王琳婭(大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠規(guī)劃設(shè)計(jì)研究所，黑龍江大慶 163113)

污水站改造方案的優(yōu)化分析

王琳婭(大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠規(guī)劃設(shè)計(jì)研究所，黑龍江大慶 163113)

中405污水站負(fù)責(zé)為周邊注水站供水。其中所供聚中十二注距離該污水站較遠(yuǎn)、管徑小，導(dǎo)致污水站外輸泵揚(yáng)程無(wú)法滿足生產(chǎn)需要。本文針對(duì)此問(wèn)題，提出改造方案并進(jìn)行優(yōu)化對(duì)比分析，達(dá)到即滿足正常生產(chǎn)，又減少投資成本、提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。

污水站；外輸泵；揚(yáng)程

采油一廠第四油礦中405污水站始建于2006年，設(shè)計(jì)規(guī)模3×104m3/d，目前實(shí)際處理量2.0×104m3/d左右，負(fù)荷率66.7%。站內(nèi)工藝采用：“一級(jí)自然沉降—二級(jí)混凝沉降—一級(jí)核桃殼過(guò)濾—二級(jí)雙層濾料過(guò)濾—三級(jí)雙層濾料過(guò)濾”流程，處理后的污水分別外輸至四個(gè)注水站。

1 存在問(wèn)題

中405污至聚中十二注供水管線管徑?。é?77x7mm），中405污水站至聚中十二注距離遠(yuǎn)（6.4km）,5臺(tái)外輸泵每天只能為聚中十二注提供外輸水量0.25×104m3/d。外輸泵揚(yáng)程無(wú)法滿足供水量需求。

2 改造方案

針對(duì)存在問(wèn)題，本次改造采取以下兩種設(shè)計(jì)方案：方案一：提高中405污水站外輸泵揚(yáng)程，并相應(yīng)調(diào)整外輸閥組工藝流程；方案二：擴(kuò)大中405污水站至聚中五注外輸管線管徑。以下為兩種方案對(duì)比分析：

2.1 方案一：

中405污水站現(xiàn)有5臺(tái)外輸泵，泵出口由一條匯管向站外外輸。5臺(tái)外輸泵3臺(tái)為Q=360m3/h H=65m，2臺(tái)為Q=280m3/h H=65m。由于中405污水站外輸站點(diǎn)多、外輸距離相差大，距離長(zhǎng)的外輸線管損大，本次規(guī)劃對(duì)該站的外輸泵流程進(jìn)行調(diào)整，將外輸泵分成兩組：一組3臺(tái)泵單獨(dú)外輸至距離較遠(yuǎn)的兩站；另一組2臺(tái)泵單獨(dú)外輸至較近兩站。以下為外輸泵參數(shù)選擇：

（1）中405污水站至較遠(yuǎn)兩站：設(shè)計(jì)參數(shù)：管線總長(zhǎng)：6.4km，最大水量：1.5×104m3/d，原外輸泵參數(shù)：Q=360 m3/d，H=65m，水量：1.73×104m3/d（運(yùn)2備1）。利用PIPEPHASE軟件分段計(jì)算水利損失得68m。污水站站內(nèi)損失0.1 MPa+注水站進(jìn)站壓力0.2MPa+0.68=0.98 MPa。故泵揚(yáng)程選擇H=100m；聚中五注和聚中十二注共需水量1.5×104m3/d，故泵流量保持不變。

（2）中405污水站至聚中四注：設(shè)計(jì)參數(shù)：總長(zhǎng)度：6.89km,最大水量：0.6×104m3/d,原外輸泵水量：1.73×104m3/d（運(yùn)2備1）。利用PIPEPHASE軟件計(jì)算水利損失得10.89m?？倝簱p=污水站站內(nèi)損失0.1 MPa+注水站進(jìn)站壓力0.2MPa+0.1=0.4MPa。故3臺(tái)外輸泵揚(yáng)程選擇H=100m滿足聚中四注生產(chǎn)需求。

（3）中405污水站至聚中七注、聚中十一注：設(shè)計(jì)參數(shù)：外輸量：0.7×104m3/d，原外輸泵參數(shù)：Q=280m3/h，H=65m，水量：0.67×104m3/d（運(yùn)1備1）。經(jīng)過(guò)計(jì)算原機(jī)泵滿足生產(chǎn)要求型號(hào)不變。

方案一經(jīng)概算核算后投資為118.4萬(wàn)元。

2.2 方案二：

中405污水站至聚中五注外輸管線長(zhǎng)度為4.0 km，最高年外輸流量為聚中五注+聚中十二注=14884 m3/d；聚中五注至聚中十二注外輸管線管徑長(zhǎng)度為2.6km，最高年外輸流量為12895 m3/d；5臺(tái)外輸泵揚(yáng)程均為H=65m。

利用管道水利計(jì)算軟件分段計(jì)算兩部分管線的水利損失，結(jié)果見表1。

表1 分段計(jì)算水利損失表

污水站站內(nèi)損失0.1 MPa,注水站進(jìn)站壓力不小于0.2MPa，則管道水利損失應(yīng)滿足：泵揚(yáng)程0.65Mpa-0.1-0.2=0.35 MPa，即小于35m的水利損失。根據(jù)表1計(jì)算結(jié)果，本次選擇Φ457× 7.1mm管徑管線。投資為373.33萬(wàn)元。

3 方案對(duì)比分析

針對(duì)兩種方案的論證結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，得出以下結(jié)論：（1）投資估算方面：方案一比方案二少254.9萬(wàn)元；（2）施工及日常生產(chǎn)方面：方案一建設(shè)周期短，但改造內(nèi)容多；方案二改造內(nèi)容少，但建設(shè)周期長(zhǎng)。經(jīng)綜合分析選擇方案一作為最終方案。

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)中405污水站存在問(wèn)題進(jìn)行改造方案對(duì)比分析，找到了即降低地面投資和運(yùn)行成本又滿足正常生產(chǎn)的解決方法，使最終的改造方案在參數(shù)上更嚴(yán)謹(jǐn)、在施工上更便捷、在管理上更靈活。達(dá)到了地面規(guī)劃設(shè)計(jì)“節(jié)能減耗，效率、效益優(yōu)先，能量綜合利用”的最終目的。

[1]郜云飛.油田地面工程設(shè)計(jì)第二冊(cè).中國(guó)石油大學(xué)出版社，2010.

[2]pipephase多相流管網(wǎng)模擬軟件中文用戶手冊(cè).北京中油奧特科技有限公司.

王琳婭，大慶油田有限責(zé)任公司第一采油廠規(guī)劃設(shè)計(jì)研究所，工程師，長(zhǎng)期從事油田地面工程工作。