楊 芫 余 洪 汪鋒軍 王 彬
(中國石油集團(tuán)公司長慶油田分公司采油九廠,寧夏 銀川750001)
通過某一口注水井的注水量以及井口壓力值,以及某一口注水泵的流量和出口壓力值,我們就是可以通過計(jì)算得到注水管網(wǎng)的效率的。而通過以上三點(diǎn),我們可知整個(gè)注水系統(tǒng)的效率是等于注水泵效率、電動(dòng)機(jī)效率以及注水管網(wǎng)效率這三個(gè)值的乘積的。
(1)確保注水泵工作在高效的區(qū)域。由于可以供油田選擇的泵的類型本身就是比較少的,這主要是由于通常泵的排量都是要大于其所需的注水量,因此泵的排量與注水量就是無法匹配的,這樣就導(dǎo)致了注水泵是無法在高效區(qū)域施工作業(yè)的,那么注水泵的工作效率就會(huì)很低。在注水的施工作業(yè)中,通常都是多臺(tái)注水泵并聯(lián)作3業(yè)的,而所需的注水量是固定的值時(shí),那么如果開的注水泵越多,每一臺(tái)注水泵的排量就會(huì)越小,那么每一臺(tái)注水泵在高效區(qū)域工作的概率就越低,因此應(yīng)根據(jù)所需注水量的大小合理的選擇注水泵的數(shù)量,從而確保每一臺(tái)注水泵都盡量的在高效的區(qū)域作業(yè)。(2)對(duì)老的注水泵進(jìn)行技術(shù)改造或是直接淘汰。如果想要對(duì)老泵進(jìn)行技術(shù)改造,通常有以下三種方法:首先是減少摩擦損失。而實(shí)現(xiàn)的方法有將泵的流道進(jìn)行打光處理,這樣就會(huì)大大提高導(dǎo)葉流到和葉輪的表面光滑度,從而減少其摩擦損失;另外也可以降低泵壓,而實(shí)現(xiàn)的方法則為降低車削葉輪的外徑或是降低注水泵的級(jí)數(shù),從而降低注水泵的壓力;最后一種方法就是在其施工作業(yè)時(shí)盡量采取耐腐蝕材料,一般在油田開發(fā)時(shí),經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)采油伴隨污水共同進(jìn)行回注的情況,通常油田中的污水都是有很強(qiáng)的腐蝕性的,因此為了保證注水泵的容積效率,從而保證注水泵的工作效率,在為注水泵的泵體進(jìn)行材料選擇時(shí)應(yīng)盡量的選擇抗腐蝕性能好的材料。
(1)對(duì)于電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行負(fù)荷和功率應(yīng)進(jìn)行合理的分配;(2)在選擇電動(dòng)機(jī)的類型時(shí),應(yīng)充分的考慮油田的實(shí)際情況和實(shí)際特點(diǎn),選擇合理的電動(dòng)機(jī)類型;(3)在滿足施工經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性的前提下,選擇更加節(jié)能并且更加高效的電動(dòng)機(jī)。
降低注水管網(wǎng)的工作消耗,從而提高注水管網(wǎng)的工作效率,措施主要有以下三個(gè):(1)對(duì)注水管網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)主要包括以下兩個(gè)方面:第一,對(duì)地面注水管網(wǎng)的布局進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)布局進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要目的就是確定注水井的最優(yōu)的隸屬關(guān)系,同時(shí)還能確定地面管網(wǎng)系統(tǒng)中的配水間、注水井以及注水站之間的最佳的連接形式,這樣在充分保證注水功能要求的前提下,盡量的做到較粗管線以及最粗管線的長度最短,從而獲得最佳的地面管網(wǎng)的布局設(shè)計(jì)。第二,對(duì)管網(wǎng)的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的工作。在保證注水方法順利實(shí)施的前提下,盡量的對(duì)注水管網(wǎng)各個(gè)管段的壁厚以及管徑等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),同時(shí)還要保證合理性和經(jīng)濟(jì)性。(2)充分的考慮注水井的壓力、來水的壓力以及所要要的注水量等參數(shù)的值來選擇最為合理的注水泵,保證注水管網(wǎng)的運(yùn)行特性與注水泵的實(shí)際性能是相互匹配的,可以使用變頻調(diào)速技術(shù),保證注水泵泵管的壓力差是小于0.5MPa的。而如果某個(gè)注水井的區(qū)塊壓力是要高于干線的壓力時(shí),那么就應(yīng)采取對(duì)這個(gè)區(qū)塊進(jìn)行單井增注的施工作業(yè)。(3)盡量減小管道內(nèi)的摩擦阻力,實(shí)現(xiàn)方法有以下幾種:a.對(duì)注水水體的水質(zhì)進(jìn)行改善,從而減少水體中結(jié)垢和泥沙的出現(xiàn),防止管網(wǎng)被腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生;b.應(yīng)合理的選擇注水管的直徑,當(dāng)選擇注水管的直徑不符合要求時(shí),水流的速度就會(huì)過大,那么能量的消耗情況也會(huì)隨之提升,從而增加了管道內(nèi)的摩擦阻力;c.在滿足注水壓力和注水量的前提下,應(yīng)減量的減少管線的長度,因?yàn)楣芫€的長度越長,能量消耗的就會(huì)越多;d.提高管道內(nèi)壁的光滑度,通常實(shí)現(xiàn)的措施為在管道內(nèi)壁使用些涂料,這樣光滑度就會(huì)上升,就不會(huì)導(dǎo)致管網(wǎng)磨損以及能量消耗過大現(xiàn)象的出現(xiàn);e.盡可能的減少局部阻力的損失,如果管網(wǎng)中存在著較多的部件,那么局部阻力的損失就會(huì)很大,因此應(yīng)盡量的減少這些部件的出現(xiàn)。
通過以上的論述,我們對(duì)影響注水系統(tǒng)效率的因素以及提高注水系統(tǒng)的方法兩個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探討。在油田注水開發(fā)的過程中,提高注水系統(tǒng)的整體效率,對(duì)于增加油田的整體效率以及降低能耗都是有著重要的作用的;而要想提高注水系統(tǒng)的整體效率并且盡可能的節(jié)約成本,對(duì)地面注水管網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)是一項(xiàng)很重要的措施;注水系統(tǒng)的效率是由注水泵效率、電動(dòng)機(jī)效率以及注水管網(wǎng)效率三部分組成的,因此應(yīng)采取措施分別提高這三部分的效率,從而提高整個(gè)注水系統(tǒng)的效率。
[1]邱繼英.油田注水管網(wǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].油氣田地面工程,2000.
[2]檀松濤.淺談提高油田注水系統(tǒng)效率的方法研究[J].中國石油質(zhì)量,2012.
[3]彭自學(xué).淺析提高注水系統(tǒng)效率的專家診斷系統(tǒng)[J].斷塊油氣田,2001.