大慶油田水平衡試驗(yàn)及用水評(píng)價(jià)

蘇瑞東

（山西省水利水電科學(xué)研究院，山西 太原 030002）

水是城市和工業(yè)的“血液”，是經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要物質(zhì)條件。對(duì)重點(diǎn)企事業(yè)單位進(jìn)行水平衡測試工作是為了加強(qiáng)企業(yè)的用水管理，合理評(píng)價(jià)各用水單位的用水水平，分析其節(jié)水潛力，也是提高科學(xué)用水水平、節(jié)約水資源的一項(xiàng)措施。大慶油田作為我國最大的油田之一，探討油田中水的輸入、輸出和損失之間的平衡關(guān)系，是解決油田現(xiàn)有的用水現(xiàn)狀不清、節(jié)水潛力不明、用水管理不科學(xué)三大現(xiàn)象的重要手段。同時(shí)，本文也可為相關(guān)技術(shù)人員提供借鑒和參考。

1 概況

大慶油田有限責(zé)任公司呼倫貝爾分公司是海-塔盆地最早投入開發(fā)建設(shè)的新興油田，成立于2001年7月6日，分公司總部設(shè)在呼倫貝爾市海拉爾區(qū)，主要從事油田、油氣開發(fā)。該油田由5處作業(yè)區(qū)組成，本文以其中的蘇仁諾爾作業(yè)區(qū)為例，進(jìn)行闡述。各用水系統(tǒng)采用單元制供水，可歸納為：生產(chǎn)用水系統(tǒng)、生活用水系統(tǒng)、消防用水系統(tǒng)，其水源分為兩部分，一部分是井水，一部分是凈化水（油井開采出的原油分離的水）。全油田部分工業(yè)生產(chǎn)用水、鍋爐補(bǔ)給水、辦公生活用水及附屬生產(chǎn)用水的補(bǔ)給源，由水源地地下水井通過供水管供給各用水單元；部分工業(yè)生產(chǎn)用水由凈化水（油井開采出的原油分離的水）供給。

2 水平衡試驗(yàn)方法

2.1 測試方法

測試方法采用逐級(jí)平衡法，即：設(shè)備水平衡—車間水平衡—全廠水平衡。一水表法：通過核查水表鑒定證書，用超聲波流量計(jì)比對(duì)，計(jì)量水表安裝完好準(zhǔn)確（精度不低于±2.5%），以水表的讀數(shù)為準(zhǔn)。二容積法或稱重法：用一定容積的容器，量測水量溶積，同時(shí)用秒表計(jì)量達(dá)到預(yù)定容積的時(shí)間，計(jì)算出流量。三流速法：用超聲波流量計(jì)及明渠流速儀測得流量。四統(tǒng)計(jì)法：設(shè)備用水定額穩(wěn)定可靠，采用設(shè)備的用水定額統(tǒng)計(jì)。

2.2 測試儀器

超聲波流量計(jì)、水工68型流速儀、數(shù)顯溫度計(jì)、數(shù)字石英電子秒表、常用玻璃量器、數(shù)值桶、盒尺、臺(tái)秤及手持式GPS定位儀等。超聲波流量計(jì)以及所使用的量水容器、計(jì)時(shí)鐘表、盒尺等都經(jīng)相關(guān)部門鑒定合格后使用。

3 測試工作內(nèi)容及時(shí)間

水平衡測試工作范圍為：大慶油田呼倫貝爾分公司蘇仁諾爾油田生產(chǎn)及生活供水、用水、排水、耗水。

3.1 測試內(nèi)容

自水源地取水點(diǎn)至油田內(nèi)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)總用水量、新水量、循環(huán)水量、串聯(lián)水量、排水量、漏失水量和耗水量[1]。

油田水源情況調(diào)查。具體包括：水源類型、取水量狀況、以及取水主要用途等。查清各用水單元（生產(chǎn)、生活）用水工藝及用水設(shè)備基礎(chǔ)概況。根據(jù)油田提供的給水、排水管網(wǎng)圖，在廠方技術(shù)人員的密切配合下，對(duì)給排水管網(wǎng)及水表進(jìn)行實(shí)地調(diào)查，目的是防止遺漏或重復(fù)測試用水設(shè)備或工序。測試人員對(duì)企業(yè)一、二、三級(jí)水量儀表的型號(hào)、精度、規(guī)格、安裝位置進(jìn)行了核查。用水設(shè)備的測定。一般用水設(shè)備，測定每臺(tái)用水設(shè)備的取水量、重復(fù)利用水量、耗水量、排水量4個(gè)基本參數(shù)。間歇性用水設(shè)備，用測得的設(shè)備單位時(shí)間用水量乘以實(shí)際用水時(shí)間，從而得出設(shè)備每天用水量。測定廠區(qū)辦公樓、食堂及各個(gè)生產(chǎn)車間內(nèi)部的生活用水量，測定全廠消防用水量。采用容積法測定全廠管道閥門等設(shè)備漏失水量。

3.2 測試時(shí)間

本次水平衡測試依據(jù)《企業(yè)水平衡測試通則》（GB/T 12452－2008）和《工業(yè)企業(yè)水平衡測試方法》（CJ 41－1999），選用動(dòng)平衡代表日測定。本作業(yè)區(qū)水平衡測試分2次進(jìn)行，每次均歷時(shí)48 h。測試期間作業(yè)區(qū)工況正常，對(duì)作業(yè)區(qū)安裝的水表與水平衡測試的超聲波流量計(jì)進(jìn)行校對(duì)比測。

年取水量的核定，是以動(dòng)平衡代表日測定的耗水指標(biāo)推求5月10日—7月13日與7月17日—次年5月6日的取水量。油田實(shí)際用水隨季節(jié)變化不大，根據(jù)作業(yè)區(qū)提供冬季（11月至次年3月）供暖水量大約為700 m3，折算為每天供暖需補(bǔ)水4.67 m3，因此冬季取暖補(bǔ)水不多，夏季用水和冬季用水基本一致。

4 水平衡測試結(jié)果分析

在正常生產(chǎn)條件下，測試工作從設(shè)備工段—車間—全區(qū)的水平衡依序進(jìn)行。通過以上對(duì)各種生產(chǎn)設(shè)備和用水系統(tǒng)的測定，在車間平衡的基礎(chǔ)上，進(jìn)行全區(qū)水平衡數(shù)據(jù)匯總統(tǒng)計(jì)，得全區(qū)水平衡測試統(tǒng)計(jì)表1。

表1 全區(qū)水平衡測試統(tǒng)計(jì)表 單位：m3/d

5 用水合理性分析

全作業(yè)區(qū)年用新水量20.93萬m3，其中井水為15.67萬m3，凈化水為5.26萬m3。該區(qū)排水只有生活排水，年排水量為0.60萬m3。重復(fù)利用率為70%，新水利用系數(shù)為97%，單位產(chǎn)品取水量為8.3 m3/t，單位產(chǎn)品用水量為28.7 m3/t，萬元工業(yè)增加值取水量為19.30 m3/萬元，萬元工業(yè)增加值用水量為66.79 m3/萬元，職工生活日新水量為260 L/（人·d）[2]。

5.1 生產(chǎn)用水合理性分析

該區(qū)生產(chǎn)采用注水驅(qū)油工藝，技術(shù)已達(dá)到國內(nèi)外先進(jìn)水平，生產(chǎn)日新水量為567.47 m3，總注水量為485.78 m3/d，且生產(chǎn)過程中沒有廢污水排放，新水利用系數(shù)較高。

原油脫水產(chǎn)生的污水作為循環(huán)水和串聯(lián)水被其他設(shè)備利用，計(jì)算得重復(fù)利用率為70%，而《內(nèi)蒙古自治區(qū)行業(yè)用水定額》（DB15/T 385-2009）[3]原油用水的復(fù)用率為90%，低于自治區(qū)行業(yè)用水定額。因此，建議加強(qiáng)用水管理，提高重復(fù)利用水量。單位產(chǎn)品新水量為8.3 m3/t，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于《內(nèi)蒙古自治區(qū)行業(yè)用水定額》（DB15/T 385-2009）中的原油用水定額1.1 m3/t，但考慮到原油生產(chǎn)的特殊性，其用水主要用于補(bǔ)充地層壓力，因此，此部分用水是合理的。

辦公區(qū)和生活區(qū)附屬生產(chǎn)用水量較大，存在浪費(fèi)現(xiàn)象。

5.2 生活用水合理性分析

該區(qū)職工人均生活日新水量260 L/（人·d），用水定額偏高，高于自治區(qū)行業(yè)用水定額200 L/（人·d），因此，生活用水存在浪費(fèi)，建議加強(qiáng)用水管理，提高員工節(jié)水意識(shí)。

6 節(jié)水潛力分析

該區(qū)生產(chǎn)用水主要消耗于注水，若從這方面節(jié)水，會(huì)導(dǎo)致出油量減少，影響整個(gè)生產(chǎn)正常運(yùn)行。

自治區(qū)行業(yè)用水定額為200 L/（人·d），按此量計(jì)算，節(jié)水潛力為9.12 m3/d。由于辦公生活用水排污量較大，污水經(jīng)過處理直接排入污水池，夏季部分用于灌溉草原，其余靠天然蒸發(fā)消耗，不利于水資源的重復(fù)利用。因此，建議將處理的污水回收利用，用于辦公生活區(qū)附屬生產(chǎn)用水。若生活用水人均為200 L/（人·d），則排污量大致應(yīng)該是12.77 m3/d，污水處理廠處理損失按10%計(jì)算，日可供再生水量為11.49 m3/d。按此計(jì)算，附屬生產(chǎn)用水需供新水量降低為67.59 m3/d，生活用水需供新水量降低為30.48 m3/d，則油田新水量由現(xiàn)在的607.07 m3/d降低為586.46 m3/d，年新水量由現(xiàn)在的20.93萬m3降低為20.36萬m3，年節(jié)水0.57萬m3，節(jié)水占現(xiàn)年總新水量的2.7%。

7 合理用水建議

蘇仁諾爾作業(yè)區(qū)應(yīng)重點(diǎn)做到以下幾點(diǎn)：一是作業(yè)區(qū)必須加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)管理，減少跑、冒、滴、漏損失，加強(qiáng)計(jì)量監(jiān)督，提高節(jié)水管理，做到對(duì)全作業(yè)區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)的“水”心中有數(shù)。二是加強(qiáng)注水工藝創(chuàng)新，在保證產(chǎn)量的同時(shí)，減少新水取用量。三是增加串聯(lián)用水量，提高水資源的重復(fù)利用，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。應(yīng)建設(shè)雨水回收與再利用系統(tǒng)，將雨水用于綠化。四是降低廢水排放率。通過廢水處理系統(tǒng)將生活污水處理達(dá)標(biāo)后用于附屬生產(chǎn)用水，提高廢水回用量，力爭實(shí)現(xiàn)廢水零排放。五是各辦公區(qū)、生產(chǎn)區(qū)的衛(wèi)生間建議安裝節(jié)水型開關(guān)閥門，節(jié)水率在30%～40%之間，若用二次水沖洗，其節(jié)約新水率為80%～100%。六是職工浴室淋浴建議安裝節(jié)水型開關(guān)閥或安裝觸摸型紅外感應(yīng)開關(guān)，“指觸水開，人離水停”，其節(jié)水率為40%～50%。