关于油田注水泵机组能耗因素的研究

兰 俊

（中原油田采油六厂设备管理科，山东东明 274500）

关于油田注水泵机组能耗因素的研究

兰 俊

（中原油田采油六厂设备管理科，山东东明 274500）

近年来，环境污染现象越来越严重，加上地球上各类资源的急剧消耗和锐减，让人类产生了生存的危机，使得“节能减排”以及最大化地实现“资源的可持续利用”成了人类社会生活的主题。

注水泵机组；能耗；分析

1 影响电机效率的因素

1.1 投产时间对电机效率造成的影响

经调查统计发现，用于试验检测的电机其效率虽然会随使用时间的推移而有不同程度的降低，但其平均发电效率却能够保持在91.00%以上，这就说明，投产时间对电机效率的影响相对较小。

2 电机负载率对其发电效率产生的影响

经过一番专业性的测试发现，在该批电机实验样本中有2台电机的负载率低于60.00%，其发电效率分别为92.15%和93.27%，且平均发电效率能够保持在92.26%的高水平范围；有5台电机的负载率水平在60.00%~69.00%，电机效率为92.33%~94.35%，且平均发电效率能够保持在93.37%的优质范围；负载率处于70.00%~80.00%的电机共有10台，其发电效率为92.44%~95.58%，且平均发电效率能够保持在94.21%的良好范围；负载率处于81.00%~90.00%的电机共有8台，其发电效率为93.55%~95.77%，且其平均发电效率约为94.25%。除此之外，还有5台电机的负债率处于91.00%以上的状态，且其发电效率大约为94.11~96.41%，平均电机效率大约为94.82%。经过全面性的分析可知，当电机的负载率处于60.00%以上的状态时，负载对电机发电效率所产生的影响相对较小，但负载率会随时间的推移而不断上升，使得其对电机发电效率的影响也逐渐增大，两者可呈现出正比例关系，即负载率越高，对电机发电效率造成的影响越大。

3 注水泵对电机效率的影响

在检测注水泵时，选择了90台注水泵进行检测实验。在此之中，符合泵效测试条件的注水泵共有30台。该批注水泵的泵效水平在8.53%~80.22%，平均泵效约为70.99%。

3.1 注水泵级数对电机效率的影响

（1）本次共检测了13台级数为9级的注水泵，其泵效为58.33%~79.88%，平均泵效约为72.11%。

（2）除上述检测工作之外，本次还检测了13台级数为10级的注水泵，其泵效约在62.31%~80.20%，平均泵效为71.12%。

最后分析本次对注水泵的检测结果发现，注水泵级数对泵效的影响较小，所以同理可知其对电机效率的影响也较小。

3.2 高压电机可能出现的故障

在本次故障检测中，所使用的检测软件为ATPOL ESA，就电机电流信号分析了90台电机。从检测结果来看，在这该批电机中，存在机械方面不对称（或不平衡）、转子存在断条、以及匝间短路和谐波失真等故障的电机共45台，占总检测量的50.00%。与此同时，在检测的92台电机中，底座振动量超标的电机数量达9台，占总检测量的10.00%；噪声超标的电机数量达5台，占总检测量约5.56%。另外，该批电机测试样品的轴瓦温度均符合相关标准。

3.3 分析注水泵故障

在对90台电机注水泵进行相应的故障检测后，就其检测结果进行了深入性的研究，并得出以下结论：注水泵底座振动量超标的电机数量为1台，约占总检测数量的1.11%；注水泵噪声超标的电机数量为25台，约占总检测数量的27.78%；所有电机的注水泵轴瓦温度均未超标且符合相关规定。在测试泵效的30台电机注水泵中，仅有3台存在故障现象，约占总检测数量的10.00%；剩余的27台均无故障现象，约占总检测数量的90.00%。

4 全面分析能耗

4.1 使用时间对电机能耗的影响

因受高压电机在油田中的使用时间和运行时间较长等因素的影响，在该批用于实验检测的电机中共有50台电机的报废年限设为13a，约占总检测数量的55.56%。该批电机的各项性能和指标均会受到程度不一的影响，同时也会加剧对能量的消耗。导致出现这一系列不良现象的原因主要有以下几点：

（1）传统型和老式型电机的本身设计对能耗的需求较大；

（2）电机的阻值会随着电机绕组的老化而不断增大，电机自身损耗增加，进而造成电机效率下降；

（3）电机绕组、转子以及轴瓦等部件的振动随着其长期性的运行而不断加剧，在很大程度上加大了机械能耗。

4.2 注水泵与电机的匹配性对能耗的影响

据大量相关调查研究显示，当注水泵与电机的匹配性较差时，就会使得电机负载率偏低，从而进一步降低电机的实际运行效率，致使成本投入有所增加。造成这一不良现象的因素主要有以下几点：

（1）当注水需求量产生变化时，工作人员更换了相应的泵但却未更换电机；

（2）当注水工况需要进行调整时，需对注水泵和电机进行拆级改造或切割叶轮；

（3）经过长时间的运行，注水管网不仅老化且被严重腐蚀，易造成穿孔现象，导致电机压力值与注水泵压力值不相容。

5 结语

通过分析影响注水系统效率的因素，并结合实际情况提出了一些相对应的节能降耗措施，目的是为了提高油田注水机组经济的高效运行，并为以后的研究提供一些理论的支持。

[1] 张冉，杨立欣，赵宁，等.油田注水泵机组能耗因素分析[J].杭州：浙江大学，2016.

Study on Energy Consumption Factors of Oil Injection Pump

Lan Jun

In recent years，the phenomenon of environmental pollution has become more and more serious，coupled with the rapid consumption of all kinds of resources on Earth and the sharp decline，so that human beings have a crisis of survival，making “energy-saving emission reduction” and maximize the “ Continuous use “has become the theme of human social life.

water injection unit；energy consumption；analysis

TE934.1

B

1003–6490（2017）05–0099–01

2017–04–20

兰俊（1975—），男，河南濮阳人，工程师，主要从事设备管理方面的工作。