紧凑型气浮装置(Compact Flotation Unit,CFU)是一种已被充分验证且颇受青睐的油田采出水净化处理高新技术产品,作为一种立式加气浮选装置,用于除去采出水中的含油和含气;当采出水中的溶解气含量较低时,可以使用天然气或氮气作为外加气浮气源。
第一台(第一代)CFU产品2000-2001年诞生于挪威,由Epcon Offshore AS公司研制开发,简称为Epcon CFU。2006年2月23日,专业泥浆公司M-I SWACO正式宣布收购挪威Epcon Offshore AS公司,并改称为M-I Epcon AS公司;2010年8月,M-I SWACO被美国Schlumberger(斯伦贝谢)公司兼并。开发Epcon CFU的骨干技术人员(也是共同发明人)Jørn Folkvang于2009年左右离开挪威Epcon Offshore公司,加盟挪威Technology Solutions Group(简称TS-Group)公司,研制开发了其职业生涯的第二代CFU产品,简称为TST-CFU(大约在2012-2013年注册商标),后来被美国Cameron International公司兼并。面对TST-CFU的市场竞争,美国Schlumberger公司于2014年底在其官方网站上宣称,研制开发了第二代紧凑型气浮装置EPCON Dual CFU,以便在总体结构和外廓尺寸基本不变的情况下进一步提高除油效率。2016年2月4日,美国Schlumberger公司在兼并美国Cameron公司后,同时拥有了EPCON CFU和TST CFU两大气旋浮除油技术和产品。
作为一名研究关注CFU技术近30年的资深技术专家,在从挪威Technology Solutions Group和Cameron International公司离职后,Jørn Folkvang以技术经理(Technical Director)的身份参与成立了挪威Stauper Offshore公司,逐步推出了其技术生涯中的最新一代(第三代)紧凑型气浮装置,简称为Stauper CFU。出于对知识产权相关法律的敬畏以及对CFU技术理解感悟的不断加深,Jørn Folkvang参与发明的Epcon CFU、TST-CFU、Stauper CFU虽然都采取立式结构布局,但在内部结构细节上存在着很大不同。
2016年6月,Stauper CFU在Statoil研究中心成功进行了样机测试试验,获得了出色分离效率的测试报告。2016年11月,Stauper CFU在越南VietSovPetro公司中心处理平台(CPP2)进行海上试验,在历时4天的海上试验中,能将采出水中的含油量处理低至0.6ppm,分离效率达95%。2017年2月,Stauper CFU在中海油文昌油田群“海洋石油116”FPSO上进行海上试验,水出口的含油量可降低至10ppm,上述海上试验工作的成效推动中海油签订了几个供货合同。例如:2018年9月,在中海油南海海域文昌油田“海洋石油116”FPSO上安装了处理为350吨/小时的Stauper CFU;2019年11月,安装在中海油渤海海域曹妃甸(CFD) 11-1/11-6油田新开发项目的Stauper CFU正式投运,处理量为1650吨/小时。
团队首席教授陈家庆博士近期在与挪威Stauper Offshore公司管理人员邮件交流后获悉,Stauper CFU的技术创新主要体现在两个方面:一是进一步提升了对气旋浮技术的认识理解,旋流用于提前去除采出水中的固体悬浮物(SS)等机械杂质,气浮分离区则力求保持静止状态;二是进一步改进了基于管式紧凑型微细气泡发生器的结构,使其在实际运行流量远低于额定设计流量的情况下仍然具有较好的发泡性能。团队计划年内与Jørn Folkvang先生开展直接技术交流。