注水泵提效技術研究及現(xiàn)場應用

王吳軍

摘要：現(xiàn)階段我國油田大部分都已經進入了開發(fā)后期，相應的工藝設備也逐步出現(xiàn)老化的現(xiàn)象，為了保障注水系統(tǒng)的高效開發(fā)，相關人員應該結合當前注水系統(tǒng)設計做好各項工作，并針對當前注水系統(tǒng)中存在的設備設計不合理做好改善，通過有效的方法提高注水泵的效率，并針對其相關技術做好研發(fā)與應用，這樣能夠實現(xiàn)較好的改善。在具體的開展中可以利用PCP技術以及現(xiàn)場應用做好改善，以此提升注水泵的工作效率。本文圍繞當前注水泵提效技術研究以及現(xiàn)場應用做出分析，以供參考。

關鍵詞：注水泵;失效原因;改進技術;現(xiàn)場應用

引言：注水泵是油田注水系統(tǒng)的主要設備，同時在注水的環(huán)節(jié)中其自身發(fā)揮關鍵的作用，而且能夠較好的控制水泵的運行方式，通過液量調整和底層壓力等，確保各項工作的有效展開，這在當前油田開發(fā)中有著十分重要的作用。隨著當前油田開發(fā)不斷開展，油田回注的污水不斷增多，而且污水自身的腐蝕性也比較強，其自身含有較高的雜質，在注水的過程中很可能形成一定的腐蝕與磨損，在這樣的情況下會給其自身的工作效率帶來影響，從而形成一定的浪費。因此，對當前注水泵進行提效研究十分必要，同時還要結合先進的技術做好改善，這樣能夠確保其自身的整體性，確保實現(xiàn)高效注水，幫助采油廠實現(xiàn)經濟效益最大化。

一、注水泵失效原因

現(xiàn)階段在開展相關工作過程中出現(xiàn)注水泵失效的主要原因有以下幾點：（1）注入水氯離子過高，從而使得其自身的礦化程度較高，同時還比較容易腐蝕設備的一些元件，通過相應的測量可以發(fā)現(xiàn)，氯離子含量過高一般超過87338.0mg/L，數(shù)值遠遠超過了不銹鋼材料氯離子的適用范圍，這樣的情況下形成了較為明顯的污染，從而導致注水泵自身比較容易出現(xiàn)腐蝕問題。（2）設備結構缺陷造成局部出現(xiàn)斷裂的現(xiàn)象，配件的周期使用相對比較短，而且長期出現(xiàn)泵閥故障、填料失效、柱塞損傷等問題，而且可以發(fā)現(xiàn)上述的故障問題在整個工作過程中高達90%，同時也是注水泵故障的主要因素，通過相應的測試分析可以發(fā)現(xiàn)，其主要問題是零件結構以及材料設計不合理導致的。在具體的開展中注水泵泵頭直接密封高低壓水，泵頭直接承受排液閥片的狡辯形成的沖擊，受到污水礦化度高和氯離子的影響，其自身出現(xiàn)較多的問題，從而導致配件容易出現(xiàn)磨損，甚至出現(xiàn)密封不嚴的問題，從而影響注水泵的效率較低，在這樣的情況下其自身的問題不斷出現(xiàn)。閥體一般會選用平面進行密封，但由于腐蝕、高壓沖擊以及交變應力等問題，形成了一定的影響。從而使得拉桿之間連接出現(xiàn)問題，從而造成連接部位斷裂。（3）長期高壓力運行的狀態(tài)下，配件疲勞開裂嚴重，從而出現(xiàn)各種問題，導致系統(tǒng)壓力不夠穩(wěn)定。

二、注水泵提高效率的改進措施

現(xiàn)階段針對注水泵提高效率的改進措施有以下幾點：（1）優(yōu)化液力端結構，安裝單獨閥體，在泵頭5個缸安裝單獨的密封函體，函體的內部完成注水增壓，泵頭可以不直接參與到增壓和密封，從而使得其自身的受吸排液高低形成變化，從而形成較小的副作用，而且磨損性相對較低，同時在腐蝕性上相對較小，在具體的開展中只考慮到函體的耐腐蝕和耐高壓性。（2）使用雙導向螺旋錐形組合閥，雙導向螺旋錐形組合閥錐面密封效果理想，而且閥芯能夠符合相應的尺寸，閥芯自身為螺旋形可以實現(xiàn)轉動，自身顆粒雜質不易堆積，在這樣的情況下可以使得密封面變得均勻，確保其自身更好的穩(wěn)定使用。（3）改進柱塞對中技術，該項技術采用柱塞卡進行連接，當出現(xiàn)偏差或是運動發(fā)生偏差時，該結構可以確保柱塞處于穩(wěn)定的運行，從而與導向套保持平行。（4）添加防腐涂料，柱塞表面噴涂Ni60/WC復合金屬層，這樣有利于提高其自身整體的耐腐蝕性和抗磨性能，同時還能降低當前密封填料的要求，以此達到良好的效果。（5）改進盤根和盤根材質，盤根盒先后試用了碳鋼、輕鋼等材料，再通過有效的方法提高其自身的潤滑性能，從而達到良好的效果。

三、注水泵通過改進后提升的整體效果

通過上述的改造方式使得其整體的效果得以提升，具體體現(xiàn)在以下幾點：（1）注水系統(tǒng)穩(wěn)定，在改造前匯管的壓力在37.5-38.5MPa，改造后的匯管壓力在38-38.5Mpa，這樣的情況下可以為注水泵提供較好的基礎，確保其自身的穩(wěn)定開展。（2）降低故障維修率，提升設備的使用周期，從而達到降本增效的目的。在2018年1至10月某市脫水站對多臺注水泵進行統(tǒng)計與維修，使得其自身得到加好的改善，通過維修后其自身的使用壽命得到提升，而且出現(xiàn)問題的次數(shù)明顯減少，并且也提升了整體的工作效率，具體可以參考下表1。（3）泵效大幅提升，達到節(jié)能降耗的目的，通過改造后注水泵的單臺設計注水能力達到1000m3/d，整體的效率由71.45提升至81%，同時注水率系統(tǒng)效率從53.16%提升至58.2%。

結束語：綜上所述，在當前時代的快速發(fā)展下應該重視我國注水泵設備的改善與調節(jié)，同時還要采取有效的方法做好改善，從而提升器整體性能，達到降本增效的目的，以此推動該行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]夏友山，李學而. 注水泵提效技術研究及現(xiàn)場應用[J]. 設備管理與維修，2020（01）：108-110.

[2]梁振輝. 提高注水泵運行效率的精細調控方法[J]. 石油石化節(jié)能，2020，10（07）：4-7+60.

[3]王飛，王群章，劉盛益，李飛，陳楊，劉偉. 注水泵節(jié)能技術研究與應用淺析[J]. 中國設備工程，2021（S1）：17-19.