降低注水单耗的措施分析

李艳慧 刘朝柱

（1.大庆油田有限责任公司第一采油厂；2.大庆原油储运销售公司）

降低注水单耗的措施分析

李艳慧1刘朝柱2

（1.大庆油田有限责任公司第一采油厂；2.大庆原油储运销售公司）

注水泵是将油田需要的高压水送往注水井注入地层的重要设备，注水泵的驱动电动机一般在2000 kW左右，消耗电量很大。据统计注水耗电占地面系统耗电的50%左右，对其实施节能降耗技术是注水系统节能的有效手段。注水单耗是衡量注水系统是否节能的重要参数指标。文中有针对性地提出降低注水单耗的技术和管理措施，有效地减少了注水用电量的消耗，达到了节能增效的目的，收到了很好的节能效果。

注水泵 注水单耗 节能

1 注水单耗现状对比

大庆油田第一采油厂采油一矿共有注水站7座，注水泵23台，年注水量为2035×104m3。由于不同时期油田开发配注量的调整及日常开井数增减、洗井、钻降、供水不均衡的影响，注水量波动较大，运行工况较为复杂。为了适应注水量的波动，只能通过调节注水泵出口阀门来控制流量，造成相当大的能量浪费，导致注水泵管网与系统注水方案之间不匹配，泵管压差较高，注水单耗较大。对注水单耗现状的调查发现，2006年采油一矿在注水泵上没有采取任何措施，注水单耗普遍很高，最高时达到5.94 kWh/m3。随着采油一矿陆续采取控制注水泵运行台数，注水泵涂膜、减级等节能措施后，注水单耗有了明显的降低，由2007年平均注水单耗5.58 kWh/m3下降到2009年的5.29 kWh/m3，达到了降低注水单耗的目的。注水单耗及主要运行参数见表1。

表1 注水单耗及主要运行参数统计

2 措施效果分析

2.1 优化注水泵运行，减少注水用电消耗

采油一矿共有注水泵23台，全部为多级离心泵，电动机功率为1800～2500 kW，由于注水电动机功率很大，耗电量也很大，在注水量基本不变的情况下，启泵台数的多少直接影响着注水单耗的变化。在保证正常注水任务的情况下，优化注水泵运行是降低注水单耗的有利举措。2007—2009年注水站运行参数变化曲线见图1。

2007年通过全厂合理调水，采油一矿先后停运过4台注水泵，逐渐缩小了井口注水与注水站出口水量的差值，全年平均差值10997 m3/d，平均泵压15.36 MPa，平均启泵9.38台，注水单耗为5.76 kWh/m3，注水用电量减少了2859.6×104kWh。2009年井口注水与注水站出口水量全年平均差值减小到10536 m3/d，平均启泵8.78台，比2007年少启泵3.5台。通过优化注水泵台数，用电减少1063.31×104kWh，注水单耗由5.58 kWh/m3降为5.29 kWh/m3，有效地降低了注水单耗。

2.2 应用涂膜技术，减少能量损失

在注水泵中有很大部分的能量消耗在摩擦上，叶轮和涡轮摩擦产生的阻力影响水的流动。在流动中，独立的水分子作为独立的个体产生漩涡和急流，使叶轮表面变得粗糙而产生拖拽的力，导致能量损失。在注水泵上应用涂膜技术，使叶轮表面光滑，降低了水流动时与涂层之间的摩擦，从而减少因摩擦而产生的能量损失，有很好的节能作用。

2008年1月和5月先后对西二注水站2台注水泵应用了涂膜技术，2#泵运行时间短，效果不太明显。1#泵涂膜后一直在运行，涂膜后单耗由5.83 kWh/m3下降到 5.49 kWh/m3，下降 0.34 kWh/m3，累计节电156.6×104kWh。涂膜前后数据统计见表2。

数据对比表明，涂膜前后日注水量与日用电量变化相对平稳，单耗有了明显的降低。

2.3 注水泵减级

采油一矿中十三注水站供北一、二排5座注入站注聚用水，管网为单独管网。2007年初聚驱配注清水7495 m3/d，实注7000 m3/d，如仅启1台注水泵，无法满足注聚用水，而启2台注水泵又存在管网压力高的问题。2007年5月对中十三注水站的1#、2#注水泵叶轮进行减级，由11级减到10级。减级前后对比表明，在注水量基本不变的情况下，日配注完成率由93.72%提高到93.76%，减级对注入站没有明显影响。减级后每天可节约电量0.13×104kWh。注水站减级前后变化见表3，所辖注入站减级前后变化见表4。

表2 涂膜前后数据统计

表3 注水站减级前后变化情况

表4 所辖注入站减级前后变化情况

3 结论

注水用电在地面系统耗电中占很大比重，对注水泵实施节能降耗技术势在必行。通过总结分析采油一矿注水系统实际运行情况，优化注水泵运行，采用涂膜技术和注水泵减级等综合措施，降低了采油一矿的注水单耗。2007年因单耗降低节电445.2×104kWh，占全矿总节电量的18.87%；2008年因单耗降低节电213.52×104kWh，占全矿总节电量的13.37%；2009年因单耗降低节电453.58×104kWh，占全矿总节电量的12.65%。

通过在注水系统实施优化注水泵运行、注水泵

涂膜和注水泵减级等节能措施，以及对其节能效果的统计、对比和分析，在注水量基本不变的情况下，启泵台数的多少直接影响注水单耗的变化，在保证正常注水任务的情况下，优化注水泵运行是降低注水单耗的有利举措。

[1]韦国斌.油田注水系统节能[J].石油规划设计，1996（2）：26-27.

[2]顾晓.注水系统节能降耗技术应用.石油石化节能[J].2010,21(1)：30-34.

10.3969/j.issn.2095-1493.2011.06.014

李艳慧，2000年毕业于天津大学，工程师，从事节能管理工作，E-mail：liyanhui_a@petrochina.com.cn，地址：大庆油田有限责任公司第一采油厂采油一矿，163162。

2011-04-26)