复杂工况下原油输送泵选型研究.pdf

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1、第10期一5l一复杂工况下原油输送泵选型研究吉庆林(海洋石油工程股份有限公司，天津300451)[摘要]本文结合国内某平台实际工况，综合考虑国内外设备性能及价格差异，对多个外输泵选型方案进行比较研究，阐明了外输泵选型时应考虑的各种因素及选型比较方法，为类似外输泵选型提供参考。[关键词]外输泵；选型；复杂工况原油输送泵是海上平台生产流程中的关键化。因此，外输泵的选型必须综合考虑各方面因设备，其用途是将经过处理且达到外输标准的合素进行’。格原油输送到陆地终端或其他海上存储设施(如1工况简介【FPSO等)。受初期投

2、资、空间狭小等因素的影国内某新建海上井口平台，各生产井产液经响，海上平台往往不设原油储存设备，如果这些生产管汇汇合后，进入平台生产分离器进行油、合格原油不能顺利外输，将直接导致平台停产。气、水三相分离，分离后含水40％的原油经外输泵因此，外输泵能否安全平稳运行直接决定了平台增压后通过海底管线输送至另一钻采平台，与钻能否顺利完成生产任务。采平台物流混合，再经生产分离器处理成含水20％另外，受油藏特性、油田配产、介质物性、后输送至FPSO进行进一步的油气水处理、储存和生产工艺等因素的影响，压力外输泵的实际运行外输

3、。工况非常复杂，这些因素直观影响表现在：介质根据油田开采需求、油品特性及油藏特性，温度、压力、黏度、密度、含水量等变化，而且海管入口处要求物流工艺参数如表1所示。随着开采年限的增加，这些参数均可能发生变表l时间油水温度黏度流量扬程年度m3／dm3／d℃cPm3／hm2O16556．5228．642532333932O171073．1353．264．74l5592812O182057．5137269．883．11431382019l324．488370．383．1921172020953．16357O．483．

4、1661O7202i，～2022726．14847O．483．150972023，～2024340．22277083．124972025，～2026200．880370．128．442662027100．53278．869．33141972028—～203171．82160．269393662o32～2034l76l8．965．732656从表l可以看出，外输泵需要满足的工艺参数输黏度变化范围为3～532cP。黏度大小直接决定了跨度很大，流量变化范围为：26～143m／h，物流作者简介：吉庆林(1985一)，

5、男，湖南人，研究生学历，工程含水量范围为24．8％～97．6％。由于原油自身黏度很师。在海洋石油工程股份有限公司任机械工程师。大，含水量越少，混合液黏度就越大，外输泵所52一■技术交流石20油15和g化第工设备一18卷海管内部扬程损失，因此，外输泵扬程范围需要要求。满足56—393m的变化范围。方案二：2台大泵+2台小泵组合，各一用一从流量扬程上基本可以判定2016～2017年，泵备。2016-2017年采用大功率泵，2017年之后可换的工作负荷很大，其余年份，泵工作负荷相对较用小功率泵，由于操作参数跨度很大

6、，四台泵都小。需要采用变频。由于将高功率工况和低功率工况分开，电机的变频范围得以缩短，对变频器和电2原油外输泵选型方案机的要求相应降低。由于外输泵操作参数范围跨度很大，在选型方案三：优化工艺流程，在泵出口增加回流上只能选用变频泵。但在外输泵台数设计、泵类或节流阀，减小外输泵工况范围，进而达到缩小型(单级或多级)、泵功率大小搭配上存在一定变频范围甚至取消变频的目的。的设计风险，需要作出相应评估。3方案分析通过市场调研，对比国内外多个厂家的产品3．1方案一性能，同时结合以往设计经验和厂家推荐，现有该方案采用三台多

7、级变频离心泵。通过调以下三种方案可供比选：研，对比国内外多个厂家的产品性能，确定该方方案一：采用三台多级变频离心泵，两用一案是可行的，但由于按照最大负荷选泵，泵与电备。但同一台泵需要满足全期限的工况要求，除机需要长期的低负荷条件下运转。表2是根据厂家2016～2017年外，外输泵将长期处于低功率工作状提供的典型数据作出的技术分析。态，这对变频器和变频电机的可靠性提出了很高表2时间单台轴功率(kW)X运行台数，转速年度厂家A厂家B2016145kWX1，2883rpm147kWX1，3259rpm2O17149

8、kW×1，3007rpm145kW×1，2980rpm201857kW×2，2337rpm59kW×2，2229rpm201932kW~2，1981rpm33kW×2，1879rpm202043kW×1，2lOOrpm23kW~2，1723rpm2021～202229kW×1，1881rpm30kW~1，1789rpm2023～202416kW×1。1679rpm16kWX1，1600rpm2025