吉林油田注水泵余热利用技术研究

吉林油田注水泵余热利用技术研究

吕泽

吉林油田勘察设计院 吉林省松原市 138000

摘要：由于中国石油工业的迅速发展，石油地注水量也在日益增大。原来拟建的小排量水泵已经无法适应当前中国石化产业的需求，在中国石油地发展过程中，将离心式泵广泛应用于中国国内主要油田，离心式泵目前大部分应用于国内油田。两个油田所用的主泵已达到了一零点五，全部为高压离心式泵。

关键词：油田，离心注水泵，技术研究，余热利用，现状分析.

引言：目前，中国离心式泵的能源大约占全国油田总能源的百分之三十。但离心式液压泵的种类繁多。而离心式液压泵的效能也一般都较低，所以，中国应该早日形成自己的离心式泵系统，并发展世界领先的高科技、高效离心式泵，这是我国离心注水的研究课题。为适应中国石油工业发展的需要，不断改进现有离心泵的技术改造，提高运行效率。3月30日起，太阳能发电、余热、热泵等6个清洁能源替代项目，年替代煤炭产能1.69万吨，大力发展新能源业务，积极推进清洁能源替代。同时，推动创建“五高五高”新能源公司，全面、多维地实施清洁、低碳、绿色发展，化解公司亏损和困难。

一、吉林油田大型离心注水泵的现状

1.1、发展背景

余热和压力的利用推动了油气的有效产出。吉林油田污水废热资源丰富。利用污水余热，或利用高温加热器替换燃气，不仅有助于节能降耗，吉林油田还采用了三项自主投资、合同能源和服务采购程序中的三项吸收式热泵技术开发，实现了五个清洁替代项目：英基联站和西里联站，压缩气源，迁安海迁四十七站、大梨树中间电站实现了年替代燃气1040万立方米，汽油六百多吨，年利润九百六十多万元，另外八个热处理电站的余电都按此原则处理"如果可以恢复，应优先考虑拥有良好效益的自主投资资本结构，而合同能源管理更适合对兴趣不足的人群，而天然气发电厂除油田余热资源之外，尚有过剩资源压力，通过研发和优化剩余压力利用技术，将有助于减少能源成本。从而支持新行业的有效发展。吉林油田还组建了专业的技术改造队伍，并组建了综合适应办公室和新能源部，以协助安全、生产、开发、服务国家等主管机关，同时为了推进对新能源的综合研究，还同时组建了由研究所、设计院和石油工程研究所构成的技术组织，以满足在地热、余热和风电等领域的综合研究。同时基于化石燃料的经济潜力和商业原则，企业必须确保从管理和科技方面有效发展绿色燃料。

1.2、余热利用技术确定

根据资料显示，油田注水泵冷却水出口水温较高，水量稳定，适合采用水源热泵回收冷却水低品位热能进行利用。

水源热泵已经是一种成熟的技术，按照驱动源的不同分成了吸收型水源热泵和压力型水源热泵。吸收式水源热泵通常以蒸汽或燃气等为主要驱动源，但效率比较低，大约为1.7~1.9；而加压式水源热泵通常以电力为主要驱动源，能效比大约为3.5~4。 根据我油田注水泵站现状，采用压缩式水源热泵（水冷螺杆热泵）。

产出高品位热能主要用于注水站场建筑物冬季供暖。 本次研究主要以红岗采油厂为主，冷却水量43～50m3/h，冷却水出口温度35～40℃。

提取5℃，Q废热=292kW Q输入=117kW Q热水=292+117=409kW。压缩式水源热泵以电能为驱动源能效比约为3.5 ～4。cop取3.5 冷却水1吨大约节约天然气0.3-0.5方，50*0.3=15方天然气

1.3、技术优势

1、技术优势突出

（1）与加热炉相比水源热泵运行热效率高。

（2）与加热炉相比水源热泵运行安全性高。

（3）水源热泵可以回收注水泵冷却水低品位热能，并将其转换为高品位热能，实现余热再利用。

2、工艺可持续性强

（1）热泵驱动源稳定。

（2）低品位热源稳定。油田注水泵常年运行，冷却水量及水温较为稳定

（3）需热负荷固定。主要给站场建筑物供暖

二、技术研究

2.1、油田注水泵节能降耗技术与应用

PCP系统的泵控泵（PCP）技术通过增加一台控制泵实现油田注水泵的节能降耗。PCP基于串联离心泵的变频技术。如果应用于注水泵的满负荷运行，水泵与增压泵互补完成同一操作，在原喷水泵工作过程中，干燥压力可调立即控制流量、溢流和过载。具体操作包括未完全打开的相关阀门，在保持压力的同时控制和浪费流量。这可以通过压力控制泵完全避免。为了调节泵的压力平衡和能量，避免油田注水泵运行时出现p2.2.2变频技术的风险，特别是通过油田注水泵的频率调节，将压力传感器和发动机有机地结合起来，当压力升高时，发动机转速升高，压力管固定。如果压力过低或过高，必须设置报警。高压或低压状态、高压状态和低压状态分别切换报警输出和报警功能设置，对于压力传感器，频率计算控制不是一种简单的方法。该设计必须基于油田的实际位置。应考虑生产要求和两个方向的现场操作。除了压力传感器，它们还用于变频器和电压调节器技术。传感器的使用必须及时有效地传递水泵的运行和返回，变频器和电压控制器是接收反馈的终端，根据具体的运行条件，水泵的生产过程更加智能化。变频技术简化了向泵内注水的过程，消除了水箱和水泵之间的两个连接，减少了工艺流程，避免了断水的重复启动和停止。泵的供水可以更加自动化。

2.2、余热与余压双回收，助力油气高效益开采

吉林油田废水热资源丰富，利用废水热，用加热器替代天然气，不仅节能降耗，吉林油田拥有三种独立的投资模式：能源和服务采购和三种热泵技术：吸收式，压缩和气源。迁安海迁47站和梨树中间站实现年置换天然气1040万立方米，柴油600吨，年收益9.6万元。其余8个处理站的余热均按此原则处理“如果可以恢复”欢迎成立独立投资和合同能源管理公司pro bad。除了油田的余热资源外，天然气厂还存在剩余资源压力。研究和优化剩余压力回收技术可以降低能耗和处理效率双方的经济和技术支持将促进新公司的有效发展。吉林油田成立了一个领导小组，作为该集团公司的领导小组、常务董事和副部长，为了用高级技术专家和安全部副部长取代清洁能源，成立了一个综合适应办公室和一个新能源部来适应生产。与此同时，研究机构、设计机构和油气研究机构成立了一个技术支持小组，以适应地热、余热和风能领域的研究。根据化石能源的潜力和商业政策原则，公司确保在管理和技术方面高效发展绿色能源。在五年计划结束之前，公司的年度替代能力吉林油田清洁能源占25%以上，为吉林油田低碳绿色发展奠定了坚实基础，预测了油田能耗及最终实施碳中和，推动了综合能源公司建设。

四、小结

油田水泵是油田生产过程中的重要设备，其运行效率直接影响油田的生产效率，但由于自身和环境的影响，效率和能耗普遍偏低，要发挥现有的作用，提高油田的效率为了提高石油产量，我们必须不断改进和应用节能降耗技术，如PCP变频技术。油田注水泵节能、资源节约型技术的不断改进，可以保证油田注水泵的有效运行。要按照多能源互补协调的思路普及，未来油田分布式能源将以供热发电为主，地热、风能、太阳能、油田废水等能源将得到广泛应用，此外，接入外部电网已成为油田绿色能源供应链的重要组成部分，虽然它满足了油田的能源需求，但这也改变了油田的发展方向和重点。

悬 参考文献：

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[2]刘世桐.浅谈油田注水泵节能降耗技术与应用门.化学工程与装备，2017( 7):131-132.

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