(12) Oversettelse av europeisk patentskrift

Transkript

1 (12) Oversettelse av europeisk patentskrift (11) NO/EP B1 (19) NO NORGE (1) Int Cl. E21B 43/34 (06.01) Patentstyret (21) Oversettelse publisert (80) Dato for Den Europeiske Patentmyndighets publisering av det meddelte patentet (86) Europeisk søknadsnr (86) Europeisk innleveringsdag (87) Den europeiske søknadens Publiseringsdato () Prioritet , US, (84) Utpekte stater AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO SE SI SK SM TR (73) Innehaver Weatherford/Lamb, Inc., 1 Post Oak Blvd., Suite 600, HoustonTexas 77027, USA (72) Oppfinner Rodger, George Joel, Waldemar, HoustonTexas 77077, USA Cloudt, Denman L., S. Texas Highway, BarksdaleTexas 78828, USA (74) Fullmektig Tandbergs Patentkontor AS, Postboks 170 Vika, 0118 OSLO, Norge (4) Benevnelse Fremgangsmåte og innretning for sentrifugalseparasjon (6) Anførte publikasjoner US-A US-A US-A US-A US-A US-A US-A

2 1 Beskrivelse OPPFINNELSENS BAKGRUNN Oppfinnelsens område [0001] Utførelser av den foreliggende oppfinnelse gjelder generelt fremgangsmåter og innretning for sentrifugalseparasjon. Beskrivelse av teknikkens stand [0002] Etter at et borehull gjennom en hydrokarbonbærende formasjon, dvs. råolje og/eller naturgass, har blitt boret og fullført, kan en potensialanalyse utføres. Potensialanalysen fastslår den maksimale råolje og/eller naturgass som kan produseres fra borehullet i løpet av et kort tidsrom, for eksempel tjuefire timer. Potensialanalysen kan også utføres periodisk gjennom borehullets produksjonslevetid. Produksjonsstrømmen fra borehullet kan omfatte naturgass, fritt vann og råolje (som kan omfatte vann i emulsjon). Den konvensjonelle tilnærmingen til potensialanalyse av et borehull er å anvende en separator for å separere flerfase-produksjonsstrømmen i væske- og gassfaser eller råoljefase, fri vannfase og gassfase. Separate volumstrømmålere kan så måle gjennomstrømningsmengden for de separerte fasene. En enkelt analyseenhet som omfatter separatoren og volumstrømmålere kan anvendes for analyse av en gruppe av borehull. Hvert enkelt borehull analyseres, hvoretter analyseenheten flyttes til neste borehull, og så videre. Disse separatorene er fysisk store og kostbare å konstruere. Det foreligger derfor et behov innen faget for et mer økonomisk og kompakt separator for produksjonsanalyse. US beskriver produksjonsbrønner for hydrokarbonfluid og lignende prosesstrømmer med en separator av spiralskruetype innkoblet i et overflateplassert brønnstrømrør for separasjon av fluider med forskjellig tetthet, for eksempel gass fra olje eller gass fra olje og fra vann. Faste partikler kan også separeres fra fluidstrømmen. Separatoren omfatter en spiralskrue med én eller flere diametere innkoblet i et avlangt, sylindrisk hus som i endene er festet til egnede rørforbindelsesdeler, slik at separatoren kan kobles til konvensjonelle fluidstrømrør på overflaten, like nedstrøms for et brønnhode eller på annet vis i en prosesstrøm. Flere separatorer av spiralskruetype kan sammenkobles i serie for å oppnå flere stadier for separasjon av fluider med forskjellig tetthet. OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN [0003] Utførelser av den foreliggende oppfinnelse gjelder generelt fremgangsmåter og innretning for sentrifugalseparasjon. I en utførelse omfatter en separator et ytre rør med ender som er forseglet fra omgivelsene og et indre rør. Det indre røret er plassert i det ytre røret, har ender som står i fluidforbindelse med en boring i det ytre rør og er festet til det ytre rør. Separatoren omfatter videre et innløp. Innløpet går gjennom en vegg i

3 2 det ytre rør, i fluidforbindelse med en boring i det indre rør, og er tangentielt festet til det indre rør slik at en fluidstrøm fra innløpet til det indre rør akselereres sentrifugalt. Separatoren omfatter videre et gassutløp i fluidforbindelse med boringen i det ytre rør og et væskeutløp i fluidforbindelse med boringen i det ytre rør. 1 2 KORT BESKRIVELSE AV FIGURENE [0004] For at måten som de ovenfor angitte egenskapene ved den foreliggende oppfinnelse skal forstår i detalj, kan en mer detaljert beskrivelse av oppfinnelsen, som er kort oppsummert ovenfor, fås ved henvisning til utførelser, av hvilke noen er illustrert i de vedlagte figurer. Det skal imidlertid bemerkes at de vedlagte figurene bare illustrerer typiske utførelser av den foreliggende oppfinnelse og derfor ikke skal oppfattes som begrensende for dens omfang., for oppfinnelsen kan tillate andre, like effektive utførelser. [000] Figur 1 er et tverrsnitt gjennom en sentrifugalseparator ifølge en utførelse av den foreliggende oppfinnelse. Figur 1A er et tverrsnitt langs linjen 1A-1A i Figur 1. [0006] Figur 2 viser en sentrifugalseparator ifølge en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse sett fra siden. Figur 2A er en planprojeksjon av separatoren i Figur 2. Figur 2B er et tverrsnitt av en del av et indre rør ifølge en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse. [0007] Figur 3 er et prosessflytdiagram for en brønnanalysator ifølge en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse. [0008] Figur 4A er et flytdiagram for et boresystem ifølge en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse. Figur 4B er et tverrsnitt av et borehull som bores ved anvendelse av boresystemet. [0009] Figur A illustrerer et boresystem ifølge en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse. Fig. B er et flytdiagram som illustrerer driften av en overflateplassert overvåknings- og kontrollenhet (SMCU) i boresystemet. [00] Figur 6 er et prosessflytdiagram for et produksjonsprosessystem ifølge en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse. [0011] Figur 7 vier en sentrifugalseparator ifølge en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse sett fra siden. Figur 7A er en planprojeksjon av separatoren. 3 DETALJERT BESKRIVELSE [0012] Figur 1 er et tverrsnitt av en sentrifugalseparator 1 ifølge en utførelse av den foreliggende oppfinnelse. Figur 1A er et tverrsnitt langs linjen 1A-1A i Figur 1. Separatoren 1 kan omfatte et innløp, et gassutløp g, et væskeutløp 1, et ytre rør 1o, et indre rør 1i, en bærende del og langsgående lokk, 3a, b. Separatoren 1 kan være fremstilt av et metall eller en legering, for eksempel karbonfattig stål, rustfritt stål eller spesielle korrosjonsresistente legeringer, avhengig av fluidtilførselen. Det ytre

4 røret kan ha en sentral, langsgående boring gjennom seg. Rørene 1i, o kan ligge i vertikal orientering, slik at deres langsgående akser går parallelt med tyngdekraften. Boringen i det ytre rør kan være tettet i en første ende i lengderetningen med lokket 3a, b. Lokket 3a, b kan omfatte en flens 3a festet til det ytre rør 1o, for eksempel ved sveising, og en blindflens 3b som er festet til flensen 3a med gjengede festeanordninger, for eksempel bolter eller stifter. Boringen kan være tettet i en andre ende i lengderetningen med lokket. Lokket kan være halvkuleformet eller halvelliptisk og festet til ytre rør, for eksempel ved sveising. En eller begge av lokkene, 3a, b kan omfatte flensene eller være festet ved sveising. [0013] Produksjonsfluidet 2 kan gå inn i separatoren 1 fra en ytre kilde som er koblet til innløpet. Innløpet kan være horisontalt, skråttstilt relativt til en horisontal akse med vinkelen, eller det kan omfatte en horisontal del og en skråttstilt del. Vinkelen kan være vesentlig mindre enn nitti grader, for eksempel fra ti til førtifem grader. Innløpet kan omfatte en første rørformet del a med en første diameter, en dyse b, en andre rørformet del c med en andre diameter og en tredje del d (se Figur 3) med den andre diameteren. Den første innløpsdelen a kan strekke seg gjennom en åpning dannet gjennom en vegg i det ytre rør og en annulus 1a plassert mellom rørene 1i, o til det indre rør 1i. Den første innløpsdelen a kan være tangentielt eller eksentrisk festet til det indre rør 1i, slik at produksjonsfluidet 2 akselereres sentrifugalt inn i en boring i det indre rør. [0014] Den første innløpsdelen a kan omfatte en første del som er festet til en vegg av det indre rør 1i, for eksempel ved sveising, og en andre del som er festet til en vegg av det ytre rør, for eksempel ved sveising. Den første og den andre delen kan være sammenkoblet, for eksempel via en flens, for å forenkle oppbyggingen. Dysen B kan være festet til den første innløpsdelen a med for eksempel en flens eller ved sveising. Den andre delen c kan være festet til dysen b med for eksempel en flens eller ved sveising. Den andre diameteren kan være større eller vesentlig større, for eksempel to til fire ganger større, enn den første diameteren. Lengden av den andre delen kan være vesentlig større, for eksempel fem til femten ganger større, enn den andre diameteren. Den tredje delen d kan være festet til den andre delen b, kan være horisontal og kan ha en vesentlig lengde, for eksempel fem til femten ganger større en den andre diameteren. [001] Det indre rør 1i kan være sentralt plassert i boringen i det ytre rør 1o. Det indre rør 1i kan være festet til det ytre rør 1o via den bærende delen. Den bærende delen kan omfatte et antall ribber som er sveiset til rørene 1i, o, slik at strømmen i annulusen 1a ikke blokkeres unødvendig. Endene av det indre rør 1i kan være eksponert overfor boringen i det ytre rør 1o, slik at det foreligger fluidforbindelse mellom det indre rør og boringen i det ytre rør. En diameter av det indre rør 1i kan variere fra en seksdel til to tredeler eller fra en firedel til to femdeler av en diameter av

5 det ytre rør 1o. Det indre rør 1i kan strekke seg gjennom en vesentlig del av det ytre rør 1o, for eksempel fra halvparten til ni tideler av lengden av det ytre rør 1o. Diameteren av det ytre rør 1o kan variere fra en seksdel til to tredeler eller fra en firedel til do femdeler av lengden av den ytre rør 1o. Diameteren av det indre rør kan være lik eller i det vesentlige lik den andre diameteren. [0016] Gassutløpet g kan være festet til det ytre rør 1o nær en øvre ende av dette, for eksempel ved sveising, og strekke seg gjennom veggen i dette og inn i en øvre ende av boringen i det ytre rør eller flensen 3. Alternativt kan gassutløpet g være festet til blindflensen 3. Gassutløpet g kan omfatte en første del som er festet til det ytre rør 1o og en andre del som strekker seg inn i den øvre enden av det ytre rør og som er festet til den første delen, for eksempel med en flens, for å forenkle oppbyggingen. Væskeutløpet 1 kan være festet til det ytre rør 1o nær en nedre ende av dette, for eksempel ved sveising, og kan strekke seg gjennom veggen til dette og inn i en nedre del av boringen i det ytre rør eller lokket. Alternativt kan væskeutløpet være festet til lokket. [0017] Under drift kan flerfase-produksjonsstrømmen gå inn i innløpsdelen d. Strømmingen gjennom innløpsdelen d kan klargjøre produksjonsstrømmen. En strøm som fortsetter gjennom innløpsdelen c kan bli delt opp i en væskefase 21- og en gassfase 2g-komponent som en følge av helningsvinkelen av innløpet. Produksjonsstrømmen 2 kan så akselereres i lengderetning ved å gå inn i dysen b. Produksjonsstrømmen 2 kan fortsette gjennom innløpsdelen a og kan akselereres sentrifugalt når den kommer inn i det indre rør 1i. Som en følge av sentrifugalakselerasjonen og den langsgående akselerasjonen nedover kan den tettere væskedelen 21 ha en tendens til å gå i spiral nedover langs en vegg av det indre rør 1i i et båndlignende flytmønster, mens den lettere gassdel 2g kan ha en tendens til å vandre mot sentrum av boringen i det indre rør og stige oppover mot en øvre ende av det indre rør 1i. [0018] Den flytende delen 2I kan gå ut av det indre rør og inn i en nedre del av det ytre rør 1o. Den flytende andelen kan få redusert hastighet etter å ha kommet inn i den nedre del at det ytre rør 1o. En reduksjon av hastigheten av den flytende andelen 21 kan gjøre det mulig for ytterligere gass 2g som holdes tilbake i den flytende andelen å unnslippe og stige opp annulusen 1g, og derved virke som et andre separasjonstrinn og forbedre yteevnen. Separatoren 1 kan dimensjoneres og kontrolleres slik at det opprettholdes et væskenivå i annulusen mellom rørene 1i, o. Væskenivået kan opprettholdes mellom et minimum, for eksempel den nedre enden av det indre rør 1i, og et maksimum, for eksempel tilnærmet nedenfor en sammenføyning mellom innløpsdelen c og det indre rør 1i. [0019] Opprettholdelse av et væskenivå gir en retensjonstid for den flytende delen 2i som sikrer at væskedelen 2i og gassdelen 2g når likevekt ved separatortrykket, slik at

6 1 2 3 separatorens yteevne forbedres. Den nedre delen av det ytre rør 1o og annulusen kan være dimensjonert slik (relativt til den forventede flytehastigheten av væsken) at en tilstrekkelig retensjonstid, for eksempel fra tretti sekunder til fem minutter, kan opprettholdes. Retensjonstiden gir også tilstrekkelig reaksjonstid for et separatorkontrollsystem (dvs. Figur 3) til å reagere på dramatiske endringer i et væskevolumforhold (LVR - liquid volume ratio) i produksjonsstrømmen 2. Dersom for eksempel produksjonsstrømmen omfatter en gassplugg kan LVR i produksjonsstrømmen på et øyeblikk bli redusert fra et vesentlig LVR til tilnærmet null. Dersom et utilstrekkelig væskevolum tilbakeholdes i separatoren kan gassen gå ut av væskeutløpet før kontrollsystemet reagerer. Omvendt, dersom produksjonsstrømmen omfatter en væskeplugg kan væske gå ut gjennom gassutløpet g. [00] Figur 2 viser en sentrifugalseparator 0 ifølge en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse sett fra siden. Figur 2A er en planprojeksjon av separatoren 0. Separatoren 0 kan omfatte et innløp, et gassutløp 2g, et væskeutløp 21, et ytre rør 21o, en bærende del 2, en eller flere væskefilmbrytere 22i, o, langsgående lokk 2, 23, en sil 240, et avløpsrør 240, en oljetåkeekstraktor 24, en hvirvelbryter og nivåsensorkraner 2. Selv om bare den andre innløpsdelen vises, kan innløpet videre omfatte den første innløpsdel a og dysen b. Separatoren 0 kan ligne på separatoren 1 når det gjelder den basale form og drift, så bare forskjellene blir diskutert nedenfor. [0021] Hvirvelbryteren 0 kan være plassert på en nedre langsgående ende av det indre rør Hvirvelbryteren kan være et ringformet element, for eksempel en ring med i det vesentlige C-formet tverrsnitt og en diameter som er litt større enn diameteren av det indre rør 21i. Ringen kan være festet til det indre rør med stenger som er sveiset til ringen og det indre rør 21i. Stengene kan ha en størrelse som gjør at et langsgående gap dannes mellom den nedre enden av det indre rør og en motstående, langsgående ende av ringen, slik at det dannes en tilstrekkelig strømningsvei gjennom ringen. Ved drift av separatoren 0 kan et gassfilament dannes i sentrum av det indre rør 21i. Dersom gassfilamentet strekker seg ned til væskeutløpet kan gass unnslippe inn i væskeutløpet. Hvirvelbryteren kan hindre at gassfilamentet dannes eller at gassfilamentet strekker seg forbi hvirvelbryteren og mot væskeutløpet 2I ved å reversere strømmen av væskedelen 2I. Alternativt kan hvirvelbryteren være en fat ring, slik av strømmen av væskedelen snus nitti grader. Alternativt kan hvirvelbryteren være en stolpe som er plassert sentralt i boringen i det indre rør i den nedre enden av det indre rør. Stolpen kan være festet til det indre rør med ribber som er sveiset til stolpen og det indre rør. Stolpen kan forhindre eller begrense dannelsen av gassfilamentet uten i vesentlig grad å påvirke strømningen av væskedelen 2I. [0022] Hver av væskefilmbryterne 22i, o kan være plassert ved eller nær en øvre langsgående ende av et tilhørende rør 21i, o. Hver av væskefilmbryterne 22i, o kan

7 omfatte et ringformet element, for eksempel en ring som strekker seg noe innover fra en indre overflate i det tilhørende rør 21i, o. Ringene kan for eksempel være festet til det tilhørende rør ved sveising eller være longitudinalt koblet til røret, for eksempel ved snepping inn i en tilsvarende fure dannet på en indre overflate i det tilhørende rør. Ved drift av separatoren 0 kan det være en tendens til at en væskefilm trekker seg opp langs den indre overflaten av førene 21i, o. Dersom væskefilmen strekker seg oppover og inn i gassutløpet 2 kan væske unnslippe inn i gassutløpet. [0023] Oljetåkeekstraktoren 24 (også betegnet en kondensfjerner) kan være av skovltype eller av "knitted wire"-type. Skovltypen kan omfatte en labyrint dannet av parallelle plater med lommer for væskeoppsamling. Når gassdelen 2g passerer mellom platene kan den agiteres og tvinges til å endre retning flere ganger. Når gassdelen 2g endrer retning kan de tyngre væskedråpene 2I som er suspendert i den ha en tendens til å sendes til utsiden og fanges i lommene. Skovltypen kan videre omfatte en væskeoppsamlingspas som omfatter en væskesperre, slik at væsken 2I kan tappes fra oljetåkeekstraktoren 24. "Knitted wire"-typen kan omfatte en wire som er strikket til en pute med flere ikke sammenstilte, asymmetriske åpninger. Porevolumet kan være mer enn eller lik nitti prosent. Når gassdelen 2g passerer gjennom puten kan den tvinges til å endre retning flere ganger. Væskedråper 2I som er suspendert i gassdelen kan treffe wiren og strømme nedover inn i kapillarrommet som dannes av nabowirer. Væsken kan samle seg og vandre nedover. Overflatespenningen kan samle dråpene 2I på en nedre overflate i puten, inntil de er tilstrekkelig store til at den nedovervirkende tyngdekraften overvinner den oppadgående trekkraften som skyldes gasshastigheten og overflatespenningen. [0024] Figur 2B er et tverrsnitt av en del av et indre rør 21i' ifølge en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse. En eller flere radiale åpninger 227 kan være dannet gjennom veggen av det indre rør 21i', proksimalt nedenfor filmbryteren 22i'. Åpningen kan forbedre yteevnen til filmbryteren 22i' ved at en del av væskefilmen kan gå gjennom åpningen og inn i annulusen 21a. Alternativt kan filmbryteren 22i' utelates. [002] Figur 3 er et prosessflytdiagram over en brønnanalysator 0 ifølge en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse. Brønnanalysatoren 0 kan være pakket på en meie for å gjøre den flyttbar. Brønnanalysatoren 0 kan anvendes for en mulig analyse, som diskutert ovenfor. Brønnanalysatoren 0 kan også anvendes for utførelse av en utvidet produksjonsanalyse. Brønnanalysatoren kan omfatte et innløp 1, separatoren 0, en væskeledning 12, en gassledning 1, et utløp 13, en omføringsledning 140, en nivåregulator 14 og en dataregistrerer. Alternativt kan separatoren 1 anvendes i stedet for separatoren 0. [0026] Innløpet 1 kan omfatte en slange, en ledning, en ventil for åpning/lukking og et reduksjonsstykke for endring av ledningsdiameteren til den tredje innløpsdel d i

8 separatoren 0. Væskeledningen 12 kan omfatte et lokk og et eller flere ben 12a. Hvert ben 12a kan omfatte en volumstrømmåler 4, 1, en vannkuttmåler, 111, en nivåkontrollventil 6, 112 og en tilbakeslagsventil. Gassledningen 1 kan omfatte et lokk og et eller flere ben 1a, b. Hvert ben 1a, b kan omfatte en volumstrømmåler 9, 11, en trykkontrollventil 6, 112 og en tilbakeslagsventil. Hvert av bena 12b, 1b kan ha større diameter enn de tilsvarende bena 12a, 1a og kan omfatte volumstrømmålere 4, 11 med et annet driftsområde enn de tilsvarende volumstrømmålerne 1, 9. På denne måten kan, dersom volumstrømområdet for en gitt volumstrømmåler er mindre enn volumstrømområdet for separatoren, bena 12a, 1a driftes for lavere gjennomstrømningsmengde i produksjonsstrømmen 2a, bena 12b, 1b kan driftes for midlere gjennomstrømningsmengder i produksjonsstrømmen og bena 12a, b og 1a, b kan driftes for høyere gjennomstrømningsmengder i produksjonsstrømmen. [0027] Væskestrømmålerne 4, 1 kan være coriolis-målere og kan måle en gjennomstrømningsmengde, en tetthet og en temperatur for den flytende andelen 21. Vannkuttmålerne, 111, kan være optiske spektroskopimålere som arbeider i det nære infrarøde området. Gasstrømmålerne 9, 11 kan være vortexmålere og kan måle en gjennomstrømningsmengde for gassandelen 2g. Alle målere og nivåkontrollventilene kan være i datakommunikasjon med dataregistrereren. Dataregistrereren kan være en mikroprosessorbasert datamaskin og kan prosessere målingene. Dataregistrereren kan være plassert på meien, nær brønnsetet eller på et fjerntliggende anlegg. Dataregistrereren kan omfatte en dataskjerm, slik at en operatør kan se målingene i sanntid. En trykkmåler 2 og en temperaturmåler 2 kan foreligge på separatoren og i kommunikasjon med en øvre del av boringen i det ytre rør eller annulusen 21a. Målerne 2 3 kan også være i datakommunikasjon med dataregistrereren. [0028] En nivåmåler 1 kan stå i fluidforbindelse med nivåkranene 2. Nivåmåleren 1 kan være i datakommunikasjon med nivåregulatoren 14. Nivåregulatoren 1 kan være mikroprosessorbasert og kan omfatte en hydraulisk pumpe eller kompressor, magnetventiler og et analogt og/eller digitalt brukergrensesnitt. Nivåregulatoren kan være i hydraulisk, pneumatisk eller elektrisk kommunikasjon med kontrollventilene 6, 7, 112 og 113. Nivåregulatoren 1 kan styre nivåkontrollventilene 6, 112 slik at det opprettholdes et på forhånd bestemt væskenivå i separatoren 0 og trykkontrollventilene 7, 113 slik at det opprettholdes et på forhånd bestemt gasstrykk i separatoren (avhengig av hvilke av bena 12a, b og 1a, b som er i drift for en gitt analyse). [0029] Etter måling av gjennomstrømningen kombineres væskeandelen 2l og gassandelen fra bena 12a, b og 1a, b i utløpet 13. Utløpet 13 kan omfatte et lokk, en ventil for åpning/lukking og en slange. Omføringsledningen 140 kan omfatte en

9 ledning, en trykkmåler 117 og en sikkerhetsventil 116. Sikkerhetsventilen 116 kan omfatte en ventil for åpning/lukking, en trykkregulator og et styreelement. Trykkregulatoren kan være i kommunikasjon med trykkmåleren 117 og kan overvåke trykket i innløpet 1 for å avgjøre hvorvidt innløpstrykket er større enn eller lik et på forhånd bestemt instillingstrykk, for eksempel det tillatte trykket for separatoren 0. Dersom dette er tilfelle, kan trykkregulatoren sette styreelementet i drift og åpne ventilen, slik at separatoren 0 omgås. [00] Alternativt kan brønnanalysatoren 0 være modifisert for anvendelse som en produksjonsseparator. I dette alternativet vil det foreligge et gassutløp og et væskeutløp, i stedet for at gassandelen 2g og væskedelen 2I sammenblandes. Gassutløpet kan føre til en gassalgsledning eller til en flamme og væskeutløpet til en lagringstank eller en salgsledning. Omføringsledningen 140 kan være erstattet med en trykkdrevet sikkerhetsventil plassert på en øvre ende av separatoren 0 og med et utløp til en flamme. [0031] Figur 4A er et flytdiagram over et boresystem 400 ifølge en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse. Figur 4B er et tverrsnitt gjennom et borehull 470 som bores ved anvendelse av boresystemet 400. Forskjellige aspekter av boresystemet 0 diskuteres i mer detalj i U.S. foreløpige patentsøknad nr. 61/08946 (attorney docket nr. WEAT/0890L). Boresystemet 400 kan benyttes på land eller offshore. Boresystemet kan anvendes for boring i ikke-produktive og/eller produktive formasjoner. Boresystemet 400 kan omfatte en borerigg (ikke vist) som anvendes for understøtte av boreoperasjonene. Boreriggen kan omfatte et boretårn som er understøttet av en støttestruktur med et rigg-gulv eller en plattform som boreoperatørene kan arbeide på. Mange av bestanddelene som anvendes på riggen, for eksempel en kelly, et rotasjonsbord eller et toppdrevet rotasjonssystem, krafttenger, slipper, vinsjer og annet utstyrt er ikke vist, for å gjøre bildet enklere. Et borehull 470 har allerede blitt delvis boret, brønnrøret 480 innrettet og sementert 48 på plass. Foringsrørstrengen 480 kan strekke seg fra overflaten av borehullet 470, hvor et brønnhode 440 typisk er plassert. Borevæske 49f kan injiseres gjennom en borestreng 490 som er plassert i borehullet 470. [0032] Borevæsken 49f kan være en blanding og kan omfatte et første fluid som er en gass (ved standard temperatur og trykk (STP, 60 F, 1, C, 14,7 psia, 1 kpa)) og et andre fluid som er en væske (ved STP). Blandingen kan være heterogen (dvs. uløselig) eller homogen (dvs. en løsning) og kan variere i egenskaper (dvs. tetthet og/eller faser) som respons på temperatur og/eller trykk. Væsken kan være vann, glyserol, glykol eller basisolje, for eksempel parafin, dieselolje, mineralolje, fyringsolje, vegetabilsk ester, lineært alfa-olefin, internt olefin, uforgrenet parafin, råolje eller kombinasjoner av disse. Gassen kan være hvilken som helst gass med en oksygenkonsentrasjon som er lavere enn oksygenkonsentrasjonen som skal til for

10 forbrenning (dvs. åtte prosent), for eksempel nitrogen, naturgass eller karbondioksid. Nitrogenet kan være fremstilt på overflaten ved anvendelse av en nitrogenproduksjonsenhet som kan danne i det vesentlige rent (dvs. mer enn eller likt nittifem prosent rent) nitrogen. Alternativt kan nitrogenet tilføres fra kryogene flasker. Gassen kan være en blanding av gasser, for eksempel eksosgass fra riggens drivmotor eller en blanding av nitrogen, naturgass og/eller karbondioksid. [0033] Alternativt kan det andre fluidet være et slam (blanding av væske og fast stoff). Slammet kan være oljebasert og kan inneholde emulgert vann (invertert emulsjon). De faste stoffene kan omfatte en organofil leire, lignitt og/eller asfalt. Basisoljen kan være viskosifisert. Alternativt kan slammet være vannbasert. De faste stoffene kan være oppløst i væsken og danne en løsning, for eksempel saltlake. De oppløste faste stoffene kan omfatte metallhalider, for eksempel kalium-, cesium- eller kalsiumsalter eller blandinger av disse, eller formiater, for eksempel av cesium, natrium, kalium, litium eller blandinger av disse. Saltlaken kan være et slam og videre omfatte silikater, aminer, oljer, for eksempel destillerte hydrokarboner, olefiner eller parafiner. Saltlaken kan videre omfatte hydrerings- og dispersjonsinhiberende polymerer, for eksempel polyanionisk cellulose (PAC), delvis hydrolysert polyakrylamid (PHPA), delvis hydrolysert polyacylanitril (PH-PAN)-fluider). Alternativt kan slammet være glykolbasert. Det glykol-baserte slammet kan omfatte en glykol som er blandbar med vann med en molekylvekt på under tilnærmet 0, et salt, et klebehindrende tilsetningsstoff, et filtreringskontrollmiddel for redusert tap av fluid fra borevæsken, et viskositetsøkende middel for suspendering av faste stoffer og vektmateriale i borevæsken, og vektmateriale. Alternativt kan slammet være en olje-i-vann-emulsjon. [0034] Dersom væsken/slammet er olje eller oljebasert kan i tillegg en eller flere faste, hydrofile granulater tilsettes til borevæsken. Dersom vann fra en eksponert formasjon skulle komme inn i annulusen vil granulatet absorbere vannet og svelle, slik at det lettere kan fjernes fra risteinnretningen for fast stoff. [003] Injeksjonshastigheten for gassandelen og væske/slamandelen av borevæsken kan reguleres slik at det oppnås en på forhånd fastsatt væskevolumfraksjon (LVF), for eksempel fra 0,01 til 0,02 ved STP. Alternativt kan injeksjonshastigheten reguleres slik at det oppnås en på forhånd bestemt ekvivalent sirkulasjonstetthet (ECD) ved en topp av en eksponert formasjon eller ved total dybde, for eksempel fra 0 til 00 kg/m 3 eller 0 til 700 kg/m 3. Alternativt kan injeksjonshastigheten reguleres slik at det oppnås en på forhånd fastsatt ECD ved en topp av en eksponert formasjon eller ved total dybde, slik at trykket som borevæsken utøver på en eller flere eksponerte formasjoner er lavere eller vesentlig lavere enn poretrykket i den eller de eksponerte formasjonene. Alternativt kan injeksjonshastigheten reguleres slik at det oppnås en på forhånd fastsatt LVF ved total dybde, for eksempel høyere enn 0,. Alternativt kan injeksjonshastigheten reguleres slik at en første gjennomstrømningsordning (diskutert

11 1 2 3 nedenfor) opprettholdes i en nedre del av annulusen, for eksempel langs BHA, og en andre gjennomstrømningsordning opprettholdes i en øvre del av annulusen, for eksempel fra en øvre ende av BHA til eller nær overflaten. [0036] Væske/slamandelen av borevæsken 49f kan lagres i et reservoar, for eksempel en eller flere tanker 40 eller groper. Reservoaret kan stå i fluidforbindelse med en eller flere riggpumper 4 som pumper væske/slamandelen gjennom en utløpsledning 412, for eksempel et rør. Utløpsrøret 412 kan stå i fluidforbindelse med et nitrogenutløpsrør 427 og et slamrør 428. [0037] Gassandelen av borevæsken 49f kan fremstilles av en eller flere nitrogenproduksjonsenheter (NPU) 4. Hver NPU 4 kan stå i fluidforbindelse med en eller flere luftkompressorer 422. Kompressorene 422 kan ta inn luft fra omgivelsene og sende komprimert luft til NPUene 4. NPUene 4 kan hver omfatte en kjøler, en kondensfjerner, et varmeapparat, et eller flere partikkelfiltre og en eller flere membraner. Membranene kan omfatte hule fibre som lar oksygen og vanndamp trenge gjennom fiberveggen og føre nitrogen gjennom fiberen. En oksygenmåler (ikke vist) kan overvåke og sikre at det fremstilte nitrogen tilfredsstiller en på forhånd bestemt renhet. En eller flere hjelpekompressorer 42 kan stå i fluidforbindelse med NPUene 4. Hjelpekompressorene 42 kan komprimere nitrogenet som kommer ut av NPUene 4 slik at det oppnås et på forhånd fastsatt injeksjonstrykk eller slamrørtrykk. Hjelpekompressorene kan være fortrengningspumper, for eksempel stempelkompressorer eller skruekompressorer, eller av turbomaskintype, for eksempel sentrifugalkompressorer. [0038] En trykksensor (PI), en temperaturmåler (TI) og en volumstrømmåler (FM) kan foreligge i nitrogenutløpet 427 og stå i datakommunikasjon med en overflateregulator (SC, ikke vist). SC kan måle gjennomstrømningshastigheten av nitrogenet og justere luftkompressorene og/eller hjelpekompressorene, slik at det opprettholdes en på forhånd bestemt gjennomstrømningshastighet. [0039] Væske/slamandelen og gassandelen av borevæsken 49f kan sammenblandes ved sammenkoblingen 43 av utløpsledningene, slik at borevæsken 49f dannes. Borevæsken kan strømme gjennom slamrøret 428 og inn i borestrengen 490 via en svivel (kelly eller toppdrevet). Borevæsken 49f kan pumpes ned gjennom borestrengen 490 og gå ut av borkronen 497, hvor fluidet 49f kan sirkulere borkaks bort fra kronen 497 og returnere borkaks opp gjennom en annulus 47 definert mellom en indre overflate av huset 480 eller borehullet 470 og en ytre overflate av borestrengen 490. Blandingen 49r som sendes tilbake kan gå tilbake til overflaten og avledes gjennom et utløp i en roterende kontrollinnretning (RCD) 41 og inn i en primær returledning (PRL) 429. [0040] RCD 41 kan tilveiebringe en ringformet pakning rundt borestrengen 490 under boringen og ved tilsetning eller fjerning (dvs. under en uttrekkingsoperasjon for

12 utbytting av en slitt krone) segmenter eller borerørseksjoner til/fra borestrengen 490. RCD 41 kan oppnå fluidisolering ved å tette rundt borestrengen 490. RCD 1 kan omfatte et trykkholdig hus montert på brønnhodet 440, hvor et eller flere pakningselementer støttes mellom bærere og isoleres av mekaniske tetninger. RCD 41 kan være av aktiv type eller passiv type. RCD av aktiv type anvender ytre hydraulisk trykk for aktivering av pakningselementene. Forseglingstrykket øker vanligvis med økende trykk i annulusen. RCD av passiv type anvender en mekanisk tetning hvor den forseglende virkningen aktiveres av trykket i borehullet. Dersom borestrengen 490 er kveilerør eller segmenterte rør med anvendelse av en slammotor kan en stripper (ikke vist) anvendes i stedet for RCD 41. En eller flere utblåsingssikringer (BOP) kan være festet til brønnhodet 40. Dersom RCD er av aktiv type kan den være i kommunikasjon med og/eller kontrolleres av SC. RCD kan omfatte en tappeledning for lufting av borerørstrykket når RCD er inaktiv. [0041] En TI eller PI kan foreligge i PRL 429 og stå i datakommunikasjon med SC. En kontrollventil eller en variabel strupeventil 4 kan foreligge i PRL 429. Struperen 4 kan stå i kommunikasjon med SC og være forsterket for drift i et miljø hvor returmaterialet 49r inneholder vesentlige mengder av borkaks og annet fast materiale. Struperen 4 kan være fullstendig åpen eller omgått under normal boring og kun foreligge for å tillate SC å kontrollere baktrykket som vil utøves på annulusen dersom et brønnspark skulle opptre. Alternativt kan struperen 4 benyttes under normal boring for å utøve et på forhånd fastsatt baktrykk på annulusen. [0042] Borestrengen 490 kan omfatte borkronen 497 plassert på en langsgående ende av strengen. Borestrengen 490 kan være sammensatt av ledd eller segmenter av før som er skrudd sammen eller et kveilerør. Borestrengen 490 kan også omfatte en bunnseksjon (BHA) (ikke vist) som kan omfatte borkronen 497, vektrør, en slammotor, en bøyelig rørdel, måling under drilling (MWD)-sensorer, logging under drilling (LWD)-sensorer og/eller en fjærbelastet stengeventil eller flottørventil for å hindre tilbakestrømming av fluid fra annulusen). Slammotoren kan være av fortrengningstype (dvs. en Moineau-motor) eller av turbomaskintype (dvs. en slamturbin). Borestrengen kan videre omfatte flottørventiler plassert langs strengen, for eksempel en i hvert ledd eller hver borerørseksjon, for å holde borevæsken på plass i strengen når ledd adderes til den. Borkronen 497 kan roteres fra overflaten ved hjelp av rotasjonsbordet eller det toppdrevne rotasjonssystemet og/eller av slammotoren. Dersom en bøyelig rørdel og slammotor inngår i BHA kan retningsboring oppnås ved at kun slammotoren roterer borkronen, og roterende eller rett boring kan oppnås ved å rotere borestrengen langsomt fra overflaten mens slammotoren roterer borkronen. Alternativt kan borestrengen 490 være en andre brønnrør eller fôringsrør, og da kan fôrings- eller brønnrøret henge i brønnhullet og sementeres etter boringen.

13 [0043] Tilbakesendt materiale 49r kan så viderebehandles av separatoren 0. Alternativt kan separatoren 1 anvendes i stedet. Væskeutløpet 2l i separatoren 0 kan mate en væskeoverføringspumpe 0. En FM kan være plassert i væskeutløpsledningen og stå i kommunikasjon med SC, Silen 240 kan samle opp fast stoff og mate en pumpe 4 for videreføring av fast stoff. En utløpsledning fra pumpen for overføring av fast stoff kan krysse en utløpsledning fra væskeoverføringspumpen i T- stykket 447. Gjenforent væske/slam og fast stoff kan flyte gjennom et felles utløp til et risteapparat for fast stoff 460. Separatoren 0 kan omfatte en nivåmåler (LI) som står i datakommunikasjon med SC for bestemmelse av væske/slamnivået i separatoren. [0044] Separatoren 0 kan videre omfatte et gassutløp 2g til en framme 44 eller en gassgjenvinningsledning. Gassutløpsledningen kan omfatte en FM, PI og TI som står i datakommunikasjon med SC. Disse målerne gjør det mulig for SC å måle gjennomstrømningshastigheten for det tilbakeførte gassen. Gassutløpsledningen kan videre omfatte en justerbar struper 437 som står i kommunikasjon med SC og som kan anvendes for kontroll av trykket i separatoren og/eller kontroll av baktrykket som annulusen utsettes for dersom erosjon av struperen 4 blir et problem. [004] Risteapparatet 460 for fast stoff kan fjerne tungt fast stoff fra væsken/slammet og overføre fjernet fast stoff til en beholder for fast stoff (ikke vist). En utløpsledning fra risteapparatet 460 kan føre til en første av tankene 40. Et utløp fra den første tanken 40 kan mate en sentrifuge 46 som kan fjerne fint fast stoff fra væsken/- slammet og overføre finfordelt fast stoff til beholderen. Beholderen for fast stoff kan omfatte en veiecelle som står i datakommunikasjon med SC. En utløpsledning fra sentrifugen 46 kan overføre væsken/slammet til en andre av slamtankene 40. [0046] En omløpsledning kan inngå for å gi muligheten for å lukke PRL og omgå struperen 4 og separatoren 0. Omløpsledningen kan føre direkte til risteapparatet 40 for fast stoff. Omløpsledningen kan anvendes for å vende tilbake til konvensjonell, overbalansert boring dersom borehullet blir ustabilt (dvs. et brønnspark eller en ustabil formasjon). En eller flere sekundære ledninger (Sec. Line) kan foreligge for å muliggjøre sirkulasjon dersom en eller flere av BOP er lukket. Som vist fører en av de sekundære ledningene til struperen 4, og en av de sekundære ledningene omfatter en struper 441 som fører til flammen 44 og/eller separatoren 0. [0047] Det kan være nødvendig å fjerne eller addere borerørseksjoner dersom borestrengen 490 må fjernes eller utløses for å bytte ut borkronen 497. Under addering eller fjerning av borerørseksjoner kan NPUene 4 skrus av, slik at bare væsken/slammet injiseres gjennom borestrengen 490. Nitrogenutløpsledningen 427 kan avluftes til separatoren eller atmosfæren via en uttapningsledning (ikke vist). Sirkulasjonen kan fortsettes inntil annulusen er fylt til et på forhånd fastsatt nivå, for eksempel delvis, vesentlig eller fullstendig, med væsken/slammet. Når annulusen har blitt fylt til det på forhånd fastsatte nivå kan sirkulasjonen stanses ved å skru av riggpumpene. Det på

14 forhånd fastsatte nivå kan være valgt slik at de eksponerte formasjonene er nær balanserte eller overbalanserte. Dersom en borerørseksjon fjernes kan væsken/slammet tilsettes via nøytraliseringsledningen, slik at nivået av væske/slam i annulusen opprettholdes. Denne prosessen kan også anvendes for addering av ledd til borerøret. Alternativt kan, dersom tettheten av væsken/slammet ikke er tilstrekkelig til å overbalansere den eller de eksponerte formasjonene, en tettere væske og/eller et tettere slam dannes ved at vektmateriale tilsettes til væsken/slammet. Alternativt kan et kontinuerlig sirkulasjonssystem eller seksjoner med kontinuerlig gjennomstrømning anvendes for å opprettholde sirkulasjonen mens ledd/borerørseksjoner adderes til eller fjernes fra borestrengen. [0048] Forskjellige sluseventiler (GV), tilbakeslagsventiler (CV) og trykkavlastningsventiler (PRV) er vist. Sluseventilene kan stå i kommunikasjon med SC, slik at de åpnes eller lukkes av SC. [0049] Figur A illustrerer et boresystem 00 ifølge en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse. Fig. B er et flytdiagram som illustrerer driften av en overflateplassert overvåkings- og kontrollenhet (SMCU) 6 for boresystemet 00. Aspekter av boresystemet 00 diskuteres i mer detalj i U.S. Patentsøknad nr. 08/ (attorney dock nr. WEAT/076). Boresystemet 00 kan omfatte en borerigg og borestreng, på tilsvarende måte som diskutert ovenfor for boresystemet 400. [000] Boresystemet 00 kan injisere en flerfaset borevæske 3f, dvs. en væske/gassblanding. Væsken kan være olje, oljebasert slam, vann eller vannbasert slam, mens gassen kan være nitrogen eller naturgass. Returnert materiale 3r som kommer ut av en utløpsledning i RCD 1 kan måles av en flerfasemåler (MPM) a. MPM a kan stå i kommunikasjon med SCMU 6 og kan måle trykk (eller trykk og temperatur) ved RCD-utløpet og formidle trykket til SMCU sammen med gjennomstrømningshastigheten for komponentene. Returnert materiale 0r kan fortsette gjennom RCD-utløpsledningen gjennom struperen a og inn i separatoren 0. Alternativt kan separatoren 1 anvendes i stedet. Væskenivået i separatoren kan overvåkes og reguleres av nivåsensoren 02 og struperen d, som begge står i kommunikasjon med SMCU 6. [001] Væske- og borkaksdelen av returmaterialet 3r kan gå ut av separatoren gjennom væskeutløpet og gjennom struperen d som er plassert i væskeutløpet. Væsken og borkaksen kan fortsette gjennom væskeledningen til risteapparatene, som kan fjerne borkaksen, og inn i et slamreservoar eller en tank. Væskedelen av returmaterialet 3r kan så resykleres som borevæske 3f. Flytende borevæske kan pumpes fra slamtanken av en matepumpe 21 og inn i en innløpsledning til en flerfasepumpe (MPP) 2.

15 [002] Gassdelen av returmaterialet 3r kan forlate separatoren 0 gjennom gassutløpet. Gassutløpsledningen kan være delt i to grener. En første gren kan føre til en innløpsledning for MPP 2, slik at gassdelen av returmaterialet 3r kan resykleres. Den andre grenen kan føre til et gassgjenvinningssystem eller en flamme 40 for fjerning eller gjenvinning av overskudd av gass som produseres i borehullet. Gasstrømmen kan fordeles mellom de to grenene ved hjelp av strupere b, c, som begge kan stå i kommunikasjon med SMCU 6. SMCU 6 kan kontrollere mengden av gass som går inn i MPP-innløpsledningen og derved regulere tettheten av borevæskeblandingen 3f, slik at en ønsket trykkprofil opprettholdes i annulusen. Borevæskeblandingen 0f kan gå ut av MPP2 og strømme gjennom en MPM b, som kan stå i kommunikasjon med SMCU 6. [003] En seksjon med kontinuerlig gjennomstrømning (CFS) eller et kontinuerlig sirkulasjonssystem (CCS) 27 kan opprettholde sirkulasjonen og derved kontrollere trykket i annulusen ved uttrekking av borestrengen. Et egnet CFS er diskutert og illustrert i U.S. Patentsøknad nr. 12/ (attorney dock nr. WEAT/0836). CFS kan bygge opp med hvert ledd eller hver borerørseksjon i borestrengen. CFS kan omfatte et rørformet hus, en flottørventil som er plassert i huset, en sideport som går gjennom en vegg i huset og en fjernbar propp som er plassert i sideporten. CFS kan omfatte en automatisk eller halvautomatisk klemme som kan holde CFS, fjerne proppen og opprette sirkulasjon gjennom sideporten mens ledd settes inn i eller tas ut av borerøret. Klemmen kan så sette proppen tilbake, og boringen eller uttrekkingen kan fortsette. [004] En nedhulls-utplasseringsventil (DDV) kan foreligge i huset nær bunnen av dette. En eller flere målere 1 a, b av trykket i huset kan være integrert med denne DDV. En kabel kan være plassert langs eller i husstrengen og muliggjøre kommunikasjon mellom DDV og SMCU. Borestrengen kan omfatte en BHA plassert nær kronen. Denne BHA kan omfatte en trykkmåler 2 og en trådløs 3 (dvs. EM eller slampuls) telemetriseksjon eller en kabel som går gjennom eller langs borerøret for å gi kommunikasjon mellom trykkmåleren og SMCU. [00] I drift kan SMCU mate inn konvensjonelle boreparametere, for eksempel gjennomstrømningshastigheten i riggpumpen (fra gjennomstrømningsmåleren FM), slamrørstrykket (SPP), brønnhodetrykket (WHP), dreiekraften som utøves av toppdrevet (eller rotasjonsbordet), kronedybden og/eller hulldybden, borestrengens rotasjonshastighet og den oppadgående kraft som rigganlegget utøver på borestrengen (krokbelastningen). Boreparameterene kan også omfatte slamtettheten, borestrengdimensjonene og husdimensjonene. [006] Samtidig kan SMCU 6 mate inn en trykkmåling 4 fra hustrykkmåleren 1a, b, Kommunikasjonen mellom SMCU og kildene for boreparameterene og husmåleren kan ha høy båndbredde og foregå ved lyshastighet. Fra i det minst noen av boreparameterene kan SMCU beregne en gjennomstrømningsmodell eller trykkprofil

16 for annulusen. SMCU kan så kalibrere gjennomstrømningsmodellen for annulusen ved avendelse av minst én av: målingen av trykket i huset, SPP-målingen og WHPmålingen 7. Ved anvendelse av den kalibrerte gjennomstrømningsmodellen for annulusen kan SMCU bestemme et annulustrykk ved en ønsket dybde, for eksempel bunnhullet 80. [007] SMCU 6 kan sammenligne det beregnede annulustrykk med et eller terskeltrykk i formasjonene (dvs. poretrykk eller bruddspenning) for å avgjøre hvorvidt innstillingen av strupeventilen a må justeres 8. Alternativt kan SMCU i stedet endre injeksjonshastigheten av borevæsken og/eller endre tettheten av borevæsken. Alternativt kan SMCU avgjøre hvorvidt det beregnede annulustrykk ligger innenfor et vindu definert av to av terskeltrykkene. Dersom struperinstillingen må endres kan SMCU fastsette en struperinstilling som opprettholder det beregnede annulustrykk innenfor et ønsket driftsvindu eller på et ønsket nivå (dvs. større enn eller lik) relativt til terskeltrykket eller -trykkene ved den ønskede dybde. SMCU kan så sende et kontrollsignal til strupeventilen for endring av struperen, slik at det beregnede annulustrykk opprettholdes ifølge det ønskede program 90. SMCU kan gjenta denne prosessen kontinuerlig (dvs. i sanntid). Dette er en fordel, siden plutselige endringer eller hendelser i formasjonene (dvs. et brønnspark) umiddelbart kan påvises og kompenseres for (dvs. ved å øke baktrykket som struperen utøver på annulusen). [008] Regulatoren kan også mate inn et BHP fra BHA-måleren 3. Siden denne målingen kan overføres ved anvendelse av trådløs telemetri er målingen ikke nødvendigvis tilgjengelig i sanntid. Imidlertid kan måling av BHP likevel være gunstig, særlig etter hvert som avstanden mellom måleren i huset og BH blir signifikant. Siden den ønskede dybden kan være under måleren i huset kan regulatoren ekstrapolere den kalibrert gjennomstrømningsmodellen for beregning av den ønskede dybde. En regelmessig kalibrering av gjennomstrømningsmodellen for annulusen med BHP kan på denne måten forbedre nøyaktigheten av gjennomstrømningsmodellen for annulusen. [009] Under addering eller fjerning av ledd eller borehullseksjoner til/fra borestrengen kan SMCU også opprettholde det beregnede annulustrykk relativt til terskeltrykket i formasjonen eller vinduet 60 ved anvendelse av et kontinuerlig sirkulasjonssystem (CCS), en segment med kontinuerlig gjennomstrømning (CFS) eller baktrykk (BP) ved anvendelse av en eller flere av struperne a-d. [0060] Figur 6 er et prosessflytdiagram for et produksjonsprosessystem 600 ifølge en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse. Produksjonsprosessystemet 600 kan omfatte en eller flere trykkontrollventiler 61, 62h, i, en eller flere separatorer, for eksempel en høytrykksseparator 0h og en lavtrykksseparator 0i, en eller flere gassgjennomstrømningsmålere 6h, l og en lagertank 6. Alternativt kan separatoren 1 anvendes i stedet for både høytrykks- og lavtrykksseparatoren. Produksjonsfluid under høyt trykk, for eksempel råolje og/eller naturgass, kan strømme fra et brønnhode

17 og inn i høytrykksseparatoren 0h, hvor den innledende separasjonen av høytrykksgasstrømmen og produserte brønnvæsker kan skje. [0061] Fra høytrykksseparatoren kan gassen strømme gjennom trykkontrollventilen 62h og gjennomstrømningsmåleren 6g til en salgsgassledning. Væsken fra høytrykksseparatoren 0h går gjennom nivåkontrollventilen 6h, hvor trykket kan reduseres, og kan fortsette til lavtrykksseparatoren 0l. En andre separasjon kan foregå mellom væskene og de lettere hydrokarbonene i væskene. Gassen kan frigjøres fra lavtrykksseparatoren 0l gjennom trykkontrollventilen 62l og gjennomstrømningsmåleren 61 til en salgsgassledning. Fra lavtrykks-flash-separatoren kan væsken sendes ut gjennom en annen nivåkontrollventil 6l og inn i lagertanken 6. [0062] I tillegg kan produksjonsfluidet oppvarmes før struping gjennom trykkontrollventilen 61. Oppvarming av produksjonsfluidet kan gjøres for å forhindre dannelse av hydrater i trykkontrollventilen 61 eller i en av separatorene eller salgsledningene. Gassen med lavt trykk som sendes ut av separatoren 0l kan anvendes for både instrument- og drivgass for varmeapparatet, slik at bare overskudd av gass sendes ut i salgsledningen. I tillegg kan en del av gassen fra høytrykksseparatoren utgjøre ekstra oppgjørsgass for instrumentgassen og drivgassen, dersom det ikke frigjøres tilstrekkelig gass fra lavtrykksseparatoren. Videre kan gasstrømmen fra den ene eller begge separatorer anvendes for andre nytteformål, for eksempel som drivstoff for kompressormotorer eller annet motordrevet utstyr på brønnsetet, for eksempel kokere, dehydratorer eller enheter for rensing av syregass. [0063] I tillegg kan en eller flere av separatorene 0 h, i være trefaseseparatorer for fjerning av fritt vann fra produksjonsstrømmen. I tillegg kan en demulgeringsenhet eller et behandlingsfartøy motta væsken fra lavtrykksseparatoren 6l for fjerning av emulgert vann fra produksjonsstrømmen før lagring i tanken. Alternativt kan utløpet fra tanken føre til demulgeringsenheten eller behandlingsfartøyet. [0064] Alternativt kan produksjonsfluidet være metan og vann fra et kulleiebrønnhode. [006] Figur 7 viser en sentrifugalseparator 700 ifølge en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse sett fra siden. Figur 7A er en planprojeksjon av separatoren 700. Separatoren 700 kan omfatte et innløp 70, et gassutløp 7g, et væskeutløp 7l, et ytre rør 71o, et indre rør 71i, langsgående lokk 7, 73, en sil 740 og en oljetåkeekstraktor. Selv om bare den andre innløpsdelen 70 er vist, kan innløpet 70 videre omfatte den første innløpsdelen a og dysen b. Separatoren 700 kan ligne på separatorene 1, 700 når det gjelder den basale formen og driften, slik at bare forskjeller diskuteres nedenfor. Separatoren 700 kan anvendes i hvilke som helst av systemene som er diskutert ovenfor, i stedet for separatoren 0. [0066] Det indre rør 71i kan være eksentrisk plassert i det ytre rør 71o. Det indre rør 71i kan være radialt plassert proksimalt til eller på den indre overflaten av det ytre rør

18 Et sentrum av det indre rør 71i kan også være longitudinalt forskjøvet relativt til et sentrum av det ytre rør, slik at det indre rør 71i i det vesentlige er plassert i den øvre halvdel av det ytre rør 71o. Væskeutløpet 7l kan også være eksentrisk plassert i det ytre rør 71o og kan være radialt distalt fra det indre rør 71i. En diameter av det indre rør 1i kan være fra en tidel til to femdeler av en diameter av det ytre rør 1o. Det indre rør 1i kan strekke seg over en dellengde av det ytre rør 1o, for eksempel fra en firedel til tre femdeler av lengden av det ytre rør 1o. Diameteren av det ytre rør 1o kan være fra en firedel til tre femdeler av lengden av det ytre rør 1o. Diameteren av det indre rør kan være lik eller i det vesentlige lik den andre diameteren. [0067] Separatoren 700 kan dimensjoneres og kontrolleres slik at et væskenivå i boringen i det ytre rør opprettholdes. Væskenivået kan opprettholdes mellom et minimum, for eksempel ved den øvre enden av lokket 7, og et maksimum, for eksempel proksimalt under en overgang mellom innløpet 70 og det indre rør 71i. [0068] Selv om beskrivelsen ovenfor gjelder utførelser av den foreliggende oppfinnelse, kan andre og videre utførelser av oppfinnelsen utformes uten at det avvikes fra dens basale omfang, og dette omfanget er bestemt av de påfølgende krav.

19 18 P a t e n t k r a v Separator (1) omfattende: et ytre rør () med ender som er forseglet fra omgivelsene, et indre rør (1i): plassert i det ytre rør (1o), med ender som står i fluidforbindelse med en boring i det ytre rør (1o), og festet til det ytre rør (1o): et innløp (), som går gjennom en vegg av det ytre rør (1o), i fluidforbindelse med en boring i det indre rør (11), og tangentielt festet til det indre rør (1i), slik at en fluidstrøm fra innløpet () til det indre rør (1i) akselereres sentrifugalt, et gassutløp (g) i fluidforbindelse med boringen i det ytre rør, og et væskeutløp (l) i fluidforbindelse med boringen i det ytre rør. 2. Separator (1) ifølge krav 1, hvori langsgående akser av rørene (1I), 1o) er orientert vertikalt. 3. Separator (1) ifølge krav 1 eller 2, hvori innløpet () omfatter en første del (a) som er tangentielt festet til det indre rør (1i) og skråstilt med en vinkel relativt til horisonten som er vesentlig mindre enn nitti grader. 4. Separator (1) ifølge krav 3, hvori innløpet () videre omfatter: en dyse (b) som er festet til den første delen (a), og en andre del (c) som er festet til dysen (b) og som har en andre diameter som er vesentlig større enn en første diameter av den første delen (a).. Separator (1) eller krav 4, hvori innløpet () videre omfatter en horisontal tredje del (d) som er forbundet med den andre delen (c) og som har den andre diameter som er vesentlig større enn den første delen (a). 6. Separator (1) ifølge ethvert av kravene 2 til, videre omfattende en hvirvelbryter () plassert på en nedre ende av det indre rør (1I) Separator (1) ifølge ethvert av de foregående krav, videre omfattende: en væskefilmbryter (22i) som er plassert på eller nær en øvre ende av det ytre rør (1o) og som strekker seg innover fra en indre overflate av det ytre rør (1o), og en væskefilmbryter (22I) som er plassert på eller nær en øvre ende av det indre rør (1i) og som strekker seg innover fra en indre overflate av det indre rør (1i).

20 19 8. Separator (1) ifølge ethvert av de foregående krav, hvori en diameter av det ytre rør (1o) er fra en seksdel til to tredeler av en lengde av det ytre rør (1o). 9. Separator (1) ifølge ethvert av de foregående krav, hvori det indre rør (1i) strekker seg en vesentlig lengde av en lengde av det ytre rør (1o).. Separator (1) ifølge ethvert av de foregående krav, hvori en diameter av det indre rør (1i) er fra en seksdel til to tredeler av en diameter av det ytre rør (1o) Separator (1) ifølge ethvert av de foregående krav, videre omfattende en væskegjennomstrømningsmåler (4, 1) i fluidforbindelse med væskeutløpet (1) og en gassgjennomstrømningsmåler (9, 11) i fluidforbindelse med gassutløpet (g). 12. Separator (1) ifølge ethvert av de foregående krav, hvori det indre rør (1i) er sentralt plassert i det ytre rør (1o). 13. Fremgangsmåte for analyse av et borehull (470) ved anvendelse av separatoren (1) ifølge ethvert av de foregående krav, omfattende: separasjon av en produksjonsstrøm (2) fra borehullet (470 til en gassandel (2g) og en væskeandel (2l) ved anvendelse av separatoren (1), og måling av en gjennomstrømningshastighet for gassandelen (2g), og måling av en gjennomstrømningshastighet for væskeandelen (2l). 14. Fremgangsmåte for boring av et borehull (470) ved anvendelse av separatoren (1) ifølge ethvert av kravene 1 til 12, omfattende handlingene: injeksjon av borevæske (49f) gjennom en rørformet streng (490) som er plassert i borehullet (470), hvor den rørformede strengen (490) omfatter en borkrone (497) som er plassert på en bunn av strengen, hvori: borevæsken (49f) injiseres på overflaten, borevæsken (49f) omfatter: en gass, og en væske, borevæsken (49f) går ut av borkronen (497) og frakter borkaks fra borkronen (497), og borevæsken og borkaksen (returmaterialet) strømmer opp til overflaten via en annulus definert av en ytre overflate av den rørformede strengen og en indre overflate av borehullet (470), rotasjon av borkronen (497) og