OA19947A - Modular installation and process for liquid / gas separation, in particular of the liquid and gas phases of crude oil. - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne une installation modulaire de séparation liquide/gaz d'un fluide polyphasique tel que du pétrole brut comprenant une pluralité de dispositifs unitaires de séparation constitués d'une enceinte (1) coopérant à sa base avec une pièce de connexion coaxiale (6) connectée ou destinée à être connectée à une structure support (10) reposant au fond de la mer (20) apte à recevoir une pluralité de dits dispositifs unitaires de séparation (1) de manière réversible de manière à pouvoir en assurer des déconnexions à volonté notamment pour augmenter les capacités de séparation de l'installation et/ou assurer la maintenance du dispositif unitaire de séparation en surface.The present invention relates to a modular installation for liquid/gas separation of a multiphase fluid such as crude oil comprising a plurality of unitary separation devices consisting of an enclosure (1) cooperating at its base with a coaxial connection part (6) connected or intended to be connected to a support structure (10) resting on the seabed (20) capable of receiving a plurality of said unitary separation devices (1) in a reversible manner so as to be able to ensure disconnections at will, in particular to increase the separation capacities of the installation and/or ensure maintenance of the unitary separation device on the surface.
Description
INSTALLATION MODULAIRE ET PROCEDE DE SEPARATION LIQUIDE/GAZ,MODULAR INSTALLATION AND LIQUID / GAS SEPARATION PROCESS,
NOTAMMENT DES PHASES LIQUIDE ET GAZEUSE D'UN PETROLE BRUT.IN PARTICULAR LIQUID AND GASEOUS PHASES OF CRUDE OIL.
La présente invention a pour objet une installation modulaire de séparation liquide/gaz de type vertical ainsi qu'un procédé de séparation 5 de fluide polyphasique, notamment d'huile-eau et de gaz contenus dans du pétrole brut.The present invention relates to a modular installation for liquid / gas separation of vertical type as well as a process for the separation of multiphase fluid, in particular oil-water and gas contained in crude oil.
Le secteur technique de l'invention est plus particulièrement le domaine de la production pétrolière, et plus particulièrement le domaine des champs de pétrole en mer par grande profondeur.The technical sector of the invention is more particularly the field of oil production, and more particularly the field of offshore oil fields at great depth.
La production de pétrole en mer profonde est réalisée en général à partir d'un support flottant ancré à proximité des puits de pétrole situés au niveau du fond de la mer, c'est-à-dire à des profondeurs variables de 1000 à 2500m, voire plus. Le support flottant comporte en général des moyens d'ancrage pour rester en position malgré les effets des courants, 15 des vents et de la houle. Il comporte aussi en général des moyens de stockage et de traitement du pétrole ainsi que des moyens de déchargement vers des pétroliers enleveurs, ces derniers se présentant à intervalle régulier pour effectuer l'enlèvement de la production. L'appellation courante de ces supports flottants est le terme anglo-saxonThe production of oil in the deep sea is generally carried out from a floating support anchored near the oil wells located at the level of the seabed, that is to say at varying depths of 1000 to 2500m, see more. The floating support generally includes anchoring means to remain in position despite the effects of currents, winds and swells. It also generally comprises means for storing and treating the oil as well as means for unloading it towards stripping oil tankers, the latter appearing at regular intervals to carry out the removal of the production. The common name of these floating supports is the Anglo-Saxon term
Floating Production Storage Offloading (signifiant moyen flottant de stockage, de production et de déchargement) dont on utilise le terme abrégé FPSO dans l'ensemble de la description suivante.Floating Production Storage Offloading (meaning floating means of storage, production and unloading) of which the abbreviated term FPSO is used throughout the following description.
Les têtes de puits sont en général reliées audit FPSO par des conduites sous-marines soit de type SCR, c'est-à-dire conduites 25 suspendues en configuration de chaînette, soit de type tour hybride comprenant :The wellheads are generally connected to said FPSO by underwater pipes either of the SCR type, that is to say pipes suspended in the configuration of a chain, or of the hybrid tower type comprising:
- un riser vertical dont l'extrémité inférieure est ancrée au fond de la mer et relié à une dite conduite reposant au fond de la mer, et l'extrémité supérieure est tendue par un flotteur immergé en subsurface 30 auquel elle est reliée, eta vertical riser, the lower end of which is anchored to the seabed and connected to a said pipe resting on the seabed, and the upper end is stretched by a float submerged in the subsurface 30 to which it is connected, and
- une conduite de liaison, en général une conduite de liaison flexible, entre l'extrémité supérieure dudit riser et un support flottant en surface, ladite conduite de liaison flexible prenant, le cas échéant, de par son propre poids la forme d'une courbe en chaînette plongeante, c'est-à- dire descendant largement en dessous du flotteur pour remonter ensuite jusqu'audit support flottant.- a connecting pipe, in general a flexible connecting pipe, between the upper end of said riser and a support floating on the surface, said flexible connecting pipe taking, where appropriate, by its own weight the shape of a curve in a plunging chain, that is to say descending well below the float to then go up to said floating support.
L'intégralité de la production de pétrole brut est ainsi en général remontée à bord du FPSO pour y être traitée en vue de séparer le pétrole proprement dit, de l'eau, du gaz, et d'éventuels composants sablonneux. Le pétrole, une fois séparé, est ainsi stocké à bord, le gaz est lavé, puis envoyé vers les turbines à gaz pour la production de l'électricité et de la chaleur nécessaire à bord, puis le surplus est réinjecté dans le réservoir du champ pétrolier de manière à remettre en pression ledit réservoir. L'eau, après avoir été libérée du sable en suspension, est enfin soit rejetée à la mer après extraction poussée de toute particule d'huile, soit réinjectée elle aussi dans le réservoir, un complément d'eau de mer prélevé en sub-surface, venant en général en complément, pour atteindre le débit nécessaire d'injection d'eau dans le réservoir. Le sable extrait, qui ne représente que des quantités minimes, est finalement lavé puis rejeté en mer.The entire crude oil production is thus generally brought back on board the FPSO to be treated there with a view to separating the oil itself, water, gas, and possible sandy components. The oil, once separated, is thus stored on board, the gas is washed, then sent to the gas turbines for the production of electricity and the heat required on board, then the surplus is reinjected into the field reservoir. tanker so as to pressurize said reservoir. The water, after having been released from the sand in suspension, is finally either discharged into the sea after extensive extraction of any oil particles, or also reinjected into the reservoir, with additional seawater taken from the sub-surface. , generally coming in addition, to achieve the necessary flow rate of water injection into the tank. The extracted sand, which represents only minimal quantities, is finally washed and then discharged into the sea.
On connaît la méthode de séparation des gaz, eau et huile de pétrole brut couramment employée sur les installations fixes à terre et sur les FPSO qui consiste à utiliser des enceintes résistantes à la pression, de très grands volumes, en général de forme cylindrique allongée, le pétrole brut entrant à une extrémité et cheminant le long de ladite enceinte pendant une durée de l'ordre de 3-10 mn durant lesquelles les diverses phases se séparent naturellement par gravité pour atteindre la seconde extrémité. Le gaz est alors récupéré en partie haute de ladite enceinte, l'eau et le sable en partie basse, et le pétrole (huile) en partie intermédiaire. Il existe une très grande variété de séparateurs de ce type qui intègrent en général des dispositifs complémentaires internes, tels des écrans horizontaux, verticaux ou obliques, dont l'objet est de faciliter la séparation des phases et éviter qu'ils ne se remélangent à une étape ultérieure.We know the method of separating gas, water and crude oil commonly used on land fixed installations and on FPSOs, which consists of using pressure-resistant enclosures, of very large volumes, generally of elongated cylindrical shape, the crude oil entering at one end and traveling along said enclosure for a period of the order of 3-10 minutes during which the various phases separate naturally by gravity to reach the second end. The gas is then recovered in the upper part of said enclosure, water and sand in the lower part, and petroleum (oil) in the intermediate part. There is a very wide variety of separators of this type which generally incorporate additional internal devices, such as horizontal, vertical or oblique screens, the object of which is to facilitate the separation of the phases and prevent them from being remixed in a single phase. later stage.
Ces séparateurs fonctionnent à basse pression, par exemple 3-10 bars, parfois même en dépression, de manière à optimiser le dégazage du pétrole brut. Si l'on souhaite installer ce type de séparateur au fond de la mer, ladite enceinte doit être capable de résister à l'écrasement sous l'effet de la pression qui est sensiblement de 100 bars, soit sensiblement lOMPa par tranche de 1000m d'eau, ainsi qu'à la pression interne qui dépend de celle du réservoir pétrolier et peut atteindre dans certains cas 1400 bars. Ainsi la transposition d'une telle enceinte pour son utilisation en grande et très grande profondeur nécessiterait des épaisseurs de paroi de 100 à 300 mm pour résister à l'implosion et de tels éléments de chaudronnerie seraient très délicats et très coûteux à réaliser et à installer au fond de la mer à grande profondeur.These separators operate at low pressure, for example 3-10 bars, sometimes even under vacuum, so as to optimize the degassing of the crude oil. If it is desired to install this type of separator at the bottom of the sea, said enclosure must be able to withstand crushing under the effect of the pressure which is substantially 100 bars, or substantially lOMPa per section of 1000m of water, as well as to the internal pressure which depends on that of the oil reservoir and can reach in some cases 1400 bars. Thus the transposition of such an enclosure for its use in great and very great depth would require wall thicknesses of 100 to 300 mm to resist implosion and such boilerwork elements would be very delicate and very expensive to produce and install. at the bottom of the sea at great depth.
On connaît dans FR 2 915 403 au nom de la demanderesse un dispositif de séparation gaz-liquide sous-marine, mais celui-ci comprend une enceinte renfermant un ensemble d'enceintes disposées verticalement reliés fixement les uns aux autres de masses et volumes importants, cet ensemble s'avérant, dans certains cas, difficile à mettre en place au fond de la mer et nécessitant des navires d'installation de capacité de levage offshore importante notamment requérant la mise en œuvre de navires d'installation de plus de 200m de long. En outre, des éléments internes de l'enceinte tels les capteurs risquent de tomber en panne et/ou de s'encrasser avec en outre éventuellement un risque potentiel de bouchage des sorties d'évacuation de liquide. Ces incidents requièrent une maintenance qui ne peut pas être réalisée par déconnection et récupération de l'enceinte individuellement par les bateaux usuels (connu sous la dénomination « IMR vessel ») de maintenance qui sont généralement de taille et capacité de levage relativement réduites.In FR 2 915 403 in the name of the applicant, an underwater gas-liquid separation device is known, but it comprises an enclosure containing a set of enclosures arranged vertically fixedly connected to each other of large masses and volumes, this assembly proving, in certain cases, difficult to set up at the bottom of the sea and requiring installation vessels of significant offshore lifting capacity, in particular requiring the use of installation vessels of more than 200m in length . In addition, internal elements of the enclosure such as the sensors risk breaking down and / or becoming clogged, possibly with a potential risk of clogging of the liquid discharge outlets. These incidents require maintenance which cannot be carried out by disconnecting and recovering the enclosure individually by the usual maintenance vessels (known under the name “IMR vessel”) which are generally of relatively small size and lifting capacity.
Dans un autre domaine, dans FR 2 961 712 au nom de la demanderesse, on a proposé une installation modulaire de séparation liquide-liquide sous-marine constituée d'une pluralité de conduites légèrement inclinées par rapport à l'horizontale en parallèle connectables et déconnectables individuellement à volonté et qui peuvent donc être installé au fond et donc manutentionnés limitant ainsi la masse des éléments à manutentionner depuis la surface.In another field, in FR 2 961 712 in the name of the applicant, a modular installation for subsea liquid-liquid separation has been proposed consisting of a plurality of pipes slightly inclined with respect to the horizontal in parallel which can be connected and disconnected. individually at will and which can therefore be installed at the bottom and therefore handled, thus limiting the mass of the elements to be handled from the surface.
Un but de la présente invention est de fournir un dispositif de séparation gaz/liquide amélioré apte à être installé et fonctionner au fond de la mer à grande profondeur, notamment au moins 1000m, qui soit plus simple et moins coûteux à réaliser, installer et mettre en œuvre au fond de la mer, et plus particulièrement, une installation qui puisse être installé et récupérable avec un navire de taille et capacité de levage réduites et dont la maintenance puisse être réalisé à l'aide de navire de taille et capacité de levage usuelle pour la maintenance et assistance d'installation offshore.An object of the present invention is to provide an improved gas / liquid separation device capable of being installed and operating at the bottom of the sea at great depth, in particular at least 1000 m, which is simpler and less expensive to produce, install and put. implemented at the bottom of the sea, and more particularly, an installation which can be installed and retrieved with a vessel of reduced size and lifting capacity and whose maintenance can be carried out using a vessel of usual size and lifting capacity for offshore installation maintenance and assistance.
Pour ce faire, la présente invention fournit une installation sousmarine modulaire de séparation liquide/gaz de deux phases respectivement liquide et gazeuse d'un fluide, notamment les phases liquide et gazeuse d'un pétrole brut, comprenant :To do this, the present invention provides a modular underwater installation for the liquid / gas separation of two respectively liquid and gaseous phases of a fluid, in particular the liquid and gaseous phases of a crude oil, comprising:
(a) une structure support principale reposant et/ou ancrée au fond de la mer sur laquelle sont connectés ou aptes à être connectés de manière réversible une pluralité de dispositif unitaire de séparation liquide/gaz, et (b) au moins un dispositif unitaire de séparation liquide/gaz fixé sur ladite structure support principale, chaque dit dispositif unitaire de séparation liquide/gaz comprenant une enceinte unique comprenant une paroi étanche résistante à la pression au fond de la mer et à la pression interne dudit fluide disposée selon un axe de révolution vertical, ladite enceinte renfermant :(a) a main support structure resting and / or anchored to the seabed on which are connected or able to be connected in a reversible manner a plurality of unitary liquid / gas separation device, and (b) at least one unitary device for liquid / gas separation fixed on said main support structure, each said unitary liquid / gas separation device comprising a single enclosure comprising a sealed wall resistant to the pressure at the bottom of the sea and to the internal pressure of said fluid arranged along an axis of revolution vertical, said enclosure containing:
bl) une première conduite interne d'amenée du fluide polyphasique remontant au sein de ladite enceinte depuis son extrémité inférieure comprenant ou coopérant avec un premier orifice traversant une partie de paroi dénommée paroi de fond de l'enceinte, jusqu'à son l'extrémité supérieure ouverte débouchant en partie supérieure de l'enceinte, et b2) une deuxième conduite interne d'évacuation de gaz s'étendant au sein de ladite enceinte depuis son extrémité supérieure ouverte, de préférence disposée plus haut que ladite ouverture supérieure de la première conduite, jusqu'à son extrémité inférieure comprenant ou coopérant avec un deuxième orifice traversant la paroi de fond de l'enceinte, et b3) un troisième orifice traversant ladite paroi de fond de l'enceinte autour desdits premier et deuxième orifices de la paroi de fond de l'enceinte, etbl) a first internal pipe for supplying the multiphase fluid going up within said enclosure from its lower end comprising or cooperating with a first orifice passing through a wall part called the bottom wall of the enclosure, to its end upper open opening into the upper part of the enclosure, and b2) a second internal gas discharge duct extending within said enclosure from its open upper end, preferably arranged higher than said upper opening of the first duct , up to its lower end comprising or cooperating with a second orifice passing through the bottom wall of the enclosure, and b3) a third orifice passing through said bottom wall of the enclosure around said first and second orifices of the bottom wall of the enclosure, and
c) une pluralité de pièces de connexion à 3 voies fixées sur ladite 5 structure support, dont au moins une dite pièce de connexion connectée à une dite enceinte, chaque dite pièce de connexion comprenant :c) a plurality of 3-way connection pieces fixed to said support structure, including at least one said connection piece connected to a said enclosure, each said connection piece comprising:
cl) un premier conduit de connexion dont une extrémité supérieure est connectée ou apte à être connectée à un dit premier orifice de la paroi de fond de ladite enceinte, ledit premier conduit de 10 connexion comprenant un premier orifice de sortie étant connecté ou apte à être connecté à une conduite externe d'alimentation en dit fluide polyphasique au fond de la mer ou un élément de conduite relié à l'extrémité d'une conduite externe d'alimentation en dit fluide polyphasique au fond de la mer, et c2) un deuxième conduit de connexion dont une extrémité supérieure est connectée ou apte à être connectée à un dit deuxième orifice de la paroi de fond de ladite enceinte, ledit deuxième conduit de connexion comprenant un deuxième orifice de sortie connecté ou apte à être connecté à une conduite externe d'évacuation de gaz, et c3) un troisième conduit de connexion disposé autour desdits premier et deuxième conduits de connexion à son extrémité supérieure connectée ou apte à être connectée à un dit troisième orifice de la paroi de fond de ladite enceinte, ledit troisième conduit de connexion comprenant un troisième orifice de sortie connecté ou apte à être connecté à une conduite externe d'évacuation de liquide.c) a first connection duct, an upper end of which is connected or adapted to be connected to a said first port in the bottom wall of said enclosure, said first connection duct comprising a first outlet port being connected or adapted to be connected to an external pipe for supplying said multiphase fluid to the seabed or a pipe element connected to the end of an external supply pipe for said multiphase fluid to the seabed, and c2) a second connection duct, an upper end of which is connected or able to be connected to a said second orifice in the bottom wall of said enclosure, said second connection duct comprising a second outlet orifice connected or able to be connected to an external duct d 'gas discharge, and c3) a third connection duct arranged around said first and second connection ducts at its upper end connected or able to be connected to a n said third orifice in the bottom wall of said enclosure, said third connection duct comprising a third outlet orifice connected or capable of being connected to an external liquid evacuation duct.
De préférence, ledit deuxième orifice de la paroi de fond de l'enceinte est un deuxième orifice annulaire disposé coaxialement autour dudit premier orifice tubulaire de la paroi de fond de l'enceinte, et ledit troisième orifice de la paroi de fond de l'enceinte est un troisième orifice 30 annulaire disposé coaxialement autour desdits premier et deuxième orifices de la paroi de fond de l'enceinte, et ladite pièce de connexion à trois voies est une pièce de connexion à trois voies coaxiales fixée verticalement sur ladite structure support comprenant :Preferably, said second orifice in the bottom wall of the enclosure is a second annular orifice arranged coaxially around said first tubular orifice in the bottom wall of the enclosure, and said third orifice in the bottom wall of the enclosure is a third annular orifice 30 arranged coaxially around said first and second orifices of the bottom wall of the enclosure, and said three-way connection piece is a coaxial three-way connection piece fixed vertically on said support structure comprising:
cl) un premier conduit de connexion disposé verticalement et dont ledit premier orifice de sortie est constitué par l'extrémité inférieure axiale dudit premier conduit de connexion, et c2) un deuxième conduit de connexion, disposé coaxialement et 5 autour dudit premier conduit à son extrémité supérieure, connecté ou être apte à être connecté verticalement à un dit deuxième orifice annulaire de ladite paroi de fond de l'enceinte, comprenant un dit deuxième orifice de sortie latéral, et c3) un troisième conduit de connexion disposé coaxialement autour 10 desdits premier et deuxième conduits de connexion à son extrémité supérieure, connecté ou apte à être connecté verticalement à un dit troisième orifice annulaire de ladite paroi de fond de l'enceinte, comprenant un dit troisième orifice de sortie latéral.c) a first connection duct arranged vertically and of which said first outlet orifice is formed by the axial lower end of said first connection duct, and c2) a second connection duct, arranged coaxially and around said first duct at its end upper, connected or be able to be connected vertically to a said second annular orifice of said bottom wall of the enclosure, comprising a said second lateral outlet orifice, and c3) a third connection duct arranged coaxially around said first and second connection ducts at its upper end, connected or capable of being connected vertically to a said third annular orifice of said bottom wall of the enclosure, comprising a said third lateral outlet orifice.
Plus particulièrement, lesdits premier et deuxième orifices de sortie 15 latéraux sont orientés dans deux directions diamétralement opposées de chaque côté de la pièce de connexion et dans une direction sensiblement perpendiculaire à ladite direction axiale verticale.More particularly, said first and second lateral outlet orifices are oriented in two diametrically opposed directions on each side of the connection piece and in a direction substantially perpendicular to said vertical axial direction.
On entend par connexion « de manière réversible » que les dispositifs unitaires de séparation après connexion sur la structure 20 support peuvent être déconnectés pour être remonté en surface et/ou subir une maintenance avant d'être reconnecté.The term “reversible” connection is understood to mean that the unitary separation devices after connection to the support structure can be disconnected in order to be brought up to the surface and / or undergo maintenance before being reconnected.
Avantageusement, ladite structure support supporte des vannes coopérant avec les conduite externes d'alimentation en fluide, conduite externe d'évacuation de gaz et respectivement conduite externe 25 d'évacuation de liquide pour permettre la fermeture des dites conduites externes avant connexion et déconnexion d'un dit dispositif unitaire de séparation.Advantageously, said support structure supports valves cooperating with the external fluid supply pipe, external gas discharge pipe and respectively external liquid discharge pipe to allow the closure of said external pipes before connection and disconnection of. a so-called unitary separation device.
On comprend aussi que ledit premier conduit de connexion est ouvert à son extrémité inférieure en continuité axiale avec son ouverture 30 supérieure connectée ou connectable au dit premier orifice tubulaire central de l'enceinte, et, en revanche, lesdits deuxième et troisième conduits de connexion de la pièce de connexion 3 voies sont fermés à leurs extrémités inférieures axiales.It is also understood that said first connection duct is open at its lower end in axial continuity with its upper opening connected or connectable to said first central tubular orifice of the enclosure, and, on the other hand, said second and third connection ducts. the 3-way connection piece are closed at their axial lower ends.
La faculté de mettre en œuvre une pluralité de dits dispositifs unitaires permet de mettre en œuvre des enceintes de taille et poids relativement faibles, et notamment inférieure à 100 T de préférence inférieur à 50 T, de manière à pouvoir les descendre depuis la surface jusqu'à une dite structure support au fond de la mer, notamment à des grandes profondeurs de plus de 1000 m voire plus de 3000m, avec des bateaux de maintenance de capacité de levage usuels pour les bateaux d'assistance et maintenance d'installation offshore. Ainsi, il est possible d'augmenter ou réduire le nombre de dispositifs unitaires pour traiter une quantité requise de fluide à séparer ou en assurer la maintenance en surface, à volonté en tant que de besoin.The ability to implement a plurality of said unit devices makes it possible to use enclosures of relatively low size and weight, and in particular less than 100 T and preferably less than 50 T, so as to be able to lower them from the surface to to a so-called support structure at the bottom of the sea, in particular at great depths of more than 1000 m or even more than 3000 m, with maintenance boats of lifting capacity usual for assistance boats and maintenance of offshore installations. Thus, it is possible to increase or reduce the number of unit devices for treating a required quantity of fluid to be separated or for maintaining it on the surface, at will as needed.
La disposition coaxiale selon l'invention des dits premier, deuxième et troisième orifices traversant la paroi de fond de l'enceinte et des dits premier, deuxième et respectivement troisième conduits de ladite pièce de connexion est particulièrement avantageuse à plusieurs titres.The coaxial arrangement according to the invention of said first, second and third orifices passing through the bottom wall of the enclosure and of said first, second and respectively third conduits of said connection piece is particularly advantageous in several respects.
Tout d'abord, cette disposition coaxiale permet qu'après connexion de la pièce de connexion avec lesdits premier, deuxième et troisième orifices en sous face de la paroi de fond de ladite enceinte, un premier joint interne d'étanchéité entre ledit premier conduit de la pièce de connexion et l'extrémité inférieure dudit premier orifice tubulaire de la conduite interne d'amenée de fluide, est sensiblement en équipression, se trouvant exposé d'un côté à la pression Pl à l'intérieur de ladite première conduite interne d'amenée du fluide, et de l'autre côté sensiblement la même pression Pl dans ladite deuxième conduite interne d'évacuation du gaz. De même, un deuxième joint interne d'étanchéité entre ledit deuxième conduit de la pièce de connexion et l'extrémité inférieure dudit deuxième orifice annulaire de la conduite interne d'évacuation de gaz, se trouve exposé d'un côté sensiblement à la pression Pl dans ladite deuxième conduite interne et de l'autre côté au sein de ladite enceinte à l'extérieur de ladite deuxième conduite interne d'évacuation de gaz également sensiblement à la même pression Pl.First of all, this coaxial arrangement allows that after connection of the connection piece with said first, second and third orifices on the underside of the bottom wall of said enclosure, a first internal seal between said first duct of the connection piece and the lower end of said first tubular orifice of the internal fluid supply pipe, is substantially in equal pressure, being exposed on one side to the pressure Pl inside said first internal pipe of fluid supply, and on the other side substantially the same pressure P1 in said second internal gas discharge pipe. Likewise, a second internal seal between said second duct of the connection piece and the lower end of said second annular orifice of the internal gas discharge duct is exposed on one side substantially to the pressure Pl in said second internal pipe and on the other side within said enclosure outside said second internal gas discharge pipe also substantially at the same pressure P1.
Cette équipression des deux joints internes est particulièrement avantageuse car le débit de fuite de fluide en cas de défaillance desdits joints est relativement négligeable. De plus, le risque de fuite d'eau de mer dans la conduite de gaz est extrêmement faible, car la défaillance simultanée des 3 joints concentriques serait nécessaire pour que cet évènement critique pour la ligne de gaz puisse se produire.This equal pressure of the two internal seals is particularly advantageous because the fluid leak rate in the event of failure of said seals is relatively negligible. In addition, the risk of seawater leakage in the gas line is extremely low, as the simultaneous failure of the 3 concentric seals would be necessary for this critical event for the gas line to occur.
La disposition coaxiale de la pièce de connexion avec lesdits premier, deuxième et troisième orifices en sous face de la paroi de fond de ladite enceinte est aussi avantageuse pour réaliser plus aisément la connexion de l'enceinte avec ladite pièce connexion car elle autorise des rotations angulaires relatives de l'enceinte selon l'axe verticale axial de l'enceinte et de ladite pièce de connexion lors de la descente et de l'accostage de l'enceinte sur la pièce de connexion, ces variations angulaires se produisant fréquemment en pareilles circonstances et étant difficile à empêcher. Ainsi, le guidage d'accostage se trouve simplifié ne requérant aucune indexation angulaire précise pour réaliser cet accostage.The coaxial arrangement of the connection piece with said first, second and third orifices on the underside of the bottom wall of said enclosure is also advantageous for more easily making the connection of the enclosure with said connection piece because it allows angular rotations. relative of the enclosure along the axial vertical axis of the enclosure and of said connection piece during the lowering and docking of the enclosure on the connection piece, these angular variations frequently occurring in such circumstances and being difficult to prevent. Thus, the docking guidance is simplified, requiring no precise angular indexing to achieve this docking.
Ladite deuxième conduite interne et ledit deuxième conduit de connexion peuvent être disposés coaxialement à l'intérieur de ladite première conduite interne et respectivement dudit premier conduit de connexion, au niveau desdits premier et deuxième orifices de l'enceinte. Toutefois, de préférence, ladite deuxième conduite interne et ledit deuxième conduit de connexion sont disposés coaxialement autour de ladite première conduite interne et respectivement dudit premier conduit de connexion au niveau desdits premier et deuxième orifices de l'enceinte. En effet, la disposition centrale axiale de l'ouverture à l'extrémité inférieure dudit premier conduit central de ladite pièce de connexion est avantageuse car elle permet en outre que ladite conduite externe d'alimentation en dit fluide polyphasique au fond de la mer ou ledit élément de conduite relié à l'extrémité d'une conduite externe d'alimentation en dit fluide polyphasique au fond de la mer, présente un rayon de courbure suffisamment élevé (sans réaliser un coude en T) au niveau de sa jonction avec la pièce de connexion par rapport à la direction axiale ZZ' d'écoulement du fluide au sein de ladite pièce de connexion puis ladite première conduite interne axiale pour ne pas perturber cet: écoulement et donc éviter de cisailler le fluide pour éviter le fractionnement de bulles de gaz et/ou de gouttelettes de liquide rendant la séparation gaz-liquide ultérieure plus difficile, avant la séparation de phase au sein de l'enceinte en sortie supérieure de la première conduite.Said second internal duct and said second connection duct may be arranged coaxially inside said first internal duct and respectively said first connection duct, at the level of said first and second orifices of the enclosure. However, preferably, said second internal duct and said second connection duct are arranged coaxially around said first internal duct and respectively said first connection duct at said first and second orifices of the enclosure. In fact, the central axial arrangement of the opening at the lower end of said first central duct of said connection piece is advantageous because it also allows said external supply pipe for said multiphase fluid at the bottom of the sea or said pipe element connected to the end of an external pipe for supplying said multiphase fluid to the seabed, has a sufficiently large radius of curvature (without making a T-bend) at its junction with the part of connection with respect to the axial direction ZZ 'of flow of the fluid within said connecting piece then said first axial internal pipe so as not to disturb this flow and therefore to avoid shearing the fluid to avoid the splitting of gas bubbles and / or liquid droplets making the subsequent gas-liquid separation more difficult, before the phase separation within the enclosure at the upper outlet of the first pipe.
De préférence, ladite structure support reposant au fond de la mer supporte au moins un dispositif de division et distribution du fluide polyphasique présentant un unique orifice tubulaire principal d'alimentation axial disposé de préférence verticalement, dont l'extrémité inférieure ouverte est connectée ou connectable à l'extrémité d'une conduite externe d'alimentation en dit fluide polyphasique au fond de la mer, et dont l'extrémité supérieure axiale ouverte communique avec une pluralité d'orifices secondaires tubulaires de sortie inclinés par rapport à ladite direction axiale, de même diamètre et inclinés d'un même angle (béta) et disposés symétriquement et régulièrement par rapport et autour de ladite direction axiale, lesdits orifices secondaires tubulaires de sortie étant connectés ou aptes à être connecté à une pluralité d'éléments de conduite de transfert de fluide d'alimentation connectés ou aptes à être connectés respectivement à une pluralité de dits premiers conduits de dites pièces de connexion connectées ou aptes à être connectées aux extrémités inférieures d'une pluralité de dites enceintes.Preferably, said support structure resting on the seabed supports at least one multiphase fluid division and distribution device having a single main tubular axial feed orifice preferably arranged vertically, the open lower end of which is connected or connectable to the end of an external pipe for supplying said multiphase fluid to the seabed, and the open axial upper end of which communicates with a plurality of secondary tubular outlet orifices inclined with respect to said axial direction, likewise diameter and inclined at the same angle (beta) and disposed symmetrically and regularly with respect to and around said axial direction, said secondary tubular outlet orifices being connected or able to be connected to a plurality of fluid transfer pipe elements power supply connected or able to be connected respectively to a plurality of said first di your connection pieces connected or able to be connected to the lower ends of a plurality of said enclosures.
De préférence, lesdites pièces de connexion et dites enceintes sont disposées par rapport audit dispositif de division, de préférence audessus et autour dudit dispositif de division, de telle sorte que les pertes de charge entre ledit dispositif de division et lesdites enceintes soient sensiblement identiques entres-elles.Preferably, said connection pieces and said enclosures are arranged relative to said dividing device, preferably above and around said dividing device, so that the pressure drops between said dividing device and said enclosures are substantially identical between them. they.
De préférence encore, lesdites pièces de connexion et lesdites enceintes sont disposées symétriquement par rapport audit dispositif de division au-dessus et autour dudit dispositif de division.More preferably, said connecting pieces and said enclosures are arranged symmetrically with respect to said dividing device above and around said dividing device.
On comprend que lesdits orifices secondaires tubulaires de sortie présentent un diamètre inférieur à celui dudit orifice tubulaire principal d'alimentation axial. Ainsi, le flux de fluide polyphasique d'alimentation se trouve divisé en une pluralité de flux de même débit, le débit de chaque flux divisé devenant ainsi inférieur au flux principal arrivant par la conduite externe principale d'alimentation.It is understood that said secondary tubular outlet orifices have a diameter smaller than that of said main tubular axial feed orifice. Thus, the flow of multiphase fluid supply is divided into a plurality of streams of the same flow rate, the flow rate of each divided flow thus becoming less than the main flow arriving through the main external supply pipe.
ίοίο
Ce dispositif de division de flux de fluide, est avantageux car il permet de distribuer en parts égales et homogénéiser le fluide envoyés au sein des différents dispositifs de séparation unitaires en termes de composition et en termes de pertes de charges subies par le fluide au sein des dites éléments de conduite de transfert.This fluid flow dividing device is advantageous because it makes it possible to distribute in equal parts and homogenize the fluid sent within the various unit separation devices in terms of composition and in terms of pressure drops undergone by the fluid within the units. said transfer control elements.
Plus particulièrement, ladite enceinte est solidaire de premiers éléments de guidage du type mâle ou de préférence femelle, disposés à l'extérieure de ladite enceinte, et ladite structure support comporte des deuxièmes éléments de guidage, du type femelle ou respectivement mâle, coopérant ou apte à coopérer avec lesdits premiers éléments de guidage complémentaire pour réaliser un accostage vertical d'un dit dispositif unitaire en face d'une dite pièce de connexion.More particularly, said enclosure is integral with first guide elements of the male or preferably female type, arranged outside said enclosure, and said support structure comprises second guide elements, of the female or respectively male type, cooperating or capable of in cooperating with said first complementary guide elements to achieve vertical docking of said unitary device in front of said connection part.
On comprend que ces premiers et deuxièmes éléments de guidage permettent de réaliser plus aisément les connections coaxiales des dits extrémités supérieures des dits premier, deuxième et troisième conduits de la pièce de connexion avec lesdits premier, deuxième et respectivement troisième orifices traversant la paroi de fond de l'enceinte descendue depuis la surface.It will be understood that these first and second guide elements make it easier to make the coaxial connections of said upper ends of said first, second and third conduits of the connection piece with said first, second and respectively third orifices passing through the bottom wall of the enclosure descended from the surface.
Plus particulièrement, ladite enceinte comprend une paroi latérale cylindrique à section circulaire, dont l'extrémité supérieure est fermée par une calotte bombée, de préférence sphérique et dont la paroi de fond à son extrémité inférieure est en forme d'entonnoir se rétrécissant vers le bas pour former une paroi inférieure tubulaire verticale délimitant ledit troisième orifice annulaire d'évacuation de liquide. La forme d'entonnoir facilite pour l'évacuation des sédimentations solides notamment de sable.More particularly, said enclosure comprises a cylindrical side wall of circular section, the upper end of which is closed by a domed cap, preferably spherical and the bottom wall of which at its lower end is in the form of a funnel tapering downwards. to form a vertical tubular bottom wall delimiting said third annular liquid discharge port. The funnel shape facilitates the evacuation of solid sedimentations, in particular sand.
Plus particulièrement, ladite première conduite interne d'amenée du fluide polyphasique s'étend verticalement, de préférence sensiblement dans l'axe de ladite enceinte, à l'intérieur de ladite deuxième conduite interne dessous une partie supérieure de la première conduite interne, laquelle partie supérieure de première conduite interne forme une boucle de retournement, à l'extérieur de ladite deuxième conduite interne, notamment une boucle à incurvations multiples en forme de col de cygne, se terminant par une buse de sortie de fluide de préférence à paroi évasée définissant une dite ouverture supérieure de ladite première conduite interne, de préférence encore à section de forme aplatie, de sorte que ladite ouverture supérieure de la première conduite débouche à proximité de la paroi latérale de l'enceinte et que le fluide s'en écoule parallèlement à ladite paroi latérale cylindrique et orienté dans une 5 direction inclinée vers le bas, et ladite deuxième conduite interne d'évacuation de gaz s'étend axialement de manière coaxiale à ladite première conduite interne dessous ladite partie supérieure de celle-ci.More particularly, said first internal pipe for supplying the multiphase fluid extends vertically, preferably substantially in the axis of said enclosure, inside said second internal pipe below an upper part of the first internal pipe, which part upper first internal duct forms a turning loop, outside said second internal duct, in particular a loop with multiple curvatures in the form of a gooseneck, terminating in a fluid outlet nozzle preferably with a flared wall defining a said upper opening of said first internal pipe, also preferably with a flattened cross section, so that said upper opening of the first pipe opens out near the side wall of the enclosure and that the fluid flows therefrom parallel to said cylindrical side wall and oriented in a downward sloping direction, and said second internal discharge duct of gas extends axially coaxially with said first internal duct below said upper portion thereof.
La forme aplatie de la section de ladite ouverture de ladite buse provoque un écoulement laminaire du fluide plaqué contre la paroi de 10 l'enceinte. D'autre part, la forme évasée en s'élargissant de la paroi de ladite buse ralentit la vitesse d'écoulement du fluide en sortie de la conduite d'amenée de fluide. Et ce ralentissement du fluide ainsi que son écoulement tangentiel à la paroi latéral de l'enceinte du fluide polyphasique en sortie de ladite buse de par la force centrifuge qu'il 15 subit, empêchent le choc du fluide contre la paroi et favorisent la séparation en deux phases de gaz et liquide dudit fluide en minimisant le fractionnement des bulles de gaz, ainsi que la projection de gouttes de liquide vers l'orifice d'aspiration de ladite conduite interne d'évacuation de gaz.The flattened shape of the cross section of said opening of said nozzle causes laminar flow of the fluid pressed against the wall of the enclosure. On the other hand, the widening flared shape of the wall of said nozzle slows down the flow speed of the fluid at the outlet of the fluid supply pipe. And this slowing down of the fluid as well as its tangential flow to the lateral wall of the enclosure of the multiphase fluid at the outlet of said nozzle by the centrifugal force which it undergoes, prevents the impact of the fluid against the wall and promotes separation in two phases of gas and liquid of said fluid while minimizing the fractionation of gas bubbles, as well as the projection of drops of liquid towards the suction port of said internal gas discharge pipe.
De préférence, pour minimiser le fractionnement des bulles de gaz, ladite buse de sortie à l'extrémité supérieure de ladite première conduite interne est en outre orientée inclinée vers le bas d'un angle sensiblement identique à celui de la gouttière hélicoïdale d'évacuation de liquide décrite ci-après.Preferably, to minimize the fractionation of gas bubbles, said outlet nozzle at the upper end of said first internal duct is further oriented inclined downwardly at an angle substantially identical to that of the helical discharge gutter. liquid described below.
Dans un mode préféré de réalisation lesdites première conduite interne et deuxième conduite interne présentent des portions coaxiales de plus grands diamètres que leurs parties inférieures respectives. Ladite première conduite interne comporte en effet une portion intermédiaire de plus grand diamètre en partie médiane de manière à contribuer à un 30 ralentissement de la vitesse d'écoulement du fluide au sein de ladite première conduite, la deuxième conduite interne coaxiale subissant également le même élargissement de diamètre en vis-à-vis de ladite première conduite interne, pour maintenir un espace annulaire entre lesdites première et deuxième conduites internes sensiblement constant.In a preferred embodiment, said first internal pipe and second internal pipe have coaxial portions of larger diameters than their respective lower parts. Said first internal pipe in fact comprises an intermediate portion of larger diameter in the middle part so as to contribute to a slowing down of the flow rate of the fluid within said first pipe, the second coaxial internal pipe also undergoing the same widening. of diameter opposite said first internal pipe, to maintain an annular space between said first and second internal pipes substantially constant.
Plus particulièrement, l'enceinte comprend une gouttière hélicoïdale fixée à proximité de et/ou contre la surface interne de ladite paroi latérale de l'enceinte et dont l'extrémité supérieure est en contre bas de l'ouverture supérieure de la première conduite interne et l'extrémité inférieure arrive au-dessus dudit troisième orifice annulaire.More particularly, the enclosure comprises a helical gutter fixed near and / or against the internal surface of said side wall of the enclosure and the upper end of which is against the bottom of the upper opening of the first internal duct and the lower end arrives above said third annular orifice.
Dans un mode de réalisation, ladite gouttière hélicoïdale est fixée à ladite deuxième conduite interne.In one embodiment, said helical gutter is attached to said second internal pipe.
Ladite gouttière hélicoïdale permet de favoriser la séparation liquide-gaz en augmentant le temps de résidence du fluide partiellement dégazé pour descendre au fond de l'enceinte et canaliser l'évacuation dudit liquide séparé dudit gaz en sortie de ladite buse vers ladite troisième orifice annulaire périphérique. Ces caractéristiques, combinées à la mise en œuvre d'une buse de sortie évasée telle que décrite cidessus, permettent aussi que la vitesse des particules de fluide partiellement dégazé s'écoulant en descente à l'intérieur de ladite enceinte, soit réduit par rapport à la vitesse des particules de fluide brut entrant dans ladite première conduite interne.Said helical gutter makes it possible to promote the liquid-gas separation by increasing the residence time of the partially degassed fluid to descend to the bottom of the chamber and to channel the discharge of said liquid separated from said gas at the outlet of said nozzle towards said third peripheral annular orifice . These characteristics, combined with the implementation of a flared outlet nozzle as described above, also allow the speed of the particles of partially degassed fluid flowing downward inside said enclosure, to be reduced with respect to the velocity of the raw fluid particles entering said first internal duct.
Plus particulièrement, l'enceinte . renferme dans sa partie supérieure un dispositif de filtration de gouttelettes de liquide, de préférence un dispositif de coalescence, sur le chemin du gaz entre l'ouverture supérieure de la première conduite interne et l'ouverture supérieure de la deuxième conduite interne. De cette façon ce type de dispositif coalesceur est du type tamis (aussi dénommé « débrumisateur » ou en anglais « demister ») et réalise un filtrage des gouttelettes de liquide pouvant être entraînées par le gaz.More specifically, the enclosure. contains in its upper part a device for filtering liquid droplets, preferably a coalescing device, on the gas path between the upper opening of the first internal pipe and the upper opening of the second internal pipe. In this way, this type of coalescing device is of the sieve type (also referred to as a “demister” or “demister”) and filters the liquid droplets which can be entrained by the gas.
Plus particulièrement, l'enceinte renferme des capteurs de détection de pression et capteur de niveau de liquide au sein de l'enceinte, de préférence un dispositif de contrôle de niveau qui est une sonde de type radar ou sonar ou un capteur de niveau nucléonique constitué d'une barre émettrice de rayons et une ou plusieurs barres de mesure permettant de mesurer le profil de densité du fluide sur toute la hauteur de l'enceinte. Un tel capteur, connu de l'homme de l'art, permet ici de contrôler que le niveau de liquide arrive au-dessus de l'ouverture inférieure dudit troisième orifice de la première conduite interne et ne dépasse pas au-dessus de l'ouverture supérieure de la deuxième conduite interne d'évacuation de gaz, c'est-à-dire suffisamment éloigné desdites ouvertures supérieures desdites première et deuxième conduites internes.More particularly, the enclosure contains pressure detection sensors and liquid level sensor within the enclosure, preferably a level control device which is a radar or sonar type probe or a nucleonic level sensor consisting of a ray-emitting bar and one or more measuring bars making it possible to measure the density profile of the fluid over the entire height of the enclosure. Such a sensor, known to those skilled in the art, here makes it possible to check that the liquid level arrives above the lower opening of said third orifice of the first internal pipe and does not protrude above the upper opening of the second internal gas discharge pipe, that is to say sufficiently distant from said upper openings of said first and second internal pipes.
Plus particulièrement, l'enceinte est formée de deux parties d'enceinte fixées l'une à l'autre comprenant :More particularly, the enclosure is formed of two enclosure parts fixed to one another comprising:
- une partie supérieure de paroi comprenant à son extrémité supérieure une calotte bombée de préférence sphérique, et- an upper wall part comprising at its upper end a domed, preferably spherical cap, and
- une partie inférieure de paroi comprenant une dite paroi de fond.- a lower wall part comprising a said bottom wall.
Cette caractéristique permet de faciliter la maintenance des éléments à l'intérieur de l'enceinte, tels que le dispositif coalesceur, les capteurs, lesdites premier et deuxième conduites internes, la gouttière hélicoïdale, en y accédant par désolidarisation des deux parties de paroi de l'enceinte, et le cas échéant en remontant en surface la seule partie supérieure de l'enceinte et des équipements qui lui sont fixés, pour réaliser leur maintenance.This feature makes it possible to facilitate the maintenance of the elements inside the enclosure, such as the coalescing device, the sensors, said first and second internal conduits, the helical gutter, by accessing them by separating the two wall parts of the 'enclosure, and if necessary by raising to the surface only the upper part of the enclosure and the equipment attached to it, to carry out their maintenance.
Plus particulièrement, ladite structure support comprend une pluralité de dites pièces de connexion et dites enceintes qui y sont connectées, de préférence d'au moins 4 dites pièces de connexion, de préférence disposées symétriquement.More particularly, said support structure comprises a plurality of said connection pieces and said enclosures which are connected thereto, preferably at least 4 said connection pieces, preferably arranged symmetrically.
Selon d'autres caractéristiques particulières :According to other particular characteristics:
- ladite enceinte est de forme allongée à section circulaire dont l'extrémité supérieure est en forme de calotte sphérique partielle, de type cigare, disposé verticalement ; la forme de ladite enceinte lui confère une bonne résistance à la pression hydrostatique au fond de la mer, permettant de mettre en œuvre des parois de seulement 10 à 300mm d'épaisseur ;- Said enclosure is of elongated shape with a circular section, the upper end of which is in the form of a partial spherical cap, of the cigar type, arranged vertically; the shape of said enclosure gives it good resistance to hydrostatic pressure at the bottom of the sea, making it possible to use walls only 10 to 300mm thick;
- la longueur L1 de ladite enceinte est supérieure ou égale à 10 fois son diamètre Dl, de préférence de 15 à 30 fois son diamètre DI ; L1 étant de préférence encore de 5 à 50m et son diamètre Dl de 0.5 à 5m ; ce dimensionnement des diamètre et épaisseur de paroi assure une résistance à la compression à grand fond optimale pour les parois de ladite enceinte résistante à la pression;- The length L1 of said enclosure is greater than or equal to 10 times its diameter D1, preferably 15 to 30 times its diameter DI; L1 being more preferably from 5 to 50m and its diameter Dl from 0.5 to 5m; this dimensioning of the diameter and wall thickness ensures optimum resistance to compression at large bottom for the walls of said pressure-resistant enclosure;
- l'ouverture à l'extrémité supérieure de ladite deuxième conduite interne est située à une hauteur h par rapport à l'ouverture supérieure de ladite première conduite interne d'au moins 1 m.- The opening at the upper end of said second internal pipe is located at a height h relative to the upper opening of said first internal pipe of at least 1 m.
La présente invention a aussi pour objet un dispositif unitaire de 5 séparation liquide/gaz de deux phases respectivement liquide et gazeuse d’un fluide, utile dans une installation modulaire tel que défini ci-dessus.A subject of the present invention is also a unitary device for the liquid / gas separation of two respectively liquid and gaseous phases of a fluid, useful in a modular installation as defined above.
La présente invention a aussi pour objet un procédé de réalisation d'une installation modulaire selon l'invention caractérisé en ce qu'on réalise les étapes successives suivantes dans lesquelles :A subject of the present invention is also a method for producing a modular installation according to the invention, characterized in that the following successive steps are carried out in which:
a) on descend un dit dispositif unitaire suspendu à un lien depuis un navire en surface, eta) a so-called unitary device suspended from a link is lowered from a vessel on the surface, and
b) de préférence, on guide son approche d'accostage avec une dite pièce de connexion fixée sur ladite structure support, à l'aide de premiers éléments de guidage solidaires de ladite enceinte et de dits 15 deuxièmes moyens de guidage solidaires de ladite structure support, lesdits deuxièmes éléments de guidage coopérant avec lesdits premiers éléments de guidage, etb) preferably, its approach to docking is guided with a said connection piece fixed to said support structure, using first guide elements integral with said enclosure and said second guide means integral with said support structure , said second guide elements cooperating with said first guide elements, and
c) on connecte ladite enceinte à une dite pièce de connexion, de manière déconnectable, à l'aide d'une bride de fixation et de joints 20 d'étanchéité coaxiaux entre lesdits premier, deuxième et troisième orifices traversant la paroi de fond de l'enceinte et lesdits premier, deuxième et respectivement troisième conduits de connexion de ladite pièce de connexion.c) said enclosure is connected to said connection piece, in a disconnectable manner, by means of a fixing flange and coaxial seals 20 between said first, second and third orifices passing through the bottom wall of the 'enclosure and said first, second and respectively third connection conduits of said connection piece.
La présente invention a aussi pour objet un procédé de séparation 25 des deux phases liquide et gazeuse d’un pétrole brut à l'aide d'une installation modulaire selon l'invention, caractérisé en ce que l'on réalise les étapes suivantes, dans lesquelles :The present invention also relates to a process for separating the two liquid and gaseous phases of a crude oil using a modular installation according to the invention, characterized in that the following steps are carried out, in which:
1) on envoie le pétrole brut, par l'intermédiaire d'une conduite d'arrivée, jusqu'audit premier orifice de ladite paroi de fond de l'enceinte 30 via et à travers ledit premier conduit une dite pièce de connexion, à une pression réduite PI, inférieure à la pression statique au fond de la mer P2, et1) the crude oil is sent, via an inlet pipe, to said first orifice of said bottom wall of the enclosure 30 via and through said first pipe, a said connection piece, to a reduced pressure PI, lower than the static pressure on the seabed P2, and
2) le pétrole brut remonte au sein de ladite première conduite interne enceinte, puis s'écoule en sortie supérieure de ladite première conduite interne en flux tangentiellement à la paroi latérale à section circulaire de l'enceinte ce qui provoque sa séparation en une phase liquide et une phase gazeuse, puis2) the crude oil rises within said first internal pipe enclosure, then flows at the upper outlet of said first internal pipe in flow tangentially to the side wall with a circular section of the chamber, which causes its separation into a liquid phase and a gas phase, then
3) la phase liquide ou fluide partiellement dégazé redescend vers 5 ledit troisième orifice de la paroi de fond à l'extrémité inférieure de l'enceinte, et de préférence remplit ladite enceinte jusqu'à un niveau en hauteur dessous de l'ouverture supérieure de ladite première conduite interne, et on la récupère au niveau d'une conduite d'externe d'évacuation de liquide connectée au dit troisième orifice de sortie de 10 ladite pièce de connexion, et3) the partially degassed liquid or fluid phase descends back to said third orifice in the bottom wall at the lower end of the enclosure, and preferably fills said enclosure to a height level below the upper opening of the enclosure. said first internal pipe, and is collected at an external liquid discharge pipe connected to said third outlet port of said connecting piece, and
4) le gaz séparé dudit pétrole est aspiré dans ladite deuxième conduite interne vers ledit deuxième orifice de la paroi de fond à l'extrémité inférieure de l'enceinte, et on le récupère, au niveau d'une conduite d'externe d'évacuation de gaz connectée au dit deuxième orifice 15 de sortie de ladite pièce de connexion.4) the gas separated from said oil is sucked in said second internal pipe towards said second orifice in the bottom wall at the lower end of the enclosure, and it is recovered, at the level of an external discharge pipe gas connected to said second outlet 15 of said connection piece.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lumière de la description détaillée des modes de réalisation qui va suivre, en référence aux figures 1 à 4 :Other features and advantages of the present invention will become apparent in the light of the detailed description of the embodiments which follows, with reference to Figures 1 to 4:
- la figure 1 représente une vue d'une descente d'un dispositif 20 unitaire de séparation 1 en vue de son accostage et connexion sur une structure support 10 reposant au fond de la mer et sur laquelle deux dispositifs unitaires de séparation 1 sont déjà connectés, les différentes pièces de connexion 6 étant reliées à un dispositif de division de flux 12 alimenté par une conduite d'alimentation en pétrole brut 13 reliée à une 25 tête de puits 18, et- Figure 1 shows a view of a lowering of a unitary separation device 1 for docking and connection to a support structure 10 resting on the seabed and on which two unit separation devices 1 are already connected , the various connection pieces 6 being connected to a flow dividing device 12 supplied by a crude oil supply line 13 connected to a wellhead 18, and
- la figure IA représente en vue de dessus une installation modulaire comportant une structure support 10 reposant au fond de la mer sur laquelle sont connectés huit dispositifs unitaires de séparation 1 et,- Figure IA shows a top view of a modular installation comprising a support structure 10 resting on the seabed to which are connected eight unit separation devices 1 and,
- la figure IB représente une vue schématique d'une installation de séparation liquide-gaz sous-marine selon l'invention montrant un unique dispositif de séparation unitaire dont lesdites première conduite interne 2 d'amenée de fluide polyphasique et deuxième conduite interne 3 d'évacuation de gaz qui sont schématisées côte à côte et non pas coaxialement comme selon l'invention, ceci afin de mieux les différencier et montrer les sorties différenciées des conduite externe d'alimentation en fluide polyphasique 13 d'une part, et conduite externe d'évacuation de liquide 15 et conduite externe d'évacuation de gaz 16 coopérant avec des 5 vannes lia, 15b et 16b respectivement, et- Figure IB shows a schematic view of an underwater liquid-gas separation installation according to the invention showing a single unit separation device including said first internal pipe 2 for supplying multiphase fluid and second internal pipe 3 of gas evacuation which are schematized side by side and not coaxially as according to the invention, in order to better differentiate them and to show the differentiated outlets of the external multiphase fluid supply pipe 13 on the one hand, and the external pipe of liquid discharge 15 and external gas discharge pipe 16 cooperating with valves 11a, 15b and 16b respectively, and
- la figure 2 représente une vue en coupe longitudinale d'un dispositif unitaire de séparation gaz-liquide 1 selon la présente invention comprenant desdites première conduite interne 2 d'amenée de fluide phasique et dite deuxième conduite interne 3 d'évacuation de gaz 10 disposées coaxialement et connectées à leurs bases à une pièce de connexion 6, et- Figure 2 shows a longitudinal sectional view of a unitary gas-liquid separation device 1 according to the present invention comprising said first internal pipe 2 for supplying phasic fluid and said second internal pipe 3 for discharging gas 10 arranged coaxially and connected to their bases to a connection piece 6, and
- la figure 2A est une vue montrant la sortie et l'enroulement de la partie supérieure 2b de ladite première conduite interne à l'extérieur et autour de ladite deuxième conduite interne, et- Figure 2A is a view showing the outlet and the winding of the upper part 2b of said first internal pipe to the outside and around said second internal pipe, and
- la figure 2B est une vue schématique en coupe horizontale de la figure 2A en vue de dessus au-dessus de la buse 2c de sortie du fluide à l'extrémité supérieure 2b de la première conduite d'amenée de fluide 2, et- Figure 2B is a schematic horizontal sectional view of Figure 2A in top view above the fluid outlet nozzle 2c at the upper end 2b of the first fluid supply pipe 2, and
- la figure 3 représente une vue en coupe axiale verticale la pièce 20 de connexion coaxiale à trois voies 6 selon l'invention connectée via des joints annulaires 7-1, 7-2, 7-3 à la partie inférieure tubulaire lc-2 de la paroi de fond le de l'enceinte 1 de la figure 2, et- Figure 3 shows a view in vertical axial section of the part 20 of three-way coaxial connection 6 according to the invention connected via annular joints 7-1, 7-2, 7-3 to the tubular lower part lc-2 of the bottom wall le of the enclosure 1 of FIG. 2, and
- la figure 4 représente une vue en perspective d'un dispositif de division 12 de flux de fluide polyphasique comportant six orifices 25 supérieurs de sorties 12bl à 12b6, et- Figure 4 shows a perspective view of a multiphase fluid flow dividing device 12 comprising six upper outlet orifices 12bl to 12b6, and
- la figure 4A représente une vue en coupe selon un plan axial médian vertical de la pièce de division 12 de la figure 4.- Figure 4A shows a sectional view along a vertical median axial plane of the dividing part 12 of Figure 4.
La structure support principale 10 repose au fond de la mer 20 en étant fixée à une embase reposant au fond de la mer 20 ou une ancre à 30 succion 14 enfoncée au fond de la mer, cette structure support principale 10 est constituée d'un châssis formé de poutres en treillis.The main support structure 10 rests on the seabed 20 by being fixed to a base resting on the seabed 20 or a suction anchor 14 driven into the seabed, this main support structure 10 consists of a frame formed of lattice girders.
La structure support principale 10 est disposée à proximité d'un puits de pétrole 18 équipé d'une tête de puits 18a reliée par une conduite d'arrivée de pétrole brut 13 acheminant le pétrole brut depuis la tête de puits jusqu'à ladite structure support 10.The main support structure 10 is arranged near an oil well 18 equipped with a well head 18a connected by a crude oil inlet pipe 13 conveying the crude oil from the well head to said support structure. 10.
Ladite structure support 10 supporte :Said support structure 10 supports:
- une pluralité de tiges verticales de guidage 10a formant lesdits deuxièmes éléments de guidage, et- a plurality of vertical guide rods 10a forming said second guide elements, and
- une pluralité de pièces de connexion coaxiales à trois voies 6, et- a plurality of three-way coaxial connection pieces 6, and
- au moins un dispositif de division de flux 12, et- at least one flow division device 12, and
- des vannes de fermeture/ouverture desdites conduites externes suivantes : une vanne lia contrôlant l'arrivée de fluide polyphasique en amont de ladite pièce de connexion 6, une vanne 15b contrôlant l'évacuation du liquide au sein de la conduite externe d'évacuation de liquide 15, et une vanne 16b de contrôlant l'évacuation du gaz au sein de la conduite externe d'évacuation de gaz 16, et- valves for closing / opening said following external conduits: a valve 11a controlling the arrival of multiphase fluid upstream of said connection part 6, a valve 15b controlling the discharge of the liquid within the external discharge pipe of liquid 15, and a valve 16b controlling the evacuation of gas within the external gas evacuation pipe 16, and
- une pompe d'export 17 pour l'évacuation de liquide via la conduite externe d'évacuation de liquide 15.- an export pump 17 for the evacuation of liquid via the external liquid evacuation pipe 15.
Ladite structure support principale 10 supporte en outre avantageusement des portions de conduites connectées ou aptes à être connectées aux extrémités desdites conduite externe d'arrivée de fluide polyphasique 13, conduite externe d'évacuation de liquide dégazé 15, et conduite externe d'évacuation de gaz 16, lesdites portions de conduites étant reliées directement ou indirectement aux orifices tubulaires latéraux 6bl et 6cl et orifice tubulaire inférieur central 6al de la pièce de connexion 6 décrits ci-après.Said main support structure 10 also advantageously supports portions of pipes connected or able to be connected to the ends of said external pipe for the arrival of multiphase fluid 13, external pipe for discharging degassed liquid 15, and external pipe for discharging gas. 16, said pipe portions being connected directly or indirectly to the lateral tubular orifices 6bl and 6cl and the central lower tubular orifice 6al of the connection piece 6 described below.
Le dispositif de séparation unitaire 1 tel que représenté sur les figures comprend une enceinte la dont la paroi comprend une partie courante cylindrique à section circulaire surmontée d'un fond bombé, comme par exemple une calotte sphérique, et se termine à son extrémité inférieur par une paroi de fond le comprenant une partie supérieure en forme d'entonnoir Ici et une partie inférieure cylindrique lc-2 de plus petit diamètre délimitant ou se prolongeant par une pièce formant lesdits premier, deuxième et troisième orifices tubulaires coaxiaux 5a, 5b, 5c décrits ci-après.The unitary separation device 1 as shown in the figures comprises an enclosure 1a, the wall of which comprises a cylindrical main part of circular section surmounted by a domed bottom, such as for example a spherical cap, and ends at its lower end with a bottom wall the comprising an upper part in the form of a funnel here and a lower cylindrical part lc-2 of smaller diameter delimiting or extending by a part forming said first, second and third coaxial tubular orifices 5a, 5b, 5c described herein -after.
La paroi cylindrique de l'enceinte la est équipée à l'extérieur d'un châssis 8 supportant desdits premiers éléments de guidage 8a définissant des orifices délimités en partie inférieure par des parois évasées en entonnoir pour faciliter leur traversée par les tiges de guidage 10a de la structure support principale 10 pour le guidage de l'enceinte la lorsqu'on la descend depuis le navire 24 en surface 25 à l'aide d'un câble 19 et éventuellement d'un ROV 26 (robot sous-marin opéré par télécommande à distance).The cylindrical wall of the enclosure 1a is equipped on the outside with a frame 8 supporting said first guide elements 8a defining orifices delimited in the lower part by flared funnel walls to facilitate their passage through the guide rods 10a of the main support structure 10 for guiding the enclosure 1a when it is lowered from the ship 24 to the surface 25 using a cable 19 and possibly an ROV 26 (submarine robot operated by remote control distance).
Le châssis 8 comprend des pieds 8b permettant de stabiliser mécaniquement le dispositif unitaire 1 reposant sur la structure support principale 10 et/ou de réaliser sa fixation sur la structure support principale 10 après accostage et connexion à la pièce de connexion 6 telle que décrit ci-après. Les éléments de guidage complémentaires 8a et 10a peuvent également servir à la fixation du dispositif unitaire 1 après accostage sur la structure support principale 10 et fixation à la pièce de connexion 6.The frame 8 comprises feet 8b making it possible to mechanically stabilize the unitary device 1 resting on the main support structure 10 and / or to fix it on the main support structure 10 after docking and connection to the connection piece 6 as described below. after. The complementary guide elements 8a and 10a can also be used for fixing the unitary device 1 after docking on the main support structure 10 and fixing to the connection piece 6.
Lesdits premiers éléments de guidage 10a sont positionnés par rapport aux pièces de connexion 6 fixées sur la structure support 10 de telle manière que lorsque l'enceinte 1 est descendue pour être accostée sur la structure support principale 10 en faisant coopérer lesdits premier et deuxième moyens complémentaires de guidage 8a et 10a, la partie inférieure tubulaire lc-2 de la paroi de fond le et/ou la pièce renfermant desdits premier, deuxième et troisième orifices coaxiaux 5a, 5b et 5c, décrits ci-après, ceux-ci arrivent à la verticale et en coïncidence avec les extrémités supérieures des premier, deuxième et troisième conduits 6a, 6b et 6c respectivement de la pièce de connexion 6 décrits ci-après.Said first guide elements 10a are positioned relative to the connection pieces 6 fixed to the support structure 10 such that when the enclosure 1 is lowered to be docked on the main support structure 10 by causing said first and second complementary means to cooperate guide 8a and 10a, the tubular lower part lc-2 of the bottom wall le and / or the part containing said first, second and third coaxial orifices 5a, 5b and 5c, described below, these arrive at the vertical and in coincidence with the upper ends of the first, second and third conduits 6a, 6b and 6c respectively of the connection part 6 described below.
Sur la figure IA, on a représenté huit enceintes la disposées parallèlement verticalement, disposées en carré avec trois enceintes par côté, une pièce de division de flux 12 étant disposée dans l'axe central du carré en contre-bas.In FIG. 1A, there is shown eight enclosures 1a arranged vertically parallel, arranged in a square with three enclosures per side, a flow dividing part 12 being arranged in the central axis of the square below.
Sur la figure 4, on a représenté une pièce de division de flux 12 constituée par :In Figure 4, there is shown a flow division part 12 consisting of:
- un unique orifice tubulaire principal inférieur d'alimentation 12a disposé verticalement lorsqu'il est fixé sur la structure support principale 10, dont l'extrémité inférieure ouverte 12al est raccordée à l'extrémité d'une conduite externe d'alimentation en fluide polyphasique 13, et- a single lower main supply tubular orifice 12a arranged vertically when it is fixed to the main support structure 10, the open lower end 12a of which is connected to the end of an external pipe for supplying multiphase fluid 13 , and
- une pluralité d'orifices secondaires tubulaires supérieurs de sortie 12b disposés de manière inclinée, comprend ici six orifices 12bl à 12b6, aptes à alimenter seulement six enceintes la, mais elles pourraient contenir huit orifices secondaires tubulaires de sortie inclinés 12b pour alimenter huit enceintes comme représentées en figure IA.- A plurality of upper secondary tubular outlet orifices 12b arranged in an inclined manner, here comprises six orifices 12b1 to 12b6, capable of supplying only six enclosures la, but they could contain eight inclined tubular secondary outlet ports 12b to feed eight enclosures as shown in Figure IA.
Les extrémités supérieures ouvertes desdits orifices tubulaires secondaires de sorties 12bl à 12b6 sont connectées à respectivement à une pluralité d'éléments de conduites de transfert 11, ces dernières étant connectées à leur autre extrémité à l'extrémité inférieure des premiers conduits centraux 6a des différentes pièces de connexion 6 des différents dispositifs unitaires de séparation de fluides 1 fixés sur la structure support principale 10.The open upper ends of said secondary tubular outlet orifices 12b1 to 12b6 are respectively connected to a plurality of transfer duct elements 11, the latter being connected at their other end to the lower end of the first central ducts 6a of the different parts. connection 6 of the various unit fluid separation devices 1 fixed to the main support structure 10.
Sur la figure IB, la conduite 13 est représenté comme étant coudé pour se connecter dans la direction axiale verticale de l'orifice tubulaire inférieur d'alimentation 12a de la pièce de division de flux 12 représentée figure 4, ceci afin d'en faciliter la représentation. Toutefois, en réalité, on évite de former un coude dans la conduite externe d'alimentation de fluide polyphasique 13 alimentant la pièce de division 12.In figure 1B, the pipe 13 is shown as being bent to connect in the vertical axial direction of the lower tubular supply port 12a of the flow dividing part 12 shown in figure 4, in order to facilitate its handling. representation. However, in reality, one avoids forming an elbow in the external multiphase fluid supply pipe 13 supplying the dividing part 12.
La pièce de division de flux 12 est en effet disposée en hauteur par rapport au fond de la mer 20 pour que l'extrémité de la conduite externe d'alimentation en fluide polyphasique 13 connectée à l'extrémité inférieure 12al de la pièce 12 présente un rayon de courbure suffisant pour éviter le fractionnement des phases du fluide polyphasique qu'elle véhicule.The flow dividing part 12 is in fact arranged in height relative to the seabed 20 so that the end of the external multiphase fluid supply pipe 13 connected to the lower end 12al of the part 12 has a sufficient radius of curvature to avoid the fractionation of the phases of the multiphase fluid which it conveys.
De même l'inclinaison d'un angle β = 30° desdits orifices secondaires tubulaires supérieurs de sortie 12bl à 12b6 ainsi que la longueur et la forme éventuellement à double incurvation avec un point d'inflexion médian des éléments de conduites de transfert 11 contribuent à permettre de respecter des rayons de courbure dans les éléments de conduites de transfert 11 pour éviter là encore le fractionnement des phases liquides et gazeuses du fluide polyphasique.Likewise, the inclination of an angle β = 30 ° of said upper secondary tubular outlet orifices 12bl to 12b6 as well as the length and possibly double-curved shape with a mid-point of inflection of the transfer pipe elements 11 contribute to allow the radii of curvature to be observed in the transfer pipe elements 11 to again avoid the fractionation of the liquid and gaseous phases of the multiphase fluid.
Les diamètres des différents orifices secondaires tubulaires supérieurs de sortie 12bl a 12b6 sont inferieurs a celui de l'orifice principal inférieur 12a, mais la somme des diamètres des différents orifices secondaires 12b est égale à celle de l'orifice principal inférieur 12a, de sorte que les vitesses d'écoulement en entrée et en sortie du distributeur soient toutes identiques.The diameters of the various upper secondary tubular outlet orifices 12bl a 12b6 are smaller than that of the lower main orifice 12a, but the sum of the diameters of the various secondary orifices 12b is equal to that of the lower main orifice 12a, so that the flow velocities at the inlet and outlet of the distributor are all identical.
Sur la figure 2, on a représenté un dispositif de séparation unitaire selon la présente invention dont l'enceinte prend une paroi la est formée de 2 parties, à savoir :In Figure 2, there is shown a unitary separation device according to the present invention whose enclosure takes a wall 1a is formed of 2 parts, namely:
- un partie supérieure la-1 constituée de la partie courante cylindrique à section circulaire surmontée d'une calotte sphérique lb, et 10 - une partie inférieure la-2 dont la face supérieure forme une bride de fixation à l'aide de vis la-3 avec la face inférieure de la partie supérieure la-1, fixées ensemble à l'aide de vis la-3.- an upper part la-1 consisting of the cylindrical main part with circular section surmounted by a spherical cap lb, and 10 - a lower part la-2 whose upper face forms a fixing flange using screws la- 3 with the lower face of the upper part la-1, fixed together using screws la-3.
La partie inférieure la-2 de la paroi de l'enceinte définie à son extrémité inférieure une paroi de fond le en forme d'entonnoir lc-1 se 15 prolongeant à son extrémité inférieure par une partie cylindrique lc-2 de diamètre D2 réduit par rapport au diamètre DI de la partie cylindrique de l'enceinte la, D2 étant par exemple inférieur à 1/4 de Dl, et DI étant par exemple de 0.5 à 3 mètre(s) pour une longueur L1 d'enceinte de 5 à 30 mètres.The lower part la-2 of the wall of the enclosure defined at its lower end a bottom wall lc in the form of a funnel lc-1 extending at its lower end by a cylindrical part lc-2 of diameter D2 reduced by relative to the diameter DI of the cylindrical part of the enclosure 1a, D2 being for example less than 1/4 of Dl, and DI being for example from 0.5 to 3 meter (s) for an enclosure length L1 of 5 to 30 meters.
La paroi cylindrique lc-2 délimite un orifice annulaire d'évacuation du liquide contenu à l'intérieur de ladite enceinte, dénommé troisième orifice annulaire 5c.The cylindrical wall lc-2 delimits an annular orifice for evacuating the liquid contained inside said chamber, called the third annular orifice 5c.
Une première conduite interne 2 est disposée, dans sa partie courante, à l'exception de sa partie supérieure coudée 2b décrite ci25 après, verticalement et axialement selon l'axe ZZ' au centre de ladite enceinte. Son extrémité inférieure se termine ou se prolonge par un premier orifice central 5a traversant coaxialement la partie inférieure cylindrique lc-2 de la paroi de fond.A first internal pipe 2 is arranged, in its running part, with the exception of its angled upper part 2b described below, vertically and axially along the axis ZZ 'at the center of said enclosure. Its lower end ends or is extended by a first central orifice 5a passing coaxially through the cylindrical lower part lc-2 of the bottom wall.
A environ mi-hauteur de l'enceinte, la première conduite interne 2 30 comporte un évasement 2a' puis une section de première conduite de plus large diamètre 2' se terminant à son extrémité supérieure par une spire de retournement ou boucle à incurvations multiples en forme de col de cygne 2b de telle sorte que la buse 2c de sortie à l'extrémité supérieure ouverte 2a de la première conduite interne 2 arrive à proximité de et parallèlement à la surface interne de la paroi cylindrique la comme décrit ci-après. La buse 2c présente une paroi latérale évasée de sorte que son ouverture 2a est plus large que le diamètre de l'extrémité de la boucle de la partie supérieure 2b de la première 5 conduite interne à laquelle ladite buse 2c est adaptée.At approximately mid-height of the enclosure, the first internal duct 2 30 comprises a flare 2a 'then a section of the first duct of larger diameter 2' terminating at its upper end in a turning coil or loop with multiple curvatures in gooseneck shape 2b such that the outlet nozzle 2c at the open upper end 2a of the first internal duct 2 arrives near and parallel to the internal surface of the cylindrical wall 1a as described below. The nozzle 2c has a flared side wall so that its opening 2a is larger than the diameter of the end of the loop of the upper part 2b of the first internal duct to which said nozzle 2c is fitted.
La fonction de l'évasement 2a' et de l'élargissement de la section 2' de la première conduite par rapport à la portion inférieure 2 de conduite interne de plus petit diamètre est de réduire la vitesse du fluide polyphasique dans la première conduite interne. L'évasement de la paroi 10 latérale de la buse 2c a également pour effet de réduire la vitesse du fluide en sortie de la conduite 2.The function of the flaring 2a 'and of the widening of the section 2' of the first pipe with respect to the lower portion 2 of the inner pipe of smaller diameter is to reduce the velocity of the multiphase fluid in the first inner pipe. The flaring of the side wall 10 of the nozzle 2c also has the effect of reducing the speed of the fluid leaving the pipe 2.
Sur les figures 2A et 2B on a représenté le profil incurvé en section horizontale de la partie supérieure 2b et de la buse 2c à l'extrémité de la partie supérieure 2b de la portion coudée de la première conduite interne 15 2 à l'extérieur et autour de la partie supérieure axiale 3b de la deuxième conduite 3 se terminant par l'ouverture 3a.In FIGS. 2A and 2B there is shown the curved profile in horizontal section of the upper part 2b and of the nozzle 2c at the end of the upper part 2b of the bent portion of the first internal pipe 15 2 on the outside and around the upper axial part 3b of the second pipe 3 ending in the opening 3a.
Ce profil incurvé à profil parallèle à celui de la paroi cylindrique la de l'enceinte, combiné à un ajutage de forme rectiligne vertical de l'ouverture supérieure 2a à section aplatie à l'extrémité de la buse 2c a 20 pour effet de produire un écoulement du fluide en sortie de la première conduite 2 en forme de lame tangentielle à la paroi interne de la paroi cylindrique la de l'enceinte et ainsi de minimiser la déstructuration du fluide polyphasique pour éviter le fractionnement des bulles de gaz néfaste à la séparation ainsi que la projection de gouttes de liquides qui 25 pourraient être entraînées dans l'ouverture de sortie du gaz. Ainsi le fluide polyphasique se trouve plaqué au niveau de la paroi interne cylindrique de l'enceinte en sortie de la buse 2c, par les forces centrifuges qui résultent de l'écoulement tourbillonnaire contre la paroi cylindrique de l'enceinte.This curved profile with a profile parallel to that of the cylindrical wall 1a of the enclosure, combined with a vertical rectilinear nozzle of the upper opening 2a with a flattened section at the end of the nozzle 2c has the effect of producing a flow of the fluid at the outlet of the first pipe 2 in the form of a blade tangential to the internal wall of the cylindrical wall la of the enclosure and thus to minimize the destructuring of the multiphase fluid to avoid the fractionation of the gas bubbles which is detrimental to the separation as well than the projection of drops of liquids which could be entrained in the gas outlet opening. Thus the multiphase fluid is placed at the level of the cylindrical internal wall of the enclosure at the outlet of the nozzle 2c, by the centrifugal forces which result from the swirling flow against the cylindrical wall of the enclosure.
Ensuite, la partie liquide du fluide polyphasique va descendre par gravité dans la partie intermédiaire 1-2 de l'enceinte jusque dans la partie inférieure 1-3 laquelle va se remplir de liquide sur une certaine hauteur hl, avant et/ou pendant son écoulement par le troisième orifice annulaire d'évacuation de liquide 5c.Then, the liquid part of the multiphase fluid will descend by gravity in the intermediate part 1-2 of the enclosure to the lower part 1-3 which will fill with liquid to a certain height hl, before and / or during its flow. through the third annular liquid discharge port 5c.
La partie gazeuse du fluide polyphasique, plus légère, montera vers la partie supérieure 1-1 de l'enceinte, en sortie de la buse 2c pour être évacuée par l'extrémité supérieure 3a d'une deuxième conduite interne 3 d'évacuation de gaz décrite ci-après.The gaseous part of the multiphase fluid, lighter, will rise towards the upper part 1-1 of the enclosure, at the outlet of the nozzle 2c to be discharged through the upper end 3a of a second internal gas discharge pipe 3. described below.
Pour l'évacuation du liquide, dans un mode préféré de réalisé, représenté sur la figure 2, l'enceinte comporte une gouttière hélicoïdale 4 fixée contre la surface interne de la paroi cylindrique de l'enceinte la dont l'extrémité supérieure 4a arrive en contre-bas de la sortie de buse 2c et dont l'extrémité inférieure 4b arrive juste au-dessus de la partie 10 inférieure en entonnoir lc-1 de la paroi de fond de l'enceinte.For the evacuation of the liquid, in a preferred embodiment, shown in FIG. 2, the enclosure comprises a helical gutter 4 fixed against the internal surface of the cylindrical wall of the enclosure 1a, the upper end of which 4a arrives at. against the bottom of the nozzle outlet 2c and the lower end 4b of which arrives just above the lower funnel-shaped part 1c-1 of the bottom wall of the enclosure.
Le pas de l'hélice de la gouttière hélicoïdale 4 est tel que celle-ci est inclinée d'un angle a par rapport à l'horizontale sensiblement identique à l'angle d'inclinaison vers le bas de la direction YY' du flux de fluide sortant de l'ouverture 2a de la buse 2c.The pitch of the helix of the helical gutter 4 is such that the latter is inclined at an angle α with respect to the horizontal substantially identical to the angle of inclination downwards of the direction YY ′ of the flow of fluid coming out of the opening 2a of the nozzle 2c.
Une deuxième conduite interne 3 servant à l'évacuation du gaz s'étend verticalement et axialement au centre de l'enceinte la disposée dans sa partie inférieure coaxialement autour de la partie médiane 2' de plus grand diamètre et la partie inférieure 2 de plus petit diamètre de la première conduite interne 2. La deuxième conduite interne 3 comporte 20 donc une partie médiane de plus grand diamètre 3' de façon à suivre l'élargissement de la partie médiane 2' de la première conduite 2, afin que la largeur de l'espace annulaire entre la première conduite interne 2 et la deuxième conduite interne 3 reste sensiblement identique.A second internal pipe 3 serving for the evacuation of the gas extends vertically and axially in the center of the enclosure la arranged in its lower part coaxially around the middle part 2 'of larger diameter and the lower part 2 of smaller diameter of the first inner pipe 2. The second inner pipe 3 therefore comprises a middle part of larger diameter 3 ′ so as to follow the widening of the middle part 2 ′ of the first pipe 2, so that the width of l 'annular space between the first internal pipe 2 and the second internal pipe 3 remains substantially identical.
L'extrémité inférieure de la deuxième conduite interne 3 définie ou 25 se prolonge par un deuxième orifice tubulaire nommé deuxième orifice annulaire 5b d'évacuation de gaz coaxialement et autour du premier orifice central 5a à l'extrémité inférieure de ladite deuxième conduite interne 2.The lower end of the second internal pipe 3 defined or 25 is extended by a second tubular orifice called the second annular gas discharge orifice 5b coaxially and around the first central orifice 5a at the lower end of said second internal pipe 2.
Ledit troisième orifice annulaire 5c à l'extrémité inférieure de la 30 partie inférieure cylindrique lc-2 de la paroi de fond le délimite une espace annulaire autour de la deuxième conduite interne 3 pour l'évacuation du liquide de la partie inférieure 1-3 de l'enceinte.Said third annular orifice 5c at the lower end of the cylindrical lower part 1c-2 of the bottom wall delimits an annular space around the second internal pipe 3 for the discharge of liquid from the lower part 1-3 of. the enclosure.
L'extrémité supérieure 3a de la deuxième conduite interne 3 arrive à proximité du couvercle de l'enceinte constitué par la calotte sphérique lb à une hauteur h de 1 à 2 mètre(s) au-dessus de l'ouverture 2a de la buse 2c à l'extrémité supérieure de la première conduite interne 2.The upper end 3a of the second internal pipe 3 arrives near the cover of the enclosure formed by the spherical cap lb at a height h of 1 to 2 meter (s) above the opening 2a of the nozzle 2c at the upper end of the first internal duct 2.
Dans la partie supérieure 1-1 de l'intérieur de l'enceinte sur le chemin du gaz, entre l'ouverture supérieure 2a de la première 2a de la première conduite interne 2 et l'ouverture supérieure 3a de la deuxième conduite interne 3, on dispose d'un dispositif de coalescence 9 de gouttelettes de liquide entraînées par le gaz qui permet, en combinaison avec la disposition supérieure de l'ouverture de l'extrémité supérieure 3a de la deuxième conduite interne 3, d'éviter que de fines gouttelettes de liquide ne soient entraînées avec la phase gazeuse évacuée par la deuxième conduite interne 3.In the upper part 1-1 of the interior of the enclosure on the gas path, between the upper opening 2a of the first 2a of the first internal pipe 2 and the upper opening 3a of the second internal pipe 3, there is a device 9 for coalescing liquid droplets entrained by the gas which makes it possible, in combination with the upper arrangement of the opening of the upper end 3a of the second internal pipe 3, to prevent fine droplets of liquid are entrained with the gas phase evacuated through the second internal pipe 3.
Le nettoyage de ce dispositif de coalescence 9 est rendu possible par la possibilité de déconnexion des deux parties la-1 et la-2 de l'enceinte lorsque celle-ci aura été remontée pour maintenance en surface avec les équipements qui lui sont solidaires.The cleaning of this coalescing device 9 is made possible by the possibility of disconnecting the two parts la-1 and la-2 of the enclosure when the latter has been raised for surface maintenance with the equipment attached to it.
Ladite enceinte est également traversée par des capteurs de pression et capteur de niveau de liquide 20-21, 22. On peut mettre plus particulièrement en œuvre des capteurs de niveau nucléique constitués d'une barre émettrice de rayons et d'une ou plusieurs barres de mesures disposées verticalement au sein de l'enceinte dont la fonction connue est de déterminer le profil de densité des fluides sur toute la hauteur de l'enceinte pour pouvoir en déduire le niveau de l'interface 1-4 gaz-liquide au sein de l'enceinte. Ces barres sont logées dans des fourreaux étanches et résistants à la pression et traversant le sommet de l'enceinte. Des bouchons étanches 22a opérables par un robot sousmarins 26 ferment les tubes fourreaux desdites barres de détection et peuvent être ouvert en vue de la récupération desdites barres de détection pour maintenance en surface. Dans un autre mode de réalisation, les fourreaux des différentes barres de capteurs 21, 22 traversent la paroi de fond le de l'enceinte et ne sont pas liées à la partie supérieure de l'enceinte de sorte que la récupération des barres de détection se fait alors par déconnexion et récupération de l'enceinte complète 1.Said enclosure is also traversed by pressure sensors and liquid level sensor 20-21, 22. One can more particularly implement nucleic acid level sensors consisting of a beam emitting bar and one or more bars. measurements arranged vertically within the enclosure, the known function of which is to determine the density profile of the fluids over the entire height of the enclosure in order to be able to deduce therefrom the level of the gas-liquid interface 1-4 within the 'pregnant. These bars are housed in sealed and pressure-resistant sheaths passing through the top of the enclosure. Watertight plugs 22a operable by an underwater robot 26 close the sheath tubes of said detection bars and can be opened with a view to recovering said detection bars for surface maintenance. In another embodiment, the sheaths of the various sensor bars 21, 22 pass through the bottom wall of the enclosure and are not linked to the upper part of the enclosure so that the recovery of the detection bars takes place. then done by disconnecting and recovering the complete enclosure 1.
L'enceinte 1 de séparation comporte des points de levage préférentiellement en partie haute qui peuvent être des oreilles de levage ld intégrées à la paroi de l'enceinte ou des embrèvements ou bossages pratiqués dans la paroi de l'enceinte pour servir de portée à une pince de levage venant coiffer la partie supérieure de la paroi de l'enceinte. Il est aussi possible de placer l'enceinte étanche dans une charpente métallique qui portera les points de levage.The separation enclosure 1 comprises lifting points preferably in the upper part which may be lifting lugs ld integrated into the wall of the enclosure or recesses or bosses made in the wall of the enclosure to serve as a bearing for a lifting clamp covering the upper part of the enclosure wall. It is also possible to place the waterproof enclosure in a metal frame which will support the lifting points.
Sur la figure 3, on a représenté la partie inférieure lc-2 de la paroi de fond qui se termine par une pièce intermédiaire 5 soudée à l'extrémité inférieure de la partie inférieure cylindrique lc-2 de la paroi de fond lc. Cette pièce 5 de l'extrémité inférieure de la partie cylindrique lc-2 forme et délimite un premier orifice central tubulaire 5a d'alimentation en fluide de la première conduite interne 2, un deuxième orifice annulaire 5b coaxial délimitant un espace annulaire autour du premier orifice tubulaire 5a en prolongement de l'extrémité inférieure de la deuxième conduite interne 3, espace annulaire 5b par lequel le gaz provenant de l'extrémité supérieure 3a de la deuxième conduite interne 3 est évacué à l'extérieure de l'enceinte 1, et un troisième orifice tubulaire annulaire 5c également coaxial délimitant un espace annulaire autour du deuxième orifice tubulaire annulaire 5b, ledit troisième orifice annulaire 5c étant délimité par la paroi externe de la pièce 5 ou de la partie inférieure de la partie cylindrique lc-2.In Figure 3, there is shown the lower part lc-2 of the bottom wall which ends in an intermediate piece 5 welded to the lower end of the lower cylindrical part lc-2 of the bottom wall lc. This part 5 of the lower end of the cylindrical part lc-2 forms and delimits a first central tubular orifice 5a for supplying fluid to the first internal pipe 2, a second annular orifice 5b coaxial defining an annular space around the first orifice tubular 5a as an extension of the lower end of the second internal pipe 3, annular space 5b through which the gas coming from the upper end 3a of the second internal pipe 3 is evacuated outside the enclosure 1, and a third annular tubular orifice 5c also coaxial defining an annular space around the second annular tubular orifice 5b, said third annular orifice 5c being delimited by the outer wall of the part 5 or of the lower part of the cylindrical part lc-2.
L'extrémité inférieure de cette pièce inférieure 5 forme une bride de fixation 5-1 apte à être fixée de manière réversible par des mâchoires de fixation 7 (non représentés sur la figure 3) avec l'extrémité supérieure 6-1 de la pièce de connexion 6. Des joints d'étanchéité métalliques coaxiaux 7-1, 7-2, 7-3, sont intercalés entre l'extrémité inférieure 5-1 de la pièce 5 et l'extrémité supérieure 6-1 de la pièce de connexion 6.The lower end of this lower part 5 forms a fixing flange 5-1 capable of being fixed in a reversible manner by fixing jaws 7 (not shown in FIG. 3) with the upper end 6-1 of the part of connection 6. Coaxial metal gaskets 7-1, 7-2, 7-3, are interposed between the lower end 5-1 of the part 5 and the upper end 6-1 of the connecting part 6 .
La pièce de connexion 6 est réalisée en trois parties 6-1, 6-2 et 6b2 soudées l'une à l'autre. Une partie interne 6-2 de la pièce 6 comprend un premier conduit central 6a disposé axialement, verticalement. Ce premier conduit central 6a est en prolongation et continuité dudit premier orifice tubulaire 5a après connexion de la pièce 6 par les mâchoires de fixation 7 à l'extrémité inférieure de la pièce 5.The connection piece 6 is made in three parts 6-1, 6-2 and 6b2 welded to one another. An internal part 6-2 of the part 6 comprises a first central duct 6a arranged axially, vertically. This first central duct 6a is an extension and continuity of said first tubular orifice 5a after connection of the part 6 by the fixing jaws 7 to the lower end of the part 5.
L'extrémité inférieure 6a-l du premier conduit central 6a de la pièce de connexion 6 est connectée à l'extrémité d'un élément de conduite de transfert 11 ou directement à l'extrémité d'une conduite externe d'alimentation en fluide polyphasique 13.The lower end 6a-1 of the first central duct 6a of the connection piece 6 is connected to the end of a transfer duct element 11 or directly to the end of an external multiphase fluid supply duct. 13.
Autour du premier conduit central 6a, la pièce interne 6-2 de la pièce de connexion 6 forme un deuxième conduit annulaire 6b coaxial au premier conduit 6a, et dont l'extrémité supérieure communique avec le deuxième orifice annulaire 5b d'évacuation de gaz de la pièce 5. Le deuxième conduit annulaire 6b est fermé à son extrémité inférieure 6b-2 et comporte un premier orifice latéral de sortie de gaz, d'axe XiXi perpendiculaire à l'axe ZZ' de la pièce de connexion 6, permettant le raccordement à l'extrémité d'une conduite externe d'évacuation de gaz 16.Around the first central duct 6a, the internal part 6-2 of the connection part 6 forms a second annular duct 6b coaxial with the first duct 6a, and the upper end of which communicates with the second annular orifice 5b for evacuating gas from part 5. The second annular duct 6b is closed at its lower end 6b-2 and comprises a first lateral gas outlet orifice, with an axis XiXi perpendicular to the axis ZZ 'of the connection part 6, allowing connection at the end of an external gas discharge pipe 16.
Autour du deuxième conduit annulaire 6b, la partie externe 6-1 de la pièce de connexion 6 délimite et forme avec la pièce interne 6-2, un troisième conduit annulaire 6c d'évacuation de liquide dont l'extrémité supérieure communique avec le troisième orifice annulaire 5c de la pièce 5 pour permettre l'évacuation de liquide. Le troisième conduit d'évacuation 6c de la pièce de connexion 6 est fermé à son extrémité inférieure 6c-2 et comporte un deuxième orifice latéral de sortie de liquide 6c-l, d'axe /2X2' perpendiculaire à l'axe ZZ', et connecté à l'extrémité d'une conduite externe d'évacuation de liquide 15.Around the second annular duct 6b, the external part 6-1 of the connection part 6 defines and forms with the internal part 6-2, a third annular liquid discharge duct 6c, the upper end of which communicates with the third orifice annular 5c of part 5 to allow liquid to escape. The third evacuation duct 6c of the connection piece 6 is closed at its lower end 6c-2 and comprises a second lateral outlet for liquid 6c-l, of axis / 2X2 'perpendicular to the axis ZZ', and connected to the end of an external liquid discharge pipe 15.
Les fonds des espaces annulaires 6b et 6c peuvent être de forme hélicoïdale 6d dans le but de recueillir et de forcer l'écoulement de particules solides de sable pouvant être véhiculées avec la partie liquide du fluide polyphasique pour éviter ainsi toute accumulation de particules solides (sable...) qui risquerait de boucher les conduites.The funds of the annular spaces 6b and 6c can be of helical shape 6d in order to collect and force the flow of solid particles of sand which can be conveyed with the liquid part of the multiphase fluid to thus avoid any accumulation of solid particles (sand ...) which could clog the pipes.
Le pétrole brut arrive sous la tête de puits 18a à haute pression, par exemple 100 à 200 bars. La tête de puits 18a peut être équipée d'un dispositif de baisse de pression et d'une vanne automatisée de contrôle de débit pilotée depuis la surface et reliée à la conduite externe d'alimentation en pétrole 13 qui arrive à pression réduite, par exemple bars, au niveau de la pièce de division de flux 12. Le ralentissement du fluide en amont du séparateur est fait pour éviter des écoulements trop violents en entée de l'enceinte et ainsi éviter de perturber la séparation.The crude oil arrives under the well head 18a at high pressure, for example 100 to 200 bars. The well head 18a can be equipped with a pressure reduction device and an automated flow control valve piloted from the surface and connected to the external oil supply line 13 which arrives at reduced pressure, for example. bars, at the level of the flow division part 12. The fluid upstream of the separator is slowed down to avoid excessively violent flows entering the enclosure and thus to avoid disturbing the separation.
Le pétrole brut pénètre dans l'enceinte via la première conduite interne 2 et se déverse et sépare ses phases liquide et gazeuse à l'extrémité supérieure 2a de la première conduit La chute de pression se fait à la tête de puits, la pression est à peu près constante dans la station de séparation. La partie liquide remplit le fond de l'enceinte 10 jusqu'à un niveau 1-4 dont la hauteur est contrôlée par les capteurs de niveau 21-22 et régulée par la pompe d'export 17 d'évacuation de liquide par la conduite externel5.The crude oil enters the enclosure via the first internal pipe 2 and pours out and separates its liquid and gas phases at the upper end 2a of the first pipe The pressure drop occurs at the wellhead, the pressure is at roughly constant in the separation station. The liquid part fills the bottom of the enclosure 10 to a level 1-4, the height of which is controlled by the level sensors 21-22 and regulated by the export pump 17 for evacuating the liquid via the externel5 pipe. .
L'extrémité supérieure ouverte 3a de la deuxième conduite interne 3 est disposée à une hauteur h de 1 à 2 mètre(s) suffisante au-dessus de 15 l'extrémité de l'ouverture 2a de la deuxième conduite 2, pour que des projections de bouchons de pétrole ou de parties liquides de pétrole provoquées par l'arrivée brutale de poches de gaz importantes en sortie 2a de la conduite 2 n'atteigne pas l'extrémité supérieure 3a de la deuxième conduite 3.The open upper end 3a of the second internal duct 3 is arranged at a height h of 1 to 2 meter (s) sufficient above the end of the opening 2a of the second duct 2, so that projections plugs of petroleum or liquid parts of petroleum caused by the sudden arrival of large pockets of gas at the outlet 2a of the pipe 2 does not reach the upper end 3a of the second pipe 3.
Le pétrole liquide dégazé, récupéré en partie basse de l'enceinte est dirigé via l'orifice de sortie 6-1 de la pièce de connexion 6 vers la conduite externe d'évacuation de liquide 15 peut être expédié vers un support flottant en surface ou un séparateur secondaire eau/huile au fond de la mer de manière à ce que l'huile soit expédiée vers la surface, 25 l'eau étant soit réinjectée dans un puits similaire au puits 18, ou simplement relâchée en mer, dans la mesure où elle présente une propreté acceptable, c'est-à-dire une quantité suffisamment faible de particules résiduelles de pétrole brut. L'évacuation de liquide peut être contrôlée grâce à une pompe d'export 17.The degassed liquid petroleum, recovered in the lower part of the enclosure is directed via the outlet orifice 6-1 of the connection part 6 to the external liquid discharge pipe 15 can be sent to a floating support on the surface or a secondary water / oil separator at the bottom of the sea so that the oil is sent to the surface, the water being either reinjected into a well similar to well 18, or simply released back to sea, as long as it has an acceptable cleanliness, that is to say a sufficiently low quantity of residual particles of crude oil. The liquid discharge can be controlled using an export pump 17.
De même, le gaz évacué par la conduite externe d'évacuation de gaz 16 peut être expédié vers la surface ou ré-comprimé au niveau du fond de la mer puis réinjecté dans un puits similaire au puits 18.Likewise, the gas evacuated by the external gas evacuation pipe 16 can be sent to the surface or re-compressed at the level of the seabed and then reinjected into a well similar to the well 18.
Plus particulièrement, on envoi ledit pétrole brut à l'extrémité inférieure de ladite première conduite interne, de préférence telle que le différentiel de pressions ΔΡ = P1-P0, PO étant la pression d'arrivée de la ligne de gaz au FPSO en surface, soit supérieur aux pertes de charges dans la conduite externe d'évacuation de gaz depuis ledit premier orifice latéral jusqu'à la surface. Ceci permet de faire remonter le gaz en surface sans matériel complémentaire et/ou sans apporter d'énergie complémentaire externe notamment sans la mise en œuvre d'un compresseur.More particularly, said crude oil is sent to the lower end of said first internal pipe, preferably such that the pressure differential ΔΡ = P1-P0, PO being the inlet pressure of the gas line to the FPSO at the surface, or greater than the pressure drops in the external gas discharge pipe from said first lateral orifice to the surface. This makes it possible to bring the gas to the surface without additional equipment and / or without providing additional external energy, in particular without the use of a compressor.
De préférence, on contrôle le débit d'arrivée de fluide brut en amont de ladite pièce de connexion par une vanne de contrôle de débit et/ou on contrôle le débit d'évacuation du fluide dégazé en aval de ladite pièce de connexion 6 par une vanne de contrôle de débit et/ou par la vitesse de ladite pompe d'export 17 en fonction des mesures au moins d'un dit dispositif de contrôle du niveau du fluide au sein de ladite enceinte de manière à ce que le niveau de liquide au fond de l'enceinte reste suffisamment éloigné des entrées / sorties du séparateur.Preferably, the raw fluid inlet flow rate upstream of said connection piece is controlled by a flow control valve and / or the discharge flow rate of the degassed fluid downstream of said connection piece 6 is controlled by a flow control valve and / or by the speed of said export pump 17 as a function of the measurements of at least one said device for controlling the level of the fluid within said enclosure so that the level of liquid at bottom of the enclosure remains sufficiently far from the separator inlets / outlets.
Plus particulièrement, ladite structure support est installée au fond de la mer, à une profondeur de 100 à 4000 m et l'on établit une pression PI de 10 à 50 bars (10 xlO5 à 50xl05 Pa), de préférence 20 bars (20xl05 Pa) au sein de ladite enceinte.More particularly, said support structure is installed at the bottom of the sea, at a depth of 100 to 4000 m and a pressure PI of 10 to 50 bars (10 x 10 5 to 50 x 10 5 Pa), preferably 20 bars ( 20 × 10 5 Pa) within said enclosure.
De préférence, ladite enceinte est isolée thermiquement. Ce mode de réalisation permet de maintenir le fluide de pétrole brut à la température élevée de 40 à 100°C, voire plus, à laquelle il sort de la tête de puits, et faciliter ainsi la remontée en surface du fluide, en évitant la solidification des paraffines ou la formation d'hydrates de gaz par refroidissement du pétrole brut en dessous de 30-35°C, pouvant créer des bouchons et des blocages au sein de la conduite interne 2. En cas d'arrêt de la production, l'isolation thermique de l'enceinte permet aussi de maintenir la température interne de l'enceinte le plus longtemps possible en dessus de la température critique de formation d'hydrates de gaz, laissant ainsi le temps aux opérateur d'effectuer les opérations de préservation nécessaires pour palier ce risque.Preferably, said enclosure is thermally insulated. This embodiment makes it possible to maintain the crude oil fluid at the high temperature of 40 to 100 ° C, or even more, at which it leaves the wellhead, and thus facilitate the rise to the surface of the fluid, while avoiding solidification. paraffins or the formation of gas hydrates by cooling the crude oil below 30-35 ° C, which can create plugs and blockages within the internal pipe 2. In the event of production stoppage, the thermal insulation of the enclosure also makes it possible to maintain the internal temperature of the enclosure for as long as possible above the critical temperature for the formation of gas hydrates, thus giving the operator time to carry out the preservation operations necessary to to mitigate this risk.
La possibilité de déposer et connecter des dispositifs unitaires de séparation 1 additionnels sur la structure support principale 10 reposant au fond de la mer depuis un navire 24 en surface 25, permet d'adapter les capacités de séparation du pétrole brut au fond de la mer au cours du temps et permet également, avantageusement d'assurer la maintenance en surface par déconnexion et levage des dispositifs unitaires de séparation 1 depuis un navire 24 en surface 25.The possibility of depositing and connecting additional unitary separation devices 1 on the main support structure 10 resting on the seabed from a vessel 24 at the surface 25, makes it possible to adapt the separation capacities of crude oil on the seabed to the over time and also advantageously makes it possible to ensure surface maintenance by disconnecting and lifting the unitary separation devices 1 from a vessel 24 at the surface 25.
Compte tenu de la possibilité de mettre en œuvre des enceintes de relativement plus petites tailles compte tenu de leur plus grand nombre, la manutention des enceintes la depuis la surface, peut être réalisée par des bateaux de taille standard utilisés pour l'assistance et la maintenance d'installations pétrolières offshore, sans avoir recours à des 10 capacités de levage trop importantes.Taking into account the possibility of implementing enclosures of relatively smaller sizes given their greater number, the handling of the enclosures 1a from the surface can be carried out by standard-size boats used for assistance and maintenance. offshore oil installations, without resorting to excessive lifting capacities.
Une caractéristique avantageuse essentielle de l'invention consistant dans la disposition coaxiale des amenées de fluide et sorties de phase gazeuse et phase liquide à l'extrémité inférieure de l'enceinte la via une pièce de connexion coaxiale à trois voies 6 facilite la mise en 15 place et connexion des dispositifs unitaires de séparation 1 au niveau de la structure de support principale 10 au fond de la mer, ainsi que la maintenance du dispositif unitaire 1, comme explicité précédemment.An essential advantageous characteristic of the invention consisting in the coaxial arrangement of the fluid feeds and gas phase and liquid phase outlets at the lower end of the enclosure 1a via a three-way coaxial connection piece 6 facilitates the installation. place and connection of the unitary separation devices 1 at the level of the main support structure 10 at the seabed, as well as the maintenance of the unitary device 1, as explained previously.
En effet, la disposition coaxiale des différentes conduites internes d'amenée de fluide et d'évacuation séparée des phases gazeuse et liquide 20 permet que les joints 7-1, 7-2, 7-3 d'étanchéité, en l'espèce des joints métalliques, entre l'extrémité inférieure des orifices 5a, 5b, 5c de la paroi de fond le de l'enceinte 1 et les différents conduits 6a, 6b, 6c de la pièce de connexion 6 à son extrémité supérieure, reste en équipression s'agissant des deux joints internes 7-1 et 7-2 évitant ainsi 25 des dégradations au niveau desdits joints en cas de pressurisation ou dépressurisation de l'enceinte lors de ces déconnexions ou maintenances diverses, comme explicité précédemment.Indeed, the coaxial arrangement of the various internal conduits for supplying fluid and separate evacuation of the gas and liquid phases 20 allows the seals 7-1, 7-2, 7-3 to be sealed, in this case metal joints, between the lower end of the openings 5a, 5b, 5c of the bottom wall of the enclosure 1 and the various conduits 6a, 6b, 6c of the connection piece 6 at its upper end, remains in equal pressure s 'acting on the two internal seals 7-1 and 7-2 thus avoiding damage to said seals in the event of pressurization or depressurization of the enclosure during these various disconnections or maintenances, as explained previously.
REVENDICATIONS
Claims (4)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR14/00216 | 2014-01-29 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| OA19947A true OA19947A (en) | 2021-08-10 |
Family
ID=
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