Основанная в 1853 году компания Bornemann входит в число мировых лидеров по производству винтовых насосов и насосных станций для мультифазных и жидких сред.
Основное назначение многофазных насосных систем Bornemann (рис.1) – перекачка газожидкостной смеси из нефтяных скважин без предварительной подготовки и очистки. Применение данной технологии позволяет отказаться от разделения скважинной продукции на жидкую и газовую фазы для дальнейшей транспортировки на центральный пункт сбора. Транспорт разделенных потоков – более дорогостоящее решение по сравнению с мультифазной перекачкой, а сжигание газа вредно для окружающей среды. Также применение мультифазных насосов позволяет отказаться от применения дополнительного оборудования (промысловых сепараторов, резервуаров, компрессоров, жидкостных насосов и т.д.), а добываемый газ можно использовать для выработки энергии, закачки в пласт или продажи. Помимо этого, сокращаются объем работ и затраты на техническое обслуживание.
Рис. 1
Основу мультифазной системы Bornemann составляют двухвинтовые насосы (рис. 2), которые являются самым универсальным решением для перекачки необработанного и непрогнозируемого флюида из нефтяных скважин. Высокий газовый фактор и газовые пробки, механические примеси, высоковязкие смолистые отложения, большая концентрация коррозионно-активных веществ – это не полный список вызовов, с которыми может столкнуться мультифазный насос в своей работе.
Рис. 2
Запатентованные технические решения наряду с отдельными инновационными особенностями от Bornemann гарантируют высочайшую производительность и надежность эксплуатации, не смотря на сложность поставленной задачи.
К уникальным инженерным решениям относятся:
-
Конструкция корпуса мультифазного насоса Bornemann с внутренней рециркуляцией жидкости (рис.3) позволяет перекачивать газожидкостные смеси с 99% содержанием газа, а краткосрочно и до 100%, без применения внешних систем удержания жидкости. Перегрева оборудования при перекачке не происходит, т.к. необходимое количество жидкости циркулирует в увеличенном корпусе и частично возвращается в область всасывания, за счет чего обеспечивается теплообмен.
-
Сборный ротор (рис. 4), состоящий из отдельных валов и винтов, позволяет выполнить вал из механически прочного материала для уменьшения прогиба и минимизации внутренних зазоров, и соответственно увеличения эффективности. При этом материал винтов выбирается под химический состав перекачиваемого флюида для обеспечения длительного срока службы. Данная конструкция также позволяет заказчикам оптимизировать расходы на запасные части.
-
Винтовая пара работает без контакта металл-по-металлу, что существенно снижает износ деталей проточной части насоса. А для применений с высоким газосодержанием, Bornemann рекомендует использовать винты с дегрессивным шагом (рис. 5). Данная конструктивная инновация позволяет повысить эффективность перекачки и сократить стоимость владения за счет уменьшения размера привода и снижения энергопотребления.
Рис. 3
Возвращаясь к теме применения винтовых насосов в качестве мультифазных, нельзя не отметить, что их внедрение обеспечивает снижение эксплуатационных расходов и повышение производительности системы нефтедобычи в целом ввиду того, что многофазная система создает пониженное стабильное давление в устье скважины. Это их свойство позволяет использовать МФНС не только в стационарном, но и в мобильном исполнении (рис.6).
Рис. 4
Мобильные многофазные системы могут применяться, например, для решения следующих задач:
- для восстановления отдачи малопродуктивных/закрытых нефтяных скважин. Как известно, в течение жизненного цикла месторождения происходит падение пластового давления, и существует вероятность того, что все большее количество скважин будет закрыто, либо снижена возможность получения продукции из них за счет естественного фонтанирования. В связи с этим вопрос продления жизненного цикла месторождения посредством оптимизации отбора продукции из скважин становится крайне важным. В настоящее время для ввода в работу бездействующих скважин нефтяные компании применяют различные методы. Порой эти способы являются неэффективными, дорогостоящими и неоптимальными для поддержания дебита. Мультифазные насосные системы могут быть использованы в качестве альтернативного перспективного подхода для ввода в работу таких скважин с целью повышения их продуктивности и получения дополнительных объемов жидкости за счет создания пониженного стабильного давления в устье скважины.
- для удаления жидкости из газовых скважин. Зачастую, в газовых скважинах, особенно в старых, происходит увеличение дебита жидкости (воды и нефти), из-за этого увеличивается давление в стволе скважины и уменьшается отдача газа. В последствии производительность скважины снижается, пластовое давление падает, и работа скважины может прекратиться. Для предотвращения этой ситуации необходимо обеспечить удаление жидкости. Существует ряд методов, но традиционный способ, связанный с отключением скважины от трубопровода, является экологически вредным, в связи с попаданием летучих углеводородов в атмосферу, а иные способы являются менее выгодными экономически и низкоэффективными. Применение мобильных мультифазных систем для решения этой задачи является наиболее технологическим и максимально безопасным для окружающей среды. МФНС создает перепад давления, при этом понижает давление на оголовке скважины, а также откачивает жидкость из скважины. В дальнейшем работа скважины восстанавливается до необходимого дебита газа, а мобильная установка может быть передислоцирована на другие объекты с подобной проблематикой.
Рис. 5
Обладая более чем двадцатипятилетним опытом в области исследований и развития технологии мультифазной перекачки, инжиниринга, производства и ввода в эксплуатацию специализированного оборудования во всем мире, компания Bornemann способна поставить полнокомплектное решение для широкого спектра производственных и климатических условий. А в рамках стратегии по работе с российскими заказчиками, Bornemann сотрудничает с рядом местных авторизированных партнеров, которые способны обеспечить производство насосных систем «Bornemann» с максимальным уровнем локализации.
Рис. 6
