某平台混输泵适应性改造

郎荣亮

摘要：针对某平台混输泵投用之后，出现机械密封损坏、轴承抱死、滑油密封油污染、密封油泵故障、滑油渗漏量大、泵效低等故障现现象，气矿结合实际情况，深挖故障根源、认真总结，从建立标准操作程序、修改流程减少混输泵启停次数、降低气液比、消除高压气液对泵轴的剪切力等各方面着手，改善混输泵的运行环境，已提高混输泵运行的稳定性，从实施效果看，取得了明显成效。

关键词：气液混输;气液比;混输泵

气液混输：原油液体与混合在其中的天然气一并通过传输设备输送出去。

气液比：原油中气体（天然气）与液体的体积之比。

混输泵：将液体和气体混合的介质一并输送出去的设备。

前言：混输泵为双螺杆型式容积泵，每转一圈将以固定容积从吸入口输送到排出口，每次输送的容积由两个螺杆确定，两个螺杆在围绕它们的衬管之内作顺时针和逆时针转动，运转中两螺线部分形成空腔，其中的容积被从吸入口沿着螺杆轴线输入到排出口。为了避免螺杆和衬管以及螺杆之间的接触和摩擦，在他们之间有一细小缝隙，由于泵两端的压差，部分液体会通过这些空隙从排出口泄露回吸入段，因此，泵的容积效率就取决于泵的压差和液体的粘度。如果气体和液体同时存在，液体在螺杆形成空间内因螺杆旋转产生的离心力而分离，因而，液体有效的密封了转子外径和衬管之间的间隙，气体聚集在紧挨螺杆部分的中心不能通过间隙泄露。

为了避免作用在转子的轴向力，将泵的吸入口布置在泵壳的驱动端和非驱动端，而泵送介质的排出口布置在泵的中心。

作为一种新型的气液输送形式，有机的结合了液体输送和天然气增压输送的两种输送方式，能够将一定比例范围内的含气液体增压输送。针对平台油井含气量较大的特点，现场果断的采取了这样的油气输送方式，除了前期大大降低了设备投入之外（依照以往的做法，需要将气液分离后，通过压缩机和液力泵进行有效输送），由于设备减少了，设备后期的维护成本也大大降低了。但是混输泵毕竟是一种新的气液传输方式，在渤海地区，第一次应用。投用后不久，机械密封损坏、轴承抱死、滑油密封油污染、密封油泵故障、滑油渗漏量大、泵效低等故障相继出现，气矿针对这些现象，追根溯源，采取了一些列措施，主要从规范操作方式、优化流程、改善混输泵的运行环境入手，逐一加以解决，截止到目前混输泵稳定运行周期越来越长，运行成本越来越低，为平台的稳定生产提供了可靠保证。

一、某平台混输泵投用后存在的问题及故障现象

1.介质混入滑油

2.机械密封损坏

3.轴承损坏

二、原因分析

设备投用初期对设备认识不清，操作上存在纰漏，如形成介质倒灌，对滑油系统滤器更换不及时，对混输泵运行有不利的因素。另外，也不排除日常的维护，维修的质量，安装的工艺水平，故障前都有机械密封泄漏滑油的现象。流程中的化学药剂可能加大了设备的损伤，实验证明化学药剂对橡胶材质腐蚀严重。拆检过程中也发现O型圈腐蚀磨损断裂。平台投产后的很长时间内，混输泵的启停较频繁，在海管解堵期间处于极限负荷长时间运转。

三、适应性改造内容

1.改造双联滤器

为了保证滑油和密封油油的良好状态，需要定期更换滤器，由于混输泵原设计滑油，密封油为单联滤器，更换滤器是必须停机进行。针对这一情况，平台联系国内厂家加工、改进了滑油密封油的滤芯，滤芯密度由原厂10um改为25um，虽然密度减少，但经过实际运行验证，混输泵完全能够正常运行。并且改进了滑油密封油滤器的流程，由原来的单滤器（更换滤芯时必须停泵，很不方便）改为双联滤器，实现了在线更换滤芯，大大减少了泵的启停，减少了机械磨损。

为了进一步确保滑油、密封油的洁净度，气矿专门为混輸泵滑油系统加装了滤油机，对其滑油进行充分过滤，保证滑油品质。

2.增加出口微型段塞流捕集器

混熟泵虽然可以气液混输，但是气液比的限定范围是：GVF： 46 - 95 %，气液需要在一定的范围内，泵受到的高压气体的伤害越小，但目前生产液较气少无法满足正常气液比要求。为此，需启用回流流程，由于回流流程没有分离作用有一部分气也回流到泵的入口， 气矿对混输泵出口流程进行改造，从混输泵出口到井口增加了一个主要有三根管线组成的的“微型段塞流捕集器”，通过减少回流液体中的气体，实现纯液回流，是进泵介质达到气液比范围。同时解决了之前气液混合热洗造成套压升高、无法持续热洗的难题，降低了缓冲罐的入口气量，保障了混输泵入口条件气液比的稳定。此项同时使目前缓冲罐的冷放空量下降为“零”，节能减排效果突出。

3.增长入口直管端

混输泵为双吸设计，即从泵两端吸入中间排出，以消除泵内部的轴向力。泵的原入口管线安装不合理为水平直接进泵造成进泵的介质不能均匀从两端进入使得泵的轴向力不能完全抵消，增大设备内部磨损。平台增加入口流程的直管段，使进泵的介质更加均匀，消除介质油气对泵轴、机械密封、固定件的影响。经过改造振动值降低，效果明显。

四、取得最终效果

经过气矿现场一系列有针对性的改造措施，平台混输泵运行的稳定性显著提高。在对平台混输泵进行拆解检修的同时，在现场审时度势，果断的利用这一机会，对这台外国泵进行了彻底的国产化改造，经过完全国产化改造的混输泵，已经在平台稳定运行了近半年。部分国产化的混输泵，维护成本降低三分之二，备件的采购周期缩短一半，最重要的是彻底摆脱对国外厂家的依赖，为平台的安全稳定生产提供的最有效保证，完全达到了使用这一新设备的初衷，为这一新设备在渤海地区的应用进行了有益的探索并取得了可喜的成绩。7DC1053D-9E8B-42EC-926D-D975D46446D0