При добычи, сырая нефть, как правило, выступает с фракциями песка, различными частицами и пластовыми водами. Используя стандартные насосные установки, необходимо эти продукты разделять. Мультифазные установки устраняют эту проблему. По сравнению с традиционными нефтедобывающими установками метод мультифазной добычи не требует больших сепараторов для содержимого скважины. Нет нужды компрессорах, в насосах и множестве трубопроводов для транспортировки газа и жидкости. Использование мультифазных насосов позволяет уменьшить давление на устье скважины и одновременно увеличить ее производительность. Также это снимает нагрузку на скважинные насосы, заметно продлевает срок их эксплуатации, продлевает срок рентабельности выработки месторождений и снижает общие затраты.
Мультифазные насосы бывают следующих типов:
— винтовые (-одно, -двух, -трехвинтовые);
— поршневые;
— гелико-осевые.
Принцип работы мультифазного насоса
Мультифазный насос в действии
Мультифазный винтовой насос в разрезе
Одновинтовые мультифазные насосы
Одновинтовые мультифазные насосы перекачивают среды с вязкостью до 5 МПа*с, максимальным допустимым содержанием примесей до 70% и температурой не выше 140 °С. Максимальное давление — 240 бар, мощность — 500 м3/ч. Одновинтовые насосы способны перекачивать холодный нефть, нефтяной шлам и мазут без дополнительного подогрева.
Мультифазные насосы применяются в основном для перекачивания нефтеводогазосодержащих жидкостей в условиях пониженного давления на устье скважины. Это позволяет повысить эффективность разработки и сократить расходы.
Жидкости, перекачиваемые одновинтовыми мультифазными насосами
— пластовая и товарная нефть;
— нефтешлам;
— сточные воды;
— бензин;
— дизельное топливо;
— буровой раствор;
— мазут;
— воды с газовыми включениями и абразивными частицами;
— реагенты;
— пластовые воды с 85-90% свободного газа;
— пластовые воды с содержанием хлоридов до 550 г/л.
Двухвинтовые мультифазные насосы
Двухвинтовые мультифазные насосы являются самыми распространёнными в нефтяной области. Двухвинтовые мультифазные насосы легко справляются с жидкостями с высоким содержанием газа (до 90%), наличием примесей, сероводорода, газовых пробок и высоким давлением подачи газа (до 25 бар).
Двухвинтовые мультифазные насосы работают по следующему принципу: многофазная смесь поступает в насос по всасывающему патрубку, где разделяется на два потока. Далее жидкость поступает в полости винтов. Затем смесь поступает вдоль оси насоса в нагнетательную область, увеличивая давление.
Плюсы двухвинтовых мультифазных насосов:
— отсутствие необходимости в регуляторах и компенсирующих устройствах;
— минимальные пульсации;
— простота конструкции;
— высокая надежность;
— широкий спектр возможных рабочих характеристик.
Трехвинтовые мультифазные насосы
Трехвинтовой мультифазный насос состоит из одного ведущего винта, двух ведомых, корпуса, крышки, обоймы и торцевого уплотнителя вала. Конструкция может быть горизонтальной и вертикальной. Трехвинтовой мультифазный насос перекачивает нефтепродукты, дизельное топливо, мазут и минеральные масла. Применяется на предприятиях нефтехимической, металлургической и горно-обогатительной промышленности.
Плюсы мультифазных насосов
— существенное сокращение количества требуемого оборудования на производстве;
— низкий уровень шума;
— малое потребление энергии;
— малые габариты мультифазных насосов;
— экологичность;
— отсутствие необходимости сжигать газ в факелах.