注水泵用柱塞泵、離心泵的利弊分析及優缺點對比

　　注水是目前油氣開采提高采收率應用最廣泛的開發方式。隨著油田開發進入中后期，尤其是深層油藏和低滲透油藏的開發，注水的作用更加明顯，注水的工況也越來越復雜。油田注水水源多為采出水，即油井采出的含水原油(也稱釆出液)經電脫水等工藝分離出來的含油污水。回注水具備的基本特征是含油、含懸浮顆粒含有機物及微生物和礦化度高等。但是由于油井所處區域、地層和采油工藝的不同，以及后期污水處理的方法不同，回注水的具體組成和性質也干差萬別。

　　同時，不同油田或油層所需的注水壓力也不同。根據注水壓力的高低，注水可分為常規注水(小于25MPa)、高壓注水(25MPa-32MPa)和超高壓注水(32 MPa-50MPa)。惡劣的介質條件、逐漸升高的注水壓力，以及對注水工藝運行安全穩定性的關注都對注水泵的選型提出了更高的要求。

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　　目前，各大油田注水工藝中正在廣泛使用的高壓注水泵型式主要有柱塞泵、多級離心泵。現在我們就注水泵用柱塞泵、離心泵的利弊分析及優缺點對比進行介紹。

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　　注水泵用柱塞泵的利弊分析及優缺點

　　柱塞泵的優點：

　　1.高參數：泵的額定壓力高、轉速高、驅動功率大

　　2.效率高，容積效率約95%，總效率約90%

　　3.長壽命

　　4.方便變量和多種形式

　　5.單位功率重量輕

　　6.柱塞泵的主要部件均處于壓力應力狀態，材料強度得到充分利用。

　　柱塞泵的缺點：

　　1.結構復雜，零件數量多。

　　2.自我吸收能力差，

　　3.制造工藝要求高，成本高。

　　4.該油對污染敏感，對過濾精度要求高，使用維護要求高。

　　5.大流量波動和噪聲

　　柱塞泵廣泛應用于高壓、大功率系統和需要調節流量的場合。適用于流量較小、壓力較高的工況。但是，由于柱塞泵存在曲柄、連桿、活塞運動，其運動部件較多，磨損量很大，所以十分依賴于日常維修。根據標準規定及實際使用情況統計，易損件的使用壽命在1000小時以下。運行過程中需要頻繁的停機更換部件，大修周期不超過12,000小時，尤其是在超高壓工況下，故障頻率更高。

　　柱塞泵在流量小于100m3h，壓力高于10MPa時，有較高的效率和良好的運行性能，效率一般在80%以上。由于柱塞泵結構的局限性，隨著壓力的升高，所能實現的排量逐漸減小。目前主要通過增大柱塞的尺寸和增加柱塞的數量來提高流量。

　　隨著壓力和流量的提高，易損件的壽命縮短。在超高壓工況下選用柱塞泵，需要對泵結構的合理性和選材提出特殊的要求。

　　建議在壓力超過30MPa時，流量最好能控制在30m/h以內，一般可以獲得較好的運行效果。

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　　注水泵用離心泵的利弊分析及優缺點

　　離心泵的優點：

　　1.流量連續均勻，基本無脈沖現象，運行穩定，適用流量范圍大。

　　2.高速，可直接與電機或汽輪機連接，結構簡單緊湊，可串、多級連接，尺寸小，低成本。

　　3.對雜質不敏感，易損件少，維修方便

　　離心泵的缺點：

　　1.無自吸能力，啟動時應充滿液氣結合。

　　2.不適用于小流量、大壓頭的輸送，也不適用于高粘度的輸送。

　　適用范圍

　　運輸腐蝕性或懸浮物，不適用于高粘度液體。一般來說，流量大，但揚程不高。

　　離心泵結構簡單、易損件少，在設計及制造滿足使用要求的情況下，可以長周期穩定運行。為適應較高注水壓力的需要，注水用離心泵通常采用增加級數或提高轉速的方式來提高揚程。因此，油田注水用多級離心泵可以分為普通多級離心泵和高轉速多級離心泵兩種型式。

　　多級泵具有結構簡單，運行穩定，故障率低等優點，建議在流量大于60m3/h的注水工況下盡量選用多級離心泵。鑒于國產泵受原材料品質和加工制造水平的限制，需要對多級離心泵的轉速和軸系的長度進行合理的控制。對于超高壓小流量工況，建議可以采用雙泵串聯方案在高壓注水泵前增加一個具有較寬工作范圍的小功率增壓泵，可以使高壓注水泵在高效區工作。