陳奎 劉權 楊斌 姜自銀 余文萍 王彥峰(青海油田采油二廠)
油田生產系統水平衡測試分析
陳奎 劉權 楊斌 姜自銀 余文萍 王彥峰(青海油田采油二廠)
加強水資源管理,做好生產系統水平衡測試工作是做好油田節能工作的重要環節。文中論述了企業水平衡測試的目的、意義及原理,用青海油田躍進2號油田注水系統水平衡測試實例闡明了水平衡測試的原理、依據、適用范圍、測試指標、水平衡測試報告編制的方式方法。對水平衡測試工作具有理論與實踐的指導和借鑒作用,對水平衡測試工作在企業中廣泛開展和節能型企業建設具有較好的推廣意義。
油田注水 水平衡測試 原理 指標
為了加強采油廠水資源管理,挖掘節水潛力,建立健全企業的用水管理機構和規章制度,制定行業用水定額,搞好節能節水型企業,由青海油田公司和青海省水利廳安排在采油二廠躍進Ⅱ號油區開展水平衡測試工作。測試原則是在不影響原油生產任務完成的情況下進行,測試重點為采油二廠躍進Ⅱ號油區總用水量、總摻水量、單井摻水量、總注水量、單井注水量、污水回收量等水量參數,在此基礎上掌握油田主要生產工藝、設備及輔助生產各環節的用水現狀,計量器具配置狀況,企業主要用水指標狀況等。通過以上測試,掌握青海油田采油二廠水資源的利用現狀,在此基礎上制定合理用水、節約用水的有效對策措施,促進和推進青海油田節水型工業建設,使工業經濟和節水減污同步發展,以有限的水資源可持續利用保障經濟社會的可持續發展。
同時對躍進Ⅱ號油區節水型工業建設過程中使用水平衡測試技術,以掌握青海油田采油二廠用水現狀,更新工業用水工藝,對供水過程中的跑、冒、滴、漏等浪費現象加以整改,使各項用水指標達到或超過國內同行業先進用水水平;尋求具有地域特點的產品用水定額和用水考核指標;培養企業用水的管理技術人員;加強青海油田采油二廠科學用水管理制度,建立工業企業用水檔案,完善工業用水計量設施有著積極的指導作用。
2.1 水量平衡方程式(以非封閉水體系為例)

2.2 水平衡原則
輸入表達式:

輸出表達式:

輸入輸出平衡表達式:

式中:
Vcy′——循環水量,m3;
Vf——新水量,m3;
Vs′——用水量,m3;
Vt——用水量,m3;
Vco——耗水量,m3;
Vd——排水量,m3;
Vl——漏失水量,m3;
2.3 測試指標
重復利用率(%):R=Vr÷Vt×100%
萬元產值取水量:(m3/萬元)Vwf=Vyf/Z
排水率(%):rd=Vd/Vf×100%
式中:
Vf——用水體系取水量;
Vt——用水體系用水量;(生產過程中總用水量,為Vr和Vf之和;
Vwf——年工業取水量總和;
Z——年工業產值,萬元;
Vd——用水體系排水量,m3;
Vr——重復利用水量(包括循環用水量和串連用水量)。
2.4 測試內容
1)清水系統水平衡測試
2)污水系統水平衡測試
2008年躍進Ⅱ號油田實際年生產原油21.8544× 104t/a;實際產液量64.1057×104m3/a,實際產水量42.5758×104m3/a,實際用新水量37.5613×104m3/a。其噸油新水用量為1.7187m3/t,噸液新水用量為0.5867m3/t。年取水量為年用自來水和地下水采出量之和,約為55.8858×104m3,以此計算躍進Ⅱ號油田噸油取水量為2.557m3/t,噸液取水量為0.873m3/t。同時結合最近躍進Ⅱ號油田日用水量統計可知:躍進Ⅱ號油田由于系統工藝流程改造投產后,摻水基本停用,為確保油田生產的正常平穩運行,目前摻水只是為確保摻水管線凍堵的發生,起循環保溫的作用,摻水量較以前大大減少。按照實測數據,目前躍進Ⅱ號油田日摻水量為368m3/d,注水用新水量為315m3/d,洗井用新水量為62.95 m3/d,職工生活用水量為14.3m3/d,人均用水量平均為0.11m3/人·d,躍進Ⅱ號油田平均每天新水用量為763m3/d。從躍進Ⅱ號油田注水系統分析可知:躍進Ⅱ號油田日注水量平均達2005.75m3/d(其中高壓日注水量為1340.4m3/d,低壓日注水量為682.84m3/d),結合其注水水源分析,躍進Ⅱ號油田每天的污水回用量約為1690m3/d,其余的注水水量需要由清水補充,每天需用清水315m3/d。綜合以上數據統計分析可知:躍進Ⅱ號油田日串聯用水量約為367m3/d;工藝水循環水量約為1707 m3/d,漏溢水量為1.22m3/d,排水量為9.45m3/d,主要在生活用水方面排放量較大。其重復用水率約85%。總的來說躍進Ⅱ號油田供排水系統計量儀表配備完善,各項指標達到測試標準要求,水資源利用合理,設備完好率、利用率都達到測試標準,系統運行正常。
3.1 經濟效益
2009年僅此一項節水量達2.45×104m3,按照油田統一價格0.94元/m3計算,節約成本費用為2.3萬元。
3.2 社會效益
1)掌握企業用水情況和工業用水基本參數之間的定量關系。如水系管網分布情況,各類用水設備、設施、儀器、儀表分布及運轉狀態,用水總量和各用水單元之間的定量關系,獲取準確的實測數據。
2)對企業用水情況進行合理化分析。依據掌握的資料和獲取的數據進行計算、分析和評價有關用水技術經濟指標,找出薄弱環節和節水潛力,確定出切實可行的技術、管理措施和規劃。
3)通過了解企業用水情況,能正確評價用水水平,找出企業各主要用水環節的節水潛力,明確節水主攻方向,為治理跑、冒、滴、漏等采取節水技術措施。
4)加強工業用水科學管理基礎工作,建立工業用水檔案,健全單位用水三級計量儀表。企業通過水平衡測試后,能建立起一套較完善的用水檔案,從而為今后管好水、用好水提供了較豐富的數據資料。同時也可解決企業內部用水無表計量的盲目狀況,從而建立健全三級計量網絡,既能保證水平衡測試量化指標的準確性,又為今后的用水計量和考核提供技術保障。
5)將各生產車間或單元的用水成本計入生產成本中,進行經濟成本考核,調動各生產車間或單元用水方面的節水積極性。
6)建立用水檔案,在水平衡測試工作中,搜集的有關資料,原始記錄和實測數據,按照有關要求,進行處理、分析和計算,形成一套完整詳實的包括有圖、表、文字材料在內的用水檔案。
7)通過水平衡測試進一步提高企業用水管理人員的管理水平和業務技術素質。
8)為企業治理廢水提供基礎水量情況。
9)為制定用水定額和計劃用水量指標提供了較準確的基礎數據。水平衡測試的部分內容是產品用水單耗的測試,它是為今后按單耗考核提供數據來源的重點測試內容。通過單耗指標的測定而建立起科學的用水考核制度,是節水型社會建設節水考核的基礎工作。
10.3969/j.issn.2095-1493.2012.07.005
2012-04-18)
陳奎,1995年畢業于華東石油學院(自動化儀表專業),工程師,現在青海油田采油二廠資產裝備部節能崗工作,E-mail:cy2ckqh@petrochina.com,地址:青海省海西州茫崖花土溝鎮青海油田采油二廠資產裝備部,816400。