杏北某注聚區塊節能措施應用及效果分析

肖堯（大慶油田有限責任公司第四采油廠第四油礦）

注入一隊管理杏北油田北東塊7座注入站，現有聚合物注入井165口，水驅前期井125口。本隊主要能耗設備：42臺在用注聚泵總功率1281 kW，4套用于采暖的聚能加熱裝置總功率270 kW，14臺排污泵總功率41.8 kW，站內外照明燈具300多支，總功率35 kW；生產生活電器：空調、電腦、冰箱、電磁爐總功率70 kW。

2012年總耗電量為46×104kWh，有93%以上電能消耗集中在注聚區塊，共有注入站4座，165口注聚井，2010年7月全部投產，2010年12月開始注聚。目前日配注8970m3，日注聚合物母液量1849 m3，平均注入壓力12.8 MPa。截至2014年3月，累積注入聚合物溶液1 030.576 m3，聚合物母液297.825 1m3。

1 節能措施的應用

1.1 分組分壓注入工藝的應用

根據現場調查分析，注入站能耗相對較高的主要影響因素有三方面：一是由于聚合物本身黏度特性，要求注入泵出口壓力必須足夠大，因此能耗也會增加；二是目前注入工藝多為比例調節注入工藝，由于三柱塞注入量不均等問題，導致單方母液注入單耗較大；三是由于注入單井管損較大，致使注入泵出口壓力升高，導致能耗的增加。因此，為有效解決注入能耗偏高的問題，現場開展了分組分壓注入工藝的試驗應用。

根據分組分壓注入工藝的技術特點，在注入一隊4注聚站推廣使用。從2013年4月開始，注入一隊先后在4-1、4-2、4-3、4-4注入站實施了分組分壓注入。根據各注入站現場實際情況，調整相關參數，按照計劃逐步實施，使這項工作推廣比較順利，既達到了節約電能的目的，又沒有增加管理難度。

通過跟蹤4-1#站分組分壓試運行全過程，發現分組分壓后8臺連接低壓匯管的注聚泵負荷明顯下降。分析對比分壓前后所記錄的300多個原始數據，得到下面結果（表1、表2數據均為多次記錄數據的平均值）：

表1 分壓前后低壓泵電流表讀數

表2 分壓前后總電流表讀數

從總電流表的讀數比較可以看出，數值均下降40 A左右，節電效果非常明顯。

從小隊日報表上報的電能表讀數可以計算出分壓前后節約的電量。經過記錄和比較，分壓試運行后每天可節電300 kWh，一個月可節電約1×104kWh以上。4個注入站同時采用分組分壓注入工藝，每月可節電約20 000 kWh。

1.2 采暖分區控制措施

根據天氣變化控制電熱帶電能消耗，各站泵房采暖溫度控制在15℃以內，母液罐、單井管線保溫所使用的電熱帶將溫控器嚴格設定在10℃以內，電熱帶按生產情況及時投入和切斷。聚驅每個站只啟動一臺聚能加熱泵，在2014年1—4月份冬季運行期間比2013年同期每個月節約電能30 000 kWh以上。

1.3 其他節電措施

1）所有注聚泵都應使用變頻器控制運行，變頻器的頻率必須控制在合理的范圍內，減少頻率太高或者太低的狀態出現。各站大排量泵變頻器損壞及時匯報、及時修理。

2）機泵應嚴格按照三級保養的時間和內容進行維護，保證機泵的良好運行狀態。在條件允許的情況下盡量啟用泵效較高的泵。各站泵效較高的大泵損壞時應及時修理，并保障一定數量的維修零配件。

3）泵出口閥門和各單井球閥在工作時應處于全開狀態，避免節流損失。調節單井注入水量和聚合物母液流量應使用水流量調節閥和母液流量調節閥，嚴禁使用球閥進行流量調節。

2 節能效果對比分析

2014年一季度一隊綜合電力能耗1 011 120 kWh，與去年同期相比，電力消耗減少212 760 kWh。電力消耗減少的主要原因是今年采取了分組分壓和控制聚能加熱溫度等節電措施。而且，從三月份開始聚合物配注量有所下降，也少消耗一部分電能（圖1）。

圖1 注入一隊第一季度聚合物母液用電單耗對比

橫向對比各注入隊2014年一季度電力消耗情況（圖2），注入一隊2014年一季度電力能耗特點為“用電量較低，單耗較低”，一季度用電量達到1 011 120 kWh，單方聚合物母液耗電量為5.09 kWh/m3（圖3），電量消耗和單耗控制指標排在第一。

圖2 注入隊聚合物注入站電力消耗量

圖3 各注入隊聚合物母液用電單耗對比

分析認為，一季度注入一隊聚合物母液用電單耗最低的主要原因是注入一隊注入工藝為一泵多井注入工藝，均實現了分壓編組注入；注入五隊和注入三隊為比例調節注入工藝，單耗較大的原因就在于三柱塞注入量不均，且三口井注入壓力較大的實際情況，所以造成單方母液注入量單耗最高的情況；注入四隊雖然也可采取分組分壓注入方式，但是注入單井管損較大，為達到同樣的單井井口壓力，泵出口壓力必須增加0.5 MPa以上，泵的負荷明顯則大，隨著累計流量增大帶來的能耗明顯也增加。

3 結論認識

1）現場應用情況表明分組分壓注入工藝技術適用于聚合物注入，該工藝技術既有效降低了電能消耗，同時也減緩了由于泵出口壓力過高對注入泵的損耗。

2）采暖分區控制措施的實施既有效保證了生產區域各項工作的正常運行，同時也大幅降低了生產區域的電能消耗。

3）充分合理利用現有資源，在維護生產正常運行中，使用效率高、排量大的泵，維護好自控調節閥，杜絕使用球閥調節流量，以免造成節流和聚合物黏度損失。