油田注水現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；

二、回注污水時，水質較差，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；

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

注水泵工況分析：

基本結構為：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構。工作時，當柱塞向后運動，出水閥片關閉，同時吸水閥片打開，開始吸水過程；當柱塞向前運動時，吸入閥片關閉，出水閥片同時被打開。如此循環，不斷地吸水，排水。注水泵現狀概述。注水泵投入運行以來，隨著運轉時間的增加，各個部件相繼出現老化，原始的工作條件也發生了很大變化。

污水水質對注水泵的影響：

從原油脫水過程中分離出的污水經油水分離，脫氧和脫菌等處理后回注油層。雖然經過一定的處理，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，水質達標率較低；而且由于污水的反復利用，其懸浮物，人工添加劑含量等也會比較高，普遍存在腐蝕，結垢和堵塞等問題，其中腐蝕危害最大。再結合油田特殊的地理環境（鹽堿，沼澤地區），油藏特征（低孔低滲凝析油藏）和產出液特性（高礦化度）考慮，油田的各種金屬管線及設備的腐蝕較為嚴重，特別是聯合站含油污水處理系統的腐蝕更為突出，投產兩個月就出現設備腐蝕穿孔，嚴重影響了正常生產。

水質對注水泵零部件的腐蝕：當用注水泵輸送污水介質時，其中的礦物質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，水質還會腐蝕其他注水設施，比如使與之相連的管線出現穿孔現象。

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，前面已經提及曲軸箱潤滑油溫度已經有較大升高。主要是由于注水泵運行時數增加，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，動力端出現偏磨現象（如曲柄蹩勁偏磨），連桿運動軌跡發生較為嚴重變化，曲軸固定軸承磨損等等。

此外，當泵閥出現松動現象時，可能某個零部件會落入泵缸內，這樣也會導致密封性能下降。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，將機油乳化，短時間內會造成動力端（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不斷地來回運動，容易出現將滑道拉傷等情況，嚴重時會造成泵殼報廢，即使可以進行修復，由于這種型號的泵采用的是泵殼缸套的一體化設計，所以修復即等于對整臺泵進行大修。據了解該站已報廢-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輸送狀態下，柱塞運動的異常也會導致填料的受力不均勻，造成介質的噴漏現象；此外盤根盒壓蓋由于運行時間過長也會出現過松現象，造成密封泄漏。

解決的辦法是更換盤根時反復調整，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節壓蓋松緊。

柱塞密封失效的原因：

由于注水泵的使用年限一般較長，且油區氣候條件比較惡劣，以及污水水質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。水介質也會在內部高壓的作用下，通過柱塞的密封滴入柱塞箱內。此外，結垢對密封也會產生影響，污水中含有鈣鎂離子及碳酸根離子，極易產生碳酸垢。在柱塞泵停運時，柱塞與密封間存有污水，當水分蒸發，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生硬性磨損，導致密封失效。

泵體及管線振動的原因及分析：從現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定狀態，埋泵管線的水泥地面也出現裂痕并多次加固過，再者現場的高強度噪聲也與振動超限有很大關系等等。

結論：

為了更好地開采現有地下儲油，保證日產石油量，必須保證注水站設備的長期，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，并采用現場監控技術，實現現代化的設備管理，提高生產效率，保證設備的正常運轉非常重要。同時，通過故障診斷，及時地報告注水泵運行狀態，實現預防設備突發性事故，確保日注水量，是實現注水站注水設備的現代化管理的必由之路。