某平臺混輸泵適應(yīng)性改造

郎榮亮

摘要：針對某平臺混輸泵投用之后，出現(xiàn)機(jī)械密封損壞、軸承抱死、滑油密封油污染、密封油泵故障、滑油滲漏量大、泵效低等故障現(xiàn)現(xiàn)象，氣礦結(jié)合實(shí)際情況，深挖故障根源、認(rèn)真總結(jié)，從建立標(biāo)準(zhǔn)操作程序、修改流程減少混輸泵啟停次數(shù)、降低氣液比、消除高壓氣液對泵軸的剪切力等各方面著手，改善混輸泵的運(yùn)行環(huán)境，已提高混輸泵運(yùn)行的穩(wěn)定性，從實(shí)施效果看，取得了明顯成效。

關(guān)鍵詞：氣液混輸;氣液比;混輸泵

氣液混輸：原油液體與混合在其中的天然氣一并通過傳輸設(shè)備輸送出去。

氣液比：原油中氣體（天然氣）與液體的體積之比。

混輸泵：將液體和氣體混合的介質(zhì)一并輸送出去的設(shè)備。

前言：混輸泵為雙螺桿型式容積泵，每轉(zhuǎn)一圈將以固定容積從吸入口輸送到排出口，每次輸送的容積由兩個(gè)螺桿確定，兩個(gè)螺桿在圍繞它們的襯管之內(nèi)作順時(shí)針和逆時(shí)針轉(zhuǎn)動，運(yùn)轉(zhuǎn)中兩螺線部分形成空腔，其中的容積被從吸入口沿著螺桿軸線輸入到排出口。為了避免螺桿和襯管以及螺桿之間的接觸和摩擦，在他們之間有一細(xì)小縫隙，由于泵兩端的壓差，部分液體會通過這些空隙從排出口泄露回吸入段，因此，泵的容積效率就取決于泵的壓差和液體的粘度。如果氣體和液體同時(shí)存在，液體在螺桿形成空間內(nèi)因螺桿旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力而分離，因而，液體有效的密封了轉(zhuǎn)子外徑和襯管之間的間隙，氣體聚集在緊挨螺桿部分的中心不能通過間隙泄露。

為了避免作用在轉(zhuǎn)子的軸向力，將泵的吸入口布置在泵殼的驅(qū)動端和非驅(qū)動端，而泵送介質(zhì)的排出口布置在泵的中心。

作為一種新型的氣液輸送形式，有機(jī)的結(jié)合了液體輸送和天然氣增壓輸送的兩種輸送方式，能夠?qū)⒁欢ū壤秶鷥?nèi)的含氣液體增壓輸送。針對平臺油井含氣量較大的特點(diǎn)，現(xiàn)場果斷的采取了這樣的油氣輸送方式，除了前期大大降低了設(shè)備投入之外（依照以往的做法，需要將氣液分離后，通過壓縮機(jī)和液力泵進(jìn)行有效輸送），由于設(shè)備減少了，設(shè)備后期的維護(hù)成本也大大降低了。但是混輸泵畢竟是一種新的氣液傳輸方式，在渤海地區(qū)，第一次應(yīng)用。投用后不久，機(jī)械密封損壞、軸承抱死、滑油密封油污染、密封油泵故障、滑油滲漏量大、泵效低等故障相繼出現(xiàn)，氣礦針對這些現(xiàn)象，追根溯源，采取了一些列措施，主要從規(guī)范操作方式、優(yōu)化流程、改善混輸泵的運(yùn)行環(huán)境入手，逐一加以解決，截止到目前混輸泵穩(wěn)定運(yùn)行周期越來越長，運(yùn)行成本越來越低，為平臺的穩(wěn)定生產(chǎn)提供了可靠保證。

一、某平臺混輸泵投用后存在的問題及故障現(xiàn)象

1.介質(zhì)混入滑油

2.機(jī)械密封損壞

3.軸承損壞

二、原因分析

設(shè)備投用初期對設(shè)備認(rèn)識不清，操作上存在紕漏，如形成介質(zhì)倒灌，對滑油系統(tǒng)濾器更換不及時(shí)，對混輸泵運(yùn)行有不利的因素。另外，也不排除日常的維護(hù)，維修的質(zhì)量，安裝的工藝水平，故障前都有機(jī)械密封泄漏滑油的現(xiàn)象。流程中的化學(xué)藥劑可能加大了設(shè)備的損傷，實(shí)驗(yàn)證明化學(xué)藥劑對橡膠材質(zhì)腐蝕嚴(yán)重。拆檢過程中也發(fā)現(xiàn)O型圈腐蝕磨損斷裂。平臺投產(chǎn)后的很長時(shí)間內(nèi)，混輸泵的啟停較頻繁，在海管解堵期間處于極限負(fù)荷長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)。

三、適應(yīng)性改造內(nèi)容

1.改造雙聯(lián)濾器

為了保證滑油和密封油油的良好狀態(tài)，需要定期更換濾器，由于混輸泵原設(shè)計(jì)滑油，密封油為單聯(lián)濾器，更換濾器是必須停機(jī)進(jìn)行。針對這一情況，平臺聯(lián)系國內(nèi)廠家加工、改進(jìn)了滑油密封油的濾芯，濾芯密度由原廠10um改為25um，雖然密度減少，但經(jīng)過實(shí)際運(yùn)行驗(yàn)證，混輸泵完全能夠正常運(yùn)行。并且改進(jìn)了滑油密封油濾器的流程，由原來的單濾器（更換濾芯時(shí)必須停泵，很不方便）改為雙聯(lián)濾器，實(shí)現(xiàn)了在線更換濾芯，大大減少了泵的啟停，減少了機(jī)械磨損。

為了進(jìn)一步確保滑油、密封油的潔凈度，氣礦專門為混輸泵滑油系統(tǒng)加裝了濾油機(jī)，對其滑油進(jìn)行充分過濾，保證滑油品質(zhì)。

2.增加出口微型段塞流捕集器

混熟泵雖然可以氣液混輸，但是氣液比的限定范圍是：GVF： 46 - 95 %，氣液需要在一定的范圍內(nèi)，泵受到的高壓氣體的傷害越小，但目前生產(chǎn)液較氣少無法滿足正常氣液比要求。為此，需啟用回流流程，由于回流流程沒有分離作用有一部分氣也回流到泵的入口， 氣礦對混輸泵出口流程進(jìn)行改造，從混輸泵出口到井口增加了一個(gè)主要有三根管線組成的的“微型段塞流捕集器”，通過減少回流液體中的氣體，實(shí)現(xiàn)純液回流，是進(jìn)泵介質(zhì)達(dá)到氣液比范圍。同時(shí)解決了之前氣液混合熱洗造成套壓升高、無法持續(xù)熱洗的難題，降低了緩沖罐的入口氣量，保障了混輸泵入口條件氣液比的穩(wěn)定。此項(xiàng)同時(shí)使目前緩沖罐的冷放空量下降為“零”，節(jié)能減排效果突出。

3.增長入口直管端

混輸泵為雙吸設(shè)計(jì)，即從泵兩端吸入中間排出，以消除泵內(nèi)部的軸向力。泵的原入口管線安裝不合理為水平直接進(jìn)泵造成進(jìn)泵的介質(zhì)不能均勻從兩端進(jìn)入使得泵的軸向力不能完全抵消，增大設(shè)備內(nèi)部磨損。平臺增加入口流程的直管段，使進(jìn)泵的介質(zhì)更加均勻，消除介質(zhì)油氣對泵軸、機(jī)械密封、固定件的影響。經(jīng)過改造振動值降低，效果明顯。

四、取得最終效果

經(jīng)過氣礦現(xiàn)場一系列有針對性的改造措施，平臺混輸泵運(yùn)行的穩(wěn)定性顯著提高。在對平臺混輸泵進(jìn)行拆解檢修的同時(shí)，在現(xiàn)場審時(shí)度勢，果斷的利用這一機(jī)會，對這臺外國泵進(jìn)行了徹底的國產(chǎn)化改造，經(jīng)過完全國產(chǎn)化改造的混輸泵，已經(jīng)在平臺穩(wěn)定運(yùn)行了近半年。部分國產(chǎn)化的混輸泵，維護(hù)成本降低三分之二，備件的采購周期縮短一半，最重要的是徹底擺脫對國外廠家的依賴，為平臺的安全穩(wěn)定生產(chǎn)提供的最有效保證，完全達(dá)到了使用這一新設(shè)備的初衷，為這一新設(shè)備在渤海地區(qū)的應(yīng)用進(jìn)行了有益的探索并取得了可喜的成績。7DC1053D-9E8B-42EC-926D-D975D46446D0