Мировые производители насосов для нефтегазовой промышленности разрабатывают новые конструкции агрегатов для оптимизации работы в вязких сложных средах — от тяжелой нефти до шламов и эмульсий.
Скриншот: https://pumps-systems.netzsch.com Новое поколение винтовых насосов оптимизирует добычу тяжелой нефти
Елена Иванова
Винтовые насосы для добычи и перекачки нефти
Компания Netzsch разработала новое поколение винтовых насосов (progressing cavity pumps), ориентированных на повышение энергоэффективности и надёжности в нефтегазовой отрасли. Инженеры компании решали задачу оптимизации процессов добычи и транспортировки вязких и сложных сред, включая тяжёлую нефть, шламы и эмульсии.
Винтовые насосы данного типа широко применяются в upstream- и midstream-сегментах благодаря способности обеспечивать стабильную подачу при высоких значениях вязкости и содержании твёрдых частиц.
Технические улучшения коснулись прежде всего геометрии пары «ротор–статор», которая является основным рабочим элементом винтового насоса. Оптимизация профиля позволила повысить гидравлический КПД и снизить внутренние утечки, что напрямую влияет на энергопотребление агрегата. По данным разработчика, модернизированная конструкция обеспечивает более стабильную подачу при переменных нагрузках и уменьшает пульсации потока.
Видео: Netzsch
Материалы и конструкция против старения и износа
Отдельное внимание уделено материалам. Новое поколение насосов использует усовершенствованные эластомеры статора, обладающие повышенной стойкостью к абразивному износу, химическому воздействию и температурным колебаниям. Это особенно важно при работе с тяжёлой нефтью и агрессивными средами, где традиционные материалы демонстрируют ускоренное старение и деградацию.
Эластомеры — полимеры, обладающие высокоэластичными свойствами и вязкостью. Резиной или эластомером называют любой упругий материал, который может растягиваться до размеров, во много раз превышающих его начальную длину (эластомерная нить), и, что существенно — возвращаться к исходному размеру, когда нагрузка снята.
Конструкция насосов допускает различные варианты исполнения, включая горизонтальные и вертикальные конфигурации, а также решения с удлинённым валом для работы с бочками и резервуарами. Модульный принцип построения позволяет адаптировать оборудование под конкретные условия эксплуатации, включая выбор материалов статора, уплотнений и корпуса в зависимости от химической среды и температурных режимов.
Особое внимание в серии Nемо уделено материалам и износостойкости. Эластомерные статоры подбираются с учётом химической совместимости и абразивной нагрузки, что позволяет увеличить ресурс оборудования при работе с агрессивными или загрязнёнными средами. Металлические элементы, включая ротор, могут выполняться из коррозионностойких сплавов или покрываться защитными слоями для повышения долговечности.
Насосы помогут сократить энергозатраты
Конструктивные изменения также направлены на упрощение технического обслуживания. Модульная архитектура позволяет быстрее проводить замену изнашиваемых элементов и сокращает время простоя оборудования. Кроме того, внедрение решений для мониторинга состояния в режиме реального времени даёт возможность перехода к предиктивному обслуживанию, что снижает риск внеплановых остановок.
С точки зрения эксплуатации в нефтегазовом секторе ключевым преимуществом остаётся способность винтовых насосов работать с широким диапазоном сред — от маловязких жидкостей до высоковязких и многофазных потоков. Новое поколение оборудования от Netzsch дополнительно расширяет эти возможности за счёт повышения устойчивости к содержанию твёрдых частиц и газовых включений.
В компании разработано несколько линий насосов. Разработчики компании говорят:
— Внедрение насосов NEMO®, NOTOS® и TORNADO® открывает новые возможности эксплуатации существующих месторождений и ТРИЗов, поднимая производительность труда. Несмотря на более низкое качество нефти и тяжелой нефти, добыча остается экономически выгодной и эффективной.
В условиях растущего давления на отрасль в части энергоэффективности и сокращения операционных затрат подобные решения становятся особенно востребованными. Повышение КПД насосного оборудования напрямую влияет на себестоимость добычи и транспортировки углеводородов, а также способствует снижению углеродного следа.
Важной характеристикой является также способность насосов к самовсасыванию и работе при низком уровне шума и вибраций. Это снижает требования к дополнительному оборудованию и улучшает условия эксплуатации, особенно в установках с непрерывным режимом работы.