[发明专利]水下双螺杆混输增压装置

说明书

技术领域

本发明属于海洋油气开采技术领域，具体地说，涉及一种适用于海底气液输送的水下双螺杆混输增压装置。

背景技术

我国海上油气资源储备丰富，但是我国海洋油气的勘探开发程度较低，主要集中在渤海、东海和南海近海水域，开发规模小，工作水深主要在300米以下，远远不能满足国民经济发展的需求。同时随着海洋油田开发形势的变化，降本增效势在必行，努力降低原油的生产成本将是增加效益的有效途径之一，由于使用常规技术开发深海油气田不经济，高气油比的油井甚至难以开采。

水下混输增压技术可在海底建造一个水下混输增压系统，安装在几口井的管汇附近，油井产出物经过水下混输增压系统增压后通过海底管线输送到浅水区海上平台或陆岸处理终端。该技术与传统的海上采油方法相比，可以不需要建早耗资昂贵的深水平台，即可将深水区的产物输往浅水区平台，由浅水区平台处理；或者不需要建造海上平台，利用海底多相混输系统直接将产物输往陆岸终端，由陆岸终端集中处理，特别适用于原油产出物的远距离输送。

要保证水下混输增压系统可靠稳定运行，就需要解决压力补偿及冷却润滑问题，而目前解决这一问题有两种形式：一种是润滑、冷却分别做成两个子系统，以外围环境海水压力作为基准进行压力补偿，但这种形式结构复杂，工艺性差；另一种形式是一体化结构设计，但其压力补偿是以泵入口压力为基准进行压力进行补偿的，这样方式导致系统内外存在压差，压力补偿不完全。

发明内容

本发明的目的在于针对现有水下混输增压系统存在的结构复杂、内外存在压差，压力补偿不完全等上述问题，提供了一种水下双螺杆混输增压装置，该装置结构简单，安全可靠，有效提高海洋石油开采深度和原油产出量，简化了水下处理工艺。

根据本发明一实施例，提供了一种水下双螺杆混输增压装置，包括深水电机、位于深水电机上方的双螺杆泵、与井口管线对接的均化器、与海底管线对接的储液罐、活塞式压力补偿器和胶囊式压力补偿器，均化器的底部出口通过第一管线与双螺杆泵的入口连通，且均化器的底部出口位置高于双螺杆泵的入口位置，双螺杆泵的出口通过第二管线与储液罐的入口连通，储液罐的下部出口通过第三管线与均化器的中部入口连通；双螺杆泵的底部安装有与双螺杆泵下部润滑腔室连通的润滑油箱，润滑油箱内设有循环泵，循环泵安装于双螺杆泵的从动螺杆的轴端，润滑油箱的外部盘绕有第一冷却管，第一冷却管的一端通过润滑油箱与循环泵的出口连通，另一端与双螺杆泵上部润滑腔室的一侧连通，双螺杆泵上部润滑腔室的另一侧通过第二冷却管与润滑油箱连通；润滑油箱连通活塞式压力补偿器下腔室，活塞式压力补偿器上腔室与第二管线连通；深水电机的输出轴一端依次通过联轴器、润滑油箱与双螺杆泵的主动螺杆连接，另一端连接有叶轮，深水电机外部盘绕有第三冷却管，第三冷却管的一端连通深水电机下部润滑腔室，另一端连通深水电机上部润滑腔室，第三冷却管连通胶囊式压力补偿器内腔室，胶囊式压力补偿器外腔室与海水连通。本发明实施例深水电机和双螺杆泵采用独立的冷却润滑回路，相互独立工作，安全可靠；设计有胶囊式压力补偿器，用于平衡深水电机的动密封内外压力，设计有活塞式压力补偿器，用于平衡双螺杆泵的动密封内外压力，密封可靠，使用寿命长；双螺杆泵和深水电机采用独立的冷却管，能够及时带走双螺杆泵和深水电机产生的热量，保证水下双螺杆混输增压装置的可靠运行。本发明实施例深水电机和双螺杆泵均采用立式布置，均化器的底部出口位置高于双螺杆泵的入口位置，从而保证了进入双螺杆泵之前的气液混合均匀，不产生气液分离。

进一步的，在根据本发明上述实施例提供的装置中，均化器的底部出口设有气液两相流量计，用于检测均化器的底部出口处气体的含量。

作为优选，在根据本发明上述实施例提供的装置中，所述均化器包括壳体，壳体上设有与井口管线对接的上部入口、与第三管线连通的中部入口以及与第一管线连通的底部出口，壳体内设置有位于壳体上部的第一筛盘、位于壳体下部的第二筛盘以及位于壳体中心的三叉管，第一筛盘、第二筛盘分别套装在三叉管上，三叉管的出口与底部出口连通。第一筛盘和第二筛盘用于破碎进入均化器内部的气泡流，三叉管用于加速气液混合速度。

作为优选，在根据本发明上述实施例提供的装置中，第一筛盘305和第二筛盘306上均开有多个均匀分布的通孔，便于均匀粉碎气泡流。

作为优选，在根据本发明上述实施例提供的装置中，第一筛盘和第二筛盘的边缘均卡接在壳体的内壁上。

进一步的，在根据本发明上述实施例提供的装置中，活塞式压力补偿器中的活塞杆上安装有弹簧，弹簧的具体作用是能够使润滑介质侧的压力大于被输送介质侧的压力。