大排量隔膜泵在气井加药中的运用分析

崔茂林 刘赓传

摘要：隔膜泵是主要是通过内部调节单元对流体流量进行控制的一项现代工业装置，在气井加药处理工作中占据较为重要的位置。本文简述了隔膜泵的基本情况，对大排量隔膜泵的工作原理、气井加药中的运用优势及加药阶段的问题进行探析，旨在为相关专业人士提供理论支持。

关键词：大排量隔膜泵;气井加药;排量

引言：

现阶段，随着我国对油气田勘测开采工作重视程度的不断提高，对大排量隔膜泵的使用标准及运用效果的要求也在不断提高。大排量隔膜泵通常可以对诸多类型的介质进行输送，从而在气井加药工作当中占据较为重要的位置，因此，及时对隔膜泵在气井加药中的运用进行分析，是现阶段需要关注的主要问题。

1隔膜泵的基本情况概述

隔膜泵实际上指的是栓塞泵，也被称为“控制泵”，是“隔膜式计量泵”的简称，它可以借助薄膜将活柱和泵缸与被输液体有效分隔，达到保护活柱和泵缸的目的，是当代工业精细化装置当中的重要控制执行单元。隔膜泵在控制阶段是以计算机控制信号或电子控制单元的形式对流程进行控制的一项设备部件，将该部件投入使用期间不仅可以调整良好的参数数据，还可以实现生产阶段过程自动化控制。现阶段隔膜泵主要适用在工业操作中的温度调节、流量控制、压力平衡、液位跟踪等方面。

隔膜泵的主要作用在于适用性较强这一方面。从该项部件的操作动力方面来看，隔膜泵的类型可以分为气动隔膜泵和电动隔膜泵两种，其中气动隔膜泵可以压缩周围空气变为动力，内部具有调节流量、控制温度、智能自吸、潜水作业等功能;电动隔膜泵在工作期间不需要灌引水，具备通过性良好、体积较小、功能齐全、自吸能力强等特点。从隔膜泵构成材质的角度來看，主要包括铝合金材质、铸铁材质、不锈钢材质、塑料材质、铁氟龙材质等，诸多材质的选择方便隔膜泵在不同环境下更好地开展工作。

隔膜式计量泵的主要功能是实现流量的管控和计算，这一功能除了可以投入到油气田中进行应用外，还可以广泛应用到各项工作环境当中。包括在食品加工产业当中的流体介质控制（啤酒加工、酱料制作）、各类化工物质的加工（试剂调和、乳油配比）、污水处理及酸碱性强且易挥发物质的加工生产等[1]。

2大排量隔膜泵的工作原理运用探析

大排量隔膜泵是容积泵当中设计形式较为特殊的一种工业装置，从工业使用角度来看，它是依靠装置内部的隔膜片多次鼓动，将工作空间容积改变，实现介质排除和吸入的一项装置。各式各样的隔膜泵内部均由隔膜缸头和传动部分组成，传动部分是带动隔膜片反复鼓动的驱动机构，主要传动形式包括气压传动、液压传动及机械传动三种形式。隔膜缸头是根据产品类型进行区分的装置，例如，在电动隔膜泵进行工作期间，隔膜缸头可以在电力驱动的作用下实现持续工作，而气动隔膜缸头则是应用内部隔膜片，将装置中的工作液体和输送液体进行分离。通常来说，耐磨性较差的隔膜片不能长时间进行工作，耐腐蚀性不够良好的隔膜片容易被酸碱性较强的物质腐蚀，因此，选择隔膜片时要注重对柔韧性、耐腐蚀性、耐磨性等方面的关注，为适应长时间、高频率的工作奠定基础。

现阶段较为常用的隔膜泵内部工作腔两侧各有一块隔膜，中心联杆将两个隔膜连至一体。隔膜泵的进气口可以将压缩过的空气引入配气阀，推动装置内部的隔膜进行运动，然后从另一侧腔排出。当压缩空气在隔膜泵内部运行至终点后，配气机构可以自动将压缩空气朝相反方向推动，推至另一侧工作腔内，使隔膜泵内两个隔膜不断在工作腔内反复运动。

3大排量隔膜泵在气井加药中的运用优势

大排量隔膜泵是现阶段较为先进的输送机械，它可以将各类腐蚀性液体、颗粒液体、高粘度液体、易挥发气体、易燃易爆气体、含毒性气体等物质进行输送。大排量隔膜泵在气井加药运用中的优势主要体现在：

①空气作业便于调节。大排量隔膜泵是以空气作为动力的一项装置，因此它的流量变化可以随着出口阻力的大小自动调节，在气井加药作业中，方便相关技术工作人员及时调整配套减速机的调速器，达到提高工作效率的目的。

②工作性能稳定。部分地区由于周围环境的恶劣或地底状态的不稳定等因素，在进行气井加药工作期间，经常会发生诸多大小程度不等的爆炸事件。适当应用大排量隔膜泵在此类环境中开展工作，不仅可以起到降低成本的作用，还可以为工作期间的安全提供保障。隔膜泵在气缸加药整个过程中，第一，不会产生额外热量，为工作机器的可持续运动提供保障;第二，隔膜泵在气井加药接地后不可能产生火花，降低意外火花导致爆炸事件发生的风险;第三，隔膜泵对流体的搅动小让气井内的流体不会过热。这些特性都可以有效避免大排量隔膜泵在气井加药中发生意外风险。

③不受工作环境限制。在工作环境较为恶劣的地方大排量隔膜泵进行气井加药工作已经不易受到影响，隔膜泵内的流量控制部件可以自动控制颗粒的通过情况，避免加药过程中出现堵塞管道的情况。

④隔离功能良好。大排量隔膜泵在气井加药中可以将危害性、腐蚀性较强的物料集中汇集，并将汇集起来的物料与外界隔离开来，保障气井加药工作的可持续开展。

此外，大排量隔膜泵功率大、性能强、稳定性高，可以为气井加药工作提供极为良好的运输保障[2]。

4大排量隔膜泵在气井加药中的运用问题探析

4.1操作运行中的问题表现

结合大排量隔膜泵在气井加药中的优势来看，实际操作运行阶段应该适当在天然气井当中加入腐蚀抑制剂，达到防止或减缓材料腐蚀、延长隔膜泵使用寿命的目的。在放入腐蚀抑制剂后要在天然气集气站内以高压泵快速推动的方式，将抑制剂注入加药管道当中，然后在气井井口处加入适当醇液。

实际加药操作阶段的具体流程包括：腐蚀抑制剂注入加药管、推至过滤计量层、进入隔膜计量泵、到达气井。在实际加药前期，要注重对天然气集气站内排量的计算统计，对于排量较小的集气站，要控制加药的总量;对于排量较大的集气站，要逐级加药的时间长短。根据各类型天然气井的基本性质来看，加药的周期通常要控制在三个月以内，满足防腐工艺的各项设计标准，个别天然气井井口腐蚀抑制剂的更新速率在两个月以内，在气井每次开井加药时要以套管加入的方式进行加药，关井加药时要采用油管加入的方式进行加药。

4.2运行阶段的效果分析

应用大排量隔膜泵在气井中加药相比不加药的区别极为明显，应用大排量隔膜泵科学计量的方式进行加药处理，既可以达到提高气井工作效率的目的，又可以有效减少工作阶段的投入成本。

首先，大排量隔膜泵计量加药的方式可以减少人工投药的劳动量，在隔膜泵系统中设定基本流量注入参数和标准，经过细致微调和科学计算后，可以减少实际加药的时间总和，并且在加药期间还不需要人工进行看管。

其次，大排量隔膜泵在气井加药中的运用可以减少腐蚀抑制剂对气井内部环境的破坏。腐蚀抑制剂在隔膜泵的控制下，不仅可以充分发挥药剂的作用效果，还可以极大程度缩短药剂的添加时间。例如，在气井加药渗透率和流速得到控制的情况下，大排量隔膜泵可以减少对气井底层的渗透，降低井口堵塞状况的发生概率。

最后，提高运行经济收益也是大排量隔膜泵在气井加药中的主要作用效果。隔膜泵内部加药控制的手段在提高气井加药实际工作效率的同时，还极大程度地减少了对电力的消耗，对提高实际经济效益具有重要意义。

结论：

总而言之，大排量隔膜泵对气井加药工作具有较为重要的意义。在天然气广泛被人民群众使用的当代社会，应用精准的计量控制手段，规范气井加药工作中的各项细节，可以达到提高自身经济效益和环境效益的目的。

参考文献：

[1]王力，李凯，韩炜，等.丛式气井自控加药装置研制及应用[J].云南化工，2017，44（12）：34-35.

[2]耿继坤.气动泵加药装置应用效果分析[J].化学工程与装备，2019（06）：239-240.