淺析注水泵節(jié)能措施及應(yīng)用效果

田志剛

摘要：為了保持油田的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，油田注水成為了油田二次開放的有效措施，而注水泵的使用無疑是油田耗能的重要設(shè)備。社會的飛速發(fā)展導(dǎo)致了各項資源開始緊缺，全球都面臨了要節(jié)能的問題，因此，為了節(jié)約資源，保持國家的可持續(xù)發(fā)展，對注水泵節(jié)能措施的研究成為油田節(jié)能研究中的重點。

關(guān)鍵字：注水泵；節(jié)能；措施；應(yīng)用效果

引言

注水作為油田開發(fā)的重要方式，也消耗著油田的大量能量，并且隨著油田綜合含水率的不斷上升，注水的能耗還將急劇增加，因此，對注水泵的節(jié)能研究，迫在眉睫。本文通過簡單地對某一型號注水泵的研究，提出了若干注水泵節(jié)能方案，為之后注水泵節(jié)能工作研究者提供一些參考。

1影響注水泵單耗高低的因素

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單耗的重要手段。一般影響注水泵單耗的因素主要有四個方面：第一，泵出口壓力與管網(wǎng)的壓力差，我們通常叫做泵管壓差；第二，注水泵吸入口的壓力；第三，注水泵的排量與電流；第四，對所用注水泵的保養(yǎng)和維護情況。

1.1 泵管壓差與單耗的函數(shù)關(guān)系

注水泵的單耗從原則上來說與泵壓有直接關(guān)系，但是由于老注水泵管網(wǎng)的壓力變化都相對較大，所以，應(yīng)該分析泵壓差與注水泵的單耗之間的關(guān)系。圖表一是某油田注水泵半年內(nèi)的運行數(shù)據(jù)和生產(chǎn)情況，由圖表數(shù)據(jù)我們可以清晰地看出：當(dāng)泵管壓差逐漸升高時，注水泵單耗逐漸升高，泵效率逐漸降低；當(dāng)泵管壓差相同時，抽水泵的單耗也盡不相同，這說明注水泵的單耗除了與泵管壓差有關(guān)系外，和電流及排量等都有關(guān)系。

1.2 注水泵排量、電流與單耗的關(guān)系

在計算單耗時，計算方法為：單耗=日用電量÷日注水量，所以在電流保持不變的情況下，日排量越大，注水泵單耗就越低。而注水泵的排量是隨著管網(wǎng)壓力的變化而變化的，相比管壓較高時，在管網(wǎng)壓力降低時，相同電流下注水泵的排量更高會導(dǎo)致單耗的降低。

因此，綜合上述分析我們可以得到這樣的結(jié)論：當(dāng)運行電流在額定的范圍內(nèi)時，網(wǎng)管的壓力越低，排量越大，泵管壓差越大，那么注水泵的單耗就越低，除了這些因素的影響外，注水泵吸入口的壓力與注水泵本身的運行狀態(tài)也與單耗有著密切聯(lián)系。

1.3 注水泵的吸入口壓力與單耗的關(guān)系

在一般正常情況下，注水泵的吸入口壓力變化范圍較小，對單耗的影響也較小。但是，如果清理維護不及時、不到位，會出現(xiàn)注水泵的吸入口有濾網(wǎng)或者其他垃圾的堵塞，或者污水罐的液位超過最低限度等不利于注水泵工作的現(xiàn)象，一旦發(fā)生這樣的現(xiàn)象，就會造成注水泵吸入口壓力過低，注水泵吸入量不足，引起泵體的震動加劇，聲音異常，甚至引發(fā)泵氣蝕。另外，當(dāng)注水泵的吸入壓力下降的時候，其運轉(zhuǎn)性能和相應(yīng)技術(shù)參數(shù)都會降低，注水泵效率下降迅速，單耗大幅度升高，這說明注水泵的吸入口壓力與單耗有直接的關(guān)系。

1.4 注水泵的維護保養(yǎng)情況與單耗的關(guān)系

注水泵也屬于設(shè)備，對于設(shè)備來說，維護與保養(yǎng)都是必須進行的。在注水泵的日常使用中，會產(chǎn)生不可避免的摩擦與碰撞，這些都會導(dǎo)致注水泵的磨損，因此，要對注水泵進行維護和保養(yǎng)，減小它的磨損。高質(zhì)量的維護和保養(yǎng)，有利于控制注水泵的單耗。

2 降低注水單耗的措施

注水泵的節(jié)能措施有以下幾方面：第一，控制大罐液位，平穩(wěn)吸入壓力。根據(jù)油田使用注水泵的實際情況，要求操作員工將注水罐的液位必須控制在規(guī)定范圍內(nèi)，以此來保證注水泵入口壓力平穩(wěn)；第二，提高設(shè)備維護的保養(yǎng)質(zhì)量。在設(shè)備規(guī)定的保養(yǎng)時間內(nèi)，要嚴(yán)格按照規(guī)范對整套設(shè)備進行保養(yǎng)與維護，例如注水泵、冷卻水泵、潤滑油泵等，當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運轉(zhuǎn)存在一些問題，例如震動幅度突然變大，溫度突然升高和聲音突然異常等情況發(fā)生時，應(yīng)該及時上報并且及時維修解決；第三，對注水泵運行參數(shù)進行動態(tài)調(diào)節(jié)，依據(jù)實際的注水需求量和管網(wǎng)壓力的不斷變化來控制注水泵的運行參數(shù)。在管網(wǎng)注水滿足注水泵安全運行的前提下，根據(jù)實際需要調(diào)整注水泵的運行參數(shù)，做到泵管壓差、運行電流的最小化，增大注水泵的排量，從而來提高泵效，降低單耗；第四，在潤滑油中添加耐磨劑，提高潤滑油潤滑效果和使用壽命，同時節(jié)約了資金。加強運行機組運轉(zhuǎn)參數(shù)監(jiān)測，及時掌握注水泵機組的運行狀態(tài)，要求每天對運行機組的軸瓦溫度、電機封溫、運行電流、泵管壓差等有關(guān)參數(shù)進行時時監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常及時處理。

3注水泵節(jié)能措施的應(yīng)用及注水效果

3.1注水泵節(jié)能措施的應(yīng)用

在注水泵的節(jié)能措施使用中，可以采用前置泵變頻技術(shù)。該系統(tǒng)由一臺注水泵和一臺增壓泵、配套電機、潤滑系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、儀表測控系統(tǒng)、低壓變頻調(diào)速系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)等組成。小功率增壓泵為注水泵提供吸入壓力，使兩泵恰當(dāng)匹配，并通過計算機，儀表系統(tǒng)，變頻調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)使高效區(qū)范圍很窄的注水泵工作在高效區(qū)，從而提高注水效率。該系統(tǒng)基礎(chǔ)支點是雙泵的串聯(lián)原理，通過對前置泵的變頻控制使注水泵的工作點始終在最高泵效區(qū)，從而提升系統(tǒng)效率，降低整體單耗。注水泵與前置泵（增壓泵）串接，通過小變頻調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)小功率增壓泵，實現(xiàn)對大功率注水泵的調(diào)節(jié)和控制。由于高壓泵（注水泵）和一個中低壓泵（增壓泵）在同一流量下，中低壓泵的功耗要小很多，特別是主泵拆級后，節(jié)能更為顯著。也就是說大泵（注水泵）節(jié)約下來的能量用于小泵還有富余，實現(xiàn)節(jié)能降耗。

3.2注水泵節(jié)能措施的應(yīng)用效果

目前某地采油廠聯(lián)合站已經(jīng)安裝了一臺前置泵，但由于管線設(shè)計的原因未能投運，計劃對管線進行改造，借力前置泵變頻技術(shù)實現(xiàn)高效注水。前置泵對降低注水泵的泵管壓差效果顯著。前置泵作為節(jié)能的重要手段，在降低單站泵管壓差方面作用突出。在未安裝前置泵調(diào)參系統(tǒng)之前，注水站的泵管壓差在1.0MPa以上，而在安裝前置泵后，各安裝注水站的泵管壓差均大幅度下降。

4結(jié)束語

總之，只有對注水泵節(jié)能進行不斷的科學(xué)研究，才能通過研究出的多種切實可行的技術(shù)來有效提高注水泵站注水系統(tǒng)的運行效率，不斷降低注水泵的耗電量和注水成本，取得顯著的節(jié)能效果。注水開發(fā)是油田開發(fā)的耗能大戶，對其實施有效節(jié)能降耗技術(shù)，力爭做到在滿足油田生產(chǎn)的前提下，達到節(jié)能降耗的目的，注水泵站節(jié)能技術(shù)措施對油田后期持續(xù)性發(fā)展將發(fā)揮越來越重要的作用。

參考文獻：

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