提高注聚泵的可靠性设计研究

谢光伟，周 海，桑科中

（渤海石油装备制造有限公司，天津 300457）

0 引言

我国的油田目前已经进入水驱的中后期，采收率为35%左右，通过对全国23 个主要油田的三次采油的主攻方向的研究表明，全国有63%的地质存储可以采用表面活性剂驱油，由此采出的油量相当于又找到一个大型油田[1]。三次采油技术是目前能够达到控制含水，稳定目前原油产量，最大限度提高最终采收率，经济合理的予以利用和开发这一要求的主要技术。三元复合驱即碱、表面活性剂、聚合物，它可以大大延缓油田产量递减的速度，已经成为油田产量接替的主要措施。我国在20 世纪80 年代开始研究应用，大庆油田的三元复合驱采油累计达2000 多万吨。作为三元复合驱系统中的关键设备——注聚合物泵的可靠性研究有着重大的意义。

注聚合物泵输送的介质是聚丙烯酰胺母液，是一种非牛顿黏弹性液体，因其对机械剪切的敏感性以及其化学、物理性质和驱油机理，对注入设备提出了特殊要求。注聚合物泵的主要性能是整机性能即运行的可靠性以及聚合物溶液的保黏率：一是保证注聚泵运转平稳、性能可靠、维修方便，二是着重考虑如何减小其对介质的机械降解。

1 注聚泵结构设计

对聚合物剪切有较大影响的泵固有参数有泵柱塞的冲程、冲数、泵柱塞的直径，这3 个参数决定了泵的理论排量，同时也决定了泵阀开关次数及柱塞冲击聚合物的次数。由式（1）可以知道，当泵的缸数、排量一定时，泵柱塞直径越大、冲程越长，泵的冲次就越低，泵阀对聚合物的降解作用就越低，故而注聚泵在设计时一般采用长冲程、低冲刺（转速）设计。……