單螺杆泵工作(zuò)是同一定(dìng)外型麵的轉子在對應內型(xíng)麵的(de)定(dìng)子(zǐ)內齧合,形成特殊的(de)接觸線,使定子腔分隔,此接觸線稱密封(fēng)線(xiàn)。當轉(zhuǎn)子按一定軌跡轉動時,其密封線做軸向移動,也(yě)使定子(zǐ)容腔做軸向移動,即容(róng)積位移(yí),這時密(mì)封線在一(yī)端消失,又從另一端產(chǎn)生新(xīn)的密封線,隨之把介質從(cóng)一端推向另一(yī)端。
天津(jīn)螺杆油泵3gr25X4因采用(yòng)具有(yǒu)良好彈(dàn)性的橡膠材質(zhì)的定子,它與轉(zhuǎn)子齧合需要有一定的過盈量,使其產生可靠的密(mì)封性。當泵工作時密封線可有(yǒu)效地阻止氣體通過,從而達到輸送氣體的目的;當介質中含有固體顆(kē)粒,若固體顆粒擠在密封線中時(shí),由於橡膠定子的彈性作用定子橡膠表麵被壓(yā)縮,固體顆粒越過密封線,定子橡膠回彈恢複原來的形狀,這樣,G型單螺杆泵可實現輸送介質中含有微量固體顆粒的(de)目的。
天津(jīn)螺杆油泵3gr25X4適合用於腐蝕性介質、含氣(qì)介質、含泥沙(shā)固體顆(kē)粒介質和高粘度介(jiè)質的(de)輸送。含(hán)氣量可達95%,介質粘度可達50000mPa·S,含固(gù)量(liàng)可達60%,允許固體顆粒(lì)直徑≤3.5~32mm,流量與轉速成正比,在低轉速低流量(liàng)下可保持壓力(lì)的穩(wěn)定,具有良好的調節(jiē)性能,便於實現自動化控製。
單螺杆(gǎn)多相混輸介(jiè)質主要(yào)指標
油氣比和含水率
油氣(qì)多相混輸介質是主(zhǔ)要由原油、天然氣以及水(shuǐ)、固體顆粒等液態、氣態、固態成份組成。在油田開發中衡量油井生產的油氣特性的指標有油氣比、含水率、含固率等(děng),不同油(yóu)井的油氣比、含(hán)水率各不相同,而(ér)且懸殊很大。油氣比指油氣(qì)介質在標準大(dà)氣壓下氣體體積(jī)與(yǔ)原(yuán)油體(tǐ)積(jī)之比值。氣體在不同壓力、溫度下,按氣態方程改(gǎi)變其狀態(tài);當不(bú)考慮溫度變化對其狀態變化的影(yǐng)響時,氣體的體積(jī)隨壓力的變化成反(fǎn)比例變化。同時壓(yā)力升高,部分氣體會被液(yè)化,反之液化的氣體會(huì)被氣化;並且在其壓(yā)力變化時,溶解在液體中氣體的量也發生變化。油氣混輸時,泵吸入室所承(chéng)受油井匯管(guǎn)壓力,其壓力通常高於大氣壓,介質中的氣體(tǐ)已(yǐ)經壓縮,這時用在特定氣壓下的油氣比表示介質特點已不能反映泵的實際運行狀態。含水率是反指含水的質量百分比,也不能反映泵的實際運行狀態。為了反映進入螺杆泵中液、氣比例,我引入進(jìn)液率的概念。
進液率
進液率是(shì)指(zhǐ)介質在進(jìn)泵時,液相成分的量占流量的百分比,這裏指體積之(zhī)比。有了進(jìn)液率的概念,不(bú)管油氣比是多(duō)少,液體中的(de)水分含多少,氣體被壓縮的程度有多大,也不管介質中固體顆粒成分有多少,用進液率就基本上反映(yìng)泵的運行狀況。
根據試驗及油田運行數據初步分析確認(rèn),進液率(lǜ)在不小於5%,G型單螺杆泵就能正常工作。5%的液體就(jiù)能把(bǎ)轉子與定子相對(duì)運動產生(shēng)的摩擦熱(rè)量帶走,也能對轉子和定子齧合麵起到潤滑作用,確保螺杆泵正常(cháng)運行。
混輸流程設計時應注(zhù)意的問題
液相介質的連續供給問題
在油(yóu)井原油生產中其生產狀態很(hěn)不穩定(dìng),在一段時間內(nèi)有可能氣體含量高,而另一段時間內液體含量高,所(suǒ)以在使用G型(xíng)單(dān)螺杆泵做(zuò)油氣(qì)混輸時,為了防止泵在輸送液體和氣體、混合液的過(guò)程中,有一段時間(jiān)內液體斷流,造成定子因摩擦產生的(de)熱量使定子橡膠溫度升高,橡(xiàng)膠老(lǎo)化,降低定子的使用壽命,介質在進入G型(xíng)單螺杆泵腔時(shí)盡量使用原油中的(de)液體與氣體均勻混合,保證液體介質對泵的連續供給(gěi)。
A、 同時開動油田(tián)區塊中的多口(kǒu)油井,讓油井的油氣相互補充,使進入G型單螺杆泵的(de)介質盡量(liàng)均勻。
B、 泵前管路中增設緩衝罐,在緩衝罐裏儲存一定量的原油,並用一套限流裝置給螺杆泵供給(gěi)一定量的原油。這樣無論油井含氣量如何變動,都可保證最低(dī)進液(yè)率,使螺杆泵能夠正常(cháng)工作。在輸油管路上增設的限流裝置(zhì),其(qí)流量應為螺杆泵流量1/20的定量泵,用效果會更好(hǎo),使用時(shí)間應同時控製啟停。
C、泵(bèng)後管路中增設回(huí)油罐,用限流裝置把罐中的部分液體(tǐ)反回到螺杆泵入口,保證進泵油氣的進液(yè)率,使螺杆泵能夠正常(cháng)工作。限流裝置可用節流閥控製流量,也可用G型單(dān)螺杆泵控(kòng)製流量。本方案因(yīn)回流(liú)部(bù)分液體,會降低係統效率。
當輸送流量較大,采用多台泵並聯輸送時,必須(xū)注意吸入管路的對稱布(bù)置,保證使進入G型單螺杆泵的介質盡量均勻分配,防止偏流。
串連運行中(zhōng)問題(tí)
當(dāng)輸送距(jù)離較遠、泵壓力較高時,可采用多台串聯(lián)運行。由(yóu)於氣體的可壓縮性,各級泵流量要根據油氣比、匯管壓力、混輸管線壓(yā)力、各(gè)泵之間的壓(yā)力分配綜合考慮。為了各級泵都能協調正常工作,必須(xū)要以各采壓點的壓力自動調節泵的轉速,調節泵的流量,達到高壓油氣混輸的目(mù)的。
螺杆(gǎn)泵的承壓問(wèn)題
由(yóu)於在混輸係統裏,螺(luó)杆泵吸入室不僅僅承受油井采油(yóu)管路回壓,可能還要承受出口壓力或前一級泵的壓力。當輸(shū)送由管線輸送切換為螺杆泵輸送,或由螺杆泵輸送切換為管線直輸,在閥門切換時,泵(bèng)的吸入端和排出端都承受(shòu)油氣混(hún)輸(shū)管線壓力。因此(cǐ)吸入室必須能夠有足夠的承壓能力,通常要(yào)能承受排出端的壓力。
螺杆泵的防反轉問題
螺(luó)杆泵在流(liú)程係統裏運行後,泵進出管線之間產生一定的壓(yā)差。當停泵閥門未關(guān)閉時,有可(kě)能泵發生倒轉現象(xiàng)。由於油氣混輸(shū)中流體大部(bù)分是氣體,流動阻力較小,流動速度快,會使泵反(fǎn)轉超過額(é)定轉速,發生飛車現象,容易發生事故。在設計流程時,應采取相應措施,防止發生這種現象。可(kě)以在泵(bèng)出口管路(lù)上安裝逆(nì)止閥(fá),防止流體反向流動,這種方法最簡單實用可(kě)靠;也可選用附帶製動裝置的電動機。
防止單螺杆泵超壓(yā)運行
一般單螺杆泵輸送介質的性質、狀態都比較複雜,在管路裏可能造成堵塞。因G型單螺杆泵是容積式類(lèi)型的泵(bèng),當發生堵塞或人為操作失誤時,會造成泵(bèng)的超壓,很容易損(sǔn)壞其零(líng)部件。為了(le)防止(zhǐ)泵的損壞,必須(xū)在(zài)泵(bèng)的排出管到吸入管之(zhī)間安裝安全閥。也可在出口(kǒu)管線安裝壓力繼電器,在泵超過(guò)額定壓力時自動報警停泵。
單螺杆泵油氣(qì)混輸應用示例:
油田用G型單螺杆泵(bèng)油(yóu)氣混輸的應用流程示例。在該混輸係統中,兩台泵並聯,管路對稱(chēng)布置;進口管線的壓力變送信號送至電控櫃,通過變頻器調節泵排量實現(xiàn)泵(bèng)入口恒壓控製;泵出口壓力繼(jì)電器信號送至電控櫃(guì)實現超壓力自動報警、自動停泵;泵出口單流閥起到防(fáng)止介質倒(dǎo)流(liú)和螺杆泵反(fǎn)轉(zhuǎn)的作用。泵前確保泵的不(bú)間斷供液,分(fèn)離罐起到(dào)緩衝作用(yòng),分離(lí)的天然(rán)氣也可用作加熱(rè)爐(lú)燃料。
在實際設計G型單螺杆(gǎn)泵油氣(qì)混輸流程時,須根據油區(qū)的(de)具體情況(kuàng),綜合分析油氣混輸量、油氣產量、油氣比、采油回壓、輸送距離等諸多因素,多方麵的調查研究,多方案(àn)的對比分析,選擇合適的螺杆泵型,製定出合理的流程布(bù)局,才能實現油氣混輸安全、科學、可靠、經濟的運行(háng)。
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