油田注水泵效率测试现状及对策分析

油田注水泵效率测试现状及对策分析

【摘要】注水泵是油田主要生产设备，也是能耗大户。为了节约能源，降低消耗，各采油厂都越来越重视泵效测试工作。本文结合工作实际，对滨南采油厂的泵效测试现状及对策进行了分析。

【关键词】泵效测试；现状及效果；对策

为了满足生产的需要，胜利油田滨南采油厂建立了3座大型离心泵站，担负采油厂70%以上的注水任务，注水19500m3/d，日耗电9145kW·h，成为采油厂的能源消耗大户。进行泵效测试，可跟踪监测泵站设备的运行质量，及时发现问题；同时通过对测试结果进行分析和经济技术论证，可为采油厂进行节能改造提供科学依据。

本厂设备监测站成立以来，一直把泵效测试作为重点，做了大量的基础工作，掌握了丰富的第一手资料。由于泵效的影响因素较多，对其进行测试和分析较为复杂。下面就结合本厂近两年来的工作实践，将注水泵效率测试现状及对策与大家进行探讨。

一、注水泵效率测试的现状及效果

1、泵站流程设计上观念滞后，未预留温度计插管，或预留的温度计插管不符合测试要求。

目前我厂3座泵站上使用的都是DF、DG系列防腐式多级离心泵和1000kW以上节能型Y系列电机，设备本身已达到国内同类设备先进水平。根据要求，温度计插管应安装在距泵进出口法兰0.5m以内的管道上，并插过管道中心3-5mm，伸入管道内的长度不少于100mm，套内无异物，并加入透平油。而在3座大型泵站的12台离心泵中，有4台泵未留温度计插管，无法直接测试泵的进出口温度，不能用温差法计算泵效；另有3台泵的温度计插管深度不够，使测试结果与实际泵效明显不符。

近期我们对利津注水站的3#泵（DF300-150*10型）进行了测试，由于插管太浅，进出口温差仅为1.112℃，得出的泵效高达83.3%，远远高于该泵72%的额定效率，结果显然不对。

2、测试仪器的传感器及现场配套仪器、仪表的精度较低，或未按要求进行周期检定，显示的数据误差大，测试结果不准确。

根据SY/T5265-1996《油田注水地面系统效率测试和单耗计算方法》，泵效测试可以采用流量法和温差法。

流量法的公式：

公式中，P1、P2分别为泵的进出口压力，Q为泵瞬时流量，Pb为泵的轴功率，Δt为泵进出口温差，Δts为等熵温升系数。

由公式可知，注水泵效率的测试，与注水泵的流量、泵进出口压力、温差等参数都有关系，这些数据的精确与否直接关系到结果的准确性、可靠性。然而实际生产中，由于测试仪器信号传感器的精度不高，或不能准确调零，或者由于现场指示仪表不能定期检定，都会导致测试结果误差较大。

为了便于分析，我们以滨六注3#泵（DG250-160×8）的测试结果为例（温差法）：Δt=1.106℃，P1=8.842m，P2=1344m，Pb=677kW，ηb=74.2%，Q=134t/h。相关参数的误差对泵效结果的影响程度为：流量Q的仪表显示误差是+10m3，引起的泵效误差为+5.5%；进出口温差的仪表显示误差是+0.5℃，引起的泵效误差为-7.68%；泵出口压力的仪表显示误差是+0.5MPa，引起的泵效误差为+0.75%。

3、泵效测试人员的综合业务素质有待提高。

进行泵效测试是一项专业性、技术性很强的工作，而目前大部分从事设备监测的人员，有的只懂测试技术与原理，有的只懂设备的机械结构，真正能将两方面业务结合起来的不多，这样只知其一不知其二，就会造成检测工作的简单化、片面化。一方面，测试人员不能对测出的数据进行深入分析，无法从测试结果追溯到设备的实际运行状况，测试结果不能充分利用；另一方面，由于不懂仪器的工作原理、信号采集方法和操作技巧，对测试过程中出现的偏差不会及时分析校正，无法保证结果的始终准确可靠。

4、泵效测试方法及仪器的选用问题。

目前，油田选用的泵效测试仪及测试方法大致有两种。

第一种实际上只是电参数测试仪，通过电量测量，得到电机的输入功率、电机功率因数cosΦ、电机效率ηd等电机参数后，再通过泵站上的配套仪表读出泵进出口压力P1和P2、进出口温差Δt以后，用流量法人工计算得出泵效。

第二种仪器包括了第一种仪器的功能，在测出电机参数后，打印出测试结果，作为下一步的手动输入数据；然后将仪器移到泵房内，接上压力、温度传感器，采集到相应数据后，仪器自动计算泵效。

根据SY/T 5265-1996要求，泵和电动机的参数测试应同时进行，同一测点在泵房及配电间同时记录，每一个测点必须等待温度稳定后才能测试，两个测点间隔时间不小于5分钟。在不做全性能测试时，每个测点的测量次数，应不小于3次。由于泵站的特有生产流程，实际测试中，两种方法都很难达到要求，测试结果必然存在一定的误差。

5、对在线监测系统存在重投入、轻管理的问题。

随着工业自动化技术的飞速发展和油田提高生产管理水平的客观需要，采油厂每年都要投入大量的资金引进泵站自动监控系统，用于实时跟踪监测泵站的运行情况，并自动计算泵效。这种措施的确大大提高了泵站的劳动效率和管理水平。但是，相对设备的重金投入，对基层管理和操作人员相应技术培训的投入就显得少多了。

现场操作和管理人员习惯了多年来的工作模式，对于自动化程度较高的监控系统无论是其工作原理、采样方式还是简单故障的判别、排除方法都知之甚少。在油田生产中，出现过自动监控系统因为一个极小的、易于排除的故障而引起工作失常，或因某个信号的可调整误差造成显示结果与真实情况相去甚远，从而影响系统功能的正常发挥，造成巨大的浪费。

二、对策

针对本厂目前离心泵效率测试中存在的问题，本人建议可以采取以下几个方面的对策。

1、泵效监测人员与基层人员经常沟通，充分协作，对流程进行合理的设计改造，按照要求留出必要的测试口。

2、从事测试仪器设计、开发的科研人员与生产现场的测试人员、设备操作、管理人员充分合作，进行仪器测试原理设计时充分考虑油田现场的生产实际，使测试仪器的性能更为实用、可靠。

3、为了准确、全面的反映泵的整体运行规律，便于对泵性能进行横向和纵向的分析、对比，判定设备的工作状况和质量水平，必须制定合理的测试周期、测试位置等综合测试方案。

4、完善检测仪器、仪表的检验、校准方法和手段。

5、必须以人为本，重视人员素质的不断提高。

对于测试人员、基层设备管理和操作人员，必须不断地培训和学习，适应生产的变化，对所干的工作做到不仅知其然，更要知其所以然，充分发挥现有人力资源和设备资源的作用，提高生产水平。

总之，本厂力争在现有工作的基础上，扎实认真地执行上述相关对策，充分调动相关人员的积极性和主动性，充分发挥泵站效率测试在油田注水生产中的作用，及时预知设备隐患，延长设备寿命，减少设备故障，节约运行费用，真正提高本厂设备的综合管理水平。