提高注水系統(tǒng)效率的方法研究

楊 芫 余 洪 汪鋒軍 王 彬

（中國石油集團公司長慶油田分公司采油九廠，寧夏 銀川750001）

1 影響注水系統(tǒng)效率的因素

1.1 注水泵效率。

1.2 電動機效率。

1.3 注水管網(wǎng)效率。

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算得到注水管網(wǎng)的效率的。而通過以上三點，我們可知整個注水系統(tǒng)的效率是等于注水泵效率、電動機效率以及注水管網(wǎng)效率這三個值的乘積的。

2 提高注水系統(tǒng)的方法

2.1 提高注水泵效率的方法。

（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很低。在注水的施工作業(yè)中，通常都是多臺注水泵并聯(lián)作3業(yè)的，而所需的注水量是固定的值時，那么如果開的注水泵越多，每一臺注水泵的排量就會越小，那么每一臺注水泵在高效區(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，從而確保每一臺注水泵都盡量的在高效的區(qū)域作業(yè)。（2）對老的注水泵進行技術(shù)改造或是直接淘汰。如果想要對老泵進行技術(shù)改造，通常有以下三種方法：首先是減少摩擦損失。而實現(xiàn)的方法有將泵的流道進行打光處理，這樣就會大大提高導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)時盡量采取耐腐蝕材料，一般在油田開發(fā)時，經(jīng)常會出現(xiàn)采油伴隨污水共同進行回注的情況，通常油田中的污水都是有很強的腐蝕性的，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行材料選擇時應(yīng)盡量的選擇抗腐蝕性能好的材料。

2.2 提高電動機效率的方法。

（1）對于電動機的運行負荷和功率應(yīng)進行合理的分配；（2）在選擇電動機的類型時，應(yīng)充分的考慮油田的實際情況和實際特點，選擇合理的電動機類型；（3）在滿足施工經(jīng)濟性和實用性的前提下，選擇更加節(jié)能并且更加高效的電動機。

2.3 提高注水管網(wǎng)效率的方法。

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：（1）對注水管網(wǎng)進行優(yōu)化設(shè)計主要包括以下兩個方面：第一，對地面注水管網(wǎng)的布局進行優(yōu)化設(shè)計。對布局進行優(yōu)化設(shè)計的主要目的就是確定注水井的最優(yōu)的隸屬關(guān)系，同時還能確定地面管網(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。第二，對管網(wǎng)的參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計的工作。在保證注水方法順利實施的前提下，盡量的對注水管網(wǎng)各個管段的壁厚以及管徑等參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計，同時還要保證合理性和經(jīng)濟性。（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)的運行特性與注水泵的實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。而如果某個注水井的區(qū)塊壓力是要高于干線的壓力時，那么就應(yīng)采取對這個區(qū)塊進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，實現(xiàn)方法有以下幾種：a.對注水水體的水質(zhì)進行改善，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，當選擇注水管的直徑不符合要求時，水流的速度就會過大，那么能量的消耗情況也會隨之提升，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，因為管線的長度越長，能量消耗的就會越多；d.提高管道內(nèi)壁的光滑度，通常實現(xiàn)的措施為在管道內(nèi)壁使用些涂料，這樣光滑度就會上升，就不會導致管網(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很大，因此應(yīng)盡量的減少這些部件的出現(xiàn)。

結(jié)語

通過以上的論述，我們對影響注水系統(tǒng)效率的因素以及提高注水系統(tǒng)的方法兩個方面的內(nèi)容進行了詳細的分析和探討。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，對地面注水管網(wǎng)進行優(yōu)化設(shè)計是一項很重要的措施；注水系統(tǒng)的效率是由注水泵效率、電動機效率以及注水管網(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[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.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.