多相泵,什么是多相泵,雙螺桿多相泵

    海上油氣田的開發(fā)催生了這一門頗有難度的新技術(shù)。多相混輸技術(shù)的核心是多相流混輸泵。十多種不同類型的多相泵，經(jīng)過競爭淘汰，如今主流泵型只剩下兩種：回轉(zhuǎn)動(dòng)力式的螺旋軸流多相泵和容積式的雙螺桿多相泵。這兩種多相泵雖然形式與基本原理截然不同，但各有優(yōu)勢和利弊。

    海上(近海、深海)油田的石油天然氣勘探開發(fā)，催生了油氣多相混輸技術(shù)的誕生和發(fā)展。這是由于油氣分開各自單獨(dú)鋪設(shè)管線，投資耗費(fèi)過于巨大。采用多相混輸技術(shù)后，油氣輸送可以共用一條管線，從而大幅減少管線和設(shè)備的建設(shè)投資費(fèi)用，還可以減少投運(yùn)后的管線運(yùn)行和監(jiān)控費(fèi)用。由于涉及遠(yuǎn)距離輸送，所以這項(xiàng)多相混輸技術(shù)的開發(fā)經(jīng)濟(jì)意義重大。

    多相泵是輸送油氣多相流的關(guān)鍵設(shè)備。現(xiàn)在可以成功地投人工業(yè)生產(chǎn)的主流泵型只剩下兩種：一種是屬于同轉(zhuǎn)動(dòng)力式泵的螺旋軸流式多相泵，另一種是屬于容積式泵的雙螺桿多相泵。這兩種基本類型截然不同的多相泵，各有優(yōu)勢和弊端，應(yīng)用時(shí)需要審時(shí)度勢具體分析。

    螺旋軸流多相泵的排出流量，比雙螺桿多相泵大得多，結(jié)構(gòu)緊湊；能夠在高含沙量下運(yùn)行，對所含固體沙粒不敏感，多相流中含固體沙粒量(即含沙率)可以超過5％；含氣率范圍可達(dá)10％～90％，不及雙螺桿多相泵大(可達(dá)97％)；介質(zhì)的黏度范圍不如雙螺桿多相泵寬，介質(zhì)黏度太大會(huì)使泵效率急劇下降，甚至無法運(yùn)轉(zhuǎn)。目前世界上排量大的螺旋軸流多相泵流量可達(dá)3300m’／h，單機(jī)功率高達(dá)6000kW。

    雙螺桿多相泵因雙螺桿泵的固有特點(diǎn)，使其具有一些無可比擬的獨(dú)特優(yōu)勢：

①具有強(qiáng)制輸出氣液的特性，無論含氣率如何變化，都可以強(qiáng)制排出，介質(zhì)含氣率可達(dá)97％；②能夠輸送黏度很大的油氣混合流，介質(zhì)的動(dòng)力黏度范圍可以從2～2000cP；③由于主、從螺桿不是依靠互相嚙合來驅(qū)動(dòng)，而是各自依靠外置的同步齒輪來驅(qū)動(dòng)，主、從螺桿之間，螺桿與定子之間互不接觸，所以能夠耐“干轉(zhuǎn)”，即短時(shí)間輸送100％一的氣體；④雙螺桿多相泵具有較高的容積效率。

    雙螺桿多相泵的缺點(diǎn)是：①介質(zhì)含沙率不如螺旋軸流多相泵大，不能超過5％；②目前見到的雙螺桿多相泵的大流量，遠(yuǎn)不如螺旋軸流多相泵大，據(jù)美國富斯公司實(shí)測到的雙螺桿多相泵的大流量只有600m3/h(90000桶/日)。

   2008年，由英國殼牌石油公司、法國道達(dá)爾公司、英國石油公司(BP)、巴西石油公司聯(lián)合研制的一臺(tái)螺旋軸流多相泵樣機(jī)試驗(yàn)中，達(dá)到15000kPa

(150bar)，相當(dāng)于清水1500m水柱。在進(jìn)口含氣率為50％時(shí)，這個(gè)揚(yáng)程值是一個(gè)突破，表示該泵如采用2臺(tái)在海下泵站中通過串聯(lián)后就可以在海下2000～3000m水深處采油。這是現(xiàn)在見到全世界螺旋軸流多相泵達(dá)到的大揚(yáng)程(壓差)。

    德國鮑諾曼(Bornemann)泵公司一臺(tái)新設(shè)計(jì)的雙螺桿多相泵，試驗(yàn)得到的揚(yáng)程(壓差)達(dá)172001cPa(172bar)。這是雙螺桿多相泵研發(fā)中一個(gè)前所未有的重要里程碑，表示雙螺桿多相泵現(xiàn)在能夠達(dá)到的采油海下深度已經(jīng)超過螺旋軸流多相泵。

    裝在海下多相泵站內(nèi)的一臺(tái)多相泵機(jī)組(包括泵本身、海下高壓電動(dòng)機(jī)、高壓電氣操控系統(tǒng)等)的重量約達(dá)20t，可見這種海下技術(shù)難度很大。在海下這種“雙用途泵站”內(nèi)，多相泵既可以串聯(lián)(抽3000m海深)，也可以并聯(lián)。如果多相泵(指螺旋軸流多相泵)的排量很大，則一臺(tái)泵可以通過并聯(lián)，為幾個(gè)油井服務(wù)。現(xiàn)在見到的多可達(dá)一臺(tái)多相泵，供四個(gè)油井抽送油氣混合流。

可以替代螺桿泵的產(chǎn)品可以選用氣動(dòng)隔膜泵

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