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一、概述
针对大港油田深层注水压力高导致高压柱塞泵弹簧、铅垫、碳素盘根、柱塞、铜套损坏严重,影响深层注水系统压力平稳的实际问题,在研究试验基础上,实施了用聚甲醛材质取代柱塞泵原弹簧、铜套等配合盘根使用,通过现场在柱塞泵上的实施应用,减少了盘根频繁漏失维修的频率,延长了柱塞、填料盒填料的使用寿命目的,具有较好的推广和应用价值。
二、问题缘由及试验研究
大港油田深区注水主要为深层补充地层能量。油田深层地质条件比较复杂,地层压力高达30MPa以上,造成深区注水站柱塞泵出口压力长期处在33MPa以上状况工作,由于高压柱塞泵采用碳素纤维填料,抗冲击和耐磨性较差,使得该站柱塞泵在使用过程中弹簧、铅垫、碳素盘根、柱塞、铜套损坏严重,且损坏的弹簧还会造成再次伤害,弹簧端面会对柱塞表面镀层划伤,导致漏失严重。影响深层注水系统压力的平稳,造成注水井注水量下降,对应油井受效状况变差。因此,必须针对柱塞泵密封填料磨损机理开展研究分析,改善磨损状况,平稳注水系统压力。
在对柱塞泵盘根盒结构及柱塞泵高速运动中,盘根磨损的特点与规律,进行了分析、研究和摸索,我们发现其进液阀材料为聚甲醛材质,具有耐高压 、高强度、耐磨损、耐腐蚀的特点,使用寿命较长,不易损坏变形。于是,决定采用该材质放入填料盒中取代柱塞泵原铜套配合盘根,进行试验运用。
首先,对聚甲醛材料进行机加工,其尺寸为长50mm,为五个盘根厚,内圆直径Φ38.5 mm,大于Φ38柱塞0.5 mm,外圆直径为Φ57.5 mm,小于盘根盒内径0.5 mm。
加工完成后,我们在5ZB-12/42型Φ38柱塞泵第五组填料盒内进行试验,与其泵第四组填料使用40天情况进行同期对比。
措施取得了较好的效果,其主要表现在以下几个方面:
1.盘根用量为1︰3.5,盘根磨损周期1︰2。
2.材料摩擦系数对比
同等条件下,尼龙610材料对钢的摩擦系数为0.06~0.17,铜对钢的摩擦系数为0.8~1.2,钢对铜的摩擦系数为0.28~0.8。在高速运转中铜对钢的柱塞表面磨损高于尼龙610材质 7.05~13.3倍。
3.冲击能力对比
资料显示在同等环境下,尼龙610的冲击能力≥10Kj/m2,铜的冲击能力≥32 Kj/m2。
4.尼龙套在填料盒中占有4个盘根的体积,减少了填料盒中一次盘根的投入。
三、现场推广试验效果
我们在深一注水站的五台柱塞泵进行了推广性试验应用,全部采用尼龙套装入填料盒使用。下面是两种方法使用60天盘根消耗及柱塞磨损情况。
原铜套配合盘根消耗及柱塞磨损情况(60天)
聚甲醛套配合盘根消耗及柱塞磨损情况(60天)
措施效果对比表(60天)
效果评定:
经济分析:
1.每月减少三次启泵空运次数,一台110KW柱塞泵空运按20分钟计算,一月可节电185*1/3=62度,5台泵一年可节约电量3720度,折合3162元。
2.试验对比盘根用量:前/后=4/1,材料成本节约相当可观,而且盘根磨损周期在原来基础上延长了两倍。按盘根实际进价,1.28万元/10kg(含500个),每个盘根应为25.6元,柱塞泵在无尼龙套状况下,60天实际消耗盘根95个,价值2432元,平均每月1216元。使用尼龙套后60天实际消耗盘根24个,价值614.4元,平均每月307元。对比平均每月节约909元,全年节约1.0908万元,
3.柱塞使用周期平均延长了5个月,柱塞成本按120元/个计算,因维修周期延长了2倍(更换1次/年),一台泵可节省成本120*2*5=1200元.5台泵1200*5=6000元.
综合以上三方面的深一注水站年节能合人民币20000余元。为设备节能提供了保证。
效益分析:
1.维修效率明显提高了,维修一组只需要30分钟,使得维修时间大大缩短;
2.盘根使用周期的延长,维修频率大大降低;
3.聚甲醛填料套耐磨损不易损坏,避免了拆卸盘根盒更换盘根,大大降低了维修劳动强度;
4.提高了机泵运行时率,保证注水系统高效平稳注水,收益油井注水见效显著;
四、结束语
在柱塞泵高速运转过程中,聚甲醛填料套在填料盒中起到了一定的抗沖击和扶正作用,减缓了柱塞运转中对盘根的磨损,延长了填料盒中盘根的使用寿命,达到了节约成本的目的,提高了柱塞泵的运行时率,需进一步推广应用。
作者简介:黄艳萍,1969生,女。大港油田第一采油厂作业二区注水技师。
针对大港油田深层注水压力高导致高压柱塞泵弹簧、铅垫、碳素盘根、柱塞、铜套损坏严重,影响深层注水系统压力平稳的实际问题,在研究试验基础上,实施了用聚甲醛材质取代柱塞泵原弹簧、铜套等配合盘根使用,通过现场在柱塞泵上的实施应用,减少了盘根频繁漏失维修的频率,延长了柱塞、填料盒填料的使用寿命目的,具有较好的推广和应用价值。
二、问题缘由及试验研究
大港油田深区注水主要为深层补充地层能量。油田深层地质条件比较复杂,地层压力高达30MPa以上,造成深区注水站柱塞泵出口压力长期处在33MPa以上状况工作,由于高压柱塞泵采用碳素纤维填料,抗冲击和耐磨性较差,使得该站柱塞泵在使用过程中弹簧、铅垫、碳素盘根、柱塞、铜套损坏严重,且损坏的弹簧还会造成再次伤害,弹簧端面会对柱塞表面镀层划伤,导致漏失严重。影响深层注水系统压力的平稳,造成注水井注水量下降,对应油井受效状况变差。因此,必须针对柱塞泵密封填料磨损机理开展研究分析,改善磨损状况,平稳注水系统压力。
在对柱塞泵盘根盒结构及柱塞泵高速运动中,盘根磨损的特点与规律,进行了分析、研究和摸索,我们发现其进液阀材料为聚甲醛材质,具有耐高压 、高强度、耐磨损、耐腐蚀的特点,使用寿命较长,不易损坏变形。于是,决定采用该材质放入填料盒中取代柱塞泵原铜套配合盘根,进行试验运用。
首先,对聚甲醛材料进行机加工,其尺寸为长50mm,为五个盘根厚,内圆直径Φ38.5 mm,大于Φ38柱塞0.5 mm,外圆直径为Φ57.5 mm,小于盘根盒内径0.5 mm。
加工完成后,我们在5ZB-12/42型Φ38柱塞泵第五组填料盒内进行试验,与其泵第四组填料使用40天情况进行同期对比。
措施取得了较好的效果,其主要表现在以下几个方面:
1.盘根用量为1︰3.5,盘根磨损周期1︰2。
2.材料摩擦系数对比
同等条件下,尼龙610材料对钢的摩擦系数为0.06~0.17,铜对钢的摩擦系数为0.8~1.2,钢对铜的摩擦系数为0.28~0.8。在高速运转中铜对钢的柱塞表面磨损高于尼龙610材质 7.05~13.3倍。
3.冲击能力对比
资料显示在同等环境下,尼龙610的冲击能力≥10Kj/m2,铜的冲击能力≥32 Kj/m2。
4.尼龙套在填料盒中占有4个盘根的体积,减少了填料盒中一次盘根的投入。
三、现场推广试验效果
我们在深一注水站的五台柱塞泵进行了推广性试验应用,全部采用尼龙套装入填料盒使用。下面是两种方法使用60天盘根消耗及柱塞磨损情况。
原铜套配合盘根消耗及柱塞磨损情况(60天)
聚甲醛套配合盘根消耗及柱塞磨损情况(60天)
措施效果对比表(60天)
效果评定:
经济分析:
1.每月减少三次启泵空运次数,一台110KW柱塞泵空运按20分钟计算,一月可节电185*1/3=62度,5台泵一年可节约电量3720度,折合3162元。
2.试验对比盘根用量:前/后=4/1,材料成本节约相当可观,而且盘根磨损周期在原来基础上延长了两倍。按盘根实际进价,1.28万元/10kg(含500个),每个盘根应为25.6元,柱塞泵在无尼龙套状况下,60天实际消耗盘根95个,价值2432元,平均每月1216元。使用尼龙套后60天实际消耗盘根24个,价值614.4元,平均每月307元。对比平均每月节约909元,全年节约1.0908万元,
3.柱塞使用周期平均延长了5个月,柱塞成本按120元/个计算,因维修周期延长了2倍(更换1次/年),一台泵可节省成本120*2*5=1200元.5台泵1200*5=6000元.
综合以上三方面的深一注水站年节能合人民币20000余元。为设备节能提供了保证。
效益分析:
1.维修效率明显提高了,维修一组只需要30分钟,使得维修时间大大缩短;
2.盘根使用周期的延长,维修频率大大降低;
3.聚甲醛填料套耐磨损不易损坏,避免了拆卸盘根盒更换盘根,大大降低了维修劳动强度;
4.提高了机泵运行时率,保证注水系统高效平稳注水,收益油井注水见效显著;
四、结束语
在柱塞泵高速运转过程中,聚甲醛填料套在填料盒中起到了一定的抗沖击和扶正作用,减缓了柱塞运转中对盘根的磨损,延长了填料盒中盘根的使用寿命,达到了节约成本的目的,提高了柱塞泵的运行时率,需进一步推广应用。
作者简介:黄艳萍,1969生,女。大港油田第一采油厂作业二区注水技师。