在气田水输送与回注工艺中,不同地质构造对气田水成分影响较大,尤其特殊地质构造下,气田水腐蚀性、结垢性强。使用常规气田水泵进行气田水输送与回注,水泵的故障率居高不下,严重影响实际生产的良好运行。气田水泵作为气田水输送与回注工艺流程中的关键设备,其使用性能与工作效率是工艺流程节能、高效生产的基本保障。常用的气田水泵为多级耐腐蚀离心泵与往复式柱塞泵,使用旋喷泵作为气田水输送与回注工艺设备较为少见。本文结合气田水输送与回注工艺的特殊要求,对旋喷泵的现场应用进行实验研究,对于旋喷泵的发展具有重要意义。以下是本文研究的主要内容:首先,本文介绍了旋喷泵的发展现状,分析了旋喷泵在石油化工行业大规模应用的可行性。国外成型的旋喷泵技术始于20世纪60年代,并且逐步发展完善,成为更为成熟的系列产品技术,国内旋喷泵发展则相对较晚。随着水力学理论的发展,旋喷泵的性能逐渐提高,使其具备在石油化工行业推广应用的条件。然后,本文分析了气田水输送与回注工艺实际生产中存在的问题,包括离心泵和柱塞泵的现场应用与故障分析。离心泵主要存在泵体故障、叶轮故障、密封故障、轴承故障等;柱塞泵主要存在阀组易损坏、密封实效泄露、连接紧固件故障等问题。而旋喷泵具有结构简单、体积小、无易损件、高压端无动密封等优点,使其成为气田水输送与回注工艺的新选择。在此基础上,结合现场生产实际情况,优化设计旋喷泵关键零部件,得到叶轮与接收管的设计参数,再根据设计参数,完成接收管三维建模。在研究数值仿真理论后,利用现有商业软件对关键零件进行仿真分析,得到了不同入口流量和入口压力条件下的速度场、压力场与湍动能分布,为旋喷泵的实际应用提供参考。最后,对旋喷泵在气田水输送与回注工艺的应用进行现场实验测试,得到旋喷泵的性能测试与噪声振动测试结果。根据性能测试可知,当旋喷泵以定频率运行时,随着泵流量的增大,泵输出压力逐渐降低;当旋喷泵变频运行时,保持泵流量恒定,则随着频率的增加,泵输出压力逐渐增大。噪声振动实验表明,轴承座的振动速度大于泵体的振动速度,随着频率的增加,振动速度波动增大;泵噪声正比于频率,在测试频率范围内,随着频率的增加,泵噪声逐渐增大。综上所述,本文进行基于气田水输送与回注工艺的旋喷泵实验研究,并对关键零件进行设计计算与仿真分析,通过现场实验测试,测试旋喷泵的使用性能,优化旋喷泵结构与工艺流程。本文的研究成果可以为特殊地质构造下的气田水输送与回注工艺提供参考,也可为低能耗、高效率地实际生产提供帮助。