МНОГОФАЗНАЯ СМЕСЬ
Надежная многофазная перекачка в экстремальных условиях
Как насосы с поступательным движением полости обеспечивают непрерывную транспортировку сырой нефти
Как надежно транспортировать нефильтрованную смесь сырой нефти, воды, газа и песка на многие километры при температуре окружающей среды до 50 °C и сильно колеблющемся составе среды? Именно такая задача стояла перед операторами одного из крупнейших нефтяных месторождений Африки в бассейне Мелут в Судане. Для обеспечения экономичной работы завода требовалось прочное, надежное и не требующее технического обслуживания насосное решение.
NETZSCH Насосы и системы, являясь мировым специалистом в производстве объемных насосов, предлагает инновационные решения для сложных применений в нефтегазовой промышленности. Мы покажем вам, как насосы с поступательной полостью обеспечивают стабильную подачу даже в экстремальных условиях окружающей среды и технологического процесса.
Индивидуальные консультации
Проблемы, связанные с многофазными насосами
Добываемая в Мелутском бассейне среда представляет собой многофазную смесь. Помимо сильно меняющихся пропорций нефти, воды и газа, она содержит абразивные частицы песка, которые увеличивают износ. При этом газонефтяное соотношение и доля твердых частиц значительно варьируются в зависимости от источника и этапа добычи. Местные климатические условия также играют свою роль. Высокая температура окружающей среды до 50 °C, температура поверхности до 70 °C, песчаные бури и сезонные осадки создают дополнительные нагрузки на механические компоненты, системы уплотнения и установки насосных агрегатов. Большие расстояния транспортировки (до 15 км) между скважиной и центральной сепарационной установкой также требуют постоянной транспортировки с низкой пульсацией, чтобы избежать потерь давления и перерывов в транспортировке.
Ограничения традиционных насосных технологий
Операторы планировали транспортировать многофазную нефть из нескольких источников на центральные очистные сооружения (ЦОС) и затем перекачивать ее по трубопроводу длиной около 1 300 км. Первый участок маршрута транспортировки - от скважины до ЦПС - оказался особенно критичным. Обычные насосные технологии были чувствительны к высокому содержанию газа и различной концентрации песка. Это приводило к нестабильному дебиту, повышенному износу гидравлических компонентов и незапланированным простоям. Однако из-за удаленного местоположения трудно было справиться с высокими затратами на техническое обслуживание.
Прочные насосы для надежного перекачивания многофазных сред
Поэтому операторы нефтяного месторождения в суданском бассейне Мелут обратились к NETZSCH. Мировой специалист по работе со сложными средами рекомендовал насосы с поступательно движущейся полостью NEMO® Multiphase, специально разработанные для транспортировки сред с высоким содержанием газа и твердых частиц. В основе решения лежит технология прогрессирующей полости, при которой спиральный ротор вращается внутри статора. Таким образом, создаются закрытые насосные камеры, непрерывно транспортирующие среду от всасывающей до напорной стороны. Механизм перекачки обеспечивает равномерный объемный поток с низкой пульсацией без значительных сдвиговых усилий. Это предотвращает нежелательное образование эмульсии, сохраняя стабильную скорость подачи даже при соотношении газ-нефть до 50 SCFD на баррель. Геометрия нагнетателя с большими размерами также обеспечивает высокую устойчивость к абразивным твердым частицам. Даже при работе со средой, содержащей большое количество песка, не происходит перерыва в работе или немедленного повреждения нагнетательных элементов. Это значительно снижает износ, обеспечивая надежную непрерывную работу. Используемые шарнирные соединения Z-типа также вносят значительный вклад в высокую эксплуатационную надежность. Они отличаются высокой механической прочностью и рассчитаны на длительный срок службы при изменяющихся условиях нагрузки. Особенно в удаленных местах с ограниченным доступом для технического обслуживания эта надежная конструкция доказала свою эффективность. Концепция насоса была дополнена установкой, рассчитанной на экстремальные условия окружающей среды. Агрегаты были установлены выше на раме, чтобы защитить их от стоячей воды во время сильных дождей. Простые солнцезащитные крыши уменьшают прямое поступление тепла и помогают минимизировать тепловую нагрузку на компоненты. В целом, такое сочетание технического дизайна и конструктивных мер защиты значительно повышает эксплуатационную надежность.
Сегодня на нескольких производственных блоках используется 20 мультифазных насосов, каждый из которых обслуживает до 24 нефтяных скважин. Производительность отдельных насосов достигает 250 кубометров в час. Установки находятся в непрерывной эксплуатации уже более шести лет. За это время не было ни одной незапланированной остановки из-за перебоев в добыче. До сих пор не было необходимости в техническом обслуживании соединений, приводной передачи или корпусов подшипников. Только насосы, подвергавшиеся длительному воздействию чрезвычайно высоких песчаных нагрузок, требовали замены статоров и торцевых уплотнений. Несмотря на меняющийся состав сырой нефти и экстремальные климатические условия, общее управление процессом остается стабильным.
Для операторов это означает значительно более высокую эксплуатационную готовность установки и более предсказуемое техническое обслуживание даже в самых сложных условиях. Если вы хотите безопасно и экономично транспортировать сложные среды на большие расстояния, специалисты NETZSCH будут рады помочь вам в разработке насосного решения с учетом специфики применения.
Винтовой мультифазный насос NEMO®
- Среда: Многофазная смесь (сырая нефть-вода-газ-песок)
- Производительность: До 250 м³/ч
- Температура: Окружающая среда до 50 °C
- Прочее: Колеблющаяся вязкость, высокое содержание газа, абразивные частицы песка
