油田生產(chǎn)水回注機械設(shè)備選型研究

導(dǎo)語：油田生產(chǎn)水回注機械設(shè)備選型研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

[摘要]為減少環(huán)境污染、保障油田可持續(xù)開發(fā)，生產(chǎn)污水回注是一個重要途徑，也是海上油田生產(chǎn)污水處理問題未來的重要發(fā)展方向。本文針對南海某油田生產(chǎn)污水回注進行研究，對地面工程部分注水方案及設(shè)備選型進行比選，得出優(yōu)化方案。

[關(guān)鍵詞]生產(chǎn)水、回注、機械設(shè)備選型、方案比選

1引言

隨著國家對海洋環(huán)境保護越來越嚴格，生產(chǎn)污水回注必將成為未來減少環(huán)境污染、保障油田可持續(xù)開發(fā)一個重要途徑，也是海上油田生產(chǎn)污水處理問題未來的重要發(fā)展方向。解決生產(chǎn)水與目的層水的配伍性、注水工藝、地面工程等主要問題，制定一整套污水回注可行性方案，也可為邊際油田開發(fā)的經(jīng)濟動用方式及同類油田生產(chǎn)污水處理提供良好的借鑒作用。本文針對南海某油田生產(chǎn)污水回注進行研究，對地面工程部分污水回注相關(guān)設(shè)備選型進行研究。通過方案比選，得出優(yōu)化方案，同時相關(guān)研究也可為其它類似油田提供良好的借鑒和指導(dǎo)作用。

2工藝與方案描述

生產(chǎn)水經(jīng)過除油除顆粒等措施之后，進入緩沖罐，經(jīng)泵前濾器過濾處理，通過生產(chǎn)水增壓泵以及注水泵，經(jīng)滑環(huán)通過單點接入海底管線，生產(chǎn)水通過海管注入到指定地層。生產(chǎn)水物性參數(shù)如表1所示：緩沖罐口出口壓力為6.897kPaG，水溫55℃，生產(chǎn)水產(chǎn)量為48000m3/d。污水回注量有三種工況：即按油田產(chǎn)出污水全部回注，1/2回注以及1/3回注；根據(jù)工藝提供的每種流量工況下，分別有兩種注水泵出口壓力方案，故共六種方案。各種工況下的注水泵進出口壓力如表2所示。

3機械選型方案：

根據(jù)工藝提供的六種方案的工藝參數(shù)以及生產(chǎn)水物性參數(shù)，機械設(shè)備選型如下所述：(1)泵前濾器根據(jù)生產(chǎn)水增壓泵入口對固體懸浮物顆粒的要求，需在泵前增加籃式濾器,濾器選型清單如表3所示：(2)生產(chǎn)水增壓泵由于緩沖罐出口壓力較低，而從緩沖罐到泵入口處又途經(jīng)70余米的管線以及泵前濾器等，壓力損失較大，為防止注水泵氣蝕并提高其入口壓力，需在每臺注水泵前增加增壓泵。其中全部污水回注時,注水泵出口壓力16.91MPa以及1/2污水回注,注水泵出口壓力17.7MPa的情況，由于注水泵出口壓力較高，為更好匹配注水泵的選型，故在注水泵前增設(shè)一臺相對其他方案揚程更大的增壓泵。增壓泵選型清單見表4：(3)注水泵根據(jù)工藝專業(yè)提供的參數(shù)（見表2），注水泵的選型清單如表5所示；因泵送介質(zhì)溫度為55℃，據(jù)廠家提供的信息，經(jīng)注水泵加壓后，介質(zhì)溫升最大不超過10℃。因此泵出口溫度在70℃以內(nèi)，機械密封選擇plan11自沖洗，能夠滿足對機械密封的沖洗降溫作用。(4)注水泵稀油站冷卻裝置六種注水泵選型方案中，每臺注水泵需帶1套稀油站冷卻裝置（保證電機與泵軸承潤滑和冷卻），每套稀油站外形尺寸（長x寬x高）：1.6mx1.0mx1.4m，重量為0.5t；現(xiàn)在平臺運行的稀油站是放在電機的側(cè)面（即面對電機軸伸端，稀油站放在左側(cè)）；其費用已經(jīng)包含在注水泵里。

4注水設(shè)備選型方案比較

從設(shè)備重量、尺寸、用電量以及設(shè)備費用等作出比較，具體見表6。

5結(jié)論：

由表6可知：(1)方案一與方案二相比，注入量相同，但由于方案一注水泵出口壓力較大，其占地面積、耗電量、重量以及費用等比方案二大；方案三與方案四相比，注入量相同，但由于方案三出口壓力較大，其耗電量、重量、尺寸以及費用等比方案四要大；方案五與方案六相比，注入量相同，但由于方案五出口壓力較大，其耗電量、費用等比方案六要大，但是尺寸與重量基本相同。(2)關(guān)于設(shè)備維修，最大維修重見表5。由于新增注水設(shè)備布置位置不在吊機覆蓋范圍內(nèi)，因此將來需加臨時起吊裝置，以實現(xiàn)設(shè)備的維修。(3)目前FPSO上電站能力為：單臺主機電功率1800kW，主機數(shù)量為兩用一備，兩臺同時運行的功率為3600kW。而目前六種方案中，按照注水泵與增壓泵正常運行，不考慮備用時，方案一到方案六的總功率分別為13040kW，10440kW，7100kW，5820kW，4180kW與3380kW，故方案一到六都將涉及電站改造。綜上所述，若僅從占地面積，重量，耗電量以及新增設(shè)備所需費用分析，生產(chǎn)水全部注入時推薦方案二；1/2注入時推薦方案四；1/3注入時推薦方案六。

作者：于國杰 鄧婷 杜國強 蘆存財 甄敏鋼 單位：海洋石油工程股份有限公司