加強技術(shù)管理　降低注水單耗

于玲玲（大慶油田有限責(zé)任公司第八采油廠）

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加強技術(shù)管理降低注水單耗

于玲玲（大慶油田有限責(zé)任公司第八采油廠）

摘要：節(jié)點分析法用于企業(yè)管理過程中是1個細化管理的過程。把注水單耗指標(biāo)過程控制細化成各個節(jié)點的管理，每一個環(huán)節(jié)都作為1個管理點，通過強化意識、明確職責(zé)、節(jié)點分析、分段控制、技術(shù)攻關(guān)等多方面來開展管理工作。更換腐蝕老化注水泵，加強注水泵運行管理及管道完整性管理，從技術(shù)與管理2方面入手，提高注水泵機組效率；優(yōu)化站外注水管網(wǎng)，將分散注水工藝改造為集中注水工藝，從而達到降低注水單耗指標(biāo)的目的，保證系統(tǒng)平穩(wěn)運行。

關(guān)鍵詞：節(jié)點分析法；技術(shù)管理；優(yōu)化注水工藝；注水單耗；平穩(wěn)運行

目前，我國各油田都以注水的方式來保持地層能量，提高原油采收率[1]，注水是我國陸上油田主要的采油方式之一。它有效地補充了地層的能量，對提高原油采收率，確保油田高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)起了積極的作用；但注水本身也是一個能耗大戶，據(jù)統(tǒng)計注水耗電占油田總用電的33%~56%。

某廠管轄6個油田區(qū)塊，分為集中注水和分散注水2種工藝。外圍油田滲透率較低，由于地層吸水條件不好，為完成配注，必須保證一定的注水壓力。部分區(qū)塊的注水壓力在16~20 MPa，有的區(qū)塊已接近或達到23 MPa，而且各區(qū)塊的注水壓力正逐年上升，使得注水單耗偏高[2]。分散注水工藝效率低，管理點分散，小排量柱塞泵多，管理難度大，運行能耗高；因此，需要在現(xiàn)有工藝的基礎(chǔ)上，努力挖掘管理潛力，降低注水單耗，注水單耗情況見表1。

表1　某采油廠2007—2013年注水單耗

1　節(jié)點分析法的內(nèi)涵

節(jié)點分析法用于企業(yè)管理過程中是1個細化管理的過程，是強調(diào)系統(tǒng)管理和節(jié)點管理相融合的思想和方法。它是把注水單耗指標(biāo)過程控制細化成各個節(jié)點的管理，每一個環(huán)節(jié)都作為1個管理點，通過技術(shù)人員、管理人員、操作人員結(jié)合各站的工藝特點，強化意識、明確職責(zé)、節(jié)點分析、分段控制、技術(shù)攻關(guān)等多方面來開展管理工作，從而達到降低注水單耗指標(biāo)的目的。

2　細化日常管理，降低注水單耗

降低注水單耗過程是具有連續(xù)性、系統(tǒng)性的管理過程，是由許多環(huán)節(jié)和控制點組成的，各環(huán)節(jié)之間相互關(guān)聯(lián)相互制約，哪1個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會影響單耗指標(biāo)。日常管理中，將控制流程簡化成節(jié)點分析示意圖（圖1）。如：某日站內(nèi)耗電指標(biāo)出現(xiàn)較大波動，從各個節(jié)點入手，逐個環(huán)節(jié)查找原因，通過對各節(jié)點監(jiān)測和設(shè)備運行參數(shù)分析，很快就能找到癥結(jié)所在，這樣改變了以往遇到問題不知從哪里入手，比較盲目的狀況。

圖1　降低注水單耗流程節(jié)點分析示意圖

在日常管理中，將節(jié)點分析法貫穿其中，從注水站內(nèi)注水泵、站外注水管網(wǎng)和注水井等各環(huán)節(jié)進行細致的分析，找出運行過程中存在的問題，通過工藝改進、加強管理等各項措施，使單耗指標(biāo)得到有效控制。

2.1采取技術(shù)與管理措施，提高注水泵機組效率

2.1.1技術(shù)措施

注水系統(tǒng)是由注水站、注水管網(wǎng)、配水間和單井等組成的網(wǎng)狀系統(tǒng)。水源水經(jīng)過水泵提升后，液體出泵壓力升高，液體由泵出口進入?yún)R管到出站口，經(jīng)注水干線、支干線到配水間（或閥組）及井口閥組后輸送到注水井口，注入井底。整個注水過程就是1個能量不斷消耗的過程，從總的供入能量中扣除系統(tǒng)的各種損失后，就是系統(tǒng)的有效能量，該有效能量與系統(tǒng)輸入能量之比，稱為注水系統(tǒng)的系統(tǒng)效率[3]。

在整個注水系統(tǒng)中，能量輸入點是注水泵、增壓泵，能量消耗點是注水泵能耗損失、泵管壓差、閥門節(jié)流損失、注水井油壓耗能。其中，注水井油壓耗能為有用功，其他部分耗能為無用功，降低無用功部分能耗是降低系統(tǒng)能耗的關(guān)鍵，而其中注水泵能耗損失是耗能的主要部分。

注水泵是注水系統(tǒng)升壓設(shè)備，是耗能的主要設(shè)備，能耗損失超過30%[4]。全廠注水泵包括注水站內(nèi)、注配間內(nèi)2種注水泵。影響注水泵能耗損失的主要是泵效率、電動機效率2個因素，即注水泵機組效率。

2014年，采取措施更換腐蝕老化注水泵11臺，變頻控制器4套，注水單耗為8.02 kWh，較2013年降低2.3%。

2.1.2管理措施

加強注水泵運行管理。建立完善注水系統(tǒng)運行管理、維護、狀態(tài)監(jiān)測、檢修等管理工作制度，成立專門維護班組，提高注水泵機組運行效率。

加強管道完整性管理。建立管道穿孔日報制度，規(guī)范日常維修；日常生產(chǎn)中采取打卡子、補焊、更換短管的傳統(tǒng)修復(fù)方法，防腐層及保溫層未按標(biāo)準(zhǔn)恢復(fù)，加劇管道腐蝕，建議設(shè)立專業(yè)維護隊伍，制定維修標(biāo)準(zhǔn)，保證日常維護按規(guī)范實施。

抓好注水泵啟停管理工作，嚴(yán)格控制在用電峰值啟停注水泵，運用科學(xué)管理辦法，降低注水泵耗電。注水站啟停注水泵首先向主管部門匯報，同意后方可啟停注水泵；倒泵必須在用電平谷段進行操作，注水泵在峰段時出現(xiàn)緊急情況，停泵后及時匯報，做好備用泵啟泵前準(zhǔn)備工作，請示電力調(diào)度同意后方可啟泵；加大對注水站注水泵啟停泵的考核力度[5]。

2.2優(yōu)化站外注水管網(wǎng)，減少能耗點

2.2.1分散注水工藝改為集中注水工藝

分散注水工藝是指從供水水源通過低壓管道將水供至分散布置的注配間，在注配間內(nèi)用柱塞泵升壓后輸至注水井，注配間采用多泵對多井或單泵對單井升壓。集中注水工藝是指注入水在注水站集中升壓，再經(jīng)高壓管道輸送到注水井的工藝。

表2　注水泵機組效率%

從表2可以看出，分散注水能耗較集中注水能耗高。主要原因是注配間內(nèi)柱塞泵數(shù)量較多，運行時間長，導(dǎo)致泵效偏低，能量損失大。

分散注水生產(chǎn)成本高于集中注水。由于柱塞泵數(shù)量多、維護工作量大、運行時間長，動力端部件磨損嚴(yán)重，液力端填料函、連接桿等配件老化嚴(yán)重，泵頭裂縫等。經(jīng)統(tǒng)計，小柱塞泵每臺每年易損件維修費用在1萬元左右，注水站柱塞泵維修費用為4萬元。

某廠共有注水泵320臺，其中注水站130臺，運行50臺，注配間190臺，運行128臺。注配間年維護費用比注水站多151萬元，人員費用多90萬元，具體數(shù)據(jù)見表3。

表3　注水工藝維護、人員費用萬元

以某地區(qū)為例，比較分散注水與集中注水工藝維護費用及人工成本。

表4　某區(qū)塊注水工藝維護、人員費用萬元

表4數(shù)據(jù)顯示分散注水較集中注水工藝年維護費用及人工成本高285萬元。2014年改造2個區(qū)塊，共267口注水井采用集中注水工藝，年節(jié)省成本362萬元，數(shù)據(jù)見表5。

表5　注水工藝改造情況

2.2.2更換腐蝕老化注水管道

某廠運行時間超過20年注水管道共有350 km，根據(jù)穿孔記錄和管道檢測結(jié)果，于2014年更換腐蝕穿孔注水管道10.52 km，提高了系統(tǒng)運行效率。

3　結(jié)論及認識

1）2013年注水單耗為8.21 kWh，通過采取以上技術(shù)與管理措施，2014年注水單耗為8.02 kWh，與2013年對比下降了2.3%，取得了較好的效果。

2）降低注水單耗工作是1項系統(tǒng)工程，需要認清油田開發(fā)形式，分析能耗點以及影響因素，從技術(shù)和管理2方面入手，制定措施。

3）通過開展注水管道檢測，注水泵維修檢測等技術(shù)管理工作，作為降低注水單耗的輔助手段，為最大限度的節(jié)能奠定基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]王金東，杜永軍，陳浩然.機動間歇注水技術(shù)[J].大慶石油學(xué)院學(xué)報，1999，23（4）：56-57.

[2]胡佩娟.注水系統(tǒng)能耗現(xiàn)狀及對策探討[C]//大慶長垣東部低滲透油田開發(fā)技術(shù)實踐論文集.北京:石油工業(yè)出版社，2010：391-395.

[3]張鵬.油田注水系統(tǒng)能耗損失原因分析與對策[J].石油石化節(jié)能，2013，24（6）：55-57.

[4]陶波，王同峰，劉永明，等.油田高壓注水泵能耗分析與探索[J].石油石化節(jié)能，2014，2（1）：4-6.

[5]朱寧霞.探討注水系統(tǒng)優(yōu)化運行措施與效果[J].內(nèi)蒙古石油化工，2014，2（6）：60-61.

（編輯王艷）

收稿日期2015-12-18

作者簡介：于玲玲，工程師，2004年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院，從事注水、水處理規(guī)劃工作，E-mail：yulingling@petrochina.com.cn，地址：黑龍江省大慶第八采油廠規(guī)劃設(shè)計研究所總體規(guī)劃室，163514。

DOI:10.3969/j.issn.2095-1493.2016.02.011