大排量隔膜泵在氣井加藥中的運用分析

崔茂林 劉賡傳

摘要：隔膜泵是主要是通過內部調節(jié)單元對流體流量進行控制的一項現(xiàn)代工業(yè)裝置，在氣井加藥處理工作中占據(jù)較為重要的位置。本文簡述了隔膜泵的基本情況，對大排量隔膜泵的工作原理、氣井加藥中的運用優(yōu)勢及加藥階段的問題進行探析，旨在為相關專業(yè)人士提供理論支持。

關鍵詞：大排量隔膜泵;氣井加藥;排量

引言：

現(xiàn)階段，隨著我國對油氣田勘測開采工作重視程度的不斷提高，對大排量隔膜泵的使用標準及運用效果的要求也在不斷提高。大排量隔膜泵通常可以對諸多類型的介質進行輸送，從而在氣井加藥工作當中占據(jù)較為重要的位置，因此，及時對隔膜泵在氣井加藥中的運用進行分析，是現(xiàn)階段需要關注的主要問題。

1隔膜泵的基本情況概述

隔膜泵實際上指的是栓塞泵，也被稱為“控制泵”，是“隔膜式計量泵”的簡稱，它可以借助薄膜將活柱和泵缸與被輸液體有效分隔，達到保護活柱和泵缸的目的，是當代工業(yè)精細化裝置當中的重要控制執(zhí)行單元。隔膜泵在控制階段是以計算機控制信號或電子控制單元的形式對流程進行控制的一項設備部件，將該部件投入使用期間不僅可以調整良好的參數(shù)數(shù)據(jù)，還可以實現(xiàn)生產階段過程自動化控制。現(xiàn)階段隔膜泵主要適用在工業(yè)操作中的溫度調節(jié)、流量控制、壓力平衡、液位跟蹤等方面。

隔膜泵的主要作用在于適用性較強這一方面。從該項部件的操作動力方面來看，隔膜泵的類型可以分為氣動隔膜泵和電動隔膜泵兩種，其中氣動隔膜泵可以壓縮周圍空氣變?yōu)閯恿Γ瑑炔烤哂姓{節(jié)流量、控制溫度、智能自吸、潛水作業(yè)等功能;電動隔膜泵在工作期間不需要灌引水，具備通過性良好、體積較小、功能齊全、自吸能力強等特點。從隔膜泵構成材質的角度來看，主要包括鋁合金材質、鑄鐵材質、不銹鋼材質、塑料材質、鐵氟龍材質等，諸多材質的選擇方便隔膜泵在不同環(huán)境下更好地開展工作。

隔膜式計量泵的主要功能是實現(xiàn)流量的管控和計算，這一功能除了可以投入到油氣田中進行應用外，還可以廣泛應用到各項工作環(huán)境當中。包括在食品加工產業(yè)當中的流體介質控制（啤酒加工、醬料制作）、各類化工物質的加工（試劑調和、乳油配比）、污水處理及酸堿性強且易揮發(fā)物質的加工生產等[1]。

2大排量隔膜泵的工作原理運用探析

大排量隔膜泵是容積泵當中設計形式較為特殊的一種工業(yè)裝置，從工業(yè)使用角度來看，它是依靠裝置內部的隔膜片多次鼓動，將工作空間容積改變，實現(xiàn)介質排除和吸入的一項裝置。各式各樣的隔膜泵內部均由隔膜缸頭和傳動部分組成，傳動部分是帶動隔膜片反復鼓動的驅動機構，主要傳動形式包括氣壓傳動、液壓傳動及機械傳動三種形式。隔膜缸頭是根據(jù)產品類型進行區(qū)分的裝置，例如，在電動隔膜泵進行工作期間，隔膜缸頭可以在電力驅動的作用下實現(xiàn)持續(xù)工作，而氣動隔膜缸頭則是應用內部隔膜片，將裝置中的工作液體和輸送液體進行分離。通常來說，耐磨性較差的隔膜片不能長時間進行工作，耐腐蝕性不夠良好的隔膜片容易被酸堿性較強的物質腐蝕，因此，選擇隔膜片時要注重對柔韌性、耐腐蝕性、耐磨性等方面的關注，為適應長時間、高頻率的工作奠定基礎。

現(xiàn)階段較為常用的隔膜泵內部工作腔兩側各有一塊隔膜，中心聯(lián)桿將兩個隔膜連至一體。隔膜泵的進氣口可以將壓縮過的空氣引入配氣閥，推動裝置內部的隔膜進行運動，然后從另一側腔排出。當壓縮空氣在隔膜泵內部運行至終點后，配氣機構可以自動將壓縮空氣朝相反方向推動，推至另一側工作腔內，使隔膜泵內兩個隔膜不斷在工作腔內反復運動。

3大排量隔膜泵在氣井加藥中的運用優(yōu)勢

大排量隔膜泵是現(xiàn)階段較為先進的輸送機械，它可以將各類腐蝕性液體、顆粒液體、高粘度液體、易揮發(fā)氣體、易燃易爆氣體、含毒性氣體等物質進行輸送。大排量隔膜泵在氣井加藥運用中的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：

①空氣作業(yè)便于調節(jié)。大排量隔膜泵是以空氣作為動力的一項裝置，因此它的流量變化可以隨著出口阻力的大小自動調節(jié)，在氣井加藥作業(yè)中，方便相關技術工作人員及時調整配套減速機的調速器，達到提高工作效率的目的。

②工作性能穩(wěn)定。部分地區(qū)由于周圍環(huán)境的惡劣或地底狀態(tài)的不穩(wěn)定等因素，在進行氣井加藥工作期間，經常會發(fā)生諸多大小程度不等的爆炸事件。適當應用大排量隔膜泵在此類環(huán)境中開展工作，不僅可以起到降低成本的作用，還可以為工作期間的安全提供保障。隔膜泵在氣缸加藥整個過程中，第一，不會產生額外熱量，為工作機器的可持續(xù)運動提供保障;第二，隔膜泵在氣井加藥接地后不可能產生火花，降低意外火花導致爆炸事件發(fā)生的風險;第三，隔膜泵對流體的攪動小讓氣井內的流體不會過熱。這些特性都可以有效避免大排量隔膜泵在氣井加藥中發(fā)生意外風險。

③不受工作環(huán)境限制。在工作環(huán)境較為惡劣的地方大排量隔膜泵進行氣井加藥工作已經不易受到影響，隔膜泵內的流量控制部件可以自動控制顆粒的通過情況，避免加藥過程中出現(xiàn)堵塞管道的情況。

④隔離功能良好。大排量隔膜泵在氣井加藥中可以將危害性、腐蝕性較強的物料集中匯集，并將匯集起來的物料與外界隔離開來，保障氣井加藥工作的可持續(xù)開展。

此外，大排量隔膜泵功率大、性能強、穩(wěn)定性高，可以為氣井加藥工作提供極為良好的運輸保障[2]。

4大排量隔膜泵在氣井加藥中的運用問題探析

4.1操作運行中的問題表現(xiàn)

結合大排量隔膜泵在氣井加藥中的優(yōu)勢來看，實際操作運行階段應該適當在天然氣井當中加入腐蝕抑制劑，達到防止或減緩材料腐蝕、延長隔膜泵使用壽命的目的。在放入腐蝕抑制劑后要在天然氣集氣站內以高壓泵快速推動的方式，將抑制劑注入加藥管道當中，然后在氣井井口處加入適當醇液。

實際加藥操作階段的具體流程包括：腐蝕抑制劑注入加藥管、推至過濾計量層、進入隔膜計量泵、到達氣井。在實際加藥前期，要注重對天然氣集氣站內排量的計算統(tǒng)計，對于排量較小的集氣站，要控制加藥的總量;對于排量較大的集氣站，要逐級加藥的時間長短。根據(jù)各類型天然氣井的基本性質來看，加藥的周期通常要控制在三個月以內，滿足防腐工藝的各項設計標準，個別天然氣井井口腐蝕抑制劑的更新速率在兩個月以內，在氣井每次開井加藥時要以套管加入的方式進行加藥，關井加藥時要采用油管加入的方式進行加藥。

4.2運行階段的效果分析

應用大排量隔膜泵在氣井中加藥相比不加藥的區(qū)別極為明顯，應用大排量隔膜泵科學計量的方式進行加藥處理，既可以達到提高氣井工作效率的目的，又可以有效減少工作階段的投入成本。

首先，大排量隔膜泵計量加藥的方式可以減少人工投藥的勞動量，在隔膜泵系統(tǒng)中設定基本流量注入?yún)?shù)和標準，經過細致微調和科學計算后，可以減少實際加藥的時間總和，并且在加藥期間還不需要人工進行看管。

其次，大排量隔膜泵在氣井加藥中的運用可以減少腐蝕抑制劑對氣井內部環(huán)境的破壞。腐蝕抑制劑在隔膜泵的控制下，不僅可以充分發(fā)揮藥劑的作用效果，還可以極大程度縮短藥劑的添加時間。例如，在氣井加藥滲透率和流速得到控制的情況下，大排量隔膜泵可以減少對氣井底層的滲透，降低井口堵塞狀況的發(fā)生概率。

最后，提高運行經濟收益也是大排量隔膜泵在氣井加藥中的主要作用效果。隔膜泵內部加藥控制的手段在提高氣井加藥實際工作效率的同時，還極大程度地減少了對電力的消耗，對提高實際經濟效益具有重要意義。

結論：

總而言之，大排量隔膜泵對氣井加藥工作具有較為重要的意義。在天然氣廣泛被人民群眾使用的當代社會，應用精準的計量控制手段，規(guī)范氣井加藥工作中的各項細節(jié)，可以達到提高自身經濟效益和環(huán)境效益的目的。

參考文獻：

[1]王力，李凱，韓煒，等.叢式氣井自控加藥裝置研制及應用[J].云南化工，2017，44（12）：34-35.

[2]耿繼坤.氣動泵加藥裝置應用效果分析[J].化學工程與裝備，2019（06）：239-240.