Presentasjon lastes. Vennligst vent

Presentasjon lastes. Vennligst vent

Statoil sluggregulering John-Morten Godhavn Statoil F&T Prosesskontroll.

Liknende presentasjoner


Presentasjon om: "Statoil sluggregulering John-Morten Godhavn Statoil F&T Prosesskontroll."— Utskrift av presentasjonen:

1 Statoil sluggregulering John-Morten Godhavn Statoil F&T Prosesskontroll

2 Innhold Innledning Hva er slugging? Ulemper ved slugging Sluggregulering Resultater fra drift på Heidrun Eksperimentelle resultater fra Sintefs flerfaseanlegg på Tiller 2001 Tordis sluggregulering

3 Innledning Slugging er ujevn strømning med væske og gass i flerfaserør. To typer slugging: –korte slugger (1-5 minutters periode, hydrodynamiske) –lange slugger ( minutters periode, også kalt riserslugger og terrengslugger) Senket mottakstrykk og færre nedstengninger kan oppnås enkel regulering. Shell, ABB og flere andre har sine egne sluggreguleringssystemer, men få er i drift. Pilotinstallasjon av Statoils (Gunleiv Skoftelands) løsning på Heidrun i 2001 har vært en suksess. Eksperimentelle mellomskalaforsøk på Sintefs flerfaseanlegg på Tiller 2001/2002.

4 Hva er slugging? Slugging i riser Tettheten varierer Med sluggregulering Boblestrøm Jevn tetthet Fra eksperimenter på Tiller

5 Riserslugging  Syklisk: Væskelås i bunnen av riser, trykkoppbygging, utblåsing  Store trykkvariasjoner (vekten av væskesøyla)  Typisk ved lave rater og lave trykk  Spesielt aktuelt i slutten av feltets levetid

6 Hydrodynamiske slugger  Dannes ved at bølger slår opp i taket på røret; væsken blokkerer røret, bølgene slår seg sammen  Korte slugger med høy frekvens  Gassrate, væskerate, trykk, topografi bestemmer grad av slugging  Trigger riserslugging Eksempel fra flerfaseanlegget på Tiller.

7 Ulemper med slugging Variasjoner i væskerate inn på 1. trinns separator –Nivåsvingninger, dårlig separasjon, nedstengninger –Trykkstøt, vibrasjoner og utmatting av utstyr –Ratemålingsproblemer Variasjoner i gassrate –Trykksvingninger –Væskemedrivning i gassutløp –Fakling –Ratemålingsproblemer

8 Metoder for å redusere og håndtere slugging Design forandringer –Øke prosesskapasitet, f.eks. størrelse på 1. trinn separator (kostbart) –Slug Catcher (kostbart og plasskrevende) –Øke hastighetene ved lavere rørdiameter –Gassløft i riser-fot eller i brønn Operasjonelle forandringer og prosedyrer –Forandre driftsbetingelser i rørledningen, f.eks. trykk/rate/GOR –Struping topside: øker mottakstrykket, reduserer produksjon –Optimalisere brønnproduksjon –Pigging for å fjerne væske i gass/kondensat rørledninger –Bruk av flyt-forbedrer (usikker effekt) Avansert regulering av mottaksanlegget for å begrense konsekvenser av slugging –Modellbasert regulering (MPC) Sluggregulering der aktiv bruk av plattform strupeventil brukes til å –Dempe og unngå slugging

9 Sluggregulering med enkel PI-regulator som stabiliserer bunntrykket Innløps- separator PIC SP D PT MV PT Demper lange slugger Brukes som reguleringsventil Reduserer sluggstørrelsen ved at den åpner ventilen i det sluggen bygger seg opp i riseren (trykkøkning) Trykksettpunktet velges så lavt som mulig uten at det slugger. Automatisk oppstart og nedstengning av enkeltbrønner uten at strupeventil må justeres manuelt.

10 Sluggregulering med kaskaderegulator Demper lange riserslugger Demper også kortere slugger SP FIC FT MV PIC SP D PT MV PT Trykkregulator gir settpunkt til volumrateregulator Regulerer trykket på bunnramma Regulerer volumraten inn på anlegget (lineariserer ventil) Innløps- separator Brukes som reguleringsventil

11 Sluggregulering med kaskaderegulator uten ratemåling Ofte har vi ikke flerfase volumratemåling. Estimerer rate med forenklet ventillikning: Volumrate= Konstant*ventilposisjon*sqrt(difftrykk/tetthet). Difftrykk over ventilen måles med to trykktransmittere så nærme ventilen som mulig hhv. opp- og nedstrøms. Tetthet i flerfasestrømningen måles med gammadensitometer så nært ventilen som mulig. Trykkregulatoren kan styre ventilen direkte eller gi settpunkt til rateregulator i en kaskadekobling. SP FC DT MV PC D PT P2 P1 SP MV

12 4700m Sluggregulering Heidrun Nordflanken Simuleringer før oppstart indikerte slugging Forbedring av Olga og Petra Feltmålinger ved oppstart viste det samme Sluggregulering på D-linja startet opp 25/ med kraftig redusert slugging og mindre mottakstrykk. Sluggregulering på E-linja startet opp ca 1/10-01 med like stor suksess. Kontinuerlig sluggregulering siden oppstart. Brukes også når enkeltbrønner startes opp. Tverrfaglig samarbeid Stavanger/Trondheim D Elevation -355m

13 Sluggregulering på D-linja har vært i kontinuerlig drift fra 25. april Trykksettpunkt ca. 38 bar på bunnramma -Ankomsttrykk redusert fra 55 barg til 30 barg. Feltdata D-linja 1. april- 2. mai o Bunnrammetrykk o Tetthet topp av riser Sluggregulering i drift 25.april Bunnrammetrykk tetthetsmåling Sluggregulering Heidrun Nordflanken D-linja

14 Riserslugg (terrengslugg) Heidrun D-linje Trykk toppside oppstrøms choke Store trykkvariasjoner Periode ca. 17 minutter. Forsvinner ved struping topside Tetthet toppside

15 Sluggregulering Heidrun Nordflanken E-linja Heidrun E-linje 4. oktober timers utsnitt (12:00-17:40). Sluggene dempes ved aktiv bruk av choke. Sluggene kommer tilbake når choken settes i manuell. Sluggregulering: mulighet for lavere ankomsttrykk. gassrate væskerate Trykk før choke Ventilpådrag Tetthet topp av riser Trykk ved bunnramma

16 Heidrun E-linje 4. oktober minutters utsnitt (17:10-17:25). Ventil i manuell Jevn slugging med ca 3 minutters periode. gassrate væskerate Trykk oppstrøms choke Ventilpådrag Tetthet topp av riser Trykk ved bunnramma Sluggregulering Heidrun Nordflanken E-linja

17 Heidrun E-linje 4. oktober minutters utsnitt (15: :30). Ventil i auto. Sluggingen effektivt dempet. gassrate væskerate Trykk oppstrøms choke Ventilpådrag Tetthet topp av riser Trykk ved bunnramma Sluggregulering Heidrun Nordflanken E-linja

18 Eksperimenter på flerfaseanlegget på Tiller 2001

19 Sluggregulering – Eksperimenter på Tiller Tetthet i toppen av riser Ventilpådrag Trykk i bunnen av riser

20 Sluggregulering - eksperimenter på Tiller Tetthet i toppen av riser Ventilpådrag Trykk i bunnen av riser

21 Tiller 2002

22 Installasjon på Gullfaks C sommeren/høsten 2002 Mål: –redusere ankomsttrykket for å øke produksjonen –hindre følgetripper ved tripp av en av Tordislinjene Metode: – basisregulatorer bruker ventil aktivt til sluggdemping Nåverdi ca. 200 MNOK (Hydros estimat med 8 bar lavere ankomsttrykk) Investering ca. 7 MNOK Tordis Sluggregulering

23 Tordis A sluggregulering oversikt

24 Oppsummering Gode resultater oppnådd på Heidrun ved bruk av enkel PI-regulator som regulerer bunntrykket ved aktiv bruk av plattform strupeventil. Oppnår jevnere strømning ved lavere ankomsttrykk. Kan redusere mottakstrykk og dermed produsere mer fra hver brønn. Kortere slugger kan dempes ved å bruke en kaskaderegulator som regulerer volumraten gjennom ventilen i tillegg til bunntrykket. Flere prosjekter på gang: Tordis, Kristin. Samarbeid med Norsk Hydro om årets eksperimenter på Tiller. Ser for oss at dette blir en del av standard instrumentering på nye utbygginger. Krever minimalt med ekstra utstyr - evt bytte ventil, tilgang på trykkmåling fra bunnen og evt en tetthetsmåling på plattformen. Regulering legges inn i plattformens kontrollsystemløsning.


Laste ned ppt "Statoil sluggregulering John-Morten Godhavn Statoil F&T Prosesskontroll."

Liknende presentasjoner


Annonser fra Google