分压注水节能技术在油田的应用

许丽陈世喆

许丽XULi曰陈世喆CHENShi-zhe（塔西南勘探开发公司，喀什844804）（TarimSouthwestExploratoryDevelopmentCompany，Kashi844804，China）

Abstract:Airextracting,waterinjection,waterextractionliquid,transmissionequipmentandotherequipmentareusedduringoilfieldexploitation,causingalargeamountofenergylossofwaterinjectionsystem.Soimprovingtheenergysavingtechnologyofoilfieldwaterinjectionsystemishelpfulforreducingenergyconsumptionandimprovingtheefficiencyofoilfieldproduction.Thispapermainlyanalyzestheenergysavingtechnologyofoilfieldwaterinjectionsystem,andputsforwardeffectiveenergysavingmeasures.Itdiscussestheapplicationschemetostrengthentheoilfieldwaterinjectionsystemefficiencyandreduceenergylosses.关键词院注水系统；节能技术；注水泵；油田；应用Keywords:waterinjectionsystem；energysavingtechnology；injectionpumps；oilfield；application中图分类号院TE357文献标识码院A文章编号院1006-4311（2014）15-0053-020

引言在油田开采的过程中，注水系统是油田生产的重要环节，有利于保持油层压力以及使其在运行的过程中恢复原有的油层压力，保证油层的稳定性，增强油藏驱动力，加快油藏开采效率。在采集具有强力耐腐蚀性的材料时，能够发挥作用。注水系统是油田生产的保证，也是提高油田开采效率与效益的必要工具，但注水系统在开采油田的过程中，会造成大量的能源耗损，不但增加了采油成本，电能的损耗量也十分大。

1提高注水泵的运行效率来降低能耗由于油田开采时，会造成巨大的能源损耗，因此，可以通过优化油田注水系统，来减少能源的损耗。由于注水系统是一个结构比较复杂的装置，其中组成部分包括注水泵、电机、配水间、管网、配水阀组、增注泵、注水井等。最主要的能源损耗由四个环节引起，分别是注水泵、驱动注水泵电机、管网摩阻、配水阀组，有效控制这四个环节的能源损耗，是降低整个注水系统能源损耗的关键，尤其是注水泵、管网的能源损耗。注水泵与管网是注水系统损耗最大的环节，想要加强油田注水系统的节能技术，就要从这两个方面着手。注水泵占据能源损耗的份额比较大，几乎百分之四十以上的能源损耗都是由注水泵引起，因此，注水泵节能技术是解决油田生产损耗的重要内容，以下是注水泵节能措施。

1.1科学选用大排量离心泵以往油田开采的过程中，注水量较小，为了进一步满足油田的生产需要，后来较多采用小排量注水泵，但效果却不太理想，此种注水泵运行效率比较低，不利于大规模油田开采。在油田开采含水量高时，所需的注水量也随之增加，小排量注水泵逐渐不满足油田开采的需要，影响了油田开采的效率，如果同时采用多台小排量注水泵，又会造成巨大的电能损耗，且操作效率并不是很理想，此种方法不适用于长久油田开采。

为满足注水量大的油田，改进注水设备已是当务之急，最科学、有效的注水设备是大排量离心泵，此种离心泵安全可靠、功率大、水利与容积损失小、无泄漏，且工作效率高，是减少能源损耗的首选，结合实际的油田生产需求，合理选用离心式注水泵，才是解决能耗的关键。

1.2使用节能技术改善泵的水利性能注水设备的性能与其能源损耗是离不开的，通过采用有效的节能技术，提高泵各元件的性能，使其发挥出最佳的水利性能，从而提高生产效率与生产效益，还可有效降低生产成本，减少损耗。可行的节能措施有以下几个方面，通过减少注水泵过水阻力，将注水泵相关部件，如叶轮等做涂膜处理。控制泵管压，使注水泵的泵级降低。由于部分注水水质中存在的腐蚀物较多，为避免腐蚀泵，建议选用防腐蚀工艺的泵。

1.3小开采量油田选用柱塞泵在油田开采的过程中，应根据实际生产需求与注水量选用适合的注水设备，在开采量较小的油田生产中，建议选用柱塞泵，此种泵有着较多的优点，额定压力高、流量调节方便、结果紧凑、驱动功率大等，更适合应用在小开采量油田中。柱塞泵比离心泵在节能上更具有优势，其运行效率也较高，高达百分之九十以上，可在小开采量油田广泛应用。

2提高注水管网的运行效率来降低能耗2.1降低管网磨损，提高注水水质在油田开采的过程中，注水管网能源损耗极其高，占整体能源耗损的百分之三十之上，因此，减少注水管网能源损耗就显得至关重要，通过有效的节能措施，使注水管网运行效率得到提高，有助于油田生产的高效、高产。现阶段油田注水系统管网效率普遍不高，其中还存在较大的元件损耗问题，如管网摩阻、各控制阀件等，采取一定的节能措施，可有效控制元件损耗。注水管网最常见的问题是管网磨损，由于注水管管径过小、水体流速快，致使管网产生磨损，随着流速不断的加快，管网磨损还会更严重，其能源损耗也会随之加大。

控制管网磨损最有效的方式是选用合适的管径，并保障管道内壁的光滑，减少管网摩擦，管壁越粗糙，管网磨损就越严重。注水水质存在一定的腐蚀性，注水管应尽量选用耐腐工艺。可通过改善水质，减少水质对管网的影响，如在注水中加入防垢剂、缓蚀剂、过滤处理等，管网中应尽量少安装零部件，保证管网的畅通，可有效降低局部阻力。

2.2减少管网流量与压力损失由于管网日常流通大量的注水，管网中设置的元件受到注水的刺激，逐渐被腐蚀或受损，甚至老化，就会出现管网流量损失的问题。因此，管网内部元件应尽量选用质量较高的阀件，便于更换易损密封件，来控制管网流量损失。为加强管网效率，降低沿线压力损失，判断不同的注水井吸水压力，选用合理、科学的注水工艺，提高管网节能效果。压力损失还包括控制阀件的能源损耗，选用高效的节能元件是一个不错的方式，可减少压力损失。

2.3提高电机运行效率在油田开采之前，必须事先对油田进行合理的规划，对其选用工艺、技术、设备等也应做出考虑，为降低油田生产的能源损耗，选择高效率、能耗小的电机显得尤为重要。在设计油田开采方案时，结合油田现场的情况，选用最佳的电机，油田水质等条件腐蚀性大的时候，应尽量选择封闭式电机投入使用，考虑到电机功率的问题，根据实际需求进行使用，以便实现最佳的电机使用效率，减少能源损耗。在保证电机安全稳定工作的情况下，为加强节能效果，对电机装置进行一系列节能改造，如增容、通风冷却系统、轴承结构等。

3优化注水系统管理来降低能耗提高运行效率3.1系统仿真优化技术的应用现阶段注水系统逐渐变得复杂起来，主要是因为其设备的多样、工艺的复杂，为进一步了解到注水系统运作中各项参数的情况，以便科学合理的控制注水系统，采用建立数学模型的方式，运用仿真系统来模拟注水系统运行中各节点压力、管线流量等进行计算，有利于优化配置，减少各注水设备的能源损耗。通过系统仿真技术判断各项参数的运行情况，为控制油田生产奠定了良好的基础，可作为用于分析、预测的管理工具，优化开泵布局，减少运行成本。

3.2注水系统的数字化管理各大生产行业逐渐走向自动化、智能化、数字化，油田生产也应如此，注水系统的数字化管理可对注水系统做出及时的评价、传输与计算，便于适时检测注水各项设备的运作与能耗的情况，对存在的问题进行解决或规避，减少损失，建立注水系统运行数据库，实行注水系统的数字化管理。

4结束语综上所述，随着油田生产进入原油高含水开发期，注水能耗也会随之增加，致使油田开采原本用电量过高的局面变得更加紧张，为减少注水系统的能源损耗，通过在注水系统中采取有效的节能措施，来降低油田开采的成本代价，有助于油田生产效益与效率的提高，实现油田最佳的经济效益。

参考文献院[1]周世刚,张玉平,田秀峰.分压注水节能技术在油田的应用研究[J].资源节约与环保,2008(3).[2]程飞,王怀高,张辉,王小林.分压注水技术的应用研究[J].中国石油和化工标准与质量,2012(16).[3]关野.对离心泵节能技术在油田中的应用探讨[J].中国石油和化工标准与质量,2014(1).[4]柳文婷,蒋建勋,谭胜伦.油田注水节能技术的研究与应用[J].硅谷,2012(8).[5]张浩,余红,高增龙.机采系统节能技术在洲城油田的应用[J].石油和化工节能,2011(1).