I dagens oppstrøms og midtstrøms olje og gass miljøet, er skruen pumper spiller en større rolle i det som tradisjonelt har vært en sentrifugal-og stempelkompressorer pumpe markedet. Dette skyldes i stor grad til teknologisk innovasjon med skrue pump produsenter og næringens behov for å pumpe tyngre råoljer. Både tvilling skrue og tre skruen pumper er vellykket opererer i flerfase, tung råolje og råolje / vann emulsjon applikasjoner.
Olje-og gassindustrien produserer, transporterer og raffinering mer ukonvensjonelle, tyngre graderinger av råolje fra steder som Canada, California, Mexico og Sør-Amerika. Råolje fra disse områdene er svært tyktflytende, ofte krever diluent, damp eller annen stimulering bare å strømme olje fra reservoarene til rørledningene. Disse utradisjonell grader av råolje er ideell for pumping med en skrue pumpe.
Avhengig av selve søknaden, er enten tvilling skrue eller tre skruen pumper som brukes i råolje rørledning tjenester. Tre skruen pumper finnes vanligvis øker presset fra lateraler til de viktigste rørledningen, mens tvilling skrue pumpene er hovedsakelig benyttes i hovedrørledningen øker stasjoner. Den primære fordelene av skruen pumper inkluderer evnen til å håndtere et bredt spekter av viskositeter; centrifugals kan damplås mens pumping fortynningsmiddel blandet råoljer og bli ekstremt ineffektiv når pumping råoljer tyngre enn 250 cSt. Skruepumper har ekstremt lav pulsering, eliminerer behovet for pulsering dempere eller kompliserte rørledning støttesystemer kreves av stempelkompressorer pumper.
Tre Skruepumper
Tre skruen pumpe design er vanligvis i stand til strømningshastigheter over 1100 gpm og differansetrykk opp til 1700 psi. Pumpen består av tre rotorer, en kraft og to drevet, ett eksternt smøres bærende stand til å håndtere aksialkrefter indusert av høyt innløpstrykk, en balansert mekanisk tetning, en liner, en casing og en bærende / forsegling boliger. Kraften rotor (koblet til sjåføren) utfører pumping arbeidet, mens dagdrivere handle for å forsegle av pumping kamre. Momentet overføres til drevet rotorer med en rullende kontakt. Den pumpet væske skaper en barriere mellom den roterende elementer, hindrer metall mot metall kontakt av roterende elementer. Væsken Filmen støtter også rotorene i duken, slik kontakt mellom rotorene og liners.
Ettersom råolje går en tre skrue pumpe, fyller den suge pumping kammer av skruen satt, som skruer sving, er råolje formidles fra suge til utslipp. Denne positive displacement handlingen beveger seg rett og slett et volum fra sug til utslipp, som om det var et uendelig stroke stempel uten behov for komplisert intern portering og valving.
I de fleste tilfeller er tre skruen pumper som brukes i applikasjoner der sand og partikler er fjernet fra råolje (dvs. rørledningen grad råolje). Men siden noen partikler kan ha overlevd den råolje settling prosessen, de fleste pumper er tilgjengelig med alternative liner belegg for å hindre tidlig slitasje, og rotorene er normalt herdet.
Tre skruen pumper vanligvis boost rørledning lateral presset til de viktigste rørledningen som flyter til et raffineri eller terminal. De viktigste rørledninger krever vanligvis høyere flow priser og press, noe som er best ivaretas av store doble skrue pumper. I dag har tvilling skrue pumper flyt evner overstiger 11500-gpm og differansetrykk til 1400 psi.
Twin Screw Pumper
Twin skruen pumpene er hydraulisk balansert, pulsering gratis og levere et gitt volum fra sug til utslipp, møte uansett mottrykk systemet setter på pumpen. Pumpen har to rotorer, en stasjon og en drevet, og er avhengig av pumpet væske til å fylle klaringen mellom rotorene og rotorer og liner. Den pumpet væske forsegler individuelle pumping kamre av skruen profiler, slik at pumpen å opprettholde prime. I en stiv rotor design, væsken fungerer som en forsegling mekanisme bare og ikke opptre som en bærende støtte for rotorene.
Rotorene støttes på begge ender av lagrene, og dreiemomentet overføres fra stasjonen for å kjørt rotor via timing gir. Ved å eliminere rullende kontakt mellom rotorer, slik tilfellet er med tre skrue pumper, kan doble skrue pumper håndtere alt fra vann til tunge råoljer.
I de fleste design, timingen tannhjul og lagrene er ekstern i forhold til pumpet væske. Tidspunktet tannhjul er oljen smurt, mens lagrene er smurt med fett eller olje. Avhengig differansetrykk krav, lageret og timing tannhjul kan kreve en tvungen smøreolje system til riktig avgi varme og forbedre den generelle komponent pålitelighet.
Siden det er minst fire lagrene i en tvilling skrue pumpe, er det fire skaft gjennomføringer og fire mekaniske tetninger. Sel er tilgjengelige i både enkel og dobbel pakning konfigurasjoner, avhengig av selve tjenesten. Enkelt selene brukes vanligvis for råolje tjenester, mens doble mekaniske tetninger med en barriere væske system er også tilgjengelig.
Twin skruen pumper blir stadig mer populære i midtstrøms markedet, hvor deres evne til å håndtere høy viskositet tillater operatørene å pumpe kaldere eller bruke mindre fortynningsmiddel. Dette er spesielt tydelig i pågående rørledningsprosjekter bringe tung kanadisk råolje til det amerikanske markedet.
Flerfase Applications
Utviklingen av doble skrue pumper har ført til gjennomføringen i flerfase applikasjoner. Twin skruen stil pumpene dominerer oppstrøms markedet i flerfase søknader på grunn av deres operasjonell fleksibilitet og økonomisk installasjon. Flerfase-pumper øke ubehandlet flyte strøm produsert fra oljebrønnene til nedstrøms prosess eller samle anlegg. Dette betyr at pumpene takle 100 prosent væske til 100 prosent gass (med resirkulering) og hver kombinasjon i mellom. Disse pumpene er pakket for landbasert, offshore og subsea applikasjoner.
Flerfase pumper finnes vanligvis i følgende tjenester:
- Lavere godt hode press-Som reservoarer modne, deres naturlige trykket avtar og produksjonen avtar. Flerfase pumper er i stand til å øke flyten linjetrykk, slik at økt produksjon strømningshastigheter, mens kapping nedstrøms linjetrykk. Ved å trekke ned godt hode press, vil ytterligere produksjon oppstå som tilsig til produksjonsrøret øker.
- Redusert anlegg-Snarere enn å skille gass fra væske, behandle fasene og deretter komprimere og pumping de enkelte fasene, flerfase pumper håndtere ubehandlet brønnstrøm med en del av utstyret. Ved å benytte en del av utstyret, er økonomisk begrunnelse signifikant høyere for ekstern enkelt brønn produksjon og godt klyngeutvikling med sentralisert prosessanlegg.
- Flow assurance-flerfase pumper leverer en konstant strøm ved en gitt hastighet uavhengig av system press. Ved å endre pumpehastigheten, kan operatørene optimalisere flow rate og innløpstrykk, og dermed øke total reservoar utvinning, bedre slutten av livet produksjon og redusere parafin eller hydrat oppbygging.
Nåværende flerfase pumpe design levere opptil 330 000-fat (total flow) ved differansetrykk opp til 1.200 psi. Gitt den nåværende trenden mot dypvannsutbygging, har olje-og gassindustrien nylig identifisert behovet for flerfase pumper stand flyter opp til 600.000-fat (total flow) og differansetrykk over 2400-psi.
Den operasjonelle fleksibilitet, høyere effektivitet og robusthet av skruen pumper gjør dem ideelle kandidater for et økende utvalg av applikasjoner innenfor olje-og gassindustrien. Løpende utvikling av skruen pumpe teknologien vil bare utvide deres bruk i flerfase, råolje, emulsjoner og produsert vann tjenester.