试论柱塞式注水泵技术改进与应用

黎军容

摘 要：伴随社会各行业的不断发展，社会整体对石油的需求量越来越高，在这种背景下，对石油开采工作就提出了更高的要求。在石油开采过程中，注水泵在其中非常重要的组成部分，其性能对采油效率和采油量都会产生非常大的影响。因此，本文针对柱塞式注水泵技术改进以及具体应用进行详细分析和研究。

关键词：柱塞式；注水泵；技术；改进；应用

柱塞式注水泵是石油开采中非常重要的机械设备之一，在注水开采工艺中该技术在其中占据非常重要的地位，无论是对石油开采效率或者是开采量的提升，都能产生巨大影响和作用。以前在对油田进行开采时，大多数情况下，都会利用柱塞式注水泵，中高压、排量小。但是在现如今，社会经济不断快速发展的背景下，对石油整体需求量不断增加，对注水泵的技术参数的要求也要能够达到高压标准。在这种背景下，要想满足工艺开采的整体要求，就需要采取有针对性措施，结合实际情况，对柱塞式注水泵技术进行有效改造。在保证其综合性能有效提升的基础上，保证石油开采效率和质量的提升。

1.柱塞填料密封结构及材料的改进分析

1.1柱塞填料密封同步隔离技术

柱塞式注水泵内部零件一般都会由于长时间不同程度的摩擦而受到损伤，造成该问题的主要原因之一就是由于在日常工作时，没有提高润滑工作的重视度。特别是对于一些隐蔽零件，只是单纯的通过外部润滑，很难起到润滑效果，这样就会导致注水泵自身发生故障的几率大大提升。针对这种情况，在实施过程中，可以采取柱塞填料密封函体结构中增设介质腔的方法对其进行操作，如图1所示。密封介质腔体上部与润滑油罐之间能够形成良好的连接，同时，在实际操作过程中，为了保证避免压力失去平衡，可以对取压通道进行有效利用[1]。这样不仅能够从根本上促使输送介质在介质腔中能够保持平衡状态，而且还能够促使两者之间的连接起到良好的润滑作用。在保证能够有效降低柱塞和填料之间磨损的基础上，对注水泵发生故障的几率进行有效控制。与此同时，还能够实现其自身使用寿命的延长目的，提高注水泵自身在使用过程中的效率和质量[2]。

1.2填充材料改进技术

之前，在对注水泵进行利用的过程中，填充材料大多是碳纤24锭编织材料，虽然其强度比较高，但是在过高的工作压力下仍然容易出现问题，比如断裂或者是损坏等，这些都会对设备的正常运行造成影响。因此，针对这一现状，在实际操作过程中，需要对注水泵填充材料进行相对应的改进，由新型的U形改性材料SD5和芳纶纤维矩形盘根对其进行代替。与此同时，其中的U形改性材料SD5的耐压力能够达到120Mpa，所以可以承受更高的工作压力，并且不会轻易出现损坏现象。除了对注水泵填料的改造之外，对于装配结构也需要采取一定措施进行改进，可以每间隔两道填料都安装一个相对应的阻流环[3]。组流环当中所含有的成本需要包括石墨、聚四氟乙烯等，可以增强补偿弹簧。这样柱塞填料能够为注水泵起到良好的软化作用，同时还能够针对阻流环起到良好的自动调整作用。

2.柱塞喷涂材料及连接方式改进分析

2.1柱塞喷涂材料改进

在含有垦颗粒腐蚀性污水介质中，利用45#钢基材进行操作，在该材料的表面上可以超音速喷涂Ni60/WC复合金属涂层柱塞。在这种状态下，材料硬度以及韧性之间需要在实践中不断寻求一种平衡状态，这样能够从根本上避免土层出现开裂或者是剥落现象。涂层允许变形量超过8%，与此同时，涂层硬度能够达到1000HV，结合强度能够大于30Mpa，无论是其自身的耐腐蚀性或者是抗磨粒磨损性能都能够在实践中有所提升。除此之外，在这种状态下，对密封填料自身的要求也会有所降低，并且能够有效控制填料自身的消耗。

2.2柱塞自动调心技术

过去注水泵中的柱塞与连夜杆之间的连接结构大多都会利用螺纹硬进行连接，在改进之后，可以直接利用复式卡环进行有效连接。在连接过程中，连接杆与柱塞之间如果存在一点偏心状态，是可以接受的。但是值得注意的是，在密封函体导向套内的柱塞要一直保持直接运动状态，这样做的根本目的之一就是为了从根本上避免柱塞与密封件之间出现磨损，从而对柱塞和密封件造成损伤现象[4]。这样不仅从根本上促使柱塞、导向套以及填料自身的使用寿命能够有所延长，而且还能够为柱塞式注水泵技术的改进大小良好基础。

3.柱塞式注水泵改进之后的具体应用分析

在实际操作过程中，通过对柱塞式注水泵柱塞填料密封結构意义相对应材料、柱塞喷涂材料、连接方式进行有效改进之后，通过实践可以看出，无论是哪一个环节的改进都能够取得良好的效果。从根本上有利于柱塞式注水泵自身的整体性能有所提升，过去的注水泵内部比较容易出现损伤的零件，在经过改进之后，其自身的使用寿命能够被有效延长。另外，注水泵机组的工作效率在经过改进之后，有明显提升，根据相关数据统计分析可以出，在改进之后的注水泵效率要比改进之前提高至少10%，耗量与过去相比，也降低了不少。最后在改进之后，能够从根本上降低生产工艺的运行成本，注水泵本身的效率提升能够有利于运行耗电量的降低。这样不仅能够从根本上促使电费开支有效节约，而且还能够提高注水泵整体性能，成本的降低，就有利于油田开发企业自身经济效益的提升。

4.结束语

综上所述，为了能够适应现代社会市场需求的变化，油田企业需要根据实际情况，采取有针对性措施对采油效率和采油量进行有效提升。在利用注水采油工艺的时候，可以对柱塞式注水泵进行改进和优化措施，在保证运行效率和质量有所提升的基础上，能够促使柱塞式注水泵运行过程中的各个零部件使用寿命能够被有效延长。不仅能够对成本进行有效控制，而且还能够实现石油企业经济效益最大化。

参考文献：

[1]田新民，李颖.油田高压柱塞泵排液阀密封失效原因分析及改进[J].中国设备工程.2010.11

[2]叶晓琰，丁亚娜，许建强等.提高特殊柱塞泵往复密封寿命的优化设计[J].排灌机械.2010.06

[3]杨继隆，俞浙青，裴翔等.液压往复密封的技术进展[J].中国机械工程.2010.07

[4]贾品元.提高柱塞式注水泵易损件寿命的研究与应用[J].西南石油大学.2016.12