優化系統運行降低注水能耗

尤勇（大慶油田有限責任公司第六采油廠）

1 現狀

2020年以來，受新冠疫情和油價暴跌影響，石油行業受到極大沖擊，油田生產經營面臨前所未有的困難和挑戰。成本壓力與生產規模持續擴大的矛盾日益突出。在這一背景下，油田生產管理系統本著“立足自身、深挖細扣”的原則，挖掘注水系統節能潛力，不斷適應低成本狀態下的生產組織模式[1-4]。通過開展注水系統優化運行調整，計劃年節電500×104kWh，節水20×104m3。

2 實施措施及過程

2.1 開展注水系統調查

對全廠25座注水站、87座配水間、60座注入站、4703口注水（入）井的壓力、流量等參數進行調查。注水系統網損情況見表1，全廠注水系統壓力對比見表2。經統計分析，2020年注水系統有用功率為50.3%比2007年提高1.66%，總網損5.45MPa。與設計網損1.5MPa仍有差距、依然有節能潛力。

表1 注水系統網損情況

表2 全廠注水系統壓力對比

共有三套注水系統，普污注水系統為網格狀管網，連通交錯，結構復雜；深污系統為豐字狀管網，少有連通，結構簡單；聚驅系統為樹枝狀管網，結構簡單，重點保壓力。

2.2 開展注水系統節能降耗工作

按照“由簡入繁”的研究思路，開展深污注水系統進行優化運行試驗，摸索和建立系統優化運行調整方式，其次對高能耗注水泵進行參數優化調整試驗。

2.2.1 優化調整系統運行

某礦有深污注水站5座，其泵壓、管壓為全廠最高，因此計劃在該地區深污注水系統開展優化調整試驗[5-7]。

優化思路：根據注水站地理分布以及注水管網建設結構，計劃停運喇一注水站深污注水泵，最大限度發揮喇十八、喇十五兩座注水站的效率，為某礦中北部地區二三次加密井網注水，對比開發、地面、能耗等相關指標，評價優化效果。

4月15日，停運喇一注水站深污注水泵，開啟喇一注管網連通，開始試驗。優化調整后，配水間平均單井油壓變化變化不大，其余節點壓力均有所下降。泵水單耗下降0.16～0.18kWh/m3，泵效提高1.1%～1.4%，平均日節電約3.8×104kWh，日節約成本約2.42萬元，喇一注水系統網損情況見表3。

表3 喇一注水系統網損情況

2.2.2 優化調整單泵參數

1）開展喇360注水站機泵減級試驗。經分析，該站5#D155注水泵平均排量5207m3/d，6#D200注水泵平均排量5109m3/d，均高于區塊需求水量。造成清水浪費，并對日常污水平衡造成影響。3月30日，對喇360注水站6#注水泵實施減級，在確保北東塊二區二套注入壓力和注水量需求的同時，泵水單耗及泵效基本不變，泵管壓差由0.8MPa下降至0.3MPa，日節清水約0.126×104m3，節電約0.85×104kWh，日節約成本約14000元，6#注水泵減級前后數據對比見表4。

表4 6#注水泵減級前后數據對比

2）結合注水泵三保，優化調整機泵參數。有35臺注水泵陸續到達三保時間。通過4月份對全廠注水泵運行情況進行摸排，初步確定3臺注水泵將不在合理參數運行范圍內，有調整潛力，計劃調整參數的注水泵統計見表5。結合注水泵三保時機，對有參數不合理的機泵進行優化調整，以適應目前的生產需求，從而降低注水能耗[8-10]。

表5 計劃調整參數的注水泵統計

3 結論

1）油田注水系統運行是一項系統工程。根據注水壓力和注水量的變化，動態優化調整系統運行，適當減少注水泵的運行數量，能夠大幅度降低注水耗電，是注水系統節能降耗的重要措施。

2）在優化注水系統整體運行的同時，可通過注水泵三保大修時機，對單臺注水泵的排量、揚程等參數進行優化調整，降低泵管壓差和注水電機總耗電量，達到節能目的。