探析油田注水泵節(jié)能降耗技術(shù)

劉巖松

（大慶油田有限責(zé)任公司第六采油廠機(jī)修大隊，黑龍江 大慶 163000）

注水泵作為油田注水的主要設(shè)備，其主要的作用是輸送油田污水，在使用的時候，不同的型號，具有不同的污水排量與進(jìn)口壓力。目前在使用中，使用比較多的注水泵是離心泵，且工作原理是通過葉輪旋轉(zhuǎn)使水產(chǎn)生離心力進(jìn)行工作的。在啟動離心泵之前，務(wù)必要把泵殼與吸水管內(nèi)部全部注滿水，接著開啟電機(jī)，進(jìn)而讓泵軸帶動葉輪與水開展高速的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。在離心力的作用下，水會甩在葉輪的外緣，再經(jīng)過蝸形泵殼的流道流入水泵的壓水管路中。在水泵葉輪的中心位置，水甩出后形成真空，最后吸水池內(nèi)的水被壓進(jìn)泵殼內(nèi)，最后通過葉輪的轉(zhuǎn)動使水流入與流出。

1 油田注水泵節(jié)能降耗技術(shù)中存在的問題

1.1 注水泵效率不高

目前，我國已有的注水泵其使用效率不高，這就使注水泵的節(jié)能降耗技術(shù)沒有辦法發(fā)揮作用，形成這種現(xiàn)象的主要原因是：第一，注水管已經(jīng)老化。老化的注水設(shè)備在使用的時候磨損很嚴(yán)重，在其運(yùn)行時效率過低。尤其是注水管網(wǎng)老化最嚴(yán)重的，降低介質(zhì)的運(yùn)輸效率。第二，流量損失嚴(yán)重，

在使用的時候，在設(shè)計上，除了油田注水系統(tǒng)基本很少使用回流調(diào)節(jié)，注水泵上的接口處會損失一部分流量。第三，注水泵運(yùn)行時候的參數(shù)不夠精準(zhǔn)，有一部分注水站的官網(wǎng)有時候會出現(xiàn)壓力不穩(wěn)定的情況，導(dǎo)致泵管壓差有較大的變化，最終使注水泵負(fù)荷加大，增加耗電量。

1.2 對注水泵設(shè)備缺乏維修和保養(yǎng)

在影響注水系統(tǒng)效率的眾多因素中注水泵效率是影響的主要因素，因此，確保注水泵設(shè)備的維修與保養(yǎng)是維持注水泵效率的有效措施。但是，在實(shí)際使用中，大量的注水站對注水泵設(shè)備的維修與保護(hù)措施，導(dǎo)致注水泵設(shè)備長時間沒有維護(hù)變得老化、損失或者是堆積污垢，使注水泵的泄漏量降低，影響其工作效率，這樣的情況不僅不會起到節(jié)能降耗的作用，反而會使油田能源損耗加大，油田水質(zhì)被污染。

1.3 注水泵電機(jī)匹配問題影響機(jī)泵單耗

在注水站初期日常生產(chǎn)的時候，一般會設(shè)計比較大的參數(shù)，這就導(dǎo)致機(jī)泵的額定功率偏大。后期隨著油田的不斷開發(fā)，注水方案逐步下調(diào)，導(dǎo)致機(jī)泵實(shí)際使用的功率將會遠(yuǎn)低于設(shè)計的參數(shù)。但是，使用的這些設(shè)備成本比較高，更換是不現(xiàn)實(shí)的，出現(xiàn)的這些問題就在一定程度上阻止了節(jié)能降耗的程度。

2 油田注水泵節(jié)能降耗技術(shù)應(yīng)用措施

2.1 調(diào)節(jié)注水泵運(yùn)行參數(shù)

在使用注水泵的時候，主要的作用是把介質(zhì)輸送到油層，進(jìn)而使油層的壓力大幅度升高，這樣就可以實(shí)現(xiàn)去油的目的，這樣就可以確保順利地開采石油。因而，為了使比較長的時間段內(nèi)依然滿足油田注水的要求，同時減少或者是節(jié)約電能的損耗，首先就需要將注水泵使用過程的使用方式與參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，這樣就可以是注水泵安全且經(jīng)濟(jì)的工作。因此，對于操作人員。在日常工作中，要詳細(xì)了解注水泵的性能與各項參數(shù)，了解其工作模式。進(jìn)而通過對其各方面的調(diào)整，使注水泵的使用參數(shù)調(diào)控在較高效的工作范圍內(nèi)，這樣就可以使注水泵節(jié)能降耗地開展工作。

2.2 加強(qiáng)對注水泵設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)

加強(qiáng)注水泵設(shè)備的維護(hù)工作是保證注水泵使用壽命延長的有效措施，因此，要重視這一工作。對注水泵進(jìn)行維護(hù)的時候，需要具備較高的素質(zhì)與對工作極強(qiáng)的責(zé)任感，只有這樣才可以使這一工作起到作用。在開展這一項工作的時候需注意下列幾個方面：（1）制動維護(hù)計劃，在規(guī)定的時間內(nèi)開展檢查維護(hù)工作。（2）檢查與維護(hù)注水泵工作有一項嚴(yán)格的流程，需要按照這一流程開展工作，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備的問題，結(jié)合實(shí)際情況對產(chǎn)生問題的原因進(jìn)行分析。一般會出現(xiàn)下面幾個問題，如注水泵的葉輪被損壞或者磨損，排除注水泵內(nèi)部的污水，用冷卻水對注水泵進(jìn)行沖刷，采取措施減少注水泵的腐蝕問題，加強(qiáng)軸承間的潤滑工作，以減少其磨損，及時更換已經(jīng)彎曲的泵軸與不適合的軸承，降低葉輪和殼體之間的粗糙度。在對注水泵進(jìn)行檢查的時候，需要認(rèn)真記錄注水泵的各項參數(shù)，并進(jìn)行整理歸納，可以對后期的維護(hù)工作進(jìn)行參考。（3）需要增加調(diào)配注水泵系統(tǒng)開展工作的模式。在保證注水泵安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的時候，務(wù)必要維護(hù)管網(wǎng)壓力處于較低的狀態(tài)，首先，使運(yùn)行較高的離心泵開展工作，是離心泵的啟停錯誤盡可能地減少。（4）結(jié)合實(shí)際情況，創(chuàng)建合理的考核制度。

2.3 控制注水泵泵管壓差

為了使注水泵順利開展工作，合理控制其管壓差是重要的措施，可以從下面三個方面開展工作：（1）在一定程度上，盡可能地降低注水泵的葉輪。眾所周知，注水泵內(nèi)葉輪的具體數(shù)量與流量之間是正比的關(guān)系，揚(yáng)程和軸功率與葉輪的具體直徑的平方也會呈現(xiàn)出正比的關(guān)系。因此，在降低注水泵的葉輪數(shù)量的時候，就可以在一定程度上減少泵管揚(yáng)程與軸功率，進(jìn)而可以減少泵管的壓力差，減少注水泵消耗的電量，進(jìn)而使注水效率得到提升。（2）減級注水泵的葉輪。注水泵葉輪的減級與降低其之間的相互配合程度是降低注水泵管壓力差的一種方式。在工作的時候需要關(guān)注的是，在減級注水泵葉輪的時候，務(wù)必需要把最后一輪進(jìn)行拆除，只有這樣，才可以起到應(yīng)用的效果，否則，將會降低其工作效率。（3）對變頻調(diào)速器進(jìn)行安裝。對于油田注水泵比較復(fù)雜的系統(tǒng)來說，變頻調(diào)速控制系統(tǒng)在進(jìn)行控制的時候向?qū)唵我恍?。主要的工作是把供水管網(wǎng)已經(jīng)收集到的信號利用變頻調(diào)速系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換與處理，進(jìn)而使運(yùn)行的頻率在適合的范圍內(nèi)。當(dāng)注水管網(wǎng)的壓力比較低的時候，變頻調(diào)速器就可以及時地對壓力值進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)而使注水泵的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到降低注水泵管壓力差的目的。除此以外，當(dāng)變頻器出現(xiàn)問題的時候，變頻系統(tǒng)可以及時地發(fā)出警告，這樣能夠快速地提醒工作人員進(jìn)行處置。因此，科學(xué)合理地使用變頻調(diào)速器，可以有效地提升注水泵系統(tǒng)的工作效率，最終達(dá)到減少能量消耗的作用。

2.4 適當(dāng)選擇高效注水泵

近年來，我國比較重視科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，同時也關(guān)注科學(xué)技術(shù)在實(shí)踐中的使用，在油田注水泵的使用技術(shù)發(fā)展中，也投入了大量的資金進(jìn)行研究，一些領(lǐng)域取得不錯的成果，很多技術(shù)與最初相比已經(jīng)有了很大進(jìn)步。除此以外，在很多方面都已經(jīng)引進(jìn)了國家比較先進(jìn)的技術(shù)，這些技術(shù)的使用，使節(jié)能減耗的效果更加明顯。因此，在開展工作之前，注水站需要結(jié)合自身的工作情況來決定是否需要更換注水泵，進(jìn)而達(dá)到提升工作效率的最終目的。

2.5 變頻控制技術(shù)

在注水泵正常工作的時候，恒壓注水的工作形式能夠有效地把能量進(jìn)行合理地平衡，在開展這項工作的時候，具體的工作步驟為首先對注水泵進(jìn)行調(diào)頻調(diào)控，把電機(jī)和壓力傳感器進(jìn)行有效的結(jié)合，使這兩者之間能夠產(chǎn)生一種反比的關(guān)系。在壓力得到提高的時候，電機(jī)轉(zhuǎn)速就會隨之得到提升，但是，當(dāng)壓力降低的時候，電機(jī)的轉(zhuǎn)速也會隨之進(jìn)行降低，借此來維護(hù)管道壓力的相對平衡。此外，當(dāng)壓力比較高或者比較低時，就需要結(jié)合實(shí)際情況設(shè)置有效的報警系統(tǒng)，當(dāng)出現(xiàn)較高或者較低的狀態(tài)或者是高壓與低壓的時候，能夠及時地處于停機(jī)的狀態(tài)，在出口與進(jìn)口的位置也需要設(shè)置報警裝備，以減少注水泵遭受到比較嚴(yán)重的破壞。變頻控制的工作基礎(chǔ)并不是簡單地利用壓力進(jìn)行傳輸信號，而是需要把油田的實(shí)際情況作為工作的基本，進(jìn)而對現(xiàn)場的操作詳情與生產(chǎn)需求進(jìn)行整體考慮，使用的技術(shù)除了壓力傳感器，還有調(diào)節(jié)器與變頻器技術(shù)，對輸出的電壓進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)以確保工作過程中電壓保持穩(wěn)定的狀態(tài)。傳感器在工作過程中的主要作用是對注水泵的運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行及時的傳遞與信息反饋，在其終端的設(shè)備是調(diào)節(jié)器與變頻器，能夠結(jié)合實(shí)際的工作情況進(jìn)行調(diào)節(jié)，促進(jìn)注水泵在運(yùn)行的時候能夠更加理智，在一定程度上提升工作效率。一般情況下，控制柜會使用遠(yuǎn)程操作的設(shè)備。此技術(shù)在一定程度上使注水泵的工作流程進(jìn)行簡化，這樣能夠在一定程度上水源井出現(xiàn)反復(fù)的工作或者是運(yùn)行停止的情況，使供水的時候能夠更加的自動化，最終能夠?qū)崿F(xiàn)使工作人員的勞動力或者是成本得到減少。除此以外，變頻調(diào)速技術(shù)與整體系統(tǒng)也能夠?qū)崿F(xiàn)流量與水泵的運(yùn)行開展有效的調(diào)控。在面對注水泵耗能比較高的問題，變頻調(diào)速器可以利用對流量與變頻調(diào)速技術(shù)的調(diào)控來對電動機(jī)的速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而達(dá)到降低成本的目的。這樣不僅能夠使注水泵的注水效率與工作流程在一定程度上得到改變，同時也可以延長設(shè)備的使用壽命。

3 結(jié)語

綜上所述，石油作為人們生活中的必需品，國家要重視其開采過程。注水泵作為石油開采的主要設(shè)備之一，其高效率的運(yùn)行對石油的開采效率有重要影響。但是，在正常的石油開采環(huán)境中，其工作的效率是比較低的，消耗的能量比較大，這就需要對其進(jìn)行改造，使其不但能夠滿足人們的需求，而且也能夠滿足節(jié)能降耗的要求。