Leistungsstarke Mehrphasenpumpen

Neue Perspektiven für die Ölförderung mit Mehrphasenpumpen

Mit der Produktion von leistungsstarken Mehrphasenpumpen (Multiphase Pumps, MPP) revolutionieren wir die Welt der Erdölförderung. Mit 20 Jahren Erfahrung im MPP-Betrieb sind wir stolz, Services für die weltweit grössten Pumpen am Markt durchzuführen. Wir bieten eine echte technische und wirtschaftliche Alternative zu herkömmlichen Systemen.

Sulzers Mehrphasenpumpen im Rampenlicht

MPPs ermöglichen den Transport grosser Mengen an Gas- und Flüssigkeitsgemischen über weite Entfernungen, ohne dass im Vorfeld eine Phasentrennung notwendig ist. Dank dieser Pumpen ermöglichen wir Ölfeldern die ununterbrochene Produktion, verlängern das Leben der Pumpen und verringern gleichzeitig Entwicklungskosten. Im Folgenden erläutern wir, wie wir diese Vorteile an der Dunbar-Ölplattform im Vereinigten Königreich realisiert haben.

Unsere Mehrphasenpumpen in der Praxis: Das Dunbar-Feld

Unsere Mehrphasenpumpen sind seit nahezu 20 Jahren im Dunbar-Feld (siehe Abbildung 1) im Einsatz, einer Bohrplattform, die von der Total Company im britischen Teil der Nordsee betrieben wird. Dunbar ist ein Ableger der Alwyn North Platform.

Abb. 1 Die Dunbar- und Alwyn-Felder.
Seit der Installation unserer Mehrphasenpumpen im Dunbar-Feld konnte die Ölförderung dort trotz eines sinkenden Förderdrucks fortgesetzt werden. (Abb. 2)
Abb. 2 Langjährige Druckentwicklung auf dem Dunbar-Feld.
Abb. 3 Herkömmliches Konzept.

Wozu Mehrphasenpumpen?

Total hatte die Wahl zwischen zwei Alternativen für das Dunbar-Feld. Die eine war ein herkömmliches System (Abb. 3) mit Niederdruckbetrieb; noch vor der Mehrphasenpipeline werden die Flüssigkeiten zusammengeführt und das Gas komprimiert. Die andere war ein innovatives System (Abb. 4), bei dem mehrere Bohrlöcher mithilfe der MPP zusammengeführt werden und die schwachen Förderströme mit erhöhtem Druck direkt in die Mehrphasenpipeline gefördert werden.

Abb. 4 Innovatives Konzept mit Mehrphasenpumpen.

Total entschied sich aus folgenden Gründen für Sulzers MPP-Lösung anstelle der separatorbasierten Lösung:

  • Die vorhandenen Prozessanlagen mussten nicht wesentlich modifiziert werden.
  • Die Sulzer-Lösung war kostengünstiger.
  • Die Gewichts- und Platzbeschränkungen auf der Dunbar-Plattform sprachen für das Design des MPP-Modulanbaus. Dieses Modul war 30 % leichter als ein herkömmliches System. Die Pumpen wurden zudem senkrecht installiert, um Platz zu sparen.
  • Die Aufteilung der Bohrlöcher gewährleistete die Flexibilität im Betrieb.
Abb. 5 Modul in der Werft

Pumpeninstallation

Die beiden Pumpenaggregate wurden in der Werft in ein Modul eingebaut. Das Modulmit den Abmessungen 12 x 7,5 x 19 Meter (LxBxH) und einem Gewicht von 650 Tonnen (Abb. 5) wurde im Sommer 1999 auf der Plattform installiert. Die Pumpen wurden im November des gleichen Jahres in Betrieb genommen.

Intelligente Aufteilung

Eine Aufteilung der Bohrlöcher sorgt für betriebliche Flexibilität. In diesem Fall gibt es drei getrennte Sammelleitungen: Hochdruck (High Pressure, HP), Niederdruck (Low Pressure, LP) und Niedrigstdruck (Low Low Pressure, LLP). Dadurch wird die natürliche Energie der Bohrlöcher optimal genutzt und der elektrische Energiebedarf minimiert. Förderströme mit hohem Druck werden an den Pumpen vorbeigeleitet. Ströme mit niedrigem Druck werden einer der beiden MPP zugeführt, um die Förderung zu maximieren.

Sofort betriebsbereit

Aufgrund des unregelmässigen Durchflusses beim 2-Phasen-Pumpen hat sich Sulzer auf die Entwicklung einer geeigneten Steuerung konzentriert, die:

  • Das Leben der Betreiber erleichtert.
  • Den Automatikbetrieb der Pumpe ermöglicht.
  • Die Mittlere Ausfallzeit (Mean Time Between Failure, MTBF) der Pumpe verbessert und die Produktion optimiert.

Beim Automatikbetrieb der Dunbar-MPP definiert der Bediener einen Drehmoment-Sollwert und die Software passt die Pumpendrehzahl automatisch an. Dies dämpft Flüssigkeitsschläge, um Pumpenschwingungen zu minimieren und die Produktion zu optimieren.

Starke Partnerschaften

Das Sulzer F&E-Zentrum im schweizerischen Winterthur entwickelt laufend neue Lösungen für Mehrphasenpumpen, darunter eine Überarbeitung des Ausgleichskolbens und eine patentierte Dämpfungsvorrichtung an der Welle. Die Erkenntnisse aus dieser Forschung sowie aus einer Zusammenarbeit mit Total im Bereich Flüssigkeiten wurden 2013 für die Dunbar-MPPs genutzt. Das verbesserte Pumpendesign trug dazu bei, Instabilitäten zu beseitigen, die durch den zurückgehenden Förderdruck entstanden waren. Damit konnte die Pumpe an die neuen Ölfeld-Bedingungen angepasst werden. Gemeinsam sind sich Total und Sulzer sicher, dass die Flexibilität der MPPs helfen wird, die Restproduktion für das Dunbar-Vorkommen zu optimieren. So kann der Betrieb in Zukunft bei einem Bohrlochdruck von 20 bar(g) und darunter aufrecht erhalten werden, ohne dass man weiter wesentlich investieren muss.

Wie können wir Ihnen helfen?

Wenden Sie sich an unser Fachpersonal, um Ihre optimale Lösung zu finden.