海上石油平台多相混输泵选型优化方案分析对比.pdf
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1、 39 2023 年 8 月第 50 卷 第 8 期2023 年 8 月Vol.50 No.8Aug.2023天 津 科 技 TIANJIN SCIENCE&TECHNOLOGY收稿日期:2023-08-030 引 言渤海某油气田位于渤海北部辽东湾内,油气田以天然气生产为主,同时还有原油产出,需要将天然气混同含水原油一起输往原有老平台。常规的输送方案是“压缩机+原油外输泵”方案,即对油、气分别处理及加压,达到要求后混合进入海管外输。若输送方案采用多相混输泵,则可以将油、气、水同时进行外输,免去了油、气、水分离设施,相对于“压缩机+原油外输泵”方案减少了工艺流程和设备,节省了平台的甲板面积,同时
2、降低了设备的日常操作和维护保养的作业量1-4,因此,有必要对多相混输泵在油田的应用稳定性做进一步探讨5-6。1 混输基础数据1.1 混输工况油气田开发工程包括 BOP、WHPA、WHPB 3 座平台,根据油气田开发总体规划,WHPB 平台需要通过评估井才能确定是否具体实施。若评估结果欠佳,则 WHPB 平台不进入实施,WHPB 区域的油气通过从 WHPA 平台打一口斜井的方法开采。根据工程计划,混输泵是长线采购设备,采办周期不允许等待评价结果,因此,混输工况应考虑 WHPB 平台是否实施的问题。由于存在 WHPB 平台根据评价井确认实施问题,所以混输泵根据 2 个工况进行选型:工况一 WHPA
3、一口斜井;工况二 WHPAWHPB。具体混输量详见表 1。应用技术海上石油平台多相混输泵选型优化方案分析对比况 昕,陈 希,侯辰光,林洞峰,冀光峰(中海石油(中国)有限公司天津分公司 天津 300451)摘 要:结合渤海某油气田混输泵设计选型,介绍了混输泵选型的主要技术参数;通过对比具体工程选型实例,介绍了混输泵选型优化的过程与方法。同时,归纳整理了泵的操作维修问题和管路滤器的选用原则,为无人平台简化泵操作维修提供了参考。关键词:混输 参数 稳定性中图分类号:TE41 文献标志码:A 文章编号:1006-8945(2023)08-0039-04Analysis and Comparison o
4、f Optimal Selection Schemes for Multiphase Mixed Transportation Pumps on Offshore Oil Platform KUANG Xin,CHEN Xi,HOU Chenguang,LIN Dongfeng,JI Guangfeng(Tianjin Branch,CNOOC Co.,Ltd.,Tianjin 300451,China)Abstract:Based on the design and selection of a mixed transportation pump in an oil and gas fiel
5、d in Bohai,the main technical parameters considered for the selection of mixed transportation pumps are introduced.By comparing specific engineering selection examples,the process and methods of optimizing the selection of mixed transportation pumps are introduced.At the same time,the problems of pu
6、mp operation and maintenance and the selection principle of pipeline filter are summarized,which provides a reference for how to simplify pump operation and maintenance on unmanned platform.Key words:mixed transportation;parameters;stability 40 天 津 科 技第 50 卷 第 8 期1.2 逐年工艺参数根据工艺流程,各年份泵进口压力均为38.5 bar,
7、但进口温度与出口压力每年份各不相同。因现阶段工艺模拟参数尚不齐全,故按以下几个典型年份的泵出口压力、进口温度、进口压力进行选型,见表 2。表 1 逐年混输量Tab.1 Annual mixed transportation volume时间(年)工况一:WHPA 一口斜井multiphase pump Min.工况二:WHPA WHPB multiphase pump Max.日产量日产量气油水气油比气油水气油比第 1 年10.2152.1066813.4646.10207.2第 2 年8.2148.20552.511.3610.00184.5第 3 年7.7146.80527.410.456
8、2.010.6185.6第 4 年7.7133.80.1572.59.3463.482.9201.1第 5 年7.2111.10.1645.98.4372.1 138.2226.3第 6 年6.994.70.2730.18.0322.1 178.7249.0第 7 年6.6760.5864.97.6281.1 211.4269.7第 8 年5.463.30.9851.36.2250.5 242.1249.4第 9 年4.455.31.2797.25.3227.8 270.8230.6第10年3.949.71.7783.24.6205.8 298.9224.2第11年3.445.82.07373
9、.9181.3 317.8217.8第12年1.841.22.2437.82.2159.2 334.0141.3第13年1.837.82.5477.42.2142.4 347.8151.2第14年1.735.92.8484.82.0127.7 363.0157.1第15年1.733.53.1510.71.9117.3 368.1163.2第16年1.731.43.3525.21.8109.0 373.4165.5第17年1.630.53.7531.21.7101.8 378.3170.1第18年1.628.74.0553.81.795.8384.2173.9第19年1.628.04.3556.
10、71.689.7387.5178.2第20年1.426.44.6541.51.584.5391.5181.9第21年1.07.91.31269.61.579.9395.3185.0表 2 泵运行参数Tab.2 Pump operating parameters时间(年)进口压力(bar)出口压力(bar)进口温度()第 1 年38.576.033.98第 2 年38.572.532.10第 6 年38.566.029.14第 14 年38.556.627.19第 21 年38.556.627.19注:1 bar=0.1 MPa。2 混输泵应用稳定性分析针对混输工况,对 2 家生产多相混输泵的厂
11、家(Bornemann 公司与 Lestritz 公司)进行了选型咨询,这2 家公司都是知名的多相泵生产厂家,具备丰富的制造经验和海洋工程应用业绩。经咨询确认后,2 家公司都表示在混输工况下可以采用多相混输泵进行外输作业,可应用于无人平台,2 家公司都有相关的使用业绩。2.1 Bornemann公司产品选型根据厂家泵型样本选择 2 种泵型:2100%大泵方案与 250%小泵方案。大泵电机功率约为450 kW,小泵电机功率约为 280 kW。下面就 2 种外输工况进行分析。2.1.1 产品选型分析从表 3、4 可以看出,第 2 年起,一台小泵即可满足外输要求,另外一台自动转为备用,即除第 1 年
12、外,其余年份小泵均有备用。表 3 工况 1 汇总表Tab.3 Summary of case I of Bornemann2100%1 台轴功率(kW)电机功率电机运行负载率kWkW第 1 年1 台半载运行232 450 51%第 2 年1 台低载运行180 40%第 6 年1 台低载运行12127%第 14 年1 台低载运行35 7%第 21 年1 台低载运行25 6%250%1 台轴功率电机功率电机运行负载率kWkW第 1 年1 台运行224 280 80%第 2 年1 台低载运行174 62%第 6 年1 台低载运行115 41%第 14 年1 台低载运行29 10%第 21 年1 台低
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