HỖN HỢP ĐA GIAI ĐOẠN
Bơm đa pha đáng tin cậy trong điều kiện cực đoan
Cách bơm hốc tiến đảm bảo vận chuyển dầu thô liên tục
Làm thế nào để vận chuyển một hỗn hợp chưa qua lọc của dầu thô, nước, khí và cát một cách đáng tin cậy qua hàng chục kilomet ở nhiệt độ môi trường lên đến 50 °C và với thành phần môi trường biến động mạnh? Đây chính là thách thức mà các nhà điều hành của một trong những mỏ dầu lớn nhất châu Phi ở lưu vực Melut của Sudan phải đối mặt. Một giải pháp bơm chắc chắn, đáng tin cậy và ít bảo trì là cần thiết để đảm bảo hoạt động kinh tế của nhà máy.
Với tư cách là nhà sản xuất hàng đầu thế giới về bơm thể tích dương, NETZSCH Pumps & Systems cung cấp các giải pháp sáng tạo cho các ứng dụng đòi hỏi khắt khe trong ngành dầu khí. Chúng tôi sẽ giới thiệu cho quý vị cách bơm thể tích dương đảm bảo lưu lượng ổn định ngay cả trong điều kiện môi trường và quá trình sản xuất khắc nghiệt.
Tư vấn ngay
Thách thức trong bơm đa pha
Chất lỏng được khai thác trong lưu vực Melut là một hỗn hợp đa pha. Ngoài tỷ lệ biến đổi mạnh của dầu, nước và khí, nó còn chứa các hạt cát mài mòn, làm tăng mài mòn. Đồng thời, tỷ lệ khí-dầu và tỷ lệ chất rắn biến đổi đáng kể tùy thuộc vào nguồn gốc và giai đoạn khai thác. Điều kiện khí hậu địa phương cũng có vai trò quan trọng. Nhiệt độ môi trường lên đến 50 °C, nhiệt độ bề mặt lên đến 70 °C, bão cát và lượng mưa theo mùa đặt ra yêu cầu cao hơn đối với các bộ phận cơ khí, hệ thống làm kín và các thiết bị của đơn vị bơm. Khoảng cách vận chuyển dài lên đến 15 km giữa giếng khoan và nhà máy tách trung tâm cũng yêu cầu vận chuyển liên tục với độ dao động thấp để tránh mất áp suất và gián đoạn vận chuyển.
Hạn chế của công nghệ bơm truyền thống
Các nhà điều hành đã lên kế hoạch vận chuyển dầu thô đa pha từ nhiều nguồn đến các cơ sở xử lý trung tâm (CTF) và sau đó truyền tải qua một đường ống dài khoảng 1.300 km. Đoạn đầu tiên của tuyến vận chuyển, từ giếng dầu đến CTF, được coi là đặc biệt quan trọng. Công nghệ bơm truyền thống nhạy cảm với hàm lượng khí cao và nồng độ cát thay đổi. Điều này dẫn đến lưu lượng không ổn định, tăng mài mòn các bộ phận thủy lực và thời gian ngừng hoạt động không mong muốn. Tuy nhiên, chi phí bảo trì cao phát sinh từ đó rất khó quản lý do vị trí xa xôi.
Bơm chắc chắn cho việc bơm đa pha đáng tin cậy
Vì lý do này, các nhà điều hành mỏ dầu ở lưu vực Melut của Sudan đã lựa chọn NETZSCH. Nhà cung cấp giải pháp toàn cầu chuyên xử lý các môi trường phức tạp đã đề xuất bơm đa pha dạng buồng tiến (NEMO® ), được thiết kế đặc biệt để vận chuyển các môi trường có hàm lượng khí và chất rắn cao. Giải pháp này dựa trên công nghệ buồng tiến, trong đó Rotorrotor, Rotors, rotorsrotor xoắn ốc quay bên trong stator. Điều này tạo ra các buồng bơm kín liên tục vận chuyển môi trường từ phía hút sang phía áp suất. Cơ chế bơm cho phép lưu lượng thể tích đồng đều, ít dao động mà không gây lực cắt đáng kể. Điều này ngăn chặn sự hình thành nhũ tương không mong muốn đồng thời duy trì tốc độ cung cấp ổn định, ngay cả ở tỷ lệ khí-dầu lên đến 50 SCFD trên thùng. Các hình dạng cung cấp được thiết kế rộng rãi cũng đảm bảo khả năng chịu mài mòn cao đối với chất rắn. Ngay cả khi chất lỏng chứa lượng cát cao, không xảy ra gián đoạn hoặc hư hỏng ngay lập tức đối với các bộ phận cung cấp. Điều này giảm đáng kể mài mòn, cho phép vận hành liên tục đáng tin cậy. Các khớp xoay loại Z được sử dụng cũng đóng góp đáng kể vào độ tin cậy vận hành cao. Chúng có độ bền cơ học cao và được thiết kế để hoạt động lâu dài trong điều kiện tải thay đổi. Đặc biệt tại các vị trí xa xôi với khả năng bảo trì hạn chế, thiết kế chắc chắn này đã chứng minh giá trị của mình. Khái niệm bơm được bổ sung bằng một hệ thống lắp đặt được thiết kế cho điều kiện môi trường cực đoan. Các đơn vị được lắp đặt cao hơn trên khung để bảo vệ khỏi nước đọng trong mưa lớn. Mái che đơn giản giúp giảm thiểu nhiệt độ trực tiếp và giảm tải nhiệt lên các bộ phận. Tổng thể, sự kết hợp giữa thiết kế kỹ thuật và các biện pháp bảo vệ kết cấu này đã nâng cao đáng kể độ tin cậy vận hành.
Hiện nay, 20 bơm đa pha đang được sử dụng tại nhiều khối sản xuất, với mỗi khối xử lý sản lượng từ tối đa 24 giếng dầu. Mỗi bơm đạt công suất sản xuất lên đến 250 mét khối mỗi giờ. Các thiết bị này đã hoạt động liên tục trong hơn sáu năm. Trong thời gian này, không có sự cố ngừng hoạt động không mong muốn do gián đoạn sản xuất. Công tác bảo trì trên các khớp nối, hệ thống truyền động hoặc vỏ ổ trục chưa cần thiết đến thời điểm hiện tại. Chỉ các bơm tiếp xúc với lượng cát cực cao trong thời gian dài mới cần thay thế stator và phớt cơ khí. Mặc dù thành phần dầu thô thay đổi và điều kiện khí hậu cực đoan, hệ thống điều khiển quá trình vẫn duy trì sự ổn định.
Đối với các nhà vận hành, điều này mang lại khả năng sẵn sàng của nhà máy cao hơn đáng kể và bảo trì dự đoán được, ngay cả trong điều kiện khắc nghiệt nhất. Nếu bạn muốn vận chuyển các chất lỏng phức tạp một cách an toàn và kinh tế trên quãng đường dài, các chuyên gia của NETZSCH sẽ rất vui lòng hỗ trợ bạn trong việc thiết kế giải pháp bơm phù hợp với ứng dụng cụ thể của bạn.
Bơm trục vít NEMO® multiphase
- Phương tiện: Hỗn hợp đa pha (dầu thô - nước - khí - cát)
- Công suất: Lên đến 250 m³/h
- Nhiệt độ: Môi trường lên đến 50 °C
- Khác: Độ nhớt dao động, hàm lượng khí cao, hạt cát mài mòn
