胜利油田注水系统节能潜力分析

分析了胜利油田注水系统的能耗现状、与国外先进水平的差距以及影响注水系统效率的主要因素，指出大力搞好注水站供水能力与系统负荷匹配、对柱塞泵注水站推广应用变频调速技术、对离心泵注水站继续推广应用自动监控技术、对低效泵实施改型技术改造、继续开展注水泵拆级改造实现压力等级匹配、继续推广增压泵分压注水技术、对运行年限长设备老化的注水泵站继续开展技术改造、加强对注水管网的更新和维护提高注水管网效率、加强水质处理推广应用水质精细过滤装置、加强注水泵站的运行管理和维护是实现系统节能降耗的重要途径。     

综合配套技术用于注水系统

1.泵站监控系统的应用 2001年在盘三注、盘四注两个高压离心泵站安装了自动监控系统,系统选用现场传感器+PLC+工控机+报表打印机的控制方式,实现了泵站的参数采集、控制自动化。该系统可实现监测功能和自动控制功能。盘三注水站目前运行2台DF300泵,日注量为16000～17000m~3,盘四注目前运行一台DF250注水泵,日注水量5000m~3,经系统自动调控后年节电费22万元。自控技术的应用,不但提高了注水时率,而且提高了     

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。     

提高孤东油田注水系统效率的探讨

文中从注水地面系统效率及能耗计算公式的分析出发，提出注水泵效率及管网效率低是影响孤东油田注水系统效率的主要因素。要提高两者的效率，重点是对低效泵进行技术改造，推广应用高效大排量离心泵，提高泵修质量及配件质量，推广应用注水泵站生产微机自动监控系统，实现注水泵站生产的优化运行，确保各注水泵在最佳高效工况下使用。针对配水间节流损失问题，通过强化水井测调力度和系统降压，以及重点井应增压泵。针对泵干压差大的问题，则进行注水泵拆级改造，以及实施微机监控，实现系统优化自动调节控制。针对老旧单井管线结垢引起的水力损失问题，采取了更新改造。针对注水计量误差大的问题，推广应用了新型电磁流量计量。实践证明，这些措施均十分有效，并取得显著的应用效果。     

油田注水系统存在的问题与对策

针对孤岛油田注水系统存在的高能耗、低效率问题，具体分析了管网能耗、注水泵能耗、电机能耗等的现状，并提出系统节能降耗的对策是对管网要控制注水站到最远端处井口压力降小于1MPa，减小注水半径，泵干压差控制在0．5MPa；对注水泵要合理选用高效大排量离心泵，采用系统压力自闭环调控方法，使泵保持在高效区工作和低泵干压差；对电机作好电机和离心泵的匹配，提高电机的运行效率。     

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.     

四新技术用于注水站

目前,胜利油田已进入特高含水开发阶段,现有60个小油田进行开发注水,注水量66×10~4m~3/a。油田共有注水站206座,其中离心泵站53座,离心泵231台套,装机功率39.01×10~4kW;柱塞泵站153座,柱塞泵776台,装机功率10.21×10~4kW。由于注水泵配备电机功率大、能耗大,是油田的耗能大户,因此提高注水泵整体运行效率、降低注水消耗,成为油田节能降耗的一项重要工作。     

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。     

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.     

并联注水泵群优化运行的建模与控制

油田注水站内使用变频驱动往复式柱塞泵和恒速多级离心泵并联运行，讨论了并联注水泵群的特性。在满足外界流量变化的需求和优化运行的约束条件下，建立了以注水效率最大为目标函数的优化调度数学模型；给出并证明了获得目标函数最优值的外界流量范围，为提高优化模型的求解速度、合理设计注水泵群的流量分配提供了理论依据。提出减少注水泵的切换次数和实时跟踪泵组性能特性的自适应控制策略，以满足工程的实际需求。编制软件对某油田注水泵站进行优化调度，其中采用混合遗传算法求解数学模型，证实了此方法的有效性。