增壓注水泵在油田注水中雖廣泛應用,具有流量均勻、平穩,用排出閥調節流量方便;結構簡單緊湊;無往復運動慣性力,安裝的基礎小、成本低;管理、使用方便,易于自動化。高壓清洗機但在使用過程中發現其效率不高,注水系統能耗有近50%損失在注水泵上。

　　一、增壓注水泵曲線特性

　　增壓注水系統所采用的注水泵絕大部分是電動增壓注水泵,主要分析D300-150和D250-150兩種型號。高壓注水泵的主要特性參數有:揚程 h、流量Q、效率、轉速n和功率N等。各參數之間都有一定的內在聯系,能耗主要與效率有關,而影響到高壓注水泵效率的參數是流量Q。其關系見圖1。

　　根據-Q特性曲線圖1可知,增壓注水泵在Q=0時=0;隨著流量的增大泵的效率隨之上升并達到一個最大值,以后流量再增大效率下降。高壓注水泵在一定轉速下有一個工作效率最高點,D300-150高壓注水泵效率最高點大約在流量為400m3/h處,D250-150高壓注水泵效率最高點大約在流量為 280m3/h處。工程上將泵效率最高點稱為最優工況點或額定工況點。與該點對應的流量、揚程和功率,分別稱為最優流量、最優揚程和最優功率。增壓注水泵銘牌上給出的就是最優工況點的參數。各種泵都規定一個高效工作區,一般取最高效率以下7%范圍內各點所對應的工況點為高效工作區,該區認為是經濟合理的。因此,在使用增壓注水泵作為注水泵時,應使其實際流量盡可能接近于注水泵銘牌上給出的流量。但是由于增壓注水泵參數間的內在聯系流量又受揚程的影響,見圖 2。由高壓注水泵h-Q特性曲線圖2可知,流量Q隨著揚程h的增大而降低。如果注水壓力增大,只能使注水泵的流量降低,再根據Q-的關系,使注水泵效率降低。

　　二、增壓注水泵對注水單耗的影響

　　(1)注水泵壓力。注水單耗是指注入單位體積的水所消耗的能量。注水單耗越小,則注入相同的水量所用的能量就越少,損耗在設備和管網上的能量就越少,系統的效率就越高。根據其定義用公式(1)表示:

　　Gd1===

　　=,(1)

　　式中:Gd1為注水泵單耗電量,kW #8226;h/m3;G1為泵機組單位時間耗電量,kW #8226;h;Q1為注水泵單位時間耗電量,m3;p為泵入口壓力,MPa;q為流量,h/m3;d為電機效率,%;b為注水泵效率%;z為注水泵機組效率,%。公式表明,提高注水泵效率和電機效率,降低注水泵壓力可使注水單耗降低。其中注水電機的效率一般在95%～97%之間,變化范圍較小,對注水單耗影響也較小,主要是注水泵的效率和壓力決定了注水單耗的大小。由增壓注水泵特性曲線可知,注水泵流量決定著注水單耗的大小,注水泵的流量越大壓力越小, 效率越高,注水單耗越小�；�于該理論,我們在2009年在某廠某作業區SN某注水站進行了現場實際測試,測試表明,使注水單耗平均下降0.1kw #8226;h/m3。

　　(2)機泵和容器設備。原來熱洗時都是運行一臺加熱爐、一臺熱洗爐,啟一臺摻水泵和一臺熱洗泵,這樣搭配運行很不合理,造成沒有安排熱洗的井站也用溫度高的摻水,如果不及時調整回油溫度就會浪費大量的水氣電量。為此,采取合理匹配措施,利用現有的摻水、洗井分開流程,摸索合理的摻水、熱洗方法。即加熱爐燒低溫,摻水泵抽低溫水,走摻水井站管線流程,熱洗泵抽熱洗爐的溫度高的洗井水,走熱洗管線流程提供給需要熱洗的井站,節能效果顯著。

　　三、總結

　　結合目前增壓注水泵運行狀況,找出影響高壓注水泵能耗主要因素。要使高壓注水系統的能耗降低,即降低注水系統的注水單耗,必須使注水泵的實際工況點處于最佳工況點附近,注水泵的流量接近于注水泵的額定流量值。在實際操作時,可根據系統所需的注水量和各增壓注水泵的最佳工況點,計算出應該開啟的注水泵的數量,再根據注水系統管網圖,確定最合理啟泵注水站的位置,這樣可以使注水管網的能耗降低,從而使得整個高壓注水系統處于高效率工作狀態。應用表明,提高注水泵效率和電機效率,降低注水泵壓力可使注水單耗降低。

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