注水泵压力升级改造及其在柱塞密封改进

针对吐哈油田温米采油厂注水系统超压运行，机件磨损及疲劳损坏严重的情况，提出对油田注水系统整体改造方案，对注水泵实施压力升级改造。注水泵压力升级改造是在泵行程和泵速不变，不更换电动机的前提下，通过减小泵的柱塞直径，即减小泵的流量来提高泵的排出压力，以满足注水需求。实践证明，对注水泵实施压力升级改造后，在不改变现有设备、管网、电网和其它配套设施的情况下，可顺利实现对地层高压注水的要求，并节约了大量资金。又针对改造后出现的新问题，对柱塞、隔环和填料进行了改进，改进后，易损件的寿命也大大提高，柱塞的寿命由改造前的1200h提高到2100h；填料的寿命由改造前的190h提高到600h.     

柱塞式注水泵工作可靠性研究及应用

某海上采油平台3台柱塞式注水泵采用两用一备模式,为地层注水以补充地层能量,延缓地层压力衰减。而注水泵填料支撑环频繁刮伤柱塞、进排液阀磨损影响泵组振动及排量、填料盒螺纹副频繁咬合、液力端缸体频繁出现裂纹漏水等一系列问题严重影响注水的稳定性。通过优化改造填料支撑环、柱塞、填料盒螺纹副、进排液阀阀芯以及液力端缸体材质升级等措施,彻底解决了上述问题。现场应用结果表明:注水整体故障率降低70%,注水泵的可靠性显著提高,同时节约维修费用320.3万元/年。     

柱塞式注水泵技术改进与应用分析

针对油田现场注水泵易损件寿命短的问题,对柱塞式注水泵进行了技术改进。主要改进措施包括:1柱塞填料密封结构及材料的改进,即在柱塞填料密封函体结构中增设密封介质腔,通过密封腔介质对柱塞产生润滑作用,减小柱塞与填料间的摩擦,同时采用带有自补偿功能的组合填料密封结构,以延长柱塞和填料的使用寿命;2对柱塞喷涂材料进行改进,即选用45#钢基材表面超音速喷涂Ni60/WC复合金属涂层柱塞,并采用柱塞自动调心结构,提高柱塞的耐磨蚀性能,同时减小柱塞与密封件的偏磨;3采用螺旋导向复合密封锥型组合阀组替代原立式上下分体阀,延长泵阀的使用寿命。现场应用结果表明,改进后的注水泵柱塞、填料和泵阀平均寿命普遍延长,泵机组效率显著提高,注水泵运行成本降低,经济效益明显。     

分压注水提效技术在埕东油田的应用

应用节点分析法对埕东油田注水系统进行了分析，找出了影响系统效率的主要问题并进行改造。针对注水系统中存在的注水泵扬程、排量与注水井需求不匹配和注水井注水压力差异大导致的泵干压差大、配水间阀控损失大、注水系统效率低等问题，进行了分压注水改造并优化了注水泵参数。改造后，东油田注水系统注水站效率、注水管网效率、注水系统综合效率分别由64．9％，60．4％和39．2％提高到72．5％，65．8％和47．6％。     

注水泵站配灌注泵变频调速控制系统节能研究

为了降低油田注水采油的成本 ,提高生产效率 ,对注水泵站进行了PCP技术改造。PCP系统由 1台注水泵、 1台灌注泵、变频调速系统、计算机控制系统、仪表监测系统、润滑系统及冷却系统组成 ,其中注水泵是整个泵站系统的核心。PCP系统在油田成功应用后 ,完全适应油田注水工艺的要求。应用PCP系统理论注水量由原来的 4 0 0m3/h增加到 4 5 0m3/h ;流量与压力均可调节 ;年节电费用达 94 4万元 ,降低了成本 ,经济效益显著     

油田注水系统存在的问题与对策

针对孤岛油田注水系统存在的高能耗、低效率问题，具体分析了管网能耗、注水泵能耗、电机能耗等的现状，并提出系统节能降耗的对策是对管网要控制注水站到最远端处井口压力降小于1MPa，减小注水半径，泵干压差控制在0．5MPa；对注水泵要合理选用高效大排量离心泵，采用系统压力自闭环调控方法，使泵保持在高效区工作和低泵干压差；对电机作好电机和离心泵的匹配，提高电机的运行效率。     

无液力平衡增压注水泵的结构设计

针对常规型液力平衡增压注水泵存在的问题 ,设计了无液力平衡增压注水泵。其结构设计是 :(1)采用水平直通式泵头 ,泵头承压 5 0MPa ,平均寿命超过 5a ;(2 )动力端连杆小头配用滚针轴承 ,用以平衡连杆小头所受到的压力 ,无需考虑进、出口压力变化对平衡率的影响 ,泵的使用范围更广泛 ;(3)去掉平衡管 ,省去其过定位安装 ,减少刺漏 ,从而增强泵的可靠性 ;(4 )新型泵的盘根盒短 ,只需 1组密封装置 ,易损件减少一半 ,拆装盘根更方便。在现场试验中 ,新型泵进口压力 18MPa ,出口压力 4 4MPa ,曲轴箱温度由常规的 74℃降至 5 0℃ ,柱塞寿命比常规泵柱塞提高 ,泵安全运行 70 0 0h无异常。     

某油田注水系统分压及优化节能技术

对某油田注水系统进行建模和仿真模拟,针对系统压力分布,采用整体分压和部分降压的方法,将系统管网通过干线阀门切断划分为高、低压两个区域,进行分压注水.高压区通过管网改造技术专家系统分析决策,在井排之间增加了一条DN168 mm的连通干线来缓解调水受阻现象,对低压区6台注水泵进行减级处理,2台注水泵安装前置变频改造,并优化注水泵的开泵方案.该方法在现场实施中取得了明显的节能效果,泵水单耗下降了0.27 kw·h/m3,系统效率也提高了2～3个百分点.     

注水前置泵变频调速技术

前置泵低压变频系统由1台注水泵、1台增压泵、注水泵驱动电机、增压泵驱动电机、变频器及保障运行的各种控制设备和辅助系统组成。当注水泵运行压力大于管压时,根据泵实际情况,拆级后再与单级前置泵串联,保证注水泵运行在高效区,并利用变频技术调节前置泵出口压力降低泵管压差。计算机控制系统对前置泵实行变频调速优化控制,进行注水泵压力闭环和流量闭环控制,控制小功率增压泵变频运行,确保注水泵运行在安全、合理的状态下。经变频技术改造后,1号注水站1#注水泵平均泵水单耗下降了0.63 kW·h/m,5号注水站3#注水泵平均泵水单耗下降了0.2 kW·h/m3。     

埕岛油田老区注水系统节能潜力

注水地面系统的能耗主要由注水泵机组和注水管网损失两部分组成。离心注水泵的节能配套技术主要有阶梯泵技术、撤级改造、注水泵调速和泵控泵技术。注水管网的优化主要遵循整体降压、分区分压、局部增压及合理搭配的原则,使注水站泵压与注水井井口压力合理匹配。埕岛油田老区注水系统存在泵效低、设备完好率低、泵管压差大以及注水站远离负荷中心导致注水管网效率低等问题,分析认为,更换大排量高效注水泵、阶梯泵组合、撤级改造及车削叶轮等措施适用性较好,节能降耗潜力较大。     

ADN型高压单缸喷油泵出油阀升程的分析。

在研制新一代高压单缸喷油泵的过程中,为了了解并掌握出油阀的运动规律,利用霍尔传感器对ADN型高压单缸喷油泵的出油阀升程进行TN量,通过改变喷油量、喷油泵转速及燃油系统结构参数等,分析了它们对出油阀运动产生的影响,并找出了对出油阀运动较大影响的参数。     

基于T-S模糊故障树的高压柱塞泵可靠性分析

针对高压水射流系统中高压水泵的故障发生率无法准确获取,并考虑到其故障状态具有多态性特点,基于T-S模糊故障树分析方法,对高压柱塞泵的可靠性进行分析研究。首先,基于高压柱塞泵的结构组成构建其模糊故障树模型; 其次,利用查阅的高压柱塞泵各部件的历史故障率数据,计算得到顶事件在不同故障状态下的失效可能性; 最后,基于计算结果找出影响整机可靠性的关键部件。以SHP150A型卧式高压柱塞泵为例,利用T-S模糊故障树进行分析研究,找出了影响整机可靠性的关键部件,研究结果可为高压柱塞泵的后续可靠性研究及整机优化提供理论参考。     

JHX5280TJC型高压洗井车的研制

针对常规洗井车须卸压后才能进行洗井作业,卸压放水时间长,不仅破坏注水状态,而且还造成浪费等问题,开发研制了JHX5280TJC型高压洗井车。该车配备的三缸柱塞泵保证了洗井车能够高压大排量洗井;自主开发的自动降压系统能轻松地将井口返水由高压自动降到1MPa以下,实现不卸压洗井;全新开发的加药系统解决了老式系统存在的问题;采用更可靠的防腐措施,大大延长了罐体使用寿命。JHX5280TJC高压洗井车在江汉、华北、江苏等油田的使用表明,该车彻底解决了常规洗井车不能解决的问题。     

差动柱塞往复式增压注水泵的液力平衡分析

差动柱塞往复式增压注水泵采用差动柱塞结构使泵的高压吸入工况能够模拟常规柱塞式注水泵的低压吸入工况，模拟过程是一个液力平衡过程。借助于平衡率及平衡常数的概念，可以实现对这类泵型液力平衡效果的定量描述，从而为其进一步优化设计和现场造型提供参考依据。     

倒置式增压注水电动潜油泵

鉴于电动柱塞泵增压注水时,需要新建泵房,维修工作量大,研制了潜油倒置式增压注水电泵,这种注水泵与常规电泵机组不同的是离心泵是倒置的,应用时配以专用的过电缆高压井口悬挂器,实现井口高压密封。这种泵具有户外安装无需建泵房、无噪声、无介质漏失、不污染环境、运转寿命长和免维护等特点。在胜利、辽河油田等６口井的应用表明,这种泵具有显著的增压注水效果,适合于边远井的增压注水。     

提高高压共轨供油泵容积效率的技术研究。

以某型高压供油泵为模型,利用Hydsim软件进行仿真分析,研究了燃油可压缩性和泵油部件中柱塞腔余隙容积、电磁阀、回油螺钉以及出油阀等主要结构参数对供油泵容积效率的影响,为供油泵的进一步优化和提高容积效率提供理论依据。     

隔膜泵泄压流程改造探讨

近年来,靖边气田各采气作业区陆续对集气站上所有的注醇泵泵头进行了改造,将原来柱塞式注醇泵改为隔膜式注醇泵,现场使用效果良好。隔膜泵泵头自带泄压阀,其结构与弹簧式安全阀相似,结构简单,在性能上可以代替安全阀,起到防止注醇泵超压,保护泵头的作用。为了优化隔膜式注醇泵泄压保护功能,作出了对泄压流程进行改造的工艺设想,并进行可行性分析、现场试验及安全经济评价,同时提出了改造后的维护与管理建议。     

长柱塞注汽转抽两用抽油泵的设计与应用

为满足稠油单井吞吐注汽工艺的需要 ,设计了长柱塞注汽转抽两用抽油泵。这种泵采用在中间接箍上开槽的结构实现注汽转抽 ,注抽转换简单 ,需要注汽时只要下放柱塞 ,露出注汽孔 ,即可注汽 ,抽油时上提柱塞即可正常工作 ,结构简单 ,操作方便 ,大大节约了作业费用和时间 ;同时针对稠油含砂严重 ,在结构设计上还使泵具备防砂功能。这种泵在新疆克拉玛依油田采油一厂和采油五厂获成功使用 ,取得了良好效果     

抽油泵柱塞与泵筒间隙漏失量计算方法的研究

针对原抽油泵柱塞与泵筒间隙压差漏失流量计算方法的不足,依据抽油泵工作过程特点,考虑了泵筒内实际压力变化规律对柱塞与泵筒间隙漏失的影响,建立了柱塞与泵筒间隙瞬时漏失流量和累积漏失液体体积的仿真计算模型。该模型不仅适用于柱塞与泵筒正常间隙漏失的仿真计算,也适用于非正常间隙严重漏失的计算。计算实例表明,随着泵间隙加大,2种计算模型计算结果差距增大,新模型计算结果小于原模型。根据泵筒内液体压力变化规律的仿真模型,可对泵示功图进行仿真,仿真示功图与实测示功图吻合较好。