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水下增压泵在水下生产系统中的应用

:2022-08-26 12:05:23    资源名称:

   随着经济的不断发展,世界各国对油气资源的需求越来越大。水下生产系统以其技术优势、可观的经济效益得到广泛的关注和应用。使用水下生产技术可以避免建造昂贵的海上平台,从而节省大量投资。水下生产系统适用于边际油田和深水油气田开发。


   水下生产系统通常依靠自身压力进行开采。而对于某些少数水下生产系统,需要借助注水/注气或采用水下增压泵以保持系统压力。开发某些水下生产系统,其存在水深较深、重稠油、油藏储量小、储量不明或低采收率、流体低压/极高压、流动保障要求、回接距离远、一期增压泵成熟使用等情况,可考虑采用放置在海床上的水下增压泵进行开发。采用水下增压泵进行油气开发,可有效增加采收率,促进生产,简化上部平台等基础设施。


   水下增压泵在水下生产系统中的应用

   某油田水下生产系统包括3口水下采油树,水深约500米,油气产出物回接至某上部海上平台。采用水下生产系统开发方案,采用水下增压泵举升的采油方式,可实现油田的高速高效开发,提高采收率。某油田地质油藏特征表明,砂岩油藏物性好、产能高、地层能量充沛,利用地层能量将流体举升至海底,再利用增压泵进行开采。


   水下增压泵总体要求:

   水下增压泵系统包括集成在水下管汇上的水下增压泵模块、布置在上部平台上的增压泵的相关动力和控制设备,包括MCS,EPU,VFD,HPU,BPU(隔离液单元)等。以及脐带缆中与增压泵相关的组成部分,增压泵操作、安装、回收专用工具等。

水下增压泵模块集成在水下管汇上,水下增压泵模块设计为可回收形式,可提升至水面上进行维修,并使用ROV进行连接和解脱。水下增压泵应设计适应水深。根据某油田现在油藏配产和操作条件,增压泵输送过程中不会出现气体,水下增压泵采用单相泵。单相泵能够适应的GVF(gas volume fraction)范围为0~10%。


   在水下增压泵维护方面,应了解增压泵的水下维护空间、安装维修工具等需求,将在设计中予以体现。


   水下增压泵模块设计:

某油田增压泵模块的尺寸约为4mX3.5mX6m,重量约为50吨。水下整个增压泵模块包括泵体、马达箱、泵工艺管线接口、控制接口/隔离液接口/HIGH VOLTAGE接口的ROV操作面板的模块结构。


   水下增压泵采用立式泵,泵轴和马达竖直安装,马达箱位于泵体上方。马达配置上部组块上的VFD,以满足水下增压泵设计年限内的各种工况。


   水下增压泵的工艺进出口管线接口位于泵体正下方,增压泵进出口管线采用水下垂直连接器与管汇上管线接口进行快速精准连接,同时方便提升水下增压泵时与管汇上管线解脱。


   水下增压泵ROV操作面板全部设置同一面上,以方便ROV水下连接及操作。操作面板包括控制电飞线、液压飞线(包括液压/化学药剂)、隔离液飞线、HIGH VOLTAGE飞线等接口。


   水下增压泵ROV操作面板一侧的管汇保护罩为敞开式设计,而其它3面均可设计为用保护罩进行保护,以最大限度地保护管汇内部设施和泵体。增压泵设置ROV操作抓手,ROV操作面板应方便ROV连接及操作,应位于1.5米泥线以上,并且需要考虑ROV操作空间。


   水下增压泵顶部设有吊耳,由于水下增压泵维修时需要提升,应在泵体上方的管汇保护罩上设置顶部开门,实现泵体提升及保护泵体的作用。水下增压泵模块设置导向杆。


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