油田注水現(xiàn)狀分析及解決問題的途徑方法

概述：

一、油田注水井的吸水壓力較高，泵壓達左右，瞬間可能超過泵的額定壓力，泵的運行始終處于高負荷狀態(tài)；

二、回注污水時，水質(zhì)較差，腐蝕性強，水溫高，容易造成閥體，閥片，泵頭，盤根總成等易損件的損壞，使泵處于高機會損傷狀態(tài)；

三、是檢修人員經(jīng)常性維修，更換部件，使泵處于不連續(xù)的工作狀態(tài)。泵的運行狀態(tài)的確存在一些隱憂，對泵的一些常見故障發(fā)生的原因進行分析，并研究診斷監(jiān)測系統(tǒng)及時作出判斷與預(yù)防，無論從安全角度還是從經(jīng)濟方面都顯得尤為重要。

注水泵工況分析：

基本結(jié)構(gòu)為：由曲軸，連桿，十字頭等組成動力端；由泵頭，泵閥，柱塞及其密封裝置組成液力端，此外還有柱型，球形氮氣穩(wěn)壓器以及安全閥。其液力端采用水平直通式組合閥整體泵頭結(jié)構(gòu)。工作時，當柱塞向后運動，出水閥片關(guān)閉，同時吸水閥片打開，開始吸水過程；當柱塞向前運動時，吸入閥片關(guān)閉，出水閥片同時被打開。如此循環(huán)，不斷地吸水，排水。注水泵現(xiàn)狀概述。注水泵投入運行以來，隨著運轉(zhuǎn)時間的增加，各個部件相繼出現(xiàn)老化，原始的工作條件也發(fā)生了很大變化。

污水水質(zhì)對注水泵的影響：

從原油脫水過程中分離出的污水經(jīng)油水分離，脫氧和脫菌等處理后回注油層。雖然經(jīng)過一定的處理，但所注入水源仍是含油（聚合物）污水，一般偏堿性，硬度較低，含鐵少，礦化度高，水質(zhì)達標率較低；而且由于污水的反復(fù)利用，其懸浮物，人工添加劑含量等也會比較高，普遍存在腐蝕，結(jié)垢和堵塞等問題，其中腐蝕危害最大。再結(jié)合油田特殊的地理環(huán)境（鹽堿，沼澤地區(qū)），油藏特征（低孔低滲凝析油藏）和產(chǎn)出液特性（高礦化度）考慮，油田的各種金屬管線及設(shè)備的腐蝕較為嚴重，特別是聯(lián)合站含油污水處理系統(tǒng)的腐蝕更為突出，投產(chǎn)兩個月就出現(xiàn)設(shè)備腐蝕穿孔，嚴重影響了正常生產(chǎn)。

水質(zhì)對注水泵零部件的腐蝕：當用注水泵輸送污水介質(zhì)時，其中的礦物質(zhì)及添加劑往往會在密封裝置上析出，降低了密封效果，其固體顆粒也會對密封裝置造成過度磨損，使注水泵的泄漏增加，壽命縮短，所以污水水質(zhì)是柱塞泵密封失效的主要原因。

從注水泵房運行情況看出注污水的兩臺泵被腐蝕的程度尤其嚴重，不僅對泵本身，水質(zhì)還會腐蝕其他注水設(shè)施，比如使與之相連的管線出現(xiàn)穿孔現(xiàn)象。

注水泵常見故障分析及解決方法：

缸體溫度升高及解決辦法：缸體溫度升高是動力端的常見故障，前面已經(jīng)提及曲軸箱潤滑油溫度已經(jīng)有較大升高。主要是由于注水泵運行時數(shù)增加，各個運動部件周期性承受負荷嚴重造成的，主要有：軸瓦磨損嚴重，曲軸磨損，潤滑油乳化或黏度下降，動力端出現(xiàn)偏磨現(xiàn)象（如曲柄蹩勁偏磨），連桿運動軌跡發(fā)生較為嚴重變化，曲軸固定軸承磨損等等。

此外，當泵閥出現(xiàn)松動現(xiàn)象時，可能某個零部件會落入泵缸內(nèi)，這樣也會導(dǎo)致密封性能下降。密封失效（一般是盤根損壞）時，連桿出水刺漏嚴重，必須馬上更換密封件。否則，水會沿著連桿進入曲軸箱內(nèi)，將機油乳化，短時間內(nèi)會造成動力端（尤其是曲軸）嚴重損傷乃至整臺泵報廢。由于十字頭在滑道內(nèi)不斷地來回運動，容易出現(xiàn)將滑道拉傷等情況，嚴重時會造成泵殼報廢，即使可以進行修復(fù)，由于這種型號的泵采用的是泵殼缸套的一體化設(shè)計，所以修復(fù)即等于對整臺泵進行大修。據(jù)了解該站已報廢-個泵殼（每個價值萬多元），而要大修需運到大港油田，運費，維修費等費用也是相當高的。解決的方法是及時更換配件，潤滑油和校正。

密封填料泄漏的原因及分析：注水泵的柱塞密封多采用軟質(zhì)的石棉類盤根作密封用，一方面這類材料容易被損壞，如上述提到的水質(zhì)原因造成盤根被腐蝕，甚至斷裂等，需要不斷更換填料；另一方面由于處在高壓介質(zhì)輸送狀態(tài)下，柱塞運動的異常也會導(dǎo)致填料的受力不均勻，造成介質(zhì)的噴漏現(xiàn)象；此外盤根盒壓蓋由于運行時間過長也會出現(xiàn)過松現(xiàn)象，造成密封泄漏。

解決的辦法是更換盤根時反復(fù)調(diào)整，最后定型；為防止受力不均，要求壓緊壓好，并用扭力扳手測量；日常維護時需要適時調(diào)節(jié)壓蓋松緊。

柱塞密封失效的原因：

由于注水泵的使用年限一般較長，且油區(qū)氣候條件比較惡劣，以及污水水質(zhì)對柱塞造成嚴重的腐蝕等原因，故柱塞表面漸漸形成許多肉眼無法看到的溝槽和蝕點，生成了許多微小的水道。柱塞表面的微小腐蝕和填料失效是造成柱塞密封滲漏的主要原因。水介質(zhì)也會在內(nèi)部高壓的作用下，通過柱塞的密封滴入柱塞箱內(nèi)。此外，結(jié)垢對密封也會產(chǎn)生影響，污水中含有鈣鎂離子及碳酸根離子，極易產(chǎn)生碳酸垢。在柱塞泵停運時，柱塞與密封間存有污水，當水分蒸發(fā)，便有晶體析出，在更換或檢修柱塞時，表面附著白色晶體即是，這樣會使柱塞泵運行時產(chǎn)生硬性磨損，導(dǎo)致密封失效。

泵體及管線振動的原因及分析：從現(xiàn)場注水泵的運行來看，整個泵體的振動情況比較嚴重，用手觸摸管線更能強烈感受到，觀察泵體上安裝的溫度計等儀表也處于不穩(wěn)定狀態(tài)，埋泵管線的水泥地面也出現(xiàn)裂痕并多次加固過，再者現(xiàn)場的高強度噪聲也與振動超限有很大關(guān)系等等。

結(jié)論：

為了更好地開采現(xiàn)有地下儲油，保證日產(chǎn)石油量，必須保證注水站設(shè)備的長期，安全，可靠，高效地運行。因此，對注水站的注水泵進行故障分析研究，并采用現(xiàn)場監(jiān)控技術(shù)，實現(xiàn)現(xiàn)代化的設(shè)備管理，提高生產(chǎn)效率，保證設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)非常重要。同時，通過故障診斷，及時地報告注水泵運行狀態(tài)，實現(xiàn)預(yù)防設(shè)備突發(fā)性事故，確保日注水量，是實現(xiàn)注水站注水設(shè)備的現(xiàn)代化管理的必由之路。