正品油田注水泵**品牌 海申科技

油田注水泵节能降耗技术
主要应用的技术
节能高效油田注水泵的应用
由于注采出水过程中受水质腐蚀、含颗粒物等因素影响，造成注水泵液力端配件机械磨损严重、维修频繁，排量下降、泵机组效率低于节能监测限定值，普通分体式阀组无法适应注采出水要求，出现液力端主要配件使用寿命不足120小时，远低于设计寿命720小时的要求。
通过研究并引进节能液力端，该液力端采用“T”字型结构液力端结构，T型孔较十字孔能大幅度缓解工作腔内倒角及其附近的应力集中现象；螺旋导向复合密封锥形组合阀组，金属阀板锥面上结合非金属密封材料，改善了密封性能；阀芯导向翼从直线型过渡到带一定角度型，可使阀芯在上下运动时360°稍有转动，使阀结合面均匀磨损，自行修复，提高阀的寿命；柱塞自动调心技术、柱塞填料密封同步隔离技术、蓄能器的改进、改性密封组件等技术，延长液力端主要配件使用寿命达到2800小时以上，有效提高了注水泵泵效，降低了注水泵液力端维修频次。

局部增压技术应用
对于个别井注水压力高的情况采用局部安装注水撬或增压泵，不需要注水系统整体升压改造，可以降低投资，达到节能降耗的目的。A厂自2008年开始在塞392区产建使用台注水撬，经过8年的试点、推广，目前已在全厂13个作业区推广使用不同型的各种注水撬60台。

优化注水泵运行参数
由于油田注水泵现场配注量的调整，以及油田注水泵安装后参数通过变频器（控制柜）调节范围小，往往造成油田注水泵设备无法在的综合效率下运行。因此，在生产运行过程中需要对油田注水泵的参数结合每个站点的配注量和注水压力、以及油田注水泵本身的负荷情况进行优化，实现注水泵在节能、高效状态下运行。

油田注水泵是泵产品中使用的比较多的一种机械种类，其种类有很多，例如高压油田注水泵、煤层油田注水泵、油田油田注水泵等，其在许多的行业与领域上都有比较广泛的应用，那么，大家对于油田注水泵的工作原理又了解多少呢？

油田注水泵的工作原理简介

油田注水泵处在工作中的时候，通过皮带，其电动机会将动力传递给曲轴，而连杆、十字头、柱塞将在曲轴的圆周运动的带动下做往复直线运动，使动力传递工作过程得以实现。泵头内组合阀(进、排液阀)在十字头带动柱塞开始往复运动的时候就会开始进入工作状态。

排液阀会在柱塞离开泵头体向油田注水泵箱体方向运动时关闭，这时，进液阀就会打开，经低压进口管道的液体介质会通过进液阀被吸人泵头腔内；此外，会在进液阀柱塞向泵头体方向运动时关闭，而这时排液阀就会打开，柱塞对泵头腔内液体介质进行增压后，液体介质后通过排液阀排到出口高压管道中去。这是一个循环反复进行的过程，在这一过程中，使泵的功能得以实现。

油田注水泵技术改革
油田注水是油田生产工作中一个重要的-工作流程，注水系统在油田生产中扮演着举足轻重的角色。注水系统也是油田生产中的能量消耗大户，改革提升注水系统，减小能量消耗，控制生产成本，从而将会很好的提高生产效率。所以油田注水系统的技术改革提升也是油田投资的重要领域。在接下来我就将浅谈油田注水泵几个常见的技术改革。
1油田注水泵的节能改造
众所周知，注水系统是油田生产中的能量消耗大户。那么讨论油田注水泵的技术改造的时候，我们就不能不讨论油田注水泵在节能方面的技术改造。
1.1关于PCP（泵控泵）技术
PCP（泵控泵）系统是建立在离心泵串联和离心泵变频的技术基础上的。是在保证注水泵满负荷运行的前提下，运用增压调节泵来弥补不足的注水扬程，从而对注水泵进行了拆级降负荷处理。也就是注水泵和增压调节泵相互作用，扬长避短，共同协作的一个工作过程。
1.2PCP的节能原理
PCP技术中增压泵来控制水的压力和流量，一改之前技术中的主泵为了避免干压过高、流量过大、电机过载等问题只能蹩压运行的局面。蹩压，顾名思义就憋，像人一样，憋住体力而不用出来，后体力也就浪费掉了。而在这里，蹩压是指注水泵的阀门不能完全打开，同理，在这个阀门不能完全打开的状态下有很大一部分能量就浪费掉了。PCP技术中，主泵阀门完全打开，依靠增压泵来有效地调节压力和能量。所以，显而易见PCP技术的应用无疑避免了这一部分能量的浪费。
2油田注水泵的变频控制
为了实现恒压注水，以对管道实施有效的保护，油田公司在综合考虑各方面因素后，通常会采用变频控制，通过压力传感器的变化自行调整电机的转速，压力低时转速升高，压力高时转速降低，使管道压力保持恒定，并设置压力，进口低压，**低压停机出口高压，**高压停机功能，满足注水泵工况的需求。
注水泵的变频控制是需要一个精心研究设置的过程，需要根据具体油田的生产需要及其现场的具体情况而定。通过传感器、调节器、变频器等相关技术的应用，让工作人员简单易行的调节电压的输出，保证工作电压的稳定性。传感器的应用，使工作运行状况得到及时反馈。而调节器，变频器则在收到反馈讯息时及时有效地进行自我调节。整个工作运行过程更加智能化。此中控制柜的设计中往往会有设置远程控制操作装备，从而增强了工作的便利性。
过去注水泵流程一般为：水源井一储水罐一喂水泵一注水泵。安装变频调速控制系统，通过恒压供水控制可使流程简化为：水源井一注水泵。这一技术革新简化了工艺流程，减少了操作步骤和水源井的频繁启停，实现了自动化供水，这样不仅节约了电能，降低了成本，有减少了操作人员的劳动强度。
高耗能油田注水泵注水泵电机更换
高效电机的定义：高效电机指达到或优于《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》（GB13-2012）标准中节能评价值的电机。高效电机通过降低电动机定子绕组电阻损失、电动机转子绕组电阻损失、电动机铁耗损失、电动机杂散损失、电动机摩擦损失及流动损失，提高电动机效率。我国目前广泛应用的Ｙ系列电动机效率平均值为87.3％；高效电动机的效率平均值为90.3％，**高效电动机其效率平均值为91.7％。
A厂2019年通过对 91台Y系列注水泵电机（总功率为19590KW）更换为 2级的高效节能电机后，有效提高了注水泵电机效率。
改造后电机效率提高3%，按照平均负载率80%，利用率0.7计算，每年可节约电量=19590×24×365×3%×80%×0.7=288.3万kW·h，节约电费=288.3×0.=184.52万元。
注水泵是油田注水的主力设备，其特点是：压力高，数量多，便于维护，但维护工作量大。因此，如何减少注水泵的故障，**注水泵的安全平稳运行，是设备管理人员面**个亟待解决的课题。使用便携式振动数据采集仪对注水泵进行多年的监测诊断，探索和总结出注水泵常见故障的频谱特征。
二、常见故障的频谱特征
1、电动机橇座支撑不稳固
泵在运行过程中经常发生电动机轴从胶带轮与前端盖之间的退刀槽处断裂的事故，轴承处的轴径为95mm。测试发现，许多电动机的振幅**过11.2mm/s，部分电动机的振幅**过28mm/s，主导频率24.8hz，是电动机的转速频率。根据电动机的结构及安装方式，可以排除轴向窜动的故障，电动机转子不平衡的可能性也很小。在橇座上采集振动数据，其振幅与电动机上的振幅很接近，频谱与电动机上的频谱一致。估计是橇座刚度低所致，用两块盘根压盖垫到电动机橇座下方，再次测试，振幅就降到7.1mm.s以下。可见，是长期剧烈振动造成轴的疲劳断裂。据此，提出了对五缸注水泵电动机底座增加支撑的方案。橇座加固后，电动机再没有发生过断轴事故。**一项，每年节省维修费用10万元以上。在此之后安装的注水泵橇座虽有改进，但运行时间稍长，加固部位就出现松动。为此，设计了一种带自锁的可调高度的支撑，易于安装，调整方便，支撑可靠。
有时频谱图上可能出现主导频率是电动机转速频率的0.5倍频或3 倍频的谱线，振幅大于 11.2mm/s。这也是松动的特征，需要检查电动机地脚螺栓松紧程度以及地脚、支撑槽钢等是否稳固。
注水采油是油田提高采收率的主要方法，注水可弥补采出后所造成的地下亏空，保持合理的地层压力。油田注水泵是油田注水系统中的重要设备，是油田注水生产系统的动力之源。A厂油田开发生产已进入中、后期，注水量和注水压力持续上升，采出水回注量持续增加，造成原有注水泵维修频次高、泵效低、能耗高。面对油价持续低迷、生产成本大幅削减严重形势，积极引进并应用注水泵节能降耗技术，优化注水泵运行参数，不仅有效提高了注水泵机组效率，全面提升了注水生产系统效率，大幅度降低注水系统用电能耗，对油田生产“有质量、有效益、可持续”发展具有重要意义。
注水泵能耗损失较高的主要原因有四个方面，一是采出水对注水泵液力端泵阀腐蚀严重，造成原设计为清水的注水泵液力端维修频次高、泵效低；二是注水泵和站点注水量不匹配，使高压水打回流，造成电能浪费；三是站点配注量变化后，注水泵的运行方式没有及时结合配注量进行调整，无法使注水泵在状态下运行。四是注水泵电机不符合《中小型三相异步电动机能效限定值及能效等级》（GB13-2012）要求，电机自身能耗较高。
注水是油田开发中稳油增产的重要措施之一。它有效地补充了地层的能量，保持了地层的压力，对提高采油速度和采收率，确保油田高产、稳产起到了积极作用。但是，当油田进入高含水开发期后，注水技术面临着新的问题。随着含水率的不断提高，注水量迅速上升以保持油田稳产，注水耗电也随着含水量的上升而急剧增长。因此，注水系统节能成为降低生产成本的重要问题，对油田生产有着重要意义。
近几年，国内油田注水泵站为了节能降耗降低生产成本，已经普遍开始采用变频调速装置进行注水流量与压力的控制，在这方面也有大量的报道。油田注水系统主要由注水站、注水管网、注水井组成。注水系统效率指标的构成要素中，由于电机效率变化幅度很小，为次要因素；注水系统效率是主要因素，即主要由注水泵效率和管网效率决定注水系统的效率。两种效率之间关系密切，反映了系统注水泵与注水管网之间的匹配合理程度。当匹配合理程度较高时，系统能耗较低；反之系统能耗较高。一般情况下，离心式注水泵的高效率区域一般都在80%～**的额定流量范围内，如果注水泵的运行流量**出此范围其运行效率将不在的效率区域内运行。对于注水系统的管网系统效率，当管网系统结构一经确定管网的阻力就确定了，其效率也就已经确定了。管网结构确定之后，注水系统的运行效率主要取决于注水井的压力与单位时间内的流量。
在我国，注水泵站所用的注水泵包括离心式注水泵和往复式柱塞泵两种。离心泵的出口压力低，泵的效率低，一般都在80%以下，但是流量大，适用于大流量注水泵站。往复式柱塞泵出口压力高，效率高，一般都在80%以上，但是流量小，适用于小的注水泵站。
一般而言,为降低系统能耗,总是遵循以下两条路线，一是通过系统运行的优化调度，二是调整注水管网系统的结构。一个油田注水管网系统的注水能力，不管如何充分利用，都是有一定限度的。当油田进入高含水开发期后，随着含水率的不断提高，为了保持油田稳产注水量迅速上升，新增注水井的数量不断增长，注水范围与注水量不断扩大，这就对注水系统的管网结构与合理布局以及注水泵站的注水能力提出了新的要求。
使油田注水系统原来主要依靠放溢流控制压力平衡，注水泵电动机长期运行在满负荷状态，效率比较低的情况得到根本改善，节电效果明显。同时软起动降低了设备的冲击，减少设备的故障，提高了注水泵的效率，保证了注水系统压力的稳定，消除了溢流，节约用水。