油氣比和含水率
油氣多相混輸介質(zhì)是主要由原油、天然氣以及水、固體顆粒等液態(tài)、氣態(tài)、固態(tài)成份組成。在油田開(kāi)發(fā)中衡量油井生產(chǎn)的油氣特性的指標(biāo)有油氣比、含水率、含固率等，不同油井的油氣比、含水率各不相同，而且懸殊很大。油氣比指油氣介質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下氣體體積與原油體積之比值。氣體在不同壓力、溫度下，按氣態(tài)方程改變其狀態(tài)；當(dāng)不考慮溫度變化對(duì)其狀態(tài)變化的影響時(shí)，氣體的體積隨壓力的變化成反比例變化。同時(shí)壓力升高，部分氣體會(huì)被液化，反之液化的氣體會(huì)被氣化；并且在其壓力變化時(shí)，溶解在液體中氣體的量也發(fā)生變化。油氣混輸時(shí)，泵吸入室所承受油井匯管壓力，其壓力通常高于大氣壓，介質(zhì)中的氣體已經(jīng)壓縮，這時(shí)用在特定氣壓下的油氣比表示介質(zhì)特點(diǎn)已不能反映泵的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。含水率是反指含水的質(zhì)量百分比，也不能反映泵的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。為了反映進(jìn)入混輸泵中液、氣比例，我引入進(jìn)液率的概念。
進(jìn)液率
進(jìn)液率是指介質(zhì)在進(jìn)泵時(shí)，液相成分的量占流量的百分比，這里指體積之比。有了進(jìn)液率的概念，不管油氣比是多少，液體中的水分含多少，氣體被壓縮的程度有多大，也不管介質(zhì)中固體顆粒成分有多少，用進(jìn)液率就基本上反映泵的運(yùn)行狀況。
根據(jù)試驗(yàn)及油田運(yùn)行數(shù)據(jù)初步分析確認(rèn)，進(jìn)液率在不小于5%，單螺桿泵就能正常工作。5%的液體就能把轉(zhuǎn)子與定子相對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的摩擦熱量帶走，也能對(duì)轉(zhuǎn)子和定子嚙合面起到潤(rùn)滑作用，確保螺桿泵正常運(yùn)行。
混輸流程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題
液相介質(zhì)的連續(xù)供給問(wèn)題
在油井原油生產(chǎn)中其生產(chǎn)狀態(tài)很不穩(wěn)定，在一段時(shí)間內(nèi)有可能氣體含量高，而另一段時(shí)間內(nèi)液體含量高，所以在使用單螺桿泵做油氣混輸時(shí)，為了防止泵在輸送液體和氣體、混合液的過(guò)程中，有一段時(shí)間內(nèi)液體斷流，造成定子因摩擦產(chǎn)生的熱量使定子橡膠溫度升高，橡膠老化，降低定子的使用壽命，介質(zhì)在進(jìn)入單螺桿泵腔時(shí)盡量使用原油中的液體與氣體均勻混合，保證液體介質(zhì)對(duì)泵的連續(xù)供給。
A、 同時(shí)開(kāi)動(dòng)油田區(qū)塊中的多口油井，讓油井的油氣相互補(bǔ)充，使進(jìn)入單螺桿泵的介質(zhì)盡量均勻。
B、泵前管路中增設(shè)緩沖罐，在緩沖罐里儲(chǔ)存一定量的原油，并用一套限流裝置給混輸泵供給一定量的原油。這樣無(wú)論油井含氣量如何變動(dòng)，都可保證*低進(jìn)液率，使混輸泵能夠正常工作。在輸油管路上增設(shè)的限流裝置，其流量應(yīng)為混輸泵流量1/20的定量泵，用單螺桿泵效果會(huì)更好，使用時(shí)間應(yīng)同時(shí)控制啟停。
C、泵后管路中增設(shè)回油罐，用限流裝置把罐中的部分液體反回到混輸泵入口，保證進(jìn)泵油氣的進(jìn)液率，使混輸泵能夠正常工作。限流裝置可用節(jié)流閥控制流量，也可用單螺桿泵控制流量。本方案因回流部分液體，會(huì)降低系統(tǒng)效率。
當(dāng)輸送流量較大，采用多臺(tái)泵并聯(lián)輸送時(shí)，必須注意吸入管路的對(duì)稱(chēng)布置，保證使進(jìn)入單螺桿泵的介質(zhì)盡量均勻分配，防止偏流。
串連運(yùn)行中問(wèn)題
當(dāng)輸送距離較遠(yuǎn)、泵壓力較高時(shí)，可采用多臺(tái)串聯(lián)運(yùn)行。由于氣體的可壓縮性，各級(jí)泵流量要根據(jù)油氣比、匯管壓力、混輸管線壓力、各泵之間的壓力分配綜合考慮。為了各級(jí)泵都能協(xié)調(diào)正常工作，必須要以各采壓點(diǎn)的壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)泵的轉(zhuǎn)速，調(diào)節(jié)泵的流量，達(dá)到高壓油氣混輸?shù)哪康摹?p>混輸泵的承壓?jiǎn)栴}
由于在混輸系統(tǒng)里，混輸泵吸入室不僅僅承受油井采油管路回壓，可能還要承受出口壓力或前**泵的壓力（如圖1所示）。當(dāng)輸送由管線輸送切換為混輸泵輸送，或由混輸泵輸送切換為管線直輸，在閥門(mén)切換時(shí)，泵的吸入端和排出端都承受油氣混輸管線壓力。因此吸入室必須能夠有足夠的承壓能力，通常要能承受排出端的壓力。