專利名稱：用于從海底下的儲層生產(chǎn)石油和較重氣體組分的系統(tǒng)、船和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于從海底下的儲層生產(chǎn)石油和較重氣體組分的 系統(tǒng)、船和方法。根據(jù)本發(fā)明的所述系統(tǒng)、船和方法對于從邊際油氣 田，可行的背景技術(shù)目前大量的油氣資源存儲在對于生產(chǎn)來說不經(jīng)濟可行的較小油氣田中。這種油氣田(通常稱為邊際油氣田)每天可產(chǎn)出通常10,000到 40,000桶油當量的潛產(chǎn)量。對于一些邊際油氣田，井壓〗氐于100barg， 這使得使用現(xiàn)有設(shè)備進行生產(chǎn)無利可圖。此外，對能夠以更環(huán)境友好 的方式生產(chǎn)油氣的需求日益增長，該更環(huán)境友好的方式意味著既減小 向周圍環(huán)境的排放又對用于生產(chǎn)的能量和設(shè)備的需求較低。若干特別 是來自枯竭儲層和高含水量的源的邊際油氣田，將由于生產(chǎn)而造成水 合物形成的重大危險，這顯著增加了生產(chǎn)成本。在專利公開US 6,339,996 Bl中描述了一種船，該船具有用于壓縮 天然氣的復(fù)合材料存儲罐。復(fù)合材料罐相對于相當?shù)匿摴薜闹亓繙p少 達70%。根據(jù)所述專利公開的罐豎直排列，并且出于對穩(wěn)定性的考慮， 需要用于分布載荷的綜合管道系統(tǒng)。裝載和卸載過程導(dǎo)致在罐中存在 氣體卸壓或在罐中形成氣體卸壓，以及隨后進行氣體再壓縮。在專利公開US 6,230,809 Bl和US 6,019,174中描述了 一種船，該 船可將未處理的井流體直接裝載到存儲罐中。所述船不具有處理設(shè)備， 但是提到可在船上使用較輕的組分來產(chǎn)生能量。關(guān)于裝載，沒有描述 同時卸載高壓氣體，該高壓氣體可能預(yù)先存在于存儲罐中。在專利公開US 4,446,804中描述了 一種在船上的罐中運輸處于高 壓下的油氣的方法。將要裝載的罐或罐組中的處于壓力下的水或一些 其他可行的液體被新的罐或罐組中的負載置換。由此通過置換在壓力 下進行填充和排空，從而避免負載的卸壓。由此，避免在罐中控制閥 上發(fā)生顯著的壓力損失，所述壓力損失通?？赡苁羌s100bar。由此， 除了避免造成的罐組件的應(yīng)力的高達聲速的流速，還避免了負載的蒸 發(fā)和劣質(zhì)罐的使用、嚴重的冷卻以及冰和水合物形成。但是，沒有提 到在罐中預(yù)先具有高壓負載，用于與裝載過程同時進行卸載和將其與 從負載分離出的可選組分一起注入。在專利公開US 3，830，180中描述了布置在船中的用于低溫流體的 直立罐，在所述船周圍利用對流屏障提供罐絕緣，由此避免了船體冷 卻。在專利公開NO320012中描述了一種用于從海底源生產(chǎn)不穩(wěn)定的 多相流體的系統(tǒng)，該系統(tǒng)同時將水和co2注入海資源以用于壓力支持。 更具體地，所述系統(tǒng)包括位于海底的海下裝置，其具有至少一口井，用于接收井流體， 至少一個水分離器，用于將水從井流體中分離出來， 至少一個注入泵，用于通過至少一個注水井注入分離出的水，至少一根用于將多相流體運輸?shù)街辽僖粋€裝載/卸載站的隔水管 (riser )，至少一個的裝載/卸載站，船可錨固放置在所述裝載/卸載站處并 進行裝載/卸載，連接器，用于連接從所述船到海下裝置的動力和信號，至少一根用于將C02從船運輸?shù)街辽?一個注入co2的井口的隔水管，所述C02從至少一艘船傳送來，所述船可在上述裝載/卸載站處卸載co2并且同時裝載運輸?shù)浇邮赵O(shè)備的多相流體，接收設(shè)備可接收不穩(wěn)定多相流體以對其進行利用，并且可從所述接收設(shè)備傳送co2以輸送給船進行運輸并且隨后注入地下源中。為了使根據(jù)NO 320013的系統(tǒng)連續(xù)作業(yè)，優(yōu)選地，使用兩艘船， 每一艘船優(yōu)選地具有串連結(jié)合的罐，使得在裝載多相流體時，使C02 可選地通過壓縮機被置換出并且由此卸載以確保用于注入地下資源中的足夠壓力。優(yōu)選在負載和C02之間的界面處使用跟隨流體流動的塞，并且塞閘布置在串連連接器的端部處。上述系統(tǒng)中的船的罐由增強聚 合物材料制成的盤管(coiled tubing )構(gòu)造而成。在上面的公開中，沒 有描述通過在船裝載進程的兩端處進行置換來裝載和卸載，沒有描述 存儲罐位于船上使得在罐中進行自然分離，所述系統(tǒng)不適用于具有低 井壓的邊際油氣田，沒有描述防止水合物形成的特定手段，并且存在 出于安全考慮不得不進行大量燃燒氣體時的情況。需要一種在上述問題方面有利的用于生產(chǎn)油和較重氣體組分的系 統(tǒng)、方法和船。發(fā)明內(nèi)容為滿足上述需求，本發(fā)明提供了 一種具有根據(jù)權(quán)利要求1所述 的結(jié)構(gòu)和區(qū)別特征的系統(tǒng)，具有根據(jù)權(quán)利要求21的結(jié)構(gòu)和區(qū)別特征的 方法和具有根據(jù)權(quán)利要求28的結(jié)構(gòu)和區(qū)別特征的、對于上述方法特別 可行的船。


參照3幅附圖來說明本發(fā)明，其中圖l是顯示根據(jù)本發(fā)明的船和現(xiàn)場設(shè)施的簡化工藝示意圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的船，和圖3是說明根據(jù)本發(fā)明的接收設(shè)備的簡化工藝示意圖。
具體實施方式
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于在船上生產(chǎn)油和較重氣體組分的系 統(tǒng)，所述船將在通常10-150barg壓力下的負載運輸?shù)胶０渡?，用于最后的穩(wěn)定化和進一步提煉/輸出。較輕的氣體組分在油氣田上、在船上 連續(xù)分離出來，并且同時且與從岸上的接收設(shè)備接收的返回負載一起 重新注入儲層。所有的裝載和卸載有利地通過置換進行，這減小了對 船上的動力要求和設(shè)備要求。根據(jù)本發(fā)明還提供一種使用所述系統(tǒng)的 方法和一種對于執(zhí)行所述方法來說特別可行的船。首先參照圖1，圖l為用于現(xiàn)場設(shè)施l、 2和船10的簡化工藝示 意圖?，F(xiàn)場設(shè)施包括隔水管l，該隔水管分別連接到生產(chǎn)井和注入井， 每一種類型的井至少存在一口。此外，現(xiàn)場設(shè)施包括裝載和卸載站2， 該裝載和卸載站優(yōu)選為在先已知類型的STL/STP浮筒(buoy)(浸沒 式轉(zhuǎn)塔裝載/浸沒式轉(zhuǎn)塔生產(chǎn))的形式。浮筒在船的船體中的向下開放 的引入室(intake room)中連接到船10上。在船中，處理裝置布置 用于從經(jīng)由現(xiàn)場設(shè)施接收的井流體中分離出較輕氣體組分。所述處理 裝置包括至少一個三相分離器形式的分離器4、至少一個注入壓縮機6 和用于處理分離出的水的設(shè)備。分離出的較輕氣體組分通過使用壓縮 機6被重新注入儲層中。分離出的油和較重氣體組分蜂皮送入高壓存儲 罐5中，該高壓存儲罐5為直立的、高的、由復(fù)合材料制成的高壓罐 形式。通過使用置換，所述裝載與從由接收設(shè)備傳送的高壓氣體的存 儲罐5進行的卸載同時進行。由于在分離器4和罐5中始終保持高壓， 用于壓縮機6的動力需求減小，同時避免了前面提到的與負載的卸壓 相關(guān)的問題。從分離器分離出的水通過使用注入泵9直接注入儲層作 為壓力支持，進行或不進行在可選的水力旋流器7和可選的脫氣罐8 中的凈化處理，或者在該從分離器分離出的水在水力旋流器和脫氣罐 中進行凈化后，該從分離器分離出的水可選地通過污油罐傾倒到大海 中。具有用于注水(注入泵9 )和水凈化(水力旋流器7和脫氣罐8 ) 的設(shè)備不是必須的，只要提供所述設(shè)備列表中的一種設(shè)備就足夠。圖 1示出了兩種類型的設(shè)備，其中水凈化設(shè)備連接到注入泵的上游，但 是，可省略一組設(shè)備或可圍繞水凈化設(shè)備布置可選的旁路管道。但是， 為了去除注入水中的氣體，在注水之前使用在高壓下的脫氣罐是有利 的，然而也不需要單獨的增壓泵。上面已經(jīng)描述了必須提供給根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)和船以獲得目標功能的現(xiàn)場設(shè)施的設(shè)備。通常，將存在附 加設(shè)備以確保溫度和壓力處于對于設(shè)備單元、管道系統(tǒng)和隔水管來說 可接受的范圍內(nèi)。根據(jù)井流體的壓力和處理要求，也可存在其他的分 離步驟和其他的壓縮步驟。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)和船優(yōu)選具有用于所謂 "壓回地層壓井"的裝置，這意味著井中的液體柱通過使用來自船的壓
縮機6的加壓氣體向下壓入井中。當壓力釋放時，液體柱朝向船加速， 井可開始生產(chǎn)。如圖1中所示，這通過從氣體注入管線到生產(chǎn)井的聯(lián) 接器ll來實現(xiàn)。此外，如圖l所示，本發(fā)明的系統(tǒng)有利地適合于在一 個或多個生產(chǎn)井中的通過聯(lián)接器11來實現(xiàn)的氣舉，用于將氣體注入在 所選高度處具有出口的井柱內(nèi)部。對于氣舉，氣體在所選高度排放到 井的內(nèi)部，這時因為單獨的氣舉管線在井中的生產(chǎn)隔水管和生產(chǎn)襯管 內(nèi)部或外部向下進入井中(沒有詳細示出)，在井中所述高度處具有穿 過可選的進給裝置的出口 。具有閥的交叉連接管線12用于注入來自存 儲罐5的液體，所述液體可以是來自接收設(shè)備的返回液體。用于壓回 地層壓井和氣舉的裝置使從具有比以前更低的流動井壓的井進行生產(chǎn)
經(jīng)濟可行，這意味著低于約100bar的壓力。
圖2提供了根據(jù)本發(fā)明的船10的進一步的說明。以與圖1中相同 的附圖標記公開所述單元。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)和船優(yōu)選布置成使得可 進行水合抑制劑的注入，例如以甲醇注入的形式來防止長期停產(chǎn)時在 生產(chǎn)井和注氣井中形成水合物，其在圖2上以化學(xué)劑注入組件13的形 式標示出。抑制劑的注入可通過下述方式進行通過使用一個或幾個 臍帶(未示出)連接到海底處的井口，或在經(jīng)隔水管向下進入井中的 氣體流中注入。圖2還示出了第二級壓縮機6和液體分離器、冷卻器、 閃蒸罐、化學(xué)劑注入組件13 (包括水合抑制劑)和節(jié)流閥3形式的其 他設(shè)備，以及如何將所述部件布置在甲板上。高壓存儲罐5沒有具體 示出，但是它們優(yōu)選直立布置并且是復(fù)合材料罐形式。由此減輕重量 并且也減少了運輸?shù)哪芰啃枨螅沟每纱鎯瓦\輸更多的負栽，同時 實現(xiàn)每一個罐中負載的自然分離。
圖3是顯示了岸上接收設(shè)備的簡化工藝示意圖。接收設(shè)備包括高壓裝載臂20，用于裝載來自船的負載；和高壓卸載臂30，用于通過負 載置換用處于高壓下的返回氣體來裝載船的罐。重要的是要注意到輸 出壓縮機26連接到用于使氣體返回到船上的卸載臂，所述壓縮機用于 置換來自船的負載。卸載的氣體通過處理負載從標準的處理裝置提供， 另外，根據(jù)需求或根據(jù)需要由示出的用于其他氣體/返回氣體的管線27
供給其他氣體?？赡芷谕麑⒗鏑02作為返回氣體傳送到船上。來自
輸出壓縮機26的氣體根據(jù)需要通過與來自第一穩(wěn)定化步驟的油在熱 交換器23中進行熱交換而被冷卻，以便不超過罐的最高溫度。接收設(shè) 備優(yōu)選還包括與高壓裝載臂20連接的液體管線29中的泵28。可選地， 提供具有與卸載臂30連接的泵(未示出)，用于通過置換來自船的負 載用高壓液體來裝載船。
有利地，船上的分離出的較輕氣體組分中的一部分可用于在船上 產(chǎn)生能量。
此外，惰性氣體優(yōu)選地以氬的形式，可選地以C02或其他惰性氣
體的形式有利地布置在船上的罐之間，以降低著火的風(fēng)險并且確保存 儲罐的低熱損失。
冷卻器有利地布置在船上，在存儲罐和壓縮機以及注入隔水管的
上游，相對于海水或更冷的處理流進行冷卻。在船上，有利地存在用 于存儲處于高壓下的氣體的一個或幾個氣體罐，特別地是在啟動過程 中用于"壓回地層壓井"。有利地，船未配備有在船上的任何用于操作 處理裝置的單獨動力單元，因為優(yōu)選地，船自身的機器可選地通過使 用較輕的氣體組分中的一部分可重新分配以滿足所述需求。在所述系
統(tǒng)的一個實施例中，最初從接收設(shè)備接收的液化C02被卸載并且經(jīng)由
注入泵或在氣化后通過〗吏用壓縮機凈皮注入，與此同時進行將油和較重
氣體組分裝載到存儲罐中。C02液體可通過位于C02液體與油和較重
氣體組分負載之間的水塞(water plug)通過置換從接收設(shè)備填充到 船的罐中。優(yōu)選使用隨后被設(shè)置在罐之間的水塞對存儲罐中的C02液 體進行裝載及其卸載。
井流體中可能存在的砂(sand)堆積在三相分離器中，并且如果
12存在脫氣罐的話砂可能堆積在脫氣罐中，因為這些單元的尺寸適于在 裝載/生產(chǎn)期間接收和存儲砂。接收設(shè)備包括足夠用于清洗和凈化所述 砂的的設(shè)備。當船布置成與接收設(shè)備連接時，分離器和可選的脫氣罐 可通過用水沖洗來清洗砂，因為在清洗過程中罐中氣體的 一定過壓將 導(dǎo)致水和砂混合物自然流到海岸上的砂處理罐。在接收設(shè)備中，將使 用水和可能的化學(xué)藥品來沖洗砂，直到其對于沉積來說足夠干凈為止。
船的存儲罐優(yōu)選為直立的復(fù)合材料高壓存儲罐，其直徑約為3米 和高度約為30米(215加3/罐，通?？偣?50個罐)。船的罐不易遭受 腐蝕，因為它們由復(fù)合材料制成，并且其包括稱作內(nèi)村的內(nèi)部保護氣 密性屏障。
根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)、方法和船可靈活地用于具有不同的或變化的 GOR(氣油比，Gas Oil Ratio )的油氣田。低GOR的油在達50-60barg 的壓力下存儲，在負載移動到構(gòu)造用于通常150barg或更高的高壓的 專用氣罐過程中去除較輕組分。任何氣/液組合在理論上可送到船上的 存儲罐。在最高65。C下的溫度、在低到約10barg，最大到約150barg 的存儲壓力下使用該罐。通過氣體組分與油混合的所期望的壓力來確 定操作壓力，因為低濃度的較輕氣體組分使得可使用較低壓力。井流 的壓力被經(jīng)過處理設(shè)備單元到用于油和較重氣體組分的存儲罐逐漸降 低，因為存儲罐中的最高壓力(約150barg)用于高流動壓力和/或用 于高GOR的井，而存儲壓力隨井壓和GOR減小，因為罐上可能的最 高存儲壓力有利地導(dǎo)致用于壓縮和注入的能量消耗較低。優(yōu)選地，使 用船上存儲罐中可能的最高壓力來限制能量消耗和設(shè)備需求。船上的 每一個罐將具有氣體聯(lián)接器和液體聯(lián)接器，二者都優(yōu)選位于罐的頂部，
液體管道從內(nèi)部向下進入底部，可選地，氣體管道從頂部進入，液體
管道從底部進入。船將通常包括多個罐部分或罐組。船上多支管系統(tǒng)
使得能簡單地適于為每一個罐部分裝載，可選地，有利地并且連續(xù)地 為各單個罐裝載。
所述系統(tǒng)布置用于注入從存儲罐置換出的氣體，和注入從井流分離出的較輕氣體組分，這意味著通過避免連續(xù)燃燒而顯著降低了向空 氣的排放。在氣體被壓縮之前，其必須被冷卻并且必須去除可能的冷 凝物。氣體壓縮通過使用一個、兩個或幾個離心壓縮機步驟來進行。
通過使用冷卻和隨后在去液裝置(deliquidiser )中進行的洗滌來從氣 體去除冷凝物。通常用于第一壓縮機步驟的吸入壓力為25-60barg， 而第二壓縮機步驟將具有約150barg的吸入壓力。但是，壓縮機壓力 優(yōu)選通過使用壓縮機的操作范圍來適應(yīng)能力要求，對于高流動性的井 口壓力來說，壓縮機給出的來自入口分離器的吸入壓力通常為 150barg，從而最少僅需要一個壓縮機。
在氣體注入之前，所述氣體通常被冷卻以避免超過氣體注入隔水 管中允許的最高溫度。如前面所述，注入氣體可既用于氣舉又用于在 啟動之前為生產(chǎn)井加壓，這意味著通過重新引導(dǎo)所有或部分注入氣體 的方向以對生產(chǎn)井進行"壓回的地層壓井"處理。在優(yōu)選實施例中， 壓縮機也可用于注入曱醇以抑制形成水合物，在所述情況中，甲醇必 須被加熱至高于其沸點64.7°C。
與儲氣罐、優(yōu)選在較高壓力下的另外的氣體罐和氣體注入壓縮機 的結(jié)合在啟動和停機時都有利地給出了很大的靈活性，并且使得可能 從具有比先前有利可圖的井壓更低井壓的井進行生產(chǎn)。由于通過置換 進行裝載和卸載，船不具有在船上的輸出泵(卸載泵)，使得船具有較 低的成本并且可承載更大的負載。
如果水力旋流器和脫氣罐用于在傾倒或者凈化之前凈化水以在注 水之前進一步提取碳氫化合物，則脫氣罐將通常在低于上游分離器至 少10bar的壓力下操作，以便為水力旋流器提供足夠的驅(qū)動力。
為了通過注入分離出的、可選地凈化的水，以及注入可選地從接 收設(shè)備接收的其他液體，從而用于儲層中的壓力支持，由于來自分離 器的高傳送壓力，可選地來自脫氣罐和存儲罐的高傳送壓力，將僅需 要一個注入泵，在注入泵上游無需任何其他加壓泵。
接收設(shè)備是岸上的處理設(shè)備，其尺寸有利地適用于能夠接收來自多于一艘船的負載，這減少了離岸設(shè)備和人員的數(shù)量。接收設(shè)備通常 包括穩(wěn)定化拖車和相關(guān)的再壓縮拖車，以便將分離出的氣體和可能存 在的其他氣體和/或液體帶回到船。穩(wěn)定化拖車包括至少兩個壓力逐漸 減小的分離器，并且優(yōu)選地通過與來自聯(lián)接到通向船的氣體管道的輸 出壓縮機的氣體進行熱交換來加熱供給流。
通過使用如前所述的通過置換進行的裝載和卸載，除了降低能量 需求之外，還避免與水合物形成風(fēng)險和管道和閥的冷凍風(fēng)險相關(guān)的低 溫。但是，通過置換從接收設(shè)備對船進行卸載不是必須的。在卸載過 程中，油和較重氣體組分可經(jīng)由節(jié)流閥從存儲罐進入船上的分離單元，
壓力可由此減小到例如10barg，使得氣體組分蒸發(fā)。然后，氣體可由 船上的壓縮機再壓縮，并且用于通過將氣體導(dǎo)向罐來置換剩余的罐內(nèi) 容物，使得油可經(jīng)由接收設(shè)備的裝載臂進入接收設(shè)備。
權(quán)利要求
1. 一種用于從海底下的儲層生產(chǎn)石油和較重氣體組分的系統(tǒng)，包括現(xiàn)場設(shè)施，具有至少一個生產(chǎn)井和一個注入井，所述井通過隔水管連接到裝載和卸載站，船，具有用于連接到裝載和卸載站的裝置，接收設(shè)備，具有用于裝載船和卸載船的裝置，其特征在于，所述船包括高壓三相分離器、注入壓縮機和凈水設(shè)備或注水設(shè)備，并且所述接收設(shè)備包括高壓裝載和卸載裝置，使得當所述船連接到現(xiàn)場設(shè)施時，所述船能裝載高壓井流體，所述高壓井流體進入所述分離器并且被分離成較輕氣體組分、油和較重氣體組分、以及水，其中，油和較重氣體組分進入所述船中的盛裝高壓氣體的高壓存儲罐，由此所述高壓氣體被置換出所述罐并且與較輕的氣體組分一起被經(jīng)由注入壓縮機注入儲層，其后，油和較重氣體組分在運輸?shù)剿鼋邮赵O(shè)備之后能通過使用從所述接收設(shè)備傳送的高壓氣體來置換出所述罐的內(nèi)容物來進行卸載。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述船和所述現(xiàn)場 設(shè)施包括用于"壓回地層壓井"的設(shè)備。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述船和所述現(xiàn)場 設(shè)施包括用于氣舉的設(shè)備。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述船和所述現(xiàn)場 設(shè)施包括用于抑制水合物的設(shè)備。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述船包括直立的 高壓復(fù)合材料罐形式的存儲罐，通常具有3米的直徑和30米的高度， 每一個罐具有215m3的容積，通?？偣簿哂?50個罐。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述船包括用于注 入水/液體的注入泵。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述船包括凈水設(shè) 備，所述凈水設(shè)備為一個或幾個水力旋流器和至少一個脫氣罐形式。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述船上分離出 的較輕氣體組分中的一部分用于在船上產(chǎn)生能量。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，惰性氣體布置在所 述船上的罐之間。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，冷卻器布置在所 述船上，位于存儲罐和壓縮機的上游，并且位于注入隔水管的上游。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述船包括一個 或多個用于在高壓下存儲氣體的氣體罐。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述船沒有單獨 的用于操作處理裝置的動力單元，所述船的機器能可選地在由分離出 的較輕氣體組分中的一部分產(chǎn)生的能量的支持下被重新分配給所述操 作。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，由于注入泵能處 理從所述船的存儲罐通過管道傳送的液體co2，所述系統(tǒng)適于能夠從 接收設(shè)備接收液體co2以注入注入井中。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，在一個生產(chǎn)/裝載 周期的過程中，井流體中可能存在的砂堆積在三相分離器中和可選的 脫氣罐中，隨后在所述接收設(shè)備進行砂的卸載及其凈化。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述接收設(shè)備包 括帶有相關(guān)的再壓縮拖車的穩(wěn)定化拖車。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于，分離出的氣體作 為高壓氣體可選地與處于高壓下的其他氣體和/或液體一起被送回所述船。
17. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述接收設(shè)備包 括高壓裝載臂和高壓卸載臂。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述船沒有卸載 泵(輸出泵)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，由于管線、閥和 多支管適于存儲罐的連續(xù)裝載和卸載，利用在C02液體和油/較重氣體 組分負載之間的水通過置換來裝載來自所述接收設(shè)備的co2液體。
20. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述船上的存儲 罐的尺寸適于65。C下的150barg壓力，在負載運送到構(gòu)造用于較高壓 力的專用氣體罐的過程中去除較輕的氣體組分。
21. —種通過使用根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)來從海底下的儲層 生產(chǎn)油和較重氣體組分的方法，其特征在于，通過從分離器傳送的油和較重氣體組分置換出船的 存儲罐中的返回氣體，同時所述返回氣體和較輕的氣體組分被壓縮并 且注入所述注入井中，來自生產(chǎn)井的較輕氣體組分在船上被分離出并 且與來自存儲罐的返回氣體一起被通過至少一個注入井注入儲層，其 中所迷返回氣體從所述接收設(shè)備裝載和運輸，和在所述接收設(shè)備處，通過使用從所述接收設(shè)備傳送的高壓返回氣 體，油和較重氣體組分可從所述船的存儲罐通過置換來卸載。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述注入氣體中 的一部分用于氣舉。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述注入壓縮機 用于"壓回地層壓井"。
24. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，在所述接收設(shè)備 處的所述船裝載有液體形式的返回負載，在現(xiàn)場設(shè)施處的存儲罐中， 所述液體被油和較重氣體組分置換出，同時所述液體可選地與從所述 分離器傳送的分離出的水一起經(jīng)由所述船上的注入泵被注入儲層中。
25. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述返回負載為 處于高壓下的液體，優(yōu)選為C02液體，在船與所述現(xiàn)場設(shè)施連接時， 所述返回負載通過從所述存儲罐進入所述船上的注入泵而纟皮注入儲 層，這通過利用位于C02液體與油和較重氣體組分之間的水塞連續(xù)裝載存儲罐來進行，并且在C02液體作為返回負載進行裝載同時油和較重氣體組分在所述接收設(shè)備處進行相應(yīng)的連續(xù)卸載。
26. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，所述存儲罐、管 線和設(shè)備單元在整個裝載、卸載和運輸過程中保持盡可能高的壓力， 以使用于裝載和卸栽的能量需求最小化。
27. —種對于進行根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法特別可行的船，所 述船包括高壓存儲罐和分別待連接到離岸的裝載和注入站的裝置和待 連接到岸上的接收設(shè)備的裝置，具有用于裝載和卸載所述船的裝置，其特征在于，所述船包括高壓三相分離器，注入壓縮機，和水凈化設(shè)備或水注 入設(shè)備，裝載和卸載設(shè)備的尺寸適用于高壓，使得當所述船連接到離 岸的裝載和注入站時，所述船能裝載高壓井流體，所述高壓井流進入 分離器并且被分離成較輕氣體組分、油和較重氣體組分以及水，其中 油和較重氣體組分進入所述船中的盛裝高壓氣體的高壓存儲罐，由此 所述高壓氣體被置換出所述罐并且與所述較輕氣體組分一起被經(jīng)由注 入壓縮機注入儲層，其后，油和較重氣體組分在運輸?shù)剿鼋邮赵O(shè)備 之后能通過使用從所述接收設(shè)備傳送的高壓氣體置換出所述罐的內(nèi)容 物來進行卸載。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的船，其特征在于，當壓縮機能連接到 生產(chǎn)井時，所述船包括用于"壓回地層壓井"的設(shè)備。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的船，其特征在于，當壓縮機能連接到 在離岸的裝載和注入站上的用于氣舉的管線上時，所述船包括用于氣 舉的設(shè)備。
30. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的船，其特征在于，當所述船包括曱醇 罐、曱醇注入泵和用于在裝載和注入站處將其連接到離岸的生產(chǎn)井和 注入井的設(shè)備時，所述船包括用于抑制水合物的設(shè)備。
31. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的船，其特征在于，所述船包括直立的 高壓復(fù)合材料罐形式的存儲罐，通常具有3米的直徑和30米的高度， 每一個罐具有2151113的容積，通?？偣簿哂?50個罐。
32. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的船，其特征在于，所述船包括注入泵，所述注入泵用于當在存儲罐裝載處于高壓下的油和較重氣體組分的過 程中，所述存儲罐中的液體返回負載通過管道排放到所述注入泵，而 來自分離器的水通過管線傳送到注入泵時，注入從井流體分離出的水 和注入作為來自所述接收設(shè)備的返回負載而盛裝在所述存儲罐中的液 體。
33.根據(jù)權(quán)利要求27所述的船，其特征在于，所述船包括根據(jù)權(quán) 利要求7-14和18-20的一個或幾個特征。
全文摘要
用于從海底下的儲層生產(chǎn)石油和較重氣體組分的系統(tǒng)包括具有至少一個生產(chǎn)井和一個注入井的現(xiàn)場設(shè)施，所述井通過隔水管連接到裝載和卸載站；具有連接到裝載和卸載站的裝置的船；具有用于裝船和卸船的裝置的接收設(shè)備。所述系統(tǒng)的不同之處在于，所述船包括高壓三相分離器、注入壓縮機和凈水設(shè)備或注水設(shè)備，所述接收設(shè)備包括高壓裝載和卸載裝置，使得連接到現(xiàn)場設(shè)施上的船可裝載高壓井流體，所述高壓井流體進入所述分離器并且分離為較輕氣體組分、油和較重氣體組分以及水，其中油和較重氣體組分進入所述船中的盛裝高壓氣體的高壓存儲罐，由此所述高壓氣體被置換出所述罐并且與較輕的氣體組分一起被經(jīng)由注入壓縮機注入儲層，其后，油和較重氣體組分在運輸?shù)剿鼋邮赵O(shè)備之后可通過使用從所述接收設(shè)備傳送的高壓氣體置換出所述罐的內(nèi)容物來進行卸載。還描述了船和方法。
文檔編號E21B43/40GK101506466SQ200780031580
公開日2009年8月12日 申請日期2007年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月6日
發(fā)明者K·布雷維克, P·貢德森 申請人:壓縮能源技術(shù)公司