écoulement allant du séparateur au brûleur, de gaz naturel pour améliorer une condition de combustion des fluides dans le brûleur ; et
l’ajout, par l’intermédiaire d’une seconde conduite d’écoulement, d’eau pour améliorer la condition de combustion des fluides dans le brûleur.Method according to claim 3, in which the determination of the first combustion configuration comprises:
adjusting system controls based on the first combustion configuration; And
configuring chassis states based on the system controls, wherein the system controls include set points, parameters, and adjustments for at least one of the burner, a separator, a tank, a pump , a bypass manifold, a nozzle and a plurality of motorized valves; and eventually,
adding, via a first flow line from the separator to the burner, natural gas to improve a combustion condition of fluids in the burner; And
adding, via a second flow line, water to improve the combustion condition of the fluids in the burner.

Procédé selon la revendication 4, dans lequel la commande du taux d’émissions provenant de la pluralité de sources d’émissions selon la première configuration de combustion comprend :
la modification d’un débit de pétrole vers le brûleur, dans lequel la modification du débit de pétrole comprend la réduction d’une taille d’orifice de la duse, la recirculation de pétrole vers le réservoir ou la fermeture d’un puits du système d’essai de puits de surface pendant des conditions de combustion dangereuses ;
l’activation d’une ou plusieurs buses du brûleur sur la base des données de capteur et des débits des fluides pour améliorer une condition de combustion au niveau du brûleur ;
la commande d’une pression de fluide au niveau du brûleur ; et
la rotation du brûleur sur la base, au moins en partie, d’une direction et d’une vitesse du vent.A method according to claim 4, wherein controlling the rate of emissions from the plurality of emissions sources according to the first combustion configuration comprises:
changing a flow of oil to the burner, wherein changing the flow of oil includes reducing an orifice size of the nozzle, recirculating oil to the reservoir, or closing a well of the system surface well testing during hazardous combustion conditions;
activating one or more nozzles of the burner based on the sensor data and fluid flow rates to improve a combustion condition at the burner;
controlling fluid pressure at the burner; And
rotating the burner based, at least in part, on wind direction and speed.

Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre :
la recirculation, tout en commandant le taux d’émissions, d’une première partie des fluides vers et depuis un réservoir au niveau du système d’essai de puits de surface, dans lequel les fluides comportent du pétrole, et dans lequel le procédé comporte en outre le conditionnement du pétrole par l’intermédiaire d’additifs chimiques ajoutés pendant la recirculation ; et
et l’envoi, tout en recirculant la première partie des fluides vers et depuis le réservoir, d’une seconde partie des fluides vers le brûleur.A method according to claim 1, further comprising:
recirculating, while controlling the emissions rate, a first portion of the fluids to and from a reservoir at the surface well testing system, wherein the fluids include petroleum, and wherein the method comprises further conditioning of the oil through chemical additives added during recirculation; And
and sending, while recirculating the first part of the fluids to and from the tank, a second part of the fluids to the burner.

Système configuré pour réduire des émissions provenant d’un système d’essai de puits de surface, le système comprenant :
un brûleur (159, 189) comprenant une ou plusieurs buses ;
une pluralité de vannes motorisées ;
un processeur (601) ;
un support lisible par machine comportant des instructions exécutables par le processeur, les instructions comprenant des instructions pour :
commander (801), par l’intermédiaire de la pluralité de vannes motorisées, un taux d’émissions provenant d’une pluralité de sources d’émissions, dans lequel la pluralité de sources d’émissions comprend le brûleur configuré pour brûler des fluides ;
déterminer (803) que les fluides ne brûleront pas complètement dans le brûleur ;
calculer (805) des taux d’émissions estimés provenant de la pluralité de sources d’émissions ;
déterminer (807) une première configuration de combustion pour les sources d’émissions sur la base, au moins en partie, du fait de déterminer que les fluides ne brûleront pas complètement dans le brûleur et des taux d’émissions calculés ; et
commander (809) les taux d’émissions provenant de la pluralité de sources d’émissions selon la première configuration de combustion.A system configured to reduce emissions from a surface well testing system, the system comprising:
a burner (159, 189) comprising one or more nozzles;
a plurality of motorized valves;
a processor (601);
a machine-readable medium comprising instructions executable by the processor, the instructions comprising instructions for:
controlling (801), via the plurality of motorized valves, a rate of emissions from a plurality of emissions sources, wherein the plurality of emissions sources includes the burner configured to burn fluids;
determining (803) that the fluids will not burn completely in the burner;
calculating (805) estimated emissions rates from the plurality of emissions sources;
determine (807) a first combustion configuration for the emissions sources based, at least in part, on determining that the fluids will not burn completely in the burner and the calculated emissions rates; And
controlling (809) emissions rates from the plurality of emissions sources according to the first combustion configuration.

Système selon la revendication 7, comprenant en outre des capteurs pour produire des données de capteur concernant le système d’essai de puits de surface, les instructions servant en outre à :
sur la base des données du capteur, commander une pression de fluide au niveau du brûleur ; et
activer les une ou plusieurs buses du brûleur pour améliorer une condition de combustion au niveau du brûleur sur la base, au moins en partie, des données de capteur et des débits des fluides.The system of claim 7 further comprising sensors for generating sensor data relating to the surface well testing system, the instructions further serving to:
based on the sensor data, controlling fluid pressure at the burner; And
activate the one or more nozzles of the burner to improve a combustion condition at the burner based at least in part on the sensor data and fluid flow rates.

Système selon la revendication 7, dans lequel les instructions pour déterminer que les fluides ne brûleront pas complètement sont basées à la fois sur des données de capteur et des états de châssis ou sur la base d’une entrée d’utilisateur.The system of claim 7, wherein the instructions for determining that the fluids will not burn completely are based on both sensor data and chassis states or based on user input.

Système selon la revendication 9, comprenant en outre au moins l’un parmi un séparateur, une duse, un réservoir, une pompe et un collecteur de dérivation, dans lequel les instructions pour déterminer la première configuration de combustion comprennent des instructions pour :
ajuster les commandes de système dans le système d’essai de puits de surface sur la base de la première configuration de combustion ;
configurer les états de châssis sur la base des commandes de système, dans lequel les commandes de système comportent des points de consigne, des paramètres et des réglages pour le brûleur, le séparateur, la duse, le réservoir, la pompe, le collecteur de dérivation et la pluralité de vannes motorisées ; et
modifier, tout en commandant le taux d’émissions provenant de la pluralité de sources d’émissions selon la première configuration de combustion, un débit de pétrole vers le brûleur, dans lequel les instructions pour modifier le débit de pétrole comprennent des instructions pour réduire une taille d’orifice de la duse, faire recirculer du pétrole vers le réservoir ou fermer un puits du système d’essai de puits de surface pendant des conditions de combustion dangereuses.The system of claim 9, further comprising at least one of a separator, a nozzle, a reservoir, a pump and a bypass manifold, wherein the instructions for determining the first combustion configuration include instructions for:
adjusting the system controls in the surface well test system based on the first combustion configuration;
configure chassis states based on system commands, wherein the system commands have set points, parameters and adjustments for the burner, separator, nozzle, tank, pump, bypass manifold and the plurality of motorized valves; And
modifying, while controlling the rate of emissions from the plurality of emissions sources according to the first combustion configuration, a flow of oil to the burner, wherein the instructions for changing the flow of oil include instructions for reducing a nozzle orifice size, recirculate oil to the tank, or shut off a surface well test system well during hazardous combustion conditions.

Système selon la revendication 10, dans lequel les instructions pour déterminer que les fluides ne brûleront pas complètement dans le brûleur comprenant des instructions pour :
ajouter, par l’intermédiaire d’une première conduite d’écoulement allant du séparateur au brûleur, du gaz naturel pour améliorer une condition de combustion des fluides dans le brûleur ; et
ajouter, par l’intermédiaire d’une seconde conduite d’écoulement, de l’eau pour améliorer la condition de combustion des fluides dans le brûleur.The system of claim 10, wherein the instructions for determining that the fluids will not burn completely in the burner include instructions for:
adding, via a first flow line from the separator to the burner, natural gas to improve a combustion condition of fluids in the burner; And
adding, through a second flow line, water to improve the combustion condition of the fluids in the burner.

Système selon la revendication 7, comprenant en outre des instructions pour :
faire recirculer une première partie des fluides vers et depuis un réservoir dans le système d’essai de puits de surface, dans lequel les fluides comportent du pétrole ;
conditionner le pétrole par l’intermédiaire d’additifs chimiques ajoutés lors de la recirculation ; et
envoyer, tout en recirculant la première partie des fluides vers et depuis le réservoir, une seconde partie des fluides vers le brûleur, et comprenant éventuellement en outre :
un instrument transmetteur de direction du vent (WDT), l’instrument WDT étant configuré pour déterminer une direction et une vitesse du vent, dans lequel les instructions pour déterminer la première configuration de combustion pour le brûleur comprennent des instructions pour faire tourner le brûleur sur la base de la direction du vent et de la vitesse du vent.System according to claim 7, further comprising instructions for:
recirculating a first portion of the fluids to and from a reservoir in the surface well testing system, wherein the fluids include oil;
condition the oil using chemical additives added during recirculation; And
send, while recirculating the first part of the fluids to and from the tank, a second part of the fluids towards the burner, and possibly further comprising:
a wind direction transmitting (WDT) instrument, the WDT instrument configured to determine a wind direction and speed, wherein the instructions for determining the first combustion configuration for the burner include instructions for rotating the burner on the basis of wind direction and wind speed.

Support lisible par machine comportant un code de programme configuré pour réduire des émissions d’un système d’essai de puits de surface, le code de programme exécutable par un processeur, le code de programme comprenant des instructions pour :
commander (801), par l’intermédiaire d’une pluralité de vannes motorisées, un taux d’émissions provenant d’une pluralité de sources d’émissions, dans lequel la pluralité de sources d’émissions comprend un brûleur configuré pour brûler des fluides ;
déterminer (803) que les fluides ne brûleront pas complètement dans le brûleur ;
calculer (805) des taux d’émissions estimés provenant de la pluralité de sources d’émissions ;
déterminer (807) une première configuration de combustion pour les sources d’émissions sur la base, au moins en partie, du fait de déterminer que les fluides ne brûleront pas complètement dans le brûleur et des taux d’émissions calculés ; et
commander (809) les taux d’émissions provenant de la pluralité de sources d’émissions selon la première configuration de combustion.A machine-readable medium comprising program code configured to reduce emissions from a surface well testing system, the program code executable by a processor, the program code including instructions for:
controlling (801), via a plurality of motorized valves, a rate of emissions from a plurality of emissions sources, wherein the plurality of emissions sources includes a burner configured to burn fluids ;
determining (803) that the fluids will not burn completely in the burner;
calculating (805) estimated emissions rates from the plurality of emissions sources;
determine (807) a first combustion configuration for the emissions sources based, at least in part, on determining that the fluids will not burn completely in the burner and the calculated emissions rates; And
controlling (809) emissions rates from the plurality of emissions sources according to the first combustion configuration.

Support lisible par machine selon la revendication 13, dans lequel les instructions pour déterminer que les fluides ne brûleront pas complètement sont basées à la fois sur des données de capteur et des états de châssis ou sur la base d’une entrée d’utilisateur ; et éventuellement, dans lequel les instructions pour déterminer la première configuration de combustion comprennent des instructions pour :
ajuster les commandes de système dans le système d’essai de puits de surface sur la base de la première configuration de combustion ;
configurer les états de châssis sur la base des commandes de système, dans lequel les commandes de système comportent des points de consigne, des paramètres et des réglages pour au moins le brûleur, le séparateur, une duse, un réservoir, une pompe, un collecteur de dérivation et la pluralité de vannes motorisées ; et
modifier, tout en commandant le taux d’émissions provenant de la pluralité de sources d’émissions selon la première configuration de combustion, un débit de pétrole vers le brûleur, dans lequel les instructions pour modifier le débit de pétrole comprennent des instructions pour réduire une taille d’orifice de la duse, faire recirculer du pétrole vers le réservoir ou fermer un puits du système d’essai de puits de surface pendant des conditions de combustion dangereuses, et éventuellement
sur la base de données de capteur, commander une pression de fluide au niveau du brûleur ; et
activer une ou plusieurs buses du brûleur pour améliorer une condition de combustion au niveau du brûleur sur la base, au moins en partie, des données de capteur et des débits des fluides.The machine-readable medium of claim 13, wherein the instructions for determining that the fluids will not burn completely are based on both sensor data and chassis states or based on user input; and optionally, wherein the instructions for determining the first combustion configuration include instructions for:
adjusting the system controls in the surface well test system based on the first combustion configuration;
configure chassis states based on the system commands, wherein the system commands include set points, parameters and adjustments for at least the burner, the separator, a nozzle, a tank, a pump, a manifold bypass and the plurality of motorized valves; And
modifying, while controlling the rate of emissions from the plurality of emissions sources according to the first combustion configuration, a flow of oil to the burner, wherein the instructions for changing the flow of oil include instructions for reducing a nozzle orifice size, recirculating oil to the reservoir or shutting off a surface well test system well during hazardous combustion conditions, and possibly
based on sensor data, controlling fluid pressure at the burner; And
activate one or more nozzles of the burner to improve a combustion condition at the burner based at least in part on the sensor data and fluid flow rates.

Support lisible par machine selon la revendication 13, comprenant en outre des instructions pour :
ajouter, par l’intermédiaire d’une première conduite d’écoulement allant d’un séparateur au brûleur, du gaz naturel pour améliorer une condition de combustion des fluides dans le brûleur ;
ajouter, par l’intermédiaire d’une seconde conduite d’écoulement, de l’eau pour améliorer la condition de combustion des fluides dans le brûleur ;
faire recirculer une première partie des fluides vers et depuis un réservoir dans le système d’essai de puits de surface, dans lequel les fluides comportent du pétrole ;
conditionner le pétrole par l’intermédiaire d’additifs chimiques ajoutés lors de la recirculation ; et
envoyer, tout en recirculant la première partie des fluides vers et depuis le réservoir, une seconde partie des fluides vers le brûleur, et éventuellement dans lequel les instructions pour commander les taux d’émissions provenant de la pluralité de sources d’émissions selon la première configuration de combustion comprennent des instructions pour :
déterminer, par l’intermédiaire d’un instrument transmetteur de direction du vent (WDT), une direction du vent et une vitesse du vent ; et
faire tourner le brûleur en fonction de la direction et de la vitesse du vent.The machine-readable medium of claim 13, further comprising instructions for:
adding, via a first flow line from a separator to the burner, natural gas to improve a combustion condition of fluids in the burner;
adding, via a second flow line, water to improve the combustion condition of fluids in the burner;
recirculating a first portion of the fluids to and from a reservoir in the surface well testing system, wherein the fluids include oil;
condition the oil using chemical additives added during recirculation; And
sending, while recirculating the first part of the fluids to and from the tank, a second part of the fluids to the burner, and optionally wherein instructions for controlling the rates of emissions from the plurality of emission sources according to the first combustion setup include instructions for:
determining, via a wind direction transmitter (WDT) instrument, a wind direction and a wind speed; And
rotate the burner depending on the direction and speed of the wind.