1概述

由于油田后期地层能量下降，油田注水开始陆续实施，控制油田后续产量，注水开发成为油田后期开采取油的主要手段。3Z-40/8高压往复式注水泵已成为油田注水的主要设备。随着油田注水开发的不断进行，注水量的增加，注水泵的需求急剧增加，注水泵站的建设和改造速度加快，随之而来的注水泵给水管道的振动问题也相应出现。部分注水给水管道振动严重，导致注水不正常，注水不足越来越严重。此外，焊缝振裂对注水泵房的运行安全尤为突出。

2注水泵来水管道振动试解决方案解决方案

注水泵出现来水管道剧烈振动，由于剧烈振动，无法正常开泵。为了解决泵的振动问题，制定了以下两种方案：

(1)支撑振动注水泵的来水管道，用两寸半油管支撑来水管道的横管和立管。

（2）今后，挖掘水管，将纯土敷在下埋的水管上，夯实埋地，消除地下管道振动。

以上两项措施实施后，泵的给水管道振动没有改善，振动依然严重，无法解决根本问题。因此，在注水泵的泵头吸入口处安装了一个500mm的长度、直径100mm缓冲装置，仍未解决这一问题。

33注水泵来水管道振动原因分析

首先，对注水泵进行空载运行，发现泵运行时，由于泵的高速运行，来水管道没有振动。经现场试验，发现注水泵来水管道振幅为200-350μm之间，符合要求。当水闸打开，给泵头一定量的水溢流时，泵的给水管道在没有压力的情况下仍然正常。当溢流阀关闭时，泵的注水压力缓慢上升。当压力升至35mpa时，泵的给水管道开始剧烈振动。经现场测试，给水泵的给水管道振幅为1200-2000μm，超过标准要求的4000μm以内。此时关闭水阀，减少水量，减少振动。此外，前期对泵的调查显示，泵在给水管道改造前整体运行状态稳定，给水管道改造后发生剧烈振动，充分说明泵给水管道的剧烈振动与泵本体运行没有直接关系，原因还在给水管道上。原因分析:

（1）泵水改造后发生振动。根据数据查询，管道的材料属性和施工设计不同。例如，当流体通过弯头、异径管、控制阀和盲板时，会随着时间和压力的变化产生振动力。在振动力的作用下，所有附件都会产生一定的机械振动响应，从而产生管道振动。

（2）管道内液体脉动烈度小，管道振动小。当多个注水泵一起注水时，也可能引起吸入管道的液体共振，导致管道振动。

（3）多台注水泵一起注水时，泵的供水量不能满足供水要求，导致供水管道形成气阻，导致管道振动。

（4）由于弹簧变形，吸入阀不能完全回位，高压液体回流阻塞液流，导致流量不均匀，加剧流量脉动，导致管道振动。其次，注水泵在运行过程中，旋转轴驱动活塞压缩液体，系统中任何位置的压力都会产生间歇性和周期性变化。

从以上四点分析，来水管道振动的主要原因是水在高压下在管道内形成“脉动共振”，导致来水管道剧烈振动。

4注水泵来水管道振动消除装置的研制

参考1：汽车消声器原理，有效缓冲发动机缸头排除强气体，使排气管更柔和，大大降低噪音；

参考2：洗澡时，如果直接用水管冲洗，感觉压力大，冲在身上更强大，当用喷嘴洗澡时，水量相同，但经过喷嘴多孔分解后，水冲到人体更柔软，让人感觉舒适，没有压力感。

根据上述原理，设计了新型注水泵来水管道振动消除装置：

来水管道振动消除装置

当高压水流进入装置时，小孔分解扩散，有效消除水泵头吸入口产生的“脉动共振”，有效消除水管的剧烈振动。

5现场应用

该装置生产完成后，对64号泵站1号注水泵进行了安装试验。装置安装后，泵被注水。当泵压升至35mpa时，泵的来水管道振动明显减弱。经现场试验，发现注水泵来水管道振幅为300-350μm之间，符合指标要求。满足泵的正常运行要求。泵连续开启一个月后，泵运行正常，注水正常，焊缝未发现裂缝，未支撑未来水管。从实验结果来看，效果明显，达到了正常注水的预期目的。

通过水管振动消除装置的开发和应用，充分说明只要设备问题的原因分析到位，结合周围的事物，合理利用，就能解决我们在生产过程中遇到的问题。