两级串联双螺杆多相泵在边远油田的应用

上传者：刘秀平
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上传时间：2015-04-24
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两级串联双螺杆多相泵在边远油田的应用

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两级串联双螺杆多相泵在边远油田的应用
赵斌赵炜
(中原油田分公司采油工程技术研究院 )
摘要针对 H uwa ila 油田所处的恶劣地理环境和生产原油粘度仅为 0155 m Pa· s 的特点 , 经过
采油方式优选 , 决定采用多相泵替代常规的电潜泵。在提出对泵制造商的技术要求的基础上 , 论
述了两级串联双螺杆多相泵的工作特性、应用研究中面临的技术难题、泵出厂前的室内试验和投
产运行的试验结果。两级串联双螺杆多相泵在阿布扎比陆上油田的现场应用表明 , 该泵初期的应
用效果十分令人满意 , 解决了因压差过高而使用 1 套螺杆泵不能正常工作的问题。
关键词双螺杆多相泵卫星油田开发设计与制造
H uwa ila 油田位于阿布扎比南部的边远沙漠地
区 , 该油田投产的 H u - 44 油井 1996 年采用电动
潜油泵进行采油 , 1 年后 , 油井采出液含水率迅速
上升 , 在实施了单井油藏模拟试验研究后 , 对该井
实施了侧钻作业 , 水帄井段长 549 m。在进行从油
井输送采出液到位于油井 26 km 远
的 RD S—3 联合站各种采油方式的研究和评估后 ,
确定采用多相泵技术。通过对动力驱动泵和容积式
泵优点的讨论和所给定的气体体积分数 ( GV F ) ,
图 1 双螺杆泵的工作特性曲线
以及该油井的实际排量和气体体积分数的分析 ,
为选用容积式泵比较适宜。
认
技术难题
双螺杆泵的工作特性在 H u - 44 井进行多相双螺杆泵的应用研究面
临下述一些需要努力攻克的技术难题。
11 生产原油粘度低
H uwa ila 油田生产原油的粘度为 0155 m Pa · s,
原油粘度越低 , 发生流体漏失的量越大。应用螺杆
泵举升如此低粘度原油意味着在相同的生产条件下
发生的流体漏失量更多 , 所以双螺杆泵的电能消耗
要高得多。针对体积效率而言 , 由于存在着大量流
体漏失的问题 , 必须考虑设定一个保险系数值。
21 生产压差高
在设计排量条件下所需的生产压差为 614
M Pa。对于单级多相泵而言 , 该生产压差值被认为
是过高的。为了解决这个问题 , 采用了两泵串联的
作业方式 , 从而使得每一台泵都能够在其额定的工
效范围内工作。然而 , 这样又面临另外一个技术难
多相双螺杆泵性能特性是通过研究其性能曲线
进行讨论的。双螺杆泵的工作特性曲线如图 1 所
示 , 其纵坐标为压差 , 横坐标为排量。理论排量
(Q th
) 仅由泵的外形尺寸和泵速来确定。泵的体积
效率是用实际排量除以理论排量求得。双螺杆泵所
要求的电能等于理论排量乘以泵截面的压差再减去
因摩阻造成的电能损失。泵的内部间隙、压差、流
体粘度和螺杆几何形状均影响流体的滑脱。螺杆的
尺寸和螺距决定举升流体的漏失量。
双螺杆泵只需要少量液体用于螺杆与衬套之间
润滑、冷却和密封。 H uwa ila 油田选用的螺杆泵采
用的一项专利技术是液体通过节流衬套进行内部循
环 , 以达到润滑、冷却和密封的目的。

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