[go: up one dir, main page]

NO336067B1 - Fremgangsmåte for å beskytte hydrokarbonledninger - Google Patents

Fremgangsmåte for å beskytte hydrokarbonledninger Download PDF

Info

Publication number
NO336067B1
NO336067B1 NO20084178A NO20084178A NO336067B1 NO 336067 B1 NO336067 B1 NO 336067B1 NO 20084178 A NO20084178 A NO 20084178A NO 20084178 A NO20084178 A NO 20084178A NO 336067 B1 NO336067 B1 NO 336067B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
line
nitrogen
hydrocarbon
pressure
period
Prior art date
Application number
NO20084178A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20084178L (no
Inventor
Keijo Kinnari
Catherine Labes-Carrier
Knud Lunde
Leif Aaberge
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
Publication of NO20084178L publication Critical patent/NO20084178L/no
Publication of NO336067B1 publication Critical patent/NO336067B1/no

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17DPIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D1/00Pipe-line systems
    • F17D1/02Pipe-line systems for gases or vapours
    • F17D1/04Pipe-line systems for gases or vapours for distribution of gas
    • F17D1/05Preventing freezing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/52Compositions for preventing, limiting or eliminating depositions, e.g. for cleaning
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B37/00Methods or apparatus for cleaning boreholes or wells
    • E21B37/06Methods or apparatus for cleaning boreholes or wells using chemical means for preventing or limiting, e.g. eliminating, the deposition of paraffins or like substances
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • E21B41/02Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00 in situ inhibition of corrosion in boreholes or wells
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/01Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells specially adapted for obtaining from underwater installations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Pipeline Systems (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse angår forbedringer ved og i forbindelse med metoder for å beskytte hydrokarbonledninger og særlig ledninger i undersjøiske produksjonssystemer, i perioder der normal hydrokarbonstrøm ikke skjer, for eksempel under kommisjonering eller under stengning, og særlig ved bekjempelse av gasshydratdannelse.
Brønnstrømmen fra et hydrokarbonreservoar inneholder vann i gass- eller flytende form. Ved høye trykk og lave temperaturer kan gass danne faste materialer der lavmolekylvektshydrokarboner, dvs. hydrokarboner som er gassformige ved standardtemperatur - og trykk og (STP), er fanget. En kubikkmeter av et slikt faststoff kan fange rundt 180 kubikkmeter (ved STP) gass. Slike materialer angis generelt som "gasshydrater" eller ganske enkelt "hydratet" og vil heretter angis som "hydrater".
For et undersjøproduksjonssystem er omgivelsestemperaturen for sjøvannet som omgir ledningen (for eksempel en "rørledning" eller "strømningsledning" fra brønnhodet til vannoverflaten, på det laveste generelt rundt 4 °C. Ved denne temperatur dannes hydrater typisk ved trykk på rundt 10 bar. Fordi hydrokarbonstrømmen gjennom ledningen rutinemessig vil foregå ved et trykk som er mange multipli av dette, er hydratdannelse, som kan tette rørledningen, en vesentlig risiko. De temperaturer der hydratdannelse skjer kan nås hvis hydrokarbonstrømmen reduseres eller stanses for derved å forårsake at hydrokarbonet avkjøles til under den temperatur der hydroratdannelse inntrer, eller hvis strømningsveien er så lang at en slik avkjøling uunngåelig vil inntre.
I en undersjøledning som blir blokkert på grunn av hydratplugging er ikke bare
hydrokarbonproduksjonreduksjonen, men også avblokkering, meget problematisk. Som nevnt ovenfor fanger rundt en kubikkmeter hydrat rundt 180 STP kubikkmeter gass, noe som ganske enkelt oppvarmer den blokkerte del av ledningen og som kan gi et trykksug som kan være farlig eller skadelig. På grunn av de alvorlige konsekvenser for en blokkering er det vanlig praksis å produsere fluidet i lange (for eksempel 40 eller flere km) undersjøiske ledninger mot hydratdannelse ved kontinuerlig injisering ved brønnhodet av hydratinhibitorer som metanol eller monoetylenglykol, eller å innføre slike inhibitorer hvis en uventet stans inntrer i kortere ledninger, der dette er mulig.
Imidlertid er ikke bare slike inhibitorer kostbare, men det reduserer også salgsprisen ved kontaminering av det fremstilte hydrokarbon.
Der hydrokarbonet fremstilles undersjøisk via en høy, vertikalt forløpende (for eksempel 500 m og over) faststiger eller via en fleksibel stiger (i bend der væske kan samle seg) kan problemet med hydratdannelse være spesielt alvorlig.
Mens hydratdannelsen er spesielt problematisk i undersjøiske produksjonssystemer er det selvfølgelig like problematisk for overflaterørledninger-/ andre ledninger i områder som har omgivelsestemperaturer som ligger under hydratdannelsestemperaturen.
Blant rørledningene fra brønnhodet til havoverflate vil isolasjonseffektiviteten generelt variere. Isolasjonseffektiviteten uttrykkes generelt som varmeoverføringskoeffisienten U med isolasjonseffektivitet som mindre ved høyere verdier U. Typisk kan U verdiene for "jumpers" eller "spools" (komponenter for rørledningen) være to eller flere ganger større enn U verdiene for strømningsledningene (nok en gang komponentene i ledningen). Som et resultat, hvis strømmen stanser, er varmetapet ved "jumpers" og "spools" større enn det ved rørledningene og således nås hydratdomene hurtigere for derved å øke risikoen for hydratdannelse i disse komponenter.
Når produksjonen stenges (enten planlagt eller ikke planlagt) er det derfor viktig å unngå å tre inn i hydratdomenet (dvs. setting av tilstander der hydratdannelse vil inntre). En generell metode for å gjennomføre dette er å redusere trykket i rørledningen for å unngå temperatur- og trykkbetingelser ved et hvilket som helst trinn av ledningen som blir ledende for hydratdannelse. Alternativt kan en hydratinhibitor som etylenglykol innføres i strømmen. Ny oppstart av strømmen må likeledes gjennomføres forsiktig for å unngå å skape temperatur- og trykkbetingelser som fører til hydratdannelse. En ytterligere mulighet for å unngå å tre inn i hydratområdet er å opprettholde temperaturen ved å legge varme på ledningen, dette krever imidlertid at egnede oppvarmingssystemer er tilstede.
En del forskning har fokusert på forhindring av hydratdannelse. EP 0 923 998 beskriver en fremgangsmåte for å forhindre gasshydrater, som involverer å kontakte den våte innsiden av rørledningen med en væske som danner en azeotrop blanding med vann. Når fordampning av den azeotrope blandingen inntreffer på grunn av den påfølgende strømmen av et hydrokarbon gjennom rørledningen, nærmer ikke vannkonsentrasjonen i den gjenværende blanding seg konsentrasjonen som vil danne hydrater.
Forskning har imidlertid lenge fokusert på alternative fremgangsmåter for fjerning av hydrater. WO 00/17484 beskriver for eksempel en fremgangsmåte for å oppløse hydrater og is som dannes i hydrokarbonreservoarer ved å bytte ut gass- eller væskefasen direkte ved siden av hydratene med en gass eller væske som ikke danner hydrater ved den gitte temperaturen eller trykket. I et annet eksempel beskriver EP 0 909 873 en fremgangsmåte for termohydraulisk kontroll av hydrater, hvori et skumfluid basert på en vandig løsning av nitrogensalter utformet til å generere nitrogen og varme in situ er fremstilt for å kontakte hydratene for å forårsake deres oppløsning. Disse fremgangsmåtene er imidlertid bare anvendelige etter at hydrater allerede er dannet.
Således foreligger det et kontinuerlig behov for forbedrede metoder ved hvilke hydratdannelse, for eksempel pluggdannelse, i hydrokarbonledninger, kan forhindres.
Det er nå funnet at ved å innføre nitrogen i rørledningen ved stenging (dvs. innen 1 time fra stenging) kan risikoen for hydratdannelse reduseres, og tidsrommet i løpet av hvilket preventiv virkning med hell kan gjennomføres kan utvides eller behovet for ytterligere preventive virkninger kan unngås.
I lys av et aspekt ved oppfinnelsen tilveiebringes det metoder for å beskytte en hydrokarbonledning mot hydratdannelse under en periode med redusert hydrokarbonstrøm der metoden omfatter å innføre nitrogen i ledningen i nevnte tidsrom under et trykk p på 1 til 350 bar g og ved en hastighet på (1,5 til 35) . A kg/sek (der A er det indre tverrsnittsareal for rørledningen i kvadmeter) i et tidsrom på t timer der t = p.d/n der d er lengden i km for rørledningenfra nitrogeninnføringslokasjoner og n er 10 til 400 og særlig 50 til 350.
Et ytterligere aspekt ved oppfinnelsen tilveiebringer en fremgangsmåte for å beskytte en hydrokarbonledning mot hydratdannelse under en periode med redusert hydrokarbonstrøm der metoden omfatter innføring av nitrogen til ledningen i et tidsrom under et trykk p på 1 til 350 bar g og en hastighet på 0,1 til 50 kg/sek i et tidsrom på t timer der t = p.d/n der d er lengden i km av ledningen fra nitrogeninnføringslokasjonen og n er 10 til 400, og særlig 50 til 350.
Et ytterligere aspekt tilveiebringer en metode for å beskytte en hydrokarbonledning mot hydratdannelse under et tidsrom med redusert hydrokarbonstrøm der metoden omfatter innføring av nitrogen i ledningen i nevnte tidsrom under et trykk p på 1 til 350 bar g og i en hastighet på 0,1 til 50 kg/sek.
Tidsrommet for redusert hydrokarbonstrøm ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan være en periode før hydrokarbonstrømmen har begynt, for eksempel under kommisjonering eller en periode for planlagt eller ikke planlagt stenging. I det sistnevnte tilfellet blir nitrogeninnføringen fortrinnsvis startet kort før, under eller kort etter stenging (for eksempel innen en time etter stenging) og/eller før oppstart. Ledningen kan hvis ønskelig trykkavlastes og i dette tilfellet kan nitrogen innføres under lavt trykk, for eksempel helt ned til 1 bar g, for eksempel 1 til 20 bar g. Normalt vil imidlertid innføringen skje ved et høyere trykk, for eksempel 20 til 350 bar g, særlig 30 til 300 bar g, spesielt 40 til 200 bar g, og helt spesielt 50 til 100 bar g.
Tidsrommet t er fortrinnsvis 0,5 til 20 timer og særlig 1 til 10 timer.
Hydrokarbonledningene som behandles ifølge oppfinnelsen kan ha en hvilken som helst lengde, men vil typisk ha en lengde på 200 km, særlig opp til 50 km, spesielt opp til 20 km, og særlig lm til 20 km.
Ledningen som behandles ifølge oppfinnelsen kan være en konvensjonell rørledning eller en strømningsledning eller kan være eller inkludere en hvilken som helst komponent av ledningen fra brønnhodet til sluttsonen, for eksempel brønner, templater, jumpere, spools, stigere, undersjøiske prosessanlegg, toppsidefasiliteter, landbaserte fasiliteter, separatortanker og andre beholdere mellom brønn og sluttsone, osv.
Behandling ifølge oppfinnelsen vil generelt kunne gjennomføres når omgivelsestemperaturen ved rørledningen (eller en hvilken som helst derav) er slik at hydratdannelse vil inntre.
I fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er trykket fortrinnsvis 50 til 200 bar, p.d/t er fortrinnsvis 100 til 200, p.d er fortrinnsvis mindre enn 2000, og r er fortrinnsvis 0,5 til 50 kg/sek (og helst 1 til 30 kg/sek). Der metoden ifølge oppfinnelsen benyttes for å behandle en relativt liten del av en rørledning, for eksempel et templat, jumper, spool, en behandlingsanordning osv, kan nitrogen tilføres i relativt lave hastigheter som 0,1 til 5 kg/sek, og fortrinnsvis 0,5 til 2 kg/sek.
Hydrokarbon som vanligvis strømmer i ledningen er fortrinnsvis naturgass som generelt inneholder noe vann.
Ledningen vil hensiktsmessig ha en indre diameter på 0,5 til 40 tommer, men vil mer typisk ha en indre diameter på rundt 5 til 30 tommer.
Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er retningen for hydrokarbonstrømmen den retning der hydrokarbonet strømmer under normal drift.
Nitrogenet som fortrinnsvis er minst 90 mol% rent inneholder fortrinnsvis mindre enn 10 mol% oksygen og særlig fortrinnsvis mindre enn 5 mol% og spesielt mindre enn 2 mol%.
Bruken av nitrogen for å inhibere hydratdannelse på denne måte er motintuitivt fordi det i seg selv kan være i stand til å danne hydrater.
Nitrogentrykket og strømningshastigheten må overvåkes og justeres for å sikre at hydratdannelse ikke inntrer. Typisk vil det tilsettes i mengder slik at opptil 100 mol% av fluidet i ledningen umiddelbart nedstrøms gassinjeksjonssete, er nitrogen. Hensiktsmessig vil tallet være minst 25 mol%, spesielt minst 40 mol% særlig miinst 60 mol%, helt spesielt minst 80 mol%, for eksempel opptil 99 mol% og aller helst opptil rundt 95 mol%.
Det er ikke desto mindre ønskelig at andelen av fluidstrømmen som inneholder nitrogen er forbrennbar og i henhold til den nødvendige mengde holdes på et nivå som tillater at dette eller alternativt hydrokarbon (for eksempel metan, naturgass, osv.) kan settes til fluidstrømmen nedstrøms nitrogeninnføringen for å bringe ned den relative konsentrasjon av nitrogengass. Slik hydrokarboninnføring må selvfølgelig skje ved et punkt der det ikke er noen risiko for hydratdannelse, eller etter ny start etter en trykkavlastningsperiode.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er spesielt egnet for bruk med underjordiske brønner og særlig for å forhindre hydratdannelse i en eller flere av komponentene i ledningen fra brønnhodet til over vannoverflaten og særlig jumpere (forbindelser fra brønnhodet til manifold eller templat), manifold,templat, spools (ekspanderbare skjøter i ledningene), strømningsledninger og både fleksible og faste stiger. Det kan også benyttes innen andeler av brønnen der omgivelsestemperaturen for den omgivende formasjon er lavt nok til å tillate hydratdannelse (for eksempel ned til rundt 100 m under slamlinjen) og i overflatedeler av en ledning.
Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan også med fordel benyttes i ringromdelen av en brønnkonstruksjon. Normalt blir ringromtrykket kontrollert ved å benytte metanol eller glykol. Bruken av nitrogen som beskrevet her vil gi en alternativ løsning. Enhver lekkasje i brønnstrømmen til ringromtappeledningen vil derfor inhiberes med nitrogen. En annen fordel ved å benytte nitrogen er at dette vil være tilpassbart på en mer effektiv måte for termiske volumekspansjoner enn tilfellet ville være med en væskefylt ringromtappeledning.
Når det gjelder ikke-planlagt stenging blir nitrogen fortrinnsvis innført ved et eller flere seter langs ledningen og særlig fortrinnsvis seter oppstrøm en eller flere jumpere, templater, manifolder, spools eller stigere, før, under eller etter trykkavlastning. Innføring av nitrogen på denne måte tjener til å forlenge avkjølingsstengningtiden for deler av ledningen med høye U verdier, dvs. deler som særlig risikerer hydratdannelse. Avkjølingsstengningstid (CDT) er en av nøkkelkonstruksjonsfaktorene og er den tiden som en gitt struktur trenger for å nå hydratdannelsesbetingelser fra produksjonsbetingelser. CDT krav kan variere fra felt til felt men er vanligvis mer stringente for dypvanns- enn grunnvannsanvendelser. Tilsetning av nitrogen reduserer hydratlikevektstemperaturen, forlenger automatisk CDT og tillater mer tid for implementering av hydratkontrollforholdsregler. Ved bruk av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen på denne måte er det alternativt mulig å redusere isolasjonskravene for komponentene i ledningen og derfor også redusere omkostningene.
Under en planlagt eller ikke planlagt stans kan innføring av nitrogen også benyttes for å redusere behovet for trykkavlastning av de i utgangspunktet hydratfrie arealer av ledningen. Som et typisk eksempel på driftsbetingelser der et strømmende hydrokarbon har en temperatur på 18°C og den omgivende sjøvannstemperatur er 4 til 5°C, vil en stengning involvere trykkavlastning fra 200 bar til rundt 10 bar. Hvis nitrogen settes til en konsentrasjon på rundt 60 mol%, vil trykkavlastning til rundt 20 bar være tilstrekkelig mens for nitrogentilsetning til en konsentrasjon rundt 90 mol% vil en trykkavlastning til rundt 50 bar være tilstrekkelig.
En nitrogeninnføring kan gjennomføres relativt enkelt ved å tilveiebringe en ventilledning fra en nitrogenkilde til de ønskede innføringsseter på ledningen eller innen boringen. Slike ledninger er fortrinnsvis termisk isolerte og det kan være ønskelig å varme opp nitrogen før injeksjon, for eksempel ved overføring til injeksjonssetet. Nitrogen kan typisk innføres fra en nitrogengenerator eller et nitrogenreservoar (for eksempel en væske- eller trykksatt nitrogentank). Innføringen kan være operatør- kontrollert, imidlertid vil automatisk innføring, for eksempel datamaskinkontrollert som respons på signalet fra strømningsmonitorer, generelt være ønskelig.
Nitrogenet vil generelt innføres under normal stengningstrykk, for eksempel 50 til 250 bar. Nitrogenet kan alternativt innføres i en delvis eller fullstendig trykkavlastet ledning, i hvilket tilfellet et lavere innføringstrykk kan være tilstrekkelig. I ethvert tilfelle vil ledningen fra gasskilde til ledningsinnføringspunkt generelt tilveiebringes med pumper og/eller kompressorer.
Der nitrogen benyttes under trykkavlastning bør mengden som tilføres og den hastighet i hvilken tilføringen skjer tilpasses trykkavlastningsprofilen og isolasjonsegenskapene for ledningen for å sikre at trykk-og temperaturbetingelser ikke fører til hydratdannelse. På samme måte vil det under ny trykksetting generelt være ønskelig å tilsette nitrogen og på tilsvarende måte å tilpasse tilsatt mengde til ny trykkprofil. I mange tilfeller er det ønskelig å spyle ledningen (for eksempel fra brønnhodet eller andre valgte seter) med nitrogen før hydrokarbonstrømmen startes igjen. Videre kan det være ønskelig å sette til en kjemisk inhibitor (for eksempel glykol) til hydrokarbon under ny trykksetting.
Et spesielt område av ledningen der bruken av metoden ifølge oppfinnelsen er spesielt gunstig, er i stigere der gassløft kreves.
Gassløft benyttes for å drive væske opp store dypvannsstiger. Ved trykkavlastning kan restfluid i slike stigere skape et trykk som ligger langt over det ved hvilket, under omgivelsestemperaturbetingelser, hydratdannelse skjer ved bunnen av stigeren. Ved normal drift blir gass (generelt naturgass) injisert i hydrokarbonstrømmen ved eller nær stigerbunnen for å drive væske opp i og ut av stigeren. Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan før, under eller etter trykkavlastning, gassløftegass kobles til å være nitrogen for å minimalisere muligheten for at stigeren holder tilbake tilstrekkelig væske til å forårsake hydratdannelse når trykkavlastning gjennomføres.Før og under ny trykksetting kan stigerne likeledes spyles med nitrogen. Spesielt foretrukket blir nitrogenstrømmen i stigeren opprettholdt under stenging. Denne bruk av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er spesielt nyttig når stigerne har en vertikal lengde på 100 m eller mer, særlig 250 m eller mer og spesielt 500 m eller mer.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer også en apparatur for gjennomføring av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen. Utfra dette aspektet tilveiebringer oppfinnelsen en hydrokarbonoverføringsapparatur omfattende en ledning for hydrokarbonstrøm med en hydrokarboninnløpsventil og en hydrokarbonutløpsventil, en inhibitorgasskilde og en ventilutstyrt ledning fra kilden til en innløpsport i ledningen idet denne eventuelt er utstyrt med en pumpe.
Komponenten i appraturen ifølge oppfinnelsen kan inkludere hvilke som helst av komponentene som man regner med i hydrokarbonledningen fra en hydrokarbon-brønnboring til over vannoverflaten.
Spesielt ønskelig er det at hydrokarbonledningen er utstyrt med nitrogeninnløp, ventiler og luftinger ved et antall posisjoner langs lengden slik at den del av ledningen som skal behandles med fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan velges etter ønske slik at for eksempel et begrenset volum av ledningen kan behandles hvis dette skal være ønskelig.
Nitrogenspyling, dvs. anvendelse av parametrene som diskutert ovenfor, kan benyttes for å beskytte en hydrokarbonstrømningsledning før produksjon (dvs. hydrokarbon-strøm) begynner, for eksempel under kommisjonering eller den første opptidsstart. Dette gir et ytterligere aspekt ved oppfinnelsen og kan anvendes selv for ekstremt lange ledninger, for eksempel opp til 2000 km, særlig opptil 1000 km. Sett fra dette aspekt tilveiebringer foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for beskyttelse av en hydrokarbonstrømningsledning der metoden omfatter spyling av ledningen med nitrogen før begynnelse av hydrokarbonstrømmen.
Foreliggende oppfinnelse skal illustreres under henvisning til de vedlagte figurer der: Fig. 1 er et plott av et fasediagram for hydrat og gass (eller hydrokarbon)/vann ved forskjellige nivåer av nitrogeninnhold (linjene er respektivt hydrat likevektskurvene ved (1) 100 mol% nitrogen; (2) 95 mol% nitrogen; (3) 90 mol% nitrogen; (4) 80 mol% nitrogen; (5) 60 mol% nitrogen; (6) 40 mol% nitrogen; (7) 20 mol% nitrogen; og 1,5 mol% nitrogen); og Fig. 2 er et skjematisk diagram av en underoverflatehydrokarbonbrønn utstyrt for å kunne utøve fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.
Under henvisning til fig. 1 kan man se at ved å øke nitrogeninnholdet i en hydrokarbonstrøm til 80 mol% (for eksempel), blir hydratlikevektstrykket ved 4 °C øket fra rundt 4 bar til rundt 30 bar (for den benyttede hydrokarbonblanding).
Under henvisning til fig. 2 vises en havnivåplattform 1, bundet til sjøbunnbrønnhodene 2 via en ledning 3. Plattformen 1 er utstyrt med en nitrogengenerator 4 og en nitrogenledning 5 utstyrt med en pumpe 6 og (ikke viste) ventiler. Brønnhodene 2 er forbundet via jumpere 7 til en templat 8. Denne er forbundet via en spool 9 til en strømningsledning 10. Strømningsledningen 10 er forbundet via en spool 11 til en fast stige 12. Hydrokarbon som strømmer fra den faste stige 12 mates til et reservoar 13 på overflaten.
Før, under eller etter trykkavlastning eller før eller under ny trykksetting kan nitrogen fra generatoren 4 injiseres i ledningen 3 oppstrøms jumperen 7 og spools 9 eller 10, eller som en gassformig løftegass inn i bunnen av stigeren 12.

Claims (14)

1. Fremgangsmåte for å beskytte en hydrokarbonledning (3) mot hydratdannelse under en periode med redusert hydrokarbonstrøm,karakterisertv e d at den omfatter innføring av nitrogen inn i ledningen (3) i nevnte tidsrom under et trykk p på 1 til 350 bar g og ved en hastighet på (1,5 til 35) . A kg/sek (der A er det indre tverrsnittsarealet for ledningen (3) i kvadratmeter) i et tidsrom t timer der t = p.d/n der d er lengden i km for ledningen (3) fra nitrogeninnføringslokasjoner og n er 10 til 400.
2. Fremgangsmåte for å beskytte en hydrokarbonledning (3) mot hydratdannelse under en periode med redusert hydrokarbonstrøm,karakterisertv e d at den omfatter innføring av nitrogen i ledningen (3) under et tidsrom med et trykk p på 1 til 350 bar g og ved en hastighet på 0,1 til 50 kg/sek i et tidsrom på t timer der t = p . d/n der d er lengden i km av ledningen fra nitrogeninnføringslokasjonen og n er 10 til 400.
3. Fremgangsmåte for å beskytte en hydrokarbonledning (3) mot hydratdannelse under et tidsrom med redusert hydrokarbonstrøm,karakterisertv e d at den omfatter innføring av nitrogen i ledningen (3) i nevnte tidsrom under et trykk p på 1 til 350 bar g og med en mengde på 0,1 til 50 kg/sek.
4. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 3,karakterisert vedat p.d er mindre enn 2000.
5. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 4,karakterisert vedat hvis trykket i ledningen (3) ved stenging er slik at p.d er større enn 2000 blir trykket redusert for å redusere p.d til 2000 eller mindre.
6. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 5,karakterisert vedat nitrogeninnføringen gjennomføres innen 1 time fra stenging.
7. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 6,karakterisert vedat p.d./t ligger i området 100 til 200.
8. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 7,karakterisert vedat t er 0,5 til 20 timer.
9. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 8,karakterisert vedat r er 0,5 til 50 kg/sek.
10. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 9,karakterisert vedat r er 1 til 30 kg/sek.
11. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 10,karakterisert vedat nitrogenet er minst 90 mol% rent.
12. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 11,karakterisert vedat hydrokarbonet er naturgass.
13. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1 til 12,karakterisert vedat omgivelsestemperaturen utenfor ledningen (3) er mindre enn hydratlikevektstemperaturen for trykket og innholdet i ledningen (3), dvs. under 30 °C, mer generelt under 18 °C og særlig under 5°C.
14. Fremgangsmåte for beskyttelse av en hydrokarbonstrømledning (3),karakterisert vedat den omfatter spyling av ledningen (3) med nitrogen før påbegynnelse av en hydrokarbonstrøm.
NO20084178A 2006-03-16 2008-10-06 Fremgangsmåte for å beskytte hydrokarbonledninger NO336067B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB0605323A GB2436575A (en) 2006-03-16 2006-03-16 Method for protecting hydrocarbon conduits
PCT/GB2007/000897 WO2007104984A1 (en) 2006-03-16 2007-03-14 Method for protecting hydrocarbon conduits

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20084178L NO20084178L (no) 2008-12-03
NO336067B1 true NO336067B1 (no) 2015-05-04

Family

ID=36292893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20084178A NO336067B1 (no) 2006-03-16 2008-10-06 Fremgangsmåte for å beskytte hydrokarbonledninger

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8191646B2 (no)
BR (1) BRPI0710101B1 (no)
EA (1) EA016870B1 (no)
GB (1) GB2436575A (no)
NO (1) NO336067B1 (no)
WO (1) WO2007104984A1 (no)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0420061D0 (en) 2004-09-09 2004-10-13 Statoil Asa Method
GB2436575A (en) 2006-03-16 2007-10-03 Statoil Asa Method for protecting hydrocarbon conduits
US20100047022A1 (en) * 2008-08-20 2010-02-25 Schlumberger Technology Corporation Subsea flow line plug remediation
CA3008372C (en) * 2010-05-04 2021-10-19 Oxus Recovery Solutions Inc. Submerged hydrocarbon recovery apparatus
US20120155964A1 (en) * 2010-06-25 2012-06-21 George Carter Universal Subsea Oil Containment System and Method
WO2012149104A2 (en) * 2011-04-27 2012-11-01 Bp Corporation North America Inc. Methods of establishing and/or maintaining flow of hydrocarbons during subsea operations
US9371917B2 (en) 2013-04-30 2016-06-21 General Electric Company Fuel conditioning system
GB2525609B (en) * 2014-04-28 2017-04-19 Acergy France SAS Riser system with gas-lift facility
JP6449099B2 (ja) * 2015-05-25 2019-01-09 株式会社神戸製鋼所 放出処理装置及び放出処理方法
RU2635308C2 (ru) * 2016-04-14 2017-11-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") Способ предупреждения образования и ликвидации гидратов в углеводородах
FR3065252B1 (fr) * 2017-04-18 2019-06-28 Saipem S.A. Procede de mise en securite d'une conduite sous-marine de liaison fond-surface de production lors du redemarrage de la production.
CN107620590B (zh) * 2017-08-08 2018-06-22 广州海洋地质调查局 一种海底水合物开采过程相平衡动态的可视化方法及装置

Family Cites Families (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2217749A (en) 1939-01-26 1940-10-15 Pan American Production Compan Liquid recovery and gas recycle method
US2658460A (en) 1950-02-09 1953-11-10 Atlantic Refining Co Electrically operated gas lift valve
US3514274A (en) 1965-02-18 1970-05-26 Exxon Research Engineering Co Transportation of natural gas as a hydrate
US3528218A (en) 1968-05-20 1970-09-15 Exxon Production Research Co Supersonic flow separator with admixing
US4007787A (en) 1975-08-18 1977-02-15 Phillips Petroleum Company Gas recovery from hydrate reservoirs
US4042033A (en) 1976-10-01 1977-08-16 Exxon Production Research Company Combination subsurface safety valve and chemical injector valve
SU648795A1 (ru) 1977-10-28 1979-02-25 Государственный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт "Южниигипрогаз" Устройство дл предотвращени гидратообразовани
US4456067A (en) * 1981-04-03 1984-06-26 Marathon Oil Company Process for inhibiting hydrate formation in producing gas wells
US4399868A (en) 1981-09-30 1983-08-23 Shell Oil Company Unplugging brine-submerged perforations
US4625803A (en) 1985-05-20 1986-12-02 Shell Western E&P Inc. Method and apparatus for injecting well treating liquid into the bottom of a reservoir interval
SU1350477A2 (ru) 1986-06-02 1987-11-07 Куйбышевское Проектно-Конструкторское Бюро Автоматизированных Систем Управления Накладной электромагнитный преобразователь дл измерени толщины неэлектропровод щих покрытий
SU1456204A1 (ru) 1987-02-16 1989-02-07 Институт Химии Нефти И Природных Солей Ан Казсср Ингибитор гидратообразовани природных и попутных газов
US4856593A (en) 1987-09-21 1989-08-15 Conoco Inc. Inhibition of hydrate formation
US5076364A (en) 1990-03-30 1991-12-31 Shell Oil Company Gas hydrate inhibition
US5168933A (en) * 1991-10-04 1992-12-08 Shell Offshore Inc. Combination hydraulic tubing hanger and chemical injection sub
FR2691503B1 (fr) 1992-05-20 1997-07-25 Inst Francais Du Petrole Procede pour le traitement et le transport d'un gaz naturel sortant d'un puits de gaz.
BR9301171A (pt) 1993-03-15 1994-10-18 Petroleo Brasileiro Sa Processo termo-químico de desparafinação de dutos condutores de hidrocarbonetos
US5536893A (en) 1994-01-07 1996-07-16 Gudmundsson; Jon S. Method for production of gas hydrates for transportation and storage
US5600044A (en) 1994-09-15 1997-02-04 Exxon Production Research Company Method for inhibiting hydrate formation
US5762149A (en) 1995-03-27 1998-06-09 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for well bore construction
AR001674A1 (es) 1995-04-25 1997-11-26 Shell Int Research Método para inhibir la obstrucción de conductos por hidrato de gas
US5824160A (en) 1995-11-22 1998-10-20 Petroleo Brasileiro S.A. Petrobras Method for the thermo-chemical dewaxing of large dimension lines
BR9700727A (pt) 1997-01-21 1998-08-11 Petroleo Brasileiro Sa Processo termo-químico para desparafinação de dutos em condição de fluxo de petróleo
BR9705076A (pt) * 1997-10-17 2000-05-09 Petroleo Brasileiro Sa Processo para o controle termo-hidráulico de hidrato de gás
US6076278A (en) 1997-12-18 2000-06-20 Halliburton Energy Services, Inc. Methods of drying pipelines
WO2000017484A1 (en) * 1998-09-21 2000-03-30 Petreco As Method for dissolution, storage and transportation of gas hydrates
GB2345926A (en) 1999-01-21 2000-07-26 Mcdermott Sa J Ray Intelligent production riser
US6307191B1 (en) 1999-12-30 2001-10-23 Marathon Oil Compamy Microwave heating system for gas hydrate removal or inhibition in a hydrocarbon pipeline
AU2001252234A1 (en) 2000-03-27 2001-10-08 Rockwater Limited Riser with retrievable internal services
CN1194792C (zh) 2001-08-14 2005-03-30 吕应中 无霜深冷式气体脱水装置
GB0120912D0 (en) 2001-08-29 2001-10-17 Bp Exploration Operating Process
US6772840B2 (en) 2001-09-21 2004-08-10 Halliburton Energy Services, Inc. Methods and apparatus for a subsea tie back
GB0124609D0 (en) 2001-10-12 2001-12-05 Alpha Thames Ltd A system and method for injecting gas into production fluid
US20030178195A1 (en) * 2002-03-20 2003-09-25 Agee Mark A. Method and system for recovery and conversion of subsurface gas hydrates
US20070113602A1 (en) 2003-07-04 2007-05-24 Watts John R Locks
CA2435642C (en) 2003-07-21 2005-12-20 Robert C. Rajewski Injector
GB2422840B (en) * 2003-10-21 2008-08-27 Champion Technology Inc Methods for inhibiting hydrate blockage in oil and gas pipelines using simple quaternary ammonium and phosphonium compounds
US20050085396A1 (en) 2003-10-21 2005-04-21 Vaithilingam Panchalingam Methods for inhibiting hydrate blockage in oil and gas pipelines using amino alcohols and ester compounds
US6978837B2 (en) 2003-11-13 2005-12-27 Yemington Charles R Production of natural gas from hydrates
RU2264530C2 (ru) 2004-01-22 2005-11-20 Открытое акционерное общество "Нижневартовский научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности" Способ периодической подачи химических реагентов в обрабатываемый объект
GB0420061D0 (en) 2004-09-09 2004-10-13 Statoil Asa Method
US7815744B2 (en) 2004-11-30 2010-10-19 Halliburton Energy Services, Inc. Methods for moving a pig through a pipeline using a chemical reaction to generate a high volume of gas
JP2007003957A (ja) 2005-06-27 2007-01-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 車両用通信システム
GB2436575A (en) 2006-03-16 2007-10-03 Statoil Asa Method for protecting hydrocarbon conduits
US8003573B2 (en) * 2007-10-26 2011-08-23 Bp Corporation North America Inc. Method for remediating flow-restricting hydrate deposits in production systems

Also Published As

Publication number Publication date
EA200801924A1 (ru) 2009-02-27
US20090321082A1 (en) 2009-12-31
BRPI0710101A2 (pt) 2011-08-02
BRPI0710101B1 (pt) 2018-03-13
US8191646B2 (en) 2012-06-05
NO20084178L (no) 2008-12-03
GB0605323D0 (en) 2006-04-26
GB2436575A (en) 2007-10-03
WO2007104984A1 (en) 2007-09-20
EA016870B1 (ru) 2012-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO336067B1 (no) Fremgangsmåte for å beskytte hydrokarbonledninger
US8430169B2 (en) Method for managing hydrates in subsea production line
NO336090B1 (no) Fremgangsmåte for hindring av hydratdannelse
US8919445B2 (en) Method and system for flow assurance management in subsea single production flowline
US20120073823A1 (en) System for subsea extraction of gaseous materials from, and prevention, of hydrates
Usman et al. HYDRATE MANAGEMENT STRATEGIES IN SUBSEA OIL AND GAS FLOWLINES AT SHUT-IN CONDITION.
Esaklul et al. Active heating for flow assurance control in deepwater flowlines
Freitas et al. Hydrate blockages in flowlines and subsea equipment in Campos Basin
Ballard Flow-assurance lessons: the Mica tieback
Davalath et al. Flow assurance management for Bijupira and Salema field development
Soliman Sahweity Hydrate Management Controls In Saudi Aramco’s Largest Offshore Nonassociated Gas Fields
Stephens et al. Terra Nova-The Flow Assurance Challenge
Uribe et al. A novel hydrate strategy in a high risk hydrate environment for a fast track tie-in GoM development
Zhang et al. Prevention method of hydrate formation in the wellbore during deep-water gas field development
ElSayed et al. The Flow assurance criticalities and challenges management of zohr deepwater giant gas field
Chow et al. Field M Deepwater TLP Initial Start-Up and Operation: Flow Assurance Challenges and Learnings Towards Achieving First-Oil
Kim et al. Risk Management of Hydrate Reformation Using Synergistic Inhibition During Methane Hydrate Production
Zakarian et al. Shtokman: the management of flow assurance constraints in remote Arctic environment
Cochran et al. Development of Operating Envelope for Long Distance Gas Tieback
WO2023101765A1 (en) Gas hydrate well control
McDermott et al. Flow assurance design considerations for umbilical riser base gas lift system
Johal Flow Assurance Technology Options For Deepwater & Long Distance Oil & Gas Transport.
BR102019025765B1 (pt) Sistema submarino para pressurização e método para comutação de fluido de injeção alternada, de água e gás, em poço satélite dotado de uma única linha submarina de injeção
BR102019025765A2 (pt) Sistema submarino para pressurização e método para comutação de fluido de injeção alternada, de água e gás, em poço satélite dotado de uma única linha submarina de injeção
Saint-Marcoux et al. How Subsea Processing Impacts Flow Assurance and Field Architecture in Ultra Deepwater

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