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来源：职称驿站所属分类：建筑施工论文 发布时间：2013-03-29浏览：62次
摘 要：由于油田开发初期采用滚动方式，造成了一些注水设备选型和管网布局不够合理，设备利用率低、局部注水管网负荷过重等现象，致使油田注水系统效率低、能源浪费严重。随着油田进入高含水开发期，注水量大幅度增加，注水耗电大幅度增加，采油成本日趋上升。因此，如何提高注水系统效率，节能降耗，已显得十分重要。
关键词：注水系统 效率 方法
Abstract : as the initial stage of oilfield development using a rolling way, resulting in a number of water injection equipment selection and pipe network layout is reasonable, the equipment utilization rate is low, the local water injection pipe network overload phenomenon, resulting in oilfield water injection system efficiency is low, serious waste of energy. With the oilfield in high water cut development period, the water injection rate increases substantially, water consumption increases substantially, the production cost is rising. Therefore, how to improve the efficiency of water injection system, energy saving, has become very important.
Key word：Water injection system；Efficiency；Method
中图分类号：TE357
水利工程是用于控制和调配自然界的地表水和地下水，达到除害兴利目的而修建的工程。也称为水工程。水是人类生产和生活必不可少的宝贵资源，但其自然存在的状态并不完全符合人类的需要。只有修建水利工程，才能控制水流，防止洪涝灾害，并进行水量的调节和分配，以满足人民生活和生产对水资源的需要。水利工程需要修建坝、堤、溢洪道、水闸、进水口、渠道、渡漕、筏道、鱼道等不同类型的水工建筑物，以实现其目标。
1 提高注水系统效率的措施
依据注水地面系统效率与注水泵电机平均运行效率、注水泵平均运行效率和注水管网效率的关系（注水地面系统效率=注水泵电机平均运行效率×注水泵平均运行效率×注水管网效率），对油田注水系统提高效率提出如下措施。
（1）提高电机效率
1)选择节能型高效电机。在设计选型上,应注意选择新型高效电机,淘汰能耗大的电机。例如注水泵配用YK25002/990型电机,比原来使用的YK16002/990型电机提高效率1%。
2)结合油田实际,选用全封闭式水冷电机。注水站内由于设备、管线腐蚀穿孔等原因,经常泄漏污水。因污水温度高,蒸发快,使空气中含有大量盐份,易侵入电机内使线圈受潮增大电阻,加大了无功损失,使电机效率降低。因此,设计时应尽量选用全封闭式上水冷电机。
3)功率与负荷合理匹配,避免“大马拉小车”现象出现。注水泵厂家一般出于安全考虑,所配电机功率偏大,造成“大马拉小车”,电机出力不足,无功功率损失大。因此,在确定电机功率时,应根据实际所需轴功率计算得出（电机功率为轴功率1.2-1.4倍）。
（2）提高注水泵运行效率
油田注水泵泵效低，平均为68%,而国内平均水平为72%,先进水平为78%,国外水平为80%～85%。泵效低的原因有以下几个方面。①注水泵厂家产品规格不齐全,采油厂很难选到满足生产实际需要的注水泵；又由于油田属于复杂小断块油田,油层注入压力和地质配注量经常处于变化之中,使注水泵排出量与配注量不匹配,注水泵时常在节流控制下运行,偏离了泵运行的高效区；同时又因阀门节流,增加了能量损耗。②老型号水泵泵效低,如6D100150的泵效只有60%左右。③有些注水泵没能及时检修或检修质量差，排量扬程达不到额定数值。根据以上实际情况，提高泵效的措施如下。
1)增加泵的品种，与生产厂家及有关科研部门合作开发新型泵。例如DFJ260160×13型超高压离心注水泵，不但解决了原注水泵扬程低无法满足生产需要的问题，而且新型泵泵效高达77%，投产后，日开泵台数比原来减少一台，年节约用电量9.86×106 kW.h,节约电费50多万元。
2)如果资金条件允许，应尽可能淘汰低效泵，合理选用高效大排量离心注水泵。如选用DF400，DF300型泵，由于大排量离心泵过流面积大、阻力小，使容积漏损和水力能变换损失小，泵效较小排量泵有显著提高。经节能检测，这些泵平均运行效率为72%～74%，比6D100150型高出11%左右。
3)对低效泵进行技术改造。全油田现有一部分注水泵还是老式低效泵，因受资金限制，不能很快全部更换。可根据采油区块的注水实际需要，改造旧泵。其主要方法如下。①打光泵流道，提高叶轮和导叶流道的表面光洁度，减少磨擦损失；在大修时，采用风砂轮打光、水力抛光等方法，可明显提高泵效。②将叶轮换成不锈钢的新型叶轮，修改原来叶轮和导叶的几何尺寸，提高泵的水力性能。
4)离心注水泵的运行特性与管网状态要相匹配，使泵在高效区工作，当泵压高于注水干线的压力时，将泵适当拆级使用，从而降低泵内漏损和泵管压差控制损失。例如将D250型泵由原11级改为9级，泵效可提高1.4%。
5)对注水量小、压力高的小采油区，宜选用高效柱塞泵。如二厂卫42块采用了3H8/450型柱塞泵，泵效达85%以上。柱塞泵与离心泵相比不仅泵效高，而且运行灵活，节能效果明显。
（3） 提高注水管网效率
分析油田注水管网效率，发现管网能量损失主要有以下几个方面。①泵出口阀的节流损失。这主要是由于配注量与泵排量不匹配造成的。②管线阻力损失。早期投产的老油区,随着油田滚动开发,管线敷设不断延长,管线结垢、腐蚀严重,摩阻增加。例如：注水管线长6.6 km,管径为245 mm,平均流速≥1.2 m/s,管线沿程损失就达2.0 MPa。③配水间的节流损失，经统计,油田内配水间节流损失平均在2～4 MPa之间。
2 中原油田注水系统现状及存在的问题
中原油田目前共有注水井1600多口，注水支干线200多km，井口注水管线800多km；已建大型离心泵站11座，离心注水泵近50台，小型增注站近80座，柱塞泵近400台，注水泵装机总容量为100000多kw。油田年注水量3900×104 m3,年耗电30000×104多kw.h，占全油田年用电量的25%。注水泵平均效率为68%，注水管网效率为58%，注水单耗8.39 kw.h/m3，而全油田注水地面系统平均效率37.5%，与总公司规定的注水系统指标中注水地面效率≥50%、注水用电单耗≤6.5 kw.h/m3相差甚远。
本文所述的提高油田注水系统效率的措施是十分有效的，具有投资相对较少、节能显著、容易实施的优点。这些措施具有较强的通用性，对其他油田有借鉴作用。
本文引自《陕西水利》 《陕西水利》是陕西省水利厅主管、陕西水利系统唯一公开发行的水利行业综合指导杂志。本刊已入编《中国核心期刊（遴选）数据库》《中国学术期刊（光盘版）》《中文科技期刊数据库》“万方数据——数字化期刊群”等，正刊、增刊稿件均可在万方、知网、重庆维普上查询。主要发表：水利、施工，水文、水利灌区管理，水利改革，水文化研究等各类，涉水的原创性学术理论、工作实践、成果综述性文章。
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