注水泵单耗影响因素分析及解决措施

张冬梅孔玮

摘要：在油田生产中，注水保证了油田生产稳定生产和增产。但是注水泵在进行注水作业过程中，受到多种因素的影响，常出现高能耗现象，不仅影响了油田生产，也降低了油田的经济效益。基于此，必须要针对影响能耗的因素，采取有针对性的解决措施，以提升注水泵工作效率，降低能耗。

关键词：油田生产；注水泵；能耗因素；解决措施

在油田生产过程中，注水泵是其最为重要的单元，通过油田开发注水，对于油田稳定生产和增产具有重要的作用。但就目前而言，注水站注水泵在作业的环节中，还存在严重的单耗大的现象，直接影响了油田生产的经济效益。文章以油田注水站注水泵单耗为研究切入点，对其影响因素进行了详细的分析，并在此基础上提供了相应的解决措施。

1油田生产中注水泵单耗现状分析

注水开发在油田生产作业中，已经拥有多年的历史。为了对该油田注水泵单耗现象进行研究，特选取该油田中近年的日注水量相关数据。通过表格中相关数据分析结果显示，在近五年中，普通水、深度水系统注水量上升的幅度相对比较小，但是对于日运行注水泵来说，其增幅却相对比较大。

2油田注水站注水泵单耗影响因素分析

在油田作业生产中，注水泵是整个生产作业中的最为重要的耗电系统，可以称之为油田生产链中的“耗电大户”。因此，为了进一步实现节约的目的，提升油田的经济效益，必须要降低注水泵单耗现象，并提高注水效率。而要做到这一点，首先必须明确导致油田注水站注水泵单耗大的影响因素。

经分析研究得知，导致油田注水站注水泵单耗的影响因素主要来源于四个方面，即：

第一、注水泵运行效率低。在注水趋势作业过程中，注水泵运行效率直接影响了其耗能现象。在具体的油田生产中，注水泵运行效率与注水泵单耗之间存在反比例关系，如果运行相同的扬程、产生一定的流量，注水泵效能越低，其单耗就越高；反之，如果注水泵效能越高，其单耗就会越低。

第二、注水泵压力差比较大。在注水泵的设计过程中，由于注水管线、泵压之间存在较大的压力差，以至于其在注水作业的过程中，常常需要利用出口阀门进行强化控制，才可以将注水管线中的注水压力降到正常值的范围之内。如此一来，在利用出口阀门进行强化控制的过程中，势必会造成严重的电能浪费。同时，在这种情况下，还会对注水泵的运行效果、使用情况等产生不同程度的影响。

第三、生产管理牵制影响注水泵排量。注水泵在进行注水作业的过程中，在一定的转速下，离心泵存在工作效率的最高点，这一最高点极为工况建设中的最优点。在日常所见的离心泵牌提示中的相关参数，就是注水泵工况的最优点。而最优点所对应的具体指标参数就是最优功率、最优扬程、最优流量。因此，在进行注水泵作业的过程中，必须要严格按照泵牌提示中的相关参数，将其调整到最为接近的流量参数范围内。但是在实际注水作业中，由于生产管理不够规范，且注水量波动范围较大，以至于工作人员很难准确找到注水离心泵最佳的工作点。另一方面，在实际注水作业生产中，尤其是在进行高压注水的时候，开关骨案例频繁，以至于注水量昼夜波动较大。面对这一现象，实际生产中只能通过注水泵数量进行调整，以满足油田生产的需求，而原来的设备则一定速操作的方式进行作业。同时，操作人员只有这个依靠出口阀门的方式，对注水情况进行人为调整，继而加大了耗能。

第四、注水泵元件、注水泵管线出现结构腐蚀现象。在油田作业生产中，注水泵长期受到污水腐蚀的影响，以至于机泵的元件、管线等出现了严重的腐蚀现象。例如，叶轮腐蚀导致口环间隙增加，甚至出现空洞和砂眼等现象，进而降低了注水泵的工作效率，导致其耗能增加。

3油田注水站注水泵单耗的解决措施

3.1加装集散控制系统

为了最大限度降低注水泵的耗能现象，可建立健全的集散控制体系，并在油田生产过程中，切实结合实际状况，对注水排量进行科学的调整。在具体加装集散控制系统的时候，可参照注水工艺技术、注水工艺流程，并合理设置液位、压力、温度、流量等对象测空点。同时，结合不同测控点的作业原理，科学、合理地安装所对应的性能感应器，并将感应器十多感应的物理变量进行整合，使其成为电信号，并集中传输到集散控制系统的控制中心，进而对注水泵系统的全部作业过程进行全面的监控。另一方面，通过加装集散控制系统，还可以进一步提升阀门控制的精准度，使其泵压差控制在0.05MPa以下，最大限度降低不合理的阀门开度，进而降低损耗，并提升注水泵的工作效率，进而实现节能的目的。

3.2连接并变频调节前置泵

在本油田注水泵节能设计中，选择5#机泵进行了改善，将该机泵一级拆掉，并在其前端连接了前置泵，使得注水泵在运行的过程中，实现了变频调节。通过这一改善，在注水作业过程中，减少了电机更换的现象，并降低了管压差，进而有效地降低了注水泵耗能现象，实现了注水泵稳定运行、节能降耗的目的。同时，通过变频调节前置泵的安装，还可以使得注水泵在作业过程中，时刻保持系统会呀、泵出口压接近，并有效缩小了两者之间的压差，继而更好地实现了节能降耗的目的。

3.3调整同心度

在本油田注水泵节能设计中，以1#、2#注水泵为研究对象，两台泵泵效相差较大，对其原因进行分析，结果显示两组机泵不同心。对1#、2#注水泵同心度进行测量，长期运行的2#注水泵电机与泵发生了偏离现象，其联轴器端面的间隙为6mm，两联轴器轴向位移为2.22mm，其规定职位2mm，两者之间存在了0.22mm的误差。基于此，将2#注水泵进行停运，并对其同心度进行了重新调整，继而解决了机泵不同心的现象，提高了机泵运行效率。

3.4防垢技术

针对注水泵在注水作业中极容易受到污水腐蚀的影响，导致单耗增加的现状。必须要加强注水泵的保养工作，并对其叶轮进行及时更换，同时对机泵的滤器滤网进行清理，以增加注水泵的性能。在对注水泵进行保养的视乎，必须要在其主要元件的表面上，敷上缓蚀剂，以降低设备的腐蚀程度。最后，还要采用一定的防垢技术，对注水泵管线中的结垢现象进行处理，以彻底减少污水腐蚀所带来的能耗现象。

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