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。     

变频器用于电潜泵

电潜泵具有结构简单、效率高、抽油量大、维护保养简单方便、占地面积小、容易实现自动控制等优点,已经成为我国油田稳产、高产和获得更好经济效益的采油设备。大庆油田到1999年底为止,电潜泵采油井数占总数的30.9%,而采油量占总数的47.2%。现在已有了更大的发展,电潜泵是增产石油,提高产量的较好设备。聚合物驱油进入工业性开采,使油井液量下降,油井的供排系统发生变化,影响着电泵井的排量效率。特别是对供排关系变化较大的井,依靠油嘴调整,满足不了生产需要。为了解决这一问题,利用变频装置改变机组转速,来调整泵的排量,以满足聚合物驱块…     

大型旋转注水机组状态智能优化控制系统研究

大型旋转注水机组是油田采油生产中广泛采用的关键设备 ,耗能很大。为实现对注水机组工作状态的节能优化和机组设备的安全运行 ,研制了智能优化控制系统。节能优化控制的主要目标是 :在满足配注条件的情况下 ,使注水系统总的能耗函数最小。该控制系统由神经网络自适应控制、泵出口阀门调节和进退法最优参数搜寻等部分组成。通过神经网络自适应控制对运行参数进行优化 ,并在神经网络优化的基础上 ,利用进退法在当前运行参数的基础上寻求更优的运行参数。在运行安全区内调节泵出口阀的开度 ,使注水泵排量逼近优化排量 ,以降低注水单耗。工业现场实际运行的结果表明 ,控制系统可以在机组安全区范围内降低注水单耗 ,节能优化效果明显。     

潜油电泵在油田注水中的应用

根据注水井设计排量与压力，给出注水电泵机组的结构设计及参数计算步骤。通过现场实际应用表明，潜油电泵能实现分散水源注水，可完全在户外使用，一次性投资小；注水电泵工作平稳可靠、故障率低、维修次数少、维修费用低；尽管注水电泵比柱塞泵耗电量大，但柱塞泵的一次投资及维修费用、远远大于注水电泵，综合对比注水泵的经济效益明显大于杜塞泵；注水电泵可大大减少管网和水井的各种故障及费用，特别对低渗透油田及低渗透展，还可改善油层动用状况，提高产油量。     

岔河集油田地面注水系统整体改造技术

针对岔河集油田地面注水系统暴露出的效率低、能耗高、水质不稳定等问题,对全油田注水系统进行了调整改造,主要包括管网优化调整、选用高效注水设备、完善污水处理工艺等措施,改造后取得了如下成效:管网压力损失从3.1MPa下降到0.6 MPa,管网效率由46.2%上升到66.47%,地面注水系统效率由38.3%提高到55.96%,恒流配水技术实现了注水量随压力变化在线自动调节,降低了员工的劳动强度,消除了安全隐患。     

地面定量注水技术在岔河集油田的应用

地面定量注水技术是针对油田注水压力波动与油田开发后期注水井点调整,原配水间设计注水能力不能满足现阶段油主水开发的需要而研制的一种新技术,该技术以注水量不受注水压力波动影响为前提,克服了井下偏心配水器调配工作量大,调配难度大,单层配水量精度低等问题,实现了地面注水井串联和互不干扰注水的目的。现场测试数据表明,其注水量误差小于等于5％,能够满足油田注水开发的需要,降低了分注井投捞测试费用,因此,发展和应用地面定量注水工艺,对实现注水管线串联与地面分注,减少投转注工程项目的投资,确保油田均匀,稳定注水具有重要的意义。     

油田注水机组流量调节阀的节能优化控制分析

对注水机组进行优化控制的方法有调速调节控制和节流调节控制。采用闸阀节流调节控制方法简单易行 ,投资少 ,若以泵水单耗最低为优化目标实施优化控制是可行的。具体做法是 :当相邻站注水量增加或注水井需水量减少时 ,可关小阀门 ,使泵出口压力提高 ;当相邻站注水量减少或注水井需水量增加时 ,可开大阀门 ,使泵出口压力降低。现场应用试验表明 ,采用闸阀节流调节控制方法 ,注水机组泵水单耗最高降低 12 %,平均降低 3%,具有明显节能效果。     

液力耦合调速器(UCD)在油田注水系统应用可行性分析

通过用液力耦合调速器(UCD)对注水电机、注水泵运转速度的调节,控制注水泵的排量来实现注水压力的相对平稳,较传统的出口阀门调节方式,不仅节能,而且有效地降低了现场工人的操作风险和劳动强度。目前在国内油田注水系统中,主要采用变频器方式对注水泵进行调速控制,变频控制方式存在电网污染、应用领域窄、设备维护量大等问题,由液力耦合调速器(UCD)取代变频器控制方式应用于注水泵调速有待探讨。     

杏北西部聚合物驱注水系统优化研究

杏北油田注入水量大于产出水量,需要补充部分清水,为提高开发效果,应将区块补充的清水尽可能安排在新建聚驱区块。对杏北西部聚驱区块注水系统进行调整,在保证全厂供注平衡的前提下,将全部补充深度曝氧水调整为补充部分清水。其中西部聚驱Ⅰ、Ⅲ块处于注聚初期,稀释水可由污水改为清水,注入站均采用比例调节泵注入工艺,泵调节范围为理论排量的30%~100%。清水稀释聚合物能够降低黏度损失,节省聚合物干粉用量;稀释用水调整后,单井母液量降低,注入泵负荷降低,需对注入泵进行相应调整。     

调整注水结构 控制注水量上升速度实现高效注水开发

文中分析了喇嘛甸油田北北块水驱产液量、注水量、含水上升速度较快导致注入水利用率低、水驱油效率低、产量递减加快的矛盾，提出通过注水结构的调整．优化注水方案，确定合理注水量，减少好油层的注水量．提高差油层的注水量．促进二类油层的水量转移．从而降低注水量的损失，控制水驱注水量上升速度．提高油田注入和采出的总体效益．实现油田高效注水开发。     

采用计量新技术提升采注适应力

随着油田的不断开发,全油田综合含水持续上升,要维持一定的原油产量,势必造成油田产液量持续上升。由于油田开发常常存在"重油轻水"的现象,对注水工程调整改造的投资不足,多数油田注水系统设备及管网的腐蚀、老化等问题严重制约了油田的后期生产。通过对油田注水系统存在的主要问题进行分析,提出要维持油田的原油产量,必须维持一定的油田污水处理、污水回注的增长,使之与油田产液量的增长相适应的观点。从精准计量入手,加大注水井调整和作业力度,增加污水回注的注水井点,提高污水回注的应急能力,采用新式计量技术,降低计量误差,真正实现"注好水、注够水",最大限度地挖掘自身潜力,提高地面采注系统的适应能力,为油田可持续发展奠定基础。     

小分支注水工艺适应性分析

某油田注水井数比例小、单井注水量小,采用单干管单井配水流程生产操作管理难度较大,而采用多井配水流程投资又较大。为使注水系统建设更加经济合理,提出了小分支注水工艺。通过综合分析注水工艺认为,小分支注水工艺可降低地面建设投资、简化工艺、降低调控难度,可保证注水系统平稳运行,为完善油田注水工艺探索了一条新途径。     

油田注水系统优化控制数学模型设计

从提高注水系统运行效率、降低注水单耗的角度出发,以注水单耗为目的函数,在考虑节点流量平衡、供注水量平衡、注水压力、供水量、泵排量等约束条件下,建立了油田注水系统优化控制数学模型。并结合大庆油田注水运行实际情况设计了优化注水控制系统,该系统主要由控制主机、工控机、PLC、高压变频器、企业网和无线网等六部分组成。大庆油田优化注水控制系统现场应用效果表明,相比优化前注水泵减少1台,泵效率提高2.3%,注水单耗下降0.291 kW·h/m3,节省电量22546 kW·h/d。     

注水系统节能降耗技术

新疆油田公司注水系统目前运行指标差,其采取的节能降耗措施应从以下几方面入手:对于规模及注水量变化均较大的注水站,采用离心泵与柱塞泵(变频)配套使用的注水工艺,杜绝注水站高压水节流、回流现象,降低系统运行能耗;针对同一开发区注水压力需求的差异,实施分区、分压注水工艺,减少高压水的节流损失;优化注水管网,降低管损,提高管网效率,使泵站压力与注水井口压力达到最佳匹配;大力推广柱塞泵变频技术,实现注水系统排量与压力的自动调节;有效研究新工艺、新技术的可行性,如高压离心泵变频技术、分流泵技术等在油田注水中的应用。     

油田最大注水量的预测

注水开发的油田,在自喷开采的条件下,随着开采时间的增长,原油产量和含水率将不断地发生变化。按照注采平衡的原则,注水量也应随着变化。考虑到注水设备的能力和管网系统应满足最大注水量的要求,预测最大注水量及其出现时期,对经济地规划注水站的规模和布局,设计注水管网系统是十分必要的。为了保持注采平衡,注入水的体积应等于从油层中采出来的油和水的体积之和,即:     

采下注上注水工艺潜油电泵机组研究与应用

针对JS油田储量规模小、区块零散的油区,研制设计了采下注上注水工艺潜油电泵机组,实现了JS油田零散区块同井采水注水功能。设计完成的倒置潜油电泵机组泵深1 780 m,日注水量30 m3,注水压力5.5 MPa,正常运行321天,取得较好的实验效果,具有一定的经济效益。     

频域分析在损伤识别中的应用

注水机组是油田生产的重要设备，直接关系到油田生产的质量和产量，加强对注水机组的监测对提高生产效率、降低采油成本有着较高的实际意义。     

高压离心注水泵站自动化监控技术

介绍高压注水离心泵站状态监测及注水泵工况自动化调控方案，系统软硬件配置，高压注水离心泵站运行参数的采集与注水泵工况的优化调控。该系统能够有效的指导注水站管理，保证注水泵机组长期安全、可靠、高效运行，促进泵站的设备管理水平的提高，并取得明显的经济效益，实现了注水泵站的现代化管理。     

海上油田有缆式测调一体化注水工艺及应用

为了克服现有的注水测调工艺均需依赖钢丝电缆作业的不足,研制了海上油田有缆式测调一体化注水工艺技术。该技术不依赖于钢丝电缆作业,能够满足海上油田大斜度井、水平井分层注水需求,实现海上油田精细、高效注水,并保证注入安全。现场应用表明,该技术施工成功率100%,有缆式测调精度达到80%以上,单层配注量最大1 000m3/d,测调一体化配水工作筒已运行时间700d,各项指标正常。实现了井下流量的实时监测和注水量的自动调整,保证了分层注水合格率,减少了后期的调配作业以及修井费用,具有较好的推广应用前景。     

面向油田注水设备的振动信号分析和诊断系统

以油田大型注水设备的振动信号为研究对象,在深入油田生产实际调研的基础上,开发了面向油田注水设备的振动信号分析和诊断系统。在介绍系统的整体设计后,详细说了系统的信号分析设计、传感器的选择与布置,以及数据分析软件的设计。最后以某泵站3#、4#、5#注水泵机组为现场应用对象,对机组进行实际监测与分析,得出一系列状态监测结果,其中5#机组的轴承振动信号与机组轴承内圈偏磨相符合。