油田注水的節(jié)能降耗淺談

史長榮

摘 要：隨著科學技術的不斷進步，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)容易產生大量的資源浪費，油田開采時，原油抽出的過程中油層自身的能量也會產生損耗，從而引起儲油層壓力下降，影響開采產量，因此為了穩(wěn)定油層內部壓力，必須對油田進行注水，油田注水作為油田開發(fā)的一項重要前置工序，其高能耗問題一直是制約油田開采效率和經濟效益的重要因素。為了保證油田的可持續(xù)發(fā)展，本文將結合油田注水系統(tǒng)的結構和高能耗原因，提出油田注水的節(jié)能降耗措施。

關鍵詞：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注水站、配水間、注水井和注水泵等進行連接而組成的龐大系統(tǒng)，系統(tǒng)中的各項因素緊密關聯(lián)，其運行流量和壓力等都存在相互影響，任何運行參數(shù)的改變都可能會影響注水系統(tǒng)的整體能耗，絕對量以及相對大小會隨運行情況發(fā)生變化，因此想要提高油田注水系統(tǒng)的效率，不能只在個別因素上進行優(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、配水間、注水站、管網、注水泵等組成，目前我國油田注水系統(tǒng)的運行管理自動化技術尚未成熟，因此在運行中多依賴操作人員的過往經驗進行判斷，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、管網結垢或腐蝕造成的輸水阻力增大、配水閥組以及儲油層均質性原因造成的注水能量損失。注水泵使用的恒壓恒流電機在啟用時會產生巨大電流，瞬間電流沖擊會給電網的整體工作帶來劇烈沖擊，并且在進行匹配注水調節(jié)時容易超注或少注，難以均衡注水流量和壓力。由于儲油層均質性不同，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，勢必會增大控制節(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，當前油田注水站數(shù)量不斷增多，各注水站間的協(xié)調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)，應當著重于降低注水泵和管網的能耗入手，目前我國注水油田系統(tǒng)的管網效率偏低，管網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，首先應當對注水泵進行優(yōu)化，使其按照最高效率的流量運行。由于大排量的注水泵效率高，氣密性更好，因此應當根據油田注水的實際條件，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。然而由于大排量注水泵成本較高，且不適用于小型油田，因此在應用時需要充分結合油田實際情況進行選取。此外，相關人員應當將油田注水系統(tǒng)工作時的各項指標數(shù)據真實詳細的進行記錄，掌握好注水細節(jié)的運行參數(shù)以及系統(tǒng)的總體情況，從而可以根據相關數(shù)據對大功率高壓變頻器進行優(yōu)化，結合現(xiàn)代制造技術，以研發(fā)新型注水泵和各類節(jié)能元器件，有針對性的對高能耗環(huán)節(jié)進行優(yōu)化調整。

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的運行特性匹配良好。從分壓注水角度出發(fā)，根據井內注水壓力的差異進行分梯度注水可以更好的穩(wěn)定水井內部的壓力，也能夠更好的實現(xiàn)對水井壓力的統(tǒng)一管理，降低分別管理的電能損耗情況。雙管網注水系統(tǒng)是我國目前的分壓注水技術中的常用方式，其應用范圍廣泛，各項功能也較為完善，通過長期以來的不斷模擬與試驗，在油田開采中能夠對油井中不同的吸水層段進行分類，通過層次劃分大幅的提升了設備的利用率，明顯改善油層的注水質量。

2.3變頻調速技術應用

將變頻調速技術應用在注水系統(tǒng)中，不僅能夠實現(xiàn)節(jié)能降耗目的，還能夠對其他部分產生積極影響，使系統(tǒng)整體更好實現(xiàn)節(jié)能效果。變頻調速可以不間斷的對電動機的轉速進行調節(jié)，從而平滑的實現(xiàn)對電機轉速的調節(jié)，有效消除了高速運轉對注水泵產生的不良影響，且在基頻不變的情況下能夠大量節(jié)省電能。

2.3加強設備維護

據統(tǒng)計，油田注水系統(tǒng)每年因設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而避免的，因此加強油田注水系統(tǒng)相關設備的日常維護工作也顯得尤為重要。有關單位應當成立專門的設備維護部門，全面對油田注水系統(tǒng)進行系統(tǒng)化維護，改造注水管網，對注水干線的能力分布以及注水井點進行調整，避免出現(xiàn)局部注水站超荷運行的情況，敷設注水復線，對使用年限較長以及老化嚴重的管道和設備及時更換，重點加強對于管道閥門和各類零部件的監(jiān)測，結合使用非金屬管材，同時控制好注入水的水質。

3結語

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)的設備性能是控制損耗的基礎保證，隨著先進生產理念的推廣以及不斷進步的設備，油田注水系統(tǒng)的節(jié)能降耗也有了更好的發(fā)展路徑。油田工作人員應當充分結合油田的實際情況，結合當今市場情況，做好注水的管理工作，不斷創(chuàng)新，探尋可行性更強，更加符合實際的技能降耗途徑，以實現(xiàn)更加理想的節(jié)能降耗目標。

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