摘要：分析了單臺(tái)泵單耗的變化影響因素，提出了降低注水單耗幾種方法，措施后注水單耗由原來(lái)的5.8降為5.2kwh/m3。分析表明，理想注水狀態(tài)下啟用單耗低的注水泵符合泵站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求，但通常泵站在運(yùn)行過(guò)程中，受實(shí)際條件限制和影響，水量和壓力變化波動(dòng)頻繁，每天的單耗值都是不同的。

　　關(guān)鍵詞：壓力，日耗電量 ，注水量

　　Abstract: the author analyzes the single pump unit consumption's change influence factors, put forward the water consumption reduced several methods to measure water injection after consumption from 5.8 to 5.2 KWH/m3 down. Analysis shows that, the ideal state of water injection raises a low consumption of economic operation with pumping station to note the pump requirements, but usually in the operation process of pumping station, the actual condition limit and influence, the amount of water and pressure change frequent fluctuations, the daily consumption values are different.

　　Keywords: pressure, day power consumption, note to the amount of water

　　中圖分類號(hào)： U464.138+.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

　　一、影響注水單耗的因素

　　1.1 機(jī)械設(shè)計(jì)因素影響

　　根據(jù)注水系統(tǒng)水量需求變化，某聯(lián)合站對(duì)在運(yùn)的四臺(tái)注水泵進(jìn)行了更換調(diào)整。將原來(lái)的DN250泵的內(nèi)部葉輪拆除換為DN300泵的葉輪。其他兩臺(tái)DN100泵與DN155泵作為備用泵。其中年DN300泵屬于高效泵。每臺(tái)泵由于機(jī)械設(shè)計(jì)不同，參數(shù)和性能都存在差異，因而注水單耗本身就有高低差異。在合理只考慮泵效較高的CN300泵。在理想注水條件下，即：泵站污水罐水位運(yùn)行平穩(wěn)，啟用泵注水量和壓力正好滿足注水系統(tǒng)需要(也就是說(shuō)不存在壓負(fù)荷或憋壓的情況)，設(shè)備機(jī)械能損失正常。對(duì)單臺(tái)泵的注水單耗值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)可以看出，理想注水狀態(tài)下啟用單耗低的注水泵符合泵站經(jīng)濟(jì)運(yùn)行要求，但通常泵站在運(yùn)行過(guò)程中，受實(shí)際條件限制和影響，水量和壓力變化波動(dòng)頻繁，每天的單耗值都是不同的，針對(duì)單臺(tái)泵單耗的變化，進(jìn)行因素分析，來(lái)達(dá)到降低注水單耗消耗的目的。

　　1.2 壓力與單耗關(guān)系

　　(1)無(wú)壓負(fù)荷時(shí)的單泵單耗從統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，無(wú)壓負(fù)荷的情況下，隨著泵壓的升高，單耗值是隨著上升的，泵壓越高，單耗增長(zhǎng)越大。其中DF300泵在正常運(yùn)行過(guò)程中，一般泵壓值最低在15.4MPa

　　(2)壓負(fù)荷時(shí)的單泵單耗。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果可看出，壓負(fù)荷的狀態(tài)下，單泵單耗隨泵壓升高，也就是隨著壓負(fù)荷程度的加深，單耗值上升越快且大于不壓負(fù)荷時(shí)的上升速度。其中，DF300泵一般最高泵壓不超過(guò)16.0MPa.

　　(3)泵壓影響注水單耗的主要原因。從以上統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以看出，單耗值雖然由耗電量除以注水量得出.但由于泵站泵壓控制可直接影響注水泵的注水量與耗電量，因而也就影響了注水單耗的大小，這樣就可以從分析泵壓變化的原因入手，找到能夠降低注水單耗的方法和途徑。不壓負(fù)荷的情況下，引起泵壓升高的主要原因是運(yùn)行泵的供水量略大于系統(tǒng)所需污水量，干壓偏高，泵壓也隨著升高，但通常泵壓不會(huì)升高太多。壓負(fù)荷泵壓升高的主要原因是：① 污水罐水位偏低，注水泵壓負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn);② 管線施工，降低干線壓力，壓低負(fù)荷;③啟用注水泵排量大于需求量。從上面的分析可以看出，做好泵站泵壓控制工作，提高設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)質(zhì)量和及時(shí)性是降低注水單耗的有效途徑。因此在實(shí)際工作中，根據(jù)注水泵站生產(chǎn)運(yùn)行特點(diǎn)，采取了一系列措施。

　　1.3 注水泵維護(hù)保養(yǎng)與單耗的關(guān)系

　　對(duì)于設(shè)備來(lái)說(shuō)，過(guò)硬的維護(hù)保養(yǎng)也是影響設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)性能的關(guān)鍵因素，因此需統(tǒng)計(jì)設(shè)備保養(yǎng)前后相同壓力條件下的單耗。取設(shè)備二保前后一段時(shí)問(wèn)不同壓力段的單耗，設(shè)備保養(yǎng)后的單耗值略高于未保養(yǎng)前的，說(shuō)明高質(zhì)量的維護(hù)保養(yǎng)有利于控制注水單耗。

　　1.4 吸入口壓力與單耗的關(guān)系

　　注水泵吸入口壓力通常變化不大，但當(dāng)注水泵吸入口濾網(wǎng)堵塞時(shí)，會(huì)造成壓力過(guò)低，泵吸入量不足，泵體聲音異常，震動(dòng)量變大，引發(fā)泵氣蝕。以DF300泵為例，統(tǒng)計(jì)分析了注水泵在吸入壓力變化時(shí)單耗的變化。某聯(lián)注水站在2006年8月由于管線聯(lián)頭是的污水系統(tǒng)管線停產(chǎn)，是的1000立污水罐液位過(guò)低，吸入壓力下降，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)性能和技術(shù)參數(shù)降低，通過(guò)當(dāng)時(shí)的數(shù)據(jù)對(duì)比可以看出，單耗值隨著吸入壓力的降低大幅度升高，說(shuō)明吸入壓力降低對(duì)注水單耗有直接影響。

　　1.5 注水泵管壓差與單耗的關(guān)系

　　由于正常運(yùn)行時(shí)某油田每日的水井注水量固定，所以需要保證注水管網(wǎng)壓力穩(wěn)定，當(dāng)泵壓過(guò)高時(shí)勢(shì)必引起管壓升高，這是就需要關(guān)小注水泵出口閥門使得管壓保持穩(wěn)定，這樣就會(huì)造成能量的浪費(fèi)。很顯然泵管壓差越大單耗就越高。

　　二、降低注水單耗的措施

　　對(duì)于泵站來(lái)說(shuō)，降低要注水單耗必須要保證注水泵運(yùn)行的平穩(wěn)，同時(shí)要啟運(yùn)單耗低的注水泵。泵站的注水單耗肯定低，但很多時(shí)候某油田的注水量及管網(wǎng)壓力需求并不固定，而使用固定注水泵額定排量固定，存在一定的局限性，因此可能由于注水量的變化使得原來(lái)的高效泵效率降低單耗升高。為了解決這一問(wèn)題我們采取了如下的一些措施

　　(1)控制大罐液位，平穩(wěn)吸入壓力。根據(jù)實(shí)際情況的需求我們要求操作工日常將注水1000立罐控制在5.5m到7米左右使得注水泵入口壓力平穩(wěn)

　　(2)提高設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)質(zhì)量。在規(guī)定的保養(yǎng)時(shí)問(wèn)內(nèi)，嚴(yán)格按照操作規(guī)范進(jìn)行設(shè)備保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)存在問(wèn)題，例如：震動(dòng)量變大、溫度升高和聲音異常等情況及時(shí)上報(bào)、及時(shí)解決。

　　(3)潤(rùn)滑油中添加耐磨劑，提高潤(rùn)滑油潤(rùn)滑效果和使用壽命。

　　(4)加強(qiáng)運(yùn)行機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)監(jiān)測(cè)。為及時(shí)掌握注水泵機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，給泵站配備了紅外線測(cè)溫儀和震動(dòng)測(cè)試儀，要求每天對(duì)運(yùn)行機(jī)組的軸瓦溫度、軸瓦震動(dòng)量及底座震動(dòng)量等有關(guān)參數(shù)進(jìn)行2次檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理。

　　(5)使用新式的泵控泵變頻控制系統(tǒng)。2010年為了優(yōu)化注水系統(tǒng)，降低注水單耗我們投產(chǎn)了一套前置泵控泵變頻控制注水系統(tǒng)。前置泵低壓變頻調(diào)速技術(shù)是基于雙泵的串聯(lián)，通過(guò)對(duì)前置泵的變頻控制來(lái)是注水泵的工作點(diǎn)始終達(dá)到最高泵效，從而使系統(tǒng)效率最高，達(dá)到節(jié)能的目的，也使系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)可以進(jìn)行智能調(diào)節(jié)。注水泵與增壓泵串接，通過(guò)小變頻調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)小功率增壓泵，實(shí)現(xiàn)對(duì)大功率注水泵的調(diào)節(jié)和控制;它實(shí)質(zhì)上是信號(hào)放大的功能，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)壓力、流量可調(diào). 該系統(tǒng)由一臺(tái)注水泵和一臺(tái)增壓泵，注水泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)，增壓泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)及保證運(yùn)行的潤(rùn)滑系統(tǒng)，水冷卻系統(tǒng)，供電系統(tǒng)，儀表測(cè)控系統(tǒng)，低壓變頻調(diào)速系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)等組成。小功率增壓泵為注水泵提供吸入壓力，使兩泵恰當(dāng)匹配;并通過(guò)計(jì)算機(jī)、儀表系統(tǒng)、變頻調(diào)速系統(tǒng)調(diào)節(jié)使高效區(qū)行范圍很窄的注水泵工作在高效區(qū)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)控，依注水工藝要求(地層情況)實(shí)現(xiàn)大閉環(huán)優(yōu)化運(yùn)行;實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)效率提高。由于主泵一部分功能由小泵(增壓泵)來(lái)負(fù)擔(dān)，由于高壓泵(大泵)和一個(gè)中低壓泵(小泵)在同一流量下，中低壓泵的功耗要小很多，特別是主泵拆級(jí)后，節(jié)能更為顯著。也就是說(shuō)大泵(注水泵)節(jié)下來(lái)的能量用于小泵還有富余，實(shí)現(xiàn)能耗降低

　　三、措施效果

　　在理想注水條件下，即泵站污水罐水位運(yùn)行平穩(wěn)，啟用泵注水量和壓力正好滿足注水系統(tǒng)需要，設(shè)備機(jī)械能損失正常。通過(guò)泵站管理過(guò)程中采取的降低注水單耗的措施，注水站的注水單耗一直在計(jì)劃內(nèi)運(yùn)行。特別是投產(chǎn)運(yùn)行了前置泵控制系統(tǒng)后，由于主泵一部分功能由小泵(增壓泵)來(lái)負(fù)擔(dān)，由于高壓泵(大泵)和一個(gè)中低壓泵(小泵)在同一流量下，中低壓泵的功耗要小很多，特別是主泵拆級(jí)后，節(jié)能更為顯著。也就是說(shuō)大泵(注水泵)節(jié)下來(lái)的能量用于小泵還有富余，實(shí)現(xiàn)能耗降低，大大降低了注水耗電。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] 陳濤平，胡靖邦.石油工程[M].北京：石油工業(yè)出版社，2001.