史長(zhǎng)榮

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，石油工業(yè)也得到了前所未有的快速發(fā)展。石油開采環(huán)節(jié)容易產(chǎn)生大量的資源浪費(fèi)，油田開采時(shí)，原油抽出的過程中油層自身的能量也會(huì)產(chǎn)生損耗，從而引起儲(chǔ)油層壓力下降，影響開采產(chǎn)量，因此為了穩(wěn)定油層內(nèi)部壓力，必須對(duì)油田進(jìn)行注水，油田注水作為油田開發(fā)的一項(xiàng)重要前置工序，其高能耗問題一直是制約油田開采效率和經(jīng)濟(jì)效益的重要因素。為了保證油田的可持續(xù)發(fā)展，本文將結(jié)合油田注水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和高能耗原因，提出油田注水的節(jié)能降耗措施。

關(guān)鍵詞：油田注水；節(jié)能降耗；優(yōu)化；

前言：油田注水系統(tǒng)通常是通過不同直徑的管線將多個(gè)注水站、配水間、注水井和注水泵等進(jìn)行連接而組成的龐大系統(tǒng)，系統(tǒng)中的各項(xiàng)因素緊密關(guān)聯(lián)，其運(yùn)行流量和壓力等都存在相互影響，任何運(yùn)行參數(shù)的改變都可能會(huì)影響注水系統(tǒng)的整體能耗，絕對(duì)量以及相對(duì)大小會(huì)隨運(yùn)行情況發(fā)生變化，因此想要提高油田注水系統(tǒng)的效率，不能只在個(gè)別因素上進(jìn)行優(yōu)化。

1..注水系統(tǒng)高能耗原因分析

油田注水系統(tǒng)主要由電機(jī)、配水間、注水站、管網(wǎng)、注水泵等組成，目前我國(guó)油田注水系統(tǒng)的運(yùn)行管理自動(dòng)化技術(shù)尚未成熟，因此在運(yùn)行中多依賴操作人員的過往經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷，不免存在多種問題。造成注水系統(tǒng)能耗主要集中在電能損耗、管網(wǎng)結(jié)垢或腐蝕造成的輸水阻力增大、配水閥組以及儲(chǔ)油層均質(zhì)性原因造成的注水能量損失。注水泵使用的恒壓恒流電機(jī)在啟用時(shí)會(huì)產(chǎn)生巨大電流，瞬間電流沖擊會(huì)給電網(wǎng)的整體工作帶來劇烈沖擊，并且在進(jìn)行匹配注水調(diào)節(jié)時(shí)容易超注或少注，難以均衡注水流量和壓力。由于儲(chǔ)油層均質(zhì)性不同，注水井注水壓力也存在較大差別，因此如若使用同一注水壓力系統(tǒng)用于多層系注水，勢(shì)必會(huì)增大控制節(jié)流的損失。想要在油田注水系統(tǒng)中有效控制能耗，必須著眼于整體，建立配套的節(jié)能降耗措施。傳統(tǒng)的油田注水系統(tǒng)通常采用分別降耗，整體節(jié)能效果不明顯，而且過多的依賴人為操作，當(dāng)前油田注水站數(shù)量不斷增多，各注水站間的協(xié)調(diào)性也存在不同程度的差別，因此節(jié)能效率一直難以提升。隨著油田綜合含水率的提升，注水能耗還將繼續(xù)上升，優(yōu)化油田注水系統(tǒng)，應(yīng)當(dāng)著重于降低注水泵和管網(wǎng)的能耗入手，目前我國(guó)注水油田系統(tǒng)的管網(wǎng)效率偏低，管網(wǎng)阻力損耗以及控制閥件具有很大的降耗空間。

2.節(jié)能降耗的具體措施

2.1合理配置設(shè)備

注水泵在油田注水系統(tǒng)中耗電量最大，因此想要降低能耗，首先應(yīng)當(dāng)對(duì)注水泵進(jìn)行優(yōu)化，使其按照最高效率的流量運(yùn)行。由于大排量的注水泵效率高，氣密性更好，因此應(yīng)當(dāng)根據(jù)油田注水的實(shí)際條件，合理的更換較大排量的水泵，相比于小排量水泵，其過流面積和離心阻力都具有明顯優(yōu)勢(shì)。然而由于大排量注水泵成本較高，且不適用于小型油田，因此在應(yīng)用時(shí)需要充分結(jié)合油田實(shí)際情況進(jìn)行選取。此外，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)將油田注水系統(tǒng)工作時(shí)的各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)真實(shí)詳細(xì)的進(jìn)行記錄，掌握好注水細(xì)節(jié)的運(yùn)行參數(shù)以及系統(tǒng)的總體情況，從而可以根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)對(duì)大功率高壓變頻器進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)合現(xiàn)代制造技術(shù)，以研發(fā)新型注水泵和各類節(jié)能元器件，有針對(duì)性的對(duì)高能耗環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

2.2降低泵管壓差

通過降低泵管及井管壓差的方式，能夠有效提高注水系統(tǒng)的效率，想要使各注水站泵管壓差損耗最小，要求各注水站和管網(wǎng)的運(yùn)行特性匹配良好。從分壓注水角度出發(fā)，根據(jù)井內(nèi)注水壓力的差異進(jìn)行分梯度注水可以更好的穩(wěn)定水井內(nèi)部的壓力，也能夠更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)水井壓力的統(tǒng)一管理，降低分別管理的電能損耗情況。雙管網(wǎng)注水系統(tǒng)是我國(guó)目前的分壓注水技術(shù)中的常用方式，其應(yīng)用范圍廣泛，各項(xiàng)功能也較為完善，通過長(zhǎng)期以來的不斷模擬與試驗(yàn)，在油田開采中能夠?qū)τ途胁煌奈畬佣芜M(jìn)行分類，通過層次劃分大幅的提升了設(shè)備的利用率，明顯改善油層的注水質(zhì)量。

2.3變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用

將變頻調(diào)速技術(shù)應(yīng)用在注水系統(tǒng)中，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能降耗目的，還能夠?qū)ζ渌糠之a(chǎn)生積極影響，使系統(tǒng)整體更好實(shí)現(xiàn)節(jié)能效果。變頻調(diào)速可以不間斷的對(duì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而平滑的實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，有效消除了高速運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)注水泵產(chǎn)生的不良影響，且在基頻不變的情況下能夠大量節(jié)省電能。

2.3加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，油田注水系統(tǒng)每年因設(shè)備老化引起的能量損耗占總體損耗的兩成左右，這部分損耗很大程度上是可以通過定期檢修維護(hù)而避免的，因此加強(qiáng)油田注水系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的日常維護(hù)工作也顯得尤為重要。有關(guān)單位應(yīng)當(dāng)成立專門的設(shè)備維護(hù)部門，全面對(duì)油田注水系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)化維護(hù)，改造注水管網(wǎng)，對(duì)注水干線的能力分布以及注水井點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整，避免出現(xiàn)局部注水站超荷運(yùn)行的情況，敷設(shè)注水復(fù)線，對(duì)使用年限較長(zhǎng)以及老化嚴(yán)重的管道和設(shè)備及時(shí)更換，重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)于管道閥門和各類零部件的監(jiān)測(cè)，結(jié)合使用非金屬管材，同時(shí)控制好注入水的水質(zhì)。

3結(jié)語

油田注水工藝是提升油田開采效率和保持油藏量的主要方式，注水系統(tǒng)的設(shè)備性能是控制損耗的基礎(chǔ)保證，隨著先進(jìn)生產(chǎn)理念的推廣以及不斷進(jìn)步的設(shè)備，油田注水系統(tǒng)的節(jié)能降耗也有了更好的發(fā)展路徑。油田工作人員應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合油田的實(shí)際情況，結(jié)合當(dāng)今市場(chǎng)情況，做好注水的管理工作，不斷創(chuàng)新，探尋可行性更強(qiáng)，更加符合實(shí)際的技能降耗途徑，以實(shí)現(xiàn)更加理想的節(jié)能降耗目標(biāo)。

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