Генеральный партнер и сервисный центр компании
white line white line

Мультифазные насосы

Компания ООО "ЭНЦЕ инжиниринг", являясь инжиниринговым и сервисным центром компании ENCE GmbH / Швейцария, готова разработать и поставить по Вашему индивидуальному техническому заданию мультифазные насосы.

Общее описание мультифазных насосов

Сырая нефть редко в чистом виде выступает на поверхность. Обычно она находится в виде загазованной смеси с твёрдыми частицами, фракцией песка и пластовыми водами. При использовании традиционных насосных установок возникает необходимость в разделении этих продуктов для дальнейшего перекачивания нефти. Применение мультифазных насосов позволяет избежать данной проблемы. Такие насосы могут выпускаться в вертикальном и горизонтальном исполнении, а также в виде мобильной системы или стационарного устройства.

Метод мультифазной добычи нефти в сравнении с традиционными методами не требует объёмных сепараторов для скважинного продукта, а также функционирующего раздельно оборудования (насосов и компрессоров, множества трубопроводов, транспортирующих газ и жидкость на перерабатывающие установки). Использование технологии мультифазных насосов позволяет добиться ряда преимуществ в отрасли нефтедобычи. В их числе возможность уменьшения давления, которое сосредоточено на устье скважины. Это способствует увеличению производительности скважины, отдаче всей нефти на месторождении, уменьшению нагрузочных воздействий на скважинные насосы с заметным увеличением срока их возможной эксплуатации. Вышеназванный перечень достоинств данной технологии следует пополнить и продлением срока рентабельности при выработке месторождений, а также снижением отрицательных влияний на экологическую обстановку в связи с увеличением эффективности процессов добычи газа и нефти, уменьшением воздействующей нагрузки на поток, меньшим количеством составляющих компонентов технологического оборудования и, соответственно, снижением общих затрат.

Типы мультифазных насосов

Для перекачивания многофазных жидкостей используют такие типы насосов как:

  • винтовые (с одним, двумя или тремя винтами);
  • поршневые;
  • гелико-осевые.

Одновинтовые мультифазные насосы

Одновинтовые мультифазные насосы

Одновинтовыми мультифазными насосами перекачивают среды, имеющие вязкость до 5 МПа*с, допустимое максимальное содержание механических примесей не более 70% и температуру до 140 °С. Производительность этих насосов составляет до 500 м3/ч, а развиваемое давление - до 240 бар. Они обладают хорошей всасывающей способностью, что позволяет избегать проблем, возникающих при перекачке холодной нефти или мазута нефтяными центробежными насосами, то есть одновинтовой насос обладает способностью перекачивать холодный нефтяной шлам, мазут и нефть без дополнительного подогрева (в отличие от насосов центробежного типа). Возможность перекачивать нефтяными мультифазными одновинтовыми насосами нефтепродукты (мазут, гудрон), асфальт и нефть с крупными твердыми включениями позволяет отказаться от закупки и установки дорогостоящего фильтровального оборудования, требующего постоянного обслуживания.

Преимущественно мультифазные насосы применяются в нефтегазодобывающей отрасли, где они служат для перекачивания нефтеводогазосодержащих жидкостей при понижении давления на устье скважины, что направлено на увеличение эффективности разработки нефтяных месторождений, расположенных в удаленных местах, на которых нет возможности организовать добычу согласно всем требованиям. Данный тип насосов используют также в реализации технологических процессов на нефтеперерабатывающих или нефтехимических предприятиях.

Мультифазные одновинтовые насосы находят широкое применение в задачах по перекачиванию следующих сред:

  • пластовые воды с содержанием свободного газа 85-90%;
  • пластовые воды с содержанием хлоридов до 550 г/л;
  • буровой раствор и нефтешлам;
  • товарная и пластовая нефть;
  • воды с газовыми включениями и абразивными частицами;
  • сточные воды;
  • мазут, бензин, дизельное топливо;
  • различные реагенты (коагулянты, флокулянты).

Двухвинтовые мультифазные насосы

двухвинтовые мультифазные насосы

Однако наиболее широко используемыми и распространёнными в нефтяной области являются двухвинтовые мультифазные насосы. При нефтедобыче водонефтегазовые смеси, как правило, имеют изменяющиеся во времени состав и непостоянное количество обводненности и попутного газа, что требует постоянно подстройки оборудования под продукт. В таких условиях использование мультифазных насосов, способных работать с различными по составу средами, является оправданным и более эффективным. Подтверждением этого является возросшая в последние годы популярность данного вида насосов. Двухвинтовые мультифазные насосы, которые покрывают широкий диапазон по производительности и создаваемому давлению, с успехом используются как на старых и почти истощенных нефтяных месторождениях, так и на более молодых месторождениях нефти, где содержание газа выше. Благодаря небольшим затратам на монтажные работы, а также малым размерам, двухвинтовые модели мультифазных насосов пригодны, в частности, для установки на морских платформах.

Насосы данного типа могут иметь конструкционное исполнение с рабочей камерой двойного действия, что позволяет избежать возникновения осевых усилий. Винтовые пары из цельной литой заготовки (с целью придать им максимальную жёсткость) размещаются в сменной гильзе и имеют противоположное направление витков, при этом винты не соприкасаются друг с другом. Для достижения минимальных вибрационных характеристик в рабочем диапазоне насоса передача крутящего момента между винтами пары может осуществляться с помощью шестеренчатой передачи. Это даёт возможность мультифазным двухвинтовым насосам перекачивать нефтяные продукты, имеющие высокий показатель газового фактора и высокую степень загрязнения, а также сырую нефть с низкой характеристикой плотности.

“Всеядность” этих насосов такова, что ни высокая характеристика кинематической вязкости у перекачиваемой жидкости, ни большое количество попутного газа (может достигать 90%), ни наличие газовых пробок, ни механические примеси в перекачиваемой жидкости, ни доля сероводорода в газе (до 2%), ни высокое входное давление насоса (до 25 бар) не являются преградой для их использования.

Мультифазные насосы этого типа стандартного конструктивного исполнения работают по следующему принципу: многофазная смесь поступает по всасывающему патрубку в насос, там происходит её разделение на 2 потока, которые поступают в свободные полости между витками винтов. Роторы, образующие пару, имеют различное направление нарезки винтов. Смесь идет вдоль оси насоса к середине, где поступает в нагнетательную полость и увеличивает давление.

Опционально насосы могут быть также укомплектованы частотным преобразователем, устройствами плавного запуска, контрольными системами и системой управления, следящей за давлением на входе и выходе из насоса, за температурой подшипников в насосе и двигателе, частотой вращения, изменяющейся в зависимости от входного давления и т.д. Так же они могут быть снабжены блоками автоматического управления, электронными датчиками температуры или уровня, муфтой магнитного типа. Потребность в модернизациях такого рода может возникнуть при необходимости перекачивать ядовитые или взрывоопасные жидкие вещества.

Повышение давления не обусловлено скоростью вращения винтов насоса или физическими свойствами многофазной смеси, что обеспечивает ряд преимуществ:

  • не требуется регулировать течение потока нефти через насос, а, значит, не нужно устанавливать компенсирующих устройств или регуляторов;
  • насосы почти не вызывают пульсаций;
  • простота конструкции;
  • возможна различная комбинация рабочих характеристик;
  • высокая рабочая надежность.

Мультифазные винтовые насосы, имея высокую всасывающую способность (несколько атмосфер), способны выкачивать нефть из нефтяных баков больших объёмов и таких же крупных резервуаров при установке засасывающего трубопровода на глубину до 8 м. Данная особенность позволяет избавиться от многих проблем, которые могут возникнуть при перекачивании нефтепродуктов в случае использования центробежных насосов.

Трехвинтовые насосы

трехвинтовые мультифазные насосы

Наряду с двухвинтовыми мультифазными насосами в сфере добычи нефти и перекачки нефтепродуктов используются и трехвинтовые, находящие всё большее применение. Трехвинтовой насос по принципу действия также является объемным и конструктивно схож с двухвинтовым. К его основным конструктивным элементам относят: корпус и крышки, обойма, 1 ведущий и 2 ведомых винта, торцевое уплотнение вала, которое может быть одинарным или двойным. У винтов, как правило, специальный профиль нарезки, гарантирующий хорошее взаимное сопряжение винтов. В целом конструкция трехвинтовых мультифазных насосов относительно проста, поэтому обычно ремонт включает в себя простую замену изношенных деталей. Конструкция может быть, как вертикальной, так и горизонтальной.

Эти насосы обладают хорошей всасывающей способностью, зависящей от вязкости перекачиваемой среды. Трёхвинтовой тип мультифазных насосов находит применение в системах транспорта мазута, дизельного топлива на объектах энергетики, для перекачки минеральных масел под высоким давлением или перевалке нефтепродуктов железнодорожными и морскими терминалами, при перекачке нефтепродуктов для предприятий металлургической, горно-обогатительной и нефтехимической промышленности.

Преимущества мультифазных насосов

Использование мультифазных насосов обеспечивает существенное сокращение используемого оборудования, требуемого для разделения потока на агрегатные составляющие для возможности перемещения. Также достигается снижение уровня шума и уменьшение потребляемой энергии на площадке скважины. Компактность мультифазных насосов в сравнении с традиционным комплектом нефтедобывающего оборудования (баками, сепараторами, теплообменниками и различным вращающимся оборудованием) способствует и охране окружающей среды.

Технология перекачки при использовании мультифазных винтовых насосов (одно-, двух- и трехвинтовых) помогает избежать вредных выбросов на нефтяном буровом оборудовании (метана, двуокиси углерода). Двухвинтовые мультифазные насосы полностью автономные, исключают утечки, так как все торцевые уплотнения подвергаются только давлению всасывания, что и продлевает эксплуатационный срок их службы. Возможность перекачивания газа вместе с поступающей из скважины нефтью в больших объёмах значительно снижает выхлоп парниковых газов в воздух. Технология перекачки при использовании мультифазных винтовых насосов способствует исключению сжигания газа в факелах, обуславливающих значительное тепловое загрязнение. 


Примеры наших мультифазных насосов

Мультифазные насосы, вариант 1

1. Горизонтальный двухвинтовой насос.

Технические данные

Тип горизонтальный двухвинтовой
Подача 12 м³/ч
Давление на всасе 13,99 бар
Давление нагнетания 240,0 бар
Частота вращения 3550 об/мин
Потребляемая мощность 288,9 кВт 
Уплотнение вала механическое

Характеристика среды

Среда ШФЛУ
Температура среды на всасе +65,6˚ С
Показатель изоэнтропы, k (=Cp/Cv) 1,27
Удельная плотность газа 0,65
Плотность газа на всасе 10,04 кг/м³
Плотность газа на нагнетании 118,13 кг/м³

Электродвигатель

Фаза/напряжение/частота 3/400В/50 Гц
Мощность 373,0 кВт
Частота вращения 3550 об/мин

Объём поставки

Насос укомплектован электродвигателем с частотным преобразователем, муфтой с защитным кожухом, датчиком температуры электродвигателя, датчиком давления на всасе, датчиком температуры нагнетания, индикатором давления на всасе, датчиком частоты вращения, датчиком температуры подшипника, датчиком дифференциального давления, индикатором утечки и рамой основанием.

Мультифазные насосы, вариант 2

Тип: Двухвинтовой мультифазный насос для наземной перекачки среды

Адиабатический насос

атмосферное давление 101.325 кПа
стандартное давление 101.325 кПа
стандартная температура 15.6 °С
температура на всасе 25 °С
показатель адиабаты газа, k (=Cp/Cv) 1.27
производительность 1510 баррелей в сутки
содержание воды 0.7
производительность по воде 1057 баррелей в сутки
производительность по нефти 453 барреля в сутки

Объёмная производительность

  нефть вода  газ
барр. в сутки 453 1057  
scfd     2116800
sm³/сутки 72.0 168.0 60000
sm³/ч 3.00 7.00 2500.0
am³/ч 3.00 7.00 645.3

Давление насоса

  на всасе нагнетания
psig 44.1 397
кПа 304.0588 2737.219
удельный вес газа 0.56  
массовая производительность газа 1987.0 кг/ч  
плотность газа на всасе 3.08 кг/м³  
плотность газа на нагнетании 10.55 кг/м³  
производительность по среде производительность по газу, всас общая производительность
0.003 0.179 0.182

давление на всасе Р1 давление нагнетания Р2 мощность, газ мощность, среда общая мощность адиабати- ческий кпд треб. мощность двигателя треб. мощность двигателя
405.4 кПа 2838.5 кПа 207.3 кВт 8.0 кВт 215.3 кВт 0.50 430.6 кВт 577 bhp

Требуемая производительность насоса Частота вращения вала Объёмная производительность Требуемое смещение насоса
655.3 м³/ч 4800 об./мин. 0.845 0.711 гал./об.
2.693 л/об.

ПРИВОД

напряжение/фазы/частота 400/3/50 (±10%)
эксплуатационный коэффициент 1.0
диапазон скорости 4000 – 1450
управление вращающий момент для насоса
изоляция / подъём температуры изоляция F, подъём B
расчётная температура -20 °С… +40°С
расчётная высота ≤ 1000 м
защита II 2 G EExde IIB
температурный класс Т4
защита двигателя IP56
защита T-box’a IP56
режим S7 – S9 (для преобразователя)
монтажное положение В3
запуск преобразователь

Особенности/дополнительные сведения: двигатели низкого напряжения

  • сертифицированная программа гарантии качества ISO 9001
  • двигатели изготовлены и испытаны DIN и ISO
  • сертификат для работы в Зоне 1, газ-группе IIB, температурном классе Т4
  • медная намотка, адаптирующая двигатель к тропическим условиям
  • ротор с медной штангой
  • шильдик, нерж. сталь
  • антифрикционные подшипники с устройствами для смазки
  • вентилятор, искробезопасен
  • сварная стальная рама, торцевые щиты из чугуна, распределительная коробка
  • коррозионностойкая аппаратура
  • 3 РТ-100 в виде намотки, по одной на кажд. фазу, присоед. к вспомогательной распределительной коробке с помощью проводов
  • антикоррозионная покраска
  • традиционное испытание (без свидетелей) и протокол

Двигатели низкого напряжения

двигатель, мощность 700 кВт

Приводы переменной частоты

в состав трёхфазного привода входят: преобразователь частоты , источник напряжения для постоянной регулировки трёхфазных двигателей (цепи короткого замыкания) со след. стандартными рабочими характеристиками:

Устройство готово к соединению, полностью переведено в цифровую форму

Технические данные:

напряжение питания/частота 400 В (+10%-15%) . 50 Гц (±5%)
диапазон скорости 24-67 Гц, крутящий момент
установочные величины 0… ±10В, 0/±20 мА
исполнение корпуса IP 21
температура окр. среды 0-40 °С

Дополнительные опции для стандартной кабинет-системы с комплектом оснащения

  • основное устройство преобразователя с фильтром радиопомех для класса А/ группы 1 (с питающей сетью напряжением 400 В)
  • рабочая панель (4-линейный дисплей) и местный/дистанционный переключатель монтируются на дверце шкафа
  • цифровой ввод для переключателя (функция, установленные по умолчанию: местное/дистанционное переключение, тест/норм.)
  • сетевой выключатель
  • сетевой контактор
  • кнопка перезагрузки для температуры двигателя
  • трансформатор оперативного напряжения

Мультифазные насосы для подземной, наземной и подводной перекачки среды при высоких значениях температуры и давления

Насосы для наклонных скважин (для подземной перекачки среды)

Мультифазные насосы для подземной, наземной и подводной перекачки среды
  • Электрические погружные двухвинтовые насосы
  • Двухвинтовые насосы с верхним приводом
  • Двухвинтовые насосы с гидравлическим приводом
  • Максимальная производительность 56,000 барл./сутки (8960 м3/сутки)
  • Максимальное давление 3500 psi ∆ p(240 бар)
  • Размеры от 5.38(134,5 мм), 6.75(168,75мм), 7.75(193,75мм) и более дюймов
  • Температура до 350 °С

Мультифазные насосы для наземной перекачки среды

  • от 150(24м3/сутки) до 350,000(56000м3/сутки) баррелей в сутки
  • давление до 3500psi ∆ p (240 бар)
  • адиабатическая компрессия
  • комбинированное исполнение (двухвинтовой компрессор/мультифазный насос)
  • высокая производительность по газу

Мультифазный насос для подводной перекачки среды

Мультифазные насосы для подземной, наземной и подводной перекачки среды
  • давление до 3500 psi (240 бар)∆ p при адиабатической компрессии
  • макс. мощность 2.6 MW с двигателем
  • Вертикальная или горизонтальная установка
  • Запатентованная технология перекачки среды из наклонных скважин для подводного исполнения

Инженеры всегда готовы проконсультировать или предоставить дополнительную техническую информацию по предлагаемым мультифазным насосам.

Винтовые (червячные) насосы. Шнековые насосы для мазута и нефтепродуктов (турбинного и дизельного масла). Мультифазные насосы

Насосы для:
альфа-олефинов
ароматических углеводородов (толуол, бензол, параксилол и др.)
бензина АИ-76, АИ-92, АИ-95
бензина, бензиновых фракций
бензина с водным раствором щелочи
бурового раствора
воды с осадком
воды с содержанием сероводорода
вязких жидкостей и сред
газового бензина (пентан+гексан)
газойля
гидроочищенного бензина
дизельного топлива
жидкого топлива
керосина
конденсата
конденсата водяного пара
кубовой жидкости
легких бензиновых фракций
масла
нагнетания воды в нефтяной пласт
нефти и нефтепродуктов
осветленной воды
охлаждающей жидкости
очищенной нефти
парафина
питьевой воды
пластовой воды
перекачки нефти на магистральном нефте-
проводе

перекачки тяжелого бензина, нестабильного бензина
подачи воды на ЭЛОУ
поддержания пластового давления
промывной воды
пропана
пропилена
прямогонных бензиновых фракций
реактивного топлива
сжиженного газа
сжиженных газов (бутанов)
серной кислоты, перекачивания нефтяных фракций, содержащих серную кислоту
сероводородного конденсата
серы
смеси изобутанов
сольвента, растворителей
стабильного гидрогенизата
стабильных дизельных фракций NZ, стабильных керосиново-газойлевых фракций NZ
сточных вод
сырьевой смеси углеводородов
термального масла
термомасла
технической воды
товарной нефти
тяжелого и легкого риформата
тяжелых нефтепродуктов, битума
тяжелых нефтепродуктов, гудрона
тяжелых нефтепродуктов, мазута
углеводородного конденсата
углеводородов (нефтепродуктов)
этана
а также:
насосы с магнитной муфтой
фекальные и насосы для канализационных стоков.

Насосы для:
агрессивной жидкости
агрессивных жидкостей и сред
азотной кислоты
аммиака
аммиачной селитры
аминоспиртов: моноэтаноламина, диэтаноламина
бутана
бутилметакрилата
водного раствора метилдиэтаноламина
водного раствора насыщенного амина
воды с осадком
воды с содержанием сероводорода
вязких жидкостей и сред
гидроксида натрия
деаэрированной воды
диметилацетамида
диметилсульфида, органических сульфидов
диоксида титана
жидкого аммиака
жидкой серы
золы и шлака
каолиновой суспензии
карбамата
карбоната калия
конденсата
конденсата водяного пара
конденсата кислой воды и метилдиэтаномина
кремнефтористоводородной кислоты, сильных неорганических кислот
лигносульфоната
метилдиэтаноламина
насыщенного амина
нитропродуктов
олеума
осветленной воды
охлаждающей жидкости
питьевой воды
раствора метилдиэтаноламина
раствора этиленгликоля
регенирированного водного раствора амина
систем обратного осмоса
серной кислоты
серной кислоты, перекачивания нефтяных фракций, содержащих серную кислоту
серы
смеси кислот
спирта, этиленгликоля, триэтиленгликоля
сточных вод
технической воды
уранилтрикарбонат аммония
фенола
формалина
фосфатов
фосфора, фосфорного шлама, кислотных стоков
фосфорной кислоты, пульпы с фосфорной кислотой
щелочи (щелочные насосы)
этиленбензола
эфиров
а также:
криогенные насосы
насосы с магнитной муфтой
фекальные насосы и насосы для канализационных стоков.

Центральный сайт компании ENCE GmbH
Наша сервисная компания Интех ГмбХ

Головные Представительства в странах СНГ:

России
Казахстане
Украине
Туркменистане
Узбекистане
Латвии
Литве

Сообщить об ошибке на сайте ENCE GmbH, Switzerland / ENCE gmbH, Schweiz / ЭНЦЕ ГмбХ, Швейцария © ENCE GmbH