浅谈国内注水系统的节能措施

文章主要从提高注水设备效率、调节注水运行参数、强化注水系统运行管理机制和应用新技术、新设备等4个方面概述了现今国内油田注水系统的节能措施，简述了各种节能技术的应用效果。提出了注水节能的几点建议，如进一步研究注水系统运行参数的调节、调节电机输入端电压、合理分布管网及注水井、努力提高注水泵本身效率等一些措施，期望能更有效地对注水系统进行节能。     

分压注水提效技术在埕东油田的应用

应用节点分析法对埕东油田注水系统进行了分析，找出了影响系统效率的主要问题并进行改造。针对注水系统中存在的注水泵扬程、排量与注水井需求不匹配和注水井注水压力差异大导致的泵干压差大、配水间阀控损失大、注水系统效率低等问题，进行了分压注水改造并优化了注水泵参数。改造后，东油田注水系统注水站效率、注水管网效率、注水系统综合效率分别由64．9％，60．4％和39．2％提高到72．5％，65．8％和47．6％。     

低渗透油田注水系统问题探讨

目前注水系统现状存在的问题主要是注水井堵塞、泵井压差大、各个小层吸水不均匀、低效泵注水和注水泵效低等。注水系统存在的问题包括油井分布零散、注水井布局不合理、同一区域由于地质条件不同而注水差异大,注水井压力差异大、注水系统设备老化和自动化程度低等。该文以低渗透油田注水系统为背景,从注水参数、注采井网适应性、调剖决策施工工艺技术、分压注水工艺和限压注水工艺方面对优化注水工艺技术及效果进行了系统的分析,并提出几点认识。     

降低注水单耗的措施分析

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2 000 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。     

对中原油田注水节能降耗的探讨

中原油田经过多年的实践和探索 ,对大型注水离心泵的电机匹配 ,有了一些经验 ,如濮三联注水站 ,随着注水量的不断增加 ,原D2 5 0型注水泵 (3台 )改为D30 0型后 ,将原电机功率 16 0 0kW增加至 180 0kW ,既满足了生产工艺的要求 ,又节省了二次投资 ,同时也提高了泵效。 1993年以后 ,先后在濮三联、胡二注、卫城等站将D2 5 0型改为D30 0或D40 0型注水泵 ,使泵运行效率提高到 78%左右。设计人员通过多年的探索 ,根据中原油田各区块的注水特点 ,采用了整体降压和局部增压相结合的方法 ,使离心泵站的注水压力保持在 16～ 17MPa ,即可满足常压注水井 (17MPa以下 )的要求 ,部分注水井 (2 0MPa以上 )采用单井增注或建增注站的方式 ,这样不仅提高了管网运行效率 ,还可以节约大量的电能和运行费用     

一种计算油田注水系统效率的方法

通过对油田注水系统效率分析、实例计算,介绍了一种计算注水系统效率的方法,为分析油田注水系统效率提供了依据。从电动机、注水泵和管网运行效率等３个方面,分析了影响注水系统效率的因素,进一步提出了优化注水工艺,提高注水泵效率,合理匹配增压泵和调整注水管网,增加油田注水系统效率的方法。该方法在文留油田应用后,注水系统效率提高了２％～５％,取得了良好的经济效益,。     

压差调节装置在注水系统中的应用

油田注水是保持地层压力，保证油田长期稳产高产的重要措施。注水用电量约占整个油田总用电量的40％。由于系统中各注水井的吸水能力及配注量不同，同时，还要保证注水井的测试、洗井等用水，因此，在生产过程中注水流量波动较大。为了适应注水量的波动，则需频繁调整注水泵运行方式。一般只能通过调节阀门来控制流量，这必然会使注水泵与管网之间产生压差。大庆油田各采油厂的注水系统的泵管压差造成的能量损失占泵输出能量的2.5％-15.0％。因此。使用高效的注水管网压差自动调节装置来调解管网压差是很有必要的。     

埕岛油田老区注水系统节能潜力

注水地面系统的能耗主要由注水泵机组和注水管网损失两部分组成。离心注水泵的节能配套技术主要有阶梯泵技术、撤级改造、注水泵调速和泵控泵技术。注水管网的优化主要遵循整体降压、分区分压、局部增压及合理搭配的原则,使注水站泵压与注水井井口压力合理匹配。埕岛油田老区注水系统存在泵效低、设备完好率低、泵管压差大以及注水站远离负荷中心导致注水管网效率低等问题,分析认为,更换大排量高效注水泵、阶梯泵组合、撤级改造及车削叶轮等措施适用性较好,节能降耗潜力较大。     

海上平台注水系统优化设计

某海上平台共有12口注水井,其中有9口井为笼统注水井,3口为分层注水井.根据现场提供的平台注水系统数据,对平台的注水系统运行参数进行了优化计算,并建立了海上采油平台注水系统运行参数优化设计模型.以系统单耗最小为目标,通过对注入量和配注量的精确匹配来减少大量超注、欠注带来的不利影响；同时通过对泵出口压力的优化来最大程度地减小各注水井在配水器处的节流损失,并以此再通过对所建立模型的整个求解过程的优化,求得最佳的注水系统运行参数,以达到降低能耗,保护注水设备,节约生产成本的目的.     

注水井化学降压增注技术应用

针对低渗透注水井研制的降压增注剂FYR-ZZ能增加水相渗透率,降低注入压力;降低油水界面张力,减少贾敏效应,增加油流动能力;改变岩石表面润湿性,使油藏变得更加亲水,发挥毛管力作用;抑制细菌生长,减少对井底及地层堵塞;抑制粘土膨胀,减少对地层伤害;同时还具有一定的驱油作用.现场采用连续注入与注水井两种方式进行试验,结果表明:应用注水井降压增注剂后,增加了注水量,降低注水压力,减轻了注水泵负荷,提高了注水管线安全系数,同时具有一定的增油效果.注水井注入压力的降低,节省了电能.     

注水井LZT-200流量自动测调系统

LZT-200流量自动测调系统,由地面控制系统根据井下仪器测得的流量数据控制井下分层注水量的调节,整个过程进行实时监测和测量,实现了分层注水量的边测边调。介绍了该系统各部分技术构成,工艺原理及现场应用效果,解决了常规注水井测调技术工序繁琐、测调效率低、控制精度低的问题,提高注水井测试效率和分层注水测试质量。     

井筒管流与地层渗流耦合的注水井分层流量调配方法

油田注水井井下分层注水量的调配工作传统上都是通过钢丝绳作业采用"试凑法"反复测调来实现,为解决传统方法存在的问题提出了一种理论方法用于指导注水井分层调配,可以大幅度降低测调工作强度,缩短施工时间,提高配注精度,提高注水井分层测调效率.注水井分层注入涉及到复杂的流体力学计算,整个过程是一个井筒管流、水嘴节流与地层渗流的耦合流动.在井筒采用柏努利方程描述井筒管流,采用Navi-Stocks(简称N-S)方程计算水嘴节流,以均质无限大地层为例计算地层渗流,得出了在不同水嘴尺寸下的各层流量衰减规律,为注水井分层流量调配提供了科学依据.     

注水系统管网改造技术研究与应用

油田注水系统主要由注水站、注水管网、注水井组成。在注水系统效率指标的组成因素中，由于电机效率变化幅度很小，因此影响注水系统效率的主要因素是注水泵效率和管网效率。两种效率之间关系密切，反映了系统注水泵与注水管网之间的匹配合理程度。当匹配合理程度较高时，系统能耗较低；反之，系统能耗较高。一般而言，为降低     

提高油田增压注水系统效率的研究

目前油田普遍采用增压注水泵来提高注水压力 ,达到提高驱油效果的目的 ,但增注系统能耗大 ,成本高。因此 ,增注系统的节能降耗尤为重要。通过对增注系统的电机和增压泵的特性研究 ,提出提高增注泵电机效率和增压泵运行效率的方法 ,从而提高了油田增压注水系统效率 ,降低了注水成本 ,取得了显著的经济效益     

机组效率多节点测试仪的应用

注水泵站常用的泵效测试方法为温差法和流量法,这两种计算方法由于受取值精确度的影响,都存在着误差较大的情况。为提高注水泵机组效率测试方法的准确性和及时性,采用XTZH-IIIB注水系统效率多节点测试仪测试转动扭矩值,可计算出较为精确的注水泵和电机的效率值,为注水泵运行状况分析提供准确依据。     

提高二连油田注水系统效率技术

为有效降低运行成本,达到节能降耗的目的,有步骤、分阶段对二连油田各注水站注水泵、注水单井的运行压力、流量及注水泵的耗电量进行测试分析,并根据分析结果,采取更换离心电泵为柱塞泵,提高注水泵运行效率;应用变频调速技术,稳定出站干压,减少注水泵回流量;采用分压注水工艺,优化注水管网,提高管网运行效率等措施,二连油田的注水系统效率由优化前的46.6%上升至61.8%,注水系统单耗由优化前的7.25 kW·h/m3下降至6.1 kW·h/m3,平均年节约动力费407万元.     

石油工程建设基本术语(续)

8.注水及水处理工艺术语 8.1 注水 water injection 为了保持油层压力、提高采收率而将水注入油层的工艺。其方式有:正注、反注、分质注水、混注、轮注、间歇注水。 8.2 正注 conventional water injection 注入水自注水井油管注入油层。 8.3 反注 inverse water injection 注入水自注水井油管与套管之间的环形空间注入油层。 8.4 分质注水 split water injection 在同一注水系统中,不同质的注入水分井注入油层。 8.5 混注     

自动控制变频增压注水泵的研制及应用

3ZY型自动控制变频增压注水泵,适应复杂地层情况下的增压注水,能够根据注水井的井口压力自动调节注水泵的排量,以提高增压注水泵的注水效果.该泵在结构设计方面对曲柄轴采用了直轴加偏心轮组合结构技术、往复泵采用全浮动式介杆密封和自封式柱塞盘根密封技术,从而提高了该泵的技术性能.通过现场应用表明,3ZY型增压注水泵完全能够满足油田复杂地层增压注水工艺对注入设备的要求.     

变频器在油田注水泵上的节能应用

油田注水系统压力高、水量大,注水电动机大多数是大功率电动机,但油田注水站的额定流量与实际流量常常不相匹配,从而导致电动机长期处于高耗能状态。针对这一问题,提出采用变频调速装置对油田注水泵用电动机进行变速调节,以达到节能降耗的目的。文章介绍了变频系统的原理,对变频系统与原有系统进行了比较。采用变频控制方式后,不仅提高了注水系统的效率,节约了电能,而且延长了电动机的使用寿命,减少了维修工作量及成本。     

海上油田注水井安全监测方法及实施方案

海上油田注水井层间跨度大,层间关系复杂,最高允许注入压力计算方法具有不确定性,这些不利因素给注水井多层配注安全带来困难,目前尚未有一套成熟的监测方法与手段。基于海上注水井注入压力与流量监测,提出一套注水井安全监测方法及实施方案。目前该方法已在海上油田实施应用,在保障注水井注入安全的前提下提高了注水井的注入量,进而实现了油田的配注指标。