NO832034L - Anlegg for utvinning av hydrokarboner - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører et anlegg for utnyttelse

av hydrokarbonforekomster for økt produksjon og utvinning på stedet, og det særegne ved anlegget i henhold til oppfinnelsen er at det omfatter:

Minst en produksjonsbrønn hvor produksjonshodet gjennom

en stiv eller fleksibel ledning er forbundet med minst en avgassingstank anordnet i nærheten av produksjonshodet.

Minst en løfteinnretning for utstrømningen fra brønnen eller brønnene.

Minst en reguleringsventil for leveringsmengden for væskene som utnytter variasjoner i vekt og/eller flyteevne for avgassingstanken.

En reguleringsinnretning for leveringsmengden fra brøn-nene omfattende midler som muliggjør en modulering av det naturlige topptrykk for gassen eller kunstig etablert ved strupning av gassledningen hvor som helst i kanalsystemet for tøm-ming av gassen inntil utløpet til atmosfæren eller inntil anleggene for oppsamling av gass hvis denne behandles for utnyttelse og/eller for utvinning av kondenserbare flytende fraksjoner inneholdt i gassen.

Disse og andre trekk ved anlegget i henhold til oppfinnelsen fremgår av patentkravene.

Oppfinnelsen vedrører således et utnyttelsessystem for å kunne initiere ( dvs. tillate utnyttelse av brønner som ikke produ-serer naturlig) og/eller å modulere produksjonen fra brønnene mens det tillates økning av utvinning av fluider på stedet for en forekomst, spesielt til havs (offshore).

Generelt vet man at hydrokarbonforekomster til havs for deres utnyttelse trenger anbringelse av en forbindelse mellom forekomsten og anleggene for transport og lagring av de fluider som utvinnes. Denne forbindelse er generelt sammensatt av brønner utstyrt med undervanns- og/eller luft- produksjonshoder, kanalsystem for oppsamling av utstrømning mellom pro-duks jonshodene og anleggene for separering og/eller behandling som kan ha meget kort lengde hvis anleggene er anordnet nær produksjonshodene, idet produksjonsanleggene i snevrere forstand tillater utskilling av de forskjellige faser i ut-strømningen, samt innretninger for tømming til en lagring av det eller de produkter som trekkes ut fra forekomsten. De midler som er beskrevet i det foregående blir vanligvis i det minste delvis konsentrert i en eller flere konstruksjoner festet til havbunnen eller forenet på plattformstrukturer.

Alt etter leveringsmengden^ naturen av utstrømningen og de ytre miljøbetingelser støter man ofte på teknologiske hindringer som fører til abandonering av utbygging av et funn. Blant disse teknologiske hindringer kan nevnes: - Manglende mulighet for å sikre eller opprettholde leveringsmengden fra brønnene i forbindelse med lønnsom utvinning .

Nødvendigheten av å abandonere utvinningen for tidlig p.g.a. at en større del av fluidene er tilbake i forekomsten.

Umuligheten av å sikre normal utvinning gjennom hele året p.g.a. påvirkninger fra det ytre miljø.

P.g.a. større havdyp og strenge klimabetingelser fører tilpassing av eksisterende teknikk til at mer omfattende-anlegg som ellers bare har vært reservert for utvinning av store forekomster eller mer tilfeldig utvinning av periodisk karak-ter. I alle fall fører reguleringen av leveringsmengder og trykk og de begrensninger som disse medfører for det høye sikkerhetsnivå som kreves av slike isolerte anlegg, til at anleggene blir kompliserte og nødvendiggjør en meget kvali-fisert styring for drift og overvåking, og dette gjelder også for forekomster beliggende på små vanndyp.

Det forekommer likeledes forekomster som ligger under en liten tykkelse av et dødlag og hvor grunntrykket er for-holdsvis lavtuansett vanndybden, og som helt eller del-

vis nærmer seg grensen for teknologien for utvikling ved avvikende boringer fra brønnhodene fordelt i en under-støttelse. Visse forekomster er beliggende i soner hvor havoverflaten er omstrømmet av maritim sirkulasjon eller er delvis hindret av flytende objekter som isfjell, pakk-

is, drivgods og flytende tømmer. Disse konfigurasjoner er stundom forbundet med meget alvorlige betingelser for syn-barhet eller deteksjon og fører til en stor kollisjonsfare når hele eller deler av anleggene befinner seg ved grenseflaten luf t'/hav.

Oppfinnelsen har til formål helt eller delvis å avhjelpe disse ulemper.

Oppfinnelsen foreslår et utvinningssystem som helt eller delvis utgjøres av en sammenstilling av elementer som alt etter egenskapene av forekomsten, utstrømningen og deres variasjoner under levetiden for forekomsten såvel som egenskapene i miljøet som omgir forekomsten medfører: - muliggjør å nedsette trykket i undervanns-brønnhodene til et meget lavt trykk nær atmosfæretrykket uansett hav-dybden rett over forekomsten og også øke gjenvinningen av fluider på stedet for forekomsten, - tillate optimalisering av trykket ved hodet og leveringsmengden for hver brønn som funksjon av egenskapene i forekomsten hver for seg og de økonomiske betingelser,

muliggjøre produksjon fra brønner eller forekomster beliggende på meget dypt vann,

bare i liten grad å måtte ta i betraktning de produksjons-farer som skriver fra overflatebetingelsene rett over forekomsten,

forenkle produksjonsoperasjonene under lettere sikker-hetsbetingelser forbundet med disse operasjoner,

og endelig generelt å kunne utnytte forekomster som tid-ligere ikke kunne utnyttes med klassiske metoder av økonomiske eller teknologiske grunner.

Anlegget i henhold til oppfinnelsen omfatter da i strøm-ningsretningen for fluidene følgende elementer: a) minst en utvinningsbrønn hvor undervanns-produksjonshodet er forbundet med en avgassingstank ved hjélp av en

stiv eller fleksibel ledning av stål eller annet material,

b) en avgassingstank eller tankseparator lokalisert i umid-delbar nærhet av produksjonshodet, eller på en felles sokkel,

eller lokalisert på et optimalt sted hvis tankseparatoren opptar produksjonen fra flere brønner. Denne tankseparator er utstyrt med forskjellige åpninger og i første rekke et første utløp for gass og et annet utløp for væsker. Denne har den egenskap at den flyter i vannet fra det øyeblikk hvor den helt eller delvis er fyllt med luft eller gass og synke når den helt eller delvis er fyllt med væsker. Uansett er det ment å føre til detekterbare vektvariasjoner når væskenivået svinger i det indre av tankseparatoren. Videre vil dens fik-sering til havbunnen og kanalsystemet som den er koblet til tillate en vesentlig lettelse eller en variasjon av påkjen-ninger som direkte eller indirekte påvirker organer som tillater å regulere leveringsmengde og/eller pådrag for fluid-motoren og/eller styrken eller spenningen av den elektriske strøm som tilføres organet for løfting av væskeutstrømningen etter utløpet fra tank-avgasseren til overflateinstallasjoner anordnet over tanken eller i avstand derfra.

Utløpet av gass fra tank-avgasseren er forbundet med overflaten ved hjelp av et fleksibelt eller stivt kanalsystem som i sin øvre ende er forsynt med en trykk-kontrollventil eller en kalibrert regulerbar lufteventil som tillater å variere det trykk som er foreskrevet i det indre av tank-avgasseren alt etter det initiale trykk ved produksjonshodet til et trykk nær atmosfæretrykket i høyde med tank-avgasseren, under hensyntagen til densiteten av den gassformede utstrømning i det nevnte kanalsystem. Punktet for unnslipping av gass fra kanalsystemet kan være forskjellig fra punktet for utløpet fra kanalsystemet for væskeutstrøm-ningen.

Utløpet for væskeutstrømning fra tank-avgasseren er da tilknyttet et løfteorgan som utgjøres av f.eks. en sentrifugal-pumpe i et eller flere trinn eller en frem-og tilbake gåen-de pumpe med positiv fortrengning, drevet av en elektrisk motor med eventuelt variabel hastighet, eller ved hjelp av en hydraulisk motor. Denne hydrauliske motor kan f.eks. ut-gjøres av en turbin hvor drivfluidet helt eller delvis kan være utstrømninger som behandles på overflaten og pumpes tilbake til den hydrauliske motor for løftepumpen for utstrøm-ningen ved hjelp av et fleksibelt eller stivt kanalsystem. Ved utløpet av den hydrauliske motor ved bunnen kan drivfluidet blandes på nytt med den flytende utstrømning fra løftepumpen eller resirkuleres til overflaten gjennom et separat kanalsystem.

I alle fall kan dette anlegg alt etter det problem som skal løses være forbundet med injeksjon i brønnene eller i'brønn-hodene av kjemiske midler, varmeførende fluider eller lette hydrokarboner for å lette strømmen av utstrømning og nedsette dens densitet og mer generelt å øke produktiviteten av brønn-ene .

Man oppnår da en enkel operasjon som tillater å nedsette trykket ved brønnhodene til en meget, lav verdi, uansett vanndybden hvor brønnhodene befinner seg og hvor kontrollen kan gjennomføres fra overflate selv om avstanden mellom brønn-hodene og kontrollpunktet er stor. Leveringsmengden av ut-strømning fra brønnene som er en funksjon av trykket ved hodet, tømmes ved hjelp av et heveanlegg hvor leveringsmengden styres automatisk ved variasjon av flyteevnen av tankavgasseren som separerer den flytende og gassformede fase i utstrømningen. Tømmekapasiteten av løfteinnretningen kan være maksimal når tank-avgasseren er fyllt med væske.

Tankavgasseren såvel som alle tilknyttede elementer og dens virkemåte er beregnet til å motstå minst det ytre trykk til-svarende den dybde hvor den er anordnet på den ene side og på den annen side beregnet for å motstå det indre trykk som kan herske inne i denne under hensyntagen til det ytre trykk som de er utsatt for på stedet for deres anbringelse og under manøvrering for anbringelse eller produksjon.

Tank-avgasseren og alle eller deler av elementer for dens funksjonering spesielt pumpeinnretningen for den flytende del av utstrømningen, kan heves inntil overflaten, samtidig med eller uavhengig av hverandre for kontroll, vedlikehold eller ombytting. Fastsetting og tettheten kan sikres ved hjelp av skrubolter, splittbolter, bajonettlåser, ankerbeslag, sper-rebeslag og klosser av gummi eller plast (packer) av typer lignende dem som anvendes produksjonsbrønner og andre.

Utførelsesformer for oppfinnelsen skal beskrives i det føl-gende ved hjelp av ikke-begrensende eksempler med henvisning til vedføyde tegninger, hvori: Fig. 1 er et skjematisk riss av et første anlegg som utnytter utvinningssystemet ved et første utførelseseksempel hvori alle forbundne kanalsystemer munner i ved overflaten og på samme sted. Fig. 2 er et skjematisk riss av et ytterligere anlegg som utnytter dempning av bevegelser av tankseparatoren og hvori tilknytningene til overflaten munner på to forskjellige steder idet drivfluidet sirkulerer i disse kanalsystemer separat fra dem som anvendes for å transportere utstrømningen fra brønnene. Fig. 3 er et skjematisk riss av et tredje anlegg hvori tankseparatoren er opplagret på sin bærer ved hjelp av et hengsel med horisontal akse, idet bevegelsene av tankseparatoren tillates ved fleksibiliten av forbindelsene. Fig. 4 er et skjematisk riss av et fjerde anlegg hvori alle elementer er samlet rundt en vertikal akse som kan være aksen for brønnhodene. Fig. 5 er et skjematisk riss av et femte anlegg hvori drivfluidet for løfting av produserte væsker er gassen og hvor reguleringen gjennomføres ved hjelp av et fordelings-ventilsystem. Fig. 6 er et skjematisk riss av et sjette anlegg med liknende prinsipp som anvendt i det femte anlegg men tillater kontinuerlig levering fra brønnen eller brønnene som er tilkoblet. Fig. 7 er et skjematisk riss av et syvende anlegg hvori tank-avgasseren er festet til ballast-sokkelen men kan un-dergå elastiske deformasjoner under innvirkning av variasjoner i flyteevnen og har en form at det tillates en stor varmevekslingoverflate for avkjøling av utstrømningen fra brønnene.

Med henvisning til fig. 1 omfatter anlegget en eller flere produksjonsbrønner 1 forbundet til en tank-avgasser 3 ved hjelp av et delvis fleksibelt kanalsystem som ved siden av hodet for undervanns-produksjonsbrønnen er forsynt med en sikkerhets-seksjoneringsventil 2. Tank-avgasseren 3 som og-så er av undervannstypen, har en flyteévne som varierer med væskenivået i dens indre, og som kan forskyves vertikalt på styringer utstyrt med øvre og nedre stoppinnretninger 9. Væskeutløpet 27 fra tank-avgasseren 3 er også delvis fleksibelt og tilknyttet en pumpe 4 drevet av hydraulisk motor 5. Drivfluidet tilført gjennom et kanalsystem 14 blir bland et ved utløpet fra motoren 5 med den flytende utstrømning som kommer fra tank-avgasseren 3 ved utløpet av løftepumpen 4 og det hele føres til inngangen til et anlegg for separa-sjonsbehandling anordnet ved overflaten og representert ved hjelp av en tankseparator 19 ved hjelp av et kanalsystem 13. Drivfluidet er en del av leveringsmengden resirkulert etter separeringsbehandling og hvor trykket utnyttes av en pumpe 16 idet overskudd av væske som representerer produksjonen tømmes ut ved hjelp av et kanalsystem 24 utstyrt med en styrt reguleringsventil 15, f.eks. ved hjelp av nivådetek-toren 17 i tankseparatoren 19. Variasjonen av flyteevnen eller de vertikale bevegelser av tank-avgasseren 3 styrer direkte eller indirekte ved hjelp av en reguleringsventil 16 leveringsmengden for drivvæsken i den hydrauliske motor

5 som driver løftepumpen 4.

Gassutløpet 28 fra tank-avgasseren.3 som også delvis er fleksibelt, er forbundet med atmosfæren eller hele gjenvinnings-anlegget for gassutstrømningen ved hjelp av et kanalsystem 12, 21 utstyrt med en trykkreguleringsventil 11 styrt ved hjelp av en overliggende trykkdetektor 18 eller en ekvivalent kalibrert lufteventil.

En vektcelle 8 eller en ekvivalent innretning som spennings-måler frembringer f.eks. lukking men ikke begrensende av sikkerhetsventilen 2 og reguleringsventilen 6 for drivfluidet i tilfelle av anormale funksjoneringsbetingelser eller anormale sideveis bevegelser av tank-avgasseren 3 under innvirkning av f.eks. trekkankeret eller pakkis eller annet og isolerer derved f.eks. produksjonsbrønnene og kanalsystemet for drivfluidet under trykk.

Den del av produksjonsanlegget som befinner seg ved overflaten kan være inneholdt i plattformer 22 understøttet av en metallkonstruksjon (jacket) eller på annen måte over havoverflaten 23 som vist, eller i enhver annen type av fast eller flytende understøttelse beliggende over eller ved hav-

overflaten eller på land.

Tank-avgasseren 3, sammenstillingen av motor og pumpe ved bunnen 4, 5, og deres tilbehør, opprettholdes på havbunnen ved hjelp av en ballaststruktur 7 eller ved hjelp av hvilke som helst andre midler egnet til å understøtte vekten av konstruksjonen og forskjellen i flyteevnen av tank-avgasseren, idet denne struktur eventuelt kan utgjøre en del av konstruksjonen for produksjonsbrønnhodene eller være ledd-delt for å lette operasjonene med anbringelse og eventuell hev-ning.

På betingelse av at seksjonsventilene eller lufteventilene er anbrakt på forskjellige kanalsystemer som forbinder sammenstillingen av motor og pumpe 4, 5 og som ikke er vist, kan sammenstillingen motor og pumpe utgjøre en under-sammenstilling som kan heves for vedlikehold eller ombytting og er festet ved hjélp av klassiske innretninger 25 i en beholder 26.

Man oppnår da en enkel produksjonsmåte med stor fleksibili-tet for driften hvor partiene kan tilpasses en hurtig ut-nytting og kan ombyttes under levetiden for forekomsten ogkarakteriserti første rekke ved hjélp av følgende fordeler: 1- r- Hvis i begynnelsen av utnyttelsestiden brønnene har et tilstrekkelig trykk til å tillate tilpasning av overflate-anleggene til den ønskede leveringsmengde behøver grupperingen av motor og pumpe 4, 5 ikke installeres og kan erstattes med et enkelt deksel 25 idet gruppen av motor og pumpe til slutt kan senkes ned mens den naturlige leveringsmengde fra brønnene ennå er tilfredsstillende.

2-Leveringsmengden fra brønnene, som er en funksjon av trykket ved hodene, sikres sin regulering ved hjelp av en ventil 11 lokalisert ved overflaten og som tillater alle ønskéde innstillinger og muliggjør nedsettelse av trykket

ved undervanns-brønnhodene til en verdi nær atmosfæretrykket som hersker ved dybden for brønnhodene men.under hensyntagen til den densiteten av gassen separert i tanken 3.

3- Reguleringen av tømme-mengden skjer selvstendig og sik-kert ved den relative flyteevne av tank-avgasseren 3.

4- Denne metode tillater utnyttelse av meget langstrakte forekomster og/eller ligger under et tynt lag av vanskelig eller ikke-lønnsomme død-lag ved utnyttelse av klassiske metoder.

5- Motoren 5 for løftepumpen 4 kan være elektrisk og det-eksjonen av flyteevnen for tank-avgasseren 3 virker da ved en variasjon av strømstyrke eller spenning for tilførsels-strømmen til motoren 5, idet kanalsystemet 14 kan erstattes med en elektrisk tilførselskabel tilknyttet en generator ved overflaten. Videre kan den nevnte deteksjon av flyteevnen transformeres ved elektrisk eller annen modulering og over-føres til overflaten ved hjelp av kabel eller optisk fiber og tillate modulering på overflaten av den energi som til-føres motoren. Endelig kan to deteksjonstyper for flyteevnen installeres samtidig hvorav den ene sikrer den annen.

Med henvisning til fig. 2 omfatter systemet:

A) et sirkulasjonssystem for utstrømningen hovedsakelig bestående av: - en eller flere ledninger 31 forbundet tank-avgasseren 32 ved hjelp av minst et kanalsystem 33 utstyrt med sikker-hetsseksjoneringsventil 34 kombinert med en innretning 35 sem struper fluidstrømmen og en glidekcbling 36 med tilstrekkelig lengde til å tillate vertikale bevegelser av tank-avgasseren. - tank-avgasser 32 utstyrt med et gassutløp 37 forbundet med overflaten ved hjelp av et kanalsystem 38 som kan være

stivt, utstyrt med en glidekobling 39, og

- et utløp for væskeutstrømning 40 utstyrt med en glidekobling 43 forbundet med innløpet til en sammenstilling av motor og hydraulisk pumpe 41, 42 med leveringsside munnende ut i et tømmekanalsystem 57. B) - en hydraulisk motor-sammenstilling omfattende på overflaten en bufferbeholder 44 for hydraulisk fluid som mater en pumpe 45 eventuelt drevet med en motor 46 som utnytter gjen-funnet produsert gass behandlet i 47 ved hjelp av klassiske innretninger og et kanalsystem 48 som tilfører det hydrauliske fluid til inngangen for den hydrauliske motor 42 for bunnpumpen, gjennom en ventil 50 som struper banen for det hydrauliske fluid under innvirkning av variasjoner i flyteevnen for tank-avgasseren 32.

Etter passering gjennom den hydrauliske motor 42 blir drivfluidet tilbakeført overflaten til bufferbeholderen 44 gjennom kanalsystemet 51. Tank-avgasseren 32 kan gli vertikalt i et skjørt 52 som begrenser bevegelsene av tank-avgasseren ved hjelp av øvre og nedre stoppere 53, 54. Fluidet inneholdt i dette skjørt kan unnslippe eller gå inn ,i skjørtet f.eks. gjennom en åpning 55 for også å dempe de vertikale bevegelser av tank-avgasseren 32. Hele-anlegget på dette nivå er forank-ret på havbunnen ved hjelp av en ballastsokkel 56 som også kan tjene som bunnplate for brønnhodet eller kodene 31. Tank-avgasseren 32 såvel som motor og pumpe på bunnen kan heves til overflaten for reparasjon, vedlikehold og utbytting.

Anlegget for injeksjon av drivfluid, gjenvinning og eventuell utslipping til atmosfæren av den gassformede utstrømning, kan være anbrakt i en bærestruktur anordnet nær eller i avstand fra brønnen eller brønnene og kanalsystemet 57 for tømming av væskeutstrømningen kan føre denne til et anlegg for lagring eller behandling anbrakt på et annet sted, endog på land.

En ytterligere anordning av anlegget i henhold til oppfinnelsen er illustrert med henvisning til fig. 3. Undervanns-brønnhodet eller brønnene 61 er forbundet med tank-avgasseren 62 ved hjelp av et fleksibelt kanalsystem 63 utstyrt med en sikkerhets-seksjoneringsventil 64. Tank-avgasseren 62 er festet til en ballast-sokkel 65 ved hjelp av et hengsel 66 med vesentlig horisontal akse idet hovedaksen for tank-avgasseren er anordnet på skrå i forhold til horisontalen slik at det kan skapes en vesentlig flyteevne større enn ved den motsatte ende av tank-avgasseren utstyrt med det nevnte hengsel. Tank-avgasseren 62 omfatter et fleksibelt kanalsystem 67 for føring av gass til overflaten, utstyrt med en ventil 6 8 som kontrollerer trykket i tank-avgasseren og samarbeider om nødvendig med en ventil 69 som tillater uttagning eller utvinning av gass for anvendelse som brennstoff, drivfluid eller salg. Væskeutløpet 70 fra tank-avgasseren 62 er forbundet med en gruppering av motor og pumpe 71, 72 ved hjelp av et fleksibelt kanalsystem. Tilførselen 73 av drivfluid til grupperingen av motor og pumpe reguleres alt etter nivået i tank-avgasseren 62 ved hjelp av ventil 74 styrt av en deteksjonscelle 75 etter variasjoner i flyteevnen av tank-avgasseren 62. Deteksjonscellen 75 kan påvirke sikkerhets-seksjoneringsventilen 64 eller andre sikkerhetsventiler som ansees nødvendige.

I det tilfelle at motoren 72 i grupperingen av motor og pumpe er elektrisk erstattes kanalsystemet 73 med en elektrisk kabel forbundet med en generator ved overflaten. I alle disse til-feller kan deteksjonscellen for vekt eller flyteevne 75 være utstyrt med kabel eller fiber for overføring av informasjon til overflaten og ventilen 74 eller moduleringen av den elektriske energi kan da flyttes til overflaten.

Man bemerker at i det eksempel som er beskrevet i det foregående kan det istedet. for hengslet 66 være mulig å anvende en deformerbar elastisk struktur som kan utgjøre understøtt-elsen for tank-avgasseren 62.

Med henvisning til fig. 4 vises der et kompakt anlegg sen-trert f.eks. på et produksjonshode for å lette manøvrering ved anbringelse og tilbaketrekking av de forskjellige elementer. Det omfatter et eller flere produksjonshoder 81 forbundet med en tank-avgasser 82 med ringform rundt den vertikale hovedakse, holdt på plass av en ballast-sokkel 83 ved hjelp av klassiske festeanordninger 84 som kan detektere variasjoner i vekten av eller flyteevnen av tank-avgasseren 82. I sitt indre hulrom er tank-avgasseren utstyrt med en beholder 85 som tillater montering av motor-pumpe anlegget for tømming 86, 87 av den flytende utstrømning.

Som i de foregående eksempler skjer reguleringen av trykket ved brønnhodene og følgelig leveringsmengden fra brønnene etter overflaten ved hjelp av en trykk-kontrollinnretning anbrakt på kanalsystemet 88 for tømming av den gassformede ut-strømning idet leveringsmengden av flytende utstrømning reguleres fra nivåfluktuasjoner i tank-avgasseren ved hjelp av en deteksjonscelle 89 for vekt eller flyteevne som bevirker variasjoner i kraften fra motoren 87 i den viste gruppering av motor og pumpe. Alle tilknytninger av kanalsystemene mellom ballast-sokkelen 83 og tank-avgasseren 82 gjennomføres ved hjelp av glidekoblinger 90 eller fleksible kanalsystemer. Om nødvendig kan fluktuasjoner i flyteevnen av tank-avgasseren 82 dempes ved hjelp av omgivende bånd 91 som. hemmer bevegele sene i vannet og deltar i motstanden mot bevegelser av tank-avgasseren.

Fig. 5 er et eksempel på en anvendelse av oppfinnelsen for brønner som kan være underkastet avbrudd i produksjonen som f.eks. skyldes en dårlig tilførsel til brønnene fra det pro-duserende lag eller en for høy viskositet av utstrømningen. Transporten av utstrømningen fra brønnene etter tank-avgasseren til overflaten oppnås ved hjelp av gass-spyling (blow case) hvor rekkefølgen av endringer av leveringer og spyl-inger styres av variasjoner i flyteevnen av tank-avgasseren som alternativt driver en fordelings-ventil for brønn-utstrøm- ningen, viderespylt flytende utstrømning, gassformet utstrøm-ning og spylegass. Anlegget omfatter da et produksjonshode 101 forbundet med tank-avgasseren 102 med variabel flytevne ved hjelp av et kanalsystem 103 utstyrt med en ventil 104,

en tank-avgasser 102 med variabel flyteevne etter væskenivået i dens indre hvor utstrømningsinnløpene fra brønnene 10 3 ut-gangs-inngangsgass 105 og væskeutløp 106 er utstyrt med glidekoblinger 107 eller forbundet ved hjelp av fleksible kanalsystemer til de faste deler av anlegget. Bevegelsenen av tank-avgasseren påvirker en hevarm 108 eller en annen innretning som frembringer omstilling av ventilen 104 ved innløpet for utstrømningen fra brønnene, ventilen 109 for utløpet av væske-utstrømning, ventilen 110 for det gassformede utstrømningsut-løp og ventilen 111 for tilførsel av spylegass.

En detektor 112 for unormale sideveis bevegelser av tank-avgasseren 102 og en detektor 113 for anormal stilling av hev-armen 108 for styring av ventilene kan eventuelt være anordnet for å øke anleggets sikkerhet.

Tilførselen av spylegass gjennomføres ved hjelp av et kanalsystem 114 som selv får sin tilførsel fra en kompressorenhet 115 anordnet ved overflaten, eventuelt i nærheten av aksen for brønnhodene. Gassen som anvendes ved denne prosess kan være gassen assosiert med den flytende utstrømning fra brønnene og som gjenvinnes i 116 og 117 og resirkuleres, men kan også være gass fra andre brønner eller andre forekomster, og også gass fremstilt ved overflaten som nitrogen eller annen gass. En del av den fremstilte gass kan forbrukes for tilførsel av energi til kompressorer og elementer nødvendige for anleggets funksjonering, idet overskuddsgass avfakles i atmosfæren eller sendes bort.

Fig. 6 er en utvidelse av anlegget beskrevet i den foregående fig., spesielt anvendelig for en eller flere brønner hvis man ikke ønsker å stanse produksjonen under periodene med oppløft-ingen av utstrømningen til anleggene for behandling og lagring.

Denne utførelsesform er basert på anvendelse av en spylegass som utviklet i eksemplet i fig. 5 men hvor det anvendes minst to tank-avgassere hvor den ene er i trinnet med oppfylling mens den annen er i trinnet med spyling, idet sekvensen av fasene med fylling og tømming for de to tank-avgassere kan styres av et felles anlegg med styreventiler.

Alt etter typen av forekomst, egenskapene av utstrømningen og regulariteten av leveringsmengden som skal sikres kan anlegget i henhold til oppfinnelsen omfatte et flertall tank-avgassere tilknyttet en og samme brønn, eller det kan omfatte et flertall brønner forbundet med et og samme par av tank-avgassere.

I anlegget vist i fig. 6 omfatter dette f.eks. tre tilførsler fra brønner 121, 122 og 123 som forenes i kanalsystemet124 som ender i en ventil 125 forbundet med innløpene 126 og 127 til tank-a<y>gasserne 128 og 129, idet tanken 128 er under utspyling og tanken 129 under oppfylling fra brønnene. Utløpene 130 og 131 for væskeutstrømningen er tilknyttet et kanalsystem for utslipping av væsker 133 ved overflaten ved hjelp av en ventil 132.

Utløpene 13 4 og 135 for gassformet utstrømning er forbundet med et kanalsystem for 136 for tømming av gassen ved overflaten ved hjelp av en ventil 137 og tilførsels-kanalsystemet 139 for spylegassen er forbundet med kanalsystemet 134 og 135 ved hjelp av en ventil 138. Deteksjonscellene for variasjon av vekt eller flyteevne 140 og 141 frembringer manøvrering av ventilsystemet. Reguleringen av leveringsmengden fra brønnene som er en funksjon av deres trykk ved brønnhodet sikres ved hjelp av en trykkreguleringsventil anbrakt f.eks. men ikke nødvendigvis ved overflaten i kanalsystemet 136.

Med henvisning til fig. 7 omfatter det der viste anlegg:

en brønn 151 forbundet med tank-avgasseren 153 ved hjelp av et kanalsystem 152 hvor en del er en konisk spiral som på den ene side p.g.a. elastisitet tillater en relativ bevegelse av den øvre ende i forhold til ballast-sokkelen 154 og på den annen side utgjør en varmeveksler med det miljø hvori den er neddykket, f.eks. havet.

Tank-avgasseren 153 i form av den koniske spiral hvor

den nedre ende er festet til ballast-sokkelen og hvor den øvre ende er fritt flytbar.

Den form som er gitt til tank-avgasseren tillater en stor termisk utveksling med det ytre miljø en stor overflate for avgassing utstrømningen, og variasjoner i anbringelsen som kan detekteres ved den øvre ende av tankseparatoren under innvirkning av variasjoner i flyteevnen som følger av variasjoner i nivået for den inneholdte væske. Disse variasjoner i anbringelsen følges av en detektor 155 som overfører den til overflaten ved hjelp av en kabel eller en optisk fiber 156 for å modulere den motoriske kraft som overføres ved hjelp av pumpen 157 ved hjelp av en kraftledning 158. Gassutløpet 159 fra tank-avgasseren 153 er tilknyttet et delvis fleksibelt kanalsystem 160 ved overflaten, hvor en trykkreguleringsventil tillater innstilling av leveringsmengden fra brønnene til den ønskede verdi.

Claims (11)

1. Anlegg for utnyttelse av hydrokarbonforekomster for økt produksjon og utvinning på stedet, karakterisert ved at det omfatter: minst en produksjonsbrønn (1) hvor produksjonshodet ved hjelp av en stiv eller fleksibel ledning er forbundet med minst en tank-avgasser (3) anbrakt i nærheten av produksjonshodet, en løfteinnretning (4) for utstrømning fra brønnen eller brønnene (1) , en reguleringsventil (6) for leveringsmengden for tømming av væskene og som utnytter variasjoner i vekt og/eller flyteevnen for tank-avgasseren (3), en innretning for regulering av leveringsmengden fra brønnene (1) omfattende midler som tillater å gjennomføre en modulering av naturlig eller kunstig dannet topptrykk for gassen ved strupning av gassledningen i hvilket som helst punkt av kanalsystemet for tømming av gass til atmosfæren eller til anleggene for oppsamling av gass hvis disse behandles for utnyttelse og/eller for utvinning av gassens innhold av kondenserbare flytende fraksjoner.

2. Anlegg som angitt i krav 1, karakterisert ved at kanalsystemefie som går inn i ut fra anlegget er utstyrt med sikkerhetsventiler for manøvrering og seksjonering som arbeider med variasjoner i flyteevnen og/eller vekten av tank-avgasseren (3) og/eller eventuelt i avstand et ytterligere system for deteksjon av anormale sideveis bevegelser av tank-avgasseren (3) som tillater påvirkning av de nevnte ventiler for å beskytte anlegget mot påvirkning fra det ytre miljø.

3. Anlegg som angitt i krav 1, karakterisert ved at løfteinnretningen for utstrømningen består av en gruppering av motor og pumpe (4, 5) som kan tas opp til overflaten uavhengig av de andre elementer i anlegget og hvor motoren (5) foretrukket utgjøres av en hydraulisk turbin hvor tilførselen av drivfluidet reguleres ved hjelp av en ventil (6) eller en mekanisk styrt for-delingsventil ved variasjoner i flyteevnen av tank-avgasseren (3) .

4. Anlegg som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at det omfatter en ventil (6) eller en reguleringsventil for drivfluidet anordnet i avstand fra tank-avgasseren (3) og løftepumpen (5) ved overflaten og/eller i avstand idet variasjonene i flyteevnen eller vekten av tank-avgasseren (3) overføres til ventilen ved hjelp av en overføringsinnretning som sikrer en regulær funksjon av anlegget, som en pneumatisk, elektrisk, hydraulisk, elektronisk eller fiberoptisk eller annen overføring idet flere av disse innretninger kan arbeide sammen for å sikre en permanent forbindelse .

5. Anlegg som angitt i krav 1-4, karakterisert ved at løfteinnretningen for utstrømning er en gruppering av motor og pumpe (4, 5) som kan heves til overflaten uavhengig av de andre elementer i anlegget og hvor motoren (5) er elektrisk og hvor tilført energi avpas-ses etter variasjoner i vekt eller flyteevne av tank-avgasseren (3) overført til overflaten.

6. Anlegg som angitt i krav 1, 3 og 4, karakterisert ved at drivfluidet består av selve utstrømningen, resirkulert eller blandet med den rå utstrømning ved utløpet av løftepumpen (4) eller av et spesielt fluid som sirkulerer i en lukket krets forskjellig fra kret-sen for utstrømningen fra brønnen eller brønnene (1).

7. Anlegg som angitt i krav 1-6, karakterisert ved at tank-avgasseren (3) har en frihetsgrad for vertikal bevegelse eller for rotasjon omkring en horisontal akse eller er montert på en elastisk deformerbar understøttelse.

8. Anlegg som angitt i krav 1-7, karakterisert ved at tank-avgasseren (82) er konstruert i form av en torus med vertikal hovedakse som danner en beskyttende konstruksjon omkring brønnhodene og de andre elementer i anlegget anbrakt i det sentrale hulrom av tanken (82).

9. Anlegg som angitt i krav 1-6, karakterisert ved at tank-avgasseren (153) er festet til ballast-sokkelen (154) og er kveglet opp i konisk spiralform slik at den ved sin elastisitet tillater detekterbare bevegelser eller forhold idet dens øvre ende også ut-gjør en varmeveksler med det ytre miljø.

10. Anlegg som angitt i krav 1 og 2, karakterisert ved at løftingen av den flytende utstrømning gjennomføres ved hjelp av en spylegass som veksler med en tømmeperiode, idet anlegget kan omfatte flere tank-avgassere (128, 129) slik at det sikres en konti-nuitet i leveringsmengden fra brønnen eller brønnene som er tilkoblet.

11. Anlegg som angitt i krav 1-10, karakterisert ved at flere brønner (1) er tilknyttet en og samme tank-avgasser (3) og at en enkelt brønn (1) kan være tilknyttet flere tankavgassere (3), og at flere løfteinnretninger til en og samme tank-avgasser kan være anordnet og likeledes en enkelt løfteinnretning for flytende ut-strømning til flere tank-avgassere.