水下多相增压技术应用分析.pdf

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1、第46卷船海工程Vo1．462017年11月SHIP&0CEANENGINEERINGNOV．2017DOI：10．3963／j．issn．1671—7953．2017．S2．054水下多相增压技术应用分析刘维滨，王文祥，洪毅，吴尧增，李彦昭(中海油研究总院，北京100028)摘要：总结以螺旋轴流式多相泵、双螺杆式多相泵为代表的水下多相泵应用现状，对比分析2种水下多相泵的技术参数、运行参数、优缺点及适用范围；介绍水下压缩机系统的应用现状以及Asgard气田水下压缩机系统组成模块、配置方案、运行模式，与此同时，总结2种水下多相泵及水下压缩机系统的适用工况，分析现阶段水下多相泵、水下压缩机等水下

2、多相增压技术应用存在的难点，包括水下多相增压设备可靠性以及水下分离技术、水下输配电技术、水下控制技术、水下安装技术等与之密切相关的技术。关键词：水下多相增压；水下多相泵；水下压缩机；应用分析中图分类号：1)754文献标志码：A文章编号：1671—7953(2017)S2-0213-06随着国际社会对能源需要的增加，世界范围增压技术应用现状、适用性和现阶段技术应用难内的深海油气开发活动日渐活跃，在深海开发过点，旨在为水下多相增压技术应用提供参考以及程中除了兴建大量的水面油气生产平台外，水下为今后深水油气田开发提供技术支持。生产系统也已成为深海海洋工程技术的重要组1水下多相泵成。且随着开发区域水

3、深的不断增加，水下生产系统回接的距离不断增长，如OrmenLange气田，水下多相泵主要有2种形式：旋转式和容积将水下井口产出物通过水下生产系统直接输送至式。旋转式水下多相泵的典型代表是螺旋轴流式120km以外的陆上终端¨。海管输送压力损失多相泵，源于法国石油研究院、挪威国家石油大，要求产出物通过水下生产系统进入海管时要公司及法国道达尔石油公司三方联合投资的“海有较高的压力以满足输送要求，通常情况下油神(Poseidon)”多相混输技术研究项目，其目标是(气)藏废弃压力较高，通过配置水下多相增压技开发海底油、气、水多相混输系统。Poseidon多相术，能够有效地降低废弃压力，进而充分释放油泵

4、是根据螺旋同轴泵(Helico．axialPump)的原理，(气)藏产能、提高采收率、延长油气田的生产年研究开发出的一种转子动力泵。该泵可输送含气限。对于采用水下生产系统的油田来说，通过配率为0—100％的气液混合物，对泵人口的流量变置水下多相增压技术，能够解决水下井口压力不化具有自适应性，可输含砂介质，结构紧凑。目足以将产出物输送至依托设施进行处理的问题，前，Poseidon多相泵已由Framo和Sulzer公司进行水下生产井无需配置电潜泵，可避免电潜泵故障系列化设计、生产和工业化应用。螺旋轴流式多引起的修井问题，极大程度上节省了水下生产井相泵典型设计参数如表1所示。据不完全统计，修井费用

5、。此外，水下多相增压技术可以通过增至今已交付26套水下多相泵系统，76台水下多加流体压力、减小管线直径，有效地降低热量损相泵产品，电机功率范围为400～2400kW(可达失、减少水合物和蜡的生成，有效地减少流动过程4000kW)，涉及水深100～1800m(设计可满足中不安全因素，通过进一步严格技术要求和设计，水深3000m)，回接距离范围为1～40km，超过可以保证长时间运行，平均无故障运行周期长。100万h的运行时间，主要由Framo公司生产提本文分析了水下多相泵、水下压缩机等水下多相供，其产品如图1a)所示。其中，国内陆丰22．1油田于1997年安装了5台螺旋轴流式多相泵，水深约330

6、m，回接距离约2km，获得了成功的应用。收稿日期：2017—02—21此外，Sulzer与FMC在Poseidon多相泵基础上合修回日期：2017—03—21作开发了一款螺旋轴流式多相泵产品MK1，如图第一作者：刘维滨(1989一)，男，硕士，工程师研究方向：海洋石油工程设计1b)所示，采用永磁同步电机直接驱动系统，电机2132o117月刘维滨等：‘水下多相“增压技术应用分析船海l厂程，第46卷a)Fralno螺旋轴流』℃多l}1{b)Sulzer螺旋轴流式多十1l采C)螺旋轴流』℃多中¨意图1螺旋轴流式多相泵功率有3200kW和6400kW2种规格，转速可达6000r／min，能够实现10

7、MPa以上的增压能力，可用于水深2000in，进口含气率最高达95％，设计寿命20年，平均故障间隔时间5年，并经满载测试；据报道将于2017年在巴西海域壳牌BC-10油田实现首套水下安装。容积式水下多相泵的典型代表是螺杆式多相泵，常采用双螺杆泵式多相泵(见图2)。双螺杆图2双螺杆式多相泵式多相泵的设计思路有2种：一种是在开采与输送高黏原油的普通双螺杆液体泵的基础上，吸收杆泵式多相泵可短时间内含气率100％运行