[发明专利]压缩机单元和处理工作流体的方法

说明书

技术领域

本发明涉及压缩机单元和处理工作流体的方法。

背景技术

用于从在海底下面存在的油气田(field)提取天然气的工业设备通常置于海上的平台上或海底上。

特定而言，海底上的设备包括可浸没压缩机单元和在地面上预装配且然后置于海底本身中的其它模块。

可浸没压缩机单元通常包括将所提取的天然气推送到大陆且被布置在带有电动马达的壳体中的离心压缩机；该单元能够与置于井和单元入口之间的外部分离机流体连接。这种类型的压缩机单元可以是带有竖直构造的机器，该竖直构造具有在其上布置电动马达的转子以及压缩机的离心叶轮的竖直轴，该轴由多个机械轴承且优选地磁力式的推力轴承来支撑。竖直构造的主要益处是排出由重力引起和占地面积(footprint)减小。

这两个模块(压缩机单元和分离机)通常设置有相应的入口开口和出口开口，入口开口和出口开口在海底上的浸没阶段期间用阀门关闭；在安装阶段期间，这两个开口使用管而流体联接并且然后打开两个阀门。最佳实践包括首先打开在分离机一侧的阀门；然后及时地打开在单元一侧的阀门。这样，能够将管内部的水排入分离器中；管从单元下降到分离器以便于排放。

这种类型的机器的缺点在于，单元的阀门能在分离器的阀门之前由操作者打开，从而引起海水意外地排入压缩机单元内部并损坏单元本身的机械构件。

专利申请WO 2007/103,248描述了一种用于处理包括气体和液体的多相流体流的流体处理机器。壳体具有内腔、与内腔流体连接且带有流源的入口、以及第一出口和第二出口。设置在壳体腔内的分离器与入口流体联接，使得流流到分离器并将流分离成气体部分和液体部分。设置在腔内的压缩机接纳并压缩来自分离器的气体部分，以通过壳体第一出口排放，压缩机具有与壳体内表面间隔开以限定流动通道的外表面。设置在腔内的泵具有通过通道与分离器流体联接的入口，与分离器竖直地间隔开使得液体由于重力而从分离器流到泵，并且对液体加压以通过壳体第二出口排放。

这种类型的机器的缺点是，它需要压缩机单元内部的分离器，从而增加了机械复杂性和成本。

另一个缺点是，下部机械轴承置于壳体的下基板上，并且因此有必要提供密封壳以避免与水或废物接触。特定而言，如果轴承为磁力式，则该壳必须是高密封壳，从而增加了安装和设计成本且同时降低了可靠性，高密封壳对于需要不间断工作许多年的诸如浸没应用的应用而言是特别有意义和重要的。

此外，轴必须足够长以在基板上放置上述轴承，从而显著地增加了设计成本。

另一缺点是轴的长度与腔的竖直长度有关，只有当轴的长度同时变化时腔的竖直长度才能够变化，从而增加了设计的成本和难度。

迄今为止，虽然技术在发展，但这造成了问题并且存在着制造用于从在海底下面存在的油气田提取天然气的更简单且更便宜的机器从而改进安装阶段且同时其工作阶段的需求。

发明内容

根据第一方面，存在用于处理工作流体的压缩机单元，该压缩机单元包括在壳体内部用于压缩工作流体的压缩机，其中，收集腔与所述壳体的工作流体入口流体联接。

根据另一方面，存在处理工作流体的方法，该方法包括以下阶段：提供带有壳体的压缩单元，该压缩单元包括压缩机和在壳体内部且与壳体本身的工作流体入口流体联接的收集腔；在工作场所中将压缩机单元与外部辅助设备彼此关联；以及操作压缩单元而压缩工作流体。

附图说明

通过遵循描述和示出所述发明的非限制实用实施例的附图，本发明将会更加显而易见。更具体而言，在附图中，相同的标号表示相同或对应的部分：

图1示出根据本发明的实施例的机器的示意性竖直剖面图；

图2示出图1的截面II-II的示意图；

图3示出图1的截面III-III的示意图；

图4示出图1的细节的竖直剖面图；以及

图5示出根据本发明的特定实施例的包括图1的机器的压缩系统。

具体实施方式

在其中相同标号对应于所有各图中的相同部分的附图中，根据本发明的机器一般用数字1表示。参见图1，该机器1包括位于加压密封公共壳体7中的压缩机3和马达5。