基于前置增压泵压力和流量可调性注水技术的应用

据统计,注水开发油田的注水电耗占原油生产总用电的33%~56%,注水节能成为一个迫切需要解决的问题.基于双泵串联的泵控泵技术,利用前置小功率增压泵来调节系统压力和流量,使高压大功率注水泵高效工作.对大型注水泵站的串接泵叠加特性进行了分析,建立了控制系统的数学模型,介绍了系统节能和自动控制原理.以注水泵站的输出压力和流量为目标函数,实现了高压注水泵站的稳定、高效节能和优化运行.     

一控二泵控泵注水泵站系统的研究与应用

国内陆上油田进入了高含水开发阶段,注水电耗已占原油生产总用电的33%~56%,注水节能成为油田降低生产成本的重要途径。基于泵控泵(PCP)技术的一控二泵控泵注水泵站系统,综合应用摘段调节、变速调节和泵的串联改变注水系统的特性曲线,使大功率多级高压离心泵始终在高效区工作,并实现注水泵输出压力和流量可调,能达到节能降耗的目的。实际应用表明,该一控二PCP系统通过调节前置增压泵转速来调节注水泵输出压力和流量,降低了泵管压差和注水电耗,提高了注水效率,有效地解决了油田注水电耗大的问题。     

压流双控自动注水泵站系统研究

为了实现注水泵站的优化运行,降低注水单耗,实现系统节能,研发了PCP技术设备,在PCP的基础上进一步研发了SPCP压流双控自动注水泵站系统。该系统采用增加前置泵低压变频调节,利用离心泵串联的特性变化以及仪表检测、自动化控制等技术手段,由双置增压泵,通过变频调速器和控制柜,分别控制增压泵流量和压力,从而控制注水泵出口流量和压力,达到压力、流量双控的目的,实现了油田的自动化注水,提高了注水效率,降低了电能消耗。实践证明,该系统与采用高压变频器相比,可以提高泵效,每天节约用电5959kW·h。     

PCP在新疆油田702注水站的应用

基于泵控泵(PCP)技术的注水泵站系统,采用摘段调节、变速调节和泵的串联改变注水系统的特性曲线,使大功率多级高压离心泵始终在高效区工作,能实现注水泵输出压力和流量可调,多种工况组合备用及节能降耗的目的.新疆油田702注水泵站应用该技术后解决了小马拉大车的问题,实现压流可调,降低了泵管压差和注水电耗,提高了注水效率,节省了投资,有效地解决了油田注水电耗大的问题.     

降低注水泵单耗的有效途径

在理想注水条件下,即泵站污水罐水位运行平稳,启用泵注水量和压力正好满足注水系统需要,设备机械能损失正常。对单台泵的注水单耗值进行统计可以看出,理想注水状态下启用单耗低的注水泵符合泵站经济运行要求,但通常泵站在运行过程中,受实际条件限制和影响,水量和压力变化波动频繁,每天的单耗值都是不同的,针对单台泵单耗的变化,进行因素分析,来达到降低注水单耗消耗的目的。     

萨中油田注水系统节能技术应用及效果评价

大庆油田第一采油厂作为年输送污水1.7×10<'8>m<'3>的采油大厂,注水单耗每降0.1 kW·h/m<'3>就可年节电1700×10<'4>kW·h,节能意义重大.近年来,从设备节能措施应用实际出发,采用了井站运行优化、注水泵减级、注水泵高压雯频、前置泵变频、注水泵涂膜、注水系统仿真优化等技术,取得了较好的节能效果.注水单耗由2005年的5.84 kw·h/m<'3>降低到目前的5.39 kW·h/m<'3>,为今后注水系统优化设计、合理用能、增效益、促发展打下了基础.     

注水前置泵变频调速技术

前置泵低压变频系统由1台注水泵、1台增压泵、注水泵驱动电机、增压泵驱动电机、变频器及保障运行的各种控制设备和辅助系统组成。当注水泵运行压力大于管压时,根据泵实际情况,拆级后再与单级前置泵串联,保证注水泵运行在高效区,并利用变频技术调节前置泵出口压力降低泵管压差。计算机控制系统对前置泵实行变频调速优化控制,进行注水泵压力闭环和流量闭环控制,控制小功率增压泵变频运行,确保注水泵运行在安全、合理的状态下。经变频技术改造后,1号注水站1#注水泵平均泵水单耗下降了0.63 kW·h/m,5号注水站3#注水泵平均泵水单耗下降了0.2 kW·h/m3。     

注水泵站配灌注泵变频调速控制系统节能研究

为了降低油田注水采油的成本 ,提高生产效率 ,对注水泵站进行了PCP技术改造。PCP系统由 1台注水泵、 1台灌注泵、变频调速系统、计算机控制系统、仪表监测系统、润滑系统及冷却系统组成 ,其中注水泵是整个泵站系统的核心。PCP系统在油田成功应用后 ,完全适应油田注水工艺的要求。应用PCP系统理论注水量由原来的 4 0 0m3/h增加到 4 5 0m3/h ;流量与压力均可调节 ;年节电费用达 94 4万元 ,降低了成本 ,经济效益显著     

注水泵运行参数优化及最小单耗的实现

为了定量分析泵的能耗,利用单耗和注水泵运行参数,建立了注水泵运行参数优化的数学模型。以减小单耗为注水泵节能运行的目标,给出了注水泵优化的约束条件,根据目标函数和约束条件,推导出注水泵单耗的计算公式。实际算例表明,注水泵可以实现最小单耗,泵的最合理运行工况是：在满足工艺压力或排量的前提下,泵压尽可能最低而泵效又在高效区。要实现机泵运行管理的最大节能,合理的压差应保持在0．3MPa内;在注水工艺设计时,应最大限度地降低注水压力,选用水力性能与工艺完全耦合的高效泵,运行于最佳工况区。     

油田注水系统节能技术应用

在油田生产中,注水系统年耗电量占生产总耗电的40%以上,是节能工作的重点部位.为降低系统能耗,提高系统效率,应用了注水泵涂膜,减级和前置泵变频等节能技术,对部分设备和管线在实施措施前后进行了监测.经数据检测、对比可知,泵涂膜能有效提高泵效,泵减级可明显降低注水单耗,前置泵变频能有效调节泵管压差,多元复合除垢可消除管网压降.通过分析评价证明,该注水系统节能技术应用效果良好,能有效提高系统的运行效率,降低系统能耗.     

油田注水目标函数大闭环优化控制系统的构建

在中国石化2015年油田注水大调查中,分析了大量注水测试数据,发现了目前油田注水系统存在的主要问题,提出前置宽频高效增压泵的PCP技术,研究PCP系统特性并建立其数学模型,实现管网数值模拟,并在此基础上构建注水目标函数大闭环优化控制系统。该系统通过注水系统动态优化软件实时采集注水系统状态,通过分析计算,建立优化控制目标函数,向PCP泵站系统发出控制调节信号,实现压力和流量调节,并通过大系统反馈不断修正,最终使注水系统达到优化运行。应用该系统可显著提升泵效,降低注水单耗,实时掌握管网运行情况,正确地判别整个管网系统配置是否合理,评价改造方案及效果。     

PCP节能技术

自油田注水开发以来,注水系统泵管压差问题一直未能得到有效解决,造成大量电能浪费.PCP技术是将前置增压泵与高压注水泵串联,通过增压泵电机变频控制调节增压泵的输出压力和流量,从而达到控制高压注水泵输出压力和流量的目的,该技术成功地解决了泵管压差问题,节能效果显著.     

高压变频调速技术在注水站的应用

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，由于受配注方案调整等因素的影响，注水量变化范围较大。为适应注水量的变化，需要不断调整注水泵的运行方式。在没有调速措施的情况下，注水泵的流量只能通过人工调节泵出口阀门来调节，这必然造成注水系统能耗增高。文中应用离心泵的特性曲线分析了离心泵变频调速的节能原理，介绍了高压变频技术在注水站应用实例，并对实施高压变频技术前后的能耗情况进行了比较。变频调速技术具有调节及时、无节流、适应性强及改造工程量小等优点，在注水泵前加变频调速技术，可有效降低单耗。     

杏北油田注水系统降压运行方案与效果分析

杏北油田普通注水系统存在部分注水站泵水单耗高、注水系统压力损失较大的问题,针对这一问题,对普通网注水井压力进行了分析,制定了注水系统降压运行方案.通过采取优化注水站布局、注水泵减级等多种技术措施实行降压运行,并对比降压前后的单耗、电量、压力等变化来分析降压后取得的节能效果.     

注水系统节能潜力分析及对策

通过分析注水泵的泵管压差产生原因及主要影响因素,对泵管压差与注水单耗对应关系进行了理论计算,并利用注水泵实测数据对相关参数进行了修正.通过对注水系统节能潜力进行分析,指明降低注水泵泵压、提高注水泵效两个节能方向,并给出具体节能措施     

降低卫城油田注水系统单耗

卫城油田注水单耗高，主要有以下几个因素：①离心注水泵型单一，泵和注水量的匹配效果差，注水泵的实际运行效率远低于泵的额定效率，离心泵站效率低；②卫城油矿有9个增压注水泵站配水阀组节流严重，增压配水效率低；③管网结垢严重，管损大，管网效率较低。     

注水泵节能方法探索实践

某矿注水站综合耗电占矿总耗电的23％,为降低运行能耗,通过对注水站能耗状况进行调查统计,分析了影响单耗和泵效等的因素,采用减级、涂膜和单双泵布局调整等措施,减级改造降压后,泵管压差下降了0.9 MPa,平均注水单耗由5.98 kWh/m3下降到5.77 kWh/m3,下降了0.21 kWh/m3;涂膜后注水泵单耗由6....     

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。     

油田高压注水泵能耗分析与探索

高压注水泵是注水系统的核心设备,能耗损耗达30%以上。随着油田开采进入中后期,油田区块配注水量也随之发生变化,部分注水泵的需求注水量与泵的额定排量不匹配,使注水泵运行在非高效段,造成注水单耗较高。通过实践,注水泵增加变频装置能够解决注水泵与注水管网工况的匹配难题,降低注水系统的能耗,改变现场多台注水泵的启停管理方式,使人工劳动强度和设备的故障率得以降低。     

朝阳沟油田注水泵站节能潜力分析

朝阳沟油田注水系统耗电量约占油田生产总耗电量的32％,因此,注水系统节能降耗问题在整个油田系统节能方面起着举足轻重的作用.通过注水泵站能耗现状进行调查和分析,从节能管理和节能技术两方面,挖掘其节能潜力,提出了注水泵站优化运行措施,并进行可行性及效果分析,预计措施实施后,注水单耗可降低0.5 kWh/m 3,实现节能降耗.