作为油田重要的注水设备,柱塞式注水泵通过注水能够促进油层压力提升,保障原有产量,在油田开发领域有着不可替代的作用。近年来,随着油田开发技术水平的提升,柱塞式水泵技术参数及性能也发生了一定的改变,以满足不同场合的应用需求。作为注水泵密封的主要材料,密封填料会随着柱塞泵运行时间的增加而出现不同程度的磨损,可能会导致增加液体泄漏量,甚至发生刺漏,这就需要及时对盘根盒内的密封填料予以更换,不仅操作难度大,而且增加了成本投入,因此对注水泵柱塞填料密封方式的改进尤为迫切。
以某地区油田采油厂为例,其现有的不同类型注水泵共有210台,每台注水泵每年在填料密封方面的费用平均高达数万元。油田注水泵常用的密封为柱塞填料密封,也可以称为压紧式密封与接触型密封,柱塞泵作为一种易损耗器件,当发生故障后会对注水泵的性能产生直接影响。从现有情况看,柱塞泵填料密封寿命普遍较短,损耗严重,这在无形中增加了油田生产开发成本,因此加强对注水泵现场管理、提升其技术性能尤为重要。
柱塞填料密封结构如图1所示,其工作原理为:将零件调节螺母旋紧后产生压紧力,直接对后导向套产生作用,然后对填料密封压紧。经过压紧力的作用,填料密封与柱塞表面、密封函体的内孔表面会形成接触应力,自填料密封安装入口向里呈现出减小的趋势。在后导向套位置接触应力大,因此该位置是容易磨损的部位,通常在该位置出现填料密封失效。针对这一问题,应注意压紧机构的合理选择,且在安装、使用环节加强对压紧力的控制。
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