Esittelyssä Sulzerin monijaksopumput

Monijaksopumput mahdollistavat suurten kaasu- ja nesteseosmäärien kuljettamisen pitkiä matkoja ilman erillistä faasierotusta. Ne takaavat öljykenttien jatkuvan tuotannon, pidentävät pumppulaitteiston käyttöikää ja laskevat kehityskustannuksia. Alempana kerrotaan, kuinka Britanniassa sijaitseva Dunbarin öljynporauslautta on hyötynyt näistä pumpun tuomista eduista.

Monijaksopumppumme käytännössä: Dunbarin öljykenttä

Monijaksopumppumme ovat olleet lähes 20 vuotta käytössä Pohjanmeren Britannialle kuuluvassa osassa sijaitsevalla Dunbarin öljykentällä (ks. kuva 1), jossa ne on asennettu TOTAL Companyn öljynporauslautalle. Dunbar on Alwyn Northin satelliittikenttä.

Kuva 1 Dunbarin ja Alwynin öljykentät.

Monijaksopumppujen käyttöönoton ansiosta Dunbarin kentän öljyntuotantoa on voitu jatkaa katkeamattomana lähteen heikkenevästä paineesta huolimatta.

(kuva 2)
Kuva 2 Dunbarin öljykentän paineen muutos vuosien aikana.
Kuva 3 Tavallinen järjestelmäkonsepti.

Miksi käyttää monijaksopumppuja?

TOTAL valitsi Dunbarin kentällä käytettävän järjestelmän kahdesta vaihtoehdosta. Ensimmäinen vaihtoehto oli tavallinen järjestelmä (kuva 3), joka toimii matalalla paineella ja jossa neste pumpataan ja kaasu puristetaan monijaksoputkiston ylävirrassa. Toisena vaihtoehtona oli innovatiivinen järjestelmä (kuva 4), jossa monijaksopumput yhdistävät useita lähteitä, tehostavat heikkopaineisten lähteiden virtausta ja pumppaavat ainetta suoraan monijaksoputkistoon.

Kuva 4 Innovatiivinen, monijaksopumppuihin perustuva järjestelmäkonsepti.

TOTAL valitsi Sulzerin monijaksopumppuratkaisun erottimiin perustuvan järjestelmän sijaan, koska:

  • valmiiseen prosessilaitteistoon ei tarvinnut tehdä merkittäviä muutoksia;
  • järjestelmä olisi kustannustehokkaampi;
  • ja koska ulkonevalla moduulilla toteutettava monivaihepumppulaajennus oli Dunbarin porauslautan paino- ja tilarajoitusten kannalta parempi vaihtoehto. Moduuli oli yli 30 % tavallista järjestelmää kevyempi, ja pumppujen pystysuuntainen asennus minimoi käytetyn tilan määrän.
  • Lähteiden erotteleminen taas paransi järjestelmän joustavuutta.
Kuva 5 Moduuli telakalla.

Pumpun asennus

Kaksi pumppulaitteistoa liitettiin moduuliin telakalla. Moduulin mitat ovat 12 m x 7,5 m x 19 m (LxKxS) ja paino 650 tonnia (kuva 5). Moduuli kiinnitettiin öljynporauslauttaan kesällä 1999 ja pumput otettiin käyttöön saman vuoden marraskuussa.

Älykästä erottelua

Lähteiden erotteleminen parantaa järjestelmän mukautettavuutta. Mahdollisimman suuri osa lähteiden luonnonvaroista saadaan otettua talteen kolmen erillisen tuotantopään — korkeapaine (HP), matalapaine (LP) erittäin matala paine (LLP) — avulla. Niiden käyttö minimoi myös energiantarpeen. Korkeapainelähteiden linja ohittaa pumput. Matalan ja erittäin matalan paineen lähteet reititetään kahteen monijaksopumppuun tuotannon maksimointia varten.

Liitä & käynnistä

Sulzer on huomioinut kaksivaiheisen virtauspumppauksen epävakauden ja keskittynyt kehittämään siihen soveltuvia ohjausjärjestelmiä, jotka:

  • helpottavat ylläpitoa;
  • mahdollistavat pumppujen käytön automatisoinnin;
  • ja kasvattavat pumpun vikaantumisvälin keskimääräistä toiminta-aikaa (MTBF) sekä optimoivat tuotannon.

Dunbarin monijaksopumpun automatiikkaan kuuluu imupaineen/vääntömomentin ohjausjärjestelmä, jonka avulla nopeus voidaan säätää automaattisesti vastaamaan koneenkäyttäjän asettamaa imupaineen asetuspistettä. Tämä mahdollistaa nestemäisten tulppien vaimentamisen, jolloin pumpun värinä voidaan minimoida ja tuotantotaso pysyy optimaalisena.

Vahvoja kumppanuuksia

Sulzerin Sveitsin Winterthurissa sijaitseva R&D-keskus tekee paljon töitä monijaksopumpun ratkaisujen kehittämiseksi. Niihin lukeutuvat tasapainorummun uudelleensuunnittelu ja akselin keskiosaan lisättävä patentoitu vaimennin. TOTALin ja Sulzerin mutkaton yhteistyö mahdollisti tutkimustyön siirtämisen käytäntöön, kun laitteet lisättiin Dunbarin monijaksopumppuihin vuonna 2013. Pumpun suunnittelun parannukset auttoivat voittamaan lähteiden pienentyneistä painetasoista johtuvan epävakauden mahdollistaen pumpun toiminnan sopeuttamisen öljykentällä tapahtuneeseen muutokseen. TOTAL ja Sulzer ovat varmoja, että joustavilla monijaksopumpuilla pystytään optimoimaan myöhäisikään päässeen Dunbarin lähteen tuotanto ja pitämään se käynnissä myös 20 baarin (g) paineella ilman merkittäviä uusia investointeja.

Ota yhteyttä