淺析注水泵節能措施及應用效果

田志剛

摘要：為了保持油田的高產穩產，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備。社會的飛速發展導致了各項資源開始緊缺，全球都面臨了要節能的問題，因此，為了節約資源，保持國家的可持續發展，對注水泵節能措施的研究成為油田節能研究中的重點。

關鍵字：注水泵；節能；措施；應用效果

引言

注水作為油田開發的重要方式，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能方案，為之后注水泵節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和維護情況。

1.1 泵管壓差與單耗的函數關系

注水泵的單耗從原則上來說與泵壓有直接關系，但是由于老注水泵管網的壓力變化都相對較大，所以，應該分析泵壓差與注水泵的單耗之間的關系。圖表一是某油田注水泵半年內的運行數據和生產情況，由圖表數據我們可以清晰地看出：當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系外，和電流及排量等都有關系。

1.2 注水泵排量、電流與單耗的關系

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壓力的變化而變化的，相比管壓較高時，在管網壓力降低時，相同電流下注水泵的排量更高會導致單耗的降低。

因此，綜合上述分析我們可以得到這樣的結論：當運行電流在額定的范圍內時，網管的壓力越低，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也與單耗有著密切聯系。

1.3 注水泵的吸入口壓力與單耗的關系

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，會出現注水泵的吸入口有濾網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象，一旦發生這樣的現象，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，甚至引發泵氣蝕。另外，當注水泵的吸入壓力下降的時候，其運轉性能和相應技術參數都會降低，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系。

1.4 注水泵的維護保養情況與單耗的關系

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

2 降低注水單耗的措施

注水泵的節能措施有以下幾方面：第一，控制大罐液位，平穩吸入壓力。根據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定范圍內，以此來保證注水泵入口壓力平穩；第二，提高設備維護的保養質量。在設備規定的保養時間內，要嚴格按照規范對整套設備進行保養與維護，例如注水泵、冷卻水泵、潤滑油泵等，當發現設備運轉存在一些問題，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生時，應該及時上報并且及時維修解決；第三，對注水泵運行參數進行動態調節，依據實際的注水需求量和管網壓力的不斷變化來控制注水泵的運行參數。在管網注水滿足注水泵安全運行的前提下，根據實際需要調整注水泵的運行參數，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，同時節約了資金。加強運行機組運轉參數監測，及時掌握注水泵機組的運行狀態，要求每天對運行機組的軸瓦溫度、電機封溫、運行電流、泵管壓差等有關參數進行時時監測，發現異常及時處理。

3注水泵節能措施的應用及注水效果

3.1注水泵節能措施的應用

在注水泵的節能措施使用中，可以采用前置泵變頻技術。該系統由一臺注水泵和一臺增壓泵、配套電機、潤滑系統、冷卻水系統、供電系統、儀表測控系統、低壓變頻調速系統、計算機控制系統等組成。小功率增壓泵為注水泵提供吸入壓力，使兩泵恰當匹配，并通過計算機，儀表系統，變頻調速系統調節使高效區范圍很窄的注水泵工作在高效區，從而提高注水效率。該系統基礎支點是雙泵的串聯原理，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，從而提升系統效率，降低整體單耗。注水泵與前置泵（增壓泵）串接，通過小變頻調速系統調節小功率增壓泵，實現對大功率注水泵的調節和控制。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，節能更為顯著。也就是說大泵（注水泵）節約下來的能量用于小泵還有富余，實現節能降耗。

3.2注水泵節能措施的應用效果

目前某地采油廠聯合站已經安裝了一臺前置泵，但由于管線設計的原因未能投運，計劃對管線進行改造，借力前置泵變頻技術實現高效注水。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。在未安裝前置泵調參系統之前，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結束語

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

參考文獻：

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