[发明专利]用于润滑螺杆泵系统的方法和设备

说明书

技术领域

本文所公开的实施例大体上涉及螺杆泵，且更具体而言，涉及多相螺杆泵的润滑和过程流体管理。

背景技术

螺杆泵是使用两个或更多个螺杆沿轴线输送高粘度或低粘度流体或流体混合物的旋转式正位移泵。双螺杆泵典型地具有两个相互啮合的反向旋转的转子螺杆。相互啮合的螺杆与衬套或壳之间的体积或腔体围绕螺杆的螺纹在轴向上输送特定体积的流体。当螺杆旋转时，流体体积从泵的入口输送到出口。在一些应用中，双螺杆泵用来帮助从陆上井和海底井抽出油和气。双螺杆泵降低储物上的背压，且从而使得能从储物获得更高的总采收率。

在许多情况下，双螺杆泵可用来从海底井泵送可被处理以生产石油产品的多相流体。因此，双螺杆泵可构造成防止过程流体流入轴承、正时齿轮、马达、环境等。具体地讲，双螺杆泵可在各个转子的各端上使用轴密封，从而总共需要四个密封。轴密封典型地还需要使用润滑剂冲出(flush)系统，该系统使密封系统的摩擦表面保持清洁并从密封表面移除热量。

此外，在该示例中，用来润滑包括联接到转子螺杆的轴承的双螺杆泵系统的各个部分的系统可能需要额外的部件和维护。这种单独的润滑系统增加了螺杆泵系统的成本和维护。

发明内容

本发明提供了一种用于操作泵系统的方法，该方法包括：将过程流体以第一压力导入泵壳的入口室内；旋转设置在泵壳内部的多个转子，以便将过程流体以第二压力从泵壳的入口室泵送到出口室；以及将过程流体从出口室引导至分离器。将过程流体的第一部分从分离器导向下游，并且将过程流体的第二部分以第三压力从分离器引导至泵的齿轮室。引导过程流体的第二部分来润滑第一组泵轴承，且然后引导过程流体的第二部分来润滑第二组泵轴承。来自第二组泵轴承的流接着汇合到过程流体的第二部分的流，然后将合并流导入齿轮室内。

类似的方法可包括：将流体从泵入口泵送至泵出口；将流体流的润滑部分从泵出口分离；以及将流体流的润滑部分泵过循环路径，该循环路径包括联接到泵的转子的齿轮泵、第一泵轴承和第二泵轴承。

本发明还提供了一种泵系统，该泵系统包括入口室、出口室和转子，转子设置在入口室和出口室内部，以将过程流体从入口室泵送到出口室并将过程流体引导至分离器。齿轮室构造成从分离器接纳过程流体的一部分。第一组泵轴承和第二组泵轴承联接到转子并由从齿轮室流出的那部分过程流体润滑。管道构造成引导来自泵轴承的那部分过程流体返回齿轮室。允许润滑泵轴承的那部分过程流体中的一些泄漏到入口室。额外的过程流体持续地添加到该部分过程流体中，以补偿泄漏到入口室的流体。

附图说明

当参考附图阅读下面的具体实施方式时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，其中，在所有图中类似的标记表示类似的部件，在附图中：

图1是根据本技术的实施例的螺杆泵系统和生产平台的图示；

图2是根据本技术的实施例的如图1中所示的包括分离器的螺杆泵系统的透视图；

图3是根据本技术的实施例的如图2中所示的螺杆泵系统的示意图，其包括用于贯穿螺杆泵组件来分离和引导过程流体的系统；

图4是根据本技术的实施例的如图1中所示的螺杆泵系统的详细透视图；

图5是根据本技术的实施例的如图4中所示的螺杆泵系统的详细分解图；

图6是根据本技术的实施例的螺杆泵系统内的部件的详细侧视图，其包括转子螺杆、齿轮和转子护罩；

图7是根据本技术的实施例的如图6中所示的螺杆泵系统内的某些部件的详细透视图；

图8是根据本技术的实施例的螺杆泵系统内的转子护罩的详细端视图；

图9是根据本技术的实施例的如图8中所示的螺杆泵系统内的转子护罩的详细侧视图；以及

图10和11是根据本技术的实施例的螺杆泵系统的示意图，其包括用来在多相过程流体进入螺杆泵的入口室时旋动该多相过程流体以防止颗粒沉淀的构造。

具体实施方式