隆延強

【摘要】對于油田注水系統(tǒng)優(yōu)化與各注水站優(yōu)化的關(guān)系，系統(tǒng)優(yōu)化運行于系統(tǒng)中設(shè)備技術(shù)改造的關(guān)系注水系統(tǒng)各部分的相關(guān)性與密切性等問題進行了一些列的研究。認為：注水系統(tǒng)中各個部分是相互關(guān)聯(lián)和影響的；各注水站的優(yōu)化應(yīng)在系統(tǒng)優(yōu)化的統(tǒng)一目標(biāo)下進行，而從能耗及地面效率公式的分析出發(fā)，提高了注水泵效率、合理配置電機、確定泵壓、優(yōu)化井站布局、減少管網(wǎng)損失等措施，這些是注水系統(tǒng)節(jié)能的主攻方向，從而達到降低注水耗電的目的。

【關(guān)鍵詞】注水 節(jié)能 泵壓泵效

要實現(xiàn)節(jié)能減排這一目標(biāo)是一項嚴峻的挑戰(zhàn)。政府要求企業(yè)要認識節(jié)能減排的重要性和迫切性，從思想和行動上統(tǒng)一到中央關(guān)于節(jié)能減排的決策和部署上來。也制定了如錯峰填谷用電等一系列獎懲制度，絕不能因企業(yè)的發(fā)展而大量消耗能源和破壞環(huán)境。

1 油田注水技術(shù)的現(xiàn)狀

在油田企業(yè)中，原油、天然氣、電能、煤炭等，為主要的能源消耗，而其中在總能耗中所占的比例最大的是電能，大約占能源消耗的50%，因此油田企業(yè)的用電成本占總成本的三分之一。電能的高消耗使國家的能源極度浪費，造成巨大的能源損耗。油田企業(yè)是一個大型的綜合性企業(yè)，用電系統(tǒng)很多，用電系統(tǒng)復(fù)雜，對電力的需求各個系統(tǒng)都有很大的差別。于是，在一些不必要的系統(tǒng)中時常出現(xiàn)能源浪費。油田的主要用電設(shè)備是水泵、抽油機、風(fēng)機、照明、電焊機，起重機等，根據(jù)我們對系統(tǒng)的檢驗和分析，泵站的耗電量是最大的，而目前一些泵站系統(tǒng)中存在設(shè)備老化、效率低等問題。這樣就加劇了用電成本高的問題，并直接影響企業(yè)成本和效益。因此，油田泵站改造的問題亟待解決。

例如，某油田現(xiàn)在共有A注水站和B注水站同步運行的，A注水站有10口注水井，B注水站121口注水井，并且其中一隊注水站是應(yīng)用了柱塞泵低壓變頻技術(shù)，所以這兩個小站的注水單耗都在比較理想的范圍內(nèi)。只有A站和B站聯(lián)網(wǎng)的這個大管網(wǎng)轄380多口注水井，兩個站每天的出水量大約都在一萬立方，而且站內(nèi)的泵都不具備節(jié)能設(shè)備，需要人們的經(jīng)驗來調(diào)整泵出口的閥門，從而控制出口水量和泵的壓力，為此通過現(xiàn)場的調(diào)查研究與分析我們項目組把主要目標(biāo)集中在了這個大管網(wǎng)上，首先是根據(jù)實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行歸納。新民聯(lián)合站，站日出水量6942m³/h，站出口壓力14，6MPA，站單耗6.25KWH/m³。民七隊注水站，站日出口水量3514 m³/h，站出口壓力14.84 MPA，站單耗4.78KWh/m³，平均單耗6.15Kwh/m³。

通過上述生產(chǎn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論：該油田A站的泵單耗過高，達到了6.25Kwh/m³，超過了其他油田注水的平均單耗。

從上述得知，該油田注水系統(tǒng)的單耗相比附近油田的單耗量是偏高的，超過了其他油田注水單耗的平均值，就單耗來說，離國家節(jié)能減排目標(biāo)仍有很大的距離。從這些數(shù)據(jù)可以看出，對該油田注水系統(tǒng)進行節(jié)能技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用是勢在必行的。

2 面對以上問題，我們研究出以下方案

首先，降低注水能耗就一定要降低泵壓。為了提高注水效率，我們要以注水系統(tǒng)節(jié)能降低消耗放在首要地位，想辦法降低水泵壓力。

2.1 提高注水泵效率，電機合理配備

要想合理使用高效率大排量離心注水泵，大排量離心泵的阻力小、過流面積大、水力效率和容積效率也較小的優(yōu)點，造成排量泵效率明顯有所提高。所以，要想提高注水泵的效率，選擇大排量泵是最有效的途徑之一。油田開發(fā)的初期，注水量比后期小，多選用排量較小的注水泵，該泵運行效率通常不大于63.9%，耗電指標(biāo)也遠遠高于國家的政策要求。伴隨著油田進入中后期的開發(fā)，不斷上升的注水量，小泵很難適應(yīng)該需求。因此，用高效大排量注水泵是根據(jù)注水系統(tǒng)的需求。

2.2 要完善配套工藝

（1）應(yīng)用分壓注水技術(shù)，按照不同水井的注水壓力不同，合理、有效地分配，使得各個系統(tǒng)保證壓力穩(wěn)定的同時，電能損耗達到最少。該技術(shù)運用了精確度高、可靠性強的傳感電磁機構(gòu)控制和傳感技術(shù)，利用電腦對注水站的全面監(jiān)管控制，還可以對注水站、水電機、潤滑系統(tǒng)等多個參數(shù)進行集中監(jiān)測。

（2）在注水井中安裝磁化器增注技術(shù)。

（3）研究表明，通過磁場處理的水，其張力與潤滑性對比起沒有經(jīng)過磁場處理的水有明顯的改善，磁場可吸附鐵屑等雜質(zhì)，從而達到凈化水質(zhì)的目的。

（4）更換電機和泵芯，令泵葉輪流道加大，從而讓泵的排量增大。這樣不僅能節(jié)省了換泵的巨額費用，還能提高原來的泵效。

（5）利用化學(xué)藥劑處理污水油田注水的水源主要是從油層中抽取出來的，含較多的雜質(zhì)。如果能降低污水中雜質(zhì)的含量，對油田注水的效果有非常明顯的作用。

2.3 做好注水的規(guī)劃設(shè)計，堅守管網(wǎng)的損失

要以局部增壓、整體降壓、分區(qū)分壓、合理搭配原則。想要使注水站泵壓與所轄范圍內(nèi)的注水井井口壓力有一個比較經(jīng)濟合理的匹配值提高管網(wǎng)效率是每一個設(shè)計者需要考慮的問題，要使其的沿線壓力達到損失最小，又能滿足注水壓力的要求。由于油層與油田或區(qū)塊吸水性能不同，造成注水壓力差別十分明顯，此時應(yīng)分析注水井吸水壓力，對大部分中低壓井采取整體降壓，少數(shù)高壓井采取局部增壓和分區(qū)分壓的注水工藝，將會收到明顯的節(jié)能效果。

3 該油田注水系統(tǒng)通過以上方法調(diào)整改造后效益預(yù)算

調(diào)整改造預(yù)算及工程量。B隊注水站增加一臺大容量的柱塞泵，根據(jù)水量的需求可選擇5S175A-75.2/16型柱塞泵，正常情況下柱塞泵開三（一臺大泵、兩臺小泵），保證某隊注水站每天4000方左右的供水量，當(dāng)某隊注水站的供水能力擴充后，民聯(lián)注水站每天保證6000多方的供水量即可滿足要求，現(xiàn)有的離心泵開二備二，都能保證運行的兩臺離心泵在高效區(qū)范圍內(nèi)運行。

4 結(jié)論總結(jié)以及應(yīng)用前景展望

首先我們項目組在該油田注水系統(tǒng)中的工作是有效果的見成效的。通過一年的工作讓油田注水的效率提高了4%，單耗下降了0.5Kwh/m³。第三通過軟件的仿真優(yōu)化運行可以得出注水系統(tǒng)現(xiàn)階段的狀況，輕易的分析出站的注水半徑、注水井壓力差識別、管線經(jīng)濟流速等信息參數(shù)。第三通過軟件來優(yōu)化出最優(yōu)的站出口水量，通過調(diào)整注水站的出口水量達到節(jié)能降耗的目的。

5 結(jié)束語

通過所做的試驗可以看出，利用更換大排量泵等方法能有效降低系統(tǒng)能耗，是一種操作簡便、科學(xué)的方法。在該油田應(yīng)用的結(jié)果上，可以推廣和應(yīng)用。

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