Многофазные насосные станции

При разработке нефтяных месторождений жидкость, поступающая из пласта, имеет сложную структуру. Основной её состав это вода, с большим числом растворенных химических элементов, и нефть. Также, в ней может содержаться большое количество растворенного газа, механические примеси. Из-за сложного химического состава, жидкость может быть агрессивной ко многим материалам и сталям. Поэтому насосы, для перекачки водо- газо- нефтяной эмульсии, изготавливаются из специальных нержавеющих сталей. Ещё одна проблема перекачки такой жидкости – большое давление на выходе со скважины. Оно возникает вследствие того, что нефть из пласта «выдавливают» водой, которая остается после сепарации и очистки поступающей среды.

Для работы в таких сложных условиях разрабатывают специальные типы насосов, которые способны выдерживать высокое давление, стойкие к кавитационным эффектам создаваемым газом, изготовленные из специальных материалов. Широкое применение нашли установки двухвинтовых насосных агрегатов: винтовая пара спроектирована таким образом, что на каждом витке давление жидкости увеличивается, газ сжимается, общий объем смеси уменьшается – поэтому мультифазные двухвинтовые насосы проектируют с не постоянным шагом винта: он уменьшается, ближе к выходному патрубку.

При большом содержании газа, ближе к 100%, устанавливают специальную рециркуляционную емкость. Она обеспечивает подачу жидкости для охлаждения и смазки трущихся деталей механизма, а также служит для герметизации зазоров между винтами и корпусом насоса.

При работе многофазных насосов необходимо контролировать много параметров: давление на входе, на выходе, температуру перекачиваемой жидкости, температуру подшипников насоса, уровень жидкости в рециркуляционной емкости, наличие жидкости в трубопроводе и насосе, контроль работы сопутствующего оборудования (бачки затворной жидкости двойного торцового уплотнения). Помимо контроля, необходимо управлять запорной арматурой, чтобы в нужный момент, перекрывать поток для отключения насосного агрегата. Чтобы исключить человеческий фактор при работе агрегатов, используют системы автоматизации и управления работой насосов, сопутствующего оборудования, которые настроены на контроль аварийных ситуаций и предупреждения поломки агрегата.

Многофазные насосные установки необходимы для исключения сепарации жидкости на нефтедобывающем кусте. Благодаря данному оборудованию, водонефтяную эмульсию, собранную сразу с нескольких кустов, отправляют сразу на нефтеперерабатывающее предприятие. Применение мультифазных насосных установок значительно снижает затраты на эксплуатацию месторождений.

Мультифазные насосные агрегаты изготавливаются индивидуально в зависимости от характеристик жидкости, содержания газа, дебита скважины, удаленности пункта последующей переработки нефти. С 2017 года специалисты компании АО «Корвет» прорабатывали возможность изготовления насосных агрегатов с максимальным содержанием газа до 70%, с возможностью непродолжительной работы с газовыми пробками. Максимальное давление – до 4,0 МПа., при этом расход может достигать 200 м³/час по жидкой фазе.

Для удобства перевозки насосных агрегатов с одного месторождения на другое, их выполняют в блочных контейнерах. Габариты блок-бокса предполагают транспортировку на грузовом автомобиле. В здании устанавливают насосный блок и помещение управления агрегатом, в котором расположена силовая часть оборудования и пост управления и защиты.

Всё больше предприятий используют двухвинтовые насосы для перекачки мультифазных жидкостей. Компания АО «Корвет» ведет работы по освоению данного рынка и замены иностранного оборудования на отечественные аналоги.