处理来自井中的流体的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及具体用于处理来自井/油井/矿井中的流体的方法和设备，具体涉及准备流体以用于长距离管线输送。
【背景技术】
[0002]将流体从一个位置运送到另一个位置的装备能够易于受到蜡污染。蜡层可能沉积在壁上，所述壁面向在运送所述流体的装备的内部的空间。蜡的沉积在油气生产行业中能够成为特别的问题，其中蜡可以随着其通过管线被运送退出井并且被冷却而从来自井中的流体中沉淀出来。在海底位置中，例如，来自井中的流体可以在井口附近具有大约80至120摄氏度的温度，并且可以随着流体被运输通过管道而通过经由管道壁将热传递到周围海水来冷却到接近海水温度的温度。
[0003]这在来自井中的流体需要被长距离地输送到下游处理设施的情况下或在显著冷却可能以另外的方式在井口与所述设施之间发生的情况下能够是特别的问题。
[0004]蜡的沉积能够引起不期望的管线堵塞。
[0005]为了避免或减少在管道的内表面上的蜡沉积，已研发以下技术，所述技术寻求将流体的温度保持在阈值温度(即流体的“蜡出现温度”)以上直到处理设施，蜡在阈值温度下从所考虑的特定流体中沉淀。这种技术涉及将隔热和/或电加热应用到管线的部段保持流体足够暖。然而，应用隔热和/或加热的技术特别是在管线将会长距离地延伸的情况下可能在物流和/或成本方面具有缺陷。
[0006]已提出以下解决方案，其中来自井中的流体的流动在井口附近通过以下方式来调节，所述方式故意地产生蜡，所述蜡接下来从壁被释放并且在所谓的“冷流”中以蜡颗粒的形式在流体中被运送到下游设施。一旦蜡被生成并且接下来被释放到流体中以形成冷流，则蜡被稳定并且不趋向于沉积在管线的壁上。
[0007]一个这种冷流技术在PCT专利公开W02009/051495中被描述。在这个技术中，来自井的油可以在管线的指定调节器部段中被冷却到接近周围海温度的低温(TlowXTsea)，并且蜡被允许形成在管线内壁上。偶尔地，管线壁可以通过将热脉冲施加到管道的壁来加热。热脉冲将会在蜡/壁交界处熔化非常薄层的蜡。管线中的油的流动接下来将会将蜡层从壁上剥落，将所述蜡层以固体形式释放到流体中。以这种方式，至少在未通过加热壁来熔化的程度的蜡在从被加热的壁上释放之后被稳定并且不转化回其原始形式从而使得所述蜡能够在不重新沉积的情况下在油中长距离地行进。
【发明内容】
[0008]发明人已注意到对于如在例如W02009/051495中被描述的冷流技术的潜在改进。例如，沉积出的蜡中在蜡沉积与管道壁的交界处的一些在将热量施加到管道壁时可能熔化。任何所述熔化的蜡可能与油重新混合，并且可能在冷却时在管线更靠下游的位置处最终地沉积。
[0009]此外，将蜡释放到流动中所需的加热时段可能持续数小时，并且可能需要取决于油而以大约一周一次的频率被施加。在加热时段期间，管线流体将不会受到在指定调节器部段中的冷却(即故意的蜡形成)，以及油将会在不冷却的情况下简单地穿过所述部段并且进入到管线中。最终地，在沿着管线下游的某个点处，油可能冷却，以及蜡可能沉积在管线内部的壁上。管线接下来可能需要去除操作(诸如清管)以去除在相关位置处的沉积。
[0010]此外，管道部段的长度可以取决于流体温度、流体的蜡出现温度、管道直径以及管道部段中的热传递条件，流动在所述管道部段中通过冷却和施加热脉冲来调节。所述部段的长度能够是可观的，例如为数公里的量级。
[0011]根据本发明的第一方面，提供如在所附权利要求中载列的用于处理来自井中的流体的设备。
[0012]根据本发明的第二方面，提供如在所附权利要求中载列的一种处理来自井中的流体的方法。
[0013]以上方面中的每个和任何可以包括如在所附权利要求中或在本说明书中载列的另外的特征。
[0014]将会认识到的是，与以上方面中的任何有关的特征，无论在权利要求中还是在说明书中，都可以在不同的方面之间彼此结合。
【附图说明】
[0015]现在将会仅通过实施例的方式并参照附图来描述本发明的实施方式，其中:
[0016]图1是依照本发明的实施方式的用于调节来自井中的流体的设备的示意图。
[0017]图2是根据本发明的另一个实施方式的用于调节来自井中的流体的设备的示意图；
[0018]图3是根据本发明的另一个实施方式的用于调节来自井中的流体的设备的示意图；
[0019]图4是根据本发明的又一个实施方式的用于调节来自井中的流体的设备的示意图；
[0020]图5是依照本发明的另一个实施方式的具有作为管中管区段的热交换装置的设备的布局的示意图；以及
[0021]图6是用于图5的各管中管区段中的一个的部段的示意图。
【具体实施方式】
[0022]首先参照图1，用于调节来自井/油井/矿井中的流体的所述设备总体上以附图标记I被描绘。流体可以包括碳氢化合物，诸如油和汽油。设备I在所述实施例中具有以热交换装置2a-2d的形式被串连地设置的四个调节器。设备I可以被设置在靠近井口的海底，以便通过上游管道部段3来接收来自井中的流体的流动。流体穿过设备I并且进入到下游管道部段4中。设备I起作用以调节被包含在流动中的流体，产生被调节流体。下游管道部段4被连接到用于将被调节流体向下游输送到处理设施(未示出)的输送管线。
[0023]来自井中的流体穿过上游与下游管道部段3、4之间的热交换装置2a_2d中的每个。因此，每个装置具有用于流体的出口和进口以及被限定在其中并且在进口与出口之间延伸以便使流体穿过所述装置的流动区域。通常，所述装置包括具有管道壁的管道，所述管道壁在其中限定流动区域。如能够在图1中所见到的那样，相继装置的出口和进口通过管道部段5a-5c来连接到彼此。例如，热交换装置2a被定位在装置2b的上游，以及装置2a的出口经由管道部段5a来流体连接到热交换装置2b的进口。因此，所述设备被设置成使得来自井中的流体首先流动到热交换装置2a中、接下来流动出装置2a的出口、通过管道部段5a并且流动到交换装置2b的进口中。
[0024]以这种方式，上游管道部段3中的整个流动可以被依序地引导通过各热交换装置中的每个并且被引导到下游管道部段4中。
[0025]每个热交换装置2a_2d能够用于冷却被包含在所述装置的内部的流动区域中的流体，以便引起錯从流体中沉淀(precipitate)并且被沉积(deposit)在邻近流动区域的壁面上。热交换装置可以包括用于运送来自井中的流体的管道并且可以具有用于接收冷却流体以便冷却来自井中的流体的包围管道的热交换腔。更特别地，腔可以配置有冷的冷却流体，所述冷却流体穿过腔，从而使得来自被包含在管道内部的流体的热量跨过管道壁被传递到冷却流体中，导致来自井中的流体的冷却和使蜡生成到表面上。腔可以具有用于流体的进口和出口，从而使得流体能够穿过所述进口和出口被循环。例如，图1中示出的第一装置2a具有用于流体进入和退出热交换腔的进口 6a和出口 7a。其他装置2b至2d中的每个可以具有类似的进口和出口。
[0026]每个热交换装置2a_2d还可以用于加热其上沉积出蜡的表面，以便从所述表面释放此前沉积出的蜡。热交换装置通常被配置成交替地操作以执行冷却或加热。加热可以通过使热的或被加热的流体(具有高于流动区域中的流体的温度)循环通过热交换腔来执行以加热管道壁。替代地，电加热构件能够被提供以将热量供应到管道壁。
[0027]每个热交换装置2a_2d可以采用管壳式(tube-and_shell)热交换器的形式，所述管壳式热交换器可以包括直管或具有在彼此上弯回或卷曲的部段的管，来自井中的流体可以通过所述直管或部段在管的进口与出口之间穿过所述装置。管可以被定位在外壳内，所述外壳限定在外壳与管壁之间用于接收冷却或加热流体的热交换腔。所述布置有助于提供用于在管内部的井流体与包围管的冷却或加热流体之间的热传递的大表面面积。
[0028]替代地，所述装置可以包括管中管式(pipe-1n-pipe)布置，其中来自井中的流体被运输通过在其中限定流动区域的内管