MIESZANINA WIELOFAZOWA
Niezawodne pompowanie wielofazowe w ekstremalnych warunkach
W jaki sposób pompy wgłębne zapewniają ciągły transport ropy naftowej
W jaki sposób można niezawodnie transportować niefiltrowaną mieszaninę ropy naftowej, wody, gazu i piasku na odległość wielu kilometrów w temperaturze otoczenia do 50°C i przy bardzo zmiennym składzie mediów? Przed takim właśnie wyzwaniem stanęli operatorzy jednego z największych afrykańskich pól naftowych w sudańskim basenie Melut. Solidne, niezawodne i niewymagające konserwacji rozwiązanie pompowe było niezbędne do zapewnienia ekonomicznej pracy zakładu.
Jako globalny specjalista w produkcji pomp wyporowych, NETZSCH Pompy & Systemy oferuje innowacyjne rozwiązania dla wymagających zastosowań w przemyśle naftowym i gazowym. Pokażemy, w jaki sposób pompy wyporowe zapewniają stabilną pracę nawet w ekstremalnych warunkach środowiskowych i procesowych.
Doradztwo indywidualne
Wyzwania związane z pompowaniem wielofazowym
Medium wydobywane w basenie Melut jest mieszaniną wielofazową. Oprócz bardzo zmiennych proporcji ropy naftowej, wody i gazu, zawiera ścierne cząstki piasku, które zwiększają zużycie. Jednocześnie stosunek gazu do oleju i proporcje ciał stałych różnią się znacznie w zależności od źródła i fazy wydobycia. Istotną rolę odgrywają również lokalne warunki klimatyczne. Wysokie temperatury otoczenia dochodzące do 50 °C, temperatury powierzchni dochodzące do 70 °C, burze piaskowe i sezonowe opady deszczu stawiają dodatkowe wymagania komponentom mechanicznym, systemom uszczelnień i instalacjom zespołów pompowych. Duże odległości transportowe wynoszące do 15 kilometrów między odwiertem a centralnym zakładem separacji również wymagają stałego transportu o niskiej pulsacji, aby uniknąć strat ciśnienia i przerw w transporcie.
Ograniczenia konwencjonalnych technologii pomp
Operatorzy planowali przetransportować wielofazową ropę naftową z kilku źródeł do centralnych zakładów przetwarzania (CTF), a następnie przesłać ją rurociągiem o długości około 1300 kilometrów. Pierwszy odcinek trasy transportowej, od odwiertu do CTF, okazał się szczególnie krytyczny. Konwencjonalne technologie pomp były wrażliwe na wysoką zawartość gazu i zmienne stężenia piasku. Prowadziło to do niestabilnego przepływu, zwiększonego zużycia elementów hydraulicznych i nieplanowanych przestojów. Jednak wynikające z tego wysokie koszty konserwacji były trudne do zarządzania ze względu na odległą lokalizację.
Wytrzymałe pompy do niezawodnego pompowania wielofazowego
Z tego powodu operatorzy pola naftowego w sudańskim basenie Melut zwrócili się do NETZSCH. Globalny specjalista w zakresie obsługi złożonych mediów polecił pompy wielofazoweNEMO® , zaprojektowane specjalnie do transportu mediów o wysokiej zawartości gazu i ciał stałych. Rozwiązanie oparte jest na technologii progresywnej wnęki, w której spiralny Wirnikwirnik, wirniki, wirnikiwirnik obraca się w stojanie. W ten sposób powstają zamknięte komory pompujące, które w sposób ciągły transportują medium od strony ssawnej do tłocznej. Mechanizm pompowania umożliwia jednolity przepływ objętościowy o niskiej pulsacji bez znaczących sił ścinających. Zapobiega to niepożądanemu tworzeniu się emulsji przy jednoczesnym utrzymaniu stabilnego tempa tłoczenia, nawet przy stosunku gazu do oleju sięgającym 50 SCFD na baryłkę. Duże wymiary geometrii tłoczenia zapewniają również wysoką tolerancję na ścierne ciała stałe. Nawet w przypadku mediów zawierających duże ilości piasku nie dochodzi do przerwania lub natychmiastowego uszkodzenia elementów tłoczących. Znacznie zmniejsza to zużycie, umożliwiając niezawodną pracę ciągłą. Zastosowane złącza obrotowe typu Z również znacząco przyczyniają się do wysokiej niezawodności działania. Charakteryzują się one wysoką wytrzymałością mechaniczną i zostały zaprojektowane z myślą o długiej żywotności w zmiennych warunkach obciążenia. Ta solidna konstrukcja sprawdziła się zwłaszcza w odległych lokalizacjach o ograniczonym dostępie do konserwacji. Koncepcja pompy została uzupełniona o instalację zaprojektowaną z myślą o ekstremalnych warunkach środowiskowych. Jednostki zostały zamontowane wyżej na ramie, aby chronić je przed stojącą wodą podczas intensywnych opadów deszczu. Proste dachy przeciwsłoneczne zmniejszają bezpośrednie zyski ciepła i pomagają zminimalizować obciążenie termiczne komponentów. Ogólnie rzecz biorąc, to połączenie projektu technicznego i konstrukcyjnych środków ochronnych znacznie zwiększa niezawodność działania.
Obecnie w kilku blokach produkcyjnych wykorzystywanych jest 20 pomp wielofazowych, a każdy blok obsługuje wydobycie z maksymalnie 24 szybów naftowych. Poszczególne pompy osiągają wydajność do 250 metrów sześciennych na godzinę. Jednostki pracują nieprzerwanie od ponad sześciu lat. W tym czasie nie było żadnych nieplanowanych przestojów spowodowanych przerwami w produkcji. Prace konserwacyjne przy złączach, układzie napędowym lub obudowach łożysk nie były do tej pory konieczne. Jedynie pompy narażone na ekstremalnie wysokie obciążenia piaskiem przez dłuższy czas wymagały wymiany stojanów i uszczelnień mechanicznych. Pomimo zmieniającego się składu ropy naftowej i ekstremalnych warunków klimatycznych, ogólna kontrola procesu pozostaje stabilna.
Dla operatorów oznacza to znacznie wyższą dostępność instalacji i bardziej przewidywalną konserwację, nawet w najtrudniejszych warunkach. Jeśli chcesz bezpiecznie i ekonomicznie transportować złożone media na duże odległości, eksperci NETZSCH z przyjemnością pomogą Ci w zaprojektowaniu pompy dostosowanej do konkretnego zastosowania.
NEMO® Wielofazowa wyporowa pompa ślimakowa
- Medium: Mieszanina wielofazowa (ropa naftowa-woda-gaz-piasek)
- Wydajność: Do 250 m³/h
- Temperatura: Środowisko do 50 °C
- Inne: Zmienna lepkość, wysoka zawartość gazu, ścierne cząstki piasku
