油田注水系統(tǒng)的節(jié)能降耗研究

李艷 何福容

摘 要：隨著社會進(jìn)步與經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國對石油的需求在不斷提高，這使油田數(shù)量與產(chǎn)量不斷增多。油田注水也變成了陸地油田開采的主要辦法，其在油田開采過程中產(chǎn)生著十分重要的作用。然而其高耗能現(xiàn)象在很大程度上限制了油田利益的提高，要想保證油田開采的健康可持續(xù)發(fā)展，要選擇合理有效地節(jié)能降耗措施。本文分析了油田注水系統(tǒng)能耗高的原因，基于此，提出了油田注水系統(tǒng)的節(jié)能降耗措施，期望為未來的相關(guān)研究提供參考。

關(guān)鍵詞：油田注水系統(tǒng);節(jié)能降耗

注水系統(tǒng)在油田的注水開采過程中占據(jù)著十分重要的位置，但是此系統(tǒng)的能耗比較高，要想實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，要站在整體角度進(jìn)行考慮，根據(jù)油田注水系統(tǒng)的實(shí)際情況，采取相應(yīng)的解決措施，只有這樣，才能夠保證節(jié)能降耗的順利實(shí)現(xiàn)。

一、油田注水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

在油田注水系統(tǒng)當(dāng)中，具備管網(wǎng)、電機(jī)、注水井以及注水泵等多個(gè)環(huán)節(jié)。油田注水系統(tǒng)是系統(tǒng)性且整體性的系統(tǒng)，并且此系統(tǒng)要想實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目的，應(yīng)根據(jù)整體能耗情況建立相應(yīng)的目標(biāo)值，經(jīng)過制定完善且健全的優(yōu)化策略，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。每個(gè)注水站以及整體的優(yōu)化能夠展現(xiàn)出全局和局部之間的關(guān)聯(lián)性。每個(gè)注水站的有效優(yōu)化可以在系統(tǒng)優(yōu)化的整體情況下展開，這樣一方面可以讓注水站獲得更好的成效，另一方面也能夠在最大的程度上降低能源消耗情況。油田注水系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)轉(zhuǎn)可以深入挖掘節(jié)能降耗方面的潛力，為了實(shí)現(xiàn)更加理想的成效，在系統(tǒng)優(yōu)化過程中，要對其能耗比較高的位置展開技術(shù)創(chuàng)新與變革。

二、油田注水系統(tǒng)能耗高的原因分析

現(xiàn)階段，油田注水系統(tǒng)的能耗非常高，其主要因素是注水泵與驅(qū)動電機(jī)時(shí)候?qū)е碌哪芰繐p耗，與此同時(shí)，管網(wǎng)摩擦與配水閥組都會造成能量損耗現(xiàn)象的出現(xiàn)，這些問題的出現(xiàn)最終導(dǎo)致油田注水系統(tǒng)快速流失能量，由于當(dāng)前我國油田的含水率在不斷提高，其注水能耗也會逐步增高，泵站便是能耗最多的環(huán)節(jié)，所以要想保證油田注水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，要在管網(wǎng)以及注水泵兩個(gè)方面的實(shí)際能耗情況著手采取措施。

三、油田注水系統(tǒng)的節(jié)能降耗措施分析

（一）加強(qiáng)對油田注水系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的維護(hù)

因?yàn)橛吞镒⑺到y(tǒng)相關(guān)設(shè)施設(shè)備出現(xiàn)損壞、腐蝕以及老化等方面的因素，造成能源出現(xiàn)損壞情況，其是油田注水系統(tǒng)整體能源耗損的15%。此占比情況雖然并不明顯，但是提前采取合理有效地措施可以防止此現(xiàn)象的出現(xiàn)。經(jīng)過定期養(yǎng)護(hù)以及維修油田注水系統(tǒng)當(dāng)中的有關(guān)設(shè)施設(shè)備，并且增強(qiáng)質(zhì)量方面的檢驗(yàn)工作，防止設(shè)施設(shè)備出現(xiàn)損毀現(xiàn)象，便能降低油田注水系統(tǒng)出現(xiàn)能源損毀以及浪費(fèi)的現(xiàn)象。因此，在油田注水系統(tǒng)當(dāng)中，增強(qiáng)設(shè)施設(shè)備的養(yǎng)護(hù)以及維修作業(yè)，可以有效降低能量損耗以及節(jié)能資源。第一，成立專門的設(shè)施設(shè)備維修部門，并且和專業(yè)設(shè)施設(shè)備企業(yè)進(jìn)行長期合作，定期展開油田注水系統(tǒng)的養(yǎng)護(hù)以及維修作業(yè)，對于使用時(shí)間比較長的設(shè)施設(shè)備或者是管道而言，要及時(shí)進(jìn)行更換或者是維修作業(yè)，要重點(diǎn)檢查管道閥門、分支及其相關(guān)設(shè)施設(shè)備的主要零件，防止管道在正常運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中出現(xiàn)故障問題，進(jìn)而造成事故現(xiàn)象的出現(xiàn)。第一，在油田注水系統(tǒng)當(dāng)中廣泛運(yùn)用新型施工材料、先進(jìn)技術(shù)以及設(shè)施設(shè)備，保障油田注水系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性與安全性，促進(jìn)油田注水系統(tǒng)的健康可持續(xù)發(fā)展。

（二）提高油田注水系統(tǒng)的運(yùn)行效率

在油田注水系統(tǒng)當(dāng)中使用分壓注水技術(shù)展開油田開采作業(yè)，一般情況下，主要是根據(jù)水井當(dāng)中注水壓力的差異性，使用分梯度展開注水分配作業(yè)，此方法一方面能保證油田水井當(dāng)中內(nèi)壓的持續(xù)穩(wěn)定性以及可靠性，這樣并不會對油田注水系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生嚴(yán)重影響，另一方面有效控制水井當(dāng)中的注水壓力，進(jìn)而有效降低分別管理過程中的電能耗損情況。根據(jù)油田注水系統(tǒng)分壓注水技術(shù)具體運(yùn)用情況分析，經(jīng)常使用的是油田雙管網(wǎng)注水系統(tǒng)，其功能較為完整，展開仿真模擬作業(yè)，并且修改試驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)信息，這樣讓油田雙管網(wǎng)注水系統(tǒng)的功能越來越完整以及優(yōu)化。比如，我國油田在開采作業(yè)的時(shí)候，依照油井吸水能力方面存在的不同性，劃分各個(gè)層段，并且嚴(yán)格根據(jù)一個(gè)層段使用相同的標(biāo)準(zhǔn)，把其區(qū)分成高低吸水層，在其層次經(jīng)過劃分以后，使用合理有效地油田開采工藝技術(shù)，一方面可以提升油田開采設(shè)施設(shè)備的使用效率，另一方面也可以提高油田注水的質(zhì)量與效果。

（三）加大對節(jié)能水泵的應(yīng)用

現(xiàn)階段，在油田注水系統(tǒng)當(dāng)中，注水泵的實(shí)際耗電情況占據(jù)著非常重要的位置，要想保證油田注水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，要采取合理有效地的對策，降低油田注水泵的實(shí)際耗電情況。第一，把油田注水系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)做是前提條件，更換水泵的時(shí)候要使用大排量的水泵，和小排量的離心泵進(jìn)行對比，其一方面具備高效率以及氣密程度高等特點(diǎn)，并且在過流面積以及離心阻力等多個(gè)方面具備十分明顯優(yōu)勢條件，然而和小排量的離心泵之間進(jìn)行對比，其價(jià)格比較高，并且沒有辦法在比較小型的油田當(dāng)中進(jìn)行使用。針對此情況，在油田注水系統(tǒng)當(dāng)中要使用大排量的離心泵，這樣在保證油田注水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的同時(shí)，根據(jù)油田具體情況，選擇其型號與油田實(shí)際需求相符的離心泵，進(jìn)而在保障油田正常運(yùn)用的前提下，盡量保證節(jié)能降耗。第二，將油田注水系統(tǒng)當(dāng)中的多項(xiàng)數(shù)據(jù)信息以及參數(shù)指標(biāo)等收集以及記錄下來，并且廣泛運(yùn)用仿真軟件，結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)，有效控制高功率變頻器，在這樣的情況下，和先進(jìn)的制造技術(shù)之間整合起來，研究以及開發(fā)出新型的注水泵。除此之外，也要廣泛運(yùn)用先進(jìn)的電機(jī)，降低油田注水系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)當(dāng)中出現(xiàn)的機(jī)械耗損情況，進(jìn)而保證油田注水系統(tǒng)當(dāng)中實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗目的。

（四）運(yùn)用仿真運(yùn)行優(yōu)化系統(tǒng)

在油田注水系統(tǒng)當(dāng)中廣泛運(yùn)用仿真運(yùn)行優(yōu)化系統(tǒng)十分重要，也就是說，其可以依賴大數(shù)據(jù)或者是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立一個(gè)仿真模型，并且能夠在油田注水站當(dāng)中整體控制其模型，與此同時(shí)，每個(gè)注水站都要使用維基巡視或者是手動形式有效調(diào)整仿真模型，進(jìn)而保障油田注水系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在油田注水系統(tǒng)仿真模型實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，經(jīng)過相關(guān)參數(shù)的采集，在通過微機(jī)處理工作之后展開數(shù)據(jù)信息的轉(zhuǎn)換，并且把其傳送到中央的主要控制室當(dāng)中，最終不斷優(yōu)化油田注水系統(tǒng)軟件。

四、結(jié)束語

總而言之，要想保證油田注水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，要使用合理的手段維護(hù)相關(guān)設(shè)施設(shè)備，降低因?yàn)樵O(shè)施設(shè)備損壞造成的能耗情況，有效提升油田注水系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)質(zhì)量與成效，增加節(jié)能水泵的廣泛運(yùn)用，并且使用仿真型系統(tǒng)優(yōu)化手段等。經(jīng)過這些措施有全面實(shí)現(xiàn)油田注水系統(tǒng)的節(jié)能降耗，進(jìn)而提高油田開采的經(jīng)濟(jì)效益，這對推動我國石油開采領(lǐng)域的健康可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生著重要作用。

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作者簡介：

李艷，出生年月：1974年5月，性別：女，民族：漢，籍貫（精確到市）：湖北省秭歸縣，當(dāng)前職稱：工程師，學(xué)歷：本科，研究方向：節(jié)能環(huán)保.