注水站注水泵房的设计作者：张辉英来源：《科技视界》 2014年第31期张辉英（大港油田采油工艺研究院，中国 天津 300280）【摘 要】油田注水用离心泵、柱塞泵分别有不同的工作原理和特征，运用费用限值对比 法，依据费用限值小为优的原则，分析两种不同的泵的理想适用工况柱塞泵单泵出口管线采 用R=2.5D弯头和注水主干线埋地的方式，减少泵的震动针对柱塞泵体型较大，采用增设车行 大门的方法，减少泵房的检修空间关键词】注水泵选择；柱塞泵管道安装；注水注水是将水注入某一油层或少数气层，以此提高油气采收率的工艺过程它是通过维持较 高的油层压力水平或通过井眼吸水层位使水通过油层，靠物理驱替作用，把油驱替到生产井 井眼中完成的注水是一工艺系统，包括注水水源、注水站、注水井口以及注水管道等其中 注水站是油田注水系统负荷中心，主要分离心泵注水站和柱塞泵注水站1 注水泵的选择1.1 离心泵离心泵靠叶轮旋转速度把机械能传给液体，使液体能增加通常泵有几级，就能增加几次 它具有体积小、结构简单、易于制造、流量稳定和运转方便等特点目前国内的离心泵通常使 用在注水量较大、注水压力较小、且压力较为稳定的工况下一般压力小于20MPa。
1.2 柱塞泵在油田注水中经常使用的往复式柱塞泵，是容积泵的一种，是柱塞泵注水站的核心它是 依靠泵体容积的变化，由往复运动的活塞，挤压液体，使液体能增加它通过不断吸入和挤出 液体，实现对介质的输送如果柱塞尺寸一定，在大值域的出口压力下，流量不发生明显的变 化其泵效较离心泵较高目前国内的柱塞泵通常使用在注水压力较大、注水量较小的工况下 通常柱塞泵单台流量小于100m3/h1.3 离心泵与柱塞泵的优缺点对比柱塞泵与离心泵相对比的优点是：排出压力较高，尤其是泵效高；但它存在着震动大、故 障频率高的缺点而离心泵运行较为平稳对于位于野外的个别井口，可选用离心式增压泵，单独增压此 时，将离心泵露天放置，可不设罩棚或撬装房，较为简便下面以一注水压力20MPa、流量为2000m3/d的区块为例，对离心泵与柱塞泵的优缺点做一 对比，见表1：200trn%專卜至*总爰粟的灵用对出Hist轴 191）T43T5C-J3B.T5L讯运肝賣同［陌惮）!1；电I：賈毘汕计入电化通过以上费用对比，依据费用限值小为优的原则，在注水流量较小的情况下，选用柱塞泵 更具有优势而且泵台数较少，便于维修管理所以，在小流量下，选用柱塞泵更为合理。
2柱塞泵的安装设计柱塞泵房的安装包括注水机组安装、泵房管道敷设、阀组等各部分的安装，并实现各部分 间协调、紧凑、流程流畅整体上应工艺合理，并与场区相关专业的管网协调布置2.1泵房震动的原因分析及解决办法柱塞泵借助柱塞在缸套中做往复运动排出水量，如果想提高出水量，必将加大柱塞的直径， 以及提高缸套的数量，方能实现势必将导致脉冲运动量增大，由此引发泵体的震动较大通 常情况下，柱塞泵震动大于离心泵为减少震动，在管到安装上，可以采取适当的措施首先，地面管线部分，在注水泵单泵进、出口的管路上，注水泵单泵出口管路的弯头，避 免选用直角弯头或R=1.0 D的短半径弯头建议选用R=2.5D的大半径弯头，尽可能减少水流对 弯头的冲击，减少震动其次，注水主干线尽可能减少管线在地面上的部分，采用埋地敷设的方式当采用地下敷设时，可使地面管道减少，空间加大，管道布置整齐，泵房操作空间适度， 巡回检查生产管理方便地下布置注水管线，还有一个更为主要的优势在于，通过土压，减少 震动的可能性而且，即便管道设计为埋地，对埋地管线也需要设关卡，竭尽可能地减少震动 的因素此外，在柱塞泵的单泵进口管线上，加设金属软管，也能对缓冲水流对泵的冲击，减少蹦 的震动。
2.2注水泵出口管路安全阀的安装注水泵出水主干管上，应安装安全阀安全阀用于设备、管路和容器作超压保护，安全阀 的整定压力值应低于设备容器和管路压力与允许工作压力柱塞泵属容积泵，如果在柱塞泵体 上不带安全阀，在靠近泵的出口管段上必须安装安全阀因为容积泵与离心泵不同，在操作不 当（如出口管路为打开就启泵）的情况下，可能使出口管路出现超压，造成系统的损坏，因此， 需要在靠近泵的出口管段上安装安全阀如果安全阀的泄放端是直接引导了泵房外，既不安全， 也不环保，因此，安全阀的泄放端宜与泵的入口端管道连接2.3注水泵房检修空间的优化油田注水用柱塞泵体型庞大，需要的检修空间相对较大，运行时声音较高如果将泵房改 为便于检修的罩棚，当离生活区、办公区较近时，可能产生噪音危害此时不仅不应采用罩棚, 还需要在注水泵房内设吸音设施泵房安装设计时，为了满足检修的需要，通常整个房间设一 个车行大门，在对应侧设人行小门将注水泵靠墙设置，只在留出一边检修通道见图1：— r~H— ■ I ■j I— —— f l~T1- I ' ! 1 H | • ' : -I I- I ■ '■ I ••- | • • I • r I • * • I • - I •这种布置，在泵电机端留出的检修通道较大，操作场地较大，房间所需跨度较大。
如果采 用增开车行大门的方法，将泵检修空间移至泵房外，室内无需检修空间优化之后，仅增加大 门的数量，却大大地减小房间跨度，减少泵房占地面积详见图2團2親朋顏蘇（礁貫矽则3结语根据工程的具体情况，分析对比，并结合工程的整体综合效益，选择离心泵或柱塞泵在 确定泵的种类后，也可选择同种泵的不同规格对柱塞泵的单泵进口管路加设金属软管、出口 采用大半径弯头以及将注水主干线埋地，都能减少注水泵的震动［责任编辑：曹明明］。