加裝注水泵出口過濾器的應(yīng)用評價及技術(shù)推廣

臧龍迎 劉艷紅 楊玉慶 陳小利 萬廣鑫

摘要：某注水站共有往復(fù)式注水泵6臺，投產(chǎn)于2008年，設(shè)計注水泵壓22MPa。隨著投產(chǎn)年限的延長，注水泵故障率逐漸升高，液力端破損零件堵塞泵出口單流閥、回流閥，閥門關(guān)不嚴造成回流水耗電高，并且停泵檢修時存在因閥門關(guān)不嚴帶壓操作的安全隱患。在注水泵出口加裝過濾器，延長了注水泵出口閥門的更換周期，節(jié)約注水耗電，并且解決了帶壓操作帶來的安全隱患，建議對其進行推廣。

關(guān)鍵詞：往復(fù)式注水泵;出口過濾器;節(jié)約耗電;安全隱患

1問題產(chǎn)生背景

往復(fù)式注水泵是水驅(qū)開采油田使用最為普遍的機泵之一，它以吸入性能好、泵效高、對介質(zhì)物化性質(zhì)要求低等特點在注水生產(chǎn)方面展現(xiàn)了極大的優(yōu)勢。但隨著投產(chǎn)年限的延長，往復(fù)泵體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、配件需專門廠家制作等因素為后期生產(chǎn)帶來了很多不便。

某注水站站內(nèi)共有往復(fù)式注水泵6臺，負責站外154口水井的注水任務(wù)，注水泵壓22.0MPa，平均日注水量980m?。隨著投產(chǎn)年限的逐漸延長，注水泵故障率逐漸提高，截止到2015年10月，6臺注水泵累計故障69臺次，維修費用高達64.775萬元。故障多以漏失量大、壓力低、漏機油、曲軸箱異響等為主，更換零件有柱塞、盤根、密封函等.而注水泵的頻繁維修也給注水工藝帶來了很大的影響，主要表現(xiàn)為注水泵出口高壓閥門關(guān)閉不嚴。由此而產(chǎn)生的高壓回水使注水泵白白做功，增加閥門的維修次數(shù)，縮短了閥門的更換周期，并且維修時帶壓作業(yè)存在極大的安全隱患。在多次的維修過程中發(fā)現(xiàn)，注水泵出口閥、單流閥、回流閥門關(guān)閉不嚴，除了使用年限、維修前后頻發(fā)開關(guān)的影響外，更主要的原因是注水泵進、排液閥損壞時脫落的小零件（主要為螺絲、彈簧、絲堵等）堵塞在閘板處，閘板回落不到位，致使閥門關(guān)閉不嚴。

2革新內(nèi)容

為解決脫落零件堵塞閥門造成的注水泵出口閥門關(guān)閉不嚴的現(xiàn)象，崗位員工大膽實踐，在3號注水泵出口管線下方加裝一個過濾器，將損壞脫落的零部件過濾到缸內(nèi)，減少其對注水泵出口閥門造成的影響，提高了閥門的密封程度，降低注水泵回流水耗電，減少閥門維修工作量，更為重要的是消除了維修過程中帶壓作業(yè)可能帶來的風險。該項成果主要有以下兩處創(chuàng)新點：

（1）材料原料易獲得，結(jié)構(gòu)簡單，成本低

過濾器的主要原材料為：20cm左右的高壓碳鋼管（可利舊）、15cm左右遮擋桿、卡箍頭、絲堵，將遮擋桿、管線焊、卡箍頭焊接后，擰好絲堵便制成了一個過濾器，將其焊接在注水泵出口管線上即可，該過濾器的結(jié)構(gòu)簡單、材料成本低，操作起來十分方便。

（2）追根溯源，確定過濾器安裝位置

通過多次閥門維修過程中的經(jīng)驗判斷，注水泵出口閥門關(guān)不嚴的原因是注水泵液力端高頻往復(fù)運動時脫落的零件，從而確定過濾器應(yīng)該安裝在注水泵出口，而不是以往其他注水站設(shè)計的在泵進口加裝過濾器，豐富的現(xiàn)場維修經(jīng)驗，準確的判斷過濾器加裝位置，該項創(chuàng)新得到了很好的試驗效果。

3該項成果的優(yōu)點

（1）增加閥門的密封程度，減少回流水耗電。通過泵出口過濾器對管線內(nèi)破損零件進行定期回收，大大降低了閥門被堵塞、閘板無法回落的現(xiàn)象，避免了因泵出口回流閥關(guān)閉不嚴造成的回流耗電，單臺泵日減少回流水量50m?，減少回流耗電量400kW·h，節(jié)約耗電費用255.24元;

（2）減少閥門的維修次數(shù)，延長閥門的更換周期。加裝泵出口過濾器后，閥門關(guān)閉不嚴的現(xiàn)象大大降低，年減少閥門維護費用400元，閥門的更換周期由原來的1年延長至4年，年減少閥門更換費用3700元;

（3）消除因泵出口閥門關(guān)閉不嚴，系統(tǒng)回壓高給維修過程帶來的安全隱患。加裝過濾器前，由于泵出口閥門關(guān)閉不嚴，致使停運泵液力端壓力與注水干線壓力相當，給注水泵維護及維修帶來了極大的安全隱患，并且在啟泵時由于泵頭壓力高易造成泵無法順利啟動，也給生產(chǎn)帶來了極大的不便。加裝泵出口過濾器后，避免了因注水泵閥門關(guān)閉不嚴造成的注水干線返壓，有效杜絕了注水泵維護保養(yǎng)時帶來的安全隱患。

4成果應(yīng)用范圍及推廣前景

該項創(chuàng)新成果適用于水驅(qū)油田往復(fù)式注水泵加裝，解決因注水泵故障率高造成的液力端易損壞、零件易堵塞出口閥門的情況，大大降低了因產(chǎn)生回流水造成的水量、電量的浪費，減少了泵出口高壓閥門維護、維修成費用，延長了閥門的更換周期，降低了閥門的更換成本，同時也有效杜絕了帶壓維修過程給維修人員帶來了安全隱患。

目前該項成果已在第九采油廠敖古拉采油作業(yè)區(qū)的8座注水站，43臺注水泵全面投入使用，按照單臺泵日減少回流水量50m?，按照注水單耗8.0 kW·h /m?計算，單臺泵日減少注水耗電400 kW·h，按照耗電每千瓦時0.6381元人民幣的工業(yè)用電價格計算，單臺泵日減少耗電費用255.24元，43臺注水泵年將減少耗電費用為400萬元。

加裝泵出口過濾器后，泵出口閥、單流閥、回流閥更換周期由原來的1年延長到加目前的4年，按照更換三個閥門1.5萬元的成本計算，加裝后43臺泵年將減少閥門更換費用48.375萬元。

作者簡介：臧龍迎 男，1969年11月18日出生，河北省徐水縣，2004年畢業(yè)于黑龍江省教育學院，現(xiàn)從事集輸工工作。聯(lián)系地址：黑龍江省大慶市第九采油廠敖古拉采油作業(yè)區(qū)齊家綜合采油工區(qū)。

（作者單位：大慶油田有限責任公司第六采油廠）