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油田注水泵节能降耗技术与应用

发表时间：2021/6/7 来源：《基层建设》2021年第2期作者：赵柏鲁美琳吴琼

[导读] 摘要：我国石油企业资源开采过程中，将节能降耗技术应用于注水泵设备中已经发展为一种必然趋势，这是由于注水泵设备的经济化运行能够在不影响生产效率的基础上，控制生产成本，保证生产质量，有利于石油行业的可持续发展。

        大庆油田有限责任公司第五采油厂黑龙江省大庆市 163000
        摘要：我国石油企业资源开采过程中，将节能降耗技术应用于注水泵设备中已经发展为一种必然趋势，这是由于注水泵设备的经济化运行能够在不影响生产效率的基础上，控制生产成本，保证生产质量，有利于石油行业的可持续发展。
        关键词：油田；注水泵；节能降耗技术
        1.前言
        油田注水泵相关设备的运行使用，应通过调整注水泵运行参数、加大注水泵设备维护保养力度以及注重注水泵泵管压差，来提高设备控制的节能降耗效果。事实证明，只有与注水泵所处的管理、维护以及设备安装条件进行充分结合，才能使注水泵的运行效率达到预期。故相关建设者应将上述分析内容与科研结果更多地作用于不同环境条件的运行使用，进而推动涉及行业的快速稳定发展。
        2.调节注水泵运行参数
        注水泵的关键作用是在油层注入相应的介质，促使油层的压力不断提升，从而实现去油的目的，以确保石油的顺利开采。因此，为了满足长时间注水的需求，同时减少电能的损耗，首先应当将注水泵进行有效的调试，使其具有最优的运行模式及参数，促使注水泵的运行具备安全性及经济性。因此，在注水的过程中，工作人员应当充分掌握注水泵的性能及相关参数，可以熟练操作注水泵。通过对其运行模式及参数进行调节，促使其运行参数维持较好的区域内，确保注水泵运行的稳定性，从而使注水泵的能耗得到降低。
        3.加大注水泵设备维护保养力度
        定期对油田注水泵进行检查保养，严格按照既定的规范进行注水泵设备维护。如，发现注水泵运行设施出现腐蚀与损坏问题，节能降耗技术人员应通过切断污水管道、排除泵体污水以及冷却水冲刷，来控制注水泵的腐蚀程度。在密封填料的过程中，要注重松紧程度，即尽可能采用机械密封方式来降低壳体内壁的粗糙程度。调配注水泵系统运行方式，即通过保证较低管网系统压力，以提高柱塞泵的运行控制效率，进而降低柱塞泵的启停错做影响，最终达到油田注水泵的安全经济效果。由于注水泵设备的检查与维护保养工作较为复杂，因此，节能减耗目标的达成应建立考核制度，即通过奖惩制度，向工作负责的人员给予奖金，向注水泵运行管理出现故障的人员给予一定惩罚，以强化注水泵设备的保护效果。
        4.加强对注水泵泵管压差的控制
        首先应减少注水泵叶轮。叶轮的数量直接影响流量情况，减少叶轮的数量可以降低泵管扬程和轴功率，达到控制泵管压差的目的。其次，注水泵叶轮减级。在执行该操作时一定要将最后的一级叶轮拆掉，只有这样才能起效，否则会直接影响设备的运行状态。再次，安装变频调速器。变频调速器能够对系统管网的相关信号进行搜集，然后将其进行数据信息的转换与处理，以此得到能够满足系统低耗能运行的频率，在管网压力较低的情况下，可以通过变频调速器对压力值进行适当调整，降低泵管压差。可见，利用变频调速器可以进一步促进注水泵设备工作效率的提高，并且起到节能降耗的作用。
        5.泵控泵（PCP）技术
        PCP系统是通过设置调节泵的方式来降低注水泵的能耗，基于离心泵的变频及串联技术来建立PCP系统，在该系统在注水泵超负荷运行的时候可以发挥作用，通过将以往注水的压头进行提升，持续减小负荷量。注水泵和增压调节泵之间的关系是相互协调，共同作用。

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在原有的工作中，注水泵通过憋压的形式来实现流量及压力的控制，改善电机超高或超载的现象，其操作是保持相关阀门的全部打开，最终浪费了相应的流量，而使用该调节泵之后，可以有效的规避这一问题，使阀门维持完全打开的状态，从而使调节泵维持压力及能量的平衡，避免浪费流量的问题。
        6.变频控制技术
        在注水泵运行的过程中，运用恒压注水的形式可以将压力及能量进行有效的平衡，其具体的流程就是通过对注水泵实施变频控制，将电机与压力传感器相结合，促使两者之间存在一种反比的关系，当提高压力的时候，电机的转速也会随之提升，反之则会降低，以此来维持管道压力的平衡。另外，对于压力超高或超低的状况，还需要设置相应的报警系统，针对超高或超低状态、高压或低压的状态，应当设置停机性能，出口及进口报警装置，避免注水泵受到严重的损坏。
        变频控制并不是简单的运用压力传感器，它应当以油田的实际状况为基础，综合考虑现场的操作情况和生产要求，除了压力传感器之外，还会使用到调节器及变频器的技术，通过对输出电压实施调节来确保工作电压的稳定。传感器的作用是对注水泵的运转数据进行传递与反馈，而其终端是调节器和变频器，基于自身的实际状况来自我调节，使注水泵的运行更加智能化，以提升工作的效率，大部分控制柜都采取远程操作设备。该技术简化了注水泵的流程，极大降低了工作的流程，可以避免水源井出现反复的运行及停止，促使其供水更加自动化。基于节能的基础，不断减轻工作人员的劳动力及相关的成本。此外，变频调速技术及其控制体系可以将流量及水泵的运转进行有效的调节。对于注水泵高能耗的问题，前者应当将其基本改变，通过对流量及变频调速技术的调节来改变电动机的转动速度，促使设备的消耗、电能的损耗及工作人员的工作强度得以降低，不仅使注水泵的注水效率及流程得以改善，而且使相关设备的使用年限得以延长，后者仅仅可以提升注水的效率与质量，降低工作的难度。
        7.结束语
        油田注水泵是石油开采过程的重要设备，其运行效率直接影响石油开采效率，但由于自身及周边环境影响，工作效率不高、耗能多是普遍存在的现象，想要注水泵发挥既有作用，并提高石油开采效率，需要不断进行节能降耗技术的改善和应用，PCP技术、变频控制技术都是其发展和改进方向，只有不断完善油田注水泵的节能降耗技术，才能保证其高效工作，从而保证石油开采和石油行业的不断发展。
        参考文献：
        [1]吴成龙。喇嘛甸油田注水泵节能匹配方法及效果分析[J].石油石化节能，2017，7（09）：11-12-38-40.
        [2]刘世桐。浅谈油田注水泵节能降耗技术与应用[J].化学工程与装备，2017（07）：131-132.
        作者简介：赵柏，女，19890411，汉，辽宁省新民县，在大庆油田有限责任公司第五采油厂第二油矿杏五二联合站从事注水工作，联系地址：大庆油田有限责任公司第五采油厂第二油矿杏五二联合站，邮编：163000
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