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压裂泵失效很抓狂?VorTeq带来技术革新

压裂泵失效很抓狂?VorTeq带来技术革新

对于压裂工程师来讲,在作业现场遇到的最大挑战就是泵的失效。当下的水力压裂作业,需要使用多个高压泵将水、支撑剂和化学品的混合物泵送到井下,从而压裂岩石,释放天然气。这些泵的端部长时间暴露在砂粒和化学品的撞击下,致使设备损耗和频繁的配件更换,一旦泵出现故障,整个操作都将嘎然而止,将造成更大更高的非生产时间、定期维护、冗余设备和人力成本。

Energy Recovery公司花费大量的时间和资金投入研究,研发出以压力交换(PX Pressure Exchanger)技术为核心的VorTeq液压泵系统,在推进压力交换技术更加成熟化的同时,开发出了新的压裂设备市场。VorTeq以其全新的泵送方式缓解了压裂技术的重大痛点,不仅仅是业界翘楚,也是同类技术中唯一的成熟产品。基于此项技术,Energy Recovery公司与斯伦贝谢达成了一份长达15年的合作合同。石油圈原创www.oilsns.com

在现有的生产作业中,高压管汇车中的水、支撑剂(砂或陶瓷碎片)和化学品在井下承受的压力高达15,000磅。其中,高压环境下的支撑剂是导致压裂泵频繁出现故障的主要原因。摒弃传统水力压裂中使用的高压管汇车,VorTeq作为一个液压泵系统,可将压裂液中的水与研磨性支撑剂分离,再经高压水力压裂泵将处理干净的水(或者说已去除了支撑剂的水)所具有的液压能量传递给VorTeq管汇系统的压裂液中。

Energy Recovery公司总裁兼首席执行官Joel Gay说,“我们很高兴能与斯伦贝谢合作,VorTeq显著减少了维修成本和相关非生产时间,同时提供了可观的冗余效率,相信这将成为水力压裂行业的一次范式转变。”石油圈原创www.oilsns.com

(注:范式转移,即典范转移,用来描述在科学范畴里,一种在基本理论上对根本假设的改变。这种改变,后来亦应用於各种其他学科方面的巨大转变。)

目前,全球有超过16,000个压力能量回收装置的运转依托于VorTeq系统。该技术的工作原理是在高压和低压流体之间通过一个清洁的液体能量交换设备,捕获和再循环本将浪费掉的液压能。VorTeq系统的主要运动部件以碳化钨(最耐磨的材料之一)为主要材料,可承受巨大压力,且能在严苛的条件下将液压能量在流体之间实现交换,转化率高达95%。

VorTeq将研磨性支撑剂从高压泵中隔离开,确保整个系统只有纯净的水可接触到泵,将泵的使用寿命延长到一个全新的行业水平。

  • 由碳化钨制成,比钢耐磨1000倍以上;
  • 处理压力可达15,000psi;
  • 高达95%的有效能量交换;
  • 处理排量可达110桶/分钟或4600加仑/分钟;
  • 延长设备的使用寿命;石油圈原创www.oilsns.com
  • 排出研磨性支撑剂,保护高压泵;
  • 以传统的方式连接整套设备;
  • 在任何极端环境下均可工作。

VorTeq无论在工程上还是在材料科学方面都创造了重大的技术革新。VorTeq液压泵系统的核心运动部件由比钢耐磨1000多倍的碳化钨制成。这种选材设计使这套系统可承受极高的压力,在大排量、极端温度和支撑剂研磨性极强等严苛条件下,仍然可以持续正常运转。

给水力压裂创造更多可能

基于完整管汇拖车的设计制造理念,VorTeq液压泵系统可通过传统的方式安装在整套压裂设备中。由于VorTeq处理掉了研磨性支撑剂,延长了泵的使用寿命,作业者可以尝试新的方法来配置压裂现场,包括用更有效的泵送解决方案替换容积泵,并对现场的闲置设备实行旧物重启。基于此,VorTeq为作业者拓展出了一个充满可能性的全新技术空间。

可观的经济价值

利用压力交换技术,VorTeq重新规划磨蚀性支撑剂的运动路线,确保只有纯净的水可以接触高压泵,将泵的使用寿命延长到一个全新的行业水平。

有了更持久耐用的设备,就能让设备运行更长的时间。现场也不再需要那么多备用的泵车。使用VorTeq系统,将大幅降低现场作业的各项成本,为客户带来可观的利润回报。

由于可移动部件采用了特殊的耐磨材料,VorTeq系统可承受极高的压力,在大排量、极端温度和研磨性极强的支撑剂等各种苛刻条件下,仍然可以持续正常运转。VorTeq为水利压裂提供了一个智能,简单,功能强大的解决方案。石油圈原创www.oilsns.com

“这项技术为斯伦贝谢带来了立竿见影的收益,减少了泵的磨损和非生产时间。从中期考核来看,它为斯伦贝谢提供了消除现场冗余设备相关的成本” Joel Gay这样说,“当前市场上存在着众多欲降低成本同时又追求持续生产的运营商,VorTeq正面迎战这些难题,并最终赢得了傲人佳绩。”

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来自/Energy Recovery   译者/邵晨   编辑/Leia

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