Chokeseparator - Single Well Production.

Typhonix AS har, gjennom flere år med forskning og eksperimentell utvikling, demonstrert hvordan turbulens og høye skjærkrefter i ventiler og pumper dramatisk reduserer effektiviteten av utstyr for separasjon av olje og vann. Eksperimenter og testing i laboratorier, full skala felt tester og installasjoner offshore har demonstrert hvordan petroleum produksjonsstrøm, hvor olje og vann kan separeres i løpet av sekunder oppstrøms en choke ventil, aldri har samme mulighet eller evne til separasjon etter å ha passert ventilen. Med bakgrunn i den kunnskapen Typhonix har innen området transport, kontroll og separasjon av petroleum, har Typhonix lansert en ide om en kombinert lav skjærs kontrollventil og en separator for kontrollert produksjon av individuelle brønner. Konseptet, Chokeseparator, kan anvendes subsea så vel som topside og for flere separasjonsformål; separasjon av sand, vann, olje og gass ved brønnhodet. For et gitt felt/reservoar kan teknologien redusere eller fjerne behovet for kostbar separasjonsteknologi. Chokeseparator kan gjøre det lønnsomt å bygge ut små marginale felt ved hjelp av mindre og mer kostnadseffektive løsninger, og derved muliggjør utbygging av brønner som ellers ikke ville blitt utbygd. I et lengere perspektiv kan konseptet med kontrollert produksjon av individuelle brønner bidra til å endre tenkning og arkitektur for undervanns feltutbygging og produksjon av petroleum, og dermed redusere investerings- og driftskostnader betraktelig. Utviklingsprosjektet har som mål å utvikle, verifisere og teste teknologien i et fullskala testanlegg som simulerer reelle driftsbetingelser. Teknologien har blitt verifisert gjennom testing i prosjektet i en 3 fase test-rig under realistiske betingelser. Resultat fra prototype testen har gitt følgende hovedkonklusjoner: -Størrelsen på separatorer kan bli redusert med et volum på 50%. -Separasjon av petroleumsfasene er tydelig forbedret (70-90% reduksjon av olje i vann, og 50-60% reduksjon av vann i olje).

The technology reached TRL3, based on the original concept and design of the Chokeseparator. However, due to feedback from oil companies after the prototype test, the Chokeseparator design will be modified. This change in the concept design will lead to changes and modifications in the total design of the Chokeseparator, which will need to be verified and tested in order to firmly reach TRL 3. The project group has stated that the existing concept of the Chokeseparator is currently on TRL2, until the new design has been verified through testing.TRL3 will be reached early in the next development phase. The Chokeseparator can enable: -More compact separation systems -Reduce the cost of future field developments, both tie-backs and greenfield developments. -Improve separation and reduce OiW and WiO on existing facilities. -Increase production capacity on existing facilities. -Simplify or minimize downstream treatment of oil and water on new or existing facilities.

The Single Well Production concept comprises a wellhead Chokeseparator which is a Yin and Yang, choking and separation, two apparently opposite processes which are combined to act complementary, dramatically reducing the processing challenges compared to traditional subsea production/separation systems. The Chokeseparator is a core element of the Single Well Production concept. It may take various forms and shapes, but the basic difference from conventional solutions, is that the objectives of reaching separated, clean petroleum phases can be met with significantly less technical and chemical efforts, and at a significantly lower cost and energy consumption. Subsea separation systems of today typically adapt the architecture of traditional topside production systems, where individual wells are controlled, commingled and directed to a common separation system. Choke valves are used to control flow rates and pressure. Choking transforms pressure energy into high fluid velocity and turbulence, which exposes the well fluids to large shear forces. The result is heavy mixing of the fluid phases, emulsification and foaming, dramatically decreased downstream separation efficiency and poor quality of the effluent phases; oil, water and gas. The negative effect of choking is counteracted by application of large separators and chemicals, which again leads to higher capex, operating cost and energy consumption in addition to environmental challenges. Typhonix solution to the problems created by choking today is to remove the cause of the mixing, emulsification and foaming, and the capex and operating cost related to separation and production will be dramatically reduced. To combine the choke and separator in one unit by experimental methods and CFD simulations, integrate a control system and to verify the performance of a Chokeseparator are critical scientific objectives in this project.