油气混输泵的研究现状.pdf

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1、油气混输泵的研究现状王润轩王路郑朋(常州大学，江苏常州213002)油气集输就是指把油井所生产的原油、天然气和其余产物聚集起来，通过处理和加工输到炼油厂和天然气用户的工艺全过程，主要包含油气分离和计量、原油脱水、天然气净化、轻烃回收等工艺。从工艺上，油气集输可以分为石油天然气分的别集输和混合集输两大类。近几十年来，随着海上油气田的建设日趋增加，油气混输不需要增加分离装置，也能够削减铺设的管道量，适合与原油混合物的远距离输送，在还有开发中可节约大量资金，因此，油气混输泵的研究也逐渐成为热门课题。目前，国际上以美国、英国、德国、日本的技术相对成熟，我国还尚处在

2、研究阶段，暂时没有产品出口国外。1油气混输泵的国内外研究现状油气混输工艺最先开始于20世纪60年代，油气混输泵是该工艺的核心。几十年来，油气混输泵是各个发达国家的热门课题。尤其在近十年，美国、德国、英国、日本等国家先后投入巨资研发，也取得了相应的研究成果。在上世纪70年代，英国、法国、挪威等欧洲产油国开展了多个多相混输的研究项目，在多相混输泵、水合物抑制、多相管流压降算法等方面展开了研究，到90年代，已经形成了比较完善的研究体系，一些研究成果已经商业化，如多相管流的计算软件等。在技术应用方面，在新近开发的油田中利用多相混输技术具有客观的经济效益。1994年

3、，FRAM0公司将多相泵应用于Draugen平台上，使得该油田的油气水总产量从1900提高到了3100，增加约50％左右，其中原油净产量增长了40％。国内的研究始于60年代，首先是三螺杆、多螺杆多相泵在大庆油田对的开发。随后，中原油田在其三个采油厂的计量站试验了16台单螺杆油气混输泵以及4台LWB型双螺杆油气混输泵，实验结果是井口回压降低了，产液量增加了，同时降低了生产过程中的管理难度，节约了运行费用，澡受基层单位的好评。在青海油田采油二厂和一厂计量站安装了17台单螺杆油气混输泵，降压效果十分明显，试验结果十分可观。在胜利油田东辛采油厂151计量站等处分别

4、安装了MPS型双螺杆油气混输泵及Mw型双螺杆油气混输泵，通过现场的应用，井口回压下降了至少0．4Mpa以上。此外，我国在水合物形成条件、多相混输泵应用研究、水合物的预防、段塞流形成条件等方面也取得了一定的突破。2多相混输技术的优缺点(1)在自然环境比较恶劣的油田生产中，油气水的集中处理站的建设以及庞大的配套工艺措施建设耗资巨大，而多相混输技术适用于长距离输送。因此，可以采用多相混输技术，减少处理站的建设和投资，降低油气开采成本。(2)在海上采油中，运用采用多相混输技术，可以减少油气分输的管道的铺设，能够在很大程度上节约工程投资，同时可以缩短工期，从而使油田

5、尽快投入开发。(3)对于一些没有开采价值的边际油田，采用多相混输技术，可以使深海油田、沙漠油田、边际油田以及小储量卫星油田具有一定的经济效益。3油气混输泵的分类油气混输泵按适用场合主要分为路上多项泵和水下多项泵两类；按工作原理可分为叶片式多相泵和容积式多相泵。其中，叶片式多项泵包括螺旋轴流式多项泵、离心泵等，它的主要优点在于结构比较简单，适应于大流量输送，缺点是所输送的气液比的范围较小；容积式多项泵主要包括单、双螺杆泵，它的主要优点是可以输送含气量比较高的混合介质，缺点是结构比较复杂，对固体颗粒比较敏感。由于不同的泵型有着各自的优缺点，适应的环境和范围不同

6、，因此，对于不同的油田可以使用不同的泵型，也可以相互组合，让它们相互补充。4我国油气混输泵的研究在多相混输技术中，最关键的是油气混输泵。油气混输泵包括了泵和压缩机两方面的性能。其中，泵的性能决定了油气混输效果的好坏。在油田开采中，地层的情况会随着开采过程发生比较大的变化，使得油、气、水的含比重不稳定，而压力也会发生相应变化，这就必须研究输送多相流的混输泵。目前我国研究的是螺杆泵和液环泵。表1螺杆泵和环液泵的性能对比研究方向研究目的混输的优点混输的缺点螺杆的类型压力高油气比范围小螺杆的形状提高油气比效率高螺杆易折断螺杆泵发热量大受力、发热及密封解决发热问题排

7、量大怕砂问题结构简单经济性不好油气比适用范压力低结构改造提高压力围大效率低环液泵泵结构参数优化提高效率抗砂大直径密封问题排量小经济性好油气混输泵可以通过压力、油气比的适用范围和效率来评价好坏。各项指标越高，油气混输泵越好。5油气混输泵的应用前景目前，油气混输泵用在油田的油、气、水混输过程中，它也是油气集输设备中最重要的部分。它不需要中转站，可直接将油气混输送到集中处理中心。最重要的是它能降低井口回压，从而提高油井的产量，升高温度，减少抽油泵的漏失，提高油气采收率。此工艺基本处于降低井口回压和干线压力、增加产液量的发展阶段。在增液方面，通常可达到5％一1l％

8、；综合以上看来，油气混输泵有羞非常广阔的应用。好好运用多相泵输送技