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        注聚泵泵閥故障壓力診斷方法與提質(zhì)增效實(shí)踐

        2020-09-29 09:50:34孔紅芳大港油田第五采油廠
        石油石化節(jié)能 2020年9期
        關(guān)鍵詞:故障方法

        孔紅芳(大港油田第五采油廠)

        1 技術(shù)介紹

        聚合物驅(qū)是提高油藏最終采收率的主要技術(shù)措施之一。自20 世紀(jì)50年代末、60年代初進(jìn)行室內(nèi)研究,1964礦場(chǎng)試驗(yàn)以來,經(jīng)過幾十年的發(fā)展,各油田已形成適合不同油藏的聚合物配制技術(shù)[1]。由動(dòng)力端和液力端組成的注聚泵在聚合物驅(qū)中有著至關(guān)重要的作用,既要滿足優(yōu)良的吸入性、對(duì)聚合物低剪切性、高泵效,又要滿足操作、維修簡(jiǎn)便的要求[2]。為達(dá)到使用要求,東北石油大學(xué)趙立新教授團(tuán)隊(duì)[3]對(duì)注聚泵過流部件的結(jié)構(gòu)及材料進(jìn)行了改進(jìn),單泵維修費(fèi)用下降;中國(guó)石油大學(xué)王旱祥教授團(tuán)隊(duì)[4]設(shè)計(jì)出注聚裝置各模塊高效協(xié)同運(yùn)行的連接方式及控制程序;周明陽[5]對(duì)大慶油田第六采油廠三種聚合物注入工藝進(jìn)行分析,找到了節(jié)能降耗的環(huán)節(jié),注聚單耗減少了0.06 kWh/m3;孔維海[6]應(yīng)用變頻技術(shù)控制注聚泵后,用電能耗下降了30.9%;潘曉冬[7-8]、劉海霞等提出了注聚泵泵閥故障的判別及維修方法。

        2 壓力診斷方法

        常規(guī)的檢測(cè)方法有兩種:一種是接觸式聽力判斷,即用合適的螺絲刀從泵體外側(cè)液力端總成“聽”凡爾、彈簧的聲音來判斷故障部位,此種方法對(duì)操作人員的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)要求較高,故障部位判斷準(zhǔn)確率低于20%;一種是整體拆卸逐一檢查,將未損壞的部位逐一進(jìn)行檢查,工時(shí)長(zhǎng)達(dá)5~6 h。

        2.1 壓力診斷裝置

        壓力診斷裝置[9]主要由壓力表、表接頭、阻尼器、彎頭和定位器五部分組成注聚泵泵閥故障壓力診斷裝置示意圖見圖1。定位器內(nèi)部為通孔,其作用是將閥座環(huán)形空間內(nèi)的壓力引出;中段為內(nèi)側(cè)帶環(huán)型槽的厚壁螺母六方頭,其作用放置尼龍密封圈;兩側(cè)為外螺紋,分別與泵頭和彎頭連接,彎頭上端連接阻尼器和壓力表,阻尼器上有旋鈕,旋鈕打開時(shí)壓力表顯示閥座工作壓力,彎頭底部設(shè)有放空閥。

        圖1 注聚泵泵閥故障壓力診斷裝置示意圖

        2.2 工作原理

        利用閥座環(huán)形空間能反映吸入和排出閥的工作壓力的特點(diǎn),通過定位器將閥座環(huán)形空間的壓力引出顯示在壓力表上,與進(jìn)出口壓力對(duì)比,通過判斷壓力表指針變化,實(shí)現(xiàn)故障部位的精準(zhǔn)定位和檢修。

        2.3 安裝操作

        停泵放空后,拆下原閥座定位套。在泵閥故障壓力診斷裝置定位器環(huán)形槽內(nèi)部填裝密封墊,將定位器順時(shí)針旋入泵頭外側(cè)的閥座定位孔并擰緊,彎頭的壓帽對(duì)準(zhǔn)定位器,旋轉(zhuǎn)壓帽,使兩者連接,調(diào)整彎頭安裝方向?yàn)槌隹诔系拇怪卑惭b,緊固壓帽,阻尼器裝在彎頭的出口末端并擰緊,阻尼器調(diào)節(jié)螺釘方向朝外且與液力端泵頭外側(cè)端面平行。壓力表方向朝外且與液力端泵頭外側(cè)端面平行安裝,旋緊壓力表固定螺帽。

        2.4 壓力診斷方法

        注聚泵出現(xiàn)泵出口排量下降現(xiàn)象時(shí),不停泵的狀態(tài)下,用平口螺絲刀逆時(shí)針擰開泵閥壓力診斷裝置的阻尼器調(diào)節(jié)螺釘。根據(jù)壓力診斷裝置壓力表指針變化判斷泵閥故障原因及具體部位,泵閥故障壓力診斷方法流程圖見圖2。

        圖2 泵閥故障壓力診斷方法流程圖

        1)檢測(cè)裝置顯示,壓力介于泵進(jìn)口和出口壓力值之間,且壓力表指針均勻地上下擺動(dòng),可判斷該組泵閥吸入端和排除端均無損壞,泵閥工作正常。

        2)檢測(cè)裝置顯示,壓力接近泵進(jìn)口壓力值,且壓力表指針在進(jìn)口壓力值附近上下擺動(dòng),可判斷為該組泵閥為吸入端泵閥彈簧斷。

        3)檢測(cè)裝置顯示,壓力接近泵出口壓力值,且壓力表指針在出口壓力值附近上下擺動(dòng),可判斷該組泵閥為排出端泵閥彈簧斷。

        4)檢測(cè)裝置顯示,壓力接近泵進(jìn)口壓力值,且壓力表指針在小于正常值附近上下擺動(dòng),可判斷為該組泵閥為吸入閥漏失。

        5)檢測(cè)裝置顯示,壓力接近泵出口壓力值,且壓力表指針在小于正常值附近上下擺動(dòng),可判斷為該組泵閥為排出閥漏失。

        當(dāng)電動(dòng)機(jī)頻率過高,壓力表指針變化不易觀察,可將注聚泵頻率下調(diào)至能清晰觀察壓力表指針變化為止,但不應(yīng)小于15 Hz,單次頻率下調(diào)的間隔不宜大于10 Hz,防止注入系統(tǒng)壓力波動(dòng)過大。

        3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

        注聚泵泵閥故障壓力診斷方法,在12 臺(tái)五柱塞注聚泵現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,故障診斷準(zhǔn)確率由20%提高到100%。應(yīng)用前需4人用時(shí)5~6 h維修,注聚時(shí)率降至91.7%,應(yīng)用后只需2 人用時(shí)1 h 維修,注聚時(shí)率提升到99.2%。單臺(tái)泵閥月均檢修1 次,維修工時(shí)每臺(tái)節(jié)約20 h/次,人工費(fèi)用每人100 元/h,單泵年節(jié)約人工費(fèi)用2.4 萬元,12 臺(tái)注聚泵年累計(jì)節(jié)約人工費(fèi)用28.8萬元。

        4 結(jié)論

        注聚泵泵閥故障壓力診斷方法,根據(jù)注聚泵液力端的震動(dòng),壓力表指針波動(dòng)情況準(zhǔn)確判斷出泵閥故障原因及具體部位,克服了人工“聽診”和整體拆卸的不足;針對(duì)在役注聚泵吸入閥、排出閥彈簧和凡爾平均使用壽命為20~30 天的現(xiàn)狀,分析了常規(guī)診斷和維修方法的弊端,提出了注聚泵泵閥故障壓力診斷方法,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用后,維修工時(shí)由5~6 h 降至1 h,故障診斷準(zhǔn)確率由20%提高到100%,注聚時(shí)率由91.7%提升到99.2%。

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