中石化石油工程设计有限公司 山东省东营市 257026
摘要：根据开发系统《胜利油田精细注水实施方案》，地面注水系统制订了相应的保障措施，基本实现方案中提出的“积极恢复注水，保证注好水、注够水”要求。但是胜利油田采油区仍有部分注水井不能落实开发配置方案。全产区欠注井95口，影响日注水量1012方；全产区注不进井185口，影响日注水量5237方。根据地质需求以及领导部署，科学研究提出安装增压注水泵，提高注水干线末端注水压力，达到地层启动压力，实现注够水。
关键词：增压注水泵；注入压力；油压
1.增压注水泵增压意义
水回注是保持地层压力，补充地层能量，提高原油采收率的重要工艺措施。在油田注水生产过程中，通常在一个区块采用由一座注水站提供较为单一的注水压力系统，为能满足少数吸水压力高的注水井的压力需要 ，整个注水系统必须要维持最高注水井的注水压力，因此造成了能量和电量的消耗。增压注水泵它可以把配水间来水压力根据吸水压力重新分配，同时产生一个高压，从而为高压欠注井注水，达到为高压欠注井增压注水之目的。
2.增压泵的工作原理
电动机通过传动部分带动曲轴转动，曲轴带动连杆、柱塞做往复运动。当曲轴带动柱塞向后运动时，进液阀打开、排液阀关闭、高压水被吸入;当曲轴带动柱塞向前运动时，排液阀打开、进液阀关闭，水被排出。与此同时高压水通过压力平衡管进入排出平衡腔起到平衡作用。在增压泵工作时，如果进、出口压力完成符合设计要求，增压泵在理想的平衡状态下工作。如果因各种原因泵的进、出口压力不能完全符合设计要求，使用人员必须调整进、出口压力使其达到90%以上平衡要求，以保证增压泵的正常运转。
3.泵型的对比
目前油田增压注水采用两种泵型：一是水利柱塞泵、二是水增压多级离心泵。两种泵的性能对比如下：①柱塞泵噪音比较大、脉冲大、注水不稳定对地层破坏性强，泵效较高。水增压泵注水排量稳定，噪音小，无脉冲，对地层不产生破坏作用，泵效较低；②柱塞泵机械部分泄漏部位多，密封性差，油封需经常更换，动力部分内、外盘根更换频繁，运行成本高；③水增压多级离心泵结构简单，动力部分不易发生故障，泵的运行过程为旋转高速运动，密封性能良好，维护工作量小，维护方便，材料费用消耗少运行成本低。
4.增压泵密封函存在问题分析
目前，油田注水系统中各种型号增压泵的密封函都大同小异。密封函的工作原理是，由压盖挤压铜压套，铜压套压紧盘根，盘根被挤压膨胀后与柱塞工作面紧密相连起到密封作用。但是现场中存在的问题是：更换盘根和柱塞后，使用时间不长，盘根开始漏失，接着柱塞开始腐蚀，表面产生穴蚀（麻点），造成盘根漏失严重，只好停泵更换盘根和柱塞，造成材料消耗严重，起、停泵次数增加。
通过对盘根漏失和柱塞的磨损情况调查分析得出影响增压泵柱塞密封的主要因素为以下几个方面：
4.1.碎屑：输送的介质中含有少量杂物，增压泵靠柱塞的往复运动来排出液体，在正常情况下，每分钟的往复次数可达到230次/分。高速往复运动使柱塞和盘根产生剧烈的摩擦，同时会产生部分碎屑。碎屑和液体中的杂物一起被带入密封面，加速盘根和柱塞的磨损，造成泵效降低，盘根漏失增大，更换频繁。柱塞磨损加剧，材料消耗严重。
4.2锈蚀：输送介质中含有酸碱离子，对柱塞起腐蚀作用;停泵后，由于柱塞表面附着由盘根渗漏出的污水，长期停放在空气中，对柱塞造成腐蚀，产生坑道和麻点，并且长期停留后析出的颗粒晶体，随泵的运行进入填料函加大了对柱塞和盘根的磨损。
5改进方案
在找准问题的基础上，我们对增压泵的密封系统进行剖析、逐项改进。
措施1：针对碎屑
碎屑的产生我们不好控制，但是如果减少了它在密封面之间的摩擦，将会减轻对柱塞和盘根的磨损。为此我们在铜压套内部前端车一个凹槽，这样介质中的杂质和摩擦产生的碎屑在运动中可以储存在凹槽中，不再随柱塞来回搓动，减轻对柱塞和盘根的磨损。
措施2：针对柱塞与盘根干磨和锈蚀
柱塞与盘根干磨是缺少润滑油，我们在铜压套台阶上内外各车一凹槽，通过6个通孔相连通，然后在填料函压帽外部与铜压套台阶上的凹槽对应处钻六个通孔，攻丝后安装螺钉，这样取下螺钉可以作为注油孔及时加注润滑油，上紧螺钉后可以防止润滑油流出又可以紧固压冒不影响生产。加注润滑油后，盘泵可以使柱塞表面有油减轻锈蚀，同时柱塞和盘根的接触面上有油后干磨现象得到减轻。
6石油增压注水泵的维护措施
6.1石油增压注水泵闲置的维护保养
如果对泵长期储存，应对其进行必要的维护保养，防止再次使用时出现故障。必须存放到干净的地点，干燥的环境。在泵腔内注满机油，将泵的盖板封严，防止污物进入到泵缸内。每周都需要旋转皮带轮，使曲轴旋转几圈，防止曲轴生锈卡死。对不使用的柱塞泵进行遮盖。
6.2增压注水泵的日常使用维护保养措施
从正常使用的注水泵角度来说，必须要进行维修与保养工作。这是不间断提高泵效的有效途径，并且促使注水需要得到进一步满足。日常保养与定期维护的充分结合是保障增压注水泵实现正常运行目标的方法之一，并且满足设定的注水效果。岗位员工在实际开展各项工作的同时，必须针对相关设备进行科学的维护与保养工作。石油机增压水泵的受压力部件情况都是其检查的主要内容，同时要提高对部件紧固情况的重视程度，从根本上确定盘根没有漏失问题的出现。
也可以借助调整增压注水泵进出口压力的方式保障水泵正常运行的目标。水泵对润滑也提出一定的要求，油质、油位等都必须严格符合相关规定与标准。所以也要在检查过程当中恰当的使用润滑油，油封压盖调整以及中心拉杆儿都必须始终保持在运行的状态下。注水泵各个部位有在运行过程中会有不可避免的震动以及噪音存在，可通过调整压盖松紧度的方式，保障其在正常范围之内。
6.3注水泵的定期维护保养措施
当注水泵运行500h后，进行一级的维护保养，而当注水泵连续运行1500h进行二级保养，无论石油机械注水泵是否出现故障状态，都必须进行必要的维护保养，才能延长注水泵的使用寿命，提高增压注水泵的效率，满足油田注水的需求。一级维护保养的过程中，必须完成日常维护保养的所有工作任务。
可通过检查皮带轮或者联轴器的方式实现对能量正常传递目标的保障。注意皮带也需要始终保持在适当的松紧度，如果发生变形或者传动效率下降状态需要对皮带进行及时的更换。在针对曲轴箱的空气滤子进行清洗主要是防止过脏问题的出现，而不能满足有效的过滤效果。检查电动机系统后还需要对其进行客观的分析，如果有问题存在必须进行及时处理。柱塞泵的二级保养工作需要在一级保养工作全部完成的基础上进行。
检查压杆发现有较为严重的磨损情况必须进行及时更换，如果不能对过滤网进行有效的清洗就会导致增压泵受到多种污染物以及杂质的影响，最终导致压力设备部件出现不同损坏现象。
结论
通过采用增压注水泵增压项目的研究，摸索出解决我产区部分区块注水井油压高，注水井注不进水的新工艺，以满足精细注水需求。从效果看采用水增压泵增压注水效果明显，达到注水开发预期，提供了基础保障。
参考文献：
[1]袁辉，周晓君，付静，邹科，杨柳.液压增压单井增注系统实验研究[J].管道技术与设备，2004（5）：8-10.
[2]周晓君，袁辉.单井增注液压增压系统设计[J].液压与气动，2003（7）：12-14.