[发明专利]去除沉积物的方法和装置

说明书

背景技术

PCT专利申请公开WO2010/83095公开了一种海底生产系统，该系统包括：多个位于海底的井眼，这些井眼产出的流体包括碳氢化合物；位于海底的冷流中心，冷流中心与所述多个井眼保持流体连通；以及，位于陆地或浮式结构上的生产设备，该生产设备与冷流中心保持流体连通；其中冷流中心降低流体温度，并产生流体和悬浮固体的混合浆料以输送到生产设备中。PCT专利申请公开WO2010/83095号的全部内容组合在本文中作为参考。

美国专利申请公开2006/0186023号公开了一种方法，用于通过管道输送产出流体并将沉积物限定在所需的管道内壁位置上，该方法包括：设置管道，该管道在所述的所需的管道内壁位置处具有小于2.5微米的内表面粗糙度Ra；强制产出流体通过管道，其中产出流体在所述的所需的管道内壁位置上产生至少为1达因/每平方厘米的壁剪切应力。美国专利申请公开2006/0186023号的全部内容组合在本文中作为参考。

美国专利4,646,837号公开了如下内容：固态含蜡材料会沉积在管道壁、井管等上，通过在环境温度下让沉积的蜡接触分散剂类型的表面活化剂和轻质烃混合物，从而可去除这种固态含蜡材料。美国专利4,646,837号的全部内容组合在本文中作为参考。

发明内容

本发明的一个方面提供了一种生产和输送原油的方法，该方法包括：从井中开采原油；将原油置于管道中以将原油从井中输送出来，其中，管道的至少一部分经过这样的环境，该环境的环境温度低于20℃；以及，在第一时段期间以低流量输送原油以使沉积物形成在管道内壁上；在第二时段期间以高流量输送原油以从管道内壁上去除沉积物。

附图说明

图1A和1B是管件的截面图，该管件上形成有沉积物；

图2示出了根据本发明公开内容的实施例的海底生产系统的透视图；

图3A、3B和3C示出了根据本发明公开内容的实施例的改进的管件的多个视图；

图4示出了根据本发明公开的实施例的管件的测试结果图，该管件具有变化的粗糙度并承受变化的壁剪切应力。

具体实施方式

在一个方面，在此公开的实施例通常涉及用于输送产出流体的装置和方法。在此公开的其他实施例涉及用于处理系统中的沉积物的方法和装置，该系统用于从一个或更多个井眼输送产出流体。具体的实施例提供了一种管件，该管件被构造为用于完全去除形成在管件上的沉积物，特别涉及一种设置在海底环境下的管件。

图1A和1B：

一起参照图1A和1B，示出了管件的截面图，该管件上形成有沉积物。产出流体可流入管件109中，使产出流体可通过管件109（或多个管件）从源头输送到目的地，如，从井眼输送到生产设备（未示出）中。一些固体会沉淀和/或形成沉积物，沉积物会粘结到管件109的内壁104上。由于粘结到管件109上的沉积物的粘结性强，因而难以防止沉积和/或从管件109上去除沉积物。

如果粘结到内壁104上的沉积物106数量十分大，就会引起沉积物聚集在管件109中，从而会至少局部阻塞或妨碍管件109。例如，通过监测设备（未示出）上显示的过程温度或压力的增加，能意识到沉积物106形成在管件109内。由于沉积物106引起管件109堵塞，这样也会产生过量污垢、压降，引起流量减小、热力学效率降低。

管件109的内壁104具有表面粗糙度特征105，这些特征可包括顶峰107、低谷108和/或沿内壁104发生偏离的其他结构，如图1A放大所示。一旦沉积物106粘结，例如填充在顶峰107和低谷108之间，沉积物106将会粘结到内壁104上，覆盖管件109的整个内侧表面区域，从而更难以去除掉沉积物106。

粗糙度是表面结构的一种度量，通常表示表面上的偏离程度（如，顶峰和低谷的尺寸）。如果这些偏离程度大，那么表面粗糙。如果偏离程度小，那么表面光滑。通常，表面粗糙度越高，形成沉积物的可能性就越大，就越难以去除掉粘结到该表面上的沉积物。因而，在判断任何沉积物106怎样、在何处形成，和/或如何、在何处将其去除这一方面，管件109的表面粗糙度105具有很大的作用。

可采用几种方式来量化表面粗糙度。根据ASME B46.1-2002（在此引入作为参考），平均表面粗糙度Ra定义为：从等分线测量，在评定长度范围内轮廓高度偏离绝对值的算术平均值。对于本领域的普通技术人员来说公知的是，在此所述的生产系统中使用的标准管件的平均粗糙度大致等于或大于1800微英寸。