多相泵的發(fā)展概況

        多相混輸泵技術(shù)雖然開發(fā)問世已經(jīng)20多年，因為涉及海下構(gòu)造自然條件復雜多變，難度太大，至今依然被認為是一門年青的技術(shù)。多相泵在現(xiàn)場運行中即使在海下油井口適中的含氣率下(含氣率不超過90)仍可能在一天中會幾次遇到持續(xù)較長時間(例如不超過2小時)100的氣相，即在干轉(zhuǎn)下運行，這時泵內(nèi)部動靜零件之間會因干摩擦引起高溫升而咬合破壞，造成停機，多相泵進出口機械密封時刻直接經(jīng)受不均質(zhì)(油氣)多相流的溫差變化(熱沖擊)，導致密封端面暫時泄漏甚至密封故障失效。這些似是無法解決的技術(shù)難題迫使各大石油公司一直把突破油氣混合流輸送技術(shù)列入公司的發(fā)展戰(zhàn)略。

多相泵的種類

        現(xiàn)在可以成功地投人工業(yè)生產(chǎn)的主流泵型主要是兩種：一種是屬于同轉(zhuǎn)動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，應用時需要審時度勢具體分析。

        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10％～90％，不及雙螺桿多相泵大(可達97％)；介質(zhì)的黏度范圍不如雙螺桿多相泵寬，介質(zhì)黏度太大會使泵效率急劇下降，甚至無法運轉(zhuǎn)。目前世界上排量最大的螺旋軸流多相泵流量可達3300m’／h，單機功率最高達6000kW。

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

①具有強制輸出氣液的特性，無論含氣率如何變化，都可以強制排出，介質(zhì)含氣率可達97％；②能夠輸送黏度很大的油氣混合流，介質(zhì)的動力黏度范圍可以從2～2000cP；③由于主、從螺桿不是依靠互相嚙合來驅(qū)動，而是各自依靠外置的同步齒輪來驅(qū)動，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最大流量，遠不如螺旋軸流多相泵大，據(jù)美國富斯公司實測到的雙螺桿多相泵的最大流量只有600m3/h(90000桶/日)。

        2008年，由英國殼牌石油公司、法國道達爾公司、英國石油公司(BP)、巴西石油公司聯(lián)合研制的一臺螺旋軸流多相泵樣機試驗中，達到15000kPa(150bar)，相當于清水1500m水柱。在進口含氣率為50％時，這個揚程值是一個突破，表示該泵如采用2臺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到的最大揚程(壓差)。

        德國鮑諾曼(Bornemann)泵公司一臺最新設(shè)計的雙螺桿多相泵，試驗得到的揚程(壓差)達172001cPa(172bar)。這是雙螺桿多相泵研發(fā)中一個的重要里程碑，表示雙螺桿多相泵現(xiàn)在能夠達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)的一臺多相泵機組(包括泵本身、海下高壓電動機、高壓電氣操控系統(tǒng)等)的重量約達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，則一臺泵可以通過并聯(lián)，為幾個油井服務。現(xiàn)在見到的最多可達一臺多相泵，供四個油井抽送油氣混合流。

轉(zhuǎn)自廣一水泵：http://www.gypumpc.com/news/shownews.php?lang=cn&id=1350