多相混合物
极端条件下的可靠多相泵送
螺杆泵如何确保原油的连续输送
在环境温度高达 50 °C、介质成分剧烈波动的情况下，如何可靠地将未经过滤的原油、水、气体和沙子混合物输送多公里？这正是位于苏丹梅卢特盆地的非洲最大油田之一的运营商所面临的挑战。为了确保油田的经济运营，他们需要一个坚固、可靠且维护成本低的泵解决方案。
作为生产正排量泵的全球专家，NETZSCH Pumps & Systems 为石油和天然气行业的高要求应用提供创新的解决方案。我们将向您展示螺杆泵如何在极端的环境和工艺条件下确保稳定的输送。
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多相泵送面临的挑战
梅卢特盆地开采的介质是一种多相混合物。除了石油、水和天然气的比例变化很大之外，还含有磨损性沙粒，从而增加了磨损。同时，气油比和固体比例也因来源和开采阶段的不同而有很大差异。当地的气候条件也有影响。高达 50 °C 的环境温度、高达 70 °C 的地表温度、沙尘暴和季节性降雨对泵组的机械部件、密封系统和安装提出了更高的要求。此外，井眼与中央分离厂之间长达 15 公里的长距离输送也要求持续的低脉动输送，以避免压力损失和输送中断。
传统泵技术的局限性
运营商计划将多相原油从多个来源输送到中央处理设施（CTF），然后通过一条长约 1,300 公里的管道进行输送。事实证明，从油井到 CTF 的第一段运输路线尤为关键。传统的泵技术对高含气量和不同的砂浓度非常敏感。这导致流量不稳定、液压元件磨损加剧以及意外停机。然而，由于地处偏远，由此产生的高额维护成本难以控制。
坚固耐用的泵，可实现可靠的多相泵送
因此，苏丹梅卢特盆地油田的运营商向耐驰寻求帮助。这家处理复杂介质的全球专家推荐了NEMO® 多相螺杆泵，专门用于输送气体和固体含量较高的介质。该解决方案基于螺杆泵技术，其中螺旋转子在定子内旋转。这样就形成了封闭的泵腔，将介质从吸入端持续输送到压力端。这种泵送机制可实现均匀、低脉动容积流动，而不会产生明显的剪切力。这样，即使在气油比高达每桶 50 SCFD 的情况下，也能在保持稳定输送率的同时防止乳化液的形成。大尺寸的输送几何形状也确保了对研磨固体的高耐受性。即使介质含沙量很高，输送元件也不会中断或立即损坏。这大大降低了磨损，实现了可靠的连续运行。所使用的 Z 型旋转接头也为实现高运行可靠性做出了重要贡献。这些接头的特点是机械强度高，在不断变化的负载条件下使用寿命长。特别是在维修通道有限的偏远地区，这种坚固的设计已证明了其价值。针对极端环境条件而设计的安装对泵的概念进行了补充。设备安装在较高的框架上，以防止大雨时积水。简易的遮阳顶可减少热量的直接吸收，有助于最大限度地降低组件的热负荷。总之，技术设计和结构保护措施的结合大大提高了运行可靠性。
如今，20 台多相泵已在多个生产区投入使用，每个生产区最多可处理 24 口油井的产出。单个泵的生产率可达每小时 250 立方米。这些设备已经连续运行了六年多。在此期间，没有发生过因生产中断而造成的计划外停机。到目前为止，还没有必要对接头、传动系统或轴承座进行维护。只有长期暴露在极高沙负荷下的泵需要更换定子和机械密封。尽管原油成分不断变化，气候条件极端恶劣，但整体工艺控制仍然保持稳定。
对于操作人员来说，即使在最具挑战性的条件下，这也能显著提高设备的可用性和可预测性。如果您想安全经济地长距离输送复杂的介质，耐驰的专家们将很乐意为您提供针对具体应用设计的泵解决方案。
