注水管网问题及节能分析

注水管网问题及节能分析

朱怀超 梁君章 刘金红 王燕梅

青海油田采油一厂

摘 要：注水的主要目的就是为了进一步补充油田井下地层中的能量，由此也能有效提升油田的采收率，保证油田产量的稳定，同时注水也是有效降低油田生产开采成本的关键途径。但是油田注水系统在运行过程中却一致存在能耗高的问题。而注水管网也在运行过程中出现了严重结垢现象，甚至注水管网的注水效率也比较低。

关键词： 油田；生产开采；注水管网；泵站投产；节能改造

随着油田进入生产开采后期阶段，油田注水井管网在实际的运行过程中普遍出现了注水效率低、能耗偏高的现象。而注水系统是整个油田稳定生产的关键手段。但是，由于油田的油藏类型比较多、构造比较复杂，因此，油田的注水系统往往压力比较高、分布也比较分散，这样就会导致单井的能耗比较高。

1 注水管网存在的问题分析

1.1 泵站投产设计方面

在站点建设的过程中，因为相关的工程资料提供不够准确，在进行管路设计的时候相关计算不够精确，管网设计时采用的安全余量过大；在进行设备选择的时候对工艺过程中的压力过分考虑，导致最终选用设备的额定流量往往会远远超过实际管网工作的流量具体要求，这样在多台泵进行联合运行的时候，往往不能实现高效运行，很多设备在选用的过程中由于选择的功率比较大，因此在实际的运行过程中不能实现满负荷运行，从而造成电机的实际运行功率以及电机的功率因子的降低，造成了无功功率损耗。

1.2 工艺要求变更

由于油田在生产开采过程中出现了需求的变化，导致注水系统的注水量出现了临时变化，现场得施工过人员为了满足实际生产的需求，往往会充分利用阀门来适当调整管网的阻力，以此来达到调整注水量的效果，这样就会导致注水管网出现的无功损耗增加，进而影响了设备的运行效率。

1.3 现场生产调节

由于现场操作人员长期缺乏对设备运行的维护意识，长期以来逐渐形成了主要泵能正常运就不存在问题的意识，而且注水泵在具体运行过程中往往会受到很多因素的影响，因此其工作状态实际上是一个变量，很难形成标准的节能调节模式。

1.4 管理方面

注水系统现场的作业人员由于个人专业理论知识、实际操作水平以及现场的生产调节控制业务不够熟悉，从而导致注水系统中生产设备在实际的运行过程中出现了不同程度的磨损，进而严重影响生产设备的运行寿命。而针对设备进行维护保养的时候由于自身专业知识的缺失以及业务能力不足等问题导致设备维护保养质量不达标，这样设备在运行过程中就不能充分保证其处于最佳状态，注水泵的性能也不能得到充分发挥。而在管理方面也由于认识不足，对设备以及生产工艺的日常管理手段不足、制度不完善，很多针对设备进行的测试内容往往都是依靠经验来进行判断，及现场管理而言，在深度以及管理的精度上都比较欠缺[1]。

2 注水系统节能措施分析

目前多数油田的注水系统能耗都比较高，而随着油田生产作业需求的不断增加，整体注水系统的能耗必将会进一步升高。只有针对注水管网进行不断的优化个改造，不断提升注水管网的平均注水效率才能有效控制能耗。

2.1 降低电机损失

必须要合理进行电机的配置，首先，要尽量选择对一些节能效率较好的电机；其次要针对整个注水系统中存在的各种腐蚀问题，要尽量选择封闭性能较好的电机；最后，要充分结合注水管网整体的负荷情况来进行电机功率的合理配置，最大程度降低电机的无功功率损耗。

2.2 注水泵节能改造技术

在注水管网运行的过程中，泵效低是造成能量损失的主要原因，鉴于此，强化注水泵的节能效果是整个注水管网降低能耗的关键。注水泵在实际运行过程中出现水泵排量与注水井配注量不符合、少数低效泵能耗高等现象都会导致能量浪费的现象[2]。针对这些现象必须要加强注水泵的合理配置，有效提升注水泵效率。此外，如果注水泵的额定运行参数与实际注水作业中相关参数设置不匹配从而选用了较大排量的注水泵，同时还选择了阀门来控制流量，或者实际需要带的排量稍大于一台泵排量，但是没有达到两台泵的排量要求，从而选择两台泵同时作业，这样就造成了能量损失。鉴于此，根据注水井以及注水管网实际的运行情况来进行大小泵的合理搭配，尽量避免出现回流现象，有效保障水泵排量与实际注水量达到相互匹配，保障注水泵的高效运行，这样整个注水管网才能达到节能效果。

3 结语

总而言之，油田在进入生产中后期阶段后，注水量急剧增加，从而使得整个注水系统的能耗越急剧增加。鉴于此，针对注水管网开展节能研究，有效控制油田的生产作业成本，对油田的健康发展有非常大的促进作用。因此，要充分结合注水管网的运行现状，不断改进和完善注水管网系统的节能技术，这样才能进一步促进注水系统节能降耗工作的发展。

参考文献：

[1]李建,赵美刚,张志超,曲江涛,王振东,梁婷 . 提高多源注水系统效率的策略研究与实践[J]. 油气田地面工程,2016,35(04):4-7。

[2]魏立军,王林平,马怀东 . 低渗透油田注水系统能耗分析指标与测试计算方法分析[J]. 石油石化节能,2014,4(01):10-12。