油田注水系统节能降耗的措施分析

孙海波

摘要：本文主要研究了油田注水系统节能技术，针对油田注水系统能耗量较大的原因，提出了操作性较强节能方案，对油田注水系统巨大能耗量问题进行了解决。与此同时，对油田注水系统节能管理技术进行创新，提出进了行之有效的措施，确保系统安全稳定高效运行，进而最大可能的实现节能的目的。

关键词：油田注水系统;节能降耗;措施

在油田开采过程中，为避免地面塌陷情况的出现，一般都会采取向开采区域内注水的措施，注水耗电量是非常大的，一般要占到了油田用电量的40%左右，所以把注水能耗是降低下来，是采油节能的重要内容。油田注水量是非常大的，因此水资源浪费问题也可能出现，把损耗也降低下来，也是油田节能的重要研究内容。随着油田含水率的不断提高，注水能耗也处于不断的上升之中。本文在对油田注水系统的结构进行阐述的基础上，分析了油田注水系统能耗高的原因，并就油田注水系统能耗的降低提出了自己的意见和建议。

1.油田注水系统的结构分析

油田注水系统的结构是比较复杂的，主要由电机、注水泵、管网、配水间、增注泵、配水阀和注水井构成，各成分之间连接起来以后，一个注水整体就形成了，所以，要想降低油田注水系统的能耗，必须从宏观上加以考虑，把配套的节能降耗措施制定并落实下来。传统的油田注水系统都会制定降耗目标值，虽然能够对节能降耗起到一定的作用，但整体上效果并不能让人满意，而且人工操作也是至关紧要的，加上油田注水系统极为复杂，因此其工作协调性的差异也是比较明显的，造成节能效率长期处于较低的水平。所以，我们下一步要集中统一管理注水措施，保证把其效能充分发挥出来，保证不同机构工作可以同步进行，最终实现节能降耗的目的。

2.油田注水系统能耗高的原因分析

当前，注水泵、配水阀、驱动注水泵电机和管网摩阻都导致能量损失，这四部分基是整个注水系统出现能量损失的重要内容。随着油田含水率的不断增加，注水能耗未来还会出现显著的上升趋势，其中泵站是消耗电能的重要原因。有鉴于此，对油田注水系统节能进行优化，注水泵和管网是两个重要的切入点。

3.油田注水系统节能降耗的具体措施

3.1合理配备设备，采用新型节能水泵

首先，针对油田注水系统具体实际，要尽量选择使用大排量的水泵。大排量泵的功率大、效率高、气密性好，因此使用起来的效果较好，与小排量离心泵对比，起过流面积和离心阻力上的优势也十分明显。但是美中不足的是其成本较高，在小型油田使用起来比较困难，所以，油田运用这种方法节能降耗时，要与自己的事情相结合，选择与自身情况相符的离心泵，在油田正常运营的前提下，尽可能把能耗降低下来。第二，要采集记录油田注水系统各项指标、数据，采用更好的计算机软件，在计算机上进行模拟控制，并以此为基础，充分利用现代制造技术，把新型的注水泵节能元器件研制出来。此外，使用新型材料结构和产品，注水系统运行中的机械损耗就会降低下来，这也有利于注水系统电机能耗的降低。

3.2提高注水管网的运行效率以降低能耗

3.2.1要完善配套工艺

要把分压注水技术充分利用起来，根据不同水井的注水压力，有效合理的做好分配工作，保证各个系统的压力不出问题，进而把电能损耗全面降低下来。通过保证注水系统的精确度和靠性强，使用先进的传感技术，采用电脑全面监管控制注水站，还可以集中监控注水站、水电机、润滑系统的运行参数，并把磁化器增注技术充分利用起来，调查研究证明，注水通过磁场处理后，其张力与润滑性与普通用水有明显区别，可以把杂质吸收起来，净化水质的目的也因此得以实现，而且要把电机和泵芯进行更换，加大泵叶轮流道，从而增大泵的排量。这样换泵的经费就可以被节省下来，泵效也可以因此得到较大的提升，利用化学药剂处理从油层中抽取出来污水，其中的杂质都可以得到较好的处理，污水中杂质的含量就可以得到显著的降低，对油田注水的节能可以起到至关紧要的作用。

3.2.2合理布站减少管网损失

管网的分布形式必须做到科学合理，保证运行期间水流损耗降低到最低的水平，因为注水时传输距离减短，节能目标也就可以因此得到实现。油田开在大规模开采的过程中，布设期间要从全面加以考虑，把整体传输距离减到最少，把水资源损耗降到最低的水平。通过对管网实施最优设置，可以把节能技术运用于前期设计阶段，并对其布设形式进行优化。

3.2.3降低压差，提高注水效率

从应用分压注水的视角来分析，可以按照水井内部注水压力的差别，在注水分配过程中分梯度进行，一方面水井内部的压力可以保持稳定，保证整个注水系统整体功能的运作不收任何影响;另一方面，水井压力也可以实现直接管理，分别管理的能耗也可以实现有效的降低。从目前的分压注水实际来看，双管网注水系是比较常用的设备，并且使用了分压注水方法，通过运用仿真模拟技术，对试验数据进行修改，使得节能功能更加完备。这方面大庆油田做得尤其典型，在具体的采油工作中，根据不同层段吸水能力的差异，并对其进行了分类区分，按照统一的标准对不同的吸水层进行划分，设备利用率得到了显著的提升，同时油层注水质量也实现了明显的改善。

3.2.4系统仿真优化技术的应用

针对那些复杂的注水系统，可运用数学模型进行计算，利用系统仿真把系统中的压力、流量等参数确定下来，这样不仅开泵布局可以得到很好的优化，还可以充分利用现有，实现运行能耗最低的目标。运用系统仿真技术，劳动强度可以得到有效的下降，为油田节能技术管理提供了一个方便使用的工具。仿真优化运行技术可以对开泵布局起到很好的指导作用，保证油田注水开泵布局不出问题，并实现运行费用的有效降低。

3.2.5注水系统的数字化管理

为了更好地采集、传输、评价注水系统的运行数据和参数，并及时监测注水系统的能耗情况，我们要把注水系统的设备和运行参数数据库建立起来，并运用数字化技术加以管理。实时掌握注水系统各个环节的运行参数。并评估出影响注水系统能量损失的数据，并针对发现的薄弱环节加以调整。

4.总结

由上可知，油田注水系统的高耗能对油田开采效益造成了严重的制约，随着高新技术设备的不断普及，油田注水系统的节能降耗也可有了可靠的依托。广大油田管理部门都要针对自身实际，紧盯技术发展方向，就自身的注水节能制定出良好的方案，进而把油田的生产开采效率提高到更高的水平。

参考文献

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[2]张海波.对油田注水系统节能降耗的研究[J].工程技术（全文版）：226-226.

[3]鄒龙庆，常玉连，杨超.对油田注水系统节能降耗的研究[J].石油规划设计，2002（01）：26-28+4.

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