蔣祖華（江蘇石油勘探局技術(shù)監(jiān)督處）

江蘇油田注水處理系統(tǒng)改造及節(jié)能效果分析

蔣祖華（江蘇石油勘探局技術(shù)監(jiān)督處）

江蘇油田富民注水站建于1986年，污水處理設(shè)備陳舊，腐蝕嚴(yán)重，系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)，已喪失處理功能。針對該注水站注水現(xiàn)狀，通過改造注水水質(zhì)工藝流程和更換注水泵，即高效往復(fù)泵+變頻調(diào)速技術(shù)，滿足了油藏開發(fā)需要。就注水系統(tǒng)改造節(jié)能效果分析，證明注水系統(tǒng)“以污代清”節(jié)能改造達(dá)到生產(chǎn)需求，節(jié)能效果明顯，年節(jié)約清水達(dá)7×104m3，年節(jié)約電量超過66×104kWh。這既提高了注水系統(tǒng)的管理水平，也為其他注水系統(tǒng)改造工程提供了借鑒。

江蘇油田田注水系統(tǒng) 以污代清 節(jié)能降耗

1 概述

江蘇油田屬于復(fù)雜小斷塊油藏，其地質(zhì)特點(diǎn)“小、碎、貧、散”就是它的真實(shí)寫照。為了提高油田采收率，近年來，該油田在注水保穩(wěn)產(chǎn)上下功夫：新區(qū)建設(shè)，實(shí)行注水和開采同步保持地層能量；老區(qū)調(diào)整，堅(jiān)持注水系統(tǒng)改造夯實(shí)油田穩(wěn)產(chǎn)基礎(chǔ)。

隨著油田開采力度的加大，富民老油區(qū)的穩(wěn)產(chǎn)已成為注采工作的重點(diǎn)，注水量也發(fā)生了很大的變化。富民注水站建于1986年，分別于1993、1996、1997年進(jìn)行過局部改造，但污水處理設(shè)備陳舊，腐蝕嚴(yán)重，系統(tǒng)處于癱瘓狀態(tài)，已喪失處理功能。原有的注水系統(tǒng)已不能適應(yīng)地質(zhì)配伍的要求，其水質(zhì)處理效果達(dá)不到注水水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)，無法注入地層，以致出現(xiàn)了一邊注清水，一邊將多余污水進(jìn)行回填的狀況，造成水資源的極大浪費(fèi)；所以，必須改善注水水質(zhì)，更換注水設(shè)備，以便提高注水系統(tǒng)效率，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。2009年對富民注水站進(jìn)行了改造。

2 注水系統(tǒng)改造工程

2.1 改造前注水系統(tǒng)簡易流程（圖1）

改造前，該注水站污水處理能力低，處理量不能滿足生產(chǎn)要求，注水水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，有效注水采用清潔水，無法處理的污水就地回填。

2.2 改造后注水系統(tǒng)簡易流程（圖2）

改造后，油井來液經(jīng)過處理裝置處理后，注水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，污水直接有效回注，取消清潔水注水方式，將多余污水就地回填，實(shí)現(xiàn)了“以污代清”的注水方式。

2.3 設(shè)備更換

主要進(jìn)行注水系統(tǒng)改造，達(dá)標(biāo)的注入水進(jìn)行回注，杜絕污水外排，充分利用處理后的污水。針對油田的油藏特征，注水站的注水泵全部采用高效節(jié)能的注塞泵（4臺，2用2備），注塞泵采用變頻調(diào)速技術(shù)，以注水恒壓進(jìn)行自動(dòng)注水，閉環(huán)控制，杜絕回流，解決注水站“大馬拉小車”的現(xiàn)象。

3 注水系統(tǒng)節(jié)能改造

注水系統(tǒng)效率的高低離不開對注水水質(zhì)的要求。注水水質(zhì)應(yīng)符合地質(zhì)注水配伍的要求，這可有效地降低管網(wǎng)損失率，提高注水系統(tǒng)效率，加大油田采收率，為油田穩(wěn)產(chǎn)開采提供保障。同時(shí)，處理后污水全部回注，水資源得到充分利用，減少清潔水的投入，提高資源利用率，達(dá)到節(jié)水減排的目的。

注水系統(tǒng)效率的高低也取決于機(jī)泵效率，就目前技術(shù)而言，注塞泵的機(jī)組效率都在78%左右，而一般高壓注水離心泵的最高機(jī)組效率不超過66%。所以，選擇高效注水泵是提高注水系統(tǒng)效率的重要保障。另外，使用變頻調(diào)速技術(shù)，杜絕高壓回流，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

從表1可以看出，注水處理系統(tǒng)改造后，注水系統(tǒng)效率和注水泵機(jī)組效率指標(biāo)大部分達(dá)到石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T6275—2007《油田生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測規(guī)范》中規(guī)定的指標(biāo)，注水泵機(jī)組效率限定值≥72%，節(jié)能評價(jià)值≥78%，注水系統(tǒng)效率限定值≥49%[1-2]。

表1 改造前后注水系統(tǒng)效果對比

回填注水系統(tǒng)的指標(biāo)有所下降，這是由于改造前后的回填井改變，回填水量增大（表2），所以產(chǎn)生略微波動(dòng)。

4 經(jīng)濟(jì)效益分析

4.1 污水處理系統(tǒng)工程前后節(jié)能測試結(jié)果

表2 改造前后注入水消耗明細(xì)

4.2 工程實(shí)施后注水站節(jié)能效果

改造后清水泵站停用，注水介質(zhì)全部為處理后污水。

◇年節(jié)水量＝74168 m3;

◇水的重復(fù)利用率[3]＝（重復(fù)利用水量÷總用水量）×100%＝23.3%；

◇污水回注率＝87.1%（包括污水回填）；

◇年節(jié)電量（有效注水）＝23.96×104kWh；

◇節(jié)電率（有效注水）[4]＝［（改造前有功耗電量-改造后有功耗電量）÷改造前有功耗電量］×100%＝29.5%；

◇年節(jié)電量（污水回填）＝42.41×104kWh；

◇節(jié)電率（污水回填）＝［（改造前有功耗電量-改造后有功耗電量）÷改造前有功耗電量］×100%＝29.6%；

◇年總節(jié)電量=66.37×104kWh。

從表2可以看出，改造后注水設(shè)備更新，注水用電單耗下降。節(jié)水按0.80元/m3計(jì)算，合計(jì)年節(jié)約水費(fèi)5.93×104元；節(jié)電按0.90元/kWh計(jì)算，合計(jì)年節(jié)約電費(fèi)59.73×104元。由此可見，改造后經(jīng)濟(jì)效益顯著。

5 結(jié)論

1）以滿足油田“注夠水、注好水”為原則[5]，在注水水質(zhì)達(dá)標(biāo)的情況下，提高污水利用率，控制含水上升速度，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化注水，達(dá)到注水系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。

2）水質(zhì)處理效果好，可以有效降低管網(wǎng)的結(jié)垢和腐蝕速度，減少管網(wǎng)的清洗次數(shù)，同時(shí)降低管網(wǎng)損失率。

3）對于注水壓力較高、有效注水量較小的注水站，采用往復(fù)泵可以提高注水泵機(jī)組效率；采用變頻調(diào)速技術(shù)可以提高系統(tǒng)效率，有效杜絕站內(nèi)節(jié)流和回流損失，節(jié)能降耗效果明顯。

[1]孫珀,梁愛國,黃大江,等.油田注水系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)研究與應(yīng)用[J].能源,2006（6）:30.

[2]石油工業(yè)節(jié)能節(jié)水專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.SY/T 6275—2007油田生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測規(guī)范[S].北京：石油工業(yè)出版社,2008.

[3]石油工業(yè)節(jié)能節(jié)水專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.SY/T 6722—2008石油企業(yè)耗能用水統(tǒng)計(jì)指標(biāo)與計(jì)算方法[S].北京:石油工業(yè)出版社,2008.

[4]國家發(fā)展和改革委員會.SY/T 6422—2008石油企業(yè)節(jié)能產(chǎn)品節(jié)能效果測定[S].北京:石油工業(yè)出版社,2008.

[5]周紅生,劉燕琳.新疆油田老區(qū)注水系統(tǒng)調(diào)整改造研究[J].油氣田環(huán)境保護(hù),2004（12）:46.

10.3969/j.issn.2095-1493.2011.06.008

蔣祖華，1989年畢業(yè)于河北廊坊管道局職工學(xué)院，工程師，從事節(jié)能監(jiān)測工作，E-mail：jiangzh@joeco.com.cn，地址：江蘇揚(yáng)州文匯西路1號，225009。

2011-06-29）