降低注水單耗的措施分析

李艷慧 劉朝柱

（1.大慶油田有限責任公司第一采油廠；2.大慶原油儲運銷售公司）

降低注水單耗的措施分析

李艷慧1劉朝柱2

（1.大慶油田有限責任公司第一采油廠；2.大慶原油儲運銷售公司）

注水泵是將油田需要的高壓水送往注水井注入地層的重要設備，注水泵的驅動電動機一般在2000 kW左右，消耗電量很大。據統計注水耗電占地面系統耗電的50%左右，對其實施節能降耗技術是注水系統節能的有效手段。注水單耗是衡量注水系統是否節能的重要參數指標。文中有針對性地提出降低注水單耗的技術和管理措施，有效地減少了注水用電量的消耗，達到了節能增效的目的，收到了很好的節能效果。

注水泵 注水單耗 節能

1 注水單耗現狀對比

大慶油田第一采油廠采油一礦共有注水站7座，注水泵23臺，年注水量為2035×104m3。由于不同時期油田開發配注量的調整及日常開井數增減、洗井、鉆降、供水不均衡的影響，注水量波動較大，運行工況較為復雜。為了適應注水量的波動，只能通過調節注水泵出口閥門來控制流量，造成相當大的能量浪費，導致注水泵管網與系統注水方案之間不匹配，泵管壓差較高，注水單耗較大。對注水單耗現狀的調查發現，2006年采油一礦在注水泵上沒有采取任何措施，注水單耗普遍很高，最高時達到5.94 kWh/m3。隨著采油一礦陸續采取控制注水泵運行臺數，注水泵涂膜、減級等節能措施后，注水單耗有了明顯的降低，由2007年平均注水單耗5.58 kWh/m3下降到2009年的5.29 kWh/m3，達到了降低注水單耗的目的。注水單耗及主要運行參數見表1。

表1 注水單耗及主要運行參數統計

2 措施效果分析

2.1 優化注水泵運行，減少注水用電消耗

采油一礦共有注水泵23臺，全部為多級離心泵，電動機功率為1800～2500 kW，由于注水電動機功率很大，耗電量也很大，在注水量基本不變的情況下，啟泵臺數的多少直接影響著注水單耗的變化。在保證正常注水任務的情況下，優化注水泵運行是降低注水單耗的有利舉措。2007—2009年注水站運行參數變化曲線見圖1。

2007年通過全廠合理調水，采油一礦先后停運過4臺注水泵，逐漸縮小了井口注水與注水站出口水量的差值，全年平均差值10997 m3/d，平均泵壓15.36 MPa，平均啟泵9.38臺，注水單耗為5.76 kWh/m3，注水用電量減少了2859.6×104kWh。2009年井口注水與注水站出口水量全年平均差值減小到10536 m3/d，平均啟泵8.78臺，比2007年少啟泵3.5臺。通過優化注水泵臺數，用電減少1063.31×104kWh，注水單耗由5.58 kWh/m3降為5.29 kWh/m3，有效地降低了注水單耗。

2.2 應用涂膜技術，減少能量損失

在注水泵中有很大部分的能量消耗在摩擦上，葉輪和渦輪摩擦產生的阻力影響水的流動。在流動中，獨立的水分子作為獨立的個體產生漩渦和急流，使葉輪表面變得粗糙而產生拖拽的力，導致能量損失。在注水泵上應用涂膜技術，使葉輪表面光滑，降低了水流動時與涂層之間的摩擦，從而減少因摩擦而產生的能量損失，有很好的節能作用。

2008年1月和5月先后對西二注水站2臺注水泵應用了涂膜技術，2#泵運行時間短，效果不太明顯。1#泵涂膜后一直在運行，涂膜后單耗由5.83 kWh/m3下降到 5.49 kWh/m3，下降 0.34 kWh/m3，累計節電156.6×104kWh。涂膜前后數據統計見表2。

數據對比表明，涂膜前后日注水量與日用電量變化相對平穩，單耗有了明顯的降低。

2.3 注水泵減級

采油一礦中十三注水站供北一、二排5座注入站注聚用水，管網為單獨管網。2007年初聚驅配注清水7495 m3/d，實注7000 m3/d，如僅啟1臺注水泵，無法滿足注聚用水，而啟2臺注水泵又存在管網壓力高的問題。2007年5月對中十三注水站的1#、2#注水泵葉輪進行減級，由11級減到10級。減級前后對比表明，在注水量基本不變的情況下，日配注完成率由93.72%提高到93.76%，減級對注入站沒有明顯影響。減級后每天可節約電量0.13×104kWh。注水站減級前后變化見表3，所轄注入站減級前后變化見表4。

表2 涂膜前后數據統計

表3 注水站減級前后變化情況

表4 所轄注入站減級前后變化情況

3 結論

注水用電在地面系統耗電中占很大比重，對注水泵實施節能降耗技術勢在必行。通過總結分析采油一礦注水系統實際運行情況，優化注水泵運行，采用涂膜技術和注水泵減級等綜合措施，降低了采油一礦的注水單耗。2007年因單耗降低節電445.2×104kWh，占全礦總節電量的18.87%；2008年因單耗降低節電213.52×104kWh，占全礦總節電量的13.37%；2009年因單耗降低節電453.58×104kWh，占全礦總節電量的12.65%。

通過在注水系統實施優化注水泵運行、注水泵

涂膜和注水泵減級等節能措施，以及對其節能效果的統計、對比和分析，在注水量基本不變的情況下，啟泵臺數的多少直接影響注水單耗的變化，在保證正常注水任務的情況下，優化注水泵運行是降低注水單耗的有利舉措。

[1]韋國斌.油田注水系統節能[J].石油規劃設計，1996（2）：26-27.

[2]顧曉.注水系統節能降耗技術應用.石油石化節能[J].2010,21(1)：30-34.

10.3969/j.issn.2095-1493.2011.06.014

李艷慧，2000年畢業于天津大學，工程師，從事節能管理工作，E-mail：liyanhui_a@petrochina.com.cn，地址：大慶油田有限責任公司第一采油廠采油一礦，163162。

2011-04-26)