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摘要：在我们目前的油田生产中，原油的输送通常采用无平衡盘多级离心式输油泵。在實际生产中输油泵输出压力与管线实际运行压力存在较大差异，因此我们结合离心式输油泵的工作原理进行改造，以降低输油泵的运行压力达到节能的目的。
关键词：输油泵;减级;节能
1概述
在多年的集输生产实践中，随着油田集输系统管网的调整、油井液量及高压井数量等情况的变化，系统回压较油田开发初期都有了较大幅度的下降。例如：旗5计量接转站泵的扬程：320m， 额定压力：3.2MPa。建站初期管线运行压力最高达到过：2.0-2.1 MPa，现在管线运行压力只有：0.7-0.8 MPa。旗二计计量接转站泵的扬程：400m，额定压力：4.0MPa，建站初期管线运行压力最高达到过：1.6-1.7 MPa，现在管线运行压力只有：0.6-0.9 MPa…… 。由于现在管线实际运行压力，大大低于输油泵的额定压力，造成了部分计量接转站大马拉小车的耗能运行状态普遍存在。
在已经实施了变频输油的计量接转站，虽然根据大罐液位的高低，变化电机的转速，减少了输油泵的部分能量损失。但由于输油泵的扬程和轴功率，与输油泵的级数（即：叶轮的个数，一个叶轮为一级。）成正比，输油泵的级数越高，泵的扬程和输出功率也就越大。所以，变频输油泵，由于叶轮的级数多（一般都是8级），在实际输油的过程中，仍有部分能量被自身消耗掉了。在仍然使用工频输油的计量接转站，实际生产中，由于泵的额定压力高，其排量是靠输油泵出口阀门控制的。由于控制排量和压力阀门开的小，造成了输油泵的憋压运行。这样的憋压运行不但使输油泵的大部分能量消耗在了泵头，而且，也造成了泵内零部件的加速磨损，破坏了输油泵的正常工作。
由此可见，第三采油厂部分计量接转站，存在输液单耗高的问题。因此，降低输油泵输液单耗，节约集输生产的运行成本有着重要的意义。
2减级的基本原理
2.1叶轮的对称可拆性
从泵的结构可以知道，50ADY12-50×8的输油泵，是一台：无平衡盘多级离心式输油泵，叶轮的安装结构是整体采用4组8个叶轮背靠背对称安装在泵轴上的。即泵前段的4个叶轮是背向中段安装的，泵后段的4个叶轮也是背向中段安装的。因此，只要在泵的前后段上，对称的拆下1组或2组叶轮，然后在被拆下叶轮的位置分别安装上一个隔套，便可以保证输油泵的正常运行了。
2.2轴向力的平衡性
由于离心泵工作时，叶轮两侧承受的压力不对称，会在转子上产生一个与轴心线相平行的力，既是轴向力。在多级泵中，为了平衡轴向力，一般安装的叶轮为偶数，并将叶轮布置成背靠背对称的安装在泵轴上，这样的安装结构（在加上泵上的平衡管等其他部件），就可以使泵内每个叶轮产生的轴向力互相抵消，保持一个平衡的工作状态。
因此，在减级改造的过程中，只要在泵的前、后段对称的拆下叶轮，就不会破坏泵内轴向力的平衡，并能保证输油泵的正常运行。
2.3减少级数的原则
输油泵减少的级数，应该考虑管线实际运行压力的大小、输油泵减级个数的对称性（每次必须减少2个;其中：每减少1个叶轮，就降低扬程50m，减少额定压力0.5 MPa;）和满足管线系统工作压力变化（±0.5MPa）等方面的要求，这样才能保证输油泵减级后，即能达到最大限度降低输液单耗，又能保证输油生产工作的正常运行。实践证明，输油泵减少的级数，原则上应控制在输油泵减级后的额定压力，大于管线实际运行压力1MPa的范围内。
例如：某计量接转站输油泵型号是65ADY25-50×8，扬程：400m，额定压力：4.0MPa，管线运行压力：0.9 -1.0MPa，压差为：3.0-3.1MPa。
则：减少的级数是4级，即在泵的前后段上，对称的拆下2组（4个）叶轮。减级后的输油泵其扬程丛400 m，降低到了200 m，额定压力也丛4.0 MPa，降低到了2.0 MPa。比管线实际运行压力0.9 -1.0MPa，高出1.0-1.1 MPa。这样，即达到了降低输液单耗的目的，也保证了输油生产的正常运行。
3确定减级方案
3.1选定减级对象
按照基本原理的性质、原则要求，对全厂10座计量接转站，在用输油泵和外输管线的运行参数等进行了分析统计。确定了旗一、五、八站等3个计量接转站为减级对象。
3.2编写减级方案
针对选定的减级对象，在实施减级改造之前，要根据输油泵的额定压力和管线实际运行压力压差的大小等方面的情况，编写出每台输油泵具体减少的级数和减级后泵的扬程、额定压力是多少的减级方案。方案通过审批确定以后，对输油泵实施减级改造。
4实施效果分析
为了能尽快和较有成效的开展好降低输油泵输液单耗，在制定出了3个计量接转站的减级方案以后，结合生产情况的要求，在去年年底对旗一转计量接转站减级试验成功以后，今年4月份专业技术人员又对旗二计、旗八计站的输油泵进行了减级改造。改造后的旗一、五、八站输油泵运转正常，达到了降低输油泵输液单耗的目的。
为了便于进行实施效果的对比分析，对旗一、五、八站减级前的月平均输液量、耗电量、输液单耗和减级后的月平均输液量、耗电量、输液单耗进行了统计填表，通过表中数据的对比可以看出，减级后的板旗一、五、八站取得了年节约用电：17.3×104 kw.h。这样我们在实际生产运行过程中降低了输油泵的运行压力的同时节约电能。
5结论
5.1对于额定压力与管线实际运行压力的压差在2.0MPa以上和结构是整体采用叶轮组背靠背对称安装的ADY型多级离心式输油泵，适用于使用减级的方法，降低输液单耗。此种方法对进入中后期开发阶段和管线系统压力下降的老油田，具有较为广泛的适用性和应用前景。
5.2此项技术方法受到输油泵效率、结构、叶轮的安装、管线系统压力、进站液量等条件的制约，在个别接转站应用的效果不慎理想。还有待于一些新的技术、方法和新的工艺的出现与应用，这些都是我们今后要深入研究的课题。
（长庆油田公司第三采油厂）
关键词：输油泵;减级;节能
1概述
在多年的集输生产实践中，随着油田集输系统管网的调整、油井液量及高压井数量等情况的变化，系统回压较油田开发初期都有了较大幅度的下降。例如：旗5计量接转站泵的扬程：320m， 额定压力：3.2MPa。建站初期管线运行压力最高达到过：2.0-2.1 MPa，现在管线运行压力只有：0.7-0.8 MPa。旗二计计量接转站泵的扬程：400m，额定压力：4.0MPa，建站初期管线运行压力最高达到过：1.6-1.7 MPa，现在管线运行压力只有：0.6-0.9 MPa…… 。由于现在管线实际运行压力，大大低于输油泵的额定压力，造成了部分计量接转站大马拉小车的耗能运行状态普遍存在。
在已经实施了变频输油的计量接转站，虽然根据大罐液位的高低，变化电机的转速，减少了输油泵的部分能量损失。但由于输油泵的扬程和轴功率，与输油泵的级数（即：叶轮的个数，一个叶轮为一级。）成正比，输油泵的级数越高，泵的扬程和输出功率也就越大。所以，变频输油泵，由于叶轮的级数多（一般都是8级），在实际输油的过程中，仍有部分能量被自身消耗掉了。在仍然使用工频输油的计量接转站，实际生产中，由于泵的额定压力高，其排量是靠输油泵出口阀门控制的。由于控制排量和压力阀门开的小，造成了输油泵的憋压运行。这样的憋压运行不但使输油泵的大部分能量消耗在了泵头，而且，也造成了泵内零部件的加速磨损，破坏了输油泵的正常工作。
由此可见，第三采油厂部分计量接转站，存在输液单耗高的问题。因此，降低输油泵输液单耗，节约集输生产的运行成本有着重要的意义。
2减级的基本原理
2.1叶轮的对称可拆性
从泵的结构可以知道，50ADY12-50×8的输油泵，是一台：无平衡盘多级离心式输油泵，叶轮的安装结构是整体采用4组8个叶轮背靠背对称安装在泵轴上的。即泵前段的4个叶轮是背向中段安装的，泵后段的4个叶轮也是背向中段安装的。因此，只要在泵的前后段上，对称的拆下1组或2组叶轮，然后在被拆下叶轮的位置分别安装上一个隔套，便可以保证输油泵的正常运行了。
2.2轴向力的平衡性
由于离心泵工作时，叶轮两侧承受的压力不对称，会在转子上产生一个与轴心线相平行的力，既是轴向力。在多级泵中，为了平衡轴向力，一般安装的叶轮为偶数，并将叶轮布置成背靠背对称的安装在泵轴上，这样的安装结构（在加上泵上的平衡管等其他部件），就可以使泵内每个叶轮产生的轴向力互相抵消，保持一个平衡的工作状态。
因此，在减级改造的过程中，只要在泵的前、后段对称的拆下叶轮，就不会破坏泵内轴向力的平衡，并能保证输油泵的正常运行。
2.3减少级数的原则
输油泵减少的级数，应该考虑管线实际运行压力的大小、输油泵减级个数的对称性（每次必须减少2个;其中：每减少1个叶轮，就降低扬程50m，减少额定压力0.5 MPa;）和满足管线系统工作压力变化（±0.5MPa）等方面的要求，这样才能保证输油泵减级后，即能达到最大限度降低输液单耗，又能保证输油生产工作的正常运行。实践证明，输油泵减少的级数，原则上应控制在输油泵减级后的额定压力，大于管线实际运行压力1MPa的范围内。
例如：某计量接转站输油泵型号是65ADY25-50×8，扬程：400m，额定压力：4.0MPa，管线运行压力：0.9 -1.0MPa，压差为：3.0-3.1MPa。
则：减少的级数是4级，即在泵的前后段上，对称的拆下2组（4个）叶轮。减级后的输油泵其扬程丛400 m，降低到了200 m，额定压力也丛4.0 MPa，降低到了2.0 MPa。比管线实际运行压力0.9 -1.0MPa，高出1.0-1.1 MPa。这样，即达到了降低输液单耗的目的，也保证了输油生产的正常运行。
3确定减级方案
3.1选定减级对象
按照基本原理的性质、原则要求，对全厂10座计量接转站，在用输油泵和外输管线的运行参数等进行了分析统计。确定了旗一、五、八站等3个计量接转站为减级对象。
3.2编写减级方案
针对选定的减级对象，在实施减级改造之前，要根据输油泵的额定压力和管线实际运行压力压差的大小等方面的情况，编写出每台输油泵具体减少的级数和减级后泵的扬程、额定压力是多少的减级方案。方案通过审批确定以后，对输油泵实施减级改造。
4实施效果分析
为了能尽快和较有成效的开展好降低输油泵输液单耗，在制定出了3个计量接转站的减级方案以后，结合生产情况的要求，在去年年底对旗一转计量接转站减级试验成功以后，今年4月份专业技术人员又对旗二计、旗八计站的输油泵进行了减级改造。改造后的旗一、五、八站输油泵运转正常，达到了降低输油泵输液单耗的目的。
为了便于进行实施效果的对比分析，对旗一、五、八站减级前的月平均输液量、耗电量、输液单耗和减级后的月平均输液量、耗电量、输液单耗进行了统计填表，通过表中数据的对比可以看出，减级后的板旗一、五、八站取得了年节约用电：17.3×104 kw.h。这样我们在实际生产运行过程中降低了输油泵的运行压力的同时节约电能。
5结论
5.1对于额定压力与管线实际运行压力的压差在2.0MPa以上和结构是整体采用叶轮组背靠背对称安装的ADY型多级离心式输油泵，适用于使用减级的方法，降低输液单耗。此种方法对进入中后期开发阶段和管线系统压力下降的老油田，具有较为广泛的适用性和应用前景。
5.2此项技术方法受到输油泵效率、结构、叶轮的安装、管线系统压力、进站液量等条件的制约，在个别接转站应用的效果不慎理想。还有待于一些新的技术、方法和新的工艺的出现与应用，这些都是我们今后要深入研究的课题。
（长庆油田公司第三采油厂）