油田柱塞泵阀失效原因分析及改进对策

油田柱塞泵阀失效原因分析及改进对策

孔玮张冬梅

胜利油田胜利采油厂采油管理六区

摘要：随着社会科技水平的不断提高和发展，伴随数据化水平的提高，油田开发后期阶段提高采收率的主要手段是注水开发，同时注水开发也是有效恢复地产能量平衡的主要措施。在某种程度上来说，高压柱塞泵阀是油田注水内容的主要措施。在现实生活之中，影响柱塞泵注水失效的主要因素是高压柱塞泵阀失效，为此本文主要对高压柱塞泵阀的失效以及改进措施进行深入的研究和探讨。解决高压柱塞泵阀失效的原因，同时也对现场施工措施进行改进，加强工作效率，以期能够为同行的工作人员对高压柱塞泵失效原因方面有更深入的了解，并提出自己的建设性意见。

关键词：油田注水；高压柱塞泵阀；失效原因；腐蚀性物质；结垢

油田进入开发后期以后，提高采收率非常重要的一个手段就是采用注水开发，这也是让底层恢复原有能量的重要手段之一。高压柱塞泵在油田注水中是最常用也是最重要的设备。在实际的生产过程中，泵阀失效对柱塞泵的注水效率有很大的影响。

1对高压柱塞泵阀失效的原因进行分析

现有柱塞泵在使用中存在的密封性不好、寿命短等问题,提出了一种地面高压柱塞泵的密封结构改造方案。该装置采用多级液压密封结构,利用泵内自身泄露出的高压液体,作用在密封件上,形成密封自紧力;多级密封之间分级工作,可实现对柱塞泵内高压液体的完全密封,达到微漏失、甚至零漏失的效果,工作寿命长,维护工作量小;在保证密封的前提下,可以随压力自动调整对柱塞的抱紧力,减少了的磨阻损失;在密封环发生一定量的磨损时,在高压作用下,能自动补偿,仍能保证完好的密封效果。

1.1高压柱塞泵阀进入介质对泵阀失效的影响

就目前为止我国油田注水泵都会注入二次处理的介质，从某种程度上来说，通过对水质的相关分析可以得出分离出来的水含有大量的氧、硫化物、硫以及少量的氯离子等高腐蚀性的物质。同时这些高腐蚀性的物质在与金属接触后会产生一定程度的电化反应，从而能一定程度上对高压柱塞泵阀的相关零件产生不同程度的腐蚀作用，影响高压柱塞泵阀的正常运行。

1.2腐蚀性物质对高压柱塞泵阀的影响

因为高压柱塞泵阀进入的相关介质都是通过二次处理的，但是这些介质中含有大量的腐蚀性物质，为此在高压柱塞泵阀的长期工作运行中，相对于硫化物、硫、氯离子而言会对高压柱塞泵阀中随着时间的推移会产生很多的侵蚀凹槽和斑点。使阀座和阀片直接的连接处变得不光洁，最糟糕的情况则是损伤泵阀总承，在一定程度上对阀座和阀片之间的封密性产生不好的影响，同时也会发生事注水泵中高压端的水被挤压到低压端区域，从而引发高压柱塞泵阀的失效，也将面临注水泵得不到相应的排量和压强。

1.3结垢对高压柱塞泵阀的影响

当注入高压柱塞泵阀的介质存在一定量的钙、镁以及碳酸离子时，在高压柱塞泵阀的注水管线中就会有结晶体出现，同时在吸水过程中这些结晶体会随着水的流动，逐步堵塞注水泵管道。同时对高压柱塞泵阀产生磨损，损害高压柱塞泵阀本身，使高压柱塞泵阀的工作运行完全失效。为此在进行介质注入时，应尽量减少介质注入量，提高阀座和阀片之间的封密性。

2柱塞泵进、出口压力差对泵阀的影响

对高压柱塞泵阀影响较大的则是柱塞泵进、出口的压力差，压力差越大堆泵阀的影响也就越大。在柱塞泵的吸入和排除过程中，排液阀门需要发生强烈的张合运动，为此也可以运用自来水引入到高压柱塞泵阀的高压端，起到改变供水方式。同时也要降低注入水进、出口的压力差，对于某种意义上的因注入水压强过于高而引起的压力差过大的井水而言，要采取适当的注入水的压强，在压强的巨大冲击下，很容易发生阀座和阀片连接之间的损伤。

3高压柱塞泵阀失效的改进及措施

注水开发是油田进入开发后期提高采收率的主要手段,是恢复地层能量的重要措施,高压柱塞泵为油田注水的主要设备。在实际生产中,泵阀失效是影响柱塞泵注水效率的主要因素。本文在分析柱塞泵阀失效的主要原因的基础上,通过现场的改进措施,解决了高压柱塞泵的泵阀失效问题,取得了明显效果。

3.1泵阀注水前增添化学药剂

在将进行二次处理过的介质注入高压柱塞泵阀时，需添加适当的化学药剂，同时要注意的是在注入水之前，在供水源和各个站点将稀释好的化学药剂由高压端向高压柱塞泵阀的导管线内注入，可在一定程度上降低腐蚀性物质对阀座和阀片的腐蚀作用。为此也会发生事注水泵中高压端的水被挤压到低压端区域，从而引发高压柱塞泵阀的失效，也将面临注水泵得不到相应的排量和压强。同时也可确保高压柱塞泵阀体少受或不受腐蚀性物质的侵害。

3.2加强泵阀的过滤器和提高泵阀进口压力

加强对高压柱塞泵阀前的过滤器的过滤作用和定期对过滤器的清理，同时要在过滤器前后按照一定程度的磁装置。针对注入高压柱塞泵阀内的硬、软杂质，采取相应的清洗作用，在注水泵阀的前后过滤器要进行一星期两次的清洗作业，来保障进入的二次处理的介质对高压柱塞泵阀的安全性能。为此也可以运用自来水引入到高压柱塞泵阀的高压端，起到改变供水方式。同时也要降低注入水进、出口的压力差，对于某种意义上的因注入水压强过于高而引起的压力差过大的井水而言，要采取适当的注入水的压强，来降低对高压柱塞泵阀各零部件之间的损伤，同时也可以通过改变供水源的方式来降低进、出口之间压力差过大的问题。

4结束语

通过以上的分析和对相关措施的改进，能在一定程度上对高压柱塞泵阀失效的问题现象，给予相应的方式方法，降低相关介质注入对高压柱塞泵阀的损伤，减少高压柱塞泵阀的停机维修的时间，在某种意义上来说，能进一步的提高工作效率，节约相应的高压柱塞泵阀的运行成本。提高注水效率，同时也在一定程度上降低了高压柱塞泵阀维修人员的工作强度。通过对现场措施的相关改进，解决了高压柱塞泵阀的失效问题，并在解决中取得良好的成绩和效果。

参考文献

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