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探讨油田注水节能降耗技术

来源: 更新日期:2019-01-10 10:28:38

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  要实现节能减排这一目标是一项严峻的挑战。政府要求企业要认识节能减排的重要性和迫切性,从思想和行动上统一到中央关于节能减排的决策和部署上来。也制定了如错峰填谷用电等一系列奖惩制度,绝不能因企业的发展而大量消耗能源和破坏环境。
 
  1、油田注水技术的现状
 
  在油田企业中,原油、天然气、电能、煤炭等,为主要的能源消耗,而其中在总能耗中所占的比例最大的是电能,大约占能源消耗的50%,因此油田企业的用电成本占总成本的三分之一。电能的高消耗使国家的能源极度浪费,造成巨大的能源损耗。油田企业是一个大型的综合性企业,用电系统很多,用电系统复杂,对电力的需求各个系统都有很大的差别。于是,在一些不必要的系统中时常出现能源浪费。油田的主要用电设备是水泵、抽油机、风机、照明、电焊机,起重机等,根据我们对系统的检验和分析,泵站的耗电量是最大的,而目前一些泵站系统中存在设备老化、效率低等问题。这样就加剧了用电成本高的问题,并直接影响企业成本和效益。因此,油田泵站改造的问题亟待解决。
 
  例如,某油田现在共有A注水站和B注水站同步运行的,A注水站有10口注水井,B注水站121口注水井,并且其中一队注水站是应用了柱塞泵低压变频技术,所以这两个小站的注水单耗都在比较理想的范围内。只有A站和B站联网的这个大管网辖380多口注水井,两个站每天的出水量大约都在一万立方,而且站内的泵都不具备节能设备,需要人们的经验来调整泵出口的阀门,从而控制出口水量和泵的压力,为此通过现场的调查研究分析我们项目组把主要目标集中在了这个大管网上,首先是根据实际生产数据进行归纳。新民联合站,站日出水量6942m3/h,站出口压力14,6MPA,站单耗6.25KWH/m3。民七队注水站,站日出口水量3514m3/h,站出口压力14.84MPA,站单耗4.78KWh/m3,平均单耗6.15Kwh/m3。
 
    通过上述生产数据得出结论:该油田A站的泵单耗过高,达到了6.25Kwh/m3,超过了其他油田注水的平均单耗。从上述得知,该油田注水系统的单耗相比附近油田的单耗量是偏高的,超过了其他油田注水单耗的平均值,就单耗来说,离国家节能减排目标仍有很大的距离。从这些数据可以看出,对该油田注水系统进行节能技术的开发和应用是势在必行的。
 
  2、面对以上问题,我们研究出以下方案
 
  首先,降低注水能耗就一定要降低泵压。为了提高注水效率,我们要以注水系统节能降低消耗放在首要地位,想办法降低水泵压力。
 
  2.1提高注水泵效率,电机合理配备
 
  要想合理使用高效率大排量离心注水泵,大排量离心泵的阻力小、过流面积大、水力效率和容积效率也较小的优点,造成排量泵效率明显有所提高。所以,要想提高注
 
  水泵的效率,选择大排量泵是最有效的途径之一。油田开发的初期,注水量比后期小,多选用排量较小的注水泵,该泵运行效率通常不大于63.9%,耗电指标也远远高于国家的政策要求。伴随着油田进入中后期的开发,不断上升的注水量,小泵很难适应该需求。因此,用高效大排量注水泵是根据注水系统的需求。
 
  2.2要完善配套工艺
 
  (1)应用分压注水技术,按照不同水井的注水压力不同,合理、有效地分配,使得各个系统保证压力稳定的同时,电能损耗达到最少。该技术运用了精确度高、可靠性
 
  强的传感电磁机构控制和传感技术,利用电脑对注水站的全面监管控制,还可以对注水站、水电机、润滑系统等多个参数进行集中监测。
 
  (2)在注水井中安装磁化器增注技术。
 
  (3)研究表明,通过磁场处理的水,其张力与润滑性对比起没有经过磁场处理的水有明显的改善,磁场可吸附铁屑等杂质,从而达到净化水质的目的。
 
  (4)更换电机和泵芯,令泵叶轮流道加大,从而让泵的排量增大。这样不仅能节省了换泵的巨额费用,还能提高原来的泵效。
 
  (5)利用化学药剂处理污水油田注水的水源主要是从油层中抽取出来的,含较多的杂质。如果能降低污水中杂质的含量,对油田注水的效果有非常明显的作用。
 
  2.3做好注水的规划设计,坚守管网的损失要以局部增压、整体降压、分区分压、合理搭配原则。
 
  想要使注水站泵压与所辖范围内的注水井井口压力有一个比较经济合理的匹配值提高管网效率是每一个设计者需要考虑的问题,要使其的沿线压力达到损失最小,又能满足注水压力的要求。由于油层与油田或区块吸水性能不同,造成注水压力差别十分明显,此时应分析注水井吸水压力,对大部分中低压井采取整体降压,少数高压井采取局部增压和分区分压的注水工艺,将会收到明显的节能效果。
 
  3、油田注水系统通过以上方法调整改造后效益预算调整改造预算及工程量。
 
  B队注水站增加一台大容量的柱塞泵,根据水量的需求可选择5S175A-75.2/16型柱塞泵,正常情况下柱塞泵开三(一台大泵、两台小泵),保证某队注水站每天4000方左右的供水量,当某队注水站的供水能力扩充后,民联注水站每天保证6000多方的供水量即可满足要求,现有的离心泵开二备二,都能保证运行的两台离心泵在高效区范围内运行。
 
  4、结论总结以及应用前景展望
 
  首先我们项目组在该油田注水系统中的工作是有效果的见成效的。通过一年的工作让油田注水的效率提高了4%,单耗下降了0.5Kwh/m3。第三通过软件的仿真优化运行可以得出注水系统现阶段的状况,轻易的分析出站的注水半径、注水井压力差识别、管线经济流速等信息参数。第三通过软件来优化出最优的站出口水量,通过调整注水站的出口水量达到节能降耗的目的。