楊小超

【摘要】本文首先介紹了青海油田花土溝地區(qū)供水系統(tǒng)的現(xiàn)狀及改造的必要性，其次重點(diǎn)介紹了供水系統(tǒng)改造方案的研究?jī)?nèi)容與實(shí)施情況，并結(jié)合工程實(shí)際，分析了改造后的效益。

【關(guān)鍵詞】供水系統(tǒng) 改善水質(zhì) 節(jié)能 效益

1 供水系統(tǒng)現(xiàn)狀及改造的必要性

青海油田經(jīng)過五十多年的勘探開發(fā)，共投入注水開發(fā)、滾動(dòng)勘探開發(fā)、試采評(píng)價(jià)、輪采收油19個(gè)油氣田。其中注水開發(fā)的有尕斯庫勒、花土溝、油沙山、躍進(jìn)2#及七個(gè)泉油田，主力油田的開采方式以注水為主。花土溝基地地處柴達(dá)木盆地腹地，氣候干燥寒冷，屬典型的大陸干旱性氣候。主要表現(xiàn)特點(diǎn)為：海拔高、氣壓低，常年干旱少雨、蒸發(fā)量大、霜凍期長(zhǎng)、晝夜溫差大。

青海油田花土溝地區(qū)供水系統(tǒng)始建于1979年，現(xiàn)建有切克里克水源站、阿拉爾水源站、油砂山轉(zhuǎn)水站、紅柳泉轉(zhuǎn)水站、溝口供水站。這五座供轉(zhuǎn)水站承擔(dān)著花土溝地區(qū)生活用水和油田生產(chǎn)用水的供應(yīng)任務(wù)，供水面積覆蓋整個(gè)花土溝地區(qū)，通過阿拉爾-紅柳泉-溝口（供水西線）、切克里克-油砂山-溝口（供水東線）兩路供水系統(tǒng)向花土溝地區(qū)供水。阿拉爾、切克里克兩個(gè)水源的水匯集至溝口水站，主要供花土溝基地生活用水，花土溝基地生活用水主要由阿拉爾水源供給，切克里克水源以供應(yīng)油田生產(chǎn)用水為主，花土溝基地生活用水為輔。

兩個(gè)水源地產(chǎn)水水質(zhì)均滿足生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，但是切克里克水源地水質(zhì)較阿拉爾水源地水質(zhì)更好，總硬度、礦化度含量低，各種金屬離子含量也較低，更適合人體飲用。除此之外，目前供水系統(tǒng)自動(dòng)化控制水平相對(duì)較低，嚴(yán)重制約青海油田供水系統(tǒng)的發(fā)展?？梢姀氐赘纳苹ㄍ翜匣仫嬎畻l件，提高供水系統(tǒng)的自動(dòng)化水平的改造工程勢(shì)在必行。

2 供水系統(tǒng)改造方案的研究與實(shí)施

2.1 工藝流程改造

改變工藝流程是關(guān)系到供水系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，是供水系統(tǒng)改造的重要內(nèi)容。為滿足基地生活用水全部使用切克里克水源來水，同時(shí)不影響油田用水，經(jīng)過反復(fù)計(jì)算，決定新建一條油砂山-溝口輸水管線，增加紅柳泉轉(zhuǎn)水站輸給溝口的水量，利用原有的油砂山-溝口輸水管線，結(jié)合地形的自然高差，將紅柳泉來水由溝口水站通過重力自流輸送到油砂山供油區(qū)注水。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，還需將油砂山和溝口水站的工藝進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。一是將溝口水站的儲(chǔ)水罐單獨(dú)分離出一座用于儲(chǔ)存阿拉爾水源的水，供北山聯(lián)合站，獅子溝油區(qū)使用；二是在油砂山水站增加一臺(tái)轉(zhuǎn)水泵，滿足基地生活用水的需求；三是更換基地四條輸水管線，保證供水系統(tǒng)的可靠性。

2.2 自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)改造

青海油田地處青藏高原，自然環(huán)境惡劣，工作條件十分艱苦。目前供水系統(tǒng)自動(dòng)化控制水平相對(duì)較低，為了改變供水系統(tǒng)在運(yùn)行過程中存在供水點(diǎn)分散，管理難度大、生產(chǎn)效率低、系統(tǒng)波動(dòng)大、運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)等現(xiàn)狀，我們?cè)谟蜕吧胶蜏峡谒痉謩e裝設(shè)了PLC控制系統(tǒng)。通過光纖把數(shù)據(jù)傳輸至花土溝調(diào)度中心控制室，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的集中管理，分散控制的目的。通過不同檢測(cè)點(diǎn)供水流量的異常變動(dòng)，就能及早發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)的漏損并進(jìn)行處理，減少水資源的浪費(fèi)。通過使用其自動(dòng)化終端系統(tǒng)對(duì)水源井進(jìn)行遙控操作，降低職工的勞動(dòng)強(qiáng)度。

2.3 自壓供水改造

隨著花土溝地區(qū)供水系統(tǒng)改造工程不斷完善，切克里克-油砂山-溝口（供水東線）已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制的條件。為了達(dá)到降低供轉(zhuǎn)水單耗的目的，在保證設(shè)備的安全運(yùn)行、保障油田生產(chǎn)、生活用水的平穩(wěn)性前提下，依據(jù)2.2-1斯巴赫-達(dá)西公式，通過詳細(xì)的論證后，提出了利用切克里克與油砂山41米的海拔落差，再加上儲(chǔ)水罐7米左右的壓力條件，將切克里克大罐進(jìn)口管線和通往油砂山Φ529主管線進(jìn)行連接的改造方案，在水站停泵時(shí)，開啟自壓閥門，利用落差實(shí)現(xiàn)自壓供水，減少水泵運(yùn)行時(shí)間，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

供水管線的水頭損失計(jì)算公式：

式中：

h——管線沿程摩阻（液柱）（m）；d——管子內(nèi)徑（m）；L——管線長(zhǎng)度（m）；υ——管內(nèi)液體流速（m/s）；λ——水力阻力系數(shù)；g——重力加速度；（m²/s）；

3 供水系統(tǒng)改造后的效益分析

花土溝供水系統(tǒng)的改造結(jié)束了長(zhǎng)期以來花土溝基地居民飲用阿拉爾混合水的狀況，改善了基地生活用水水質(zhì)，保障了飲用水的衛(wèi)生安全，讓花土溝基地職工用上優(yōu)質(zhì)、放心水，是一項(xiàng)造福深遠(yuǎn)的民心工程，對(duì)油田公司整體效益提高和乃至在區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展中都會(huì)起到較好作用，具有強(qiáng)勁的持續(xù)發(fā)展能力和發(fā)展?jié)摿?。同時(shí)通過自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)和自壓供水改造的實(shí)施，保障了轉(zhuǎn)水站安全、穩(wěn)定、連續(xù)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，降低了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)約了生產(chǎn)成本，效果顯著。通過一年的統(tǒng)計(jì)，自壓供水量平均7000 m³/d，供轉(zhuǎn)水單耗同比降低了38%，離心泵運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間每天平均減少15小時(shí)，平均每年減少檢修次數(shù)3次，全年可節(jié)約費(fèi)用約200萬元。

4 結(jié)論

花土溝地區(qū)供水系統(tǒng)改造項(xiàng)目的實(shí)施，改善了基地生活用水水質(zhì)，保障了花土溝地區(qū)水力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，降低了供水系統(tǒng)的供轉(zhuǎn)水單耗，延長(zhǎng)了設(shè)施檢修維護(hù)周期，又進(jìn)一步完善了油田的供水設(shè)施，切實(shí)保證了油田的長(zhǎng)期安全生產(chǎn)，達(dá)到了“安全運(yùn)行、科學(xué)管理和節(jié)約環(huán)?！钡哪康?。而且在今后的工作中具有很好的指導(dǎo)性和推廣價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50013-2006