NO319642B1 - Control system for liquid plug prevention, flow stabilization and gas separation from liquid from a pipeline which mainly conducts gas - Google Patents

Control system for liquid plug prevention, flow stabilization and gas separation from liquid from a pipeline which mainly conducts gas Download PDF

Info

Publication number
NO319642B1
NO319642B1 NO20030797A NO20030797A NO319642B1 NO 319642 B1 NO319642 B1 NO 319642B1 NO 20030797 A NO20030797 A NO 20030797A NO 20030797 A NO20030797 A NO 20030797A NO 319642 B1 NO319642 B1 NO 319642B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
liquid
control system
gas
pipeline
flow
Prior art date
Application number
NO20030797A
Other languages
Norwegian (no)
Other versions
NO20030797L (en
NO20030797D0 (en
Inventor
Alf Reidar Kluge
Original Assignee
Statoil Petroleum As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Statoil Petroleum As filed Critical Statoil Petroleum As
Priority to NO20030797A priority Critical patent/NO319642B1/en
Publication of NO20030797D0 publication Critical patent/NO20030797D0/en
Priority to PCT/NO2004/000037 priority patent/WO2004073829A1/en
Publication of NO20030797L publication Critical patent/NO20030797L/en
Publication of NO319642B1 publication Critical patent/NO319642B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D45/00Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces
    • B01D45/12Separating dispersed particles from gases or vapours by gravity, inertia, or centrifugal forces by centrifugal forces

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Cyclones (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)

Description

O ppfinnelsens område The field of the invention

Den foreliggende oppfinnelse vedrører forhindring av væskeplugger, stabilisering av strømning og forseparasjon av væske fra gass fra rørledninger som i hovedsak fører gass, slik som gassrørledninger og våtgassrørledninger, med en kompakt syklonbasert deliquidizer med en nedstrøms tilkoblet kompakt flerfase innløpsseparator anordnet enten ved rørledningens utløp, innløp eller både ved utløpet og innløpet. Nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen et styresystem basert på bruk av den kompakte syklonbaserte deliquidizer med en nedstrøms tilkoblet kompakt flerfase innløpsseparator, for væskepluggforhindring, strømningsstabilisering og forseparasjon av væske fra gass fra en rørledning som i hovedsak fører gass. The present invention relates to the prevention of liquid plugs, stabilization of flow and pre-separation of liquid from gas from pipelines which mainly carry gas, such as gas pipelines and wet gas pipelines, with a compact cyclone-based deliquidizer with a downstream connected compact multiphase inlet separator arranged either at the outlet of the pipeline, inlet or both at the outlet and inlet. More specifically, the invention relates to a control system based on the use of the compact cyclone-based deliquidizer with a downstream connected compact multiphase inlet separator, for liquid plug prevention, flow stabilization and pre-separation of liquid from gas from a pipeline which mainly carries gas.

Oppfinnelsens bakgrunn og kient teknikk The invention's background and kient technique

I flerfaserørledninger som i hovedsak fører gass, eller i gassledninger hvor gassen ikke er fullstendig tørket, kan væskeplugger være et alvorlig problem, særlig i forbindelse med oppstart av strømningen eller økning av strømningsmengden. Særlig i lave punkter langs rørledningen vil væske samles opp, og særlig etter en driftsstans hvor rørledningsinnholdet er blitt avkjølt. En væskeplugg dannes når hele rørledningstverrsnittet omfatter væske. Væskeplugger strømmer ved oppstart av rørledningen som kraftige, støtvise væskestrømmer som fordrer en kraftig dimensjonering av nedstrøms anordnet separasjonsutstyr. In multiphase pipelines that mainly carry gas, or in gas pipelines where the gas is not completely dried, liquid plugs can be a serious problem, especially in connection with starting the flow or increasing the flow rate. Especially in low points along the pipeline, liquid will collect, and especially after a shutdown where the pipeline contents have cooled. A liquid plug is formed when the entire pipeline cross-section comprises liquid. Liquid plugs flow at the start of the pipeline as strong, shock-like liquid flows which require a strong dimensioning of downstream separation equipment.

I patentpublikasjon US 6390114 Bl er det beskrevet undertrykking og styring av væskeplugger og gasslommer i en fierfasefluidstrøm som strømmer gjennom en rørledning, hvilken kan inkludere en stigerørseksjon og en gass/væskeseparator eller en væskepluggfanger plassert nedstrøms for rørledningsutløpet eller stigerørseksjonen. En fremgangsmåte ifølge nevnte publikasjon kan anvendes for automatisk væskepluggundertrykkelse, men det er kun trykket ved eller nær separatoren som spesifikt er angitt å være foroverkoblet blant kontrollparametrene. In patent publication US 6390114 B1 it is described the suppression and control of liquid plugs and gas pockets in a four-phase fluid flow flowing through a pipeline, which may include a riser section and a gas/liquid separator or a liquid plug catcher located downstream of the pipeline outlet or riser section. A method according to said publication can be used for automatic liquid plug suppression, but it is only the pressure at or near the separator that is specifically indicated to be forward-connected among the control parameters.

Kjent utstyr er relativt kostbart og krever relativt stor plass, hvilket utgjør et problem, særlig for overflateinstallasjoner til havs. Known equipment is relatively expensive and requires a relatively large space, which poses a problem, particularly for surface installations at sea.

Det finnes derfor behov for utstyr som i betydelig grad reduserer det ovennevnte problem. There is therefore a need for equipment that significantly reduces the above-mentioned problem.

Det linnes kompakt utstyr for væskeutskilling som det ville være særlig fordelaktig å kunne gjøre bruk av. Nærmere bestemt er det i patentpublikasjon NO 2000 6656 beskrevet en særlig fordelaktig deliquidizer i form av en kompakt in-line syklonbasert innretning for separasjon av væske fra en fierfasefluidstrøm som strømmer gjennom en rørledning, i hvilken fluidstrømmen settes i rotasjon slik at den separeres i en sentral sone som i hovedsak inneholder gass, og en ytre, ringformet sone som i hovedsak inneholder væske, og fra hvilke soner gassen og væsken avgis via respektive utløpsanordninger. There is compact equipment for liquid separation that it would be particularly advantageous to be able to make use of. More specifically, patent publication NO 2000 6656 describes a particularly advantageous deliquidizer in the form of a compact in-line cyclone-based device for separating liquid from a four-phase fluid flow that flows through a pipeline, in which the fluid flow is set in rotation so that it is separated in a central zone which mainly contains gas, and an outer, ring-shaped zone which mainly contains liquid, and from which zones the gas and liquid are emitted via respective outlet devices.

O ppsummering av oppfinnelsen Summary of the invention

Med den foreliggende oppfinnelse tilveiebringes det derfor et styresystem for væskepluggforhindring, strømningsstabilisering og forseparasjon av væske fra gass fra en rørledning som i hovedsak fører gass, idet en kompakt syklonbasert deliquidizer med en nedstrøms tilkoblet kompakt flerfaseinnløpsseparator er anordnet enten ved utløpet, innløpet eller både utløpet og innløpet av rørledningen, idet styresystemet er særpreget ved at det omfatter: minst én innretning for strømningsmåling i rørledningen foroverkoblet til styresystemet, for økt strømningsstabilisering i rørledningen, The present invention therefore provides a control system for liquid plug prevention, flow stabilization and pre-separation of liquid from gas from a pipeline which mainly carries gas, a compact cyclone-based deliquidizer with a downstream connected compact multiphase inlet separator being arranged either at the outlet, the inlet or both the outlet and the inlet of the pipeline, as the control system is distinctive in that it includes: at least one device for flow measurement in the pipeline forward-connected to the control system, for increased flow stabilization in the pipeline,

innretninger for automatisk styrt væskedrenering fra deliquidizeren og innløpsseparatoren, inkludert en innretning for måling av differansetrykk over et antispinnelement i deliquidizerens gassutløp, hvilket målte differansetrykk er foroverkoblet til enheter som styrer væskedrenering, for å unngå væskeoverfylling i innløpsseparatoren, devices for automatically controlled liquid drainage from the deliquidizer and inlet separator, including a device for measuring differential pressure across an anti-spin element in the deliquidizer's gas outlet, which measured differential pressure is forward-connected to devices that control liquid drainage, to avoid liquid overflow in the inlet separator,

innretninger for automatisk styrt gassavdrag fra deliquidizeren og innløps-separatoren, og devices for automatically controlled gas withdrawal from the deliquidizer and the inlet separator, and

beskyttelsesfunksjoner. protection functions.

Styresystemet ifølge den foreliggende oppfinnelse er særlig fordelaktig hvis det er tilkoblet givere for strømningsinformasjon i rørledningen, slik som givere for strømningsmengde, strømningssammensetning og strømningstrykk. The control system according to the present invention is particularly advantageous if sensors for flow information are connected in the pipeline, such as sensors for flow quantity, flow composition and flow pressure.

Tegninger Drawings

Oppfinnelsen illustreres med to figurer, hvor: The invention is illustrated with two figures, where:

Figur 1 er en prinsipiell illustrasjon av styresystemet med delquidizer, innløpsseparator og feltinstrumenter. Figur 2 illustrerer den mest foretrukne utførelsesform av styresystemet ifølge den foreliggende oppfinnelse. Figure 1 is a principle illustration of the control system with delquidizer, inlet separator and field instruments. Figure 2 illustrates the most preferred embodiment of the control system according to the present invention.

Detaljert beskrivelse Detailed description

Det henvises først til Figur 1, hvor deliquidizeren, innløpsseparatoren og feltinstrumentene er illustrert. Selve deliquidizeren er nærmere beskrevet i patentpublikasjon NO 2000 6656, hvorfor det henvises til nevnte publikasjon. Innløpsseparatoren er i prinsippet en kompakt separator som er anordnet for å fange opp væske når deliquidizerens dreneringskapasitet overskrides, slik at væske ikke ankommer nedstrøms anordnet gasshåndteirngsutstyr slik som kompressorer. Deliquidizerens kapasitet for væskehåndtering kan overskrides ved oppstart av en gassrørledning, ved idriftsettelse eller etter en driftsstans, eller når strømningsmengden gjennom rørledningen økes, hvilket kan medføre strømningstransienter og problemer med væskepluggdannelse mens strømningen innstilles fra en stabil tilstand til en annen. Innløpsseparatoren er betydelig mindre enn nedstrøms anordnet utstyr. Dimensjoneringen av innløpsseparatoren er i henhold til at volumet skal være tilstrekkelig for å oppnå en ønsket oppholdstid for innstrammet væske. Forskjellen i strømningsmengde av væske inn og ut av innløpsseparatoren, ganger ønsket oppholdstid, bestemmer det nødvendige volum for å håndtere væske. I tillegg tas det hensyn til at væske ikke skal medrives gassen og gass ikke skal medrives væsken, og at volumene for væske og gass må være tilstrekkelige til at responstiden for styresystemet tillater den ønskede funksjonalitet. Reference is first made to Figure 1, where the deliquidizer, inlet separator and field instruments are illustrated. The deliquidizer itself is described in more detail in patent publication NO 2000 6656, which is why reference is made to the aforementioned publication. The inlet separator is in principle a compact separator which is arranged to capture liquid when the deliquidizer's drainage capacity is exceeded, so that liquid does not arrive downstream of gas handling equipment such as compressors. The liquid handling capacity of the deliquidizer can be exceeded when starting a gas pipeline, during commissioning or after a shutdown, or when the flow rate through the pipeline is increased, which can cause flow transients and problems with liquid plugging while the flow is settling from one steady state to another. The inlet separator is significantly smaller than downstream equipment. The dimensioning of the inlet separator is according to the volume being sufficient to achieve a desired residence time for tightened liquid. The difference in flow rate of liquid into and out of the inlet separator, times the desired residence time, determines the required volume to handle liquid. In addition, it is taken into account that liquid must not be entrained with the gas and gas must not be entrained with the liquid, and that the volumes for liquid and gas must be sufficient so that the response time for the control system allows the desired functionality.

Væskedreneringen fra deliquidizeren styres primært ved ventilen FV1000, slik det er illustrert med LC på Fig. 1. Væskedreneringen fra innløpsseparatoren styres primært med ventilen FV2000, slik det er indikert med LC på Fig. 1. Gassavdraget fra innløpsseparatoren styres primært med ventilen FV3000, slik det er illustrert med FC på The liquid drainage from the deliquidizer is primarily controlled by the valve FV1000, as illustrated by LC in Fig. 1. The liquid drainage from the inlet separator is primarily controlled by the valve FV2000, as indicated by LC in Fig. 1. The gas withdrawal from the inlet separator is primarily controlled by the valve FV3000, as it is illustrated with FC on it

Fig. 1. For oversiktens skyld er reguleringsanordningene kun delvis illustrert på Fig. 1. Fig. 1. For the sake of clarity, the control devices are only partially illustrated in Fig. 1.

For å beskytte nedstrøms anordnet utstyr og selve styresystemet, er det anordnet beskyttelsesfunksjoner for å hindre overløp av væske inn i gassutløpet og gjennomløp av gass inn i væskeutløpet. Den primære styring for beskyttelsesfunksjonene er til henholdsvis ventil XV1500 for gassutløpet og ventil XVI600 for væskeutløpet, slik det er indikert med CF for de respektive ventiler. In order to protect downstream equipment and the control system itself, protection functions are provided to prevent overflow of liquid into the gas outlet and passage of gas into the liquid outlet. The primary control for the protection functions is respectively to valve XV1500 for the gas outlet and valve XVI600 for the liquid outlet, as indicated by CF for the respective valves.

I det etterfølgende vil styresystemet beskrives i nærmere detalj, og det henvises i denne sammenheng til Fig. 2 som illustrerer en fullutrustet utgave av styresystemet ifølge den foreliggende oppfinnelse. In what follows, the control system will be described in more detail, and reference is made in this context to Fig. 2 which illustrates a fully equipped version of the control system according to the present invention.

Væske som separeres fra gassen som strømmer gjennom deliquidizeren oppsamles i utløpsanordningen for væske i deliquidizeren. Nevnte væske dreneres fra utløpsanordningen under nivåstyring med LC1000, som benyttes til å styre FV 1000 via FC1000, slik det er illustrert på Fig. 2. FT1000 antas å måle strømningsmengden av væske direkte. Det antas videre at væsketettheten DT1000 er tilgjengelig fra utstyr for måling av massestrøm. Tettheten D1000 benyttes for å korrigere nivåmålingen L1000 for avvik på grunn av varierende væsketetthet, gitt at LT1000 er basert på måling av differansetrykket over og gjennom øvre del av væsken. Generelt vil væsken som ankommer deliquidizeren inneholde varierende fraksjoner av vann, glykol og hydrokarbonkomponenter. Korreksjonen er illustrert med funksjonssymbolet f(x) tilkoblet LC1000. Liquid that is separated from the gas flowing through the deliquidizer is collected in the outlet device for liquid in the deliquidizer. Said liquid is drained from the outlet device under level control with the LC1000, which is used to control the FV 1000 via the FC1000, as illustrated in Fig. 2. The FT1000 is assumed to measure the flow amount of liquid directly. It is further assumed that the liquid density DT1000 is available from mass flow measurement equipment. The density D1000 is used to correct the level measurement L1000 for deviations due to varying liquid density, given that LT1000 is based on measuring the differential pressure above and through the upper part of the liquid. In general, the liquid arriving at the deliquidizer will contain varying fractions of water, glycol and hydrocarbon components. The correction is illustrated with the function symbol f(x) connected to the LC1000.

Nivåstyring for væskedrenering fra innløpsseparatoren VL1000 foregår ved at nivået L2000 styres med LC2000A, som virker på FV2000 via FC2000, slik det er illustrert på Fig. 2. Ettersom VL1000 forutsettes å være liten, er FC2000 anordnet for å oppnå dekobling med L2000 og Pl000. Level control for liquid drainage from the inlet separator VL1000 takes place by controlling the level L2000 with LC2000A, which acts on FV2000 via FC2000, as illustrated in Fig. 2. As VL1000 is assumed to be small, FC2000 is arranged to achieve decoupling with L2000 and Pl000.

Også innløpsseparatoren har kompensasjon av nivåmålingen på grunn av forekommende tetthetsvariasjoner, slik det er illustrert med f(x) tilkoblet LC2000A. Væskene som ankommer innløpsseparatoren kan variere i tetthet fra ren glykol til vann til ren kondensat, og alle blandingsforhold imellom. Nivået L2000 vil derfor bli påvirket av nevnte variasjon, dersom nivåmålingen foregår i henhold til differansetrykk. Ettersom oppholdsvolumet for væske i innløpsseparatoren er forutsatt å være lite og tettheten av væsken måles ved væskeutløpet fra deliquidizeren, benyttes nevnte tetthetsmåling for tetthetskompensasjon, slik det er illustrert på Fig. 2. The inlet separator also has compensation of the level measurement due to occurring density variations, as illustrated with f(x) connected to the LC2000A. The liquids arriving at the inlet separator can vary in density from pure glycol to water to pure condensate, and all mixing ratios in between. The level L2000 will therefore be affected by the aforementioned variation, if the level measurement takes place according to differential pressure. As the residence volume for liquid in the inlet separator is assumed to be small and the density of the liquid is measured at the liquid outlet from the deliquidizer, said density measurement is used for density compensation, as illustrated in Fig. 2.

Differansetrykket DP2000 over deliquidizerens antispinnelement benyttes som foroverkobling til væskeutløpet fra innløpsseparatoren, slik det er illustrert på Fig. 2 ved koblingen mellom DPT2000 og FC2000. Styringen med foroverkoblingen er basert på forholdsreguleringsprinsippet, og vil fremme en økende væskedrenering før det detekteres et økt nivå L2000 i innløpsseparatoren. Differansetrykksignalet manipuleres for å oppnå hensiktsmessig linearisering. Foroverkoblingen funksjonerer kun når væskemengden som ankommer deliquidizeren overskrider kapasiteten for væskehåndtering, slik at væske kan bli medrevet gassen som ankommer innløpsseparatoren. Når væske medrives gassen over antispinnelementet vil en betydelig trykkøkning oppstå. The differential pressure DP2000 over the deliquidizer's anti-spin element is used as a forward connection to the liquid outlet from the inlet separator, as illustrated in Fig. 2 at the connection between DPT2000 and FC2000. The control with the forward coupling is based on the ratio regulation principle, and will promote an increasing liquid drainage before an increased level L2000 is detected in the inlet separator. The differential pressure signal is manipulated to achieve appropriate linearization. The forward connection only functions when the amount of liquid arriving at the deliquidizer exceeds the capacity for liquid handling, so that liquid can be entrained with the gas arriving at the inlet separator. When liquid entrains the gas over the anti-spin element, a significant increase in pressure will occur.

Ved normale driftsbetingelser vil fluidet som ankommer deliquidizeren inneholde lite væske, og væsken drenert fra deliquidizeren så vel som gassen fra deliquidizeren kan ankomme innløpsseparatoren, ettersom dette minimaliserer risikoen for gassgjennomføring gjennom deliquidizerens væskedrenering til nedstrøms anordnet utstyr for væskehåndtering. Dersom det ved hjelp av DPT2000 detekteres at væske medrives gassen fra deliquidizeren, kan væsken drenert fra deliquidizeren omløpe innløpsseparatoren ved at ventil HV2000 stenges og ventil HVI000 åpnes, hvilket er illustrert på Fig. 2 ved koblingen mellom signalet fra DPT2000 og nevnte ventiler. Under normal operating conditions, the fluid arriving at the deliquidizer will contain little liquid, and the liquid drained from the deliquidizer as well as the gas from the deliquidizer may arrive at the inlet separator, as this minimizes the risk of gas carryover through the deliquidizer's liquid drain to downstream liquid handling equipment. If it is detected with the help of DPT2000 that liquid is entrained with the gas from the deliquidizer, the liquid drained from the deliquidizer can bypass the inlet separator by closing valve HV2000 and opening valve HVI000, which is illustrated in Fig. 2 by the connection between the signal from DPT2000 and the aforementioned valves.

Gassavdraget fra innløpsseparatoren styres automatisk. Prinsipielt oppnås styringen ved at ventil FV3000 i gassutløpet fra innløpsseparatoren styres basert på trykket i innløpsseparatoren, tilveiebrakt ved hjelp av trykkgiver PT000. Imidlertid blir ventilen FV3000 i gassutløpsledningen fra innløpsseparatoren styrt ved hjelp av strømningsstyreren FC3000 som er tilkoblet ulikt utstyr for kompensasjon av styringen for å ivareta massebalansen, illustrert ved foroverkoblingene vist på Fig. 2. Rørledningens massebalanse opprettholdes generelt ved å justere FC1000 settpunkt etter behov, for å holde variasjonen i rørledningstrykket innen akseptable grenser. Ved at væskene som ankommer innløpsseparatoren summeres med gasstrømningsmengden og tilveiebringes som en prosessverdi for FC1000, funksjonerer den totale massestrøm som en foroverkobling til PC1000, hvilken igjen benyttes for å justere rørledningens interne massebalanse ved å holde rørledningens utløpstrykk innen grenser som definert ved PClOOOs settpunkt. The gas withdrawal from the inlet separator is controlled automatically. In principle, control is achieved by controlling valve FV3000 in the gas outlet from the inlet separator based on the pressure in the inlet separator, provided by means of pressure transmitter PT000. However, the valve FV3000 in the gas outlet line from the inlet separator is controlled by the flow controller FC3000 which is connected to various control compensation equipment to maintain the mass balance, illustrated by the forward connections shown in Fig. 2. The pipeline mass balance is generally maintained by adjusting the FC1000 set point as needed, for to keep the variation in pipeline pressure within acceptable limits. In that the liquids arriving at the inlet separator are summed with the gas flow rate and provided as a process value for FC1000, the total mass flow functions as a feed-forward to PC1000, which in turn is used to adjust the pipeline's internal mass balance by keeping the pipeline's outlet pressure within limits as defined by PClOOO's set point.

I tillegg til den ovennevnte stabilisering av rørledningsstrømmen oppnås det en ytterligere stabilisering ved å installere en trykkstyrer PC2000 oppstrøms i rørledningen, eksempelvis nær brønnhoder eller ved bunnen av et stigerør. PC2000 kan tilkobles PC 1000 slik det er illustrert på Fig. 2, eller alternativt kan tilkoblingen være direkte til FC3000. In addition to the above-mentioned stabilization of the pipeline flow, a further stabilization is achieved by installing a pressure controller PC2000 upstream in the pipeline, for example near wellheads or at the bottom of a riser. PC2000 can be connected to PC 1000 as illustrated in Fig. 2, or alternatively the connection can be directly to FC3000.

Beskyttelsesfunksjonene for styresystemet omfatter beskyttelse mot overfylling av innløpsseparatoren og beskyttelse mot gassgjennomløp i innløpsseparatoren slik at gass ikke skal komme inn i væskeutløpet. Således oppnås beskyttelse av nedstrøms anordnet utstyr, beskyttelse av selve styresystemet, samt at nevnte beskyttelsesfunksjoner er vesentlige for å sikre automatisk styring, især automatisk start og stopp. The protection functions for the control system include protection against overfilling of the inlet separator and protection against gas flow in the inlet separator so that gas does not enter the liquid outlet. In this way, protection of downstream equipment, protection of the control system itself is achieved, and that said protection functions are essential to ensure automatic control, especially automatic start and stop.

Ved overfylling av innløpsseparatoren vil den tilbakevirkende nivåstyrte LC2000B overstyre FC4000 for struping av FV3000 via FC3000. Ved ytterligere overfylling av innløpsseparatoren vil gassutløpsisolasjonsventil XVI 500 stenges, hvorpå også FV3000 vil kommanderes stengt, for å beskytte de tilkoblede enheter i styresystemet. If the inlet separator is overfilled, the retroactive level-controlled LC2000B will override the FC4000 to throttle the FV3000 via the FC3000. In case of further overfilling of the inlet separator, the gas outlet isolation valve XVI 500 will be closed, after which the FV3000 will also be commanded closed, to protect the connected units in the control system.

En tett avstengningsventil XV1600 er anordnet i utløpsledningen for væske for å oppnå ytterligere sikkerhet mot gjennomstrømning av gass til væskeutløpet enn det som kan oppnås alene med ventil FV2000, slik det er illustrert på Fig. 2. Ved stengning av XV1600 vil også FV2000 bli stengt for å beskytte tilkoblede enheter i styresystemet. A tight shut-off valve XV1600 is arranged in the liquid outlet line to achieve additional safety against the flow of gas to the liquid outlet than can be achieved with valve FV2000 alone, as illustrated in Fig. 2. When closing XV1600, FV2000 will also be closed for to protect connected devices in the control system.

Dersom nedstrøms anordnet utstyr må nedstenges, blir henholdsvis avstengningsventil for gass XV1500 eller/og avstengningsventil for væske, XV1600 stengt, slik det er illustrert med symbolene PSD på Fig. 2. If downstream equipment must be shut down, the shut-off valve for gas XV1500 or/and the shut-off valve for liquid, XV1600 are respectively closed, as illustrated with the symbols PSD in Fig. 2.

Den mest foretrukne utførelsesform av styresystemet ifølge den foreliggende oppfinnelse er utførelsesformen illustrert på Fig. 2. Imidlertid kan styresystemet fordelaktig tilpasses de tilliggende prosessbehov. Fordelaktig blir alle variablene monitorert ettersom utstyr for slik monitorering er standard funksjonalitet på vanlig benyttede SAS (Safety and Automation System). The most preferred embodiment of the control system according to the present invention is the embodiment illustrated in Fig. 2. However, the control system can advantageously be adapted to the relevant process needs. Advantageously, all variables are monitored as equipment for such monitoring is standard functionality on commonly used SAS (Safety and Automation System).

Syklustiden for kontrollfunksjonene implementert i SAS er fordelaktig mindre enn 0,5 sekund. Alle styreenheter og kontrollfunksjoner er fordelaktig utstyrt med støtfri omkobling mellom de ulike kontrollmodi manuell, automatisk og kaskade. The cycle time for the control functions implemented in SAS is advantageously less than 0.5 seconds. All control units and control functions are advantageously equipped with shock-free switching between the various control modes manual, automatic and cascade.

Claims (7)

1. Styresystem for væskepluggforhindring, strømningsstabilisering og forseparasjon av væske fra gass fra en rørledning som i hovedsak fører gass, idet en kompakt syklonbasert deliquidizer med en nedstrøms tilkoblet kompakt flerfaseinnløpsseparator er anordnet enten ved utløpet, innløpet eller både utløpet og innløpet av rørledningen, karakterisert ved at styresystemet omfatter: minst én innretning for strømningsmåling i rørledningen foroverkoblet til styresystemet, for økt strømningsstabilisering i rørledningen, innretninger for automatisk styrt væskedrenering fra deliquidizeren og innløpsseparatoren, inkludert en innretning for måling av differansetrykk over et antispinnelement i deliquidizerens gassutløp, hvilket målte differansetrykk er foroverkoblet til enheter som styrer væskedrenering, for å unngå væskeoverfylling i innløpsseparatoren, innretninger for automatisk styrt gassavdrag fra deliquidizeren og innløpsseparatoren, og beskyttelsesfunksjoner.1. Control system for liquid plug prevention, flow stabilization and pre-separation of liquid from gas from a pipeline which mainly carries gas, a compact cyclone-based deliquidizer with a downstream connected compact multiphase inlet separator being arranged either at the outlet, inlet or both outlet and inlet of the pipeline, characterized by that the control system includes: at least one device for flow measurement in the pipeline forward-connected to the control system, for increased flow stabilization in the pipeline, devices for automatically controlled liquid drainage from the deliquidizer and the inlet separator, including a device for measuring the differential pressure across an anti-spin element in the deliquidizer's gas outlet, which measured differential pressure is forward-connected to devices that control liquid drainage, to avoid liquid overflow in the inlet separator, devices for automatically controlled gas withdrawal from the deliquidizer and inlet separator, and protection functions. 2. Styresystem ifølge krav 1, karakterisert ved at innretningene for automatisk styrt væskedrenering fra deliquidizeren og innløpsseparatoren begge er basert på nivåsignaler fra nevnte enheter, idet styringen korrigeres i henhold til foroverkoblede målte verdier for tetthet og strømningsmengde.2. Control system according to claim 1, characterized in that the devices for automatically controlled liquid drainage from the deliquidizer and the inlet separator are both based on level signals from said units, the control being corrected according to forward-connected measured values for density and flow rate. 3. Styresystem ifølge krav 1, karakterisert ved at innretningene for automatisk styrt gassavdrag fra deliquidizeren og innløpsseparatoren er basert på trykkstyring som korrigeres i henhold til foroverkoblede målte verdier for tetthet og strømningsmengde.3. Control system according to claim 1, characterized in that the devices for automatically controlled gas withdrawal from the deliquidizer and the inlet separator are based on pressure control which is corrected according to forward-connected measured values for density and flow rate. 4. Styresystem ifølge krav 1-3, karakterisert ved at det omfatter minst én automatisk beskyttelsesfunksjon mot å føre væske ut gjennom gassutløpet.4. Control system according to claims 1-3, characterized in that it includes at least one automatic protection function against passing liquid out through the gas outlet. 5. Styresystem ifølge krav 1-4, karakterisert ved at det omfatter minst én automatisk beskyttelsesfunksjon mot gjennomstrømning av gass ut væskeutløpet.5. Control system according to claims 1-4, characterized in that it includes at least one automatic protection function against the flow of gas out the liquid outlet. 6. Styresystem ifølge krav 1-5, karakterisert ved at minst én innretning for strømningsmåling i rørledningen er koblet til styresystemet, valgt blant givere for strømningsmengde, strømningssammensetning og strømningstrykk, for økt strømningsstabilisering i rørledningen.6. Control system according to claims 1-5, characterized in that at least one device for flow measurement in the pipeline is connected to the control system, selected from sensors for flow quantity, flow composition and flow pressure, for increased flow stabilization in the pipeline. 7. Styresystem ifølge krav 1-6, karakterisert ved at responstiden for enhver kontrollsløyfe i styresystemet er under 0,5 sekund.7. Control system according to claims 1-6, characterized by the response time for any control loop in the control system being less than 0.5 seconds.
NO20030797A 2003-02-20 2003-02-20 Control system for liquid plug prevention, flow stabilization and gas separation from liquid from a pipeline which mainly conducts gas NO319642B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20030797A NO319642B1 (en) 2003-02-20 2003-02-20 Control system for liquid plug prevention, flow stabilization and gas separation from liquid from a pipeline which mainly conducts gas
PCT/NO2004/000037 WO2004073829A1 (en) 2003-02-20 2004-02-09 Slug inhibition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20030797A NO319642B1 (en) 2003-02-20 2003-02-20 Control system for liquid plug prevention, flow stabilization and gas separation from liquid from a pipeline which mainly conducts gas

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20030797D0 NO20030797D0 (en) 2003-02-20
NO20030797L NO20030797L (en) 2004-08-23
NO319642B1 true NO319642B1 (en) 2005-09-05

Family

ID=19914503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20030797A NO319642B1 (en) 2003-02-20 2003-02-20 Control system for liquid plug prevention, flow stabilization and gas separation from liquid from a pipeline which mainly conducts gas

Country Status (2)

Country Link
NO (1) NO319642B1 (en)
WO (1) WO2004073829A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO324906B1 (en) * 2005-05-10 2008-01-02 Abb Research Ltd Procedure and system for improved flow line regulation

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1297779C (en) * 2005-05-19 2007-01-31 西安交通大学 Valve throttle dynamic control method for eliminating serious slug flow
GB2511262B (en) 2011-12-22 2020-05-06 Equinor Energy As Method and system for fluid separation with an integrated control system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9123883D0 (en) * 1991-11-11 1992-01-02 Bhr Group Ltd Hydrocyclone
GB9727078D0 (en) * 1997-12-23 1998-02-18 Univ Sheffield Fluidic level control systems
NL1012451C1 (en) * 1999-06-28 2001-01-02 Cds Engineering B V Apparatus and method for separating natural gas and water.
NO318709B1 (en) * 2000-12-22 2005-05-02 Statoil Asa Device for separating a liquid from a multiphase fluid stream

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO324906B1 (en) * 2005-05-10 2008-01-02 Abb Research Ltd Procedure and system for improved flow line regulation
US9323252B2 (en) 2005-05-10 2016-04-26 Abb Research Ltd. Method and a system for enhanced flow line control
NO339311B1 (en) * 2005-05-10 2016-11-21 Abb Research Ltd Method and system for controlling fluid flow

Also Published As

Publication number Publication date
NO20030797L (en) 2004-08-23
NO20030797D0 (en) 2003-02-20
WO2004073829A1 (en) 2004-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7013978B2 (en) System and method for separating fluids
US9901847B2 (en) Method and system for fluid separation with an integrated control system
US6390114B1 (en) Method and apparatus for suppressing and controlling slugflow in a multi-phase fluid stream
US5544672A (en) Slug flow mitigation control system and method
WO1994005393A1 (en) Slug flow mitigation for production well fluid gathering system
NO327866B1 (en) A procedure for control and / or monitoring
EP1448871A1 (en) Multiphase fluid conveyance system
RU2004131549A (en) METHOD AND DEVICE FOR SEPARATION OF A FLUID MIXTURE
NO319642B1 (en) Control system for liquid plug prevention, flow stabilization and gas separation from liquid from a pipeline which mainly conducts gas
NO319645B1 (en) Control system and assembly for automated flow stabilization, gas separation from liquid and preventing gas flow for a fluid stream from a pipeline for which liquid is the dominant phase
NO328225B1 (en) Method of controlling a "effervescent" hydrocarbon production well
US5507955A (en) Method of operating hydrocyclone systems by adding water to maintain flow rates
EP1585919B1 (en) Condensate trap
US5980737A (en) Positive pressure oil well production package
US5400606A (en) Apparatus for recovering refrigerant
CN115090040A (en) Cyclone T-shaped pipe gas-liquid separation device
NO318771B1 (en) Degases with regulators
KR101403614B1 (en) Gas and liquid seperating system
RU2089774C1 (en) Device for discharge of gas or liquid
JP2544050B2 (en) Drain tank water level control device
CN220321057U (en) Leakage-free on-line monitoring self-control drainage device
US20220379238A1 (en) Separator for separating constituents of well fluid, method therfor and system for separating constituents of well fluid
NO319450B1 (en) Control system for a degasser
RU2094838C1 (en) Device for maintaining the liquid level in separator
JP2003259746A (en) Method and apparatus for optimizing pressure-reduction of water pipe

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: STATOIL ASA, NO

CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: STATOIL PETROLEUM AS, NO

MK1K Patent expired