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注水系统能耗影响因素分析与对策 前言：油田注水是采油生产中最重要的工作之一，它可以有效地补充地层能量，提高开发速度，对提高原油采收率，确保油田高产、稳产起到了积极作用。但是，注水本身消耗了大量的能量，并且随着油田综合含水率的上升，注水能耗还将增大，增加了油田开发成本。因此，通过提高注水系统效率进而降低油田生产成本对于提高油田的经济效益具有重要的意义。本文以海外河油田注水系统为研究对象，从新型节能技术应用、现有设备改建和节能方案编制等多方面对油田注水系统效率提升进行深入的研究与分析，为油田开发建设经济效益提供可靠保证。 1 优化注水系统，降低能耗 注水系统能耗是一项反映油田注水系统地面工程综合性经济技术指标，注水系统能耗的高低直接影响着原油生产能耗高低。 图1 注水工艺流程图 注水系统能量的消耗大致可分为以下三个部分：第一部分为注水站能耗损失，主要包括注水泵和配用电机损耗能量；第二部分就是注水管网中各管段的摩阻损失和管网中间的各种控制阀件和弯头等造成的能耗损失；第三部分为注水井将水从井口注入地层所需能量。 图2 注水能耗构成图 通过对注水系统能耗进行全面检测，注水站损耗、管网造成的能量损失在整个系统中所占比例较大，因此应从这两方面入手提出降低油田注水系统能耗的技术方案和整改措施。 根据生产实际科学合理选用注水泵 很多油田在早期由于注水量较小，大多使用小排量注水泵，虽然能满足注水量但是运行效率较低。在油田开采后期，油田注水量需要量激增，单个小排量的注水泵已不能满足油田的正常运作。但是，用几台小排量注水泵并联使用又存在能量损耗大，运行效率不高的现象，从开发成本及长期发展的角度来看，对于注水量需求大的油田，可科学选用大排量的离心泵。大排量离心泵密封可靠、无泄漏、功率大、容积损失和水利损失小，因此整体泵效高，可以很大程度上降低能耗。根据油田不同发展时期的实际注水量和生产需求，科学选用选择合适的离心式注水泵，有利于有效降低能耗。 此外，根据离心注水泵特性，离心注水泵排量Ｑ越小，泵出口压力越高，受站外管网承压限制，由泵出口控制闸门节流，导致泵效降低。柱塞泵水力性能较离心泵好，漏水量比离心泵小，其泵效比离心泵高得多，实际运行效率高达85%以上。因此对于注水量小、注水压力高的小油田或低渗透油田，应选择高效柱塞泵。 2 优化注水系统管理以提高运行效率、降低能耗 2.1 注水系统科学调度 对于无法进行设备升级或改造的注水单位，利用现有注水站内缓冲水罐为枢纽，通过科学调度罐内水位，实现注水泵间歇启停，也能起到较好的节能效果。2007年以来，随着海外河油田含水上升，产水量增加，需要投运3台注水泵，但是受进液量波动影响，经常出现 “大马拉小车”现象。2012年，海外河注水站采取了产水多时进入1#罐，水少时排除1#罐污水，平衡水量的方法，实现间停1台注水泵，达到生产运行平稳和节能降耗目的。 2.2注水系统的数字化管理 根据注水井工艺流程，在配水间安装智能电子流量计，通过预先设定的配注量参数，根据实际流量大小自动调节阀门开度，实现注水井实际注入量与配注量的一致，避免人工调节时超注和欠注问题的发生。同时，在注水井井口安装压力监测设备，通过传感器将现场的压力变化量转换为电信号传送给控??中心，对注水井实际注入压力进行实际监控，使注水井注入压力在安全区域之内，确保注水井平稳运行。 目前在海外河油田的海26站和海19站的17口注水井上安装了36套注水井压力无线远程智能监测系统，结合智能电子流量计，实现了2座采油站对所在的注水井压力和流量的监控。同时根据注水井压力的变化可以设置报警参数，对注水压力变化大的及时报警提示。