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摘要：油田注水开发是我国陆地油田开发的一种重要方式，注水系统耗能也相对很大。伴随着石油开采的深入，注水泵的作用越发凸显，但高能耗增加了油田开发的成本，因此节能降耗意义重大。本文分析了影响注水泵能耗的因素，阐述了节能降耗对策。
关键词：油田;注水泵;能耗;节能降耗;对策
现阶段，很多油田在开采中都是以离心泵作为注水泵，水泵在启动前，需要将泵壳和吸水管注满水再启动电机，以泵轴带动叶轮与水的高速旋转运动，借助离心力将水甩向叶轮外缘，再经过涡型泵壳中的流道进入压水管道。而注水泵在运行过程中，需要消耗大量能源，会导致石油开采成本的增加，需要技术人员做好节能降耗工作。
1. 影响注水泵能耗的因素分析
1.1 效率偏低
多数油田注水泵在运行中都存在效率偏低的情况，影响了注水泵功能的充分发挥，分析原因，一是因为很多油田注水站建设时间较早，设备老化严重，管线内部结垢变细，影响了水流的输送效果，也使得注水泵机组运行效率不高;二是流量損失严重，油田注水系统设计中回流调节设计应用较少，注水泵出口和管线末端之间的漏失量同样会导致流量损失问题;三是运行参数不准确，很多时候，注水站官网压力无法保持平衡，较大的压差波动增大了注水泵的负荷，也使得其耗电量居高不下。
1.2 维护不足
注水泵的运行效率会直接影响注水系统效率，而良好的维护保养则是保证注水泵运行效率的关键所在。但是就目前而言，很多油田注水站都没有重视对于注水泵的运行维护，导致部分设备存在严重老化和带病运行的情况，影响了注水泵乃至注水系统的运行效率，进一步增大了能耗，甚至会对油田的水质产生负面影响。
1.3 对节能问题认识不到位
分析现阶段水泵选择与使用，首先部分相关管理人员存在认识上的误区，对于注水泵节能层面认识不到位，认为选择或使用注水泵只要能够满足生产需求就可以，不利于节能降耗。同样在对注水泵性能与应用层面存在一定问题，认为流量大或扬程大的注水泵就是质量好的水泵，忽视型号与实际生产使用情况的匹配性，造成资金浪费，降低了使用价值，造成不必要能量损耗。所以在注水泵选择与使用上要结合实际生产情况与實际需求，做好节能设计工作，从注水泵设计到后期维护全方面贯彻节能意识。
1.4 注水泵在使用管理上存在问题
注水泵在使用方面存在的问题主要有以下两点：第一，在注水泵选择上，没有选择与实际应用相匹配的注水泵，或者只关注注水泵性能与价格，忽视了节能特性，这样的注水泵在日常使用中会造成巨大的能源损耗;第二，注水泵在日常使用中，缺乏科学的管理检查机制，在日常操作中存在不规范现象，对零部件以及整体系统没有进行定期维护保养，造成注水泵无法正常应用。
2. 实现注水泵节能降耗的对策
2.1 调节注水泵运行参数
从保证注水泵节能运行的角度，技术人员应该根据生产需求，对注水泵的运行参数和运行方式进行调节，在日常操作环节，要求操作人员必须能够熟练掌握注水泵的性能以及实际注水参数，把握好注水泵的运行方式，然后对其进行优化调节，确保注水泵能够始终处于高效运行状态，将其节能降耗效果充分发挥出来。
2.2 做好注水泵维护保养
注水泵的维护保养是确保其稳定可靠运行的关键，要求相关工作人员必须具备较高的专业素质和能力，树立起良好的责任意识，提升维护保养的效果。具体来讲，一是应该建立起完善的管理制度，为注水泵的维护保养工作提供可靠支撑;二是应该定期做好注水泵的检查维护工作，严格依照相关要求操作，对于发现的问题，需要做好原因分析和处理。例如，如果在日常维护过程中，发现注水泵叶轮存在损坏或者腐蚀问题，需要切断污水管道，将注水泵内的污水排出，以冷却水反复冲刷，减小腐蚀程度;对于轴承磨损问题，应该做好润滑工作，及时对不合适的轴承进行更换，做好弯曲泵轴的校正。在检查维护乃至保养维修过后，需要对前后数据进行记录，为后续管理工作提供参考;三是应该对注水泵系统的运行方式进行调配，将管网系统压力控制在一个相对较低的范围内，确保高效率注水泵的优先运行，尽可能减少启停错做的现象，保证注水泵运行的安全性和经济性;四是应该建立相应的运行维护考核制度，做到赏罚分明，激发工作人员的积极性，对于工作认真负责的员工，可以予以相应的物质奖励，如奖金，对于工作态度敷衍，在工作中马虎大意，甚至导致注水泵人为故障的员工，则应该做好惩处，以此来提升注水泵维护保养的效果。
2.3 注水泵日常使用节能策略
由于大部分注水泵使用者对节能知识了解较少，无法根据自己实际需求购买。同时，在使用过程中，也不能够很好地进行养护和维修，导致注水泵能耗偏高。而且大部分使用者会存在操作不当情况，导致注水泵无法正常发挥作用。因此，注水泵节能需要使用者合理操作，主要包括以下内容：第一，在安装过程中，根据实际环境，适当对消耗叶轮角度进行调整，提高注水泵工作效率;第二，调节车削叶轮直径，使注水泵使用性能更高，这种方式是非常简单方便的节能方式，在这个过程中，需要使车削叶轮轴功率、前后流量、扬程、前后叶轮直径保持合适状态，并且要在一定范围内调节，不可以无限调节;第三，可以利用变速调节直接用注水泵转速变化改变其性能;第四，注水泵调节应尽量少用节流调节方式，从变速、车削以及边角等方面考虑解决问题;第五，在实际使用中，可以通过电动机、变频、齿轮变速箱等方法来实现注水泵节能。
2.4 优化注水泵控制方式
一方面，可以采用PCP（泵控泵）技术。PCP系统可以通过在注水系统中增加调节泵的方式，实现注水泵的节能降耗，而想要构建起完善的PCP系统，需要借助串联技术和变频技术，将其运用到注水泵满负荷运行工况中，能够显著增加注水泵的注水压头，降低注水泵负荷量。在实际运行中，注水泵和调节泵相辅相成，能够通过完成同一个作业过程，借助调节泵，能够有效避免单一注水泵运行中存在的电机过大、过载现象，实现压力与能量的平衡，有效规避流量浪费风险;另一方面，可以引入变频控制技术。注水泵运行环节，可以采用恒压注水的方式来实现压力与能量的平衡，在实际操作中，可以引入变频控制，借助压力传感器和电机进行调控。当压力增大时，电机转速随之升高，压力减小时，电机转速下降，将管道内部的压力控制在相对恒定的状态。必须明确，变频控制并非简单的使用压力传感器，在对其进行规划设计的过程中，应该从油田的实际情况着眼，考虑生产要求以及现场作业，借助变频器和调节器技术，保证输出电压的稳定性。在这个过程中，传感器的作用是帮助管理人员及时了解注水泵的运行情况，而变频器和调节器均为接收终端，可以依照接收到的反馈信息实现自我调节，提升注水泵工作过程的智能化程度。借助变频控制技术，可以对注水泵的流程进行简化，避免水源井的反复启动和停止，实现注水泵供水的自动化，节能降耗的同时，也可以有效降低工作人员的劳动强度。
3. 结语
总而言之，作为油田生产中一种非常重要的基础设施，注水泵的运行效率会对石油开采效率产生直接影响，而在注水泵运行中，受各种因素的影响，存在工作效率不高、能耗居高不下的现象。对此，技术人员应该加强对于注水泵节能降耗技术的研究，通过调节注水泵运行参数、做好注水泵维护保养、优化注水泵控制方式等措施，提升注水泵运行效率的同时，降低其能耗，推动石油开采的长远稳定发展。
参考文献：
[1] 刘焕奇.油田注水系统节能降耗潜力及措施[J].化工设计通讯，2019，45（04）：59.
[2] 李琪.油田注水泵节能降耗技术与应用探究[J].石化技术，2018，25（07）：113.
作者简介：
徐翠萍，女，1975年 9月出生，主任技师，从事注水管理工作。
关键词：油田;注水泵;能耗;节能降耗;对策
现阶段，很多油田在开采中都是以离心泵作为注水泵，水泵在启动前，需要将泵壳和吸水管注满水再启动电机，以泵轴带动叶轮与水的高速旋转运动，借助离心力将水甩向叶轮外缘，再经过涡型泵壳中的流道进入压水管道。而注水泵在运行过程中，需要消耗大量能源，会导致石油开采成本的增加，需要技术人员做好节能降耗工作。
1. 影响注水泵能耗的因素分析
1.1 效率偏低
多数油田注水泵在运行中都存在效率偏低的情况，影响了注水泵功能的充分发挥，分析原因，一是因为很多油田注水站建设时间较早，设备老化严重，管线内部结垢变细，影响了水流的输送效果，也使得注水泵机组运行效率不高;二是流量損失严重，油田注水系统设计中回流调节设计应用较少，注水泵出口和管线末端之间的漏失量同样会导致流量损失问题;三是运行参数不准确，很多时候，注水站官网压力无法保持平衡，较大的压差波动增大了注水泵的负荷，也使得其耗电量居高不下。
1.2 维护不足
注水泵的运行效率会直接影响注水系统效率，而良好的维护保养则是保证注水泵运行效率的关键所在。但是就目前而言，很多油田注水站都没有重视对于注水泵的运行维护，导致部分设备存在严重老化和带病运行的情况，影响了注水泵乃至注水系统的运行效率，进一步增大了能耗，甚至会对油田的水质产生负面影响。
1.3 对节能问题认识不到位
分析现阶段水泵选择与使用，首先部分相关管理人员存在认识上的误区，对于注水泵节能层面认识不到位，认为选择或使用注水泵只要能够满足生产需求就可以，不利于节能降耗。同样在对注水泵性能与应用层面存在一定问题，认为流量大或扬程大的注水泵就是质量好的水泵，忽视型号与实际生产使用情况的匹配性，造成资金浪费，降低了使用价值，造成不必要能量损耗。所以在注水泵选择与使用上要结合实际生产情况与實际需求，做好节能设计工作，从注水泵设计到后期维护全方面贯彻节能意识。
1.4 注水泵在使用管理上存在问题
注水泵在使用方面存在的问题主要有以下两点：第一，在注水泵选择上，没有选择与实际应用相匹配的注水泵，或者只关注注水泵性能与价格，忽视了节能特性，这样的注水泵在日常使用中会造成巨大的能源损耗;第二，注水泵在日常使用中，缺乏科学的管理检查机制，在日常操作中存在不规范现象，对零部件以及整体系统没有进行定期维护保养，造成注水泵无法正常应用。
2. 实现注水泵节能降耗的对策
2.1 调节注水泵运行参数
从保证注水泵节能运行的角度，技术人员应该根据生产需求，对注水泵的运行参数和运行方式进行调节，在日常操作环节，要求操作人员必须能够熟练掌握注水泵的性能以及实际注水参数，把握好注水泵的运行方式，然后对其进行优化调节，确保注水泵能够始终处于高效运行状态，将其节能降耗效果充分发挥出来。
2.2 做好注水泵维护保养
注水泵的维护保养是确保其稳定可靠运行的关键，要求相关工作人员必须具备较高的专业素质和能力，树立起良好的责任意识，提升维护保养的效果。具体来讲，一是应该建立起完善的管理制度，为注水泵的维护保养工作提供可靠支撑;二是应该定期做好注水泵的检查维护工作，严格依照相关要求操作，对于发现的问题，需要做好原因分析和处理。例如，如果在日常维护过程中，发现注水泵叶轮存在损坏或者腐蚀问题，需要切断污水管道，将注水泵内的污水排出，以冷却水反复冲刷，减小腐蚀程度;对于轴承磨损问题，应该做好润滑工作，及时对不合适的轴承进行更换，做好弯曲泵轴的校正。在检查维护乃至保养维修过后，需要对前后数据进行记录，为后续管理工作提供参考;三是应该对注水泵系统的运行方式进行调配，将管网系统压力控制在一个相对较低的范围内，确保高效率注水泵的优先运行，尽可能减少启停错做的现象，保证注水泵运行的安全性和经济性;四是应该建立相应的运行维护考核制度，做到赏罚分明，激发工作人员的积极性，对于工作认真负责的员工，可以予以相应的物质奖励，如奖金，对于工作态度敷衍，在工作中马虎大意，甚至导致注水泵人为故障的员工，则应该做好惩处，以此来提升注水泵维护保养的效果。
2.3 注水泵日常使用节能策略
由于大部分注水泵使用者对节能知识了解较少，无法根据自己实际需求购买。同时，在使用过程中，也不能够很好地进行养护和维修，导致注水泵能耗偏高。而且大部分使用者会存在操作不当情况，导致注水泵无法正常发挥作用。因此，注水泵节能需要使用者合理操作，主要包括以下内容：第一，在安装过程中，根据实际环境，适当对消耗叶轮角度进行调整，提高注水泵工作效率;第二，调节车削叶轮直径，使注水泵使用性能更高，这种方式是非常简单方便的节能方式，在这个过程中，需要使车削叶轮轴功率、前后流量、扬程、前后叶轮直径保持合适状态，并且要在一定范围内调节，不可以无限调节;第三，可以利用变速调节直接用注水泵转速变化改变其性能;第四，注水泵调节应尽量少用节流调节方式，从变速、车削以及边角等方面考虑解决问题;第五，在实际使用中，可以通过电动机、变频、齿轮变速箱等方法来实现注水泵节能。
2.4 优化注水泵控制方式
一方面，可以采用PCP（泵控泵）技术。PCP系统可以通过在注水系统中增加调节泵的方式，实现注水泵的节能降耗，而想要构建起完善的PCP系统，需要借助串联技术和变频技术，将其运用到注水泵满负荷运行工况中，能够显著增加注水泵的注水压头，降低注水泵负荷量。在实际运行中，注水泵和调节泵相辅相成，能够通过完成同一个作业过程，借助调节泵，能够有效避免单一注水泵运行中存在的电机过大、过载现象，实现压力与能量的平衡，有效规避流量浪费风险;另一方面，可以引入变频控制技术。注水泵运行环节，可以采用恒压注水的方式来实现压力与能量的平衡，在实际操作中，可以引入变频控制，借助压力传感器和电机进行调控。当压力增大时，电机转速随之升高，压力减小时，电机转速下降，将管道内部的压力控制在相对恒定的状态。必须明确，变频控制并非简单的使用压力传感器，在对其进行规划设计的过程中，应该从油田的实际情况着眼，考虑生产要求以及现场作业，借助变频器和调节器技术，保证输出电压的稳定性。在这个过程中，传感器的作用是帮助管理人员及时了解注水泵的运行情况，而变频器和调节器均为接收终端，可以依照接收到的反馈信息实现自我调节，提升注水泵工作过程的智能化程度。借助变频控制技术，可以对注水泵的流程进行简化，避免水源井的反复启动和停止，实现注水泵供水的自动化，节能降耗的同时，也可以有效降低工作人员的劳动强度。
3. 结语
总而言之，作为油田生产中一种非常重要的基础设施，注水泵的运行效率会对石油开采效率产生直接影响，而在注水泵运行中，受各种因素的影响，存在工作效率不高、能耗居高不下的现象。对此，技术人员应该加强对于注水泵节能降耗技术的研究，通过调节注水泵运行参数、做好注水泵维护保养、优化注水泵控制方式等措施，提升注水泵运行效率的同时，降低其能耗，推动石油开采的长远稳定发展。
参考文献：
[1] 刘焕奇.油田注水系统节能降耗潜力及措施[J].化工设计通讯，2019，45（04）：59.
[2] 李琪.油田注水泵节能降耗技术与应用探究[J].石化技术，2018，25（07）：113.
作者简介：
徐翠萍，女，1975年 9月出生，主任技师，从事注水管理工作。