水下多相增压泵选型设计

在深海油气开发中,水下多相增压泵是多相混输技术的关键设备,主要包括双螺杆多相泵和螺旋轴流多相泵。研究了水下双螺杆多相泵和螺旋轴流多相泵的结构组成、工作原理及其特点。针对典型的工程实例,考虑泵的排量、驱动方式、泵入口条件、冷却润滑系统等,分析了水下增压泵的选型设计过程以及重要设计参数的确定方法,得出该案列应选用的水下双螺杆增压泵。     

水下多相流量计

水下多相流量计是美国Ｆｒａｍｏ公司开发的产品 ,与水下多相增压泵配合使用 ,构成水下采油系统 ,可减少和控制水锥 ,增加可回收的原油储量。这是一种筒形仪器 ,带有一个插入式套筒 ,内装多种在用仪表。英国石油公司将两台流量计分别安装在 91ｍ和84ｍ深水处 ,可以改善水下油井监测工作 ,对油液进行水下取样 ,测量油液的压力和温度以及油、水、气等的流量。这种流量计还可用于试井 ,使用混合器可保证流量计适用于不同的流动方式和气体体积。此外 ,英国石油公司还利用它进行油藏管理 ,不再使用较多的传统专用试验管线。水下多相流量计研制工…     

水下多相泵采油系统

水下多相泵采油系统由水下多相泵组、动力与控制系统、控制电缆及各种辅助工具组成,其优势是可以减少投资成本,提高原油产量。水下多相泵可与气举和井下泵系统组成一套具有高可靠性和经济性的水下采油系统。水下多相泵采油系统先后在中国南海油田和赤道几内亚近海油田使用,油井产量高达1590~2385m3/d,作业水深达1010m,取得了良好的效果。     

发展中的水下多相泵送设备

水下多相流体泵送系统对海上油田的开发具有潜在的生产效益。本文简要介绍了开发多相输送泵中存在的主要问题，介绍了六种正在开发的多相输送泵。     

多相增压泵气液两相流计算分析及试验研究

借助CFD软件,采用标准k-ε模型对N-S方程进行封闭计算,分析多相增压泵输送清水的水力性能,并进行样机试验测试对比。采用Eulerian模型求解,并分析输送含气率为30%的气液两相流时,增压泵流道、过流部件的速度、压力、气体体积分数及密度等分布规律。计算分析及试验结果表明:针对增压泵内部复杂三维流动的水力性能进行预测的数值模拟分析可靠; 气体对增压泵性能影响不利。气液两相流数值计算模拟表明:增压泵进、出口及均化器内部流速分布均匀; 均化器上侧气体体积分数较下侧多; 增压泵底部气液混合密度较上部大; 均化器及叶轮过渡处压力最低; 增压泵首级叶轮叶片旋转中心的工作表面的气体体积分数最大,次级叶轮工作表面的气体体积分数降低; 增压泵各级导叶叶片工作表面的气体体积分数相对均匀,首级导叶叶片靠近进水边的工作面附近的气体体积分数较高,次级导叶叶片靠近叶片旋转中心的工作面区域气体体积分数较高。     

水下增压泵在陆丰22-1油田的应用研究

为了高效开发边际油气田和深水油气田,水下增压已成为全球海上油气田开发的重要技术手段之一。陆丰22-1油田属于二次开发,具有含水率高、井口压力低等特点,为充分利用油田的剩余开采储量和提高油田的商业价值,采用全水下生产系统开发模式,利用水下增压泵将井口流体增压后输送至平台进行处理。应用多相流动态模拟OLGA软件建立了陆丰22-1油田从水下井口至平台的流体输送模型。首先针对单海管工况和双海管运行工况进行了模拟分析,结果表明陆丰22-1油田双海管运行时水下增压泵均在最佳运行区域内,且流体温度高于原油凝点;而单海管运行输量<300 m³/ h时,水下增压泵工作点处于最佳运行区域外;然后通过调节水下增压泵转速对双海管在线清管进行了动态模拟,结果表明在平台用200 m³/ h的生产水推动清管球对第一条海管清管时,需将水下井口的流量限产至420 m³/ h,待清管球通过第一条海管后在平台停止注入生产水,同时水下井口恢复至正常产量,双海管在线清管总时间约11.4 h。研究结果对深水油气田应用水下增压泵解决流动安全问题具有指导意义。     

国产水下多相流量计高压舱测试技术

模拟深水外压的高压舱试验是水下多相流量计出厂测试中的标志性试验,用于检测水下多相流量计在设计工作水深时的承压和密封性能。对我国首台水下多相流量计的原理和参数进行了介绍,对相关规范进行了分析,提出了一套适用于测量水下多相流量计承压和密封性的试验方法,即先进行3次15 min的外压加压-泄压循环,然后进行2 h的连续外压试验,最后进行1次设计压力下的静水压试验,保压过程允许的最大压降为测试压力的5%。测试结果显示该流量计密封性能良好,同时为国产水下油气工程装备的高压舱测试提供了参考。     

国产水下多相流量计第三方认证

国产水下多相流量计由挪威船级社（DNV）按照API RP 17S等相关国际规范完成第三方认证,涵盖失效分析、设计审核、计算校核、测试程序审核、加工制造、装配、型式试验等一系列过程。系统介绍水下多相流量计第三方认证流程和重要的型式试验,包括温度压力循环试验、环境应力筛选试验、计量性能试验、高压仓试验等。研究工作对水下油气工程装备的国产化研制和应用具有借鉴意义。     

水下多相泵帮助扩展扩边井

在海洋油气生产中,海底扩边井的长度有越来越长的趋势。扩边井长度的增加为海底泵送技术带来了一定的挑战。为了保持产量的增长,海底泵技术必须有进一步的发展。     

基于FMECA的水下多相流量计可靠性分析

采用IEC60812标准的分析方法,开展了国产水下多相流量计的FMECA分析研究。元件的失效数据来自EMCRH和OREDA数据库,并使用风险矩阵进行了关键性评价。识别了关键的设备和元件的失效模式及影响; 分析了现有设计中的控制措施,提出了设计改进意见及降低风险的建议。可对国产水下多相流量计的工程化应用提供参考; 对其他类似水下设备的FMECA分析提供借鉴。     

水下采油树生产模块通道多相冲蚀数值分析

冲蚀是水下采油树生产通道失效的主要因素。通过对冲蚀机理的研究,分析了冲蚀的本质和能量平衡,并对冲蚀的影响因素进行了分析。采用Fluent软件建立了水下采油树生产模块通道模型,对模型的内部流场进行了分析。分析结果表明,冲蚀的本质是机械磨损和化学、电化学腐蚀,主要受流体的流速、入射角度和磨粒特性等因素的影响;水下采油树生产模块通道冲蚀最严重部位在相贯线上和外拱壁处;冲蚀率和冲蚀深度随流体速度的增大而增大,一定速度后呈指数增长,随颗粒直径的增大而减小,随颗粒体积分数的增大而增大。研究结果可为有效防治冲蚀和机械结构优化提供参考。     

水下多相流量计的材料选型及试验验证

基于南海某油田项目,系统研究水下多相流量计在实际应用过程中的材料选型,经对比后选用碳钢为本体材料,通过堆焊625合金增加其耐腐蚀性。设计插入式文丘里结构,并通过塞焊方式加工引压管。在此基础上对适应流量计自身需求的堆焊技术及其焊评进行介绍,通过试验验证对设计方案进行评定。所作研究为后续国产水下多相流量计的工程应用提供一定的借鉴意义。     

水下立式螺旋轴流式多相泵的结构设计探讨

螺旋轴流式多相泵因具有适应大体积流量输送,结构紧凑,对固体颗粒不敏感,具有一定的抗干转能力等优点,使其成为海底多相增压输送的最优选择之一。在陆用多相泵多次室内及现场成功试验的基础上,综合运用前期所取得的翼型优化及性能预测等成果,进行水下多相泵的研制。就水下立式螺旋轴流式多相泵系统的结构设计,在多相泵的叶轮、导叶和均化器的设计,轴系的布置及多相泵的密封、润滑、冷却、轴承和驱动电机等方面作了介绍。     

水下双螺杆多相流混输泵研究与设计

在分析双螺杆多相流混输泵工作原理和特点的基础上,概述了这种高科技新产品的国内外研究和应用情况,给出了一种水下双螺杆多相流混输泵的初步设计方案,并讨论了研制过程中的关键问题和解决途径,为研制国产化的水下双螺杆多相流混输泵奠定了基础。     

新型气液增压泵

压裂泵柱塞和盘根的寿命长短,除了其材质和加工精度、正确使用外,关键的还是柱塞和盘根的润滑问题。常常由于润滑不良,使柱塞和盘根的寿命成倍地降低,从而频繁更换柱塞和盘根,影响压裂泵的正常工作,增加维修等辅助时间。为了解决压裂泵柱塞和盘根的润滑问题,我们根据美国道威尔(Dowell)压裂车的气液增压泵的结构原理,加以测绘试制。以便对原压裂车的压裂泵柱塞和盘根的润滑加以改进。经组装测试证明,效果良好。     

高压压裂用增压泵

为了满足油井高压压裂的需要,美国凯尔赛-海斯公司研制了一种车装700马力双缸增压泵,以便能在高达20000磅/时~2(1406公斤/厘米~2)的压力下输送携有砂子或玻璃球支撑剂的胶状压裂液。这种压裂设备的工作情况参阅下列示意图。     

污水增压泵控制系统技术改造

针对新疆油田采油一厂稀油处理站污水处理新工艺增压泵前端两个囊式罐液位难以控制、经常出现冒顶的问题，在分析对比调速装置优缺点的基础上，提出采用变频调速技术改造，以囊式罐液位为被控参数，构成闭环自动控制系统。系统2000年3月调试成功，解决了罐冒顶的问题，优化了污水处理工艺。     

ZSDL-Ⅱ型增压泵

为满足部分注水井压力的要求。必须对其进行辅助增压，要求一些更方便、更灵活可靠的注水设备作为补充，ZSDL-Ⅱ型高进高出式增压注水电泵正是为满足这一要求而研制开发的高新技术产品，在纯梁油田应用后，取得了较好的效果。     

硅树脂基复合泡沫在水下多相流量计保温中的适用性分析

合理的水下保温措施可防止海底管道内水合物的形成,是水下生产系统流动安全保障须重点考虑的问题.基于所研发的国产水下多相流量计的结构特点,建立了以50.8 mm厚的硅树脂基复合泡沫作为保温层的水下多相流量计保温效果分析模型,分别进行了内部流道介质最高温度(110℃)和最低温度(77℃)2种工况下的稳态及停机5 h的传热仿真...