浅析注水泵节能措施及应用效果

田志刚

摘要：为了保持油田的高产稳产，油田注水成为了油田二次开放的有效措施，而注水泵的使用無疑是油田耗能的重要设备。社会的飞速发展导致了各项资源开始紧缺，全球都面临了要节能的问题，因此，为了节约资源，保持国家的可持续发展，对注水泵节能措施的研究成为油田节能研究中的重点。

关键字：注水泵；节能；措施；应用效果

引言

注水作为油田开发的重要方式，也消耗着油田的大量能量，并且随着油田综合含水率的不断上升，注水的能耗还将急剧增加，因此，对注水泵的节能研究，迫在眉睫。本文通过简单地对某一型号注水泵的研究，提出了若干注水泵节能方案，为之后注水泵节能工作研究者提供一些参考。

1影响注水泵单耗高低的因素

注水泵的耗能是由注水泵的效率控制的，因此提高注水泵的效率是降低注水泵单耗的重要手段。一般影响注水泵单耗的因素主要有四个方面：第一，泵出口压力与管网的压力差，我们通常叫做泵管压差；第二，注水泵吸入口的压力；第三，注水泵的排量与电流；第四，对所用注水泵的保养和维护情况。

1.1 泵管压差与单耗的函数关系

注水泵的单耗从原则上来说与泵压有直接关系，但是由于老注水泵管网的压力变化都相对较大，所以，应该分析泵压差与注水泵的单耗之间的关系。图表一是某油田注水泵半年内的运行数据和生产情况，由图表数据我们可以清晰地看出：当泵管压差逐渐升高时，注水泵单耗逐渐升高，泵效率逐渐降低；当泵管压差相同时，抽水泵的单耗也尽不相同，这说明注水泵的单耗除了与泵管压差有关系外，和电流及排量等都有关系。

1.2 注水泵排量、电流与单耗的关系

在计算单耗时，计算方法为：单耗=日用电量÷日注水量，所以在电流保持不变的情况下，日排量越大，注水泵单耗就越低。而注水泵的排量是随着管网压力的变化而变化的，相比管压较高时，在管网压力降低时，相同电流下注水泵的排量更高会导致单耗的降低。

因此，综合上述分析我们可以得到这样的结论：当运行电流在额定的范围内时，网管的压力越低，排量越大，泵管压差越大，那么注水泵的单耗就越低，除了这些因素的影响外，注水泵吸入口的压力与注水泵本身的运行状态也与单耗有着密切联系。

1.3 注水泵的吸入口压力与单耗的关系

在一般正常情况下，注水泵的吸入口压力变化范围较小，对单耗的影响也较小。但是，如果清理维护不及时、不到位，会出现注水泵的吸入口有滤网或者其他垃圾的堵塞，或者污水罐的液位超过最低限度等不利于注水泵工作的现象，一旦发生这样的现象，就会造成注水泵吸入口压力过低，注水泵吸入量不足，引起泵体的震动加剧，声音异常，甚至引发泵气蚀。另外，当注水泵的吸入压力下降的时候，其运转性能和相应技术参数都会降低，注水泵效率下降迅速，单耗大幅度升高，这说明注水泵的吸入口压力与单耗有直接的关系。

1.4 注水泵的维护保养情况与单耗的关系

注水泵也属于设备，对于设备来说，维护与保养都是必须进行的。在注水泵的日常使用中，会产生不可避免的摩擦与碰撞，这些都会导致注水泵的磨损，因此，要对注水泵进行维护和保养，减小它的磨损。高质量的维护和保养，有利于控制注水泵的单耗。

2 降低注水单耗的措施

注水泵的节能措施有以下几方面：第一，控制大罐液位，平稳吸入压力。根据油田使用注水泵的实际情况，要求操作员工将注水罐的液位必须控制在规定范围内，以此来保证注水泵入口压力平稳；第二，提高设备维护的保养质量。在设备规定的保养时间内，要严格按照规范对整套设备进行保养与维护，例如注水泵、冷却水泵、润滑油泵等，当发现设备运转存在一些问题，例如震动幅度突然变大，温度突然升高和声音突然异常等情况发生时，应该及时上报并且及时维修解决；第三，对注水泵运行参数进行动态调节，依据实际的注水需求量和管网压力的不断变化来控制注水泵的运行参数。在管网注水满足注水泵安全运行的前提下，根据实际需要调整注水泵的运行参数，做到泵管压差、运行电流的最小化，增大注水泵的排量，从而来提高泵效，降低单耗；第四，在润滑油中添加耐磨剂，提高润滑油润滑效果和使用寿命，同时节约了资金。加强运行机组运转参数监测，及时掌握注水泵机组的运行状态，要求每天对运行机组的轴瓦温度、电机封温、运行电流、泵管压差等有关参数进行时时监测，发现异常及时处理。

3注水泵节能措施的应用及注水效果

3.1注水泵节能措施的应用

在注水泵的节能措施使用中，可以采用前置泵变频技术。该系统由一台注水泵和一台增压泵、配套电机、润滑系统、冷却水系统、供电系统、仪表测控系统、低压变频调速系统、计算机控制系统等组成。小功率增压泵为注水泵提供吸入压力，使两泵恰当匹配，并通过计算机，仪表系统，变频调速系统调节使高效区范围很窄的注水泵工作在高效区，从而提高注水效率。该系统基础支点是双泵的串联原理，通过对前置泵的变频控制使注水泵的工作点始终在最高泵效区，从而提升系统效率，降低整体单耗。注水泵与前置泵（增压泵）串接，通过小变频调速系统调节小功率增压泵，实现对大功率注水泵的调节和控制。由于高压泵（注水泵）和一个中低压泵（增压泵）在同一流量下，中低压泵的功耗要小很多，特别是主泵拆级后，节能更为显著。也就是说大泵（注水泵）节约下来的能量用于小泵还有富余，实现节能降耗。

3.2注水泵节能措施的应用效果

目前某地采油厂联合站已经安装了一台前置泵，但由于管线设计的原因未能投运，计划对管线进行改造，借力前置泵变频技术实现高效注水。前置泵对降低注水泵的泵管压差效果显著。前置泵作为节能的重要手段，在降低单站泵管压差方面作用突出。在未安装前置泵调参系统之前，注水站的泵管压差在1.0MPa以上，而在安装前置泵后，各安装注水站的泵管压差均大幅度下降。

4结束语

总之，只有对注水泵节能进行不断的科学研究，才能通过研究出的多种切实可行的技术来有效提高注水泵站注水系统的运行效率，不断降低注水泵的耗电量和注水成本，取得显著的节能效果。注水开发是油田开发的耗能大户，对其实施有效节能降耗技术，力争做到在满足油田生产的前提下，达到节能降耗的目的，注水泵站节能技术措施对油田后期持续性发展将发挥越来越重要的作用。

参考文献：

[1]张津铭.提高注水泵效率的措施[J].石油石化节能，2016，09：43-44+5.

[2]葛洪磊.影响注水泵单耗的因素分析及节能措施探索[J].石化技术，2017，01：229.endprint