1大庆油田有限责任公司第六采油厂第二油矿黑龙江大庆163000;2大庆油田有限责任公司第六采油厂试验大队黑龙江大庆163000;3大庆油田有限责任公司第八采油厂第二油矿黑龙江大庆163000
摘要:现如今,我国的油田发展十分迅速,注水系统是油田平稳生产的有利保障,目前,油田注水存在相当大的能量损耗,增加了投资成本支出,尤其是油田进入开发后期,如何有效节能的利用注水补充地层能量,提高油田采收率,已成为油田发展的一个重要课题。文中旨在通过对降低注水能耗,提高注水开发经济效益,进而降低投资方式的探讨,实现油田注水工艺的节能降耗。
关键词:节能;降耗;注水泵管网
引言
目前能源问题已经成为社会各界广泛关注的问题,人们生产生活都需要能源作为物质基础,保证人们正常生活,能源能够进一步促进社会发展。但是,世界各地能源总量都非常有限,能源的合理开发及利用是全人类共同关注及关心的热点问题。中国为人口大国,但能源资源较为紧缺,为了能够保证国民经济的增长,企业在开发新能源的同时必须将能源利用率做好相应规划,将能源进行科学合理的节约。本文以辽河油田为例进行讨论,其在生产过程中对电量及油气利用率非常大,近年来油田产量不断下降,油田含水量不断增长,能耗节约工作必须尽快落实。
1分析油田注水系统节能技术的重要性
通过分析油田注水系统节能技术,能够帮助油田开采人员更好地了解注水系统的运行特点,保证油田开采效率得到更好的提升。在油田开发过程中,注水的主要目的是利用注水井向油层注水来补充能量,保证地层压力符合相关规定,进一步提升油田储油层的供液量,保证油井液面更加稳定。油田注水系统主要由5部分组成,分别是注水泵、配水间、注水管网、注水井与阀门等。在油田开采过程中,注水泵主要分为两种,分别是离心泵与往复泵,其中,离心泵主要利用电动机带动传动装置,保证注水泵轴与叶轮稳定运行,离心泵叶轮转动过程中,液体能够实现高效旋转,将系统中的能量有效传递给液体,保证油田开采效率得到有效提升。对于油田开采人员来讲,在实际工作当中,要不断提升自身的节能意识,并运用合理的油田注水系统节能技术,减少能源的浪费。
2注水节能技术研究与应用效果
2.1优化注水泵工艺参数,提高注水泵效技术研究
(1)变频节能技术工艺油气处理站注水泵出口阀门截流严重,泵管压差达1.6MPa,注水泵运行工况偏离高效区,利用JZHICON-1A-250/6kV变频调速,得到可调频调压的高压交流电,用以驱动交流电机,转矩脉冲低,不会导致机械共振,参数易设定,同时具备故障自诊断及保护功能和备份功能。通过安装调速装置后1#注水泵实际需要功率为844kW,经变频改造后可节约功率713kW,一年可节电624万度,一年节电312.3万元。(2)高效节能调速电机技术共有注水站6座,清水站均采油柱塞式注水泵,注水站注水泵长期超负荷运行,泵况差、耗电高,针对注水站实际情况,注水站各更换高效节能电机注水泵两台,耗用电量降低,降低能耗的贡献率达到0.1%,预计节电节电8.628万kW•h。(3优化注水泵参数工艺技术当前阶段注水压力普遍上升,导致运行能耗增加,地面注水工艺与主材系统调整不适应,电能损失严重,新北注水站因钻井停注,注水量需求与注水泵排量不匹配,存在达回流现象,回流水量30m3/d,浪费电能2450kW•h,针对这一情况,开展优化注水泵参数工艺技术研究,试验在各种注水量需求下泵压调整区间的合理性,在满足工艺压力和排量的前提下,将泵压极可能控制7.6MPa,实现最低而泵效又在高效区,实现机泵的最大节能,使泵管压差控制在0.3MPa。
2.2加大对节能水泵的应用
在油田注水系统中,注水泵的耗电量占据着非常大的比例,为实现油田注水系统的节能降耗,必须采取有效的措施,降低注水泵的耗电量。首先,以油田注水系统的实际运行情况为根据,对水泵进行更换,应用新型大排量水泵。相比较于小排量离心泵,大排量离心泵不仅有着气密性好、效率高、功率大、能力利用完全等一系列特征,在离心阻力、过流面积等方面上也有显著优势。但是,同样与小排量离心泵相比,大排量离心泵的价格相对较高,且不适宜在小型油田中使用。面对这样的情况,采取在油田注水系统中应用大排量离心泵的方法来节能降耗的时候,必须结合油田实际情况,选择型号符合油田实际需求的离心泵,在确保油田正常生产运营的基础上,尽可能地节能降耗。其次,准确记录、采集油田注水系统运行过程中的各项数据及相关指标,并应用仿真软件,借助计算机,模拟大功率高压变频器的最优化控制,在此基础上,与现代制造技术有机结合,研发新型节能元器件、注水泵。此外,还可以应用新型高分子材料结构、高效率电机,以减少油田注水系统实际运行过程中发生的机械损耗问题,从而实现油田注水系统的节能降耗。
2.3应用节能型的加热设备
油田生产过程中,掺水及热洗用水需要加热处理,对原油实施电化学脱水过程中,需要给低含水的原油加热。使用的加热炉,必须燃烧燃料才能提高被加热介质的温度,满足油田生产的需要。为了降低燃料的消耗量,采取节能型的加热炉,如真空加热炉的应用,降低燃料的供给量,提高加热炉的热效率,能够满足油田生产各个环节的热能需要。加强对加热设备的管理和维护,降低燃料的消耗量。通过优化加热炉的运行参数,以较少的投入,获得更高的热能,满足油田掺水、热洗及电脱水的需要。还能够对原油的流动性进行改善,通过加注原油流动性改进剂的方式,减少加热炉的数量,相应地节约更多的燃料,保证油田油气集输生产的顺利进行。
2.4优化注水泵变频装置
在优化油田注水泵变频装置的过程中,油田开采人员可以选择采用机动间歇注水技术,并结合油田注水系统运行过程中可能出现的问题,制定有效的解决对策。在该油田中,由于油田的产量较低,注水量也比较低,如果仍然采用传统的注水技术,会降低注水系统的总体运行效率,增加注水成本。因此,油田开采人员要结合注水泵变频装置的运行情况,做好相应的优化与改进工作,保证油田注水效率低问题得到有效解决。此外,油田开采人员还要结合机动间歇注水设备的运行情况,不断优化设备的内部结构,在满足注水泵动力要求的基础之上,减少能源的浪费。为了保证注水泵变频设备得到更好的优化,油田开采人员要具备良好的风险识别能力,结合油田注水泵运行过程中可能出现的问题,采取合理的解决方案,不断降低油田注水泵运行风险的发生概率。通过不断优化注水泵变频装置,能够保证注水系统更加可靠的运行,提升企业的总体效率。
2.5综合节电技术
要想实现整体性的油田节点模式,就应从电网无功补偿及电网结构优化进行调整。其中电网无功补偿先应做好整个电网区域的实际调查,保证无负荷的情况,从而在实际需求的基础上对相关补偿方式进行科学搭配,有助于提高电网运行功率因数,并计算无功率的流动损耗,以便降低其流动损耗值,从而达到节点的效果。
结语
(1)通过优化注水泵的工艺参数,以及变频节能技术和节能调速电机技术的合理应用,可以有效提高注水泵泵效,减少注水功耗,实现节电降耗的目的。(2)优化注水井洗井和管线冲洗周期,可以有效降低注水系统压力,减少单耗,有效减少注水井测试时间,提高注水合格率。(3)通过对油田注水技术的探讨,形成适应新立油田注水泵变频控制工艺技术、新立油田降低无效水循环工艺技术及分注井优选水嘴配置技术。(4)通过此项技术研究,实现了注水站泵管压差,注水干线、支干线压降控制在0.5MPa以内,单井管线压降控制在0.4MPa以内,注水泵得到了高效运行。
参考文献:
[1]王玉普,王广昀.大庆油田高含水期注采工艺技术[M].国外油田工程,北京:石油工业出版社,2001.
[2]谭文彬,等.油田注水开发的决策部署研究[M].北京:石油工业出版社,2000.