在石油與天然氣的采集和運(yùn)輸過程中，一個常見的挑戰(zhàn)是如何處理“油氣混輸”——即原油和伴生天然氣同時存在、混合流動的工況。傳統(tǒng)的解決方案往往需要將油氣分離后再用不同的泵和壓縮機(jī)分別輸送，流程復(fù)雜，設(shè)備投資大。而凸輪轉(zhuǎn)子泵的出現(xiàn)，為這一難題提供了更高效、更經(jīng)濟(jì)的解決方案。
一、什么是油氣混輸？
在油井采出的流體中，并非只有純液態(tài)的原油，通常還含有一定比例的水、泥沙等雜質(zhì)，以及以氣泡形式存在或溶解在原油中的天然氣。將這些不同相態(tài)的介質(zhì)不經(jīng)分離，通過同一套管道系統(tǒng)直接輸送，就是油氣混輸。其終點(diǎn)通常是集輸站或油庫進(jìn)行最終處理。
二、傳統(tǒng)泵在混輸中的困境
許多傳統(tǒng)泵，如普通的離心泵，在輸送含氣流體時效率會急劇下降，甚至發(fā)生“氣縛”現(xiàn)象——即泵內(nèi)氣體聚集，導(dǎo)致無法形成有效真空來吸入液體，最終造成泵送中斷。這使得它們在面對波動大、含氣率高的油田工況時，顯得力不從心。
三、凸輪轉(zhuǎn)子泵的獨(dú)特優(yōu)勢
凸輪轉(zhuǎn)子泵是一種容積式泵，其核心原理是通過兩個同步反向旋轉(zhuǎn)的凸輪轉(zhuǎn)子，在泵腔內(nèi)形成一個個密閉的腔室，將介質(zhì)從吸入端平穩(wěn)地“推”到排出端。這一工作原理使其在油氣混輸中表現(xiàn)出眾：
1、卓越的含氣處理能力
凸輪轉(zhuǎn)子泵對氣體具有極高的容忍度。它可以處理含氣率很高的介質(zhì)，甚至短時間內(nèi)可以全氣態(tài)運(yùn)行而不會損壞。這確保了在油氣比例波動不定的工況下，輸送流程依然穩(wěn)定連續(xù)。
2、強(qiáng)自吸與高壓力
具備強(qiáng)大的自吸能力，無需灌泵即可快速引液，特別適合油田井場等工況復(fù)雜的應(yīng)用場景。同時，它能提供穩(wěn)定且較高的排出壓力，足以將介質(zhì)從遙遠(yuǎn)的油田輸送到中心油庫。
3、平穩(wěn)低剪切輸送
其柔和的輸送方式對介質(zhì)剪切力小，不會劇烈攪動原油，從而避免了輕質(zhì)組分的揮發(fā)和乳狀液的生成，有利于在油庫進(jìn)行后續(xù)的油氣分離和處理。
4、耐磨與耐腐蝕性
泵的轉(zhuǎn)子和殼體可根據(jù)輸送介質(zhì)特性，選用不同的耐磨、耐腐蝕材料，能夠從容應(yīng)對原油中可能含有的腐蝕性物質(zhì)和微小固體顆粒。
5、維護(hù)簡便，生命周期成本低
結(jié)構(gòu)緊湊，易損件少，在線維護(hù)便捷，大大減少了停機(jī)時間和維護(hù)成本。
四、應(yīng)用場景：從油田到油庫的全流程
井場集輸：直接抽取各油井產(chǎn)出的油氣水混合物，匯集到集輸管線。
中間站增壓：在長距離輸送管線上設(shè)置增壓站，用凸輪轉(zhuǎn)子泵為混輸介質(zhì)提供動力，克服管道阻力。
油庫接收與轉(zhuǎn)輸：在油庫接收來自管線的混輸介質(zhì)，并將其泵送至后續(xù)的分離罐或處理裝置。
凸輪轉(zhuǎn)子泵憑借其高效、穩(wěn)定、耐受性強(qiáng)的特點(diǎn)，完美地解決了從油田到油庫的油氣混輸難題。它簡化了工藝流程，降低了設(shè)備投資和運(yùn)營成本，提升了整個生產(chǎn)系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，已成為現(xiàn)代石油工業(yè)中不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備之一。
