单、双螺杆泵对比在油气多相混输应用论文
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浅析单、双螺杆泵的对比及在油气多相混输中的应用摘要:石油在开采和输送过程中都以油气两相或油气水三相形式存在,为在油气密闭集输系统中,实现降低井口回压、增加原油产量、降低生产成本、减小输送能耗,必须选择与之配套的集输设备-多相混输泵。
单螺杆泵和双螺杆泵均可满上述要求,并可在短时间内输送纯气体和含有一定量的固体颗粒油气,实现多相混输。
关键词:单螺杆泵双螺杆泵多相混输对比应用螺杆泵是一种应用广泛的容积式转子泵,它由偏心螺旋体的转子和内表面呈双线螺旋面的定子组成。
其工作原理是当螺杆转动时,由泵内转子齿形与定子所形成的一系列连续密封腔的位移来吸入和排出液体。
螺杆泵具有体积小、流量平稳、压力脉冲小、有自吸能力、工作可靠、噪声低、效率高、寿命长以及维修方便等特点,被广泛应用于石油化工、机械、食品、造纸、船舶、航运、军工和污水处理等工业部门。
一、单螺杆泵的工作原理、特点和应用1.单螺杆泵的工作原理单螺杆泵是一种内啮合偏心回转的容积泵,工作中是同一外型面的转子在对应内型面的定子内啮合,形成特殊的接触线,使定子腔分隔,此接触线称密封线。
当转子在泵套内作偏心旋转运动时,其密封线做轴向移动,也使定子容腔做轴向移动,即容积位移,这时密封线在一端消失,又从另一端产生新的密封线,随之把介质从一端推向另一端。
单螺杆式油气混输泵因采用非金属弹性材料橡胶制作而成的定子,它与转子啮合需要有一定的过盈量,使其产生可靠的密封性。
当泵工作时密封线可有效地阻止气体通过,从而达到输送气体的目的;当介质中含有固体颗粒,若固体颗粒挤在密封线中时,由于橡胶定子的弹性作用定子橡胶表面被压缩,固体颗粒越过密封线,定子橡胶回弹恢复原来的形状,这样,单螺杆泵可实现输送介质中含有微量固体颗粒的目的。
2.单螺杆泵的工作特点单螺杆式油气混输泵除了输送一般介质外,还可用于输送腐蚀性介质、含气介质、含泥沙固体颗粒介质和高粘度介质。
含气量可达95%,介质粘度可达50000mPa?S,含固量可达60%,允许固体颗粒直径≤3.5~32mm,流量与转速成正比,在低转速低流量下可保持压力的稳定,具有良好的调节性能,便于实现自动化控制。
多相泵在原油开采中的特殊应用多相泵简介作者:余义全(Kevin YU)2016 年 2 月内容摘要:简单介绍泵的分类,其中双螺杆泵在原油开采输送中的独特性能和优势,特别是多相泵(油气混输泵)在原油开采中的独特优势,和传统开采工艺比较,需要先分离,再输送相比较,先输送再分离能给生产企业节约大量的前期硬件设备设施投资成本及节省后期生产作业过程中项目运营管理,设备设施维护保养成本;提高产量,增加效益,特别是对边远油田,边际油田的开采具有非常突出的效果。
关键词:多相泵,油气混输泵,原油,原油开采,油气混合输送,经典应用案例❝多相泵在原油开采中的特殊应用❝ 2多相泵在原油开采中的特殊应用多相泵简介泵是一种将机械能转化为输送介质动能或势能的装置;由于各种应用工况中,输送介质的温度,粘度不一样,组份不同;还有各种应用场合中,需要的排量,压力会不一样,所以需要各种结构,各种大小,各种性能的泵;按照工作原理分为两大类:离心泵:即常见的给水泵,排水泵,水处理泵,化工泵等,主要应用于粘度相对比较低的输送介质;容积式泵:包括齿轮泵,螺杆泵,柱塞泵,叶片泵,罗茨泵,隔膜泵等;详细分类可参考“泵工程师”期刊中有详细论述;常规的泵型如离心泵,齿轮泵,比较适合用于相对单一的工况,即该泵在额定的流量,压力范围内可以稳定工作;但是当工况发生改变,如流量,压力改变或输送介质变温度,粘度发生变化等就可能不适用;螺杆泵可以分为单螺杆泵,双螺杆泵,三螺杆泵和五螺杆泵之分;其中以双螺杆泵结构最为复杂,适合的应该工况最多,适合于很多特殊的应用工况;面对复杂的输送介质,特殊的应用工况,输送过程中,需要不同的流量或压力有变化;包括输送介质本身发生变化即同一台泵,不同时间可以输送不同的输送介质;需要处理不同温度,不同粘度的输送介质的时候,可以选用双螺杆泵,同一台泵可以适应多种工况,降低客户的硬件投入成本和维护保养成本;双螺杆泵中最为复杂的高端应用当属多相泵;多相泵是特殊用于油气开采领域输送包含原油,水,气,甚至包含少量沙子等混合物的特殊泵。
油气混输双螺杆泵市场前景分析引言油气混输双螺杆泵是一种用于油气混输领域的关键设备,具有高效、可靠和节能等特点。
本文将对油气混输双螺杆泵市场前景进行分析,探讨其发展潜力和市场趋势。
市场概况近年来,油气混输双螺杆泵市场呈现良好的增长势头。
主要原因包括:1.能源需求增加:全球经济发展和人口增长导致油气需求不断上升,相应地增加了对于油气混输设备的需求。
2.技术进步推动:油气混输双螺杆泵采用了先进的设计和制造技术,提高了其性能和可靠性,满足了不同应用场景的需求。
3.环保压力增大:油气行业面临着环保要求的加强,传统设备无法满足此类要求,而油气混输双螺杆泵能够提供更为环保的解决方案。
市场前景随着油气混输双螺杆泵市场的持续发展,其前景十分广阔。
以下是市场前景的几个重要方面:1.市场规模扩大:随着全球能源需求的增加,油气混输双螺杆泵的市场规模有望进一步扩大。
预计在未来几年,市场规模将持续增长。
2.技术创新驱动:随着油气混输双螺杆泵技术的不断创新,其性能和可靠性将得到进一步提升。
高效、节能和环保等方面的创新将成为市场竞争的关键因素。
3.应用领域拓展:油气混输双螺杆泵在油田、天然气输送和化工等领域均有广泛应用。
随着新能源技术的发展,油气混输双螺杆泵有望在新能源领域中找到更多的应用机会。
4.地区发展不平衡:目前,油气混输双螺杆泵市场在亚洲和北美地区拥有较大的市场份额,但其他地区还存在较大的发展空间。
随着全球经济发展的不平衡性,地区发展差异将为市场带来新的机遇和挑战。
市场竞争油气混输双螺杆泵市场竞争激烈,主要竞争者包括国内外一些知名制造商。
以下是市场竞争的几个关键因素:1.产品质量和可靠性:消费者对油气混输双螺杆泵的产品质量和可靠性要求较高,因此制造商需要不断提高产品质量,确保设备的长期稳定运行。
2.创新能力:技术创新是市场竞争的关键。
制造商需要不断进行研发,推出具有创新性能的产品,以满足不断变化的市场需求。
3.售后服务:售后服务是用户选择供应商的重要因素之一。
探讨螺杆泵在原油集输中的应用摘要:近年来随着技术的发展,螺杆泵开始越来越多的被广泛应用,本文从螺杆泵技术发展概况和应用范围,工作原理出发进行探讨。
关键词:螺杆泵油田集输应用范围工作原理1930年,法国莫伊诺(Moincau)获得螺杆泵的第一个专利。
1931~1934年,法国、美国开始试制用于管道液体输送的螺杆泵。
1970~1980年,前苏联、美国、加拿大在螺杆泵研发技术方面取得较大的进展。
20世纪60年代初,我国天津市工业泵厂成功研制高压小流量三螺杆泵,并扩展为单、双、三螺杆泵专业厂。
60年代中期,沈阳水泵厂研制出双、三螺杆泵,70年代成功研制了五螺杆泵。
天津工业泵厂于1984年引进德国Allweiler公司的制造技术和英国Holroyd 公司的2AC螺杆铣床和配套设备后,我国才开始批量生产螺杆泵。
一、螺杆泵工作原理螺杆泵是利用螺杆的回转来吸排液体的。
中间螺杆为主动螺杆,由原动机带动回转,两边的螺杆为从动螺杆,随主动螺杆作反向旋转。
主、从动螺杆的螺纹均为双头螺纹由于各螺杆的相互啮合以及螺杆与衬筒内壁的紧密配合,在泵的吸入口和排出口之间,就会被分隔成一个或多个密封空间。
随着螺杆的转动和啮合,这些密封空间在泵的吸入端不断形成,将吸入室中的液体封入其中,并自吸入室沿螺杆轴向连续地推移至排出端,将封闭在各空间中的液体不断排出,犹如在螺纹回转时被不断向前推进的情形那样,这就是螺杆泵的基本工作原理。
也就是说螺杆泵是一种旋转型容积泵。
二、螺杆泵的特点螺杆泵与其他类泵比较有以下几个特点:1.螺杆泵为容积式泵,运动部件少,无阀件和复杂流道,水力损失小,泵效可达80%以上,和离心油泵相比较效率提高15~25%。
2.螺杆泵运转平稳,噪音低,密封可靠,寿命长,使用安全可靠。
3.输入流量均匀,易于调节流量,三螺杆泵的流量、压力在相同转速、粘度时近似呈直线关系,压力越高,流量越小。
相同粘度、压力下,泵的流量与转速近似成正比。
单螺杆泵双螺杆泵特征与差别单螺杆泵和双螺杆泵都属于螺杆泵的一种,它们在工作原理、结构特点、应用范围等方面有很多共同之处,但也存在一些差异。
下面将分别介绍单螺杆泵和双螺杆泵的特征和差别。
单螺杆泵特征:1.单螺杆泵的工作原理是通过单根螺杆在泵腔中的旋转来输送介质。
2.单螺杆泵的结构相对简单,只有一个主螺杆和一个固定的泵腔,螺杆在泵腔中旋转,形成一个连续的密封线,从而将介质从进口处输送到出口处。
3.单螺杆泵适用于输送各类流体介质,包括低粘度液体、高粘度液体、含固体颗粒的液体等。
4.单螺杆泵输送介质的流量和压力受到泵的转速、螺杆直径、螺距、泵腔结构等因素的影响。
5.单螺杆泵具有自吸能力,可以再次启动,但其吸程和扬程有一定限制。
6.单螺杆泵由于其结构简单,维修方便,故障率较低。
双螺杆泵特征:1.双螺杆泵的工作原理是通过两根相互啮合的螺杆在泵腔中的旋转来输送介质,通常一个螺杆作为主轴,一个螺杆作为从轴,两个螺杆同时旋转。
2.双螺杆泵的结构比单螺杆泵复杂,有两个螺杆和一个泵腔,两个螺杆的旋转形成两个连续的密封线,在泵腔内形成一个密闭腔体,从而将介质从进口处输送到出口处。
3.双螺杆泵适用于输送高粘度液体和含有较多固体颗粒的液体,尤其适用于石油化工、船舶、造纸、食品等行业。
4.双螺杆泵的输送能力和压力稳定性较好,不受介质的液位和温度变化的影响。
5.双螺杆泵具有很好的自吸能力,可在一定条件下自吸,并能在输送介质中含有气体的情况下正常工作。
6.双螺杆泵由于结构复杂,维修较为困难,故障率相对较高。
单螺杆泵和双螺杆泵的差别:1.结构差异:单螺杆泵只有一个主螺杆和一个泵腔,而双螺杆泵有两个旋转相互啮合的螺杆和一个泵腔。
2.适用范围差异:单螺杆泵适用于输送各类介质,而双螺杆泵适用于高粘度液体和含有较多固体颗粒的液体。
3.自吸能力差异:单螺杆泵具有自吸能力,但受限于吸程和扬程;而双螺杆泵具有较好的自吸能力,并能在含气体介质下正常工作。
油气混输泵在塔河油田的应用分析发布时间:2022-05-30T08:16:26.605Z 来源:《工程管理前沿》2022年2月第3期作者:杨锋赵钰婷于学红谢发军[导读] 针对原油粘度高的油井,采用油气混输双螺杆泵,降低输油管线压力。
杨锋赵钰婷于学红谢发军中国石化西北油田分公司采油三厂新疆 841604摘要:针对原油粘度高的油井,采用油气混输双螺杆泵,降低输油管线压力。
本文主要对螺杆泵的工作原理方面进行介绍,分析螺杆泵在集输系统的应用前景。
关键词:螺杆泵;油田;应用一、双螺杆泵工作原理双螺杆泵的原理是利用螺杆的回转来吸排液体双螺杆油气混输泵是一种回转式容积泵,主要工作部件是由具有8字形内孔的泵体(定子)和装在泵体孔内相互啮合的转子(即主、从螺杆)组成,中间螺杆为主动螺杆,由电动机带动旋转,两边的螺杆为从动螺杆,随主动螺杆作反向旋转。
主、从动螺杆的螺纹均为双头螺纹。
由于各螺杆的相互啮合以及螺杆与衬筒内壁的紧密配合,两根转子与定子三者之间的共同啮合、配合,形成一系列相等容积的密封腔。
当主轴通过同步齿轮带动从轴按一定的方向旋转,固定在主、从轴上互相啮合的两对螺旋套同时旋转,从而形成一个个密封腔,把被输送的介质沿轴向由低压腔输送至高压腔,完成升压输送过程,犹如一螺母在螺纹回转时被不断向前推进的情形那样,这就是螺杆泵的基本工作原理。
图1 双螺杆泵剖视结构图双螺杆泵是由主从动轴上相互啮合的螺旋套和泵体或衬套间形成一个容积恒定的密封腔室,介质随螺杆轴的转动分别被送到泵体中间,两者汇合在一起,最终送达泵的出口,从而实现泵输送的目的。
双螺杆泵可分为内置轴承和外置轴承两种形式。
在内置轴承的结构型式中轴承由输送物进行润滑。
外置轴承结构的双螺杆泵工作腔同轴承是分开的。
由于这种泵的结构和螺杆间存在的侧间隙,它可以输送非润滑性介质。
此外,调整同步齿轮使得螺杆不接触,同时将输出扭矩的一半传给从动螺杆。
正如所有螺杆泵一样,外置轴承式双螺杆泵也有自吸能力,而且多数泵输送元件本身都是双吸对称布置,可消除轴向力,也有很大的吸高。
单螺杆泵在石油行业中的应用研究引言:随着现代石油工业的发展,工业界对于石油行业中提取、输送和处理原油的需求不断增长。
为了满足这些需求,单螺杆泵作为一种常用的泵类设备被广泛应用于石油行业中。
本文将对单螺杆泵在石油行业中的应用进行深入研究,探讨其工作原理、应用领域以及未来的发展趋势。
一、单螺杆泵的工作原理单螺杆泵是一种正位移泵,由一个旋转的螺杆和一个配合的固定壳体组成。
在泵的工作过程中,螺杆的旋转带动液体从泵的吸入口进入泵腔,然后在泵腔的螺杆旋转下被推送向泵的出口。
这种工作原理使得单螺杆泵具有很好的自吸能力和输送能力。
同时,由于螺杆和壳体之间的配合较为紧密,泵内的压力基本维持恒定,从而能够输送高粘度的液体。
二、单螺杆泵在石油行业中的应用领域1. 原油提取:在石油勘探开发过程中,单螺杆泵被广泛应用于原油的提取。
由于原油具有较高的粘度和含杂质的特点,传统的离心泵往往无法完成提取任务。
而单螺杆泵具有较好的输送能力和自吸能力,在原油提取过程中发挥着重要的作用。
2. 原油输送:单螺杆泵还被广泛用于原油的输送。
石油管道中的原油往往具有很高的流动阻力,而单螺杆泵具有较高的压力输送能力,能够有效克服阻力,并将原油从输送站输送到终端用户。
3. 工业处理:在石油行业的工业处理过程中,单螺杆泵也扮演着重要的角色。
单螺杆泵可以用于输送各种石油产品,如重油、变质油和石油渣等。
同时,它还可以在炼油厂中用于输送催化剂和添加剂等化学物质,以及废水和废液的处理。
4. 油气开采:在油气开采领域,单螺杆泵也被广泛应用。
单螺杆泵可以被用于提取井中的天然气和水。
其中,由于天然气具有较低的压力,使用单螺杆泵可以减少能源的消耗。
同时,单螺杆泵还可以用于注入水或聚合物溶液以增加井底压力,从而提高油气开采效率。
三、单螺杆泵在石油行业中的优势1. 适应性强:单螺杆泵适用于各种不同类型的液体泵送,包括高粘度、低粘度、含颗粒和高温液体等。
这使得它在石油行业中具有广泛的应用前景。
双螺杆抽油泵技术在油田应用的可行性探讨何 艳1 ,许 军2 ,朱雪芹3 ,李 巍1 ,陈 勇1(1.大庆油田有限责任公司 采油工程研究院;2. 大庆油田有限责任公司 采油六厂;3. 大庆油田有限责任公司 采油一厂)摘要:通过调研国内外资料,叙述了双螺杆抽油泵的工作原理、性能和在国内外油田的应用情况,结合国内油田开发现状,对在油田应用双螺杆抽油泵技术的可行性进行了初步探讨。
关键词: 双螺杆抽油泵;油田;可行性;应用探讨井下双螺杆抽油泵是油气开采行业中一项新的专利技术,特别适合介质粘稠、油气比高、含砂的油井举升,结合油田高含水后期、外围油田稠油开发的需要,应用双螺杆抽油泵技术对节能降耗和提高经济效益具有重要意义。
1 工作原理及性能分析双螺杆抽油泵是一种回转容积泵(图1),该泵分为几个组件,各个组件均具有一定的承压能力和排量,每个组件都有相同的部件:二根平行的相互啮合的双螺杆和衬套,运动部件为特殊螺旋面型线的金属双螺杆,而与双螺杆配合的衬套也为金属件,内壁为两个相交的光滑圆弧面。
在泵的工作过程中,主动螺杆与从动螺杆及衬套之间形成密封腔室,随着螺杆的回转运动,液体平稳而又连续地从一个组件到另一组件被输送到泵的出口,组件级数可按举升要求添加。
由于双螺杆抽油泵的工作原理与螺杆泵相似,所以具有螺杆泵的一些优点,但双螺杆泵全部为金属件,不存在溶胀,避免了螺杆泵定子橡胶衬套技术的不足,同时双螺杆泵通过同步齿轮保证螺杆之间无金属接触,因此,摩擦损失大为减少,具有更好的工作稳定性,可以保证长寿命低扭矩和高转速运转,特别适合稠油、油气比高、含砂油井的举升。
图1 井下双螺杆抽油泵示意图1-下接头;2-同步齿轮;3-从动螺杆;4-机械密封;5-导偏齿 6-联轴器;7-传动轴; 8-抽油杆接头;9-主动螺杆;10-衬套2 国内外研究情况及发展趋势地面多相流双螺杆泵技术开发于20世纪30年代,用于高油气比、油气混输和高粘度介质的输送,是石油化作者简介:何艳(1966-),女,工程师,从事机械采油研究工作。
双螺杆油气混输泵技术一.双螺杆油气混输泵的工作原理油气混输双螺杆泵有两根相向旋转的螺杆轴组成,在泵工作的过程两根螺杆轴上螺旋套相互啮合,并与泵体内腔形成随着螺杆轴的转动,密封腔里的气液混合物随平稳而又连续地输送到泵体中心由于作用在螺杆轴上两螺旋套上的液压力方向相反。
所以螺杆轴上的液压轴向力是二.双螺杆油气混输泵的构造泵的介质输送元件螺杆轴采用螺旋套与轴相分离的形式,一方面可采用高强度合金钢作为轴的材料,以满足大功率大扭矩工作状况下对轴的强度要求;另一方面螺旋套可采用不同的金属材料,以满足不同的泵输送介质的特殊要求。
采用单独润滑的同步齿轮①是用来将主动螺杆轴上的动力传递到从动螺杆轴上,同时保证了在螺杆相互啮合的过程中,螺旋套之间无金属接触,也无动力传递,从而保证泵的输送元件的低磨损,高可靠性。
采用特殊的泵体结构型式以及特殊的螺杆齿形,保证了泵极强的气液混输能力。
即使在很高的气液比,泵也能正常运转。
螺杆轴上的液压径向力由单列圆柱滚子轴承②和双列向心推力球轴承③承受。
而同步齿轮产生的全部轴向力由双列向心推力球轴承单独承受,同步齿轮和单列圆柱滚子轴承由单独的齿轮箱内的齿轮油润滑。
而双列向心推力球轴承由润滑脂润滑。
三.双螺杆油气混输泵的技术难点1.双螺杆油气混输泵的技术难点首先表现在双螺杆的螺杆型线的设计上。
因为混输螺杆型线既要保证螺杆动转过程中气态物质的吸入膨胀,压出压缩,同时又要满足液态物质在螺杆动转过程中的不可压缩性的要求,所以混输螺杆型线的设计有一个基本的要求,就是每一道螺旋密封槽的泄漏面积,根据输送介质气液比的不同而不同。
所以在双螺杆混输泵设计中,螺杆型线的设计是首要问题。
日前,就世界上的双螺杆混输泵的螺杆所采用的型线有如下几种:①W型线如图所示螺旋槽的齿形型线由ab、bc两段摆线组成。
关键的问题是ab、bc两段摆线的比例分配问题,随着输送介质含气量的不同,ab、bc的比例分配关系也不一样,最常见的是ab/bc≈1。
螺杆泵在输油管道上的应用新疆油田分公司一、概述油气储运公司以管道输送原油、天然气为主营业务,承担着新疆油田公司生产的油气外输任务,由于近年来,新疆油田公司生产的稠油比例逐年增大,目前克——乌线输送的稠稀油比例已上升到55%左右,而且随着油田的不断发展,稠油的比例还会继续增大,克——乌线现有的输油设备(DKS离心泵、200D离心泵)已无法满足高粘度油品的输送任务,主要体现在泵的效率低,能源消耗大。
为此,油气储运公司于1999年开始,在703泵站进行三螺杆泵试验,经可靠性评价和泵效测试,选定了三螺杆泵做为克——乌线及其它高粘原油泵站的外输泵,并取得了显著的节能效果。
目前我公司已在701站、702站、703站、704站、705站、706站、红浅站、91#站、92#站进行推广应用。
二、螺杆泵的原理及特点目前我公司采用的主要为SNHG型三螺杆泵及HPW型双螺杆泵,其工作原理如下:1、三螺杆泵:其内部主要是一根主动螺杆、两根从动螺杆和包容三根螺杆的衬套组成密封腔,腔内的液体随着螺杆的旋转作轴向移动,达到输送液体的目的。
该泵的特殊结构保证了主从杆不受轴向力的作用,轴向力采用液压平衡,轴承只承受螺杆的自重及很小的剩余轴向力,从动杆插入平衡套(平衡套起平衡轴向力的作用,又作润滑轴承使用),螺杆的几何尺寸保证主杆到从杆不传递扭矩,从动杆是由输送液体的压力作用而旋转的,从而保证了三螺杆具有很长的使用寿命和较高的机械效率,完美的线型设计及加工工艺,使各密封腔完全隔开,从而具有较高的容积效率,其结构原理如图:2、双螺杆泵其内主要是一根主动螺杆、一根从动螺杆和包容两根螺杆的衬套组成密封腔,腔内的液体随着螺杆的旋转作轴向移动,达到输送液体的目的,两螺杆间距很小,互不接触,主动螺杆通过外置的同步齿轮向从动螺杆传递扭矩。
螺杆泵具有离心泵运转的平稳性,且无噪声(仅听到电机声)、不需水冷却等附属设备,无漏油现象,不需污油回收装置;另外,螺杆泵具有容积式泵效率高这一特点,同时更具有压力变化、排量恒定(定速)这一特性,还具有泄露点少、维护量少、维修费用低、维修时间短等许多优点。
利用混输泵降回压技术在油田的应用摘要:本文通过对利用混输泵降低油井回压的技术进行分析论证,对比其他降回压措施,最终优选使用螺杆式混输泵的方式在油田进行降回压推广,现场应用情况反馈油井井口回压得到有效控制,取得较好的效果。
关键词:回压混输泵冲程损失原油被油井从地下抽上来后经由地面管线输送到联合站或集油站,依靠的动力是抽油机将原油从井筒输送至管线后的剩余能量,影响输送压力的主要因素一方面是生产的原油黏度另一方面是地面管道的长度以及输送两端海拔差。
这种因原油输送在油井井口产生的压力一般称之为回压,回压升高会制约油井的生产,直接影响油井的产量。
1井口回压对油井生产的影响1.1产量下降当井口回压较高时,会使泵活塞的移动距离缩短,冲程损失增加,泵效降低,使得抽油泵每个周期的产液量降低。
甚至,当油井回压过高时将被迫停井,最终导致油井的产液量下降。
据资料显示,对于产量在15t/d的油井而言,回压上升0.7~1.4MPa,产量将下降3%~17%。
1.2泵效降低抽油泵在生产运行过程中各环节会发生不同程度的漏失,漏失量与活塞两端的液体压差成正比关系。
井口回压通过液柱作用在活塞上,当井口回压升高,使得井筒内流体密度增大,最终导致活塞上部压力增加,抽油泵各环节漏失量增加,井口回压每增加1MPa,泵效损失量在2%~3%。
1.3能耗增加当井口回压升高时,井简内液体压缩程度增大,液体密度增加,导致抽油机悬点载荷增大,电动机能耗随之升高。
据文献记载,平均回压每上升0.1MPa,电流将上升0.7A。
1.4故障频发井口回压升高会导致集油管线容易穿孔,管道易发生堵塞,单井盘根、压力表等也更容易发生跑冒滴漏,抽油杆和油管寿命也会降低。
维修次数频繁,人工成本及材料费用将增加。
1.5 油管内流体的影响混合液在油管里面的状态一般分为:环状流、雾状流、泡状流、段塞状流,井筒内的油管压力低于饱和压力时,溶解在原油里面的天然气就会从液体中分离出来,以气泡的形式分散在液体中,呈泡泡状流;当混合物继续向上流动时,油管压力不断降低,溶解气析出更多的气泡,气泡不断合并形成大气泡,直到占据大半个油管的内截面积,为段塞状流;混合物继续向上流动,天然气不断分离出来,气泡逐渐形成连续不断的天然气形成环状流。
基于油气混输双螺杆泵用于输送高粘度原油的效果探究摘要:在采集油资时,一些原油井所产出的原油经常具有粘度高,温度低等特点。
同时他们的输油量也相对较大。
对于柴油的过程形成了较大的阻力。
为了解决这个问题,我们可以采用双螺杆泵技术。
他作用于油井过程中,可以减少高粘度原油的抽调阻力。
降低输油时的回压。
同时它还配备有对于油井采集的加热器以高温降粘的方式,保证了油井的正常生产提高了原油的生产工艺和技术水平。
从整体上提高了整体油井工作的效率,使输油量得到保障。
关键词:高粘度原油;双螺杆泵技术;应用效果引言:对于高粘度的原油井,用以往的单螺旋泵技术无法完成正常对于原油的采集和输送。
在采集过程中,其原油粘度高,温度低,回压较大。
以上三个主要特点造成了油井的正常进干线,使用单螺旋泵技术会使其长期停产。
SH6原油井泵深度达1005m,日产业可达50吨,以CM6A进入海底进行原油采集,而在原油资料中可知其在50摄氏度时动力粘度可达477.35MPa。
井口的油温可达20摄氏度,整体对于CM6A的压力十分大,达到1.1MPa。
于是为了解决这个问题,通过分析,我们可以对于高粘度油井进行双螺旋泵技术的应用。
通过降低回流回压,减少油流阻力。
在配备加热器对其温度进行提高。
以SH6原油井为例,它在高粘度原油采集中所使用单螺旋泵进行工作。
以下就对于SH6原油井双螺旋泵技术的应用进行分析研究。
1、双螺旋泵的型号选择在泵型的选择上,我们主要考虑的方面有五个方面。
分别包括产气量、产业量、排出压力、吸入压力和输送时介质的压力。
以以上四个特点进行泵类型的选择,因为双螺旋泵技术为气体液体两种模式,而气体在工作时的体积流量又收到温度和压力的影响。
根据气体流量计算公式。
Vm=Vo×Vp/Pg+Pv×T/To其中Vm表示——工况下气体流量;Vo表示标准状况下的体积流量;Pg表示工作状态流量计上游测出的表压力;To表示标准状况下的绝对温度;pa表示当地大气压;Pv表示标准大气压;T表示工作状态下绝对温度;在实际的操作过程中,工作流量的计算方式为液体流量和工况下的气体流量之和。
152研究与探索Research and Exploration ·探讨与创新中国设备工程 2017.06 (上)1 国内油气混输泵的类型和技术特点目前国内主要有单螺杆式泵、双螺杆式泵、内压缩式双螺杆泵、摆动转子泵等混输泵。
因原理和结构不同,其性能不同。
1.1 单螺杆式混输泵单螺杆式混输泵实际上就是应用于油气水混输工况下的普通单螺杆泵的改进。
就工作原理和关键工作部件的设计思想而言,两种泵没有本质的区别。
尽管单螺杆式多相泵较普通的单螺杆泵在某些部位的设计有所改进,但单螺杆混输泵在继承了普通单螺杆优点的同时,也不可避免的继承了其短处,造成了单螺杆式混输泵的致命的缺陷。
(1)泵的传输部件一个是钢质转子,一个是软质衬套,两者在转子运动过程中过盈配合形成输送介质的密封容腔,故能气液混输,同时对输送介质中的固体颗粒不敏感,是单螺杆式混输泵相比于双螺杆式混输泵最大的优势,对含砂量大工况有一定的应用前景。
(2)单螺杆泵的转子部件从原理上就必须是偏心转动,因而不可能在与电机直联的高速条件运转,而必须借助减速机进行减速,所以整个机组较双螺杆混输泵复杂,机组体积远远大于双螺杆混输泵。
(3)单螺杆泵增压效果差。
单螺杆泵无法满足压力较大工况。
由于单螺杆泵只能低速运转,限制了其向大流量、高压力发展的趋势。
(4)单螺杆泵工作时转子与橡胶定子处于过盈配合,必须有充分的润滑冷却,而对于油田油气混输泵工况来说,单螺杆泵很难满足断塞流的工况要求。
可见,单螺杆泵有较强的抗砂能力,但几乎为零的抗干转能力使得其很难成为真正意义上的油气混输泵,只在含气量较低、断塞流很小、时间极短的工况下有一定的市场。
1.2 内压缩式双螺杆多相泵内压缩式双螺杆多相泵是从双螺杆压缩机改型设计完成的一种多相混输设备,目前还未发现国外有相同或相类似的技术报道。
从设计原理来说,输送介质从泵入口到出口之间的过程中,必须按设计的内压比被压缩。
对于气液比恒定、来流压力与出流压力比恒定的特定情况下,的确达到了同时满足气液两相对增压的不同需要,成为气液混输的一种高效设备。
浅析单、双螺杆泵的对比及在油气多相混输中的应用摘要:石油在开采和输送过程中都以油气两相或油气水三相形式存在,为在油气密闭集输系统中,实现降低井口回压、增加原油产量、降低生产成本、减小输送能耗,必须选择与之配套的集输设备-多相混输泵。
单螺杆泵和双螺杆泵均可满上述要求,并可在短时间内输送纯气体和含有一定量的固体颗粒油气,实现多相混输。
关键词:单螺杆泵双螺杆泵多相混输对比应用
螺杆泵是一种应用广泛的容积式转子泵,它由偏心螺旋体的转子和内表面呈双线螺旋面的定子组成。
其工作原理是当螺杆转动时,由泵内转子齿形与定子所形成的一系列连续密封腔的位移来吸入和排出液体。
螺杆泵具有体积小、流量平稳、压力脉冲小、有自吸能力、工作可靠、噪声低、效率高、寿命长以及维修方便等特点,被广泛应用于石油化工、机械、食品、造纸、船舶、航运、军工和污水处理等工业部门。
一、单螺杆泵的工作原理、特点和应用
1.单螺杆泵的工作原理
单螺杆泵是一种内啮合偏心回转的容积泵,工作中是同一外型面的转子在对应内型面的定子内啮合,形成特殊的接触线,使定子腔分隔,此接触线称密封线。
当转子在泵套内作偏心旋转运动时,其密封线做轴向移动,也使定子容腔做轴向移动,即容积位移,这时密封线在一端消失,又从另一端产生新的密封线,随之把介质从一端推向另一端。
单螺杆式油气混输泵因采用非金属弹性材料橡胶制作而成的定子,它与转子啮合需要有一定的过盈量,使其产生可靠的密封性。
当泵工作时密封线可有效地阻止气体通过,从而达到输送气体的目的;当介质中含有固体颗粒,若固体颗粒挤在密封线中时,由于橡胶定子的弹性作用定子橡胶表面被压缩,固体颗粒越过密封线,定子橡胶回弹恢复原来的形状,这样,单螺杆泵可实现输送介质中含有微量固体颗粒的目的。
2.单螺杆泵的工作特点
单螺杆式油气混输泵除了输送一般介质外,还可用于输送腐蚀性介质、含气介质、含泥沙固体颗粒介质和高粘度介质。
含气量可达95%,介质粘度可达50000mpa?s,含固量可达60%,允许固体颗粒直径≤3.5~32mm,流量与转速成正比,在低转速低流量下可保持压力的稳定,具有良好的调节性能,便于实现自动化控制。
3.单螺杆泵的应用
通常用于食品行业中的炼乳、奶油、蜂蜜;酿造工业中的发酵液、葡萄汁及线渣、酒槽、淀粉糊;石化工业中的油脂、甘油、胶水、明胶;石油工业中的原油、炼油厂污油、污水、污泥;污水处理中的废水、淤泥;造纸工业中的纸浆、白泥、滑石粉。
二、双螺杆泵的工作原理、特点和使用
1.双螺杆泵的工作原理
双螺杆泵也是一种容积泵。
外啮合的螺杆泵由一根主动螺杆和一根从动螺杆及包含这两根螺杆的衬套组成,通常由一对模数和齿
数都相同的同步齿轮传动,每根螺杆轴上有两个可以左右旋转的螺旋套,形成双吸泵的基本结构。
泵内吸入室应与排出室严密隔开,液体由中央流入泵体后均分成两路流向轴两端,螺杆旋转时,其螺旋面会打开形成密封腔,并吸入液体,随着螺杆的继续旋转,吸入的液体沿轴线从两端向泵的中央汇集,通过泵的出口排出。
2.双螺杆泵的工作特点
双螺杆泵由于特殊的泵体结构,能无脉动、无搅拌、平稳的输送各种介质,具有耐用性好,结构紧凑,适用含气率范围大等特点,最高粘度可达3*106mm/s,还可气液混输、固液混输。
泵的工作转速较低,一般在3000r/min以下,且工作元件内始终存有泵送液体作为密封液体,具有较强的自吸和增压能力,最大压力可达6.4mpa。
由于受体积流量和扬程影响,不受气液比的影响,双螺杆泵已能适应≤95%的含气率,能短时间适应100%含气率的工况。
3.双螺杆泵的应用
通常用于:原油、轻油、柴油、重油;残油、焦油;动植物油、润滑油、皂液;香料、环烷、脂肪质半成品和成品;糖浆、甘油、胶水、油漆、树脂、聚合物,输送温度可达250摄氏度,理论流量可达2000立方米/小时,这些特性使它在油田化工和船舶工业中得到了广泛的应用。
三、单、双螺杆泵在油气多相混输中的应用
油气多相混输介质是主要由原油、天然气以及水、固体颗粒等液态、气态、固态成份组成。
衡量螺杆泵运行状况的主要指标是进
液率,指介质在进泵时,液相成分的体积占流量体积的百分比。
根据试验及油田运行数据分析,进液率在不小于5%时,螺杆泵能正常工作,液体就能把转子与定子相对运动产生的摩擦热量带走,也能对转子和定子啮合面起到润滑作用,确保螺杆泵正常运行。
液相介质的连续供给问题。
油井在生产过程中,为了防止螺杆泵在油气混输过程中液体断流,造成定子因摩擦产生热量使定子橡胶升温老化,降低定子的使用寿命,或螺杆泵干磨现象,可采用:1)多油井同时生产,从主输液管线混输,使进入泵内液体充足;2)泵前管路中增设缓冲罐,在缓冲罐内储存一定量的液体,并用限流装置供给螺杆泵,使其正常工作;3)泵后管路中增设回油罐,用限流装置将罐内部分液体返回混输泵入口,保证进泵油气的进液率,使螺杆泵正常工作。
螺杆泵的承压、防反转问题。
在混输系统中,螺杆泵的吸入和排出端都承受管路压力,当未关闭出口阀门,突发故障停泵时,会发生螺杆泵倒转,严重时发生飞车现象,造成事故。
所以在流程设计中,必须采取防范措施,即在泵出口管路上安装单流阀,防止流体反向流动,也可选用附带制动装置的电动机。
螺杆泵在集输中的集输方式。
当输送介质流量大时,可采用多台泵并联输送,设计流程中要注意吸入管路对称布置,保证进泵介质均匀。
当输送介质距离远、压力高时,可采用多台泵串联运行。
由于气体的可压缩性,各级泵流量要根据油气比、汇管压力、混输管线压力、各泵之间的压力分配综合考虑,为了保证各级泵都能正
常工作,必须以各采压点的压力为基础,调节泵的转速和流量流量,达到高压油气混输的目的。
四、结论
螺杆泵的应用范围正在不断扩大,已广泛应用于化工品生产、液体输送、航运、生物技术、制药及食品加工、奶制品加工、饮料加工等领域,适应高粘度、高压力、高流量等要求。
选用泵的规格时,必须了解输送介质的特性和泵的性能参数,要根据被输送介质的性质、流量和压力来决定,而泵的转速则由输送液体的粘度和腐蚀性、作为主要参数来选择,才能确保泵的可靠运行。
在实际选取单、双螺杆泵进行油气混输时,须根据油区的具体情况,综合分析油气混输量、油气产量、油气比、采油回压、输送距离等诸多因素,进行多方面的调查研究、对比分析,制定出合理的流程布局,选择合适的混输泵型,充分利用其各自特点,实现油气混输安全、节能、科学、可靠、经济的运行。