摘要：本文介紹了油田注水站使用HARSVERT-A60/220高壓6KV變頻器驅(qū)動注水泵的實踐，主要針對注水工藝探索了運行規(guī)律。分析總結(jié)了節(jié)能效果以及改造后帶來的附加效益。為在油田使用變頻調(diào)速實現(xiàn)節(jié)能增效提供了成功的實例。

關(guān)鍵詞：高壓注水泵 管網(wǎng)損耗 氣蝕現(xiàn)象 變頻調(diào)速

1 引言

通過注水井向油層注水，是保證油層壓力，提高油藏采油速度和采收率而被廣泛采用的一項重要開發(fā)措施。在油田注水工程中，注水泵是滿足油田注水，保證地層壓力的源設(shè)備，為了保證較長時期內(nèi)滿足油田注水需要，在設(shè)計上注水泵的容量選型一般都較大，同時在實際生產(chǎn)中，日注水量又總是一個波動較大的參數(shù)。特別是在高壓注水系統(tǒng)中，大馬拉小車的現(xiàn)象比較普遍，注水泵泵壓與注水管線干壓之間存在較大的壓差，必須靠控制出口閥門來保證注水管網(wǎng)的注水壓力，這樣既造成大量的電能被白白的消耗掉，同時又由于泵壓較高對機(jī)泵的運行也十分不利。在保證油田配注要求的前提下，如何提高注水系統(tǒng)的效率，使其能耗降到最低，一直是我們研究探討的課題，近幾年國產(chǎn)高壓大功率變頻技術(shù)取得了新的突破，為我們在高壓注水系統(tǒng)采用交流變頻調(diào)速裝置創(chuàng)造了條件，也讓為我們可以通過變頻裝置依據(jù)注水管網(wǎng)需要的壓力進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，自動調(diào)節(jié)注水量，既節(jié)約大量的電能又降低了機(jī)泵的損耗，對降低油田生產(chǎn)運行成本有著十分積極的意義。

2 油田注水工藝概況

沈陽油田現(xiàn)有注水站5座，共安裝高壓注水泵16臺，總裝機(jī)容量23400kW，目前正常運行4—5臺注水泵，運行容量7900kW。為適應(yīng)注水量的變化，實現(xiàn)合理注水，需不斷調(diào)整注水泵的運行方式。這樣，在沒有調(diào)速措施的情況下，只能通過開泵臺數(shù)或人工調(diào)節(jié)閥門來控制流量，必然造成注水系統(tǒng)能耗增高。以采油作業(yè)二區(qū)為例進(jìn)行分析： 采油作業(yè)二區(qū)的注水任務(wù)主要由沈二注水站與沈四注水站聯(lián)網(wǎng)運行共同承擔(dān)，如圖1所示，聯(lián)網(wǎng)主干管線約8公里，總注水量在8200至9700m0/日變動，波動幅度+15％、-20％。該管網(wǎng)中正常啟運兩臺l800kW高壓注水泵，注水排量分別為250m³/h（沈二注水站）和200m³/h（沈四注水站），管網(wǎng)平均干壓為16.9MPar，泵壓為18.9MPar，存在Mpar的壓差，注水量晝夜變化比較大，原設(shè)備又只能定速運行，所以只能靠調(diào)節(jié)閥門的開度來調(diào)節(jié)注水量的大小，人為地改變了管網(wǎng)的阻力，增加了管網(wǎng)損耗，造成相當(dāng)大的一部分能量浪費在閥門上，致使注水單耗居高不下，不但不能夠經(jīng)濟(jì)運行，而且增加了工人的工作量，調(diào)節(jié)不及時還會造成管網(wǎng)壓力過高或過低，流量過大或過小，影響生產(chǎn)工藝及設(shè)備的安全運行，由此看來，如果給注水泵機(jī)組加裝變頻調(diào)速裝置，泵管壓差造成的能量損失就可以大大減小，甚至可能被消除。同時在變頻調(diào)速裝置的參與下，通過優(yōu)化仿真，根據(jù)最優(yōu)原則運行注水泵和調(diào)整注水管網(wǎng)的流量和壓力，盡可能減少配水間及井口節(jié)流損失，從而使整個注水系統(tǒng)在高效區(qū)運行，達(dá)到節(jié)能地目的。

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