油田柱塞式往复泵常见故障分类浅析

油田柱塞式往复泵常见故障分类浅析

张伟

延长油田股份有限公司子长采油厂，陕西延安 717300

摘要：本文讲述了油田注水系统在运行中常见的故障情况,参考相关标准资料根据我厂油田柱塞式往复泵各故障的严重程度,将我厂注水泵故障分成了两大类别,便于后续泵的监测与维修,同时,对我厂注水设备及管线提出了优化注水系统的措施,以期为相关人员提供参考｡

关键词：油田,注水泵,故障分类

在油田系统中对原油上产起主要的系统是注水开发系统,其系统包括水处理设备，电气设备，注水设备，注水管线,这是油田开发提高采收率的重要方法｡柱塞式往复泵是采油厂重要的生产设备，凭借柱塞在函体中来回活动,改变容腔的容积以达到进、排液的功能｡我厂共有各类注水泵120余台，当泵的吸液和排液交替进行时,各个零部件的振动信号会依次反映在往复泵的表面,为了解决我厂柱塞式往复泵在运行中产生的故障是否应该维修,需要对柱塞式往复泵常见故障进行分析和总结,本文将对柱塞式往复泵常见故障进行详细分析｡

1油田柱塞式往复泵常见的故障分析

高压柱塞式往复泵主要组成有:动力端､液力端两部分,主要部件由电机､曲轴、连杆、十字头､拉杆、柱塞、函体、吸排液阀､､泵缸构成｡由于构成部件多,结构较为复杂,在实际生产中经常发生各种类型的故障,主要分为以下两个方面:

柱塞式往复泵动力端的主要由十字头总成､轴承､主螺栓､曲轴组成,这是影响泵能否提供动力的关键因素｡十字头在连杆的作用下往复运动,受摩擦力和冲击力较大;轴瓦在曲轴､及连杆上,因润滑不足及长时间运转将会导致轴瓦、曲轴磨损，导致动力端故障｡

柱塞式往复泵中泵体是最为核心的部分,其中包括拉杆､柱塞､调节螺母、函体､吸排液阀､密封环等｡油田往复泵液力端易损件主要包括排出阀､吸入阀､函体及柱塞总成｡这些易损件是影响油田往复泵液力端工作性能的关键因素｡柱塞在函体内做往复运动,配合间歇较小,受摩擦力和冲击力影响较大､且不易散热;柱塞长期受拉压力及摩擦作用,所以易柱塞、填料损坏｡排出阀､吸入阀的接触面要求有较好的耐磨性和冲击性,泵阀弹簧要求有足够的疲劳寿命｡阀体､阀座存在高速冲击磨损,阀开､闭的滞后性引起阀隙液体倒流的高速反向流对泵阀冲蚀严重｡

2柱塞式往复泵故障分类

依据油田柱塞式往复泵液力端､动力端的常见故障及故障维修工艺,归纳和总结了油田往复泵常见的故障｡为了区分和识别油田往复泵各故障的严重程度,将故障分为I类故障和II类故障两类,I类故障属严重故障,必须停泵维修;II类故障属轻度故障,允许继续使用一段时间后维修｡

I类故障:柱塞与函体间严重刺漏;排出阀、吸入阀弹簧断裂;杂物卡住排出阀;曲轴主轴承盖断裂;杂物卡住吸入阀;传动轴轴承旷动;柱塞锁紧帽脱落;曲轴主轴承圈和滚柱断裂;吸入阀座与阀箱间刺漏;排出阀座与阀箱间刺漏｡

II类故障:吸入阀阀体和阀座磨损;排出阀阀体和阀座磨损;柱塞与函体刺漏（可调整调节螺母）；活塞轻微磨损;曲轴轻微磨损;拉杆轻微磨损;拉杆偏磨油封;十字头销轻微磨损。

3对注水管网优化模式进行分析

3.1对注水线路进行规划设计

拓扑结构模式的管网在构建过程中由不同节点予以构成,每一阶段均会存在部分分差线路,而每一线路在建设中会拥有三个主要的部分｡其一为注水站,其二为配水间,其三为井口｡各个部分能够以线路进行有效的搭配,构成各个节点｡就通常而言,注水线路属于二级结构,一级结构在建设中会呈现出放射状,而二级结构会与上一级结构进行连接,每一位置均会在此系统内予以建设｡注水系统属于较为复杂的工程,需要确保整体管网模式以及线路之后,需要对管路交点予以确定,以此使注水活动的合理性得以提升,同时基于此种原理,交点设置的重要性大幅度提升,交点设置是整体注水系统支线的重要位置,需要确保压力能够在可承受的范围之内｡以此保障管网压力调整更为合理,确保成本更为合理｡

3.2对注水系统中的注水网参数进行优化

如果想进一步使设计所具有的合理性得以大幅度的提升,防止在传统工作的开展过程当中存在系统运行压力过大以及经济效益相对较低等诸多问题,则需要进一步考量整体注水网优化工作在实际构建过程当中所产生的影响｡

从此角度分析需要进一步的对管径壁厚等诸多方面的内容进行详细的分析与考量,对其参数进行有效的调整与优化,由此使技术能够得到稳步的提升,在经济效益的保证背景之下,对其进行更为合理的状态优化,对于相应的工作人员而言,在实际的工作过程中,需要依照设计的方案所规定的各类内容对设计方案进行更为合理地应用,当开展实际管网选择过程中,需要依照实际的情况考虑不同管径的管网,对其实际应用产生的影响,选取更为合适的管网,在整体优化工作开展过程当中,可以发现管网的复杂性,在一定程度上也使得参数优化所具有的难度大幅度的提升,就通常情况而言,在整体注水布置上也会存在着规律性较低的问题,并且不同井点数量以及长短会存在差异性的特征,不同分散程度在构建过程中,在不同的注水要求之下,其情况更为复杂｡由此便需要对实际的注水路线以及相应的注水站址开展有效的优化｡注水井点在设置过程中也是整体注水系统设计中极为重要的环节之一,在注水井点开展具体的设置时,需要进一步的做到整体井站之间所具有的压力能够处于较为合理的范围之内｡

注水线路优化在整体油田地面注水系统构建中属于极为重要的环节,在开展具体优化处理的过程中,需要对相应的注水路线进行全方位的考察以及评估,需要在技术性､经济性､高效性等诸多角度进行更为合理的规划及分析,由此确保整体油田所具有的采购效率能够得到大幅度的提升｡

3.3使油田地面注水系统节能降耗效率得到大幅度的提升

为了使整体注水能耗得以降低,需要在一定程度上对泵压进行交集,若想使整体注水效率得以提升,需要对整体电机开展有效的配备｡在具体工作过程当中,需要进一步优化整体注水系统所具有的节能降耗工作方式,需要使整体注水的效率得以提升,其主要的途径在于选择大排量泵,大排量伊犁新泵,在应用过程当中其密封可靠性较高,并且并不会出现泄漏问题,集中率较大,水利用的损失相对较小,同时在实际应用过程当中,大排量离心泵所具有的阻力相对较小,大排量离心泵在实际应用过程当中其密封可靠性较高,其功率较大并不会存在泄漏｡其过流面积较大,不仅使得整体泵效得到大幅度的提升,在一定程度上也能够使能耗得到有效的降低,由此若想使整体中水系统的能耗得到有效的降低,需要科学地对泵进行选择优化整体设备,也可以开展实际的大型注水系统的优化仿真运行研究工作,并且以此为基础使得整体｡大功率电压变频器能够在实际的注水系统应用过程当中能够获得有效地使用,并且研制高效新型的中水泵以及实际的节能元件,由此使注水系统所具有的效率得以大幅度的提升,在电机的应用过程中,需要进一步的选取新型高效的电气产品,尽可能的防止应用能耗相对较大且效率相对较低的实际电机,使运行的总体效率大幅度的提升｡

4结论

柱塞式往复泵异常振动及进排水故障是油田往复泵工作运行过程中经常出现的问题,也是影响油田往复泵稳定､满负载､安全､长周期运行的主要问题｡本文讲述了柱塞式往复泵的结构组成及工作特点,根据现场往复泵的机构组成分析油田往复泵液力端､动力端常见故障｡分析和总结了油田往复泵各故障的严重程度,将故障分为I类故障和II故障｡依据这两大分类可以为注水泵维修检测提供一定的标准｡

参考文献

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[2]李建鹏,谭慧敏.油田企业注水系统泵机组状态监测分析[J].中国设备工程,2017(19)91-92.

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