關于油田注水泵機組能耗因素的研究

蘭 俊

（中原油田采油六廠設備管理科，山東東明 274500）

關于油田注水泵機組能耗因素的研究

蘭 俊

（中原油田采油六廠設備管理科，山東東明 274500）

近年來，環境污染現象越來越嚴重，加上地球上各類資源的急劇消耗和銳減，讓人類產生了生存的危機，使得“節能減排”以及最大化地實現“資源的可持續利用”成了人類社會生活的主題。

注水泵機組；能耗；分析

1 影響電機效率的因素

1.1 投產時間對電機效率造成的影響

經調查統計發現，用于試驗檢測的電機其效率雖然會隨使用時間的推移而有不同程度的降低，但其平均發電效率卻能夠保持在91.00%以上，這就說明，投產時間對電機效率的影響相對較小。

2 電機負載率對其發電效率產生的影響

經過一番專業性的測試發現，在該批電機實驗樣本中有2臺電機的負載率低于60.00%，其發電效率分別為92.15%和93.27%，且平均發電效率能夠保持在92.26%的高水平范圍；有5臺電機的負載率水平在60.00%~69.00%，電機效率為92.33%~94.35%，且平均發電效率能夠保持在93.37%的優質范圍；負載率處于70.00%~80.00%的電機共有10臺，其發電效率為92.44%~95.58%，且平均發電效率能夠保持在94.21%的良好范圍；負載率處于81.00%~90.00%的電機共有8臺，其發電效率為93.55%~95.77%，且其平均發電效率約為94.25%。除此之外，還有5臺電機的負債率處于91.00%以上的狀態，且其發電效率大約為94.11~96.41%，平均電機效率大約為94.82%。經過全面性的分析可知，當電機的負載率處于60.00%以上的狀態時，負載對電機發電效率所產生的影響相對較小，但負載率會隨時間的推移而不斷上升，使得其對電機發電效率的影響也逐漸增大，兩者可呈現出正比例關系，即負載率越高，對電機發電效率造成的影響越大。

3 注水泵對電機效率的影響

在檢測注水泵時，選擇了90臺注水泵進行檢測實驗。在此之中，符合泵效測試條件的注水泵共有30臺。該批注水泵的泵效水平在8.53%~80.22%，平均泵效約為70.99%。

3.1 注水泵級數對電機效率的影響

（1）本次共檢測了13臺級數為9級的注水泵，其泵效為58.33%~79.88%，平均泵效約為72.11%。

（2）除上述檢測工作之外，本次還檢測了13臺級數為10級的注水泵，其泵效約在62.31%~80.20%，平均泵效為71.12%。

最后分析本次對注水泵的檢測結果發現，注水泵級數對泵效的影響較小，所以同理可知其對電機效率的影響也較小。

3.2 高壓電機可能出現的故障

在本次故障檢測中，所使用的檢測軟件為ATPOL ESA，就電機電流信號分析了90臺電機。從檢測結果來看，在這該批電機中，存在機械方面不對稱（或不平衡）、轉子存在斷條、以及匝間短路和諧波失真等故障的電機共45臺，占總檢測量的50.00%。與此同時，在檢測的92臺電機中，底座振動量超標的電機數量達9臺，占總檢測量的10.00%；噪聲超標的電機數量達5臺，占總檢測量約5.56%。另外，該批電機測試樣品的軸瓦溫度均符合相關標準。

3.3 分析注水泵故障

在對90臺電機注水泵進行相應的故障檢測后，就其檢測結果進行了深入性的研究，并得出以下結論：注水泵底座振動量超標的電機數量為1臺，約占總檢測數量的1.11%；注水泵噪聲超標的電機數量為25臺，約占總檢測數量的27.78%；所有電機的注水泵軸瓦溫度均未超標且符合相關規定。在測試泵效的30臺電機注水泵中，僅有3臺存在故障現象，約占總檢測數量的10.00%；剩余的27臺均無故障現象，約占總檢測數量的90.00%。

4 全面分析能耗

4.1 使用時間對電機能耗的影響

因受高壓電機在油田中的使用時間和運行時間較長等因素的影響，在該批用于實驗檢測的電機中共有50臺電機的報廢年限設為13a，約占總檢測數量的55.56%。該批電機的各項性能和指標均會受到程度不一的影響，同時也會加劇對能量的消耗。導致出現這一系列不良現象的原因主要有以下幾點：

（1）傳統型和老式型電機的本身設計對能耗的需求較大；

（2）電機的阻值會隨著電機繞組的老化而不斷增大，電機自身損耗增加，進而造成電機效率下降；

（3）電機繞組、轉子以及軸瓦等部件的振動隨著其長期性的運行而不斷加劇，在很大程度上加大了機械能耗。

4.2 注水泵與電機的匹配性對能耗的影響

據大量相關調查研究顯示，當注水泵與電機的匹配性較差時，就會使得電機負載率偏低，從而進一步降低電機的實際運行效率，致使成本投入有所增加。造成這一不良現象的因素主要有以下幾點：

（1）當注水需求量產生變化時，工作人員更換了相應的泵但卻未更換電機；

（2）當注水工況需要進行調整時，需對注水泵和電機進行拆級改造或切割葉輪；

（3）經過長時間的運行，注水管網不僅老化且被嚴重腐蝕，易造成穿孔現象，導致電機壓力值與注水泵壓力值不相容。

5 結語

通過分析影響注水系統效率的因素，并結合實際情況提出了一些相對應的節能降耗措施，目的是為了提高油田注水機組經濟的高效運行，并為以后的研究提供一些理論的支持。

[1] 張冉，楊立欣，趙寧，等.油田注水泵機組能耗因素分析[J].杭州：浙江大學，2016.

Study on Energy Consumption Factors of Oil Injection Pump

Lan Jun

In recent years，the phenomenon of environmental pollution has become more and more serious，coupled with the rapid consumption of all kinds of resources on Earth and the sharp decline，so that human beings have a crisis of survival，making “energy-saving emission reduction” and maximize the “ Continuous use “has become the theme of human social life.

water injection unit；energy consumption；analysis

TE934.1

B

1003–6490（2017）05–0099–01

2017–04–20

蘭俊（1975—），男，河南濮陽人，工程師，主要從事設備管理方面的工作。