鎮(zhèn)三增輸油泵防結(jié)垢效果評(píng)價(jià)

黨琳　白萍　楊紅霞

摘要

隨著油井含水不斷上升，不同油層水型之間的不配伍性，使得集輸系統(tǒng)結(jié)垢問(wèn)題日益突出，結(jié)垢使得輸油泵的運(yùn)行能力降低，排量下降，大修除垢次數(shù)增加，過(guò)流配件的壽命縮短，檢維修費(fèi)用增加。本文主要介紹了鎮(zhèn)三增輸油泵防結(jié)垢技術(shù)試驗(yàn)情況及試驗(yàn)結(jié)果。

關(guān)鍵詞：貝爾佐鈉 ；防結(jié)垢；效果評(píng)價(jià)

1.前言

2013年初，針對(duì)項(xiàng)目部部分站庫(kù)輸油泵結(jié)垢嚴(yán)重，清垢頻率高，給部分站庫(kù)運(yùn)行帶來(lái)困難的現(xiàn)狀，項(xiàng)目部及時(shí)對(duì)結(jié)垢極其嚴(yán)重的鎮(zhèn)三增組織現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，了解輸油泵運(yùn)行相關(guān)運(yùn)行參數(shù)、結(jié)垢周期、清垢方式以及垢樣和垢質(zhì)情況，對(duì)于近幾年推廣的防結(jié)垢技術(shù)進(jìn)行了解和調(diào)研，結(jié)合項(xiàng)目部站庫(kù)結(jié)垢特點(diǎn)，對(duì)其配件進(jìn)行BELZONA防結(jié)垢涂層，經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月的調(diào)研、準(zhǔn)備和技術(shù)協(xié)商，2014年5月初，鎮(zhèn)三增共計(jì)2臺(tái)輸油泵完成BELZONA防結(jié)垢涂層配件更換工作，目前該項(xiàng)目已完成。

2.油田結(jié)垢綜述

2.1 油田結(jié)垢原因

油田結(jié)垢主要有兩大原因：

（1）地層水中含有高濃度易結(jié)垢鹽離子，在采油過(guò)程中，因壓力、溫度或水成分變化改變了原先的化學(xué)平衡而產(chǎn)垢，主要以碳酸鈣垢為主，另外還混有碳酸鎂，硫酸鈣/鎂等，我國(guó)陸上油田結(jié)垢大都由此引起。

（2）是兩種或兩種以上不相容的水混合在一起，結(jié)垢離子相互作用而生成垢，最常見的有硫酸鋇垢和硫酸鍶垢，特別是海上在油田注海水開發(fā)過(guò)程中，地層水常含有鋇鍶離子，而海水中含有大量的硫酸根離子，兩者混合產(chǎn)生難溶的硫酸鹽垢。

2.2 油田結(jié)垢類型

目前已發(fā)現(xiàn)水中能產(chǎn)生的垢大約有120余種，通常把腐蝕產(chǎn)物以及溶解度大、含量高、在一定條件下析出的鹽也包括在垢內(nèi)，根據(jù)垢的結(jié)合類型將油田生產(chǎn)過(guò)程中最常見的垢分為兩大類：硫酸鹽垢，碳酸鹽垢。

2.3 國(guó)內(nèi)外防垢技術(shù)研究現(xiàn)狀

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)油田垢的防治方法有很多種，主要分為物理方法、化學(xué)方法和工藝方法，在各種抑制和減緩結(jié)垢的方法中，傳統(tǒng)的酸洗技術(shù)勞動(dòng)強(qiáng)度大，對(duì)管柱和設(shè)備有損害，鋇鍶垢堅(jiān)硬難溶，采用酸洗無(wú)效。而化學(xué)防垢劑防垢具有成本低、對(duì)鈣垢和鋇、鍶垢均有效的優(yōu)點(diǎn)，因而被國(guó)內(nèi)外油田普遍采用。

3.BELZONA防結(jié)垢涂層技術(shù)

貝爾佐鈉一種高分子材料。當(dāng)設(shè)備因腐蝕、磨損、氣蝕等原因造成影響使用，甚至報(bào)廢時(shí)，貝爾佐鈉材料可對(duì)其進(jìn)行快速、可靠的修復(fù)，從而節(jié)省因更換大量零部件所需的資金，將該材料涂于設(shè)備表面，可解決設(shè)備的結(jié)垢、腐蝕、磨損等難題，是降低經(jīng)營(yíng)成本、提高生產(chǎn)效率以及綜合效益的最佳途徑。

4.鎮(zhèn)三增結(jié)垢現(xiàn)狀

鎮(zhèn)三增站內(nèi)有外輸泵2臺(tái)。該站日外輸量約500 m3，由于無(wú)阻垢加藥設(shè)施，致使兩臺(tái)外輸泵結(jié)垢嚴(yán)重，平均結(jié)垢周期為2個(gè)月左右，結(jié)垢厚度為2-3mm，且葉輪、導(dǎo)葉等過(guò)流配件腐蝕破壞嚴(yán)重，每年須大修清垢5-6次，更換葉輪、導(dǎo)葉2-3次，增加了維修勞動(dòng)強(qiáng)度和維修成本，嚴(yán)重影響了該站的正常運(yùn)行。

5.現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況

2014年5月1日，桐川作業(yè)區(qū)對(duì)鎮(zhèn)三增2臺(tái)外輸泵進(jìn)行了防結(jié)垢涂層改造，利用貝爾佐納高分子材料對(duì)兩臺(tái)輸油泵的4組葉輪、導(dǎo)葉進(jìn)行防結(jié)垢涂層處理，改造后輸油泵運(yùn)行平穩(wěn)。2014年10月23日因排量下降，對(duì)1號(hào)外輸泵進(jìn)行檢修，拆泵后發(fā)現(xiàn)，該泵葉輪、導(dǎo)葉只有輕微結(jié)垢（厚度不足1mm，），表面光滑平整，無(wú)腐蝕破壞現(xiàn)象，平衡盤、平衡榖等未做防結(jié)垢涂層處理的部位結(jié)垢嚴(yán)重（厚度為2-3mm，），經(jīng)除垢后，泵排量恢復(fù)正常。

6.綜合評(píng)價(jià)

6.1延長(zhǎng)設(shè)備結(jié)垢周期，降低設(shè)備維修費(fèi)用

通過(guò)防結(jié)垢涂層處理，輸油泵葉輪、導(dǎo)葉結(jié)垢周期延長(zhǎng)了120天，改造前檢修除垢必須采用火燒、機(jī)械敲擊等方法，費(fèi)時(shí)費(fèi)力且不安全，改造后一個(gè)檢修周期葉輪、導(dǎo)葉結(jié)垢厚度不足1mm，并且容易處理，同時(shí)改造前每年維修費(fèi)用是改造后費(fèi)用的4倍（1年內(nèi)），通過(guò)改造后，1年可節(jié)約設(shè)備維修費(fèi)用14000元。

6.2降低設(shè)備運(yùn)行電流，節(jié)電效果明顯

對(duì)離心泵葉輪和導(dǎo)葉進(jìn)行防結(jié)垢涂層處理后，葉輪、導(dǎo)葉表面更加光滑，降低了輸油時(shí)的水力損失，提高了泵的運(yùn)行效率，降低了運(yùn)行電流，節(jié)能效果明顯。輸油泵平均排量為25m3/h，電機(jī)平均運(yùn)行電流由改造前37A降低至34A，均方耗電量降低了0.07 kwh/m3，年耗電量可減少12249.4 kwh，按照0.60元/kwh電價(jià)計(jì)算，全年預(yù)計(jì)可節(jié)約電費(fèi)7350元。

6.3減少大修頻次，降低安全操作風(fēng)險(xiǎn)

改造前頻繁檢泵拆卸除垢，勢(shì)必增加了員工勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也提高了人身傷害幾率。目前所使用的火燒、機(jī)械敲擊等方法，容易造成燙傷、灼傷等傷害，同時(shí)頻繁拆卸泵體，也易造成砸傷、碰傷等事故。

6.4綜合經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比

從維修費(fèi)用和能耗費(fèi)用方面考慮，將單臺(tái)離心輸油泵改造前后所發(fā)生費(fèi)用進(jìn)行對(duì)比，經(jīng)計(jì)算，改造第一年可節(jié)約運(yùn)行成本10750元，計(jì)算方法為：全年節(jié)約費(fèi)用（元）=節(jié)約維修費(fèi)用（14000元）+ 節(jié)約電費(fèi)（7350元）- 改造成本（10600元）。經(jīng)過(guò)貝爾佐鈉防結(jié)垢涂層處理過(guò)后的葉輪、導(dǎo)葉廠家質(zhì)保一年，如果一年以后，涂層仍未被破壞，其使用時(shí)間將更長(zhǎng)，綜合經(jīng)濟(jì)效益將更高。

6.5 存在的不足

不足之處是改造費(fèi)用較高，單臺(tái)泵的2組葉輪、導(dǎo)葉零件費(fèi)用為3200元，防結(jié)垢涂層處理費(fèi)用為7400元，1臺(tái)輸油泵完成改造共需10600元，是普通2組葉輪導(dǎo)葉費(fèi)用（3200元）的3倍，一次性投入費(fèi)用較高。

7.結(jié)論

6個(gè)月的試驗(yàn)表明，通過(guò)應(yīng)用BELZONA防結(jié)垢涂層技術(shù)可以極大的延長(zhǎng)輸油泵的結(jié)垢周期；可以提高輸油泵葉輪及導(dǎo)葉的抗腐蝕性和耐磨性，延長(zhǎng)了過(guò)流配件的使用壽命，減少了輸油泵的大修次數(shù)，降低了維修、操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了輸油泵的大修清垢費(fèi)用；減少了泵運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的水力損失，提高了泵的運(yùn)行效率，具有良好的節(jié)能效果。該技術(shù)施工簡(jiǎn)單，效果明顯，具有大范圍推廣應(yīng)用的前景。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王世強(qiáng)，王笑菡，王勇.油田結(jié)垢及防垢動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)方法的應(yīng)用研究[J].中國(guó)海上油氣（工程），1997，9（1）：39-53.