MISTURA MULTIFÁSICA
Bombeamento multifásico confiável sob condições extremas
Como as bombas de cavidade progressiva garantem o transporte contínuo de petróleo bruto
Como uma mistura não filtrada de petróleo bruto, água, gás e areia pode ser transportada de forma confiável por muitos quilômetros a temperaturas ambientes de até 50 °C e com uma composição de meio altamente flutuante? Esse foi exatamente o desafio enfrentado pelos operadores de um dos maiores campos de petróleo da África, na Bacia de Melut, no Sudão. Era necessária uma solução de bomba robusta, confiável e de baixa manutenção para garantir a operação econômica da planta.
Como especialista global na fabricação de bombas de deslocamento positivo, a NETZSCH Pumps & Systems oferece soluções inovadoras para aplicações exigentes no setor de petróleo e gás. Mostraremos a você como as bombas de cavidade progressiva garantem um fornecimento estável mesmo sob condições ambientais e de processo extremas.
Consultoria individual
Desafios no bombeamento multifásico
O meio extraído na Bacia de Melut é uma mistura multifásica. Além de proporções altamente variáveis de óleo, água e gás, ele contém partículas de areia abrasivas, que aumentam o desgaste. Ao mesmo tempo, a proporção gás-óleo e a proporção de sólidos variam significativamente, dependendo da fonte e da fase de extração. As condições climáticas locais também desempenham um papel importante. Altas temperaturas ambientes de até 50 °C, temperaturas de superfície de até 70 °C, tempestades de areia e chuvas sazonais impõem demandas adicionais aos componentes mecânicos, aos sistemas de vedação e às instalações das unidades de bomba. As longas distâncias de transporte de até 15 quilômetros entre o poço e a planta de separação central também exigem um transporte constante e de baixa pulsação para evitar perdas de pressão e interrupções no transporte.
Limitações das tecnologias de bombas convencionais
As operadoras planejaram transportar o petróleo bruto multifásico de várias fontes para as instalações de tratamento central (CTF) e, posteriormente, transportá-lo por um oleoduto de aproximadamente 1.300 quilômetros de extensão. A primeira seção da rota de transporte, do poço até a CTF, mostrou-se particularmente crítica. As tecnologias de bombas convencionais eram sensíveis ao alto teor de gás e às concentrações variáveis de areia. Isso levou a taxas de fluxo instáveis, maior desgaste dos componentes hidráulicos e tempo de inatividade não planejado. No entanto, os altos custos de manutenção resultantes eram difíceis de gerenciar devido à localização remota.
Bombas robustas para bombeamento multifásico confiável
Por esse motivo, os operadores do campo de petróleo na Bacia de Melut, no Sudão, procuraram a NETZSCH. A especialista global em manuseio de meios complexos recomendou as bombas de cavidade progressiva NEMO® Multiphase, projetadas especificamente para o transporte de meios com alto teor de gás e sólidos. A solução é baseada na tecnologia de cavidade progressiva, na qual um Rotorrotor,rotores,rotoresrotor helicoidal gira dentro de um estator. Isso cria câmaras de bombeamento fechadas que transportam continuamente o meio do lado da sucção para o lado da pressão. O mecanismo de bombeamento permite um fluxo de volume uniforme e de baixa pulsação sem forças de cisalhamento significativas. Isso evita a formação de emulsões indesejadas e, ao mesmo tempo, mantém uma taxa de fornecimento estável, mesmo em proporções de gás e óleo de até 50 SCFD por barril. As geometrias de distribuição generosamente dimensionadas também garantem alta tolerância a sólidos abrasivos. Mesmo com meios contendo altos níveis de areia, não há interrupção ou dano imediato aos elementos de distribuição. Isso reduz significativamente o desgaste, permitindo uma operação contínua confiável. As juntas giratórias do tipo Z utilizadas também contribuem significativamente para a alta confiabilidade operacional. Elas se caracterizam pela alta resistência mecânica e são projetadas para uma longa vida útil sob condições de carga variáveis. Especialmente em locais remotos com acesso limitado para manutenção, esse projeto robusto provou seu valor. O conceito da bomba foi complementado por uma instalação projetada para as condições ambientais extremas. As unidades foram montadas em um ponto mais alto da estrutura para protegê-las da água parada durante chuvas fortes. Telhados solares simples reduzem o ganho direto de calor e ajudam a minimizar a carga térmica nos componentes. De modo geral, essa combinação de projeto técnico e medidas de proteção estrutural aumenta significativamente a confiabilidade operacional.
Atualmente, 20 bombas multifásicas estão em uso em vários blocos de produção, com cada bloco lidando com a produção de até 24 poços de petróleo. As bombas individuais atingem taxas de produção de até 250 metros cúbicos por hora. As unidades estão em operação contínua há mais de seis anos. Durante esse período, não houve paradas não planejadas devido a interrupções na produção. Até o momento, não foi necessário nenhum trabalho de manutenção nas juntas, no trem de acionamento ou nas caixas de rolamentos. Somente as bombas expostas a cargas de areia extremamente altas por períodos prolongados exigiram a substituição de estatores e selos mecânicos. Apesar das mudanças na composição do petróleo bruto e das condições climáticas extremas, o controle geral do processo permanece estável.
Para os operadores, isso resulta em uma disponibilidade significativamente maior da planta e em uma manutenção mais previsível, mesmo sob as condições mais desafiadoras. Se você deseja transportar meios complexos de forma segura e econômica por longas distâncias, os especialistas da NETZSCH terão prazer em ajudá-lo com o projeto específico da aplicação de sua solução de bomba.
Bomba Helicoidal NEMO® Multifásica
- Meio: Mistura multifásica (petróleo bruto - água - gás - areia)
- Capacidade: Até 250 m³/h
- Temperatura: Ambiente de até 50 °C
- Outros: Viscosidade flutuante, alto teor de gás, partículas de areia abrasivas
