油田注水系统能耗分析及节能增效措施_曲心慧.pdf
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1、2022 年 第 12 期 化学工程与装备 2022 年 12 月 Chemical Engineering&Equipment 75 油田注水系统能耗分析及节能增效措施油田注水系统能耗分析及节能增效措施 曲心慧(大庆油田有限责任公司第六采油厂,黑龙江 大庆 163114)摘摘 要要:针对近年来油田区块开发力度的加大,注水系统能耗日益升高的现状,为有效降低注水系统能耗,本文基于某注水站运行现状,介绍了注水工艺,分析了注水能耗,提出了科学合理调整注水泵轴瓦抬量以及轴窜量,绘制注水泵特性曲线并依据特性曲线合理控制注水流量,装设空气换热冷却装置等措施来有效降低油田注水系统能耗的措施,通过综合应用上述
2、措施,注水系统注水能耗显著降低,进一步促进了企业的节能增效。关键词:关键词:注水站;能耗现状;节能增效;措施;效果 前前 言言 在油田系统中非常主要的系统是注水开发系统,其系统包括多个部分,各个组成部分都不可分割,整体的注水开发进程里,该系统拥有非常关键的地位。为了提高质量增强效益某油田选取了分压注水、避峰填谷的方法来使能量消耗下降。此外,为了进行优化某油田建议在停运区里注水站和污水站连接高压低压注水管网的方法并且注水站和污水站数量均是 1 个。1 1 工程概况工程概况 自从某注水站投入生产至今,一直坚持外输水,坚持驱井排,三元井排从 2007 年开始使用,现在注水站有 5 台注水泵,运行 2
3、 台备用 3 台,使用外输水的驱三元井排,一天的耗电量、注水量、单耗量分别是 86509 kWh,14967m3,5.72 kWh/m3。注水泵的平均泵效是 76%。在录取电动机的温度时得知,其温度比较高,就造成多次更换冷却水,用水量增加到 833m3/d。经录取显示,用电量、注水单耗会随着其轴功率的上升而上升,单耗最高是 5.72kWh/m3。2 2 油田油田注水系统注水系统 由于不断发展的科技,在改进之后,就会有污水处理系统、注水管网联网等改进好设备形成于地面的注水系统中,使油田开发所需要的条件都能满足。2.1 简述工艺 图 1 就是注水站流程工艺图。注水罐的水来自三元污水和深度污水,罐中
4、的全部污水会被注水泵给输送到三元区井排和水驱中,而且注水电机、轴瓦会被冷却系统与润滑油来进行冷却、润滑。2.2 生产 随着油田的不断开发,接下来出现的问题是注釆失衡逐渐加重。注水站所用能耗逐渐提高,泵水平均单耗大约 5.72 kWh/m 上下,对当下油田整个状况单耗太高需想办法解决,面对这些问题为了把注水系统的能耗降下来提出了三项方法措施。3 3 注水系统的节能方法注水系统的节能方法探析探析 3.1 注水泵的抬量和轴窜量的优化与调节 注水泵定子中的转子与定子对中要较好,不然将会有摩擦产生导致泵发生振动。该振动较小,可是泵效很快降低;所以在对泵进行组装的时候,一定根据标准来调整定子和转子的对中,
5、调整转子抬量,并调整至做好的位置,而且盘车是十分灵活的。其抬量和窜量是注水泵正在运行期间,泵轴在进行径向移动所产生的距离与泵轴反复的轴向运行所产生的冲程。3.1.1 测量轴瓦抬量 百分表会用于下轴瓦、上轴瓦的测量,总抬量就是所测量出来的值。百分表会用于测量轴径的想为移动,上抬量就是所测量出来的值。3.1.2 测量轴窜量 在高压离心泵工作时,在导叶和叶轮它们的中心刚好对准的时候,水泵处于最佳运行状态,效率高、损失小。在总窜量进行测量时需卸下平衡盘,安上轴套,选取游标卡尺测量对轴轴向位移;重新安上平衡盘,重新测量,其结果为工作窜量。3.1.3 调节抬量和窜量的标准和方法 轴瓦抬量:总抬量中的一半在
6、减去 0.05mm 就是上抬量;轴窜量:总窜量的一般在减去 0.5mm 就是工作窜量。轴瓦与瓦架是由顶丝的松紧来控制其上升或下降,即为抬量,把平衡盘磨削和加垫片调节窜量的大小。DOI:10.19566/35-1285/tq.2022.12.01476 曲心慧:油田注水系统能耗分析及节能增效措施 3.1.4 现场实际试验 根据上面的操作手法,针对现在正在工作中的 1注水泵实施现场试验,实验结果如下:顶丝如果上调 0.25mm,那么平衡盘则加垫片 0.4mm。关于录取与比较调节之前的10天与之后的10天的所有数据,会得知,电动机的温度、单耗的平均值会有所下降,分别是 4、0.25 kWh/m3,可
7、泵效的平均会增高 3.1%。3.1.5 摸索抬量的调节周期 根据注水泵全年所有运行数据的总结分析可知,在年初进行调节以后,泵效比较平稳的月份是 211 月,在 11 月之后,其泵效就下降了,因此设 9 个月为调节周期。3.2 画注水泵的特性曲线图,找寻最佳的排量 3.2.1 记录注水泵的基本参数 用 H-Q 代表离心泵的特征曲线。一是改变其管路,二是改变其特征,才能控制其流量。泵的转速与其排出口阀门会调节管路与泵的特征曲线。把工作的泵并联起来,就会增大流量,导致增大的原因是管路工作点有变化产生,并且是其工作点管路所具有的特征。在对泵进行调速的过程中,由于转速发生变化,而导致工作效率和流量的关系
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