第十五章_多相混输泵技术
双螺杆多相混输泵技术应用
双螺杆多相混输泵技术应用
赵红超;许明;戴志刚;杜玉琴
【期刊名称】《石油矿场机械》
【年(卷),期】2003(032)004
【摘要】双螺杆多相混输泵是在输送高粘度原油的普通螺杆泵基础上发展起来的,依靠螺杆相互啮合容积的周期性变化来输送流体.简述了螺杆的对称齿形和不对称齿形设计及各自的优缺点,介绍了刀具设计原理.另外,对螺杆生产、装配过程及试验中遇到的问题进行了探讨.
【总页数】3页(P33-35)
【作者】赵红超;许明;戴志刚;杜玉琴
【作者单位】大港中成机械制造有限公司,天津,大港,300280;大港中成机械制造有限公司,天津,大港,300280;大港中成机械制造有限公司,天津,大港,300280;大港中成机械制造有限公司,天津,大港,300280
【正文语种】中文
【中图分类】TE9933.305
【相关文献】
1.双螺杆多相混输泵输送特性的实验研究 [J], 杨小强;夏源;金磊;曹锋
2.高含气率下双螺杆多相混输泵泄漏分析及其对容积效率的影响 [J], 王凯;胡斌;曹锋;王文毅;李祁光;邢子文
3.海洋平台双螺杆多相混输泵的设计选型研究 [J], 王屹
4.双螺杆多相混输泵在海洋石油平台上的应用 [J], 王屹;刘浩;惠宁
5.双螺杆多相混输泵在油田中应用现状 [J], 刘赓传;崔茂林
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油气水的多相混输技术
70年代随着近海石油的大规模开发，油气的需求量也再不断的增长，到了90年代，随着海洋沙漠极地油田的开发多相混输技术已成为世界各国研究的热点。随着中重质油开采的比例的增大，以及进入中后期开采的油气井的含水量的递增，油气的混输技术的难度也在不断的增大，油气水三相流动已经成为各国多相研究的重点。我国虽然从60年代就开始研究气液两相管流，但是研究工作时断时续，到现在研究基础仍然比较薄弱。现在我国的原油大都易凝高粘，在低温含水的条件下多为非牛顿流体，这个问题是一直困扰我国石油运输的问题，因此我国的多相流研究特别重视油水混合物的流变特性以及油气水的多想流动。
目前我国在油气混输技术也有较大的发展，特别是我国在长庆油田研究与应用的同步回转油气混输泵的研究成功，代表了我国油气混输方面的先进技术。长庆油田使用的同步回转油气混输泵，采用了独创的气缸与转子之间机械同步运动的机理，具有泵和压缩机的双重功能，大幅度降低了由于运动副之间相对运动造成的机械磨损，实现了连续进、排油气，且泵的进排气压力与系统压力自平衡。具有结构简单、惯性力小、可靠性高、适应性强、工作范围宽、抗泥沙能力强等特点。同步回转混输泵在长庆油田投入运行以来，经历了夏天和冬天，特别是在气温已经下降到-17℃以下，井下的油气比和压力也在不断发生变化，但同步回转混输泵仍能正常工作。长庆油田各井场伴生气和原油的压力不同，油气比也不相同，各井场到联合站的距离不同，造成了混输泵的排出压力也不相同，但是各井场的同步回转混输泵运转均很平稳。“同步回转油气混输泵”的开发得到了中石油、中石化相关部门的大力支持，是真正意义上的“产、学、研、用”成果，完全由国内自主开发，具有自主知识产权，填补了国内空白，其技术达到油气混输领域的国际先进水平。
多相混输技术的研究及其应用
学号 20111801050314密级兰州城市学院本科毕业论文多相混输技术的研究及应用学院名称：培黎石油工程学院专业名称：油气储运工程学生姓名：刘思淼指导教师：金伟二〇一五年五月BACHELOR'S DEGREE THESIS OF LANZHOU CITY UNIVERSITYTHE RESEARCH AND APPLICATION OF MULTIPAHSE TRANSPORTATIONTECHNOLOGYCollege ：LanZhou City UniversitySubject ：Oil and gas storage and transportationengineeringName ：LiuSimiaoDirected by ：JinWeiMay 2015郑重声明本人呈交的学位论文，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。
尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有著作权的内容。
对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。
本学位论文的知识产权归属于培养单位。
本人签名：日期：摘要随着油气田的勘探开发逐渐转移到海洋、沙漠、极地等自然环境恶劣的地区，多相流技术得到了越来越广泛的应用，在石油化工行业中地位极其重要，因而也逐渐成为油气储运学科中的研究热点。
本文论述了多相混输具有的许多与单相输送不同的特性，阐述了油田多相混输技术应用的理论基础、研究任务和发展状况，分析了油田多相混输应用中存在的问题，并提出了相应对策。
对于多相混输泵的现场应用情况进行了调研，结果表明，多相混输泵可以降低井口回压，扩大集油半径，增加油气产量，降低工程投资及运行费用。
根据多相混输泵现场应用的经验，对于如何根据不同的开发条件选择多相混输泵的类型、型号及进行安装提出了一些建议。
关键词：多相流，混输技术，防腐技术，油气集输多相混输泵ABSTRACTWith the exploration and development of oil and gas fields gradually shifted to the harsh natural environment of the ocean, desert and polar regions, multiphase flow technology has been more and more widely used, in the petroleum chemical industry is very important. Therefore, it has become research hotspot in the oil and gas storage and transportation subject.This paper deals with the multiphase transmission with many and single phase conveying different characteristics, expounds the oilfield multiphase technology application of theoretical basis, research and development of and analysis of oilfield multiphase problems existing in the application of, and puts forward the corresponding countermeasures. For multiphase mixed transport pump application in the field of research. The results show that the multiphase pump can reduce the wellhead back pressure, enlarge the radius of the oil, increase oil and gas production, reduce the engineering investment and operation cost.Based on the multiphase pump application in the field of experience, on how to according to the different development conditions selection of multiphase pump type, type and were installed and put forward some suggestions.Keywords:multiphaseflow, multiphase technology, anti-corrosiontechnology, multiph ase pump oil and gas gathering目录第一章概论1.1 多相混输技术的发展现状 --------------------------------------- 11.2 多相混输技术的重要性 ----------------------------------------- 11.3 多相混输技术的研究任务 --------------------------------------- 11.4我国油气储运面临的挑战 --------------------------------------- 21.5 我国油气储运的前景展望 --------------------------------------- 41.6油气存储技术-------------------------------------------------- 51.7 天然气水合物储运技术 ----------------------------------------- 81.8 油气混输技术 ------------------------------------------------- 81.9资源概述 ----------------------------------------------------- 9第二章多相混输应用存在的问题与对策2.1田油气水多相流的特点 ---------------------------------------- 122.2油田多相混输送常存在的问题 ---------------------------------- 122.3 油田多相混输应用存在问题的对策与尚存问题 -------------------- 132.4 多相流技术在石油工业中的广泛应用----------------------------- 142.5多相流在工程设备中的的应用----------------------------------- 142.6多相流技术的发展现状----------------------------------------- 162.7油品蒸发损耗和回收问题--------------------------------------- 192.8油品蒸发损耗的危害------------------------------------------- 202.9油气回收方法 -------------------------------------------------------- 20 第三章多项混输技术的应用3.1混输泵应用情况 ----------------------------------------------- 233.2混输泵应用效果 ----------------------------------------------- 243.3 混输泵的选型与安装 ------------------------------------------ 243.3.1混输泵类型的选择 ---------------------------------------- 243.3.2 混输泵规格型号的选择 ------------------------------------ 243.3.3 泵的安装 ------------------------------------------------ 253.4 对泵的几点认识 ----------------------------------------------- 253.5实际分析 ---------------------------------------------------- 263.5.1油气水多相流态分析 ------------------------------------- 263.5.2 长庆油田管网现状 --------------------------------------- 263.5.3 多相混输技术简介 --------------------------------------- 273.6长庆油田多相混输应用存在的问题与对策 ------------------------- 273.6.1 长庆油田油气水多相流的特点 ----------------------------- 273.6.2 多相流管线的泄漏检侧与定位 ----------------------------- 283.7清管问题 ----------------------------------------------------- 283.8堵塞问题 ---------------------------------------------------- 29第四章结论参考文献 ------------------------------------------------------- 31 致谢---------------------------------------------------------------- 32第一章概论1.1 多相混输技术的发展现状自20世纪80年代以来，国际上对多相混输技术的研究和应用的步伐不断加快。
多相混输泵和撬装多相混输增压系统
多相混输泵和撬装多相混输增压系统1. 多相流混输泵简介在石油天然气行业，含气原油的油气混输和含液天然气的气液混输一直是一个难以彻底解决的问题。
能够高压差输送的泵不能实现油气混输和气液混输，能够实现油气混输和气液混输的泵却不能实现高压差输送，偏心双转子多相混输泵正在使这个困扰人们多年的问题迎刃而解。
多相流混输泵也称为多相泵，简称混输泵，主要用于加压输送细颗粒粘稠体、液体（原油/水）和气体。
多相泵采用双转子容积泵原理，内外转子同时旋转形成可变体积的月牙形的容积腔，实现流体的压缩功能。
由于多相泵特殊的结构，完全取消了传统的泵机构上的进出口阀，消除了由于进出口阀带来的弊病。
多相泵既可以根据实际需要实现单电机驱动，双泵轴串联，双泵进出口并联，以提高泵排量性能，也可以使用双电机分别驱动双泵来实现油气分别加压混输。
多相流混输泵可在200°C高温下长期工作，既可以应用于含气原油的油气混输，也可以应用于含液天然气的水气混输。
偏心双转子多相混输泵是目前油气行业唯一能高压差（6.3MPa）的混输增压设备。
2. 多相流混输泵的工作原理偏心双转子多相混输泵原理上采用了同步回转泵相同的几何原理，充分利用了其高气液比、固相不敏感特性。
HS65偏心双转子多相混输泵从结构上解决了同步回转泵结构寿命、内泄露、转速低等根本缺陷。
双转子驱动、偏心结构高速性能、端面密封、轴封，是核心技术。
3. AMS65-1撬装多相混输增压系统组成撬装的多相混输增压系统由多相混输泵、电机、变频器、配电箱和撬体组成。
4. 多相流混输泵性能参数多相混输泵1.多相泵体承压：10Mpa2.额定输出压力： 6.3MPa3.介质固体含量：d < 2.5mm, V/V < 5%4.气液比：0~100 %5.泵转转速：500-1350r/min（变频调速）6.多相泵最大排量：液体600m3/d，气体12000m3/d/2MPa7.最大工作压差：6Mpa8.最大轴功率（单泵）：55Kw（电机驱动功率根据实际工况决定）9.工作噪音：< 85dB10.振动烈度：< 20vrms11.多相泵效率：78%12.最高工作温度 < 120C°13.泵进出口法兰：DN50 ；PN6314.外形尺寸（含电机55Kw）：L1747W660H635mm（不含无线传感器）15.抗硫性能：介质含硫量 < 20mg/m316.防护等级：IP65多相泵主要材料1.泵壳：WCB2.内外转子及主轴：氮化钢3.密封材质：FKM+复合PTFE电控系统1.电源要求：容量25KVA/60KVA/100KVA2.电压：AC380三相四线制3.变频器：容量25Kw/75Kw/125Kw，调速范围6-50Hz。
多相泵的发展与应用
渤海装备中成机械制造公司
渤海装备中成机械制造公司
渤海装备中成机械制造公司
二、多相泵发展情况
多相混输泵技术虽然开发问世已经20多年，因为涉及海下构造自然条件复 杂多变，难度太大，至今依然被认为是一门年青的技术。多相泵在现场运行中 即使在海下油井口适中的含气率下(含气率不超过90％)仍可能在一天中会几次 遇到持续较长时间(例如不超过2小时)100％的气相，即在干转下运行，这时泵 内部动静零件之间会因干摩擦引起高温升而咬合破坏，造成停机；多相泵进出 口机械密封时刻直接经受不均质(油气)多相流的温差变化(热冲击)，导致密封 端面暂时泄漏甚至密封故障失效。这些似是无法解决的技术难题迫使各大石油 公司一直把突破油气混合流.输送技术列入公司的发展战略。
线和设备的建设投资费用，还可以减少投运后的管线运行和监控费用。由
于涉及远距离输送，所以这项多相混输技术的开发经济意义重大。多相泵 是输送油气多相流的关键设备。多相流输送过程中，多相泵的工作条件十
分恶劣苛刻，输送的介质是原油、海水、天然气的混合流，其中还含有固
体的沙粒，所以这是一种名符其实、真正意义的“气液固”三相流泵。
含气率可达97％。 ②能够输送粘度很大的油气混合流，介质的动力粘度范围可以从2 cP～ 20000 cP。 ③ 由于主、从螺杆不是依靠互相啮合来驱动，而是各自依靠外置的同步齿轮 来驱动，主从螺杆之间、螺杆与定子之间互不接触，所以能够耐“干转”， 即短时间输送100％的气体。 ④ 双螺杆多相泵具有较高的容积效率。
变小的密螺距，这样才能把螺杆泵的排出压头
增得很高。
渤海装备中成机械制造公司
德国鲍曼公司在(英国)北海油田现场 真实海下条件下使用的多相泵撬装系统
渤海装备中成机械制造公司
多相混输技术概述
多相混输技术概述
赵星
【期刊名称】《内蒙古石油化工》
【年(卷),期】2015(000)014
【摘要】目前,多相混输管路在油气田的应用越来越广泛,尤其是海上采油平台的海底管道几乎全部都是混输管道.尽管该项技术已经大范围使用,但仍然存在一些未解决的问题,例如在流型划分上就没有一个统一的结论.
【总页数】3页(P107-109)
【作者】赵星
【作者单位】西安石油大学石油工程学院,陕西西安710065
【正文语种】中文
【中图分类】TE83
【相关文献】
1.长庆油田多相混输技术应用分析 [J], 王博;杨博;邓展飞
2.浅析油田多相混输技术的发展与应用 [J], 罗兵
3.多相混输管道水合物防控技术及现场应用研究进展 [J], 闫柯乐;邹兵;姜素霞;姜鸣
4.多相混输技术在官2断块油田中的应用 [J], 程珊
5.多相混输技术在国内某海上油田开发中的应用 [J], 杨施颖;陈文峰;于成龙;刘博因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
多相混输泵输送技术在油田的应用
维普资讯
第２ １卷第 １ 期
王世 清等 ： 多相混输 泵输 送技术在油 田的应用
裹 ２ 测 试 泵 的测 试 结 果
・３ ・ ５
的发展 。
（） １ 测试 范固和测 试 介 质物 性 液 相调 节 范 围 为 ０ ～８ ， 气率 为 ２ ～１ ０ ， 量 为 １ ～ ０ 含 ０ ０ 液 Ｏ
１０ ｍ。 ｈ 气 量 为 ８ ４ ／ 。原 油 相 对 密 度 为 ９ ／ ， ～４ ０ｍ。ｈ
０ ９ ３６ ． ７ ，原 油 含 水 为 ９ ，５ ℃ 原 油 粘 度 为 ０ Ｏ １４ ４ ８ ３１ ｓ 污水 总矿 化度 ６９ ０ ９ ／ 天 ８ ． ４１１。 ， ３Ｔ ／ ２ ． ５ｍｇ Ｉ， 然 气相对 密 度 Ｏ ８ ４９ 含 砂 为 ｏ ０ ～Ｏ ０ ％ ， ． ３ ， ．２ ． ３ 计 量 站来 液温 度为 ４ ℃～５ ’ ９ ｌ ｃ。
２ 、 结果分析
（ ） 压能 力与含 气率 的 关 系 含 气率 在 ６ １增 Ｏ 以 内 ， 被 测试泵均 有较 好 的增压能 力 ， 该能力 随 各 但 含 气量 的增 加 呈 下降 趋 势 ， 含气 率 到 ８ 以上 ， ０ 增 压能力 迅 速下降 ， 以至 几乎 失去 增 压 能力 。含气 率 越 低对 增压越 有利 ， 含气 率 过高 ， 采用 混输 泵将失 去
三 、 场 应 用情 况 现
襄 ３ 部 分 混输 泵 现 场 应 用 的 技 术 数 据
２ 混 输 泵 的 应 用 效 果 、
现场应用 效果 和经验 。 主 题 词 多 相 混 输 泵 试 验 结 果 分 析 应 用 技 术 研究
混输泵与多相流量计
第一部分混输泵技术为了适用海洋石油开发的要求，降低石油开发费用。
多年来，混输泵的研究与开发，一直是世界各大石油公司研究开发的重点之一。
根据文献调研和赴欧洲考察结果，当前国外有20多项混输泵技术开发项目。
采用的泵型也多种多样，主要有：转子动力泵、双转子反向旋转动力泵、双螺杆泵、隔膜泵、水力喷射泵等。
至今，已取得了很大进步，有的多相泵经过反复试验改进后，已投入生产。
1 Poseidon多相泵Poseidon多相泵是由法国石油研究院（IFP）、挪威国家石油公司（STATOIL）和法国Total公司联合进行的一项名为“海神”的研究开发计划（Poseidon Project）的重要组成部分，其目标是开发海底油气多相混输系统。
Poseidon多相泵是根据螺旋同轴泵（Helico-axial pump）的原理，研究开发成的一种转子动力泵。
该泵可输送含气率为0～100％的气液混合物，在全输气工矿下的运行不受限制，对泵入口的流量变化具有自适用性，可输含砂介质，结构紧凑。
目前，Poseidon多相泵已由法国Sulzer和挪威Framo Engineering 公司系列化设计批量生产。
该泵有MPP1－7共7种型号，流量范围为150～1200m3/h，最小入口压力为3bar，转速范围为3000～6800rpm，压缩比为17，泵轴功率为350～2000KW，水力效率约45％；该泵采用外部供液系统为轴承润滑和机械密封冷却，可用燃气、柴油发动机或液力机械驱动。
Poseidon多相泵分别在突尼斯油田和法国南部的Pecorade油田，进行了持久性试验，取得了满意的结果。
已安装或正在安装的Poseidon混输泵已遍布西伯利亚、中东、东南亚和北海等各种气候条件的陆上或海上油田，所输送井流物性具有很宽的范围，最大单台混输泵功率已超过4000KW。
商业上已取得了很大成功。
据《哈特欧洲石油》1998年8月号刊的报道，挪威国家石油公司（STATOIL）已为GULFAKS A和B两座平台订购了3套Framo公司生产的多相泵。
油田多相混输泵应用技术探讨
设 计 石油规划设计 2005年3月 35* 孙 洁，女，1978年生，助理工程师。
2003年毕业于石油大学（华东）油气储运专业，获硕士学位。
现在中石化股份公司石油勘探开发研究院工作。
通信地址：北京海淀区学院路31号，100083油田多相混输泵应用技术探讨孙 洁* 王世清 候桂华中石化股份公司石油勘探开发研究院孙 洁等. 油田多相混输泵应用技术探讨. 石油规划设计，2005，16（2）：35～37摘 要 对于多相混输泵的现场应用情况进行了调研，结果表明，多相混输泵可以降低井口回压，扩大集油半径，增加油气产量，降低工程投资及运行费用。
根据多相混输泵现场应用的经验，对于如何根据不同的开发条件选择多相混输泵的类型、型号及进行安装提出了一些建议。
关键词 油气田 油气集输 多相混输泵 应用 效果 型号 选择 安装 分析 研究在油气集输工艺中，用多相混输泵（以下简称混输泵）为气、液两相流体增压，输送到相对更远的距离。
这在某种程度上可以替代传统的气、液分输的集输方法，缩短油田建设周期，对油田生产起到了推动作用。
这项技术得以发展和应用的关键在于混输泵质量的不断提高。
近几年，国内混输泵的制造技术得到了不断的发展完善，泵的性能、质量有了较大提高，类型也有所增多。
较为成熟的是螺杆泵，已实现产业化和系列化，正在被广泛应用；其他类型的泵，如轴流式和转子式混输泵等还处于试验阶段。
到目前为止，国内已有十多个混输泵生产厂家，泵型主要有单螺杆、双螺杆、三螺杆泵等，流量范围为10～2 000 m 3/h，扬程范围为0.2～6.0 MPa。
现场应用效果1 混输泵应用情况目前，混输泵已在胜利、河南、中原、辽河、吐哈、江苏、大港、塔河、大庆等油田推广应用，其中以胜利、中原、河南油田应用的较多，主要用于降低油井及集输管线的运行压力，增大集输半径。
据2001年不完全统计，胜利油田的临盘、纯梁、东辛、孤岛等采油厂已使用约200台，中原油田约40台，河南油田约30台，大多数应用效果较好。
多相混输工艺技术培训
多相混输工艺技术培训欢迎大家参加多相混输工艺技术培训。
本次培训旨在提供关于多相混输工艺技术的基本知识和实际应用的内容。
下面是培训的主要内容和要点：一、多相混输工艺技术概述1. 多相混输工艺技术的定义和作用2. 多相混输工艺技术的分类和应用领域3. 多相混输工艺技术的发展趋势和前景二、多相混输的基本原理1. 多相流动的特点和基本参数2. 多相混输的传输机理和流体力学特性3. 多相流动的模型和计算方法三、多相混输的设计与优化1. 多相混输系统的工艺设计原则2. 多相混输设备的选型和设计要点3. 多相混输过程的优化和节能措施四、多相混输工艺技术的应用案例1. 石油天然气工业中的多相混输技术应用2. 化工工业中的多相混输技术应用3. 电力行业中的多相混输技术应用五、多相混输工艺技术的现场实践与安全管理1. 多相混输设备的安装和调试2. 多相混输工艺的现场操作与维护3. 多相混输过程中的安全管理措施通过本次培训，参训人员将能够全面了解多相混输工艺技术的基本概念、原理和应用，并掌握多相混输工艺技术的设计、优化和实践能力。
希望本次培训能够对大家的工作提供帮助，并为进一步的学习和研究打下基础。
谢谢大家的参与！接下来，我们将详细介绍多相混输工艺技术的相关内容，让大家更深入地了解这一领域的知识。
一、多相混输工艺技术概述1. 多相混输工艺技术的定义和作用：多相混输工艺技术是指在输送流体中存在两种或更多不同的相态，如气体、液体和固体颗粒等，在输送过程中进行混合、分离或转化的一种技术。
它可以提高传输效率、减少资源损失，并广泛应用于石油、化工、电力等行业。
2. 多相混输工艺技术的分类和应用领域：多相混输工艺技术按照不同的分类标准可以分为气固混输、气液混输、液固混输等。
在石油天然气工业中，多相混输工艺技术常用于井口采气和天然气输送；在化工工业中，它主要应用于颗粒物料输送和反应过程中的相变等；而在电力行业中，多相混输工艺技术则用于煤粉输送和烟气净化等方面。
单螺杆泵油气多相混输及其流程分析
单螺杆泵油气多相混输及其流程分析在石油开采中，油井生产中往往伴随着一定量的天然气、水和固体颗粒。
为了实现降低井口回压、增加原油产量、提高开发效益以及达到油气密闭输送目的，必须对用油气多相混输泵对油气等多相混合介质增压输送。
单螺杆泵可以输送气液固多相介质，并可以在短时间内输送纯气体介质，实现多相混输。
在混输系统设计中，充分分析混输介质和单螺杆混输泵的特点，确保系统安全、可靠、科学。
单螺杆式油气混输泵工作原理及特点单螺杆泵工作是同一定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。
当转子按一定轨迹转动时，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具有良好弹性的橡胶材质的定子,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。
单螺杆式油气混输泵适合用于腐蚀性介质、含气介质、含泥沙固体颗粒介质和高粘度介质的输送。
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。
油气比和含水率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。
在油田开发中衡量油井生产的油气特性的指标有油气比、含水率、含固率等，不同油井的油气比、含水率各不相同，而且悬殊很大。
油气比指油气介质在标准大气压下气体体积与原油体积之比值。
气体在不同压力、温度下，按气态方程改变其状态；当不考虑温度变化对其状态变化的影响时，气体的体积随压力的变化成反比例变化。
多相混输技术
油气水的多相混输技术学院：姓名：班级：学号：2013 年10 月29 日摘要随着油气田的勘探开发逐渐转移到海洋、沙漠、极地等自然环境恶劣的地区，多相流技术得到了越来越广泛的应用，在石油化工行业中地位极其重要，因而也逐渐成为油气储运学科中的研究热点。
本文论述了多相混输具有的许多与单相输送不同的特性，阐述了油田多相混输技术应用的理论基础、研究任务和发展状况，分析了油田多相混输应用中存在的问题，并提出了相应对策。
关键词：多相流，混输技术，水合物，瞬态流动，防腐技术，段塞第一章概论一、多相混输技术的发展现状自20世纪80年代以来，国际上对多相混输技术的研究和应用的步伐不断加快。
目前，已经从试验阶段迈向工业化应用与完善阶段，其中的两项关键技术已经付诸实施：第一项是长距离管道混输技术。
第二项是海底混输增压技术。
早在20世纪60年代，我国大庆油田就曾对三螺杆、单螺杆多想泵进行过开发研制，进入90年代，我国各大油田、石油公司、科研院所日益认识到多相输送的重要性和紧迫性，油田现场对多相输送的要求也日益强烈。
目前我国在油气混输技术也有较大的发展，长庆油田同步回转油气混输泵的研究成功，代表了我国油气混输方面的先进技术。
长庆油田使用的同步回转油气混输泵，采用了独创的气缸与转子之间机械同步运动的机理，具有泵和压缩机的双重功能，大幅度降低了由于运动副之间相对运动造成的机械磨损，实现了连续进、排油气，且泵的进排气压力与系统压力自平衡。
具有结构简单、惯性力小、可靠性高、适应性强、工作范围宽、抗泥沙能力强等特点。
二、多相混输技术的重要性油气混输技术是一种将原油产出物进行混合增压直接输送到联合站的新技术，与传统的采油工艺比较，可以减少油、气分离设备，少建一条输气管线，对于海上油田可以降低平台面积。
油气混输技术的突破，不仅可以大大降低工程投资，对于实现油田的油气全密闭集输以及延长集输半径有着十分重要的意义，同时能够降低井口回压，增加原油和天然气产量，工程投入及井下维修工作量减少，方便了生产管理。
第十五章_多相混输泵技术
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我国在这方面还处于整机引进和原理机试制阶段。大庆、 胜利等油田已引进了陆上用的双螺杆混输泵，累了一定的 实践经验。有关科研单位也开始了混输泵的探索性研制工 作，在双螺杆多相泵的设计、试验研制及多相流的数值计 算等方面做了大量的工作，已完成了模型机的试验。但混 输技术的研制开发工作仍面临一系列的技术难题：
价格比轴流混输泵低；重量、尺寸较大。Fra bibliotek4.2
优势
多相泵用于油田的开发，很大的优势就是降低总投资。表现在两
个方面：
与传统所用的先气液分离，后分别增压输送的两套独立系统相比， 多相混输仅需一套增压输送系统即可满足要求；
探头压力被降低，提高了单井采油率，减少了开井口数。
五、多相混输泵的设计
5.1
1.3
多相混输技术
井口 多相泵加压输送致目的地
1.4
使用多相泵的目的
减小设备的资金成本和复杂性 消除油水管线和气体管线的分离 边际油田的开发 提高产量 减小重量和空间需求（海上应用） 减少气体水和物 延长油藏开采期限 减小井口回压
1.5
多相泵的经济影响
通过减小井的回压可以增加产量
效率
泵对气液做功之和 效率 泵的扭矩
四、双螺杆泵的特点
4.1
特点
适合中小流量(10 ～1000m3/h)和低中高各种压差(0～10MPa) ； 具有硬特性，即在进口参数或扬程发生变化时，流量基本不变； 工作适应性广，可输送0～100%范围内任何含气率的流体； 运转平稳可靠，能在宽广的转速范围内保持高效，适合变频驱动； 允许输送介质中含泥沙及杂质；
双螺杆多相泵的设计问题。
多相流体混合输送泵[实用新型专利]
![多相流体混合输送泵[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/3e1cb3cdccbff121dc3683a6.png)
专利名称：多相流体混合输送泵专利类型：实用新型专利
发明人：刘凤伟,吴新林
申请号：CN202021466718.7申请日：20200723
公开号：CN212717412U
公开日：
20210316
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种多相流体混合输送泵，包括泵体，所述泵体上设置主进液口及多相液出口，所述泵体内依序设置分流器及分配器，所述分流器上设置多个分流器流道；所述分配器上设置多个朝向中心的分配器流道，所述分配器外侧为扩散区，所述扩散区处设置朝向分配器流道的喷嘴，所述喷嘴通过进液口与所述分流器上的分流器流道出口相连，所述分配器上设置多相进口；所述泵体内设置叶轮组，所述叶轮组包括用于将主进液口进入的液体压入分流器流道的第一级叶轮，以及用于将混合后的多相流体送至多相液出口的第二级叶轮，其中，所述叶轮组和转轴连接。
本实用新型可以使得多相流精细化均匀混合，促进化学反应速度和效率。
申请人：上海尼可尼流体系统有限公司
地址：201107 上海市闵行区联友路728号
国籍：CN
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我国在这方面还处于整机引进和原理机试制阶段。大庆、 胜利等油田已引进了陆上用的双螺杆混输泵，累了一定的 实践经验。有关科研单位也开始了混输泵的探索性研制工 作，在双螺杆多相泵的设计、试验研制及多相流的数值计 算等方面做了大量的工作，已完成了模型机的试验。但混 输技术的研制开发工作仍面临一系列的技术难题：
当螺杆外径D取定，即R=D/2时，r/R=0.4～0.7。 Qt和r/R之间呈
抛 物线关系， 排量Qt随r/R降低而增加 。
螺矩为t，t/R=0.5 ～1.5，排量Qt正比与螺距t。
5.3.2
设计方法
已知条件 η－泵的机械效率 γ－多相流体中液体的流动粘度 H－泵的进出口压差 Q－混输系统要求的排量
价格比轴流混输泵低；
重量、尺寸较大。
4.2
优势
多相泵用于油田的开发，很大的优势就是降低总投资。表现在两
个方面：
与传统所用的先气液分离，后分别增压输送的两套独立系统相比， 多相混输仅需一套增压输送系统即可满足要求；
探头压力被降低，提高了单井采油率，减少了开井口数。
五、多相混输泵的设计
5.1
双螺杆多相泵的设计问题。
双螺杆多相泵转子型线及刀具研究。 密封、润滑、冷却及其附机配套技术的研究。
三、双螺杆泵工作原理与性能
3.1 工作原理
图1 双螺杆混输泵工作原理图
3.2
3.2.1
性能特性
流量
图2 双螺杆混输泵流量示意图
3.2.2
压力
图3 理想双螺杆混输泵压力分布示意图
3.2.3
T
；
效率
泵对气液做功之和 效率 泵的扭矩
四、双螺杆泵的特点
4.1
特点
适合中小流量(10 ～1000m3/h)和低中高各种压差(0～10MPa) ； 具有硬特性，即在进口参数或扬程发生变化时，流量基本不变； 工作适应性广，可输送0～100%范围内任何含气率的流体； 运转平稳可靠，能在宽广的转速范围内保持高效，适合变频驱动； 允许输送介质中含泥沙及杂质；
1.3
多相混输技术
井口 多相泵加压输送致目的地
1.4
使用多相泵的目的
减小设备的资金成本和复杂性 消除油水管线和气体管线的分离 边际油田的开发 提高产量 减小重量和空间需求（海上应用） 减少气体水和物
多相泵的经济影响
通过减小井的回压可以增加产量
计算步骤
1、根据要求的排量Q和输送介质情况选定的容积效率η ，求出理 论排量Qt；
2、参考已有的非密闭螺杆泵参数和螺杆螺纹特征，初步设定螺
杆的直径D=2R、螺杆数、圈数m及螺旋升角α ； 3、确定螺杆截面的特性参数 ；
4、根据理论排量Qt和截面特性参数λ ，计算螺杆外径；
5、确定非密闭螺杆间隙δ 6、确定泵所需要的功率。
常运行。
5.3
非密闭螺杆齿型及设计原理
确定非密闭螺杆泵负荷性质的几何因素
螺纹深度
螺距 断面形状
图4 非密闭螺杆齿型参数
r－螺纹根圆半径 R－顶圆半径
5.3.1
各参数之间的关系及物理意义
螺旋升角α＝0时，螺杆截面齿形为矩形；α≠0时，螺杆截面齿形 为梯形。α对流量Qt的影响不大，α增大时，排量Qt有所增大。
鲍曼公司在80 年代中期开始研制多相泵，1988～1992年 在突尼斯试制成功，1992年开始市场销售，作为陆上泵已 被广泛采用，特别适合于近海油田的海上平台。潜水泵也 在开发研制，其ME型、MW型、MHP 型和MPC 型系列泵 已在中国、美国、加拿大、突尼斯、委内瑞拉、德国等国 家的陆上和海上油田应用，并取得良好效果。
地面设施的合并
卫星油田的经济发展
1.6
多相泵的分类
旋转动力泵－螺旋轴流泵
容积式泵－双螺杆泵
双螺杆泵对多相介质具有良好的增压效果、可靠性高，是世界各 国研发的重点。
二、国外发展现状
法国石油研究院( IFP) 开发了一种旋转动力式多相流混输 泵。特点是采用螺旋线叶轮与导叶配合，气液混合物沿轴 向流动，输送混合物的干度范围为0～0.95，相对应的叶 轮入口气液比从0到18 (体积比)。经工作台试车后，进行 现场试验，在实际工作条件下该泵安全运行5000小时。
雷斯特利滋公司的第一台多相泵于1993 年应用于墨西哥 湾，现在可提供转子直径96～365mm、最大排量为 1650m3/h，含气率最高可达100 %的双螺杆泵。
日本Natl 石油公司和日本九州大学的学者K. Egashira 等 对泵内回流量与螺杆参数的关系做了定性研究，建立了回 流量的数学模型，分析了回流量与压差、含气率及转速等 因素的关系。现场试验证明双螺杆泵即使在气塞相当严重 的情况下也能很好工作，对多相介质有良好的增压效果。
第十五章 多相混输泵技术
中国石油大学
李玉星
一、引言
1.1
几个概念
两相流－油、气。
三相流－油、气、水。
多相开采系统－油井产生的油、气、水（有时还含有砂、天然气 水合物和蜡等）混合物通过管线输送到中央处理装置的过程。
1.2
传统输送方法
液－泵加压继续输送
井口
短距离输送 然后进行相分离
气－压缩机加压继续输送
螺杆齿形及泵结构设计
油气混输泵的主要工作元件－－螺杆。
泵设计的要害问题－－螺杆齿形及杆与套的间隙。
5.2
双螺杆泵输送多相流介质的特点
油气比影响排量
多相输送可减低泵的内泄漏量，提高泵的效率
轴向力太大、轴承早期破损 用同步齿轮实现主动螺杆向从动螺杆传递运动
在吸入腔下面设计一较大的存液区，当发生段塞流，保证泵的正