一种轴流均化式水下气液多相增压泵的制作方法

1.本发明涉及气液输送领域，尤其涉及一种轴流均化式水下气液多相增压泵。


背景技术：

2.在国内外油田中，油气集输的常用方法多是先对其进行油气分离，然后对液体和气体进行单相输送，这就需要一整套油气集输系统，包括分离设备以及单独的气、液输送管道；
3.但是对于长距离或者水下运输，其输送成本高，若仍旧采用气液分离的方式设置多条运输管道，其成本非常高；在相关技术中，也有采用气液混合运输的方式对油气进行同管道运输，但是其结构复杂并且油气混合的效率低。
4.因此亟需要一种结构简单、油气混合效率高的轴流均化式水下气液多相增压泵。


技术实现要素：

5.为克服上述问题，本发明提供了一种轴流均化式水下气液多相增压泵，流体经过第一挡板的第一通孔进行均化混合，充分混匀后再进入到内流道中，在输送的时候就能够对不同相的流体进行充分混合，其布置结构简单，并且具有较高的油气混合效率，同时还能够降低对后续结构的气蚀破坏性。
6.本发明采用的技术方案是：第一方面，本技术提供一种轴流均化式水下气液多相增压泵，包括：双层流道，所述双层流道包括连通的内流道和外流道；进水流道，与所述外流道连通；第一挡板，设置在外流道靠近所述进水流道的一侧，并用于阻隔所述进水流道和所述外流道，其中，所述第一挡板上设置有多个第一通孔，所述第一通孔用于连通所述进水流道和所述外流道。流体经过第一挡板的第一通孔进行均化混合，充分混匀后再进入到内流道中，在输送的时候就能够对不同相的流体进行充分混合，其布置结构简单，并且具有较高的油气混合效率，同时还能够降低对后续结构的气蚀破坏性。
7.在本技术的部分实施例中，所述外流道具有被所述第一挡板隔断的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体和所述进水流道连通，所述第二腔体与所述内流道连通。流体从第一腔体流动到第二腔体，经过多个第一通孔进行均分，实现至少液体和气体的充分混合，减小气体对后续结构的气蚀破坏性。
8.在本技术的部分实施例中，所述外流道具有第一外环壁和第一内环壁，所述第一挡板为环形结构，且所述第一外环壁与所述第一挡板之间设置有第一间隙，其中，所述第一外环壁上设置有与所述进水流道连通的进水口。能够通过环形的第一间隙进行环形进水，充分利用了流道的环形空间结构，缩减占地空间。
9.在本技术的部分实施例中，所述外流道具有与所述内流道连通的第一端部，所述进水流道设置在所述外流道远离所述第一端部的一端。加大第一挡板之前流体的流动路径，能够在流动路径上布置更多的第一通孔，实现油气的充分混匀。
10.在本技术的部分实施例中，所述多个第一通孔呈在所述第一挡板上呈矩形阵列分
布。均匀的分布能够提高流体的混合效率和混合效果。
11.在本技术的部分实施例中，所述内流道上设置有驱动组件，所述驱动组件用于提供流体运动的动力。经过混合后的流体运动到驱动组件，能够减小气体对驱动组件的气蚀破坏。
12.在本技术的部分实施例中，所述驱动组件包括沿着第一方向依次设置的叶轮和导叶，所述叶轮用于抽吸流体，所述导叶用于收集流体，所述第一方向包括所述内流道内流体的流向。能够起到在抽吸流体的同时充分混匀该流体。
13.在本技术的部分实施例中，所述叶轮和导叶的数量为多个，且所述叶轮和导叶在所述第一方向上交替间隔设置。进一步混匀流体。
14.在本技术的部分实施例中，所述第一端部为弧形结构，且所述第一端部沿着流体流向其宽度逐渐减小。能够对刚刚均化的流体进行压缩，实现二次混匀。
15.本发明的有益效果是：
16.本发明采用一种轴流均化式水下气液多相增压泵，包括：双层流道，所述双层流道包括连通的内流道和外流道；进水流道，与所述外流道连通；第一挡板，设置在外流道靠近所述进水流道的一侧，并用于阻隔所述进水流道和所述外流道，其中，所述第一挡板上设置有多个第一通孔，所述第一通孔用于连通所述进水流道和所述外流道。流体经过第一挡板的第一通孔进行均化混合，充分混匀后再进入到内流道中，在输送的时候就能够对不同相的流体进行充分混合，其布置结构简单，并且具有较高的油气混合效率，同时还能够降低对后续结构的气蚀破坏性。
附图说明
17.图1为本发明的剖视结构示意图；
18.图2为本发明的剖面结构图；
19.图3为本发明的局部结构图；
20.图4为本发明的导叶结构图；
21.图5为本发明的叶轮结构图。
22.具体元素符号说明：
23.1-进水流道，2-第一挡板，3-外流道，4-内流道，5-驱动组件，6-转动轴，31-第一外环壁，32-第一内环壁，33-第一端部，51-导叶，52-叶轮。
具体实施方式
24.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一
个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
26.多相混输技术作为陆地及深海油气开采工程项目的关键技术，其关键设备是多相增压泵。目前，国外的德国bornemann公司、挪威framo公司、法国sulzer公司及leistritz等公司水下多相泵产品几乎垄断国内用户市场。
27.国内目前尚无专业设计、生产、销售及售后于一体的水下多相增压泵研发机构。国内企业更多的是对水下多相增压泵的选型、结构探讨、现状及发展趋势进行论述，无工程实际应用成果。因此对水下多相增压泵技术的持续研究、开发及应用迫在眉睫。
28.请参阅图1至图5，本实施例提供一种轴流均化式水下气液多相增压泵，包括：双层流道，所述双层流道包括连通的内流道4和外流道3；进水流道1，与所述外流道3连通；第一挡板2，设置在外流道3靠近所述进水流道1的一侧，并用于阻隔所述进水流道1和所述外流道3，其中，所述第一挡板2上设置有多个第一通孔，所述第一通孔用于连通所述进水流道1和所述外流道3。流体经过第一挡板2的第一通孔进行均化混合，充分混匀后再进入到内流道4中，在输送的时候就能够对不同相的流体进行充分混合，其布置结构简单，并且具有较高的油气混合效率，同时还能够降低对后续结构的气蚀破坏性。
29.在一些实施例中，本技术的轴流均化式水下气液多相增压泵主要用于油气混合后进行输送。
30.在一些实施例中，第一挡板2作为均化器进行使用。
31.在本技术的部分实施例中，所述外流道3具有被所述第一挡板2隔断的第一腔体和第二腔体，所述第一腔体和所述进水流道1连通，所述第二腔体与所述内流道4连通。流体从第一腔体流动到第二腔体，经过多个第一通孔进行均分，实现至少液体和气体的充分混合，减小气体对后续结构的气蚀破坏性。
32.在本技术的部分实施例中，所述外流道3具有第一外环壁31和第一内环壁32，所述第一挡板2为环形结构，且所述第一外环壁31与所述第一挡板2之间设置有第一间隙，其中，所述第一外环壁31上设置有与所述进水流道1连通的进水口。能够通过环形的第一间隙进行环形进水，充分利用了流道的环形空间结构，缩减占地空间。
33.在本技术的部分实施例中，所述外流道3具有与所述内流道4连通的第一端部33，所述进水流道1设置在所述外流道3远离所述第一端部33的一端。加大第一挡板2之前流体的流动路径，能够在流动路径上布置更多的第一通孔，实现油气的充分混匀。
34.在本技术的部分实施例中，所述多个第一通孔呈在所述第一挡板2上呈矩形阵列分布。均匀的分布能够提高流体的混合效率和混合效果。
35.在本技术的部分实施例中，所述内流道4上设置有驱动组件5，所述驱动组件5用于提供流体运动的动力。经过混合后的流体运动到驱动组件5，能够减小气体对驱动组件5的气蚀破坏。
36.在本技术的部分实施例中，所述驱动组件5包括沿着第一方向依次设置的叶轮52
和导叶51，所述叶轮52用于抽吸流体，所述导叶51用于收集流体，所述第一方向包括所述内流道4内流体的流向。能够起到在抽吸流体的同时充分混匀该流体。
37.在本技术的部分实施例中，所述叶轮52和导叶51的数量为多个，且所述叶轮52和导叶51在所述第一方向上交替间隔设置。进一步混匀流体。
38.本技术的部分实施例中，叶轮52级数为n(n为≥1的整数)，导叶51级数为n或n 1。更为优选的，叶轮52级数为2，导叶51级数为2。
39.在本技术的部分实施例中，所述第一端部33为弧形结构，且所述第一端部33沿着流体流向其宽度逐渐减小。能够对刚刚均化的流体进行压缩，实现二次混匀。
40.本技术中，还设置有转动轴6，所述转动轴6将动能传递给叶轮52，机械能转化为动能，含气液流在叶轮52的轴向推动下向导叶51运动，此时叶轮52进口区域压力较吸入段区域压力低，在压差作用力下，进水流道1含气液流流向并通过第一挡板2，含气液流经过第一挡板2的充分离散、压缩、混合作用下，气体直径减小，气体在液流中分布更加均匀，充分融合的含气液流经第一端部33压缩去二次融合，进一步将气体融入液体，降低含气液流在叶轮52进口区域产生气蚀可能，最后在叶轮52、导叶51的推动下，流过内流道4，最终进入系统管路。
41.上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅仅作为示例，而并不构成对本技术的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可能会对本技术进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本技术中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本技术示范实施例的精神和范围。
42.同时，本技术使用了特定词语来描述本技术的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本技术至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一个替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本技术的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
43.同理，应当注意的是，为了简化本技术披露的表述，从而帮助对一个或多个发明实施例的理解，前文对本技术实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本技术对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。
44.一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明数字允许有
±
20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本技术一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。
45.针对本技术引用的每个专利、专利申请、专利申请公开物和其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文档等，特此将其全部内容并入本技术作为参考，但与本技术内容不一致或产生冲突的申请历史文件除外，对本技术权利要求最广范围有限制的文件(当前或之后附加于本技术中的)也除外。需要说明的是，如果本技术附属材料中的描述、定义、和/或
术语的使用与本技术内容有不一致或冲突的地方，以本技术的描述、定义和/或术语的使用为准。
46.以上对本技术实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。