双螺杆多相泵在油气开采领域的优势及国内外应用现状

双螺杆多相泵在油气开采领域的优势及国内外应用现状

内容摘要：油气混输泵是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，是一种给未处理过的，从油井中开采出的混合产品加压的机械装置。和传统采油方法相比，油气混输泵采用先输送后分离的生产方式，有非常多的优势；为生产企业节省了初期的大量硬件投资费用，生产过程中设备运营维护保养费用；运行过程中，系统是智能控制系统，为客户节省很多运营团队费用；使用多相泵技术，老油田实现增产增效，延迟开采周期；使得边际油田，气候条件，地理条件苛刻的油田采油成为可能。多相泵技术和传统液体泵比较遇到的问题和挑战，国内外厂家的解决方案及各种优势比较；我国自主研发的产品和国外先进制造商的差距。

关键词：双螺杆多相泵；多相泵技术；油气混输泵；原油开采；油气混输

一、双螺杆油气混输泵的概念介绍

上个世纪八十年代初，随着原油涨价，能源紧张，各种特殊油田的开采需求不断增加；随着边际油田、沙漠油田特别是海上油田的开发，以多相泵这一新型增压设备为核心的多相输送技术成为研究及推广应用的热点。海外发达国家对这项新技术的开发研制十分重视，采取科研机构、石油公司、设备公司三方合作的方式，着手从事与之相关的研究工作。三十多年来，国内外对此开展了多个项目的研发工作，研制出了十多种不同类型的多相泵。目前经过广泛现场试验并成功应用于工业生产的混输泵，主要是旋转动力式多相泵中的螺旋轴流式多相泵和容积式双螺杆多相泵两种类型（[i]）。双螺杆多相泵是双螺杆泵中最为复杂的，最为高端的应用技术；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，是一种为未处理过的，从油井中开采出的混合产品加压的一种机械装置。

二、基于油气混输技术原油开采工艺介绍

传统工艺采油方式，原油从油井开采出来后，需要靠近油井位置或在附近建立分离站，将其中的水，气及沙子分离处理；再将原油通过普通液体泵及输油管道输送到油库存储或输送到炼油厂处理；水一般是会被注回地下或就地排放；气可以通过压缩机送回地下；通过火炬就地燃烧掉或通过压缩机及专门的油气管道输送到油气站回收处理。由于常规的泵，只适合输送液体；压缩机也只适合输送气体；它们无法实现气液混合输送；因此常规原油开采过程没有其他选择，需要在油井附件建立分离器或在中心油田建立分离站；需要附加的生产设备如压缩机，管道，阀门等等生产装置；如果气体回收，需要投入附加设备，会增加企业生产运营及维护成本；如果成本太高，气体回收对生产企业利润没有直接贡献，不够经济的话，气体会被直接用火炬燃烧掉，这将造成能源损失和环境污染，不是最好的选择，但却是目前大多数油田都在采用的生产方式。（参考图一，传统采油工艺）

图一

采用多相泵技术的油气开采，可以省去在井口或油田附近建立分离站，用一台或几台混输泵实现混合输送。多相泵可以输送未经处理的油气混合物；多相泵可以先输送开采出来的混合产品，输送到方便处理的地方，再进行分离处理；这样可以将分离装置安装在城市郊区或安全的地方，方便生产及容易解决生产人员交通，生活补给等等；为企业生产经营大大地节省了生产运营费用。而生产作业人员，在办公室内就可以操作和控制远在几十公里甚至几百公里外的多相泵系统，让其独立生产作业，取代油井附件的分离站，整套生产运营设备设施及生产团队。使用多相泵技术可以为企业减少初期投资，减少日常生产作业的运营成本和设备维护成本，增加效益！（参考图2.采油油气混输泵的采油工艺）

图二

三、多相泵技术在油气生产中的特殊应用及优势介绍