油田注水管网存在的问题及节能分析

油田注水管网存在的问题及节能分析

王杨女

吉松质量技术检测有限责任公司节能监测站 吉林省松原市 138000

摘要：目前，我国的经济在迅猛发展，社会在不断进步，油田开采涉及的工程量比较大，需要注意对每个环节的合理调控，随着对油田的深度开采，油田注水管网在运行过程中存在一些问题，主要表现为注水效率低、注水能耗较高。在油田开采中，注水系统的稳定性与油田开采效率有着紧密的关系，所以注水管网存在的问题需要采取合适的措施进行解决，但油田开采涉及的油藏类型比较多样化，不同的油藏其内部结构不一样，对注水系统的要求也不一样，分布式结构也会间接增加注水管网的能耗。文章就对注水管网存在的问题进行了一个较为详细的说明，并对注水系统节能措施进行了分析。

关键词：注水管网；问题分析；节能分析

引言

注水的主要目的就是为了进一步补充油田井下地层中的能量，由此也能有效提升油田的采收率，保证油田产量的稳定，同时注水也是有效降低油田生产开采成本的关键途径。但是油田注水系统在运行过程中却一致存在能耗高的问题。而注水管网也在运行过程中出现了严重结垢现象，甚至注水管网的注水效率也比较低。

1油田注水系统

注水管网是油田注水系统的主要组成部分，注水系统由注水站、配水间、井口装置及连接的管网组成。水经注水站加压后，通过管网流经配水间，再注入井口，经由注水井将水注入油层。每口注水井都有节流装置，当井口压力过高，则需要进行井口节流来平衡注入压力。目前，油田注水管网多以树状网和环状结合为主。通常在注水范围中心地区布置成环状网；在边沿地区以树状网络形式向四周延伸；在连接点数目较少的地区采用星状网。注水管网中直接和注水站相连的管线称为干线，管径较大，通过干线将水分配到各配水间。直接与配水间、注水井相连的管线称为支线，管径较小，它的作用是从干线取水送到注水井口。从经济上来说，用一条干线接出多条支线费用最省，但从可靠性来讲，以布置几条接近平行的干线为宜，干线与干线之间若有联络线，就形成环状网，当某一根管线损坏，环状网可以通过其他线路给注水井供水，因而供水可靠性较树状网和星状网要高，但相应的建设成本也会增加。

2注水管网存在的问题分析

2.1泵站投产设计方面

在站点建设的过程中，因为相关的工程资料提供不够准确，在进行管路设计的时候相关计算不够精确，管网设计时采用的安全余量过大；在进行设备选择的时候对工艺过程中的压力过分考虑，导致最终选用设备的额定流量往往会远远超过实际管网工作的流量具体要求，这样在多台泵进行联合运行的时候，往往不能实现高效运行，很多设备在选用的过程中由于选择的功率比较大，因此在实际的运行过程中不能实现满负荷运行，从而造成电机的实际运行功率以及电机的功率因子的降低，造成了无功功率损耗。

2.2管理方面存在的问题

主要表现在工作人员对设备操作的不熟练导致设备受损，或者管理人员理论知识过于片面化无法实现对注水系统的深化管理，工作人员的操作能力不符合设备生产调节标准，会使得注水系统的稳定性受到影响，严重情况下会降低整个系统设备的使用周期，在设备后期维护过程中，因为专业人员理论知识限制或专业能力不足，都会导致设备维护质量不达标，如果设备维护质量不达标，那么整个注水系统的运行效率就会降低，注水管网中存在的管理问题都是比较突出的，这些管理问题需要分化解决的，不能一蹴而就，在具体的管理过程中，对设备的性能和参数没有一个详细的了解，管理手段过于单一化，没有落实责任制度，工作人员散漫，需要按照标准运行的测试有的工作人员仅凭经验判断，从某种程度上来说，注水管网的管理缺乏精度和深度。前面我们提到设备受损维护问题，从实际情况来看，因为资金问题经常使得设备维护质量不太理想，也就是说，对设备的维护资金没有落实到位，缺乏系统性的评估制度，不能根据设备受损程度做出最优的维修方案，在日常管理和维修过程中，有很多细节问题没有处理好，使的注水管网的能耗增加。

2.3现场生产调节

由于现场操作人员长期缺乏对设备运行的维护意识，长期以来逐渐形成了主要泵能正常运就不存在问题的意识，而且注水泵在具体运行过程中往往会受到很多因素的影响，因此其工作状态实际上是一个变量，很难形成标准的节能调节模式。

3注水管网节能措施分析

3.1设计阶段风险防控措施

①注水管网重大施工项目由有设计资质的设计部门按规范出设计图纸;②设计选择合适的路线:居民区、道路、水系等敏感区域应采取有针对性长远性的保护措施，确保未来施工及运行的长效性和可行性，如管廊带、高等级防腐措施、高规格管道、备用管线、套管保护、设立警示标志等设计;③根据输送介质的流速、压力、温度和性质确定材质的压力等级、防腐方式等，居民区、人行道、绿化带等敏感区域的注水管网，以及注水站、配水间内取样阀、放空阀、压力表接头等薄弱环节，设计时提高压力等级;④涉及地面工程的相关部门(单位)对设计图纸进行会审，一致通过后再转入实施阶段，否则重新设计。

3.2注水泵节能改造技术

在注水管网运行的过程中，泵效低是造成能量损失的主要原因，鉴于此，强化注水泵的节能效果是整个注水管网降低能耗的关键。注水泵在实际运行过程中出现水泵排量与注水井配注量不符合、少数低效泵能耗高等现象都会导致能量浪费的现象。针对这些现象必须要加强注水泵的合理配置，有效提升注水泵效率。此外，如果注水泵的额定运行参数与实际注水作业中相关参数设置不匹配从而选用了较大排量的注水泵，同时还选择了阀门来控制流量，或者实际需要带的排量稍大于一台泵排量，但是没有达到两台泵的排量要求，从而选择两台泵同时作业，这样就造成了能量损失。鉴于此，根据注水井以及注水管网实际的运行情况来进行大小泵的合理搭配，尽量避免出现回流现象，有效保障水泵排量与实际注水量达到相互匹配，保障注水泵的高效运行，这样整个注水管网才能达到节能效果。

3.3注水管网涉及的水流量比较大，需要定期检查管网运行质量

在注水管网的运行过程中，需要管理人员做好相关对接工作，不能疏忽大意，有些工作人员或者管理人员缺乏责任意识，没有对注水管网进行实时监控管理，当管网出现运行上的问题也无法第一时间发现，使得注水管网能耗增加，所以要落实责任制度，有效提高管网运行效率。还有就是可以定期开展对工作人员的培训工作，加强理论培训和实践培训，让工作人员知道管网产生问题的成因，然后采取针对性的措施进行解决，培养工作人员的设备维护意识，管网的运行涉及了许多设备，如果其中任何一个设备出现问题，都有可能影响管网的能耗，工作人员如果有着良好的设备维护意识，那么管网在运行过程就不会出现因设备问题造成的能耗增加问题，所以对工作人员进行综合性培训是非常有必要的。

结语

油田注水管网的安全管理与风险管控是一项长期的、复杂的工作，需要各级人员严格落实责任，加强安全管理，并积极采取高科技手段提高本质安全化水平，减少直至杜绝注水管网穿孔事故的发生。

参考文献

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[2]魏立军,王林平,马怀东.低渗透油田注水系统能耗分析指标与测试计算方法分析[J].石油石化节能,2014,4(01):10-12.