Запрос «нефтепромысловый насос» может означать буровой насос на установке, систему скважинного подъёма или насос для разгрузки сырой нефти из резервуара. Одна и та же жидкость может пройти через несколько насосных систем, прежде чем достигнет терминала.
Начните с того, где установлен насос и что он должен делать. Ниже основные режимы разделены, затем показано, где роторно-лопастной насос применим в поверхностной перекачке жидкостей.
| Этап или режим | Оборудование к рассмотрению |
|---|---|
| Циркуляция бурового раствора | Поршневые буровые насосы для контура бурильной колонны; центробежные насосы для подходящих режимов перекачки и подачи в системе бурового раствора. |
| Добыча / механизированная добыча | Погружные электроцентробежные насосы (ЭЦН/ESP), штанговые насосы, винтовые насосы (ШВН/PCP) и другие скважинные системы подъёма. |
| Поверхностная подготовка и перекачка | Центробежные и роторные объёмные насосы, включая винтовые, шестерённые и лопастные конструкции, подобранные под фактическую жидкость. |
| Закачка воды и химических реагентов | Высоконапорное центробежное или поршневое оборудование под заданный режим; мембранные или плунжерные дозировочные насосы для дозирования реагентов. |
| Трубопроводы, терминалы и разгрузка резервуаров | Магистральные или подпорные насосы под требуемый напор; перекачивающие насосы, согласованные с вязкостью, условиями всасывания и схемой налива. |
Это обзор оборудования. Ссылки на применения YANESS ниже относятся к поверхностной перекачке жидкостей.
1. Бурение: основные буровые насосы и вспомогательные насосы
Основной буровой насос обеспечивает циркуляцию бурового раствора через бурильную колонну и обратно по затрубному пространству скважины. Поршневые трёхплунжерные конструкции — устоявшийся вариант для этого напорного режима. Центробежные насосы также применяются в системе бурового раствора для подходящих режимов перекачки, подачи на смешение или подпитки.
При замене укажите, какой контур обслуживает насос. Включите расход, давление, плотность и реологию раствора, твёрдые частицы, условия подачи на входе и историю износа. Режим перекачки из ёмкости и основной контур циркуляции через бурильную колонну требуют отдельного подбора.
Ссылки на оборудование: буровые насосы NOV и брошюра по системам подготовки раствора (PDF).
2. Добыча: скважинные насосы и механизированная добыча
Механизированная добыча добавляет энергию, когда скважина не обеспечивает нужную добычу естественным фонтанированием. Распространённые насосные системы включают:
- Погружной электроцентробежный насос (ЭЦН/ESP): несколько центробежных ступеней с приводом от скважинного электродвигателя.
- Штанговый насос: поверхностный привод сообщает возвратно-поступательное движение колонне штанг, соединённой со скважинным плунжерно-клапанным насосом. Знакомый станок-качалка — часть этой системы.
- Винтовой насос (ШВН/PCP): вращающийся винтовой ротор работает внутри статора. В зависимости от системы привод может быть на поверхности или в скважине.
Газлифт — ещё один метод механизированной добычи, но подъём жидкости обеспечивается подачей газа, а не одним из перечисленных жидкостных насосов. Плунжерный подъём (plunger lift) — также отдельный скважинный метод; его не следует путать с поверхностным плунжерным насосом закачки.
Обзор механизированной добычи SLB объясняет эти системы. Подбор начинается с геометрии скважины, диапазона добычи, газа и твёрдых частиц, энергоснабжения и требований к вмешательствам.
3. Поверхностная подготовка: определите поток жидкости
После выхода флюидов на поверхность сепарация и подготовка образуют разные потоки: сырую нефть, воду, эмульсии и собранный шлам. Определяйте поток на входе насоса, а не выбирайте оборудование по ярлыку «нефть и газ».
- Центробежные насосы: кандидаты для многих режимов сбора, перекачки, воды и технологических потоков. Проверьте рабочую характеристику, влияние вязкости, условия на входе и диапазон работы.
- Винтовые и шестерённые насосы: роторные объёмные варианты для подходящих режимов перекачки нефти. Оцените смазку, твёрдые частицы, газ и пределы вязкости конкретной конструкции.
- Роторно-лопастные насосы: кандидаты для отдельных режимов вязких жидкостей, нефтешлама и перекачки из резервуаров. Подтвердите совместимость материалов, заполнение на входе, износ и дифференциальное давление.
Применения центробежных насосов Baker Hughes и варианты перекачки шестерёнными, винтовыми и центробежными насосами SLB показывают, почему режим важнее названия насоса.
Неразделённый поток нефти, газа и воды требует отдельного многофазного разбора. Содержание газа, давление на входе и изменения состава имеют значение; способность пропускать эпизодический воздух не подтверждает непрерывную многофазную работу.
Обзор многофазной перекачки Sulzer описывает специализированное оборудование для транспортировки таких смешанных потоков.
4. Закачка: вода, дозирование и стимуляция
Одно давление закачки не описывает задачу. Укажите, подаёт ли система объёмную воду, контролируемую дозу реагента или услугу стимуляции:
- Закачка воды: давление, качество воды, коррозия и абразивные частицы определяют разбор оборудования. В этом режиме применяют многоступенчатые центробежные конструкции; другие задачи могут требовать поршневого оборудования.
- Дозирование реагентов: требуемая доза, регулируемый диапазон расхода, давление закачки и требования к герметичности определяют выбор мембранного или плунжерного дозировочного насоса.
- Стимуляция или гидроразрыв: требует специально спроектированного высоконапорного оборудования и отдельной проектной спецификации.
Примеры оборудования: насосы закачки воды Sulzer и пакеты химической закачки LEWA.
5. Транспорт: магистральный режим или разгрузка резервуара?
Подпорный насос магистрали и насос разгрузки резервуара могут перекачивать одну и ту же нефть в совершенно разных условиях. Магистральный режим часто определяется непрерывным расходом и требуемым напором. Разгрузка — длинным всасывающим шлангом, меняющимся уровнем в резервуаре, холодной нефтью и финальной стадией опорожнения.
Рассчитайте потери системы при пуске и при нормальной температуре. Учтите статическую высоту, давление на входе, размеры шланга или трубы, фильтры и давление приёмной системы. Для переменных режимов сравнивайте рабочий диапазон, а не одну номинальную точку расхода.
Для планирования поверхностной перекачки см. перекачку сырой нефти и нефтешлама, применения нефть, газ и море и статью о пусковом крутящем моменте холодной нефти.
6. Где применим роторно-лопастной насос
YANESS рассматривает роторно-лопастные насосы для выбранных режимов перекачки сырой нефти и нефтешлама, циркуляции резервуаров, налива и разгрузки. Вязкость, взвешенные твёрдые частицы, реверс направления перекачки и доступ к проточной части для обслуживания — веские причины включить такой насос в сравнение.
Проверьте полную конфигурацию. Состав нефти и воздействие промывки влияют на эластомеры и уплотнения; абразив — на износ; холодные пуски — на заполнение на входе и крутящий момент привода. Для газа, абразивных твёрдых частиц и воздействия сухого хода нужны заявленные пределы предлагаемого насоса.
Изучите материалы и совместимость, вязкость и подбор и условия сухого хода. Используйте сравнения типов насосов, если семейство оборудования ещё не выбрано.
7. Что прислать для разбора поверхностной перекачки
- Режим: этап процесса, вход и назначение, непрерывная или периодическая работа и требуемый диапазон расхода.
- Жидкость: тип или состав нефти, плотность, доля воды, свободный газ, размер и концентрация твёрдых частиц, коррозионно-активные компоненты.
- Температура и вязкость: условия пуска, нормальной работы и останова; укажите подогрев и доступные измерения.
- Давление и трубопроводы: давления всасывания и нагнетания, отметки, размеры труб или шлангов, арматура и фильтры.
- Площадка и комплект: энергоснабжение, управление, требования взрывоопасной зоны при наличии, документация по материалам, доступ для ТО и требуемые испытания.
При замене насоса приложите паспортную табличку, рабочие показания, фото монтажа и причину замены. Эти сведения помогают отличить несоответствие типа насоса от ограничения на входе, износа или изменения жидкости.
