导管架内贫MEG提升泵选型设计研究.pdf

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1、第5期一导管架内贫MEG提升泵选型设计研究高鹏，王茜，陈欣，张艳春，惠宁(海洋石油工程股份有限公司，天津300451)[摘要]某南海深水平台项目的贫BG溶液储存在4个导管架内，利用4台电潜泵实现对溶液的输送。泵及护管相对导管架平行安装，护管底部与导管架内储罐底部连通，电潜泵在护管内将溶液输送至BL+19m甲板上的日用罐中。本文就贫MEG提升泵的选型设计进行分析研究，提供了一种变工作状态点的选型设计方案。[关键词]导管架；储存容器；电潜式离心泵；选型设计某南海深水中心平台接收来自气田水下生产储罐及泵护管内液面以上使用氮气作为

2、覆盖系统的生产物流，实现天然气脱水、油气分离、气。通过两个自立式调节阀控制上部空间的操作油水处理后通过海底管道输送至陆上处理终端。压力，确保液面压力保持在稳定值1～6kPaG，同依据前期工艺模拟计算结果，正常生产工况下生时密封覆盖气保证了储罐的微正压。泵护管沿导产前期，由于高压、低温、游离水同时作用，预管架腿平行设置，底部与导管架腿内储罐底部连计海底管线内会有水合物产生。为抑制或预防水通，贫MEG泵安装于EL．71m以下。当乙二醇再生合物的生成，需要通过设在平台上的专用贫乙二撬(MRU)无法向位于平台EL+I9m处的贫ME

3、G醇(MEG)注入单元(MIU)向贫MEG管线注入日用罐提供所需贫MEG时，提升泵在泵护管内MEG溶液，到水下后进行分配，分别注入到各单将MEG输送至贫MEG日用罐，保证贫MEG溶液井气嘴的上游及深水海管入口。由于贫MEG溶液25m／h的供给量，通过下游的贫MEG注入泵输入使用量大，海底管线需要连续注入，该项目利用海管。平台#b~lJ4个导管架腿EL一7lm以上作为贫MEG储罐，每个储罐的储存空间约500m。。目前，在国内海洋采油平台中，利用导管架腿作为储存容器有过实际应用案例。在该项目中，2000m3的存储量要求导管架的

4、储存深度为EL．71m，工程应用很少，在国际上应用也较少。1提升方案介绍本提升方案的工艺流程见图1，采用电潜泵对导管架桩腿储罐内的贫MEG溶液进行输送，电潜泵的工艺设计参数如表1。表1提升泵工艺设计参数图1泵提升方案工艺流程处理量25m／h操作温度AMB～45℃作者简介：高鹏(1981一)，男，天津人，工学硕士，工程位于EL(+)9．5m甲板出水口的压力450kPaG师。从事海洋石油工程设计和研究工作。72．■节能减排石20油13和年化第工16设卷备2泵选型设计研究此提升方案对泵的选型存在很大困难，主要体现在：以往平台上的

5、海水提升泵在工作过程中，泵上方的液面静压头保持不变，因此泵的管路特性曲线是保持不变的，因此可按照泵的最佳工作状态点进行选型设计。而此方案中，溶液储存在导管架腿内，即储存在有限空间的容器储罐内，随着泵的运行，泵上方的液面静压头会随着泵的工作逐渐减少，液面高度的变化范围会从EL+8．5m降至EL一71m，泵的管路特性曲线也会随图3某型号电潜泵变频性能曲线之改变。针对本项目的特点，考虑到泵出口后面为溶图2中的曲线1和曲线2分别为液面高度为EL．液储罐，可以起缓冲作用，出口压力和流量不低71m和EL+8．5m时的管路特性曲线。其余

6、液面高度于设计值即可，因此可以采用不锁定泵的工作点的管路特性曲线在曲线1和曲线2之间偏移。的选型方案。主要体现在：绘制出最高液位和最低液位两种极端工况下的管路特性曲线，在泵的选型过程中使泵的性能曲线与低液位EL一7lm的管路特性曲线的交点1位于25m3／h的工作点上，同时保证泵的性能曲线与两条管路特性曲线交点均位于工作高效区，见图4。从图4可以看出采用上述“跨高效点”的运行方案，实现了以下功能：’(1)实现了泵在两种极端工况间的任何液位高度下，均能够在高效区运行；(2)无需在泵的运行过程中调节阀门开度，减少了现场操作人员的

7、工作量；图2液面高度为EL一71m~EL+8．5m时的管路特性曲线(3)取消了变频器设置，降低了由于电机低若要实现泵在EL+9．5m甲板出水口的压力为频工作发热引发的故障隐患。450kPaG，流量为25m／h，需从两方面进行考虑：(1)调节阀门的开度，改变管路特性曲线。由于泵在提升贫MEG溶液时，液面会持续变化，若要维持恒定的出水流量和压力，必须不断地调节阀门开度。由于本项目压力变化范围广，达到80m扬程的跨距，因此无法单纯通过调节阀门开度来实现对流量和压力的控制。(2)增加变频器。通过变频，改变泵的性能曲线。图3为某型号

8、电潜泵变频性能曲线，从图上可以看出，即便使用变频器，也需要配合调节图4跨高效点选型方案阀门开度才能实现。此外，泵采用变频后，使电3结论机磨损加快，导致电机发热，增加了故障率。由本选项设计方案结合项目实际情况，替代了于电潜泵安装在EL．71m以下的位置，一旦出现故以往利用泵最佳工作点选型的方法，采用不锁定