注水泵提效技术研究及现场应用

王吴军

摘要：现阶段我国油田大部分都已经进入了开发后期，相应的工艺设备也逐步出现老化的现象，为了保障注水系统的高效开发，相关人员应该结合当前注水系统设计做好各项工作，并针对当前注水系统中存在的设备设计不合理做好改善，通过有效的方法提高注水泵的效率，并针对其相关技术做好研发与应用，这样能够实现较好的改善。在具体的开展中可以利用PCP技术以及现场应用做好改善，以此提升注水泵的工作效率。本文围绕当前注水泵提效技术研究以及现场应用做出分析，以供参考。

关键词：注水泵;失效原因;改进技术;现场应用

引言：注水泵是油田注水系统的主要设备，同时在注水的环节中其自身发挥关键的作用，而且能够较好的控制水泵的运行方式，通过液量调整和底层压力等，确保各项工作的有效展开，这在当前油田开发中有着十分重要的作用。随着当前油田开发不断开展，油田回注的污水不断增多，而且污水自身的腐蚀性也比较强，其自身含有较高的杂质，在注水的过程中很可能形成一定的腐蚀与磨损，在这样的情况下会给其自身的工作效率带来影响，从而形成一定的浪费。因此，对当前注水泵进行提效研究十分必要，同时还要结合先进的技术做好改善，这样能够确保其自身的整体性，确保实现高效注水，帮助采油厂实现经济效益最大化。

一、注水泵失效原因

现阶段在开展相关工作过程中出现注水泵失效的主要原因有以下几点：（1）注入水氯离子过高，从而使得其自身的矿化程度较高，同时还比较容易腐蚀设备的一些元件，通过相应的测量可以发现，氯离子含量过高一般超过87338.0mg/L，数值远远超过了不锈钢材料氯离子的适用范围，这样的情况下形成了较为明显的污染，从而导致注水泵自身比较容易出现腐蚀问题。（2）设备结构缺陷造成局部出现断裂的现象，配件的周期使用相对比较短，而且长期出现泵阀故障、填料失效、柱塞损伤等问题，而且可以发现上述的故障问题在整个工作过程中高达90%，同时也是注水泵故障的主要因素，通过相应的测试分析可以发现，其主要问题是零件结构以及材料设计不合理导致的。在具体的开展中注水泵泵头直接密封高低压水，泵头直接承受排液阀片的狡辩形成的冲击，受到污水矿化度高和氯离子的影响，其自身出现较多的问题，从而导致配件容易出现磨损，甚至出现密封不严的问题，从而影响注水泵的效率较低，在这样的情况下其自身的问题不断出现。阀体一般会选用平面进行密封，但由于腐蚀、高压冲击以及交变应力等问题，形成了一定的影响。从而使得拉杆之间连接出现问题，从而造成连接部位断裂。（3）长期高压力运行的状态下，配件疲劳开裂严重，从而出现各种问题，导致系统压力不够稳定。

二、注水泵提高效率的改进措施

现阶段针对注水泵提高效率的改进措施有以下几点：（1）优化液力端结构，安装单独阀体，在泵头5个缸安装单独的密封函体，函体的内部完成注水增压，泵头可以不直接参与到增压和密封，从而使得其自身的受吸排液高低形成变化，从而形成较小的副作用，而且磨损性相对较低，同时在腐蚀性上相对较小，在具体的开展中只考虑到函体的耐腐蚀和耐高压性。（2）使用双导向螺旋锥形组合阀，双导向螺旋锥形组合阀锥面密封效果理想，而且阀芯能够符合相应的尺寸，阀芯自身为螺旋形可以实现转动，自身颗粒杂质不易堆积，在这样的情况下可以使得密封面变得均匀，确保其自身更好的稳定使用。（3）改进柱塞对中技术，该项技术采用柱塞卡进行连接，当出现偏差或是运动发生偏差时，该结构可以确保柱塞处于稳定的运行，从而与导向套保持平行。（4）添加防腐涂料，柱塞表面喷涂Ni60/WC复合金属层，这样有利于提高其自身整体的耐腐蚀性和抗磨性能，同时还能降低当前密封填料的要求，以此达到良好的效果。（5）改进盘根和盘根材质，盘根盒先后试用了碳钢、轻钢等材料，再通过有效的方法提高其自身的润滑性能，从而达到良好的效果。

三、注水泵通过改进后提升的整体效果

通过上述的改造方式使得其整体的效果得以提升，具体体现在以下几点：（1）注水系统稳定，在改造前汇管的压力在37.5-38.5MPa，改造后的汇管压力在38-38.5Mpa，这样的情况下可以为注水泵提供较好的基础，确保其自身的稳定开展。（2）降低故障维修率，提升设备的使用周期，从而达到降本增效的目的。在2018年1至10月某市脱水站对多台注水泵进行统计与维修，使得其自身得到加好的改善，通过维修后其自身的使用寿命得到提升，而且出现问题的次数明显减少，并且也提升了整体的工作效率，具体可以参考下表1。（3）泵效大幅提升，达到节能降耗的目的，通过改造后注水泵的单台设计注水能力达到1000m3/d，整体的效率由71.45提升至81%，同时注水率系统效率从53.16%提升至58.2%。

结束语：综上所述，在当前时代的快速发展下应该重视我国注水泵设备的改善与调节，同时还要采取有效的方法做好改善，从而提升器整体性能，达到降本增效的目的，以此推动该行业的持续发展。

参考文献：

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