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浅谈柱塞泵在油田注水中的实际应用
作者:王恒耀  时间:2014/7/10 14:51:00  来源:论文天下论文网

  【摘要】近年来,油田注水技术在油田开发过程中得到普遍应用。油田注水是提高油田开发水平,保持藏油质量的重要手段,是保持油田产量稳定的主要措施之一。与此同时,柱塞泵在油田注水过程中也得到了普遍应用,随着我国科学技术的不断突破,我国国产柱塞泵的高效率越来越收到人们的青睐,大有逐渐取代油田注水原有设备—离心泵的趋势。本文通过对柱塞泵的特点进行分析,对其选用条件进行匹配,并根据实践情况指出其在油田注水中的实际应用效果,并针对其存在的应用问题提出相关建设性建议。


  【关键词】柱塞泵;注水油田;应用


  引言
  随着我国石油事业的不断发展,油田的开采力度不断加大。但是油田发展过程中也会遇到技术瓶颈。以往许多油田在投入开发后,由于开采时间的延长和相关影响因素的变化,就会出现油田开采后期油井出现停喷和残留死油无法开采的现象,导致油田开采的原油质量下降。为实现油田的高产和稳产,油田注水技术应运而生,通过对油田进行注水,可以弥补原油采出后造成的地下亏空,保持或是适度的提高油层压力,促进油田的可持续开采。同时,就柱塞泵方面来讲,其在油田注水领域的应用也是柱塞泵的一重要应用领域。柱塞泵是水泵的一种,在能源、电力建筑方面都有极其广泛的应用。由于柱塞泵能够在高压下输送液体,便成为了石油注水技术动力系统的不二选择。
  一、柱塞泵的特点
  1.1柱塞泵优势特点
  柱塞泵是属于液态系统的一个重要装置,它通过柱塞在缸套中的反复运动,从而使密闭的缸体容器密度发生变化来实现吸油、压油等一系列实用性功能。柱塞泵优势特点主要表现在以下几方面:
  第一、柱塞泵额定压力高,具有耐高压的特性。在实际石油出产过程中由于石油分布呈现层次性,在地表以下不同深度均有分布,地层压力的不同要求其具有极强的适应调节变化性和耐高压性。同时由于输入管道的不同也会导致压力的不均等变化,呈现不同的压力值。柱塞泵耐高压特性有助于保持石油的稳定开采和其他采油设备的高效运转。
  第二、柱塞泵具有高效的采油功效。相比较以往用离心泵采油效率,柱塞泵具有较大的效率提升空间,离心泵排量大、泵效低且只适用于较为稳定的压力范围,效率一般只固定在45%—75%之间。而柱塞泵排量小、高扬程、高效率,一般柱塞泵的效率都在80%以上。柱塞泵的引用是提高石油开采效率的总要举措。
  第三、操作管理较为简单,流量调节的范围比较大。柱塞泵的结构较为复杂,设计比较繁琐,但是其机动性比较强。操作人员可以通过极少的操作工序,高效的作业。人性化的设计一方面有助于最大限度地避免操作人员的错误操作,一方面也是提高功效又一重要举措。同时,由于对其进行技术改进,柱塞泵的应用范围不断被拓宽,流量调节的灵活度也大大提升,在油田注水工序中作用显著。
  1.2柱塞泵的不足之处
  柱塞泵虽然在能源、水利和建筑方面具有很大范围的应用,但是在其不断广泛应用的过程中也有不能掩盖的瑕疵。柱塞泵的流量调节虽然具有较强的灵活性,但是还是要有一定的范围限制,流量不宜过大,过分要求流量便会导致缸套的直径增大,导致在缸内液体通过时产生过大的震动,造成其寿命缩短。同时,就外在要求来讲,柱塞泵的体积较大,重量较重,不易移动和进行灵活性调整。另外,柱塞泵的内部结构相对复杂,具有较多的零件设备和相关辅助设备,一旦遭到破坏后不容易被修复,各个原件之间牵连性比较强,修复起来起来耗时多,耗力大。在运用过程中应该十分注重设备的保养和可持续使用。
  二、柱塞泵的适用条件
  柱塞泵由于自身的优点和不足,多适用在新区块的开发初期,适用于水流量
  柱塞泵再实际应用过程中有3H型、5ZB型3173型和3125型等型号,不但泵的型号变化幅度大,功能满足多,而且自20世纪90年代以来,柱塞泵的技术改造不断推进,对其研究也进入了一个新的领域,推出了一系列的科研成果和专利,产品上的系列化程度也不断得到加强,基本可以生产1—100m^3/h范围内的各阶层柱塞泵,使得其使用领域不断拓宽。基本可以满足现在国内绝大多数油田的需求。
  三、柱塞泵在油田注水中的应用情况
  3.1柱塞泵在油田注水过程中实现了提高油田开采率的效率目标
  以往的油田的开采由于设备技术较为落后,开采效率较低。在开采过程中由于时间上的耽误和相关因素的影响,导致油田开采过程中开发效果差,最终采集率低。地下压力的变化导致部分油气流失和地段坍塌,或是形成大范围死油现象,最终甚至导致出油量的价值都不能抵销成本投入。柱塞泵的设备特性决定其在不同压力范围内都有很强的使用度,油田注水技术在柱塞泵的有效匹配中得到大规模应用。
  3.2柱塞泵在油田注水过程中实现了节能环保的环境目标
  柱塞泵的额定压力较大,具有较强的压力调节使用度。在柱塞泵的应用上多使用低压系统,低压环境下柱塞泵的耗电量较少,对降低成本有重要意义。同时,较少的耗电量还有助于辐射的降低,使其使用度大大提高。
  四、结语
  柱塞泵是随着我国石油产业不断发展而出现的新的实用性设备。一方面是离心泵技术进化的结果,另一方面也是我国石油产业提高出油质量和效率的重要设备选择。柱塞泵具有耐高压、可调节性灵活度比较大、效率高等优点,但是与此同时,其也有耗能量大、保养指标要求高等不足之处,但是柱塞泵的应用确实为油田注水技术领域提供了极强的硬件设备支持,在今后的发展改造中,应该注重发扬其优势,对其不足之处尽量改造和进一步优化,真正造福于我国石油开采业,从而提高我国在国际石油开采利用领域的国际竞争力。

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[本文关键字] 柱塞泵 注水油田 应用
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