稠油泵是专门用于输送高粘度原油（稠油）的特种泵，其核心功能在于克服原油粘度高、流动性差、易凝固等技术难题。稠油通常指在油藏条件下粘度超过50mPa·s的原油，部分超稠油粘度可达数万mPa·s。这类泵通过特殊结构设计与工艺控制，实现稠油从井口到处理站的高效稳定输送，支撑稠油开采与炼化产业链的完整运行。
一、工作原理与分类
稠油泵主要分为三类：
1、螺杆泵：依靠金属转子与橡胶定子啮合形成密闭腔室，通过螺旋推进原理输送流体。单螺杆泵适用于粘度≤100,000mPa·s、含砂量≤5%的稠油，双螺杆泵可处理含气率30%的介质。
2、往复式柱塞泵：柱塞在高压缸体内往复运动，通过吸入阀与排出阀控制流向，工作压力可达25MPa，用于注蒸汽开采（SAGD）的稠油举升。
3、齿轮泵：内外齿轮啮合产生容积变化输送流体，适合粘度≤10,000mPa·s的洁净稠油，常见于炼厂原料输送。
关键参数包括粘度适应范围、耐温极限（通常-30℃~350℃）、固体颗粒容忍度（≤5mm粒径）及压力波动控制（±3%以内）。
二、核心结构设计
1、转子与定子：
单螺杆泵的金属转子表面硬化处理（渗碳深度≥1mm），定子采用氢化丁腈橡胶（HNBR）内衬，耐温达135℃。转子偏心距与导程比优化设计，减少剪切热导致稠油降解。
2、加热系统：
电加热或蒸汽伴热装置集成于泵体流道，维持稠油温度在80℃以上，降低粘度至可泵送范围（≤500mPa·s）。部分型号采用空心转子设计，内部通入热载体实现动态温控。
3、密封系统：
机械密封与唇形密封组合使用，配合耐高温润滑脂（滴点≥260℃），泄漏率≤0.1mL/h。高压柱塞泵采用填料密封与冲洗液系统，阻隔砂粒进入摩擦副。
4、驱动单元：
变频电机与减速器组合，输出扭矩可达50,000N·m，转速调节范围0.1-500rpm，适应不同粘度与流量需求。
三、工业应用场景
1、油田开采：
在蒸汽驱工艺中，柱塞泵以20MPa压力将80%干度蒸汽注入油层，降低稠油粘度并驱动其流向生产井。
2、管道输送：
长输管道采用加热型螺杆泵，输送温度维持在80-100℃，动力粘度控制在300-800mPa·s。
3、炼油预处理：
齿轮泵将稠油输送至延迟焦化装置，入口压力稳定在1.2-1.5MPa，固体杂质过滤精度≤50μm。
4、船舶装卸：
港口装卸泵配备蒸汽加热夹套，在-20℃环境下将船载稠油粘度从20,000mPa·s降至800mPa·s，卸油速率达2000m³/h。
四、操作与维护规范
1、启动作业：
启动前预热泵体至60℃，手动盘车确认无卡阻，逐步提升转速至设定值。
2、运行监测：
实时监控轴承温度（≤85℃）、振动烈度（≤4.5mm/s）及出口压力波动。
3、停机维护：
排空泵内残油并用轻质油冲洗，防止凝固堵塞。每500小时更换润滑脂，每3000小时检测定子弹性模量（衰减量≤15%）。