Um pedido de “bomba para campo de petróleo” pode significar uma bomba de lama em uma sonda, um sistema de elevação de fundo de poço ou uma bomba descarregando petróleo bruto de um tanque. O mesmo fluido pode passar por vários sistemas de bombeamento antes de chegar a um terminal.
Comece por onde a bomba fica e o que ela deve fazer. A visão geral abaixo separa os principais serviços e, em seguida, explica onde uma bomba de lóbulos rotativos se encaixa no manuseio de líquidos em superfície.
| Etapa ou duty | Equipamento a considerar |
|---|---|
| Circulação de fluido de perfuração | Bombas de lama alternativas para o circuito da coluna de perfuração; bombas centrífugas para serviços adequados de transferência e alimentação do sistema de lama. |
| Produção do poço / elevação artificial | Bombas elétricas submersíveis (ESPs), bombas de hastes (sucker-rod), bombas de cavidade progressiva (PCPs) e outros sistemas de elevação específicos do poço. |
| Processamento e transferência em superfície | Bombas centrífugas e bombas rotativas de deslocamento positivo, incluindo projetos de parafuso, engrenagem e lóbulos, selecionados para o líquido real. |
| Injeção de água e químicos | Equipamento centrífugo ou alternativo de alta pressão para o duty especificado; bombas dosadoras de diafragma ou êmbolo para dosagem química. |
| Dutos, terminais e descarga de tanques | Bombas de duto ou booster para a carga exigida; bombas de transferência adequadas à viscosidade, às condições de sucção e aos arranjos de carregamento. |
Esta é uma visão geral de equipamentos. Os links de aplicação YANESS abaixo tratam da transferência de líquidos em superfície.
1. Perfuração: bombas principais de lama e bombas de apoio
A bomba principal de lama de perfuração circula o fluido de perfuração pela coluna de perfuração e de volta pelo anular do poço. Projetos alternativos triplex são uma opção estabelecida para esse duty de pressão. Bombas centrífugas também aparecem em torno do sistema de lama, onde atendem serviços adequados de transferência, alimentação de mistura ou carga.
Para uma substituição, indique qual circuito a bomba atende. Inclua vazão, pressão, densidade e reologia da lama, sólidos, alimentação de entrada e histórico de desgaste. Um duty de transferência de tanque e o duty principal de circulação da coluna de perfuração precisam de seleções separadas.
Referências de equipamento: bombas de fluido de perfuração NOV e o folheto de processamento de fluido (PDF).
2. Produção: bombas de poço de petróleo e elevação artificial
A elevação artificial acrescenta energia quando um poço não consegue entregar a produção desejada por fluxo natural. Sistemas comuns de bombeamento incluem:
- Bomba elétrica submersível (ESP): múltiplos estágios centrífugos acionados por um motor elétrico de fundo de poço.
- Bomba de hastes (sucker-rod): um acionamento na superfície move em vaivém uma coluna de hastes conectada a uma bomba de êmbolo e válvula de fundo de poço. O familiar pumpjack faz parte desse sistema.
- Bomba de cavidade progressiva (PCP): um rotor helicoidal rotativo trabalha dentro de um estator. Dependendo do sistema, o acionamento pode estar na superfície ou no fundo do poço.
Gas lift é outro método de elevação artificial, mas eleva o fluido introduzindo gás em vez de usar uma dessas bombas de líquido. Plunger lift também é um método separado de elevação de poço; não deve ser confundido com uma bomba de injeção de êmbolo em superfície.
A visão geral de elevação artificial da SLB explica esses sistemas. A seleção começa pela geometria do poço, faixa de produção, gás e sólidos, potência e requisitos de intervenção.
3. Processamento em superfície: identifique a corrente de líquido
Quando os fluidos chegam à superfície, a separação e o tratamento criam correntes diferentes: petróleo bruto, água, emulsões e lodo coletado. Identifique a corrente na entrada da bomba em vez de selecionar a partir do rótulo “óleo e gás.”
- Bombas centrífugas: candidatas para muitos serviços de coleta, transferência, água e processo. Verifique a curva de operação, os efeitos da viscosidade, as condições de entrada e a faixa de operação.
- Bombas de parafuso e de engrenagem: opções rotativas de deslocamento positivo para serviços adequados de transferência de óleo. Revise os limites de lubrificação, sólidos, gás e viscosidade do projeto particular.
- Bombas de lóbulos rotativos: candidatas para serviços selecionados de líquidos viscosos, óleo com lodo e transferência de tanques. Confirme a compatibilidade de materiais, o enchimento da entrada, o desgaste e a pressão diferencial.
As aplicações de bombas centrífugas da Baker Hughes e as opções de transferência por engrenagem, parafuso e centrífuga da SLB ilustram por que o duty vem antes do nome da bomba.
Uma corrente não separada de óleo, gás e água precisa de sua própria revisão multifásica. Conteúdo de gás, pressão de entrada e mudanças de composição importam; a capacidade de passar ar ocasional não estabelece capacidade multifásica contínua.
A visão geral de bombeamento multifásico da Sulzer descreve equipamentos dedicados ao transporte dessas correntes misturadas.
4. Injeção: água, dosagem e estimulação
A pressão de injeção sozinha não descreve o trabalho. Indique se o sistema fornece água a granel, uma dose química controlada ou um serviço de estimulação:
- Injeção de água: pressão, qualidade da água, corrosão e partículas abrasivas orientam a revisão do equipamento. Projetos centrífugos multiestágio são usados nesse serviço; outros duties podem exigir equipamento alternativo.
- Dosagem química: a dose exigida, a faixa de vazão controlável, a pressão de injeção e os requisitos de contenção orientam a seleção de bombas dosadoras de diafragma ou êmbolo.
- Estimulação ou fraturamento: exige equipamento de alta pressão projetado para esse fim e uma especificação de projeto separada.
Exemplos de equipamento: bombas de injeção de água Sulzer e pacotes de injeção química LEWA.
5. Transporte: duty de duto ou descarga de tanque?
Uma bomba booster de duto e uma bomba de descarga de tanque podem mover o mesmo óleo em condições muito diferentes. O duty de duto pode ser dominado por vazão contínua e carga exigida. A descarga pode ser dominada por uma mangueira longa de sucção, nível variável do tanque, óleo frio e a etapa final de esvaziamento.
Calcule as perdas do sistema tanto na partida quanto na temperatura normal. Inclua elevação estática, pressão de entrada, dimensões de mangueira ou tubo, filtros e a pressão do sistema receptor. Para duties variáveis, compare a faixa de operação em vez de um único ponto nominal de vazão.
Para o planejamento de transferência em superfície, veja transferência de petróleo bruto e óleo com lodo, aplicações de óleo, gás e marinha, e o artigo sobre torque de partida com óleo frio.
6. Onde uma bomba de lóbulos rotativos se encaixa
A YANESS analisa bombas de lóbulos rotativos para transferência selecionada de petróleo bruto e óleo com lodo, circulação de tanques, carregamento e descarga. Viscosidade, sólidos em suspensão, inversão do sentido de transferência e acesso para serviço da parte hidráulica são motivos úteis para incluir uma na comparação.
Verifique a configuração completa. A composição do óleo e a exposição à limpeza afetam elastômeros e vedações; areia afeta o desgaste; partidas a frio afetam o enchimento da entrada e o torque do acionamento. Gás, sólidos abrasivos e exposição à operação a seco precisam, cada um, de limites declarados para a bomba proposta.
Revise materiais e compatibilidade, viscosidade e seleção, e condições de operação a seco. Use as comparações de tipos de bomba quando a família de equipamentos ainda estiver em aberto.
7. O que enviar para uma revisão de transferência em superfície
- Duty: etapa do processo, entrada e destino, operação contínua ou intermitente e faixa de vazão exigida.
- Fluido: tipo ou composição do óleo, densidade, fração de água, gás livre, tamanho e concentração de sólidos e constituintes corrosivos.
- Temperatura e viscosidade: condições de partida, operação normal e parada; inclua arranjos de aquecimento e medições disponíveis.
- Pressão e tubulação: pressões de sucção e descarga, elevações, dimensões de tubo ou mangueira, válvulas e filtros.
- Local e pacote: potência, controles, requisitos de área classificada quando aplicáveis, documentação de materiais, acesso de manutenção e testes exigidos.
Se estiver substituindo uma bomba, inclua sua placa, leituras de operação, fotos da instalação e o motivo da substituição. Esses detalhes ajudam a distinguir um desalinhamento de tipo de bomba de uma restrição de entrada, um problema de desgaste ou uma mudança no fluido.
