注水站節(jié)能分析

王偉濤 王淑榮 陳耀星 劉少龍

【摘要】隨著油田進(jìn)入全面注水開發(fā)，注水量大幅度增加，有效的補(bǔ)充了地層能量，提高了采收率，確保油田的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)。但注水本身也是一個(gè)能耗大戶，一般占到注水站總花銷的40%--60%，因此搞好注水站節(jié)能工作意義重大。本文通過對(duì)注水站節(jié)能的分析，從油田生產(chǎn)現(xiàn)狀出發(fā)，找出提高注水站節(jié)能的辦法，最終得出結(jié)論。

【關(guān)鍵詞】能量損失;節(jié)能

某注水站現(xiàn)有兩臺(tái)90Kw的三柱塞往復(fù)泵，理論排量為13m3/h，配注量為300m3/D，為兩個(gè)配水間輸水，A配水間13口注水井，B配水間有5口注水井。由于注水設(shè)備老化，管線鋪設(shè)不合理，造成啟用一臺(tái)注水泵無法完成注水任務(wù)，啟用兩臺(tái)又造成能源浪費(fèi)，通過改造實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

一、注水能量損失分析

注水站能量損失主要有：驅(qū)動(dòng)電機(jī)的能量損失、注水泵造成的能量損失、節(jié)流能量損失、注水管網(wǎng)的能量損失。通過降低這四個(gè)環(huán)節(jié)的能量損失，就能達(dá)到節(jié)能的作用。

（一）電機(jī)的能量損失

電機(jī)能損占總能損的5%-10%，其大小主要取決于電機(jī)自身的無用功能耗，受設(shè)備機(jī)型和質(zhì)量優(yōu)劣影響較大。

（二）注水泵的能量損失

注水泵能損占總能損的60%-70%，主要由于機(jī)械磨損、容積漏損和水利能量變換損失構(gòu)成，并與水泵效率成反比。

（三）節(jié)流能量損失

節(jié)流能損占總能損的15%-20%，主要由泵出口閥門的節(jié)流損失和配水間的節(jié)流損失造成。其大小與節(jié)流閥的位置無關(guān)，主要因泵的排量和泵壓與實(shí)際所需注水量不匹配造成。

（四）注水管網(wǎng)的能量損失

管路磨損占總能損的5%-10%，主要與配注管線的粗細(xì)、長短、內(nèi)壁粗糙程度等有關(guān)。

二、存在的問題

（一）電機(jī)能量損失較大

注水站內(nèi)由于設(shè)備、管線腐蝕刺漏，維護(hù)等原因，經(jīng)常性排放油田采出水，因其溫度高、蒸發(fā)快，使空氣中還有大量的鹽，因而侵蝕性極強(qiáng)，易侵入電機(jī)內(nèi)使線圈腐蝕受潮增大電阻，造成無功損失加大。

（二）往復(fù)泵的排量偏小

該站建站初期，單井配注量較小。隨著全面注水開發(fā)，注水泵排量較小，造成不能滿足注水需要，所以只能啟用兩臺(tái)注水泵。啟兩臺(tái)泵，又造成節(jié)流損失，白白浪費(fèi)了資源。

（三）注水泵老化

注水泵服役年限較長，設(shè)備跑冒滴漏嚴(yán)重。

（四）管線鋪設(shè)不合理

B配水間雖然只有5口注水井，初期設(shè)計(jì)配注量較小，鋪設(shè)管線只為DN40的碳鋼管線，且管線長達(dá)5公里，從站內(nèi)到配水間有5MPa的壓力損失。造成系統(tǒng)壓力升高，系統(tǒng)壓力保持在15MPa左右，才能滿足B配水間的注水需要。增加了電機(jī)的負(fù)荷，造成了能量損失。

三、采取的對(duì)策

（一）加大對(duì)電機(jī)和注水泵的維修保養(yǎng)，提高機(jī)械效率。到了注水泵的服役年限，更換大排量的注水泵。

（二）安裝變頻設(shè)備，在啟用兩臺(tái)泵的時(shí)候，通過變頻調(diào)節(jié)，避免出現(xiàn)通過打回路控制注水壓力的情況。

（三）更換至B配水間的主管線，增大管線直徑，降低管線能量損失。