用於運行井流中的海底壓縮系統的設備和方法
2023-04-30 17:49:16 3
用於運行井流中的海底壓縮系統的設備和方法
【專利摘要】本發明涉及用於運行井流中的海底壓縮系統的設備和方法。公開一種用於運行海底壓縮系統的方法和在井流中的海底壓縮系統。海底壓縮系統包括壓縮機(1)和電動馬達驅動式泵(2)，其中，壓縮機可運行來壓縮氣體，而泵可運行來從壓縮系統中泵送出液體。壓縮氣體通過渦輪膨脹機單元(10)而從壓縮機下遊側循環到壓縮機的上遊側，渦輪膨脹機單元(10)以傳動的方式連接到發電機(17)上。發電機構造成響應於通過渦輪膨脹機單元使壓縮氣體循環而對電池(18)供應充電電流，其中，泵能夠用供應自電池的電功率運行。
【專利說明】用於運行井流中的海底壓縮系統的設備和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及構造成提高海底烴生產中的井流的壓力和流量的壓縮系統。更確切地說，本發明涉及一種用於運行針對此目的構造而成的海底壓縮系統的改進的設備和方法。
【背景技術】
[0002]近海天然氣生產涉及海床上的被從基於地面或基於海洋的終端或主設施控制和提供功率的裝置。井流體通過管道線路從海底生產系統傳送到接收終端，以接受另外的處理，然後對市場供應產品。在生產的最初階段，流體貯存器壓力通常足以饋送烴流體通過管道線路。後來在生產中，或者在井流體貯存器和接收終端之間的距離非常長的情況下，可能需要沿著管道線路在一個或多個壓縮系統中增加流體壓力和流量，以便保持流率和生產水平。
[0003]在壓縮系統中，井流中的氣體饋送到壓縮機，壓縮機構造成以壓縮狀態向下遊排出氣體。可從井流中抽出過量液體，並且饋送到泵，泵構造成典型地通過將液體噴射到從壓縮機中排出的壓縮氣體中來將液體泵送到下遊。照這樣，再混合的雙相井流在升高的壓力水平和流量下離開壓縮系統。儘管如此，海底壓縮系統可以可選地布置成通過單獨的輸出管線來排出增壓氣體和液體流。
[0004]井流可收集在分離器容器中，分離器容器位於壓縮機和泵的上遊，並且構造成使氣體與液體分離，關於系統中的液體體積份額或液位，分離器對壓縮機和泵兩者提供可預測的運行點。
[0005]在海底壓縮系統中使用的壓縮機可適於處理包含一定比的液體的溼氣體。因而在一些應用中，分離器可由混合器代替，混合器構造成混合氣體和液體，以及將均質溼氣體饋送到壓縮機。但是，例如海底離心壓縮機通常無法在充滿液體時啟動。在壓縮系統中的某個液位以上，在壓縮機啟動之前，將需要泵對壓縮機系統進行排放。
[0006]傳統上，各個壓縮機和泵典型地由電動馬達驅動，通過使壓縮系統與其主設施連接的臍帶來對電動馬達供應運行功率和控制功率。因而，傳統的壓縮系統中的各個泵馬達為了其運行都需要功率和控制裝置的單獨的裝備，諸如海底開關裝置、溼配合電連接器、高電壓電跳線和電控制系統構件、冷卻迴路和潤滑迴路，包括閥和流量及壓力控制器等。
【發明內容】
[0007]本發明旨在簡化從海岸或海面到位於海底的裝備的功率分配。
[0008]本發明還旨在在海底壓縮系統中提供分布式功率生產方案，海底壓縮系統包括壓縮機和電動馬達泵，其中，壓縮機可運行來壓縮氣體，而泵可運行來從壓縮系統中泵送出液體。
[0009]本發明的另一個目標是允許在壓縮機啟動之前，從溼氣體壓縮機中移除收集的液體，換句話說，允許在壓縮機不運行的情況下，對壓縮機進行排放。
[0010]通過一種運行井流中的海底壓縮系統的方法達到至少一個目標，壓縮系統包括壓縮機和電動馬達泵，壓縮機可運行來壓縮氣體，而泵可運行來從壓縮系統中泵送出液體，方法包括:
?提供使壓縮機的下遊側與壓縮機的上遊側連接的氣體返回管線；
?將渦輪膨脹機單元布置成與氣體返回管線處於流連接；
?將渦輪膨脹機單元以傳動的方式連接到發電機上，發電機構造成對電池輸送充電電
流；
?響應於通過渦輪膨脹機單元使壓縮氣體循環而運行發電機來對電池充電，以及用供應自電池的電功率來運行泵。
[0011]方法可進一步包括通過氣體饋送管線，將氣體從在井流中布置在壓縮機上遊的容器饋送到壓縮機。
[0012]方法可進一步包括以下步驟，其中，井流中的氣體和液體被混合，並且作為均質溼氣體從構造成混合器的容器饋送到壓縮機。
[0013]方法備選地包括以下步驟，其中，井流中的氣體和液體從構造成分離器的容器分別單獨地饋送到壓縮機和泵。
[0014]關於例如適於處理溼氣體的離心壓縮機，方法可進一步包括以下步驟，其中，液體從壓縮機排放到容器中。就此而言，泵可響應於壓縮機和/或容器中檢測到的液位而運行。
[0015]方法可備選地包括以下步驟，其中，液體從壓縮機排放到單獨的排放罐中，而泵則響應於排放罐和/或壓縮機中測量到的液位而運行來從排放罐中泵送出液體。
[0016]方法優選地包括以下步驟，其中，在壓縮機啟動之前，泵用電池功率運行來對壓縮系統進行排放。`
[0017]根據本發明的用於井流的海底壓縮系統包括壓縮機和電動馬達泵，其中，壓縮機可運行來壓縮氣體，而泵可運行來從壓縮系統中泵送出液體。氣體返回管線布置成使壓縮機的下遊側與壓縮機的上遊側連接；渦輪膨脹機單元布置成與氣體返回管線處於流連接；渦輪膨脹機單元與發電機以傳動的方式連接，發電機構造成響應於通過渦輪膨脹機單元使壓縮氣體循環而對電池輸送充電電流，而泵能夠用供應自電池的電功率運行。
[0018]在優選實施例中，氣體饋送管線布置成使壓縮機與布置在壓縮機上遊的容器連接。容器可為將氣體和液體混合成供應給壓縮機的均質溼氣體的混合器。備選地，容器可為將氣體和液體分別單獨地供應給壓縮機和泵的分離器。
[0019]在優選實施例中，壓縮機通過排放管線與容器連接，以將排放液體從壓縮機排洩到容器中。在這個實施例中，容器中的液位檢測器件布置成控制泵的運行。
[0020]在優選實施例中，壓縮機布置成與排放罐處於流連接，而排放罐中的液位檢測器件控制泵的運行。
[0021]在優選實施例中，渦輪膨脹機單元的進口在壓縮機出口和壓縮氣體排出管線上的液體噴射點之間連接到壓縮氣體排出管線上，而渦輪膨脹機單元的出口則經過流控制閥，流控制閥可連接到將溼氣體饋送到壓縮機的流體管線上。流控制閥響應於容器中檢測到的液體體積水平而啟動。
[0022]渦輪膨脹機出口可備選地在容器上遊連接到井流上。
[0023]在優選實施例中，來自泵的出口能夠通過布置在液體返回迴路中的流控制閥而連接到容器上。[0024]通過渦輪膨脹機單元的氣體流可響應於壓縮機中檢測到的喘振狀況而啟動。
[0025]泵可為正排量泵。減速齒輪或減速裝置可插入渦輪膨脹機單元和發電機之間。
[0026]在優選實施例中，電池是不間斷功率供應(UPS)系統中的電池組。
[0027]換句話說，壓縮機所產生的壓差用來驅動渦輪膨脹機驅動式發電機，以對電池或電池組充電。電池/多個電池可為不間斷功率供應系統(UPS)的一部分。
[0028]因而，本發明減少對從海岸獲得電功率的需要，因為泵將自供應有就地產生的電功率,並且另外,本發明可對電池充電。
[0029]渦輪膨脹機單元是離心或軸向流渦輪，壓縮的高壓氣體在其中膨脹，而且膨脹氣體中的能量釋放來驅動渦輪膨脹機單元中的膨脹渦輪或轉子。
[0030]在本發明中，膨脹渦輪具有輸出軸，輸出軸以傳動的方式連接到發電機上，發電機構造成對電池/多個電池輸送充電電流。發電機和渦輪膨脹機單元可直接互連，或者通過例如插入渦輪膨脹機單元和發電機之間的減速齒輪或減速裝置而間接地互連。
[0031]渦輪膨脹機單元包括在氣體饋送迴路中，氣體饋送迴路包括使壓縮機的下遊側或排出側與壓縮機的上遊側或進口側連接的氣體饋送管線。離開渦輪膨脹機單元的膨脹氣體的壓力可保持在壓縮機的進口側上的氣體壓力之上，以使氣體循環到壓縮機上遊的氣體流。備選地，膨脹氣體可在壓縮機進口側上藉助於被氣體流驅動的噴射器而返回到上遊氣體流。
[0032]渦輪膨脹機單元和發電機可間歇地被驅動，以保持電池/多個電池的有效容量。渦輪膨脹機單元和發電機可以可選地被驅動，以產生直接供應給泵的運行功率。
[0033]泵可響應於分離器或混合容器中檢測到的液體體積水平而運行，例如，或者響應於壓縮機/壓縮機殼中檢測到的液位而運行。泵可用作排放泵，在壓縮機啟動之前，排放泵用電池功率運行來排放壓縮機系統的液體。
[0034]泵的排出側上的出口能夠通過布置在液體返回迴路(包括液體返回管線)中的流控制閥來連接到用於循環液體的分離器或混合容器上，以便避免例如泵幹運行的風險。
[0035]在達到分離器或混合容器中的低液體設定點的情況下，泵可停止。另外，泵可具有用於供應例如甲醇或乙二醇的外部液體服務管線，甲醇或乙二醇可用於對泵進行連續和/或間歇的起動。
[0036]海底壓縮系統的流迴路包括氣體返回管線，氣體可通過該氣體返回管線從壓縮機的排出側返回到進口側。通過布置成響應於壓縮機中檢測到的喘振狀況而使流經由渦輪膨脹機單元通過氣體返回管線，本發明可提供抗喘振循環迴路。在喘振狀況中，可控制通過泵的液體流，以使液體循環到容器，或者將液體噴射到輸出管線中。
[0037]若干組壓縮機和泵可布置在海底壓縮系統中，各個組均分別包括壓縮氣體返回迴路、液體返回迴路和渦輪膨脹機單元、發電機和電池組。
[0038]可串聯地布置兩個或更多個壓縮機或壓縮機級。渦輪膨脹機單元可插入分別從後面的壓縮機或後面的壓縮機級到串聯的前面的壓縮機或前面的壓縮機級的壓縮氣體返回流中。
[0039]中間冷卻器可另外安裝在串聯地布置的壓縮機或壓縮機級之間。
[0040]一種運行井流中的海底壓縮系統的方法，所述壓縮系統包括壓縮機和電動馬達驅動式泵，所述壓縮機能夠運行來壓縮氣體，而所述泵能夠運行來從所述壓縮系統中泵送出液體，所述方法包括:
-提供使所述壓縮機的下遊側與所述壓縮機的上遊側連接的氣體返回管線；
-將渦輪膨脹機單元布置成與所述氣體返回管線處於流連接；
-將所述渦輪膨脹機單元以傳動的方式連接到發電機上，所述發電機構造成對電池輸送充電電流；
-響應於通過所述渦輪膨脹機單元使壓縮氣體循環而運行所述發電機來對所述電池充電，以及用供應自所述電池的電功率來運行所述泵。
[0041]在另一個實施例中，氣體通過氣體饋送管線，從在所述井流中布置在所述壓縮機上遊的容器饋送到所述壓縮機。
[0042]在另一個實施例中，所述井流中的氣體和液體混合，並且作為均質溼氣體而從構造成混合器的容器饋送到所述壓縮機。
[0043]在另一個實施例中，所述井流中的氣體和液體從構造成分離器的容器分別單獨地饋送到所述壓縮機和所述泵。
[0044]在另一個實施例中，液體從所述壓縮機排放到所述容器中。
[0045]在另一個實施例中，所述泵響應於所述容器或壓縮機中檢測到的液位而運行。
[0046]在另一個實施例中，液體從所述壓縮機排放到單獨的排放罐中，並且所述泵響應於所述排放罐或壓縮機中測量到的液位而運行來從所述排放罐中泵送出液體。
[0047]在另一個實施例中，在所述壓縮系統啟動之前，所述泵用電池功率運行來對所述壓縮系統進行排放。
[0048]一種用於井流的海底壓縮系統，所述壓縮系統包括壓縮機和電動馬達驅動式泵，所述壓縮機能夠運行來壓縮氣體，而所述泵能夠運行來從所述壓縮系統中泵送出液體，在另一個實施例中，
-布置成使所述壓縮機的下遊側與所述壓縮機的上遊側連接的氣體返回管線，
-布置成與所述氣體返回管線處於流連接的渦輪膨脹機單元，
-所述渦輪膨脹機單元以傳動的方式連接到發電機上，所述發電機構造成響應於通過所述渦輪膨脹機單元使壓縮氣體循環而對電池輸送充電電流，其中，所述泵能夠用供應自所述電池的電功率運行。
[0049]在另一個實施例中，氣體饋送管線布置成使所述壓縮機與布置在所述壓縮機上遊的容器連接。
[0050]在另一個實施例中，所述容器是將氣體和液體混合成供應給所述壓縮機的均質溼氣體的混合器。
[0051]在另一個實施例中，所述容器是將氣體和液體分別單獨地供應到所述壓縮機和所述泵的分離器。
[0052]在另一個實施例中，所述壓縮機通過排放管線與所述容器連接，以將排放液體從所述壓縮機排洩到所述容器中。
[0053]在另一個實施例中，所述容器中的液位檢測器件(S)布置成控制所述泵的運行。
[0054]在另一個實施例中，所述壓縮機布置成與排放罐處於流連接，而所述排放罐中的液位檢測器件控制所述泵的運行。
[0055]在另一個實施例中，所述渦輪膨脹機單元的進口在所述壓縮機的出口和壓縮氣體排出管線上的液體噴射點之間連接到所述壓縮氣體排出管線上，而所述渦輪膨脹機單元的出口經過在能夠連接到將溼氣體饋送到所述壓縮機的流體管線上的流控制閥。
[0056]在另一個實施例中，所述流控制閥響應於所述容器中檢測到的液體體積水平而啟動。
[0057]在另一個實施例中，來自所述泵的出口能夠通過布置在液體返回迴路中的流控制閥來連接到所述容器上。
[0058]在另一個實施例中，通過所述渦輪膨脹機單元的氣體流響應於所述壓縮機中檢測的喘振狀況而啟動。
[0059]在另一個實施例中，所述泵是正排量泵。
[0060]在另一個實施例中，減速齒輪或減速裝置插入所述渦輪膨脹機單元和所述發電機之間。
[0061]在另一個實施例中，所述電池是不間斷功率供應(UPS)系統中的電池組。
[0062]根據從屬權利要求，以及根據優選實施例的以下詳細描述，本發明的另外的優點、有利特徵和實施例將是顯而易見的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0063]參照所附示意圖，將在下面進一步闡明本發明。在圖中，
圖1是示意性地示出現有技術的海底壓縮系統的配置的示意圖；
圖2是對應於圖1的、示出根據本發明的海底壓縮系統的配置的示意圖，以及 圖3是示出本發明的實現的簡明示意圖。
【具體實施方式】
[0064]在圖1的示意圖中示意性地示出用於對井流增壓的海底壓縮系統的主要模塊和流迴路的縱覽。海底壓縮系統接收來自至少一個海底生產系統的雙相或多相井流體，並且將增壓井流體F饋送到一個或多個輸出管道線路中，以將增壓井流體F進一步傳送到接收終端或主設施。
[0065]海底壓縮系統包括壓縮機模塊、泵模塊，壓縮機模塊包括一個或多個壓縮機1，泵模塊包括至少一個電動馬達驅動式泵2。在井流中位於壓縮機上遊的容器3可構造成使雙相井流體中氣體與液體分離的分離器。容器3可備選地構造成混合器，混合物使液體和氣體混合成均質流體或溼氣體，以將它們輸送到壓縮機。容器3可用作系統的排放容器，從而接收從壓縮機返回到容器3的過量液體。另外，容器3可在結構上設置成溶解井流中的液體渣料，以阻止氫氧化物的產生，以及清理掉攜帶在井流中的固體顆粒，洗滌氣體等，使得在所有情況下，可壓縮流體(溼氣體)都輸送到壓縮機進口。壓縮機I設計成壓縮氣體，以及在升高的壓力下將氣體排出到輸出管道線路中。泵2設計成在升高的壓力下將液體噴射到從壓縮機排出的氣體流。
[0066]通過連接到海底壓縮系統上的臍帶，從主設施供應高電壓功率、低電壓功率、液壓、控制和電力(utility)。通過變壓器、功率線纜和溼配合電連接器、開關裝置、電跳線、斷路器模塊等，來將電力和控制功率分配給海底壓縮系統中的消耗裝置。由於壓縮機(一個或多個)和泵(一個或多個)分別由專門的變速驅動(VSD)電動馬達4和5單獨地驅動，所以需要針對各個馬達單獨地安裝電力和控制功率裝備。在圖中，通過VSD塊6示意性地表示專門的電力和控制功率裝備。
[0067]圖2是海底壓縮系統的縱覽，海底壓縮系統是本發明所利用的配置。在圖2的結構中值得注意的區別在於VSD塊6的數量顯著地減少，因為用在現場(即海底)產生的電功率驅動泵(一個或多個)2，VSD塊6可減少50%，。
[0068]當然，在將功率分配給海底壓縮系統時所需的構件數量的減少適用於本來從近海或海面供應電功率所涉及的所有構件。
[0069]在圖3中示意性地示出根據本發明的優選實施例的海底壓縮系統布局。
[0070]沒有參照圖3詳細地說明，配備完整且可運行的海底壓縮系統典型地包括輸入和輸出井流歧管和閥、流量和壓力計、循環管線和閥、抗喘振控制迴路和閥、潤滑和阻隔流體迴路和閥、臍帶首端、變壓器、冷卻器、攔砂阱等，以及傳統上在海底壓縮系統上發現的其它裝備。為了清楚，已經從圖3中排除了對於理解本發明不重要的模塊和單元的詳細結構和組織。
[0071 ] 在實現本發明的海底壓縮系統中，通過供應管線7來供應井流F。在本發明的優選實現中，井流接收在容器3中，容器3構造成混合器，混合器實現包含在井流中的氣體和液體的混合,從而產生均質可壓縮溼氣體,該均質可壓縮溼氣體通過氣體饋送管線8從容器3輸送到壓縮機I的進口。
[0072]壓縮氣體通過壓縮氣體排出管線9從壓縮機I排出到輸出管道系統和輸出管道線路(未顯示)。壓縮氣體的至少一部分能夠從壓縮機排出管線9中抽出，以通過氣體饋送管線11來供應到渦輪膨脹機單元10。膨脹氣體從渦輪膨脹機單元10排出，並且通過膨脹氣體返回管線12經由流調整閥13循環到壓縮機的上遊側。
[0073]備選地可安裝在通往渦輪膨脹機單元10的氣體饋送管線11上的流調整閥13能夠響應於容器3中的由傳感器器件S檢測到的和在海底控制單元14中施加的液體體積水平來控制流調整閥13，海底控制單元14控制流調整閥13的設定。氣體返回管線12中的單向閥15阻止進入返回氣體管線12中的回流。
[0074]作為膨脹氣體如圖3中的連續的線示出的那樣，在壓縮機I的上遊側上從渦輪膨脹機單元10返回到氣體饋送管線8的備選方案，膨脹氣體可在壓縮機的上遊側上的更上遊返回到諸如容器3或容器3上遊的井流，如圖3中由從氣體返回管線12延伸到容器3的上遊側的虛線示出的那樣。例如，在液體在渦輪膨脹機單元10的排放側上從膨脹氣體中沉澱的情況下，後一備選方案可為有利的。
[0075]渦輪膨脹機單元10中的膨脹渦輪16以傳動的方式連接到發電機17中的轉子或定子上。發電機17連接到一組電池18上，正在運行的發電機對電池供應充電電流，因為壓縮氣體通過氣體循環迴路11、12而饋送到渦輪膨脹機單元10。該組電池可結合在不間斷功率供應(UPS)系統19中。
[0076]泵馬達5從電池/多個電池18中得到功率，或者在備選方案中，直接由發電機17提供功率。在運行中，泵通過液體饋送管線20從容器3中抽取液體，以通過液體噴射管線21來將液體噴射到壓縮氣體排放管線9中，液體噴射管線21在液體噴射點處連接到排放管線9上。如果合適的話，可通過使容器3在泵的排出側上與液體噴射管線21連接的液體返回迴路22和流控制閥23來實現使液體循環回到容器3。[0077]在上面描述的處理均質雙相流體的實施例中，泵2可運行為排放泵，僅間歇地地對排放泵提供功率，以從壓縮系統中排放多餘液體。為此，收集在壓縮機和任何輔助裝備中的液體可通過排放管線24而返回到容器3。可響應於容器3和/或壓縮機中測量到的液位來啟動慄2的運燈。
[0078]多餘液體可備選地收集在單獨的排放罐中，諸如布置在壓縮機上的貯槽25或布置成與壓縮機處於流連接的排放皿26。然後可響應於壓縮機、貯槽或排放皿中測量到的液位來啟動泵的運行。如果壓縮機充有液體，則泵將用電池功率運行，而且運行直到壓縮機殼體和任何輔助裝備中的液體處於可接受的水平，在可接受的水平下啟動壓縮機是安全的。
[0079]在其它實施例(諸如其中泵例如較頻繁地運行的實施例)中，在達到容器3或壓縮機中的低液體設定點/液位的情況下，泵可停止。泵也可具有外部液體服務管線，其典型地供應可用於連續地和/或間歇地起動泵的甲醇或乙二醇。
[0080]可通過代表必要的高電壓和低電壓電路、溼配合連接器、開關裝置、斷路器等的VSD塊6和臍帶首端塊27來對壓縮機馬達4供應電力和控制功率。
[0081]可針對氣體壓力的顯著升高，諸如例如從壓縮機進口處的大約40巴到壓縮機出口處的大約120巴，來設計在海底壓縮系統中使用的壓縮機。關於這一點，大體使用重型離心溼氣體壓縮機，其典型地以大約一兆瓦至幾十兆瓦的功率和大約8-12000轉/每分鐘的旋轉速度運行。
[0082]當在海底壓縮系統中使用時，所討論的泵設計成使液體增壓到將液體噴射到從壓縮機排出的壓縮氣體中所需的壓力。關於這一點，使用正排量泵，其在尺寸上設置成在以範圍為幾十千瓦至幾百千瓦的功率和大約1500-4000轉每分鐘的旋轉速度運行。在作為排放泵的實現中，例如，可針對大致大約100立方米每小時的流率來設計泵。
[0083]但是。備選地可使用以其它運行速度和運行功率旋轉的壓縮機、正排量泵或離心慄。
`[0084]儘管如此，本發明在選擇壓縮站中的旋轉構件方面提供大的自由度，因為可通過流調整閥13來控制驅動氣體流和產生的輸出扭矩和旋轉速度。
[0085]通過圖3中的符合表示28而指示的減速或調整裝置(諸如液動力扭矩轉換器或電磁滯離合器)例如可以可選地插入渦輪膨脹機單元和發電機之間，並且被控制在驅動構件和驅動構件之間的零和100%鎖定之間，這取決於所需的輸出扭矩。
[0086]如上面公開的那樣的分布式功率供應和海底功率生產提供若干個優點，它們之中有:
?從頂側/近海到泵的功率分配得到簡化，
?由於裝備和功率控制不那麼複雜，空間和成本得到節約，
?使得在壓縮機未運行的情況下，對壓縮機進行排放可行，
?通過使用可在廣大的旋轉速度範圍中運行的渦輪膨脹機單元來簡化控制，
?泵控制得到簡化，
?有平穩抗喘振系統，壓縮機喘振的流邊界較好，
?通過在泵不運行的時期，利用多餘的功率/壓力差來對UPS電池充電。
[0087]本發明不限於上面描述的實施例。相反，根據本文提供的教導，本領域技術人員可想到本發明的許多修改可能性，而不偏離本發明的基本思想。這種修改可包括例如布置海底壓縮系統中的多個壓縮機和泵。另一個修改預見到兩個或更多個壓縮機或壓縮機級串聯地布置。在這種實施例中，中間冷卻器可安裝在串聯地布置的壓縮機或壓縮機級之間。還可想像得到的是，將壓縮氣體的中間抽頭和抽取部布置在串聯地布置的壓縮機或壓縮機級之間，以將壓縮氣體供應到渦輪膨脹機單元。
[0088]發明人預見到提供同樣的作用和優點的這些和其它可想像得到的修改，而且應認為它們包括在所附權利要求的範圍中。
【權利要求】
1.一種運行井流中的海底壓縮系統的方法，所述壓縮系統包括壓縮機(I)和電動馬達驅動式泵(2)，所述壓縮機能夠運行來壓縮氣體，而所述泵能夠運行來從所述壓縮系統中泵送出液體，所述方法包括: -提供使所述壓縮機的下遊側與所述壓縮機的上遊側連接的氣體返回管線(11，12)； -將渦輪膨脹機單元(10)布置成與所述氣體返回管線(11，12)處於流連接； -將所述渦輪膨脹機單元以傳動的方式連接到發電機(17)上，所述發電機構造成對電池輸送充電電流； -響應於通過所述渦輪膨脹機單元使壓縮氣體循環而運行所述發電機來對所述電池(18)充電，以及用供應自所述電池的電功率來運行所述泵。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，氣體通過氣體饋送管線(8)，從在所述井流中布置在所述壓縮機上遊的容器(3)饋送到所述壓縮機(I)。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述井流中的氣體和液體混合，並且作為均質溼氣體而從構造成混合器的容器(3)饋送到所述壓縮機。
4.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述井流中的氣體和液體從構造成分離器的容器(3)分別單獨地饋送到所述壓縮機和所述泵。
5.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，液體從所述壓縮機(I)排放(24)到所述容器⑶中。
6.根據權利要求2、4或5所述的方法，其特徵在於，所述泵(2)響應於所述容器(3)或壓縮機中檢測到的液位而運行。
7.根據權利要求1至4中的任一項所述的方法，其特徵在於，液體從所述壓縮機(I)排放到單獨的排放罐(25 ；26)中，並且所述泵(2)響應於所述排放罐或壓縮機中測量到的液位而運行來從所述排放罐中泵送出液體。
8.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，其特徵在於，在所述壓縮系統啟動之前，所述泵(2)用電池功率運行來對所述壓縮系統進行排放。
9.一種用於井流的海底壓縮系統，所述壓縮系統包括壓縮機(I)和電動馬達驅動式泵(2)，所述壓縮機能夠運行來壓縮氣體，而所述泵能夠運行來從所述壓縮系統中泵送出液體，其特徵在於， -布置成使所述壓縮機的下遊側與所述壓縮機的上遊側連接的氣體返回管線(U，12)， -布置成與所述氣體返回管線(11，12)處於流連接的渦輪膨脹機單元(10)， -所述渦輪膨脹機單元以傳動的方式連接到發電機(17)上，所述發電機構造成響應於通過所述渦輪膨脹機單元使壓縮氣體循環而對電池(18)輸送充電電流，其中，所述泵能夠用供應自所述電池(18)的電功率運行。
10.根據權利要求9所述的壓縮系統，其特徵在於，氣體饋送管線(8)布置成使所述壓縮機(I)與布置在所述壓縮機上遊的容器(3)連接。
【文檔編號】H02J7/00GK103511218SQ201310262022
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月27日 優先權日:2012年6月27日
【發明者】J.威塞爾 申請人:韋特柯格雷斯堪地那維亞有限公司