[發明專利]用于管理螺桿泵系統內的流體流的方法和裝置

有效

• 申請號: 201080030272.6
• 申請日: 2010-03-11
• 公開（公告）號: CN102803731A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: V·科特努爾;D·D·安德森;F·哈斯里普爾;M·V·德雷克塞爾;T·斯蒂恩;H·V·德奧
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F04C2/16
• 分類號: F04C2/16;F01C21/02;F04C13/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;譚祐祥

技術領域

本文公開的實施例總體涉及螺桿泵，且更具體地涉及多相螺桿泵的潤滑和工藝流體管理。

背景技術

螺桿泵是使用兩個或更多螺桿來沿著軸傳輸高速或低速流體或流體混合物的旋轉容積泵。在一個實施例中，雙螺桿泵可具有兩個嚙合反向旋轉的轉子螺桿。相互嚙合的螺桿與襯里或殼體之間的體積或空腔將特定體積的流體沿軸向方向圍繞螺桿的螺紋輸送。隨著螺桿旋轉，流體體積被從泵的入口輸送至出口。在一些應用中，雙螺桿泵用于協助從陸上和海底鉆井提取油和氣。雙螺桿泵降低儲層(reservoir)上的背壓并從而使得能夠從儲層獲得更大的總回收量。

在許多情況下，雙螺桿泵可用來從海底鉆井泵送多相流體，該流體可進行處理以生產石油產品。因此，雙螺桿泵可構造成阻止工藝流體的流進入軸承、定時齒輪、馬達、環境等。尤其是，雙螺桿泵在各轉子的每個端部上都可采用軸密封件，從而總共需要四個密封件。軸密封件還典型地需要使用潤滑沖洗系統，其維持密封系統的摩擦表面清潔，并從密封表面去除熱量。

此外，在該示例中用于潤滑雙螺桿泵系統的各種零件(包括聯接到轉子螺桿上的軸承)的系統可能需要附加部件和維護。此單獨的潤滑系統給螺桿泵系統增加了成本和維護。

發明內容

根據本發明的某些方面，泵系統包括入口室、出口室以及設置在入口室和出口室內的多個轉子，以便將多相工藝流體從入口室泵送至出口室。泵軸承鄰近各入口室設置。在各入口室中鄰近相應的軸承在各轉子周圍設置護罩。齒輪室構造成接收一部分多相工藝流體并使該部分多相工藝流體循環通過泵軸承以潤滑泵軸承。護罩構造成允許該部分多相工藝流體中的一些通過泵軸承泄漏，從而減少入口室中顆粒物質的積聚。

本發明還提供了用于操作泵系統的方法，包括在入口壓力下將工藝流體引入泵殼體的入口室，并旋轉設置在泵殼體內的多個轉子從而將工藝流體從入口室泵送至位于入口室之間的出口室，其中出口室中的工藝流體處于出口壓力下。工藝流體被從出口室引向分離器，分離器構造成從工藝流體分離顆粒物質，并且一部分分離的工藝流體被從分離器引向泵的齒輪室。用來自齒輪室的該部分分離的工藝流體潤滑泵軸承。來自泵軸承的該部分分離的工藝流體的其中一些經由轉子護罩泄漏至入口室，以減少入口室中顆粒物質的積聚。

附圖說明

當參考附圖閱讀以下具體實施方式時，本發明的這些和其它特征、方面以及優點將變得更好理解，其中貫穿附圖，相似的標號代表相似的部件，其中：

圖1是螺桿泵系統和根據本技術的一個實施例的生產平臺的示意性表示；

圖2是如圖1中所示的根據本技術的一個實施例的螺桿泵系統的透視圖，包括分離器；

圖3是如圖2中所示的根據本技術的一個實施例的螺桿泵系統的示意圖，包括用于分離并引導遍及螺桿泵組件的工藝流體的系統；

圖4是如圖1中所示的根據本技術的一個實施例的螺桿泵系統的詳細透視圖；

圖5是如圖4中所示的根據本技術的一個實施例的螺桿泵系統的詳細分解圖；

圖6是根據本技術的一個實施例的螺桿泵系統內的部件的詳細側視圖，包括轉子螺桿、齒輪以及轉子護罩；

圖7是如圖6中所示的根據本技術的一個實施例的螺桿泵系統內的某些部件的詳細透視圖；

圖8是根據本技術的一個實施例的螺桿泵系統內的轉子護罩的詳細端視圖；

圖9是如圖8中所示的根據本技術的一個實施例的螺桿泵系統內的轉子護罩的詳細側視圖；

圖10和11是根據本技術的一個實施例的螺桿泵系統的示意性圖示，包括當多相工藝流體進入螺桿泵的入口室時使多相工藝流體旋轉的構造，以防止顆粒的沉淀。

具體實施方式