我国离心式注水泵现状及改进意见.pdf

第?卷第 期石油机械!#年我国离心式注水泵现状及改进意见屈丹安石油勘探开发科学研究院廊坊分院%摘要&八五”期 间,我国离心式注水泵在研究、制造与使用方面均取得了很大进展。以沈阳水泵厂、大庆油田和胜利油田为代表,研制 出了目前油田广泛使用的()一巧)、+,、?).和/?)一!0)型离心式注水泵,墓本满足 了油田注水工艺的需要。在改造老型号泵方面,大庆油田、胜利油田与石油大学等科研院校合作,积累了较丰富的经验,使0型泵泵效提高约!)1。调研表明,我国离心式注水泵目前仍存在泵效低、寿命短、检测手段落后和“三化”程度差等问题,对此提出 了一些可 能实现的改进意见。主题词注水泵离心泵改进措施随着石 油工 业 的 发展,油田注水量日趋增加,现每年注水量约#亿2,而且还在逐年增长。排量小的柱塞泵已不 能满 足要求,离心式注 水泵 的使用越显重要,成了油田注水的 主力。使用离心式注水泵的主要有大庆油田和胜利 油田。目前,我国用于注水的 电耗占油田全部耗电量的 3?1以上,而使用的离心式注水泵型号繁杂,大部分效率偏低,与国际水平仍有相当差距。因此,迫切需 要建立 起国产离心式注水泵的系列型谱,研制出具有国际先进水平的产品,并对现 有离心式注水泵进行 技术改 造,提高其运行效率,以满足石 油工业发展的需要。我国离心式注水泵现状注水 泵是油田注水的关键设备,现 用注水泵有离心式和柱 塞式两 种。离心式注水泵 的特点是排量大、出口压 力 稳定、体 积小、造 价低、易损件 少、寿命长和维修简便,深受现场工 人的偏爱。!&我国离心式注水泵的研究和 制造概况国内研究和制造离心式注水泵的厂家很多,其中首推沈阳水泵厂。该厂 吸取西德、英国等国外先进技术,研制出油田广 泛使用 的()型离心式注水泵,平 均泵效达#1,接近 国际先进水 平)1%。但该厂只 生产需要 量大 的中型离 心 式注水泵,不能完全满足油田注水用 泵 的各种系列需要。!0(年大庆油田开 始使用 离 心 式 注 水 泵。为提高泵效,降低注水单耗,自!年开始改造旧泵,如打光流道、缩小 泄漏间隙、更换高效叶轮和导 叶等,取得了很大进 展。在研究和制造方面,现已具有相当实力,其产品有+,、?).、3 4%5巧)6!)。胜利油田起步较 晚,但发 展迅速。该油田与石油大学合作,在旧泵改造方面取得 了明显成果,并与博山水 泵厂合作,共同研制出/?)一!印67,型离心 式注水泵。?&离心式注水泵的使用情况目前,几个大 油田的注水量都很大,注水 压力一般在!089:左右,适合采用离心式注水泵注水。因此,在大庆和胜 利,离心式注水泵在 注水泵中所占比例达?)1左右。随 着油田注 水 量 的不 断增 长,其所占比例也将稳步提高。屈丹安,工程师,生于;1?年,!?年毕业于西北大学,现从事石油机电一体化研究工作。地址涌又刃#%河北省廊坊市。电话)!)0?田犯!转(又。收稿日期!望艘?一!?一)?=修改稿收到日期5!团、?)一!0),已开始在大庆、胜利、克拉玛依等油田推广使用,()一!?)平均 泵效达#1,+,一!)、?)一!0)一般也 可 达#31一#?1。但是,各油田仍有一大批低效率离心式 注水泵在运行,主要为0;,型,平 均泵效仅为麟1。;%大庆油田注水 泵使用情况“八五”初期,大庆油田共建成注水井3创)口,注 水站 )座,安装注 水 泵?台,其 中离心式注水泵?0台,占1。装机总 功率3 0&胆?6;护?,装机能力 为巧!&?6;护时,设计运行注水能力!)&?6;了衬,每采 吨油约注水?&0时,平 均 泵压!#Y:,平均 泵效#0&?(1,平均单耗?&3?丫砰。到,又五”末期,随 着 原 油 综合含 水率的上升,注水量 由!)年 的(&?306;护衬:上 升 到!?年的3&0 06!)衬:,增 加()一!?)泵0#台与柱 塞泵近 百台。离 心式 注 水 泵 绝 大部分安装在 注水量大的 老区,排量 最 大 的离 心 式 注 水 泵 是 3型。大庆注水水 质 较 好,泵 的大修周 期较 长,一般 在?4】4%以上,最高记 录为(?#,是 由()型泵创造 的,且 泵效下降不 到?1。大 庆现共有()型泵!)多 台,占离心 式 注 水 泵总 数 的3)1以上,占油田总 注 水量 的?)1以上,是 大庆油田注水的主力 泵种,也是大庆“八五”期间新建站的基本泵型。近 十 几 年 来,对泵效 较 低 的 泵 种进行 改 造,(!?一!#)由原 来的0!1提高到#!1左 右,0;,一!?)提高到#)1,并 加强 了管理 工作,使大庆油田的注水达 到 国内领先水平。?%胜利油田注水泵使用情况该油田注水井约3 4 刃口,注水 站!)多座,安 装 注水 泵0以%余台,其中离 心式注水 泵 近()台,约 占注 水 泵总数的?)1。平 均 注水泵效0&!1,平 均单耗0&0?丫衬。该油田是断块油田,多数 泵站排量 较小,故 小泵多,大泵 少,有0 的、0!?)、0;3%、0!?)、0!#)型 泵 近?4%台,占离心式注水泵 总数的#?1,其余为(4%一!?)、/?)一!0)、(!?5!#),还有一台)?兄#6+威 尔泵%。0型泵是#)年代的老设备,平 均 泵 效仅为麟1,该 油田与石油大学合作,应用三元 流动理论,在水力模型上下了很大 功 夫,现泵效已达#31,为提高该油田平均 泵效打下了良好基 础。存在问题及改进意见!&泵效问题各 油田泵效平 均 水 平 相 差较大,如 大 庆 为#0&?(1,而胜利仅 为0&!1,与国外先进水平)1以上相比,还有一定差距。目前,影响泵效的主要 因素有以下几项。;%仍有一批比转数低的 离心式注 水 泵仅胜利油田0;,型和(!?型就占离心式注水泵总数的#?1,这批 泵的比转数只有),泵效较低。要提高泵效,一是进行技术改造,二是用高效泵取而代之。例如,将比转数提高到#)以上,泵效 即可达 )1左右。?%制 造工艺水 平不高与国外 相比,泵体、叶轮、导 叶铸造质 量较差,使泵流道 表面粗糙,水力损失增大=制造精度较低,使叶轮与导环处、导叶套 与挡套 间以及平衡装 置处的间隙都较大,致使泵内漏增加,容积效率下降。由于以上因素,国产离心式注水泵较国外先进水平,泵效一般低?1一#1。(%泵不能保持在高效区运行由于目前 尚无完整的离心式注水 泵系列型谱,可供选 择 的泵型也不多,在无合适泵 可选 时,往 往选 泵型过大,造成“大马拉小车”、打回流现象,因而 不得不采用 闸阀调节流量,使泵 的运行 效率降低,浪费能源。为避免这种损失,应尽快完善离心式注水泵的系列型谱,并采用改变转数和拆级等办法来调节工作参数。?&寿命问题我 国离心 式 注水泵 的工作介质三分之二 是污水,腐蚀性 大,结垢严重,大 大影 响泵的正常使用寿命。例如,大 庆 的一 台()泵使用清水,曾连续 运行(?#,而在 胜利的临盘地区,使用?侧犯后 流道就被水垢堵死。因此,防腐蚀、防结垢是 提高泵寿命的重要措施。目前有几种提高泵使用寿命的途径。一是使用耐腐蚀的合金材料制造叶轮、导叶、泵壳等零部件,包 括使用钦及其合金或高铬 钢含铬量在!#1以上%添加镍、钥、钦合金元素=二是采 用涂层技术,如苏联用高强度粉末环氧树脂喷涂流道表面,不仅降低了水力流阻,提高了泵效,而且使寿第?卷第!期屈丹安我国离心式注水泵现状及改进意见命延 长(一3倍=三 是使用 防腐剂,用它 灌 满 注水泵,巧小时后再开 泵 工作。防腐剂可使泵 内表面形成保护 膜,可延长泵 的有效工 时。(&配套问题;%检测装置的配套各油田泵 站 的检测 装置都比较落后。安装过 程中缺乏 找正、测力 等精密仪器与工具=运行过 程中缺乏振动 测 量、故 障判断、事故报警及自动停机等监控 装置。?%管道配件的配套各油田尚无专用 的流量 调节阀,均用普通 闸板阀代替,过流 阻力损失较大,易损坏。为提高注水的整体效率,各油田应将注水系统的 配套问题列 人长远 规划。3&标准化、系列化和通用化问题标准化、系列化、通用化 程度是衡量设计和制造技术水平的重 要技术指标。提高产 品“三 化”程度,可降低产品成本,提高劳动生产率,减轻现场工作的难度与强度。目前,总公司内外有许多厂家制造离心式注水泵,但却没有统一 的标准,结果是型号 杂、规 格少、通用性差,给使用维修和 配件供应带来许多不便。现在常用 的离心式注水泵有!?种型号,基 本排量仅有四级;田、!?)、?)、(的衬%,电动机有!#种型号,规格只有个。因此,应该有 一个专门的组 织和机构制定 离心式注水泵的“三化”标准,统一 设计、制造和使用规范,组织技术力量从目前国产离心式注水泵中挑选几种具 有代表性 的泵种,经过试验,找 出泵最佳效率范围,画出泵的型谱图,对型谱图中尚缺档的 泵,组织有关单位抓紧进行 研制,以满足 注水工艺 的需求。?&大泵 问题据 调查,随着注水 量的日趋 增大,一些注水 井的单井注人 量已达0 以%一#)衬,()一!?)泵的辖井范 围日趋减小,基建成本逐渐上升。而注水站的总排 量,大 庆 为3 4%一#)衬,胜 利 为?4%5!3以衬,需要 选择排量更大、扬程更高的离心式注水泵。泵大型化势必增加 电网负荷=泵站 由小 变大,注水管网半径 相应增大,将导致现 有管网效率下降,这些均需进 行投资改造。因此,选择排量多大适宜,尚需有关部门加以论证。结论!&我 国离心式注水泵 自 )年代以来,有了很大发展,基本上已能满足 油田注水工艺的需要。?&油田使用 量大的中型泵如()型%基本接近国外先进水平,但在大型泵研制和小型泵泵效及寿命提高上,仍需投人 相当的人力与 物力。(&尽快完善离心式注水泵“三 化”标准,使国内市场进一步 规范化。3&研制大 泵 应以+,一!#)型离心式注 水 泵为宜。该泵排量?)耐,扬 程!#)。本文编辑赵连禄%上接第!页%3%柱 塞密 封函填 料 在泵运 转 过程中一直正常,保持良好的 密 封 状 态,使用(?4%后 取 出 检查,除橡胶密封 件 的唇部稍有 磨损外,其余部分基本无损坏,预测 寿命至少可达 到3)刀。?%这 种高压 隔膜泵 的传动 端各运动部件一直正常运转,未 出现任何故障。结论!、高压 隔膜泵在胜利油田现场注粘土胶的检测试验证明,性能 良好,原理可行,从根本上彻底解决了强磨砺性工作介质对柱 塞 密 封函的磨损问题,为注人强磨砺性 工作介质提供了一 种经济可靠的地面增压设备。?%关键部 件橡胶 隔膜 的 寿命具有突破性 提高,经保守预 测该泵 的安全 运 转 时 间至 少可达 到3 44%。(%泵阀的实际应用证明,根据现 有的平板 阀理 论川设计的球阀结构,在应 用 中产生了较大的误差。应依据冲击和冲蚀损坏理 论,对 泵阀进行重新设计,以提高泵阀 的寿命。3%该隔 膜 泵实现了高压?)89:%大排 量!#耐%设计,无故障运转时 间长。参考文献华东石油学 院矿机教研室&石油钻采机械 上册%&北京石油工业出版社,!3!#(一!?本文编辑赵连禄%,:%9 2 7,;8:俪叮肠南,:勺产,石 陇朋 9,浏%&:,葫:;9;:,创+比 2,;7;:7:7 玩77;,:7践月 7,切叮耐2&尹材,!#,?!%(#一(面:;叮,2 7+:2!?,7 ,27 玲&:+,2 阴:;:,2 7+:2,2 ,;7;:7 5:7 7 7 ,:77 7:7:;7 7,;2:+2+,+,:27:,人,2,+&:+7+,7,加;2+:2;叮二。价7 ,;7:+2 7 2,2 52 议刃:2+:2,7+:2:面 +:2:2 7+回姗?:+2:,;:;名 2:27,57,2 :嗯:7:2,7 :+2 2,2 7,;7 7:2,山 2?+:2,:2+27 灿,2 2,2+:&.+,72+7+,:22 2,+,;玩:2,2 6】砚 2 :,2 2:2 7 ;:2,2 :;:,2+2,?2 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