(57)【要約】【課題】圧縮機を安定してすることができる。【解決手段】ケーシングと、このケーシング内に支持された回転軸と、この回転軸とともに回転して気体を圧縮するインペラと、を有する圧縮機５０と、圧縮機５０で圧縮された気体が流通する圧縮気体流通部５２と、前記気体のハイドレート化を抑えるハイドレート凍結防止剤を圧縮気体流通部５２に供給するハイドレート凍結防止剤供給部５３と、ハイドレート凍結防止剤供給部５３で供給する前記ハイドレート凍結防止剤の一部を前記インペラと前記ケーシングとが形成する内部流路に供給する内部ハイドレート凍結防止剤供給部５４と、を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングと、このケーシング内に支持された回転軸と、この回転軸とともに回転して気体を圧縮するインペラと、を有する圧縮機と、
前記圧縮機で圧縮された気体が流通する圧縮気体流通部と、
前記気体のハイドレート化を抑えるハイドレート凍結防止剤を前記圧縮気体流通部に供給するハイドレート凍結防止剤供給部と、
前記ハイドレート凍結防止剤供給部で供給する前記ハイドレート凍結防止剤の一部を前記インペラと前記ケーシングとが形成する内部流路に供給する内部ハイドレート凍結防止剤供給部と、を備える圧縮機システム。
【請求項２】
予め定めた条件を満たした場合に、前記内部ハイドレート凍結防止剤供給部に対して、前記内部流路への前記ハイドレート凍結防止剤の供給を開始させる供給制御を行う制御部を備える請求項１に記載の圧縮機システム。
【請求項３】
前記制御部は、
前記圧縮機の入口側と、前記圧縮機の出口側との前記気体の特性値の差分が、予め定めた第一基準を満たしているか否かを判定する第一基準判定部と、
前記第一基準判定部で前記第一基準を満たしていると判定した場合に、前記内部ハイドレート凍結防止剤供給部に対して、前記内部流路への前記ハイドレート凍結防止剤の供給を開始させる指示を送る供給開始指示部とを有する請求項２に記載の圧縮機システム。
【請求項４】
前記ハイドレート凍結防止剤を加熱する加熱部を備え、
前記内部ハイドレート凍結防止剤供給部は、前記加熱部によって加熱された前記ハイドレート凍結防止剤を前記内部流路に供給する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の圧縮機システム。
【請求項５】
前記ハイドレート凍結防止剤を加熱する加熱部を備え、
前記制御部は、
前記ハイドレート凍結防止剤を前記内部流路への供給を開放させた後に、前記圧縮機の入口側と、前記圧縮機の出口側との前記気体の特性値の差分が、予め定めた第二基準を満たしているか否かを判定する第二基準判定部と、
前記第二基準判定部で前記第二基準を満たしていると判定した場合に、前記内部ハイドレート凍結防止剤供給部に対して、前記加熱部によって加熱された前記ハイドレート凍結防止剤を前記内部流路に供給させるよう指示を送る加熱供給指示部とを有する請求項３に記載の圧縮機システム。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の圧縮機システムと、
生産井から汲み上げた生産流体を前記気体と液体とに分離させ、前記圧縮機に供給するセパレータとを備える海中生産システム。
【請求項７】
ケーシングと、このケーシング内に支持された回転軸と、この回転軸とともに回転して気体を圧縮するインペラと、を有する圧縮機を洗浄する圧縮機の洗浄方法であって、
前記圧縮機の入口側と、前記圧縮機の出口側との前記気体の特性値の差分が、予め定めた第一基準を満たしているか否かを判定する第一基準判定工程と、
前記第一基準判定工程で前記第一基準を満たしていると判定した場合に、前記インペラと前記ケーシングとが形成する内部流路に対して、前記圧縮機で圧縮された後の前記気体に供給される前記気体のハイドレート化を抑えるハイドレート凍結防止剤の供給を開始する供給開始工程と、を含む圧縮機の洗浄方法。
【請求項８】
前記ハイドレート凍結防止剤の前記内部流路への供給を開放させた後に、前記圧縮機の入口側と、前記圧縮機の出口側との前記気体の特性値の差分が、予め定めた第二基準を満たしているか否かを判定する第二基準判定工程と、
前記第二基準判定工程で前記第二基準を満たしていると判定した場合に、加熱された前記ハイドレート凍結防止剤を前記内部流路に供給する加熱供給工程とを含む請求項７に記載の圧縮機の洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機システム、これを備える海中生産システム、及び圧縮機の洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
海底資源の採掘する海中生産システムでは、海底から数千ｍの深さまで掘削した生産井から原油や天然ガス等が混在した生産流体を汲み上げている。海中生産システムでは、汲み上げた生産流体は、スクラバーのようなセパレータによって天然ガス等の気体と原油等の液体とに分離された後に、海中を延びるフローラインを介して海上の船まで送られる。この際、天然ガス等の気体を海上の船まで送るために、海底に設置した圧縮機が用いられている。
【０００３】
このような海底に設置された圧縮機では、連続運転されることにより、天然ガスが流通する内部流路に堆積物がたまってしまう。その結果、内部流路を流通させることができる天然ガスの流量が低下してしまい、圧縮機としての効率が低下してしまう。
【０００４】
このような圧縮機に対して、例えば、特許文献１では、セパレータによって分離した液体に含まれる炭化水素であるコンデンセートの一部を圧縮機に供給して洗浄する洗浄方法が開示されている。この圧縮機の洗浄方法では、コンデンセートが堆積物を分解して除去することで、圧縮機の内部流路を洗浄している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１８５８０１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した洗浄方法では、生産井から採取したコンデンセートを利用しているため、生産井から安定して必要な量のコンデンセートが採取できないおそれがある。そのため、圧縮機を安定して洗浄することが難しいという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、圧縮機を安定して洗浄可能な圧縮機システム、これを備える海中生産システム、及び圧縮機システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明の第一の態様における圧縮機システムは、ケーシングと、このケーシング内に支持された回転軸と、この回転軸とともに回転して気体を圧縮するインペラと、を有する圧縮機と、前記圧縮機で圧縮された気体が流通する圧縮気体流通部と、前記気体のハイドレート化を抑えるハイドレート凍結防止剤を前記圧縮気体流通部に供給するハイドレート凍結防止剤供給部と、前記ハイドレート凍結防止剤供給部で供給する前記ハイドレート凍結防止剤の一部を前記インペラと前記ケーシングとが形成する内部流路に供給する内部ハイドレート凍結防止剤供給部と、を備える。
【０００９】
このような構成によれば、圧縮機で圧縮した気体のハイドレート化を抑えるためにハイドレート凍結防止剤供給部から圧縮気体流通部に供給されるハイドレート凍結防止剤の一部が内部流路に供給される。そのため、ハイドレート凍結防止剤が気体とともに内部流路内を流れ、内部流路に溜まっている堆積物を除去することができる。また、内部流路にハイドレート凍結防止剤が直接供給されることで、内部流路に到達する前にハイドレート凍結防止剤が気体によって希釈されることを抑制し、ハイドレート凍結防止剤を効果的に利用して圧縮機内を洗浄することができる。さらに、ハイドレート凍結防止剤供給部から圧縮気体流通部に供給されるハイドレート凍結防止剤の一部を利用することで、必要な量のハイドレート凍結防止剤を内部流路に安定して供給することができる。
【００１０】
また、上記圧縮機システムでは、予め定めた条件を満たした場合に、前記内部ハイドレート凍結防止剤供給部に対して、前記内部流路への前記ハイドレート凍結防止剤の供給を開始させる供給制御を行う制御部を備えていてもよい。
【００１１】
このような構成によれば、制御部によってハイドレート凍結防止剤の供給制御を行うことで、洗浄を必要とする状態の圧縮機に対して限定的にハイドレート凍結防止剤を供給することができる。したがって、内部ハイドレート凍結防止剤供給部から供給するハイドレート凍結防止剤を効率的に圧縮機の洗浄に利用することができ、ハイドレート凍結防止剤の供給量を抑えることができる。
【００１２】
また、上記圧縮機システムでは、前記制御部は、前記圧縮機の入口側と、前記圧縮機の出口側との前記気体の特性値の差分が、予め定めた第一基準を満たしているか否かを判定する第一基準判定部と、前記第一基準判定部で前記第一基準を満たしていると判定した場合に、前記内部ハイドレート凍結防止剤供給部に対して、前記内部流路への前記ハイドレート凍結防止剤の供給を開始させる指示を送る供給開始指示部とを有していてもよい。
【００１３】
このような構成によれば、圧縮機の入口側及び出口側での気体の特性値から差分を算出して、第一基準判定部で予め定めた第一基準と比較して判定することで、内部流路が洗浄を必要とする状態となっているか否かを容易に推定することができる。そして、判定結果に基づいて供給開始指示部が、内部流路へのハイドレート凍結防止剤の供給を開始させることで、内部流路の洗浄を実施することができる。したがって、圧縮機が洗浄を必要とする状態であるか否かを高い精度で判定することができ、ハイドレート凍結防止剤をより限定的に供給することができる。これにより、洗浄を必要とする内部流路に対して、内部ハイドレート凍結防止剤供給部から供給されるハイドレート凍結防止剤をより効率的に圧縮機の洗浄に利用することができ、ハイドレート凍結防止剤の供給量をより抑えることができる。
【００１４】
また、上記圧縮機システムでは、前記ハイドレート凍結防止剤を加熱する加熱部を備え、前記内部ハイドレート凍結防止剤供給部は、前記加熱部によって加熱された前記ハイドレート凍結防止剤を前記内部流路に供給してもよい。
【００１５】
このような構成によれば、加熱部が設けられていることで、高温のハイドレート凍結防止剤を内部流路に供給することができる。加熱されて高温となることでハイドレート凍結防止剤による堆積物への溶解度を向上させることができる。したがって、内部流路にたまった堆積物の溶解速度を向上させて、効果的に内部流路を洗浄することができる。
【００１６】
また、上記圧縮機システムでは、前記ハイドレート凍結防止剤を加熱する加熱部を備え、前記制御部は、前記ハイドレート凍結防止剤を前記内部流路への供給を開放させた後に、前記圧縮機の入口側と、前記圧縮機の出口側との前記気体の特性値の差分が、予め定めた第二基準を満たしているか否かを判定する第二基準判定部と、前記第二基準判定部で前記第二基準を満たしていると判定した場合に、前記内部ハイドレート凍結防止剤供給部に対して、前記加熱部によって加熱された前記ハイドレート凍結防止剤を前記内部流路に供給させるよう指示を送る加熱供給指示部とを有していてもよい。
【００１７】
このような構成によれば、圧縮機の入口側及び出口側での気体の特性値から差分を算出して、第二基準判定部で第二基準と比較して判定することで、再び内部流路が洗浄を必要とする状態となっているか否かを容易に推定することができる。そのため、例えば、第一基準を用いて判定して場合とは異なる内部流路の状態を容易に推定することができる。そして、判定結果に基づいて加熱供給指示部が、加熱部によって加熱されたハイドレート凍結防止剤を内部流路に供給させるよう指示を送ることで、加熱されて高温となったハイドレート凍結防止剤で内部流路のより効果的に洗浄を実施することができる。したがって、必要に応じて強力な洗浄を圧縮機に対して実施することができる。これにより、内部流路が強力な洗浄を必要とする状態である場合に、加熱したハイドレート凍結防止剤を効率よく供給して、より効率的に圧縮機の洗浄することができる。
【００１８】
また、本発明の第二の態様における海中生産システムは、前記圧縮機システムと、生産井から汲み上げた生産流体を前記気体と液体とに分離させ、前記圧縮機に供給するセパレータとを備える。
【００１９】
このような構成によれば、海底等のメンテナンスし難い位置に設置された圧縮機であっても、安定して効率的に洗浄することができる。そのため、堆積物による詰まり抑制でき、圧縮機によって安定して気体に送ることができる。
【００２０】
また、本発明の第三の態様における圧縮機の洗浄方法は、ケーシングと、このケーシング内に支持された回転軸と、この回転軸とともに回転して気体を圧縮するインペラと、を有する圧縮機を洗浄する圧縮機洗浄方法であって、前記圧縮機の入口側と、前記圧縮機の出口側との前記気体の特性値の差分が、予め定めた第一基準を満たしているか否かを判定する第一基準判定工程と、前記第一基準判定工程で前記第一基準を満たしていると判定した場合に、前記インペラと前記ケーシングとが形成する内部流路に対して、前記圧縮機で圧縮された後の前記気体に供給される前記気体のハイドレート化を抑えるハイドレート凍結防止剤の供給を開始する供給開始工程と、を含む。
【００２１】
このような構成によれば、圧縮機の入口側及び出口側での気体の特性値から差分を算出して、第一基準判定工程で第一基準と比較して判定することで、内部流路が洗浄を必要とする状態となっているか否かを容易に推定することができる。そして、判定結果に基づいて供給開始工程で内部流路にハイドレート凍結防止剤の供給を開始させることがで、内部流路の洗浄を実施することができる。したがって、圧縮機が洗浄を必要とする状態であるか否かを高い精度で判定することができ、ハイドレート凍結防止剤をより限定的に供給することができる。これにより、洗浄を必要とする内部流路に対して、内部ハイドレート凍結防止剤供給部から供給されるハイドレート凍結防止剤をより効率的に圧縮機の洗浄に利用することができ、ハイドレート凍結防止剤の供給量をより抑えることができる。
【００２２】
また、上記圧縮機の洗浄方法では、前記ハイドレート凍結防止剤の前記内部流路への供給を開放させた後に、前記圧縮機の入口側と、前記圧縮機の出口側との前記気体の特性値の差分が、予め定めた第二基準を満たしているか否かを判定する第二基準判定工程と、前記第二基準判定工程で前記第二基準を満たしていると判定した場合に、加熱された前記ハイドレート凍結防止剤を前記内部流路に供給する加熱供給工程とを含んでいてもよい。
【００２３】
このような構成によれば、圧縮機の入口側及び出口側での気体の特性値から差分を算出して、第二基準判定工程で第二基準と比較して判定することで、再び内部流路が洗浄を必要とする状態となっているか否かを容易に推定することができる。そのため、例えば、第一基準を用いて判定して場合とは異なる内部流路の状態であるか（例えば、内部流路に対してより強力な洗浄が必要な状態か否か）を容易に推定することができる。そして、判定結果に基づいて加熱供給工程で、加熱されて高温となったハイドレート凍結防止剤をハイドレート凍結防止剤噴射部から内部流路へ供給させることで、内部流路のより効果的に洗浄を実施することができる。したがって、必要に応じて強力な洗浄を圧縮機に対して実施することができる。これにより、内部流路が強力な洗浄を必要とする状態である場合に、加熱したハイドレート凍結防止剤を効率よく供給して、より効率的に圧縮機の洗浄することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ハイドレート凍結防止剤を内部流路に供給することで、圧縮機を効率的に洗浄することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施形態における海中生産システムを説明する模式図である。
【図２】本発明の実施形態におけるサブシーモジュールを説明する系統図である。
【図３】本発明の実施形態における圧縮機の内部流路を説明する要部断面図である。
【図４】本発明の実施形態における圧縮機の洗浄方法を説明する工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明に係る実施形態について図１から図４を参照して説明する。
本発明の実施形態に係る海中生産システム１は、海洋油ガス田開発方式の一つであるＳｕｂｓｅａ  Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍである。海中生産システム１は、図１に示すように、海底数百から数千ｍに存在する油ガス田Ｆから採掘された原油Ｏや天然ガスＧ等の混合する生産流体ＰＦを採取する生産井Ｗと、生産井Ｗで採取した生産流体ＰＦを集めて分岐させるマニホールドＭと、マニホールドＭで分岐した生産流体ＰＦを搬送する配管であるフローラインＦＬと、フローラインＦＬによって搬送された生産流体ＰＦを液体と気体とに分離して海上に送り出すサブシーモジュールＳＭとを備えている。そして、海中生産システム１は、サブシーモジュールＳＭから海上に原油Ｏや天然ガスＧを搬送する配管であるライザーＲと、サブシーモジュールＳＭ等に電力を供給するケーブルであるアンビリカルラインＡＬと、海上に係留してライザーＲやアンビリカルラインＡＬが接続され、原油Ｏや天然ガスＧを貯蔵する船Ｓとを備えている。
【００２７】
マニホールドＭは、海底の油ガス田Ｆの生産井Ｗ付近に設置されている。マニホールドＭは、採掘された生産流体ＰＦを集め、分岐させることで複数のフローラインＦＬに搬送する装置である。
【００２８】
フローラインＦＬは、マニホールドＭからサブシーモジュールＳＭまで生産流体ＰＦを油ガス田Ｆの圧力エネルギーによって圧送するパイプラインである。
【００２９】
ライザーＲは、海底のサブシーモジュールＳＭから海上の船Ｓまで延びている。本実施形態のライザーＲは、サブシーモジュールＳＭから送られる原油Ｏを海上の船Ｓに配置された不図示の貯蔵タンクまで搬送するオイルパイプラインＯＲと、サブシーモジュールＳＭから送られる天然ガスＧを貯蔵タンクまで搬送するガスパイプラインＧＲとが別々に設けられている。ライザーＲは、海底で天然ガスＧがハイドレート化によって凍結しないように、天然ガスＧを供給するガスパイプラインＧＲに船Ｓからハイドレート凍結防止剤を供給するハイドレート凍結防止剤用パイプラインＡＲも設けられている
【００３０】
アンビリカルラインＡＬは、サブシーモジュールＳＭを制御するための電力ケーブルや油圧ケーブルや信号ケーブルを有する複合ケーブルであり、船Ｓ上の図示しない発電機から電力や信号をサブシーモジュールＳＭやマニホールドＭに送っている。
【００３１】
サブシーモジュールＳＭは、フローラインＦＬを介して供給される生産流体ＰＦを気体と液体とに分離して、気体と液体とをそれぞれ圧送する。本実施形態のサブシーモジュールＳＭは、図２に示すように、生産井Ｗから汲み上げた生産流体ＰＦを冷却するメイン熱交換器２と、メイン熱交換器２で冷却された生産流体ＰＦを気体と液体とに分離させるセパレータ３と、セパレータ３で分離された液体をライザーＲに送るポンプシステム４と、セパレータ３で分離された気体をライザーＲに送る圧縮機システム５と、を備えている。
【００３２】
メイン熱交換器２は、生産井Ｗから汲み上げられてフローラインＦＬを送られてきた高温の生産流体ＰＦをセパレータ３で使用可能な温度まで冷却する。本実施形態のメイン熱交換器２は、海底の低温の海水と熱交換することで生産流体ＰＦを冷却する。
【００３３】
セパレータ３は、生産流体ＰＦを気体である天然ガスＧと、液体である原油Ｏとに分離させる。本実施形態のセパレータ３は、スクラバーであり、生産流体ＰＦから天然ガスＧとコンデンセートを含む原油Ｏとを分離している。セパレータ３は、分離させた原油Ｏをポンプシステム４に送る。セパレータ３は、分離させた天然ガスＧを圧縮機システム５に送る。
【００３４】
ポンプシステム４は、セパレータ３から送られてきた原油Ｏを圧縮してオイルパイプラインＯＲに送る。ポンプシステム４は、図２に示すように、原油Ｏを圧縮するポンプ４１と、セパレータ３からポンプ４１まで原油Ｏを送る液体流通部４２と、ポンプ４１で圧縮された原油Ｏが流通する圧縮液体流通部４３と、を備える。
【００３５】
ポンプ４１は、送られてきた原油Ｏを圧縮して送り出す。
液体流通部４２は、セパレータ３からポンプ４１まで原油Ｏを供給する。具体的には、本実施形態の液体流通部４２は、セパレータ３からポンプ４１まで接続される配管であり、内部を原油Ｏが流通する。
圧縮液体流通部４３は、ポンプ４１で圧縮した原油ＯをオイルパイプラインＯＲまで送る。具体的には、本実施形態の圧縮液体流通部４３は、ポンプ４１からオイルパイプラインＯＲまで接続される配管であり、内部を圧縮された原油Ｏが流通する。
【００３６】
圧縮機システム５は、セパレータ３から送られてきた天然ガスＧを圧縮してガスパイプラインＧＲに送る。圧縮機システム５は、図２に示すように、天然ガスＧを圧縮する圧縮機５０と、セパレータ３から圧縮機５０まで天然ガスＧを送る気体流通部５１と、圧縮機５０で圧縮された天然ガスＧが流通する圧縮気体流通部５２と、天然ガスＧのハイドレート化を抑えるハイドレート凍結防止剤を圧縮気体流通部５２に供給するハイドレート凍結防止剤供給部５３と、ハイドレート凍結防止剤供給部５３で供給するハイドレート凍結防止剤の一部を圧縮機５０に供給する内部ハイドレート凍結防止剤供給部５４と、ハイドレート凍結防止剤を加熱する加熱部５５と、内部ハイドレート凍結防止剤供給部５４に対してハイドレート凍結防止剤の供給を開始させる供給制御を行う制御部６０とを備える。
【００３７】
圧縮機５０は、複数のインペラ５０３を備えた多段式の遠心圧縮機である。本実施形態の圧縮機５０は、図３に示すように、気体を上流側から下流側に流す内部流路ＦＣが形成されたケーシング５０１と、このケーシング５０１内に支持されて軸線ＳＬ回りに回転させられる回転軸５０２と、回転軸５０２とともに回転して気体を圧縮するインペラ５０３とを備えている。
【００３８】
ケーシング５０１は、静止体であり、筒状をなしている。ケーシング５０１は、中心を貫くように回転軸５０２が配置されている。ケーシング５０１には、不図示の軸受装置が設けられており、回転軸５０２を回転可能に支持している。
【００３９】
回転軸５０２は、回転体であり、柱状をなして軸線ＳＬの延びる軸線ＳＬ方向に延在している。
インペラ５０３は、回転体であり、回転軸５０２の軸線ＳＬ方向に間隔を開けて複数設けられている。各インペラ５０３は、回転による遠心力を利用して天然ガスＧ（気体）を圧縮する。インペラ５０３は、ディスク５０３ａと、ブレード５０３ｂと、カバー５０３ｃとを備えた、いわゆるクローズ型のインペラ５０３である。
【００４０】
ディスク５０３ａは、それぞれ回転軸５０２における軸線ＳＬ方向の一方側である下流側に向かって、回転軸５０２の径方向外側に漸次拡径する円盤状に形成されている。
ブレード５０３ｂは、ディスク５０３ａから軸線ＳＬ方向における下流側とは反対側である軸線ＳＬ方向の上流側に突出するように形成されている。ブレード５０３ｂは、軸線ＳＬの周方向に所定間隔をあけてディスク５０３ａに複数形成されている。
カバー５０３ｃは、軸線ＳＬ方向における上流側から複数のブレード５０３ｂを覆う。カバー５０３ｃは、ディスク５０３ａに対向する円盤状に形成されている。
【００４１】
内部流路ＦＣは、天然ガスＧが段階的に圧縮されるように各インペラ５０３間を繋ぐようにインペラ５０３とケーシング５０１とによって形成されている。内部流路ＦＣは、インペラ５０３によって画成される圧縮流路ＦＣ１と、ケーシング５０１内に形成され、天然ガスＧの流れを調整するケーシング流路ＦＣ２とを有する。
【００４２】
圧縮流路ＦＣ１は、ディスク５０３ａの軸線ＳＬ方向の上流側を向く面と、カバー５０３ｃの軸線ＳＬ方向の下流側を向く面と、ブレード５０３ｂの周方向に対向する面とによって画成されている。
ケーシング流路ＦＣ２は、天然ガスＧをインペラ５０３によって画成された圧縮流路ＦＣ１に流すために天然ガスＧの流れを調整する。
【００４３】
気体流通部５１は、セパレータ３から圧縮機５０まで天然ガスＧを供給する。具体的には、本実施形態の気体流通部５１は、図２に示すように、セパレータ３から圧縮機５０まで接続される配管であり、内部を天然ガスＧが流通する。本実施形態の気体流通部５１は、圧縮機５０の入口側に天然ガスＧの特性値を測定する入口側特性値測定部５１１を有している。
【００４４】
入口側特性値測定部５１１は、圧縮機５０に流入する天然ガスＧの特性値を測定する。入口側特性値測定部５１１は、気体流通部５１の圧縮機５０の入口付近に設けられている。本実施形態の入口側特性値測定部５１１は、特性値として圧力値を測定する圧力センサーである。入口側特性値測定部５１１は、測定した天然ガスＧの圧力値を制御部６０に送信する。
【００４５】
圧縮気体流通部５２は、圧縮機５０で圧縮した天然ガスＧをライザーＲまで送る。具体的には、本実施形態の圧縮気体流通部５２は、圧縮機５０からガスパイプラインＧＲまで接続される配管であり、内部を圧縮された天然ガスＧが流通する。本実施形態の圧縮気体流通部５２は、圧縮機５０の出口側に気体の天然ガスＧの特性値を測定する出口側特性値測定部５２１を有している。
【００４６】
出口側特性値測定部５２１は、圧縮機５０から流出する天然ガスＧの特性値を測定する。出口側特性値測定部５２１は、圧縮気体流通部５２の圧縮機５０の出口付近に設けられている。本実施形態の出口側特性値測定部５２１は、入口側特性値測定部５１１と同様に、特性値として圧力値を測定する圧力センサーである。出口側特性値測定部５２１は、測定した天然ガスＧの圧力値を制御部６０に送信する。
【００４７】
ハイドレート凍結防止剤供給部５３は、ハイドレート凍結防止剤用パイプラインＡＲを介して海上の船Ｓから供給されるハイドレート凍結防止剤を圧縮気体流通部５２まで流通させる。本実施形態のハイドレート凍結防止剤供給部５３は、ハイドレート凍結防止剤用パイプラインＡＲから圧縮気体流通部５２に接続される配管であり、内部をハイドレート凍結防止剤が流通する。ハイドレート凍結防止剤供給部５３は、圧縮気体流通部５２の出口側特性値測定部５２１が設けられている位置よりも下流側に接続されている。なお、本実施形態のハイドレート凍結防止剤としては、親油性や親水性を有している流体が用いられることが好ましい。ハイドレート凍結防止剤としては、例えば、天然ガスＧのハイドレート化を防止してハイドレート化を抑制するために使用されるモノエチレングリコールを用いることが特に好ましい。
【００４８】
内部ハイドレート凍結防止剤供給部５４は、ハイドレート凍結防止剤供給部５３を流れるハイドレート凍結防止剤の一部を圧縮機５０の内部流路ＦＣに供給する。具体的には、本実施形態の内部ハイドレート凍結防止剤供給部５４は、第一供給管５４１と、第一供給管５４１を流れるハイドレート凍結防止剤の流れを調整する第一供給弁５４２と、第一供給管５４１から分岐する第二供給管５４３と、第二供給管５４３を流れるハイドレート凍結防止剤の流れを調整する第二供給弁５４４とを有する。
【００４９】
第一供給管５４１は、ハイドレート凍結防止剤供給部５３から分岐して圧縮機５０のケーシング５０１に接続される。具体的には、本実施形態の第一供給管５４１は、圧縮機５０のケーシング５０１内を挿通するよう接続されている。第一供給管５４１は、ケーシング５０１内で分岐しており、ハイドレート凍結防止剤をケーシング流路ＦＣ２に向かって噴射するハイドレート凍結防止剤噴射部５４１ａが先端部分にそれぞれ設けられている。
【００５０】
第一供給弁５４２は、第一供給管５４１の内部へのハイドレート凍結防止剤の供給を調整する。具体的には、本実施形態の第一供給弁５４２は、閉塞されることで第一供給管５４１内へのハイドレート凍結防止剤の供給を停止させ、開放されることで第一供給管５４１内へのハイドレート凍結防止剤の供給を開始する。第一供給弁５４２は、制御部６０によって開放及び閉塞の動作が制御される電磁弁である。
【００５１】
第二供給管５４３は、第一供給管５４１から分岐し、圧縮機５０にハイドレート凍結防止剤を供給する。本実施形態の第二供給管５４３は、第一供給弁５４２が設けられている位置よりも上流側で第一供給管５４１から分岐し、第一供給弁５４２が設けられている位置よりも下流側で再び第一供給管５４１に接続されている。
【００５２】
第二供給弁５４４は、第二供給管５４３の内部へのハイドレート凍結防止剤の供給を調整する。具体的には、本実施形態の第二供給弁５４４は、閉塞されることで第二供給管５４３内へのハイドレート凍結防止剤の供給を停止させ、開放されることで第二供給管５４３内へのハイドレート凍結防止剤の供給を開始する。第二供給弁５４４は、制御部６０によって開放及び閉塞の動作が制御される電磁弁である。
【００５３】
加熱部５５は、内部ハイドレート凍結防止剤供給部５４に設けられてハイドレート凍結防止剤を加熱する。本実施形態の加熱部５５は、第二供給管５４３の第二供給弁５４４よりも下流側で、第二供給管５４３と液体流通部４２とが交差する位置に設けられている。加熱部５５は、ポンプシステム４を流れる原油Ｏの熱を利用することで、ハイドレート凍結防止剤を加熱する。具体的には、加熱部５５は、例えば、２０℃から５０度程度の雰囲気温度で第二供給管５４３内を流れているハイドレート凍結防止剤であるモノエチレングリコールを１１０℃以上の高温となるまで加熱する。
【００５４】
制御部６０は、予め定めた条件を満たした場合に、内部ハイドレート凍結防止剤供給部５４に対して、圧縮機５０の内部流路ＦＣへのハイドレート凍結防止剤の供給を開始させる供給制御を行う。本実施形態の制御部６０は、予め定めた条件を満たした場合に、第一供給弁５４２及び第二供給弁５４４の開放及び閉塞の動作を制御させることで、内部流路ＦＣへのハイドレート凍結防止剤の供給を制御している。
【００５５】
具体的には、本実施形態の制御部６０は、入口側特性値測定部５１１で測定した特性値が入力される第一入力部６１と、出口側特性値測定部５２１で測定した特性値が入力される第二入力部６２と、第一入力部６１に入力された特性値と第二入力部６２に入力された特性値との差分を算出する差分算出部６３と、を有している。さらに、本実施形態の制御部６０は、差分算出部６３で算出された差分が予め定めた第一基準を満たしているか否かを判定する第一基準判定部６４と、第一基準判定部６４の判定結果に基づいて、内部流路ＦＣへのハイドレート凍結防止剤の供給を開始させる指示を送る供給開始指示部６５と、を有している。さらに、本実施形態の制御部６０は、差分算出部６３で算出された差分が予め定めた第二基準を満たしているか否かを判定する第二基準判定部６６と、第二基準判定部６６の判定結果に基づいて、加熱部５５によって加熱されたハイドレート凍結防止剤を内部流路ＦＣに供給させるよう指示を送る加熱供給指示部６７と、第二基準判定部６６の判定結果に基づいて、内部流路ＦＣへのハイドレート凍結防止剤の供給を終了させる指示を送る洗浄終了指示部７０とを有している。さらに、本実施形態の制御部６０は、入力される信号に基づいて第一供給弁５４２を開放又は閉塞させる第一供給弁指示部６８と、入力される信号に基づいて第二供給弁５４４を開放又は閉塞させる第二供給弁指示部６９と、を有している。
【００５６】
第一入力部６１は、入口側特性値測定部５１１で測定された天然ガスＧの圧力値が入力される。第一入力部６１は、入力された圧力値の情報を差分算出部６３に出力する。
第二入力部６２は、出口側特性値測定部５２１で測定された天然ガスＧの圧力値が入力される。第二入力部６２は、入力された圧力値の情報を差分算出部６３に出力する。
【００５７】
差分算出部６３は、第二入力部６２によって入力された圧縮機の出口側の圧力値から第一入力部６１によって入力された圧縮機の入口側の圧力値を引いた差分を算出する。差分算出部６３は、算出した差分を第一基準判定部６４に出力する。差分算出部６３は、第一基準判定部６４に出力した後に、再び第一入力部６１及び第二入力部６２から情報が入力された場合には、算出した差分を第二基準判定部６６に出力する。
【００５８】
第一基準判定部６４は、差分算出部６３から入力された差分の情報と、第一基準とを比較する。ここで、第一基準は、堆積物が析出して圧縮機５０の内部流路ＦＣが狭くなっており、洗浄が必要な状態であることを表す値である。本実施形態の第一基準は、洗浄が必要ない場合の通常状態の圧縮流路ＦＣ１を流通することで圧縮される天然ガスＧの圧力の上昇値よりも小さい値に設定されている。即ち、本実施形態の第一基準は、内部流路ＦＣが堆積物によって狭くなっており、天然ガスＧがほとんど圧縮されなかった状態の圧縮機５０の入口側と出口側との圧力の差分の値である。
【００５９】
本実施形態の第一基準判定部６４は、入力された差分の値が第一基準を下回っているか否かを判定する。第一基準判定部６４は、算出した差分が第一基準を下回り、第一基準を満たしていると判定した場合に供給開始指示部６５に信号を送る。
【００６０】
供給開始指示部６５は、第一基準判定部６４で第一基準を満たしていると判定した場合に、内部ハイドレート凍結防止剤供給部５４に対して、内部流路ＦＣへのハイドレート凍結防止剤の供給を開始させる指示を送る。本実施形態の供給開始指示部６５は、第一基準判定部６４から信号が入力されることで、第一供給弁指示部６８に信号を送り、第一供給弁５４２に対して指示を送る。
【００６１】
第二基準判定部６６は、差分算出部６３から入力された差分の情報と、第二基準とを比較する。ここで、第二基準は、圧縮機５０の内部流路ＦＣの堆積物が十分に除去されておらず、より強力な洗浄が必要な状態であることを表す値である。本実施形態の第二基準は、通常状態の圧縮流路ＦＣ１を流通することで圧縮される天然ガスＧの圧力の上昇値よりも小さく、第一基準よりも大きい値に設定されている。即ち、本実施形態の第二基準は、一度洗浄された結果、第一基準を満たすほどではないが内部流路ＦＣに堆積物が残っており、天然ガスＧが十分に圧縮されていない状態の圧縮機５０の入口側と出口側との圧力の差分の値である。
【００６２】
本実施形態の第二基準判定部６６は、入力された差分の値が第二基準を下回っているか否かを判定する。第二基準判定部６６は、算出した差分が第二基準を下回り、第二基準を満たしていると判定した場合に加熱供給指示部６７に信号を送る。第二基準判定部６６は、算出した差分が第二基準を上回り、第二基準を満たしていない判定した場合に洗浄終了指示部７０に信号を送る。
【００６３】
加熱供給指示部６７は、第二基準判定部６６で第二基準を満たしていると判定した場合に、内部ハイドレート凍結防止剤供給部５４に対して、加熱部５５によって加熱されたハイドレート凍結防止剤を内部流路ＦＣへさせるよう指示を送る。本実施形態の加熱供給指示部６７は、第二基準判定部６６から信号が入力されることで、供給開始指示部６５から信号が送られた後の第一供給弁指示部６８及び第二供給弁指示部６９に信号を送り、第一供給弁５４２及び第二供給弁５４４に対してそれぞれ指示を送る。
【００６４】
洗浄終了指示部７０は、第二基準判定部６６で第二基準を満たしていないと判定した場合に、内部ハイドレート凍結防止剤供給部５４に対して、内部流路ＦＣへのハイドレート凍結防止剤の供給を終了させるよう指示を送る。本実施形態の洗浄終了指示部７０は、第二基準判定部６６から信号が入力されることで、第一供給弁指示部６８及び第二供給弁指示部６９に信号を送り、第一供給弁５４２及び第二供給弁５４４に対してそれぞれ指示を送る。
【００６５】
第一供給弁指示部６８は、供給開始指示部６５から信号が入力されることで、第一供給弁５４２を開放させるよう指示を送る。第一供給弁指示部６８は、加熱供給指示部６７から信号が入力されることで、第一供給弁５４２を閉塞させるよう指示を送る。第一供給弁指示部６８は、洗浄終了指示部７０から信号が入力されることで、第一供給弁５４２を閉塞させるよう指示を送る。
【００６６】
第二供給弁指示部６９は、加熱供給指示部６７から信号が入力されることで、第二供給弁５４４を開放させるよう指示を送る。第二供給弁指示部６９は、洗浄終了指示部７０から信号が入力されることで、第二供給弁５４４を閉塞させるよう指示を送る。
【００６７】
次に、上記実施形態の海中生産システム１の作用について説明する。
本実施形態の海中生産システム１によれば、油ガス田Ｆから生産井Ｗを介して採取した生産流体ＰＦをマニホールドＭに集めて、油ガス田Ｆから採掘される際の圧力エネルギーによってフローラインＦＬ内を搬送してサブシーモジュールＳＭまで供給する。
【００６８】
サブシーモジュールＳＭでは、船Ｓ上の図示しない発電機から、アンビリカルラインＡＬによって電力が各装置に供給されている。サブシーモジュールＳＭに供給された生産流体ＰＦは、メイン熱交換器２によって冷却されてセパレータ３に流入する。セパレータ３に流入した生産流体ＰＦは、液体である原油Ｏと気体である天然ガスＧとに分離される。なお、セパレータ３で分離された原油Ｏには、コンデンセート等が含まれている。
【００６９】
セパレータ３で分離された原油Ｏは、液体流通部４２内を流通してポンプ４１に送られる。ポンプ４１では、原油Ｏを圧縮して圧縮液体流通部４３を介してオイルパイプラインＯＲに送り込み、船Ｓ上の図示しない原油Ｏ用の貯蔵タンクに供給される。
【００７０】
セパレータ３で分離された天然ガスＧは、液体流通部４２内を流通して圧縮機５０に送られる。圧縮機５０では、内部流路ＦＣを天然ガスＧが流通する際に、インペラ５０３が回転軸５０２とともに回転することによって圧縮流路ＦＣ１内で天然ガスＧが圧縮されて圧縮気体流通部５２に送られる。圧縮気体流通部５２にはハイドレート凍結防止剤供給部５３からハイドレート凍結防止剤が供給されており、圧縮した天然ガスＧと共にハイドレート凍結防止剤がガスパイプラインＧＲに送り込まれる。圧縮気体流通部５２では、供給されたハイドレート凍結防止剤によってハイドレート化を防止されながら天然ガスＧが船Ｓ上の図示しない天然ガスＧ用の貯蔵タンクに供給される。
【００７１】
次に上記実施形態の圧縮機５０の洗浄方法について説明する。
上記のように天然ガスＧを圧縮して船Ｓ上に供給する圧縮機５０では、運転し続けることで、天然ガスＧが流通する内部流路ＦＣに堆積物が析出してたまってしまう。圧縮機５０の洗浄方法は、このように堆積物がたまった圧縮機５０に対して洗浄を行われる。本実施形態の圧縮機５０の洗浄方法について、図２から図４に基づいて説明する。
【００７２】
本実施形態の圧縮機５０の洗浄方法では、図４に示すように、圧縮機５０の入口側及び出口側でセパレータ３によって分離された気体である天然ガスＧの特性値として圧力値を測定して取得し、圧縮機５０の状態を測定する（特性値取得工程Ｓ１００）。具体的には、特性値取得工程Ｓ１００では、入口側特性値測定部５１１で気体流通部５１を流通する天然ガスＧの圧力値を測定し、圧縮機５０の入口側の天然ガスＧの圧力値を取得する。また、出口側特性値測定部５２１で圧縮気体流通部５２を流通する天然ガスＧの圧力値を測定し、圧縮機５０の出口側の天然ガスＧの圧力値を取得する。
【００７３】
次に、本実施形態の圧縮機５０の洗浄方法では、取得した圧縮機５０の入口側の圧力値と出口側の圧力値との差分を算出する（差分算出工程Ｓ２００）。具体的には、差分算出工程Ｓ２００では、入口側特性値測定部５１１で測定した圧力値の情報が制御部６０の第一入力部６１に入力される。また、差分算出工程Ｓ２００では、出口側特性値測定部５２１で測定した圧力値の情報が制御部６０の第二入力部６２に入力される。制御部６０では、第一入力部６１及び第二入力部６２に入力された情報が差分算出部６３に入力される。差分算出部６３では、第二入力部６２から入力された情報から第一入力部６１から入力された情報を引くことで、圧縮機５０の出口側の圧力値と入口側の圧力値の差分が算出される。
【００７４】
続いて、本実施形態の圧縮機５０の洗浄方法では、圧縮機５０の内部流路ＦＣにハイドレート凍結防止剤を供給しているか否かを判定する（ハイドレート凍結防止剤供給判定工程Ｓ３００）。具体的には、ハイドレート凍結防止剤供給判定工程Ｓ３００では、差分算出部６３で、内部流路ＦＣに既にハイドレート凍結防止剤を供給しているか否かを判定する。差分算出部６３では、第一入力部６１及び第二入力部６２から情報が一度入力されたと判定した場合には、内部流路ＦＣに既にハイドレート凍結防止剤を供給していると判定して第二基準判定部６６に差分の情報を出力する。逆に、差分算出部６３では、第一入力部６１及び第二入力部６２から情報が入力されていないと判定した場合には、内部流路ＦＣにハイドレート凍結防止剤を供給していないと判定して第一基準判定部６４に差分の情報を出力する。
【００７５】
内部流路ＦＣにハイドレート凍結防止剤を供給していないと判定した場合には、算出した差分が予め定めた第一基準を満たしているか否かを判定する（第一基準判定工程Ｓ４００）。具体的には、第一基準判定工程Ｓ４００では、制御部６０において、算出した差分が差分算出部６３から第一基準判定部６４に入力される。第一基準判定部６４は、入力された差分の値が第一基準を下回っているか否かを判定する。第一基準判定部６４は、算出した差分が第一基準を下回っていると判定した場合に供給開始指示部６５に信号を送る。逆に、第一基準判定部６４は、算出した差分が第一基準を上回っていると判定した場合には、信号を送らずに圧縮機５０の洗浄を終了する。
【００７６】
第一基準判定部６４で差分が第一基準を下回って第一基準を満たしていると判定した場合には、内部流路ＦＣに対して、圧縮機５０で圧縮された後の気体に供給されるハイドレート凍結防止剤の供給を開始する（供給開始工程Ｓ５００）。具体的には、供給開始工程Ｓ５００では、制御部６０において、第一基準判定部６４から供給開始指示部６５に信号が送られ、供給開始指示部６５から第一供給弁指示部６８に信号が送られる。第一供給弁指示部６８では、供給開始指示部６５から信号が送られることで、第一供給弁５４２に対して開放するよう指示を送る。指示を受けた第一供給弁５４２が開放されることで、ハイドレート凍結防止剤供給部５３を流通するハイドレート凍結防止剤の一部が、第一供給管５４１内に流れ込む。第一供給管５４１内に流れ込んだハイドレート凍結防止剤は、ケーシング５０１内に設けられたハイドレート凍結防止剤噴射部５４１ａからケーシング流路ＦＣ２に向かって噴射され、内部流路ＦＣに供給される。内部流路ＦＣ内に供給されたハイドレート凍結防止剤は、天然ガスＧと共に内部流路ＦＣ内を流通して圧縮気体流通部５２に流入して、内部流路ＦＣ内から排出される。
【００７７】
その後、再び圧縮機５０の入口側及び出口側で天然ガスＧの圧力値を測定して取得し、圧縮機５０の状態を測定する（特性値取得工程Ｓ１００）。その後、取得した圧縮機５０の入口側の圧力値と出口側の圧力値との差分を算出する（差分算出工程Ｓ２００）。続いて、圧縮機５０の内部流路ＦＣにハイドレート凍結防止剤を供給しているか否かを判定する（ハイドレート凍結防止剤供給判定工程Ｓ３００）。この際、既に第一入力部６１及び第二入力部６２から情報が一度入力されているため、ハイドレート凍結防止剤供給判定工程Ｓ３００では、差分算出部６３が内部流路ＦＣにハイドレート凍結防止剤を供給していると判定して第二基準判定部６６に差分の情報を出力する。
【００７８】
内部流路ＦＣにハイドレート凍結防止剤を供給していると判定した場合には、算出した差分が予め定めた第二基準を満たしているか否かを判定する（第二基準判定工程Ｓ６００）。具体的には、第二基準判定工程Ｓ６００では、制御部６０において、算出した差分が差分算出部６３から第二基準判定部６６に入力される。第二基準判定部６６は、入力された差分の値が第二基準を下回っているか否かを判定する。第二基準判定部６６は、算出した差分が第二基準を下回っていると判定した場合に加熱供給指示部６７に信号を送る。逆に、第二基準判定部６６は、算出した差分が第二基準を上回っていると判定した場合には、洗浄終了指示部７０に信号を送って第一供給弁５４２及び第二供給弁５４４を閉塞させ、圧縮機５０の洗浄を終了する。
【００７９】
第二基準判定部６６で差分が第二基準を下回って第二基準を満たしていると判定した場合には、加熱されたハイドレート凍結防止剤を内部流路ＦＣに供給する（加熱供給工程Ｓ７００）。具体的には、加熱供給工程Ｓ７００では、制御部６０において、第二基準判定部６６から加熱供給指示部６７に信号が送られ、加熱供給指示部６７から第一供給弁指示部６８及び第二供給弁指示部６９に信号が送られる。第一供給弁指示部６８では、加熱供給指示部６７から信号が送られることで、第一供給弁５４２に対して閉塞するよう指示を送る。また、第二供給弁指示部６９では、加熱供給指示部６７から信号が送られることで、第二供給弁５４４に対して開放するよう指示を送る。指示を受けた第一供給弁５４２が閉塞されることで、第一供給管５４１内へのハイドレート凍結防止剤の流入が止まる。そして、指示を受けた第二供給弁５４４が開放されることで、第二供給管５４３内へハイドレート凍結防止剤が流れ込み始める。第二供給管５４３内に流れ込んだハイドレート凍結防止剤は、加熱部５５を通ることで、液体流通部４２内を流れる原油Ｏと熱交換されて加熱される。加熱されて高温となったハイドレート凍結防止剤は、第一供給弁５４２よりも下流側から第一供給管５４１内に流れ込む。第一供給管５４１内に流れ込んだ高温のハイドレート凍結防止剤は、ケーシング５０１内のハイドレート凍結防止剤噴射部５４１ａからケーシング流路ＦＣ２に向かって噴射され、内部流路ＦＣに供給される。内部流路ＦＣ内に供給された高温のハイドレート凍結防止剤は、天然ガスＧと共に内部流路ＦＣ内を流通して圧縮気体流通部５２に流入して、内部流路ＦＣ内から排出される。
【００８０】
上記のような圧縮機システム５によれば、圧縮機５０で圧縮した天然ガスＧのハイドレード化を抑えるためにハイドレート凍結防止剤供給部５３から圧縮気体流通部５２に供給されるハイドレート凍結防止剤の一部が、第一供給弁５４２が開放されることで第一供給管５４１を介してケーシング流路ＦＣ２に噴射される。ハイドレート凍結防止剤は、天然ガスＧの凍結を防いでハイドレート化を抑制するだけでなく、親油性や親水性を有しているために、油性汚れや水性汚れを除去することができる。そのため、ケーシング流路ＦＣ２に噴射されたハイドレート凍結防止剤が天然ガスＧとともに内部流路ＦＣ内を流れ、内部流路ＦＣの壁面に析出している堆積物を効果的に除去することができる。また、ケーシング流路ＦＣ２にハイドレート凍結防止剤が直接供給されることで、内部流路ＦＣに到達する前にハイドレート凍結防止剤が天然ガスＧによって希釈されることを抑制し、ハイドレート凍結防止剤を効果的に利用して圧縮機５０内を洗浄することができる。さらに、ハイドレート凍結防止剤供給部５３から圧縮気体流通部５２に供給されるハイドレート凍結防止剤の一部を利用することで、必要な量のハイドレート凍結防止剤を内部流路ＦＣに安定して供給することができる。これらにより、圧縮機５０を安定して効果的に洗浄することができる。
【００８１】
また、制御部６０が第一基準判定部６４や第二基準判定部６６のように予め定めた条件を満たした場合に、第一供給管５４１や第二供給管５４３にハイドレート凍結防止剤供給部５３からハイドレート凍結防止剤を流入させて、ハイドレート凍結防止剤噴射部５４１ａによってケーシング流路ＦＣ２内に噴出させている。即ち、第一基準判定部６４や第二基準判定部６６によって内部流路ＦＣへのハイドレート凍結防止剤の供給制御を行うことで、洗浄を必要とする状態の圧縮機５０に対して限定的にハイドレート凍結防止剤を供給することができる。したがって、第一供給管５４１や第二供給管５４３から供給されるハイドレート凍結防止剤を効率的に圧縮機５０の洗浄に利用することができ、ハイドレート凍結防止剤の供給量を抑えることができる。
【００８２】
また、制御部６０では、気体流通部５１の入口側特性値測定部５１１で測定された圧縮機５０の入口側の天然ガスＧの圧力値が第一入力部６１に入力され、圧縮気体流通部５２の出口側特性値測定部５２１で測定された圧縮機５０の出口側の天然ガスＧの圧力値が第二入力部６２に入力されることで、圧縮機５０の入口側及び出口側での天然ガスＧの圧力値をそれぞれ取得することができる。取得した圧縮機５０の入口側及び出口側での天然ガスＧの圧力値から差分算出部６３で差分を算出して、第一基準判定部６４で第一基準と比較して判定することで、内部流路ＦＣが洗浄を必要とする状態となっているか否かを容易に推定することができる。そして、判定結果に基づいて第一基準判定部６４から供給開始指示部６５に信号を送り、第一供給弁指示部６８を介して第一供給弁５４２を開放させて、第一供給管５４１にハイドレート凍結防止剤の供給を開始させることができる。その結果、ハイドレート凍結防止剤噴射部５４１ａから内部流路ＦＣへのハイドレート凍結防止剤の噴射を開始させることができ、内部流路ＦＣの洗浄を実施することができる。したがって、圧縮機５０が洗浄を必要とする状態であるか否かを高い精度で判定することができ、ハイドレート凍結防止剤をより限定的に供給することができる。これにより、洗浄を必要とする内部流路ＦＣに対して、第一供給管５４１や第二供給管５４３から供給されるハイドレート凍結防止剤をより効率的に圧縮機５０の洗浄に利用することができ、ハイドレート凍結防止剤の供給量をより抑えることができる。
【００８３】
また、第二供給管５４３にハイドレート凍結防止剤を加熱する加熱部５５が設けられていることで、高温のハイドレート凍結防止剤を内部流路ＦＣに供給することができる。加熱されて高温となることでハイドレート凍結防止剤による堆積物への溶解度を向上させることができる。したがって、内部流路ＦＣにたまった堆積物の溶解速度を向上させて、効果的に内部流路ＦＣを洗浄することができる。
【００８４】
また、取得した圧縮機５０の入口側及び出口側での天然ガスＧの圧力値から差分算出部６３で差分を算出して、第二基準判定部６６で第一基準よりも大きい値に設定された第二基準と比較して判定することで、再び内部流路ＦＣが洗浄を必要とする状態となっているか否かを容易に推定することができる。そのため、例えば、第一基準を用いて判定して場合とは異なる内部流路ＦＣの状態であるか（例えば、内部流路ＦＣに対してより強力な洗浄が必要な状態か否か）も容易に推定することができる。そして、判定結果に基づいて第二基準判定部６６から加熱供給指示部６７に信号を送り、第一供給弁指示部６８を介して第一供給弁５４２を閉塞させ、第二供給弁指示部６９を介して第二供給弁５４４を開放させることで、加熱部５５が設けられた第二供給管５４３にハイドレート凍結防止剤の供給を開始させることができる。その結果、加熱されて高温となったハイドレート凍結防止剤をハイドレート凍結防止剤噴射部５４１ａから内部流路ＦＣへ噴射させることができ、内部流路ＦＣのより効果的に洗浄を実施することができる。したがって、圧縮機５０が第一基準を用いて判定して洗浄した場合とは異なる状態であるか否かを高い精度で判定することができ、必要に応じて強力な洗浄を圧縮機５０に対して実施することができる。これにより、内部流路ＦＣが強力な洗浄を必要とする状態である場合に、加熱したハイドレート凍結防止剤を効率よく供給して、より効率的に圧縮機５０の洗浄することができる。
【００８５】
また、炭化水素の部分が親油性を有し、水酸基及びエーテル基が親水性を有するモノエチレングリコールをハイドレート凍結防止剤として用いることで、内部流路ＦＣの油性汚れと水生汚れとの両方を効果的に洗浄することができる。
【００８６】
また、ハイドレート凍結防止剤供給部５３から圧縮気体流通部５２に供給されるハイドレート凍結防止剤の一部を圧縮機５０の内部流路ＦＣに流して洗浄することで、圧縮機５０を洗浄するために圧縮機５０の運転を停止させる必要がない。そのため、洗浄用ダウンタイムを発生させずに、効率的に圧縮機５０を洗浄することができる。
【００８７】
また、上記のような海中生産システム１によれば、海底等のメンテナンスし難い位置に設置された圧縮機５０であっても安定して効率的に洗浄することができる。そのため、堆積物による詰まりを抑制でき、圧縮機５０によって安定して天然ガスＧを船Ｓ上に送ることができる。
【００８８】
また、上記のような圧縮機５０の洗浄方法によれば、特性値取得工程Ｓ１００で取得した圧縮機５０の入口側及び出口側での天然ガスＧの圧力値から差分算出工程Ｓ２００で差分を算出して、ハイドレート凍結防止剤供給判定工程Ｓ３００で内部流路ＦＣにハイドレート凍結防止剤が供給されているか否かを判定している、その後、第一基準判定工程Ｓ４００で第一基準と比較して判定することで、内部流路ＦＣが洗浄を必要とする状態となっているか否かを容易に推定することができる。そして、判定結果に基づいて供給開始工程Ｓ５００で第一供給弁５４２を開放させて、第一供給管５４１にハイドレート凍結防止剤の供給を開始させることができる。その結果、ハイドレート凍結防止剤噴射部５４１ａから内部流路ＦＣへのハイドレート凍結防止剤の噴射を開始させることができ、内部流路ＦＣの洗浄を実施することができる。したがって、圧縮機５０が洗浄を必要とする状態であるか否かを高い精度で判定することができ、ハイドレート凍結防止剤をより限定的に供給することができる。これにより、洗浄を必要とする内部流路ＦＣに対して、第一供給管５４１や第二供給管５４３から供給されるハイドレート凍結防止剤をより効率的に圧縮機５０の洗浄に利用することができ、ハイドレート凍結防止剤の供給量をより抑えることができる。
【００８９】
また、ハイドレート凍結防止剤供給判定工程Ｓ３００で内部流路ＦＣにハイドレート凍結防止剤が供給されているか否かを判定した後に、判定結果に基づいて、第一基準判定工程Ｓ４００か第二基準判定工程Ｓ６００を実施することで、圧縮機５０の洗浄状態を推定することができる。そのため、圧縮機５０の洗浄状態に合わせて、より一層効率的に圧縮機５０を洗浄することができる。
【００９０】
また、特性値取得工程Ｓ１００で取得した圧縮機５０の入口側及び出口側での天然ガスＧの圧力値から差分算出工程Ｓ２００で差分を算出して、第二基準判定工程Ｓ６００で第一基準よりも大きい値に設定された第二基準と比較して判定することで、再び内部流路ＦＣが洗浄を必要とする状態となっているか否かを容易に推定することができる。そのため、例えば、第一基準を用いて判定して場合とは異なる内部流路ＦＣの状態であるか（例えば、内部流路ＦＣに対してより強力な洗浄が必要な状態か否か）も容易に推定することができる。そして、判定結果に基づいて加熱供給工程Ｓ７００で第一供給弁５４２を閉塞させ、第二供給弁５４４を開放させることで、加熱部５５が設けられた第二供給管５４３にハイドレート凍結防止剤の供給を開始させることができる。その結果、加熱されて高温となったハイドレート凍結防止剤をハイドレート凍結防止剤噴射部５４１ａから内部流路ＦＣへ噴射させることができ、内部流路ＦＣのより効果的に洗浄を実施することができる。したがって、圧縮機５０が第一基準を用いて判定して洗浄した場合とは異なる状態であるか否かを高い精度で判定することができ、必要に応じて強力な洗浄を圧縮機５０に対して実施することができる。これにより、内部流路ＦＣが強力な洗浄を必要とする状態である場合に、加熱したハイドレート凍結防止剤を効率よく供給して、より効率的に圧縮機５０の洗浄することができる。
【００９１】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
【００９２】
なお、気体の特性値は、本実施形態のように気体の圧力値に限定されるものでなく、圧縮機で圧縮される前後において状態の差が生じるような値であればよい。例えば、気体の特性値は、気体の温度を測定した値や気体の流量を測定した値でもよく、圧縮機５０の効率を算出した値であってもよい。
【００９３】
また、本実施形態の内部ハイドレート凍結防止剤供給部５４は、第一供給管５４１と第二供給管５４３とに分岐して構成されているが、このような構造に限定されるものではなく、ハイドレート凍結防止剤を圧縮機５０の内部流路ＦＣに供給することができればよい。例えば、内部ハイドレート凍結防止剤供給部５４は、第一供給管５４１や第二供給管５４３のいずれか一方のみを有する構造であってもよい。
【００９４】
また、第一基準や第二基準を満たしているか判定する際には、本実施形態のように、一回の判定結果に基づいてハイドレート凍結防止剤の供給等を実施するのでなく、複数回にわたって第一基準や第二基準を満たしているか判定するような構成としてもよい。このような構成とすることで、内部流路ＦＣの汚れ具合をより高い精度で推定することができる。
【符号の説明】
【００９５】
１…海中生産システム  Ｓ…船  Ｆ…油ガス田  Ｗ…生産井  ＰＦ…生産流体  Ｍ…マニホールド  ＦＬ…フローライン  Ｒ…ライザー  ＧＲ…ガスパイプライン  ＯＲ…オイルパイプライン  ＡＲ…ハイドレート凍結防止剤用パイプライン  ＡＬ…アンビリカルライン  ＳＭ…サブシーモジュール  ２…メイン熱交換器  ３…セパレータ  ４…ポンプシステム  ４１…ポンプ  ４２…液体流通部  ４３…圧縮液体流通部  ５…圧縮機システム  ５０…圧縮機  ＳＬ…軸線  ５０１…ケーシング  ５０２…回転軸  ５０３…インペラ  ５０３ａ…ディスク  ５０３ｂ…ブレード  ５０３ｃ…カバー  ＦＣ…内部流路  ＦＣ１…圧縮流路  ＦＣ２…ケーシング流路  ５１…気体流通部  ５１１…入口側特性値測定部  ５２…圧縮気体流通部  ５２１…出口側特性値測定部  ５３…ハイドレート凍結防止剤供給部  ５４…内部ハイドレート凍結防止剤供給部５４  ５４１…第一供給管  ５４１ａ…ハイドレート凍結防止剤噴射部  ５４２…第一供給弁  ５４３…第二供給管  ５４４…第二供給弁  ５５…加熱部  ６０…制御部  ６１…第一入力部  ６２…第二入力部  ６３…差分算出部  ６４…第一基準判定部  ６５…供給開始指示部  ６６…第二基準判定部  ６７…加熱供給指示部  ６８…第一供給弁指示部  ６９…第二供給弁指示部  ７０…洗浄終了指示部  Ｓ１００…特性値取得工程  Ｓ２００…差分算出工程  Ｓ３００…ハイドレート凍結防止剤供給判定工程  Ｓ４００…第一基準判定工程  Ｓ５００…供給開始工程  Ｓ６００…第二基準判定工程  Ｓ７００…加熱供給工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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