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1、优化注水泵运行参数 节能降耗,石油开发中心2008年QC,单位名称：石油开发中心胜龙管理区小组名称：胜龙注水管理QC小组注册编号：SYKF-048-2008小组类型：现场型,目 录 前 言一、小组概况二、选题依据及现状调查三、活动目标及可行性分析四、要因分析五、要因确认及论证,六、制定对策七、对策实施八、效果确认九、巩固措施十、下步打算,优化注水泵运行参数，节能降耗（石油开发中心胜龙管理区注水管理QC小组）前 言 油田注水系统的主要能耗设备是注水泵，近几年来随着油田节能项目的开展，为注水泵配套变频柜，解决了因回流损失产生的能耗浪费。2007年9月，胜龙管理区渤三注水站新上三柱塞泵3台，由于受注
2、水泵理论排量影响，未满足配注水量完成，只有通过增加开泵台数来完成注水任务。为了减少能耗浪费，胜龙管理区于2008年3月成立了注采输管理QC小组，通过近一年的现场活动，实现了减少开泵台数，保证了注水任务的完成，有效的提高了经济效益。,一、小组概况表一 小组简介表,小组成员,二、选题依据及现状调查 胜龙生产管理区渤三注水站共有三柱塞泵3台，总装机容量330kW；其型号为3S175-12/25，基本参数为：柱塞直径为48mm，冲程175mm，定轮直径为1265mm，马达轮直径为285mm，泵速为221次/分，电机转速为980r/min，电机功率为110kW，额定流量为12m3/h，单台泵供水能力为2
3、88 m3/d。,由于受地质调配的原因，配注水量由日配注240 m3/d上升至320 m3/d。开1台泵时水量达不到配注要求，开2台泵时由于受注水泵润滑原因影响，造成变频泵在运行中频率保持在25HZ，需开泵回流量控制注水压力，从而造成回流浪费现象。本文中我们重点对泵运行中的水量损失进行研究，以解决注水泵回流水量浪费现象。,三、活动目标及可行性分析,确定活动目标：优化注水泵参数，减少开泵1 台，节电量在600-1000 kW.h。,实现条件：1、领导重视，提供人力、物力、财力；2、具有勇于开拓、责任心强、经验丰富的 专业技术人员。,四、要因分析,我们对影响注水泵开泵台数的因素进行分析，确定了影响
4、的原因主要有以下四个方面8个因素：,一是注水泵理论排量的影响：柱塞泵马达轮直径的大小、柱塞直径的大小、泵速的高低等均是影响注水泵理论排量高低的关键因素。,二是注水任务影响：水井配注量高 于注水泵的额定排量、注水单井地层吸水能力的变化等因素，均能影响开泵台数。,三是配套电机的影响：电机转速的高低影响泵转速，间接影响注水泵的理论排量，从而影响开泵台数。,四是管网节流损失的影响：由于注水泵 距离井口较远及配水间阀控损失，造成泵管压差大，为达到配注压力，需调节开泵台数。,过以上因素，我们建立影响注水泵开 泵台数的因果分析图（见图一）,注水泵系统效率低,7、阀控损失大,有功功率低,电机转速低,5、电机转
5、速低,6、管网损失大,注水任务,4、地层吸水能力差,3、水量低,柱塞泵理论排量,1、马达轮直径匹配,2、柱塞直径小,图一 影响注水泵开泵台数关联图,我们QC小组成员根据现场注水泵各类参数的理解，对影响开泵台数的要因进行排序打分，确定了影响注水泵开泵台数的重要因素。（见表二）,表二 重要度评价表,根据因果分析图及重度评价表，我们可以直观地看出影响开泵台数的根本因素是：泵速低、电机转速低、柱塞直径小，马达轮直径小及配注水量高等因素，单井吸水能力参差不齐、管网损失大及阀控损失大等因素基本可以不考虑。,五、要因确认及论证 为了完成小组的目标，我们经过认真 的论证，对5个主要因素根据现场情况 制定了可行
6、性分析，见表三：,表三 可行性分析表,我们QC小组根据柱塞泵参数变化的影响因素，根据柱塞泵理论排量计算公式，推导出在不同参数下的注水泵理论排量（见表四）。,柱塞泵理论排量推导公式：公式一：Q理=3r2Sn60/（1000）3Q理：理论排量（m3/h）；S：柱塞冲程（mm）；n：泵速、柱塞冲次（r/min）；r：柱塞半径（mm）。,公式二：i=n1/n2=d2/d1i：传动比；n1：电机转数（r/min）；n2：泵转数、冲次（r/min）；d2：定轮直径（mm）；d1：马达轮直径（mm）。,表四 不同参数下柱塞泵理论排量对应表,六、制定对策,根据可行性分析，我们优选改变电机转速的方案，进行注水泵
7、参数优化，即可满足目前注水需求。为了完成小组的目标，制定如下的对策表，详见（表五）：,表五 对策实施表,七、对策实施,2008年5月份之前，渤三区块水井开井4口，配注水量240 m3/d，泵压17MPa。随着注水井的增加及配注水量的提高，到2008年5月份，配注水量增加至330 m3/d，配注压力由17MPa上升至19.8MPa，单台注水泵已经无法满足生产，前期是通过1台泵工频运转，1台泵变频运转（频率15HZ），运转过程中发现变频泵由于转速低，减速箱油温骤升（该泵为飞溅式润滑泵），由正常的32上升至55。,后采取变频频率调至25HZ，通过出口回流控制泵压的方法保证了注水压力及水量。采用此方法
8、实施后，注水站用电量上升，由正常的日耗电在1800kW.h/d上升至3000kW.h/d。2008年6月10日对渤三注水站2泵进行参数调整，将原配套电机更换为110kW，转速为1480r/min的电机后，单台泵额定流量为由12 m3/h 提高到19m3/h，供水能力由228 m3/d提高到456 m3/d。实施后减少开泵台数1台，日耗电下降至2200kW.h/d，平均日节电量800 kW.h/d，实施效果良好。,八、效果确认,在各级领导的大力支持和关心下，通过小组成员的共同努力，胜龙管理区注采输管理小组取得了良好的成绩：、小组活动目标的实现，见表六：,表六 活动效果统计表,2、经济效益 200
9、8年6月起开始计算，按有效天数为200天，平均按每天节电800 kW.h计算，经济效益评价如下：,1台/天200天800kW.h=16万kW.h0.52=8.3万元,九、巩固措施,1、QC小组将进一步进行细致研究，在配注水量提高的基础上再采取更换马达轮直径等措施，提高注水泵理论排量。,2、结合水量变化，实现高低转速电机互为备用。3、强化注水泵巡回检查及设备保养工作，确保注水泵稳定运行。,十、下步打算,1、改变注水泵泵速后，对柱塞拉杆、曲轴箱齿轮的磨损等问题，需在下一步 工作中进行观察。,2、结合注水井吸水指数，确定合理的注水干压。在单井注水压力差距较大的情况下，建议安装单井增压泵，减少管网损失。,
