Улучшенная система подачи нефти/воды

Наиболее часто используемые методы механизированной добычи включают винтовые насосы (ШВН), штанговый подъем, плунжерный подъем, газлифт, гидравлический подъем и электрические погружные насосы (ЭЦН). Каждый из них имеет свои сильные стороны для конкретных приложений.

Обычные методы откачки оказались ненадежными
NETZSCH в партнерстве с DXP начал обсуждение с производителем нефти со Среднего Запада, который использовал метод газлифта. Производитель только что построил многокустовую (3) буровую площадку, запроектированную методом газлифтной механизированной добычи.

В этой системе в ствол скважины нагнетается газ под высоким давлением, который выталкивает флюиды на поверхность. Затем каждая скважина подает газ и флюиды в специальный двухфазный горизонтальный сепаратор, который отделяет большую часть газа от скважинных флюидов. Затем газ направляется обратно в компрессор для повторной закачки в ствол скважины.

Жидкости и остаточный газ (не разделенные в начальной фазе) направляются в вертикальный двухфазный сепаратор для дополнительной обработки. Остаточный газ поднимается в верхнюю часть сепаратора и возвращается в компрессор. Жидкости, состоящие из нефти, воды и некоторых твердых частиц, затем нагнетаются в насосную систему для транспортировки по трубопроводам к центральному технологическому комплексу (ЦПС), где нефть теперь отделяется от воды. ЦПС находится примерно в 15 милях от буровой площадки.

Традиционная технология
На сегодняшний день наиболее распространенным методом перемещения жидкостей в ЦПС является использование центробежных насосов. Однако в этом случае при использовании центробежной технологии возникает несколько проблем:
<ул>

Центробежные насосы не могут поддерживать постоянный расход при изменении давления всасывания. Это также имеет место, когда давление нагнетания колеблется. Чтобы обеспечить постоянную скорость потока, необходимо использовать регулирующие клапаны и другие контрольно-измерительные приборы, чтобы обеспечить работу центробежного насоса с максимальной эффективностью (BEP). В противном случае потоки падают, что существенно снижает добычу.

Колебания вязкости являются проблемой для центробежных насосов, поскольку это влияет на выходной поток. Например, по мере увеличения вязкости скорость потока центробежного насоса начнет быстро уменьшаться, а производительность снижается.

Высокоскоростное вращение рабочего колеса центробежных насосов не может перекачивать твердые частицы или абразивы без ускоренного износа. Из-за высоких скоростей (3600 об/мин) твердые частицы и абразивы могут вызвать быстрый износ крыльчаток, что приведет к снижению производительности и высоким затратам на техническое обслуживание.

Шнековые винтовые насосы NEMO решают все проблемы
Насосы NETZSCH NEMO PC могут справляться с колебаниями давления всасывания и нагнетания, поддерживая постоянный расход. Изменения вязкости перекачиваемой жидкости не влияют на скорость потока, что позволяет продолжать добычу на самых высоких требуемых уровнях. Скорости насосов регулируются частотно-регулируемым приводом для обеспечения производительности. Насосы PC могут удовлетворить потребности в давлении в широком диапазоне скоростей.

Насосы NETZSCH NEMO PC могут работать с твердыми и абразивными частицами, которые могут присутствовать в жидкости, с очень небольшим износом. Это связано с низкой внутренней утечкой (проскальзыванием) внутри насосных элементов, что является результатом компрессионной посадки надлежащего размера между ротором и статором.

Инженеры NETZSCH выбрали модель насоса NEMO NM076SY, чтобы соответствовать условиям применения, указанным производителем (7500 баррелей в сутки / 51 м3/ч на насос, давление всасывания до 250 фунтов на кв. дюйм / 1,7 бар, перепад давления 500 фунтов на кв. дюйм / 3,4 бар). Поскольку от трех скважин требовалась общая производительность до 30 000 баррелей в сутки / 204 м³/ч, NETZSCH рекомендовал использовать четыре насоса. Насос NETZSCH NEMO был поставлен из материалов SAE 316SS и статора NEMOLAST S459/S91.

Одна из вещей, которая отличает NETZSCH от других прогрессивных производителей винтовых насосов, — это способность предлагать множество различных вариантов универсальных соединений для удовлетворения требований насосных приложений. В этом случае инженеры NETZSCH рекомендовали соединение типа Z. Шарнирное соединение Z с двойным уплотнением используется при высоких потоках и давлениях, а также при самых высоких крутящих моментах и осевых нагрузках. Это соединение заполнено маслом и герметично уплотнено двумя независимыми уплотнениями, которые устойчивы и совместимы как со смазкой, так и с перекачиваемой жидкостью. Он предназначен для непрерывной работы в тяжелых условиях при самых высоких нагрузках.

Соединение также имеет специальную конструкцию со сбалансированным уплотнением. Сбалансированное уплотнение называется эквалайзером. Уравнитель представляет собой скользящий поршень, который находится в трубчатом соединительном стержне и оказывает давление на смазочное масло с той же скоростью, с которой уплотнение подвергается давлению снаружи. Эта сбалансированная конструкция уплотнения способна выдерживать давление всасывания до 1000 фунтов на кв. дюйм / 69 бар.

Компания NETZSCH в партнерстве с DXP поставила комплексную двутавровую балку для тяжелых условий эксплуатации, состоящую из насоса, двигателя, редуктора, манометров и датчиков, а также клапанов. Все четыре насоса были установлены и закреплены для бесперебойной работы. Присутствовали инженеры DXP и NETZSCH, чтобы обеспечить плавный запуск, и с тех пор они работают ежедневно.

Производитель был очень доволен работой насосов NETZSCH, а также обслуживанием и поддержкой в рамках партнерства NETZSCH/DXP. Было закуплено больше установок, и планируется установить насосы NETZSCH на будущих буровых площадках для транспортировки добываемой смеси вода/нефть на центральные перерабатывающие предприятия.