8.5. Насосные и компрессорные станции системы сбора и подготовки продукции добывающих скважин

Дожимные насосные станции предназначены для осуществ­ления первой ступени сепарации нефти из газа в целях даль­нейшего раздельного транспорта нефти центробежными насо­сами, а газа — под давлением сепарации.

Дожимные насосные станции выпускаются в блочном ис­полнении двух типов.

К первому типу относятся ДНС на базе сепарационных уста­новок с насосной откачкой — блочная насосная (БН). Разра­ботано 12 типоразмеров блоков: от БН-500-0,9 до БН-2000-2,6. Шифр блока: БН — блочная насосная; первое число — подача насоса по жидкости в м³/сут; второе — давление нагнетания в МПа. Из блоков компонуются дожимные насосные станции различных подач и напора. Станция состоит из технологичес­кого, щитового, канализационного блоков и свечи аварийного сброса газа. Технологический блок включает технологическую емкость и гидроциклоны, один из которых резервный.

Ко второму типу относятся ДНС-5000, ДНС-7000, ДНС-14000, ДНС-20000, где число указывает на подачу насосных агрегатов в м³/сут. Давление нагнетания насосов 1,9—2,8 МПа. Техно­логическая единица состоит из блока буферной емкости (где осуществляется сепарация газа) и блока насоса 8НД-9хЗ или 5МС-10х4(5МС-10х5, 5МС-10х7). В указанных ДНС имеются соответственно две, три, четыре технологические единицы, причем в каждой станции одна технологическая единица ре­зервная. Помимо этого, ДНС включает блоки сбора и откачки утечек нефти, низковольтной аппаратуры и КИПиА, а также распределительное устройство и свечу (факельное хозяйство) аварийного сброса газа. Схема дожимной насосной станции представлена на рис. 8.18.

В последнее время на многих промыслах начато внедрение дожимных насосных станций с так называемыми «мультифаз-ными» насосами. В качестве таких насосов применяют двух­винтовые насосы, которые могут работать на газожидкостной смеси с содержанием свободного газа на приеме насоса до 50 %. Применение такой технологической схемы позволяет значи­тельно упростить схему ДНС, убрав из состава оборудования сепараторы, компрессорные установки, газопроводы и факель­ное хозяйство. Применение мультифазных насосов позволяет:

— увеличить отбор газожидкостной эмульсии из добываю­щих скважин за счет снижения давления в промысловой систе­ме сбора;

— отказаться от строительства новых ДНС;

— обеспечить ликвидацию газовых факелов путем транспор­тировки газа вместе с жидкостью до УКПН с объектов, необустроенных системой газосбора.

Рис. 8.18. Технологическая схема типовой дожимной насосной станции

1 — сепаратор типа НГС; 2— отстойник; 5— емкость технологическая; 4— емкость буферная; 5— насос; 6 — газосепаратор вертикальный; 7 — дренажная емкость с насосом; 8 — емкость для сбора утечек с насосом; 9 — площадка расходомеров; 10— конденсатосборник; 11 — факел; 12— вытяжная свеча; 13 — узел учета газа; 14 — блок реагента

Двухвинтовые насосы не имеют силового зацепления вин­тов, зазор между винтами составляет 0,2—0,5 мм, что позволя­ет машине работать с сильногазированной и загрязненной жид­костью. Синхронизация вращения винтов обеспечивается си­ловой зубчатой передачей, которая вынесена за пределы гид­равлической части насоса (рис. 8.19).

Рис. 8.19. Конструктивная схема мультифазного двухвинтового насоса

1— корпус; 2 — ведомый винт; 3 — ведущий винт; 4 — торцовые или лабиринтные уплотнения; 5 — шестерни синхронизации вращения вин­тов, 6 — ведущий вал; линии А и В — соответственно впадины и выступы(гребни) ведомого и ведущего винта

В настоящее время на нефтяных промыслах России приме­няется несколько типов мультифазных насосных установок, которые рассмотрены ниже.

Отечественные мультифазные насосы A3 2ВВ 63/25-50/25 и А5 2ВВ 63/25-50/25 (с укороченными винтами) прошли про­мысловые испытания и применяются на нефтяных промыс­лах ОАО «Татнефть».

Мультифазный насос типа A3 2ВВ 63/25 обеспечивает пере­качку водонефтяных эмульсий с содержанием газа до 90%. Содержание сероводорода в газе — до 2%, максимальное содер­жание механических частиц — 0,02%, температура перекачива­емой среды — от 5 до 80°С.

Подача ГЖС, м³/ч.................................................................63-100

Давление насоса, МПа............................................................до 2,0

Максимальное давление на приеме, МПа............................до 2,5

Мощность электродвигателя, кВт..............................................110

Частота вращения, об/мин........................................................ 1490

Тип электродвигателя...............АНМ 112 М4 У2,5 (ВА 132 5492)

Насос выполнен на базе двухвинтового насоса и оборудован сменными винтами, сменной обоймой из антифрикционного чугуна, торцевыми уплотнениями. Срок службы насоса до ка­питального ремонта при непрерывной (24 час/сут) работе — 1,5 года.

На рис. 8.20 [55] приведены осредненные характеристики насоса A3 2ВВ 65/25 (зависимости подачи газожидкостной смеси от давления нагнетания) при различном содержании свободно­го газа на приеме насоса.

Рис. 8.20. Характеристика насоса А3 2ВВ 65/25

Насосы типа МВН (многофазный винтовой насос) предназ­начены для перекачки газожидкостных и многофазных смесей. Транспортировка происходит по схеме: группа скважин — на­сос — установка подготовки нефти, что значительно упрощает схему сбора, уменьшает затраты на обустройство месторожде­ний на первичном этапе, а также делает возможным утилиза­цию газа (особенно мелких месторождений) на центральном пункте сбора нефти и газа.

Многомодульная многофазная насосная станция (ММНС) на базе насосов МВН имеет два отсека: отсек фильтров — для приема и распределения многофазной смеси по насосным от­секам; насосный отсек — содержит от 2 до 5 насосных модулей в зависимости от требуемой производительности станции. Все модули — однотипные и состоят из многофазного винтового насоса, электропривода, станции смазки и охлаждения, а так­же элементов общих систем. Один из модулей комплектуется системой регулирования подачи.

Подача МВН, м3/ч	60	150	300	500
Перепад давлений (МПа)	2	2	3	3
Максимальное содержание газа (%)	95	95	97	98

Насосы типа МВН выпускаются НПК «Турбонасос», г. Во­ронеж.

Из зарубежных конструкций наибольшее распространение на нефтяных промыслах отечественных нефтяных компаний получили многофазные двухвинтовые насосы фирмы «Борнеманн». Технические характеристики мно­гофазного насоса MW 7.3 ZK-33 фирмы «Борнеманн» представлена в табл. 8.8.

Подшипники на ведущем конце вала смазываются консис­тентной смазкой каждые 800 часов работы через ниппеля для смазки.

Подшипники и шестерни на ведомом конце вала смазыва­ются маслом, масло в коробке шестеренок меняется через 2000 часов работы.

Таблица 8.8