提高注水系统效率的方法研究
解析提高注水系统效率的理论与方法

解析提高注水系统效率的理论与方法摘要:在石油开采的过程中,实现对注水系统效率的提高,能够使其在能源的消耗以及使用等方面得到控制。
在本文中,将根据注水系统效率提升的相关理论,以及对实际工作中影响注水系统效率主要因素的分析,来探讨在实际工作中应使用哪些方法提升注水系统的效率,从而实现石油开采过程中的成本控制。
关键词:注水系统;效率提升;实践措施引言:石油是社会发展过程中必不可少的重要资源。
而注水开采技术的应用虽然实现了采油速度的提升,然而其在应用的过程中,却往往会因多种技术原因,导致注水工作的效率受到影响,产生了资源的浪费。
为此,便需要对提高注水系统效率的相关理论与方法进行深入探究,以此来促进石油事业的可持续发展。
1、注水系统效率提升的相关理论当前,我国陆上油田采油的主要措施之一,便通过注水的方式,来完成对石油的采集,然而当前我国大部分油田的注水系统在效率上往往都无法得到保障。
而为了避免石油采集过程中能源的过度消耗,就要从注水系统的构成出发,来保障其在应用后的经济意义以及实用价值。
为此,需要通过对注水系统的合理构成、地面系统效率测试、单耗计算方法等技术的应用,来从注水系统中的电动机、注水泵、管网运行效率等方面入手,分析影响注水系统效率的因素,从而实现对注水泵效率的提高以及注水工艺的优化,并对增压泵以及注水管网进行科学的调整与匹配,令油田注水系统的效率得到提升。
同时,在提升注水效率的过程中,也要根据注水工艺及系统的特点,来完成对系统能流模型以及注水单元的数学技术模型,对系统内部各个要点的效率进行系统性分析,把握内部设备对注水效率所产生的影响,并在此基础上,通过对注水单元效率的判断以及各单位基础效率的判断,对其内部系统的构成、阻力等要素进行计算,完成对效率统计软件的编制。
以此来根据油田注水效率存在的实际问题,提出对应的效率优化措施,实现对油田注水系统成本投资的控制,提升系统运行效率,从而推动油田的建设与发展。
论提高注水系统效率的方法

论提高注水系统效率的方法摘要:由于油田开发初期采用滚动方式,造成了一些注水设备选型和管网布局不够合理,设备利用率低、局部注水管网负荷过重等现象,致使油田注水系统效率低、能源浪费严重。
随着油田进入高含水开发期,注水量大幅度增加,注水耗电大幅度增加,采油成本日趋上升。
因此,如何提高注水系统效率,节能降耗,已显得十分重要。
关键词:注水系统效率方法Abstract : as the initial stage of oilfield development using a rolling way, resulting in a number of water injection equipment selection and pipe network layout is reasonable, the equipment utilization rate is low, the local water injection pipe network overload phenomenon, resulting in oilfield water injection system efficiency is low, serious waste of energy. With the oilfield in high water cut development period, the water injection rate increases substantially, water consumption increases substantially, the production cost is rising. Therefore, how to improve the efficiency of water injection system, energy saving, has become very important.Key word:Water injection system;Efficiency;Method1中原油田注水系统现状及存在的问题中原油田目前共有注水井1600多口,注水支干线200多km,井口注水管线800多km;已建大型离心泵站11座,离心注水泵近50台,小型增注站近80座,柱塞泵近400台,注水泵装机总容量为100000多kw。
提高注水系统效率,实现节能降耗措施实施

表1强一联高、低压工艺分注实施效果1注水工艺流程现状一套注水压力工艺流程:注水站出口(25.0MPa)→配水间(25.0MPa)→井口(25.0MPa)。
中间提压注水工艺流程:注水站出口(25.0MPa)→配水间入口(25.0MPa)→配水间出口(35.0MPa)→井口(35.0MPa)。
2注水系统存在问题2.1同一座注水站供注单井吸水压力不均单井节流损耗高为保证吸水压力高的单井完成配注,注水站出站压力必须高于最高单井吸水压力。
如河间东营油田单井最高吸水压力15.4MPa,最低吸水压力3.3MPa,单井之间的节流压差12.1MPa,但出站压力必须在16.0MPa以上,造成注水能耗浪费。
2.2注水管线结垢严重压力损失增大能耗提高如高14井于2004年1月转注回灌污水,其单井注水管线D114*13-4.2km,初期出站压力2.0MPa,井口压力0,注水能力1200m3/d。
到2010年4月,出站压力上升到11.68MPa,井口压力3.0MPa,注水能力650m3/d,管线压力损失达到8.68MPa,能耗大大增加。
通过现场解剖管线发现,在距离站外1.8km以内基本无垢,1.8km 以后结垢逐渐严重,到井口附近结垢厚度达6mm以上。
经化验垢的主要成分为铁垢,也就是水在管中流动时间的延长,二价铁离子逐渐变成三价铁离子沉淀在管壁中形成垢。
2.3注水设备能力与实际需要不匹配造成无功功耗增加如留17注水泵额定排量20m3/h,实际配注560m3/d。
运行1台泵排量480m3/d,不能满足实际注水需要,运行2台泵排量960m3/d,大于实际注水400m3/d。
为满足注水需要必须启2台泵,但其中400m3/d 多余水量只能通过回流平衡,41%的能量做了无功损耗。
3针对工艺能耗高采取的节能技术对策及现场应用3.1针对吸水压力不均,节流压差大的注水系统采取高、低压分注工艺工艺原理:将注水泵出口工艺系统由1套分成2套。
如河间油田河一联注水站将原1套16.0MPa出口系统,分成25.0MPa和16.0MPa2套出口注水系统。
油田注水系统效率提升探讨

的探讨E] 内蒙古石油化工,0 8 ( ) 4 —6 J. 2 0 。9 :54 .
作 者 简 介 : 见 平 (9 1 ) 男 , 西 宝鸡 人 , 科 学历 ; 赵 18一 , 陕 本 王金 兰 (9 6 )女 , 1 7 一 , 四川 蓬 安 人 , 科 学历 ; 本 高兴 旺 (9 2 ) 男, 1 8 一 , 黑龙 ’ 江 拜 泉人 , 科 学历 。 本
关键 词 : 田 ; 水 系统 ; 率 提 升 油 注 效
中图分类号 :B T 文献标识码 : A 文 章 编 号 :6 23 9 (0 2 0—2 40 17 -1 8 2 1 ) 40 6 —1
油 田大多处于 高含水 期 , 水 量 大导致 注水 投入 占油 田生 注
注 水 是 油 田保 持 地 层 压 力 的 主 要 措 施 之 一 。 目前 我 国 大 的发展趋势 , 水 的耗 电量 也越 来 越 高 。从 影 响双 河油 注 田注 水 系 统 效 率 的 因 素 来 看 , 括 电 机 效 率 、 水 泵 效 率 以 包 注
摘 要 : 油田保持底层 压力 时经常应用到 注水 系统 。以 中原 油 田、 河油 田以及 华北 油田 为例 , 双 对油 田注水 系统效 率 的提 升 进 行 探 讨 。 其 对 我 国 油 田 注 水 系统 效 率 的 提 升 有 一 定 的 理 论 与 实践 方 面 的借 鉴 意 义 。
双 河 油 田通 过 以 上 措 施 的 推 广 , 得 了较 好 的 节 能 效 取
果的同 时, 也提 高了该油 田的注 水系统 效 率 , 注水泵 效率 与
中原 油 田根据 自身注 水 系统 效率 低 的实 际 情况 , 定 地面管 网效 率成提高 的发展趋 势 。 确 了提高 电机效率 、 高注 水 泵运 行 效率 以及 提 高注 水 管 网 3 华北 油 田注水 系统 效率提 升 实例 分 析 提 效率 的措 施 。在提 高 电机 效 率方 面 , 中原 油 田采取 的是 优 21 0 0年华北油 田从 自身 的实际 情况 出发 , 提 高注 水 在 选 节 能 型 高 效 的 全 封 闭 式 水 冷 电 机 的 方 式 , 电 机 的 功 率 系 统 效 率 的 管 理 目标 的要 求 下 , 全 方 位 整 体 优 化 、 要 素 将 将 全 和负荷进 行合理 匹 配 , 而确 定 电动 机 的合 理功 率 。在提 经 济 评 价 、 过 程 系 统 控 制 “ 全 ” 理 的 内 涵 运 用 到 油 田 进 全 三 管 高注水泵 运行效率方 面 , 中原 油 田从导 致 问题 的原 因出发 , 的 精 细 注水 管 理 中 。 通 过 开 泵 组 合 与 注 水 管 网 的 调 整 优 确定 了与生产厂家及 有关科研 部 门合作开 发新 型泵 的放肆 化 , 别古 庄油 田古 一 注 、 二 注 高压 离 心 泵 更换 为柱 塞 将 古 增 加 泵 的 品 种 , 时 对 低 效 泵 进 行 技 术 改 造 或 者 淘 汰 低 效 泵 , 现 了注 水 系 统 效 率 的 提 升 。华 北 油 田针 对 琥 一 站 、 同 实 泉 泵 , 过 应 用 离 心 注 水 泵 的运 行 和 管 网 状 态 的 合 理 匹 配 , 通 来 4 4站 以及 中岔 口站 注 水 系 统 截 流 损 耗 严 重 , 网效 率 低 , 管 通 提升泵 在工作效率等 措施 。从 中原 油 田提 高注 水管 网效率 过 研 究 确 定 了符 合 该 特 点 的 注 水 系 统 效 率 模 型 , 定 了 一 确
整体规划 分步实施 提高注水系统效率

洗井方 法 、 洗 井 资料录取 、 洗 井考 核 、 洗 井管 理职 已建 旧管 网运行低压 , 新建管 网运行高压 。 ( 3 ) 结合产能建设或单项工 别制定 洗井周 期 、 程改造 . 逐年实施改造 ( 4 ) 动态优化各子系统 的运行压力 , 确保 高效 责 等 管 理 规定 运行 。( 5 ) 离心泵泵效低, 运行初期用柱塞泵取代离心泵。实施方 案 : 3 . 存在的主要 问题 ( 1 ) 系统优化运 行压力 . 采取新 旧管网结合 , 进一 步实施分 压注 水工 艺 ( 2 ) 在暂无项 目改造且注水压力 差异较大 的系统 , 开展系统降压 、 局部井点升压注水管理模式 ( 3 ) 根据小断块 油藏注水规模 、 压力等参 数. 采取低压供水管线一单体泵一 注水井 的单泵 单井或单泵多井注水 模 式。技术特点 : ( 1 ) 建设和改造配水间高低 压注水阀组 , 实现 的注水 井和分层 注水井 的分压运行 . 合理确定注水站站址 . 优化供水半径 . 提 ( 1 ) 污水减排形势严峻 , 需加大污水 回注力度 : 按照分公 司污水减 排控制计划 , 加上污水回注地 面工程受方案审批 、 施工设计 、 工农 关系 等影响 , 时间紧 、 工作量大 , 完成减排 目 标存在一定风险。 ( 2 ) 部分注水基础设施 老化严 重 , 制约注水生产 : 经检查发 现有 2 座 注水 站站内高低压供 水流程及 闸门腐蚀 、 渗 漏严重 : 4 座注 水站 7 座 污水 罐腐蚀严重 . 检修 维护费用高 . 运 行超过 1 0 年的2 7台注水泵 老化严重 、 能耗 高 ; 投产时 间超 过 1 5年的配水 间有 l 5座 . 配水 高注水 系统效率 。 ( 2 ) 采用大排量柱塞泵取代小排量离心泵 , 提高注水 腐 蚀 、 泵效 , 降低 注水能耗 . 同时通过柱塞泵变频控制与离心泵合理匹配 , 实 间流程 、 闸门等腐蚀严重 。 现小排量水量调节 . 保证注水离心泵在高效区运行。 ( 3 ) 在提 高注水 系 ( 3 ) 部 分早期 间投产 的注水管 网存在腐蚀 产物集情况 . 对沿程水 统效率 、 降低注水单 耗的 同时 . 将 多年运行 的注水 管线 调整为低压运 质产生二 次污染 . 需加大管线清洗和管线更新力度 行. 降低管线更新 改造投 资。( 4 ) 注水井采用高压流量 自 控仪注水 , 实 ( 4 ) 目前部分偏远水 井距油井较远 . 无 洗井流程 . 采用 罐车洗井 . 现水量的 自动调配 . 降低工人劳动强度
注水系统效率研究与应用

28.8
27
22.5
37
16
Y280M-4
出厂日期
185
防护等级
50HZ
额定电压
1480r/min
额定电流
整理课件
北京毕捷电机股份有限公司
420V 4″mm 3450x1886x1630mm 6000KG
IP44 380 240/193A
油田注水地面工程系统
往复泵与离心泵比较
项目
流量 扬程 转数(往复次数) 效率 流量调节及计量 适宜输送液体介质 流量均匀度 结构 体积、重量 自吸能力 操作管理 造价
整理课件
国内外注水系统状况
我国油田绝大部分采用注水开发,对于低渗透油田尤 其重要。陆上油田中,注入水系统是生产系统的重要组成 部分,它担负着稳油控水,增产高产,保持地层能量的重 要任务。
同时,注水本身也是能耗大户,据统计,注水耗电一 般占整个油田总耗电量的33%-56%。
同国外相比,我国油田注水不仅工艺落后,而且注水 系统平均效率也比较低。因此,降低注水用电增长速度、 研究节能降耗措施、提高油田经济效益刻不容缓。
整理课件
国内外注水系统状况
经过40多年的实践,我国已经形成一套较完整的技术 体系和配套技术,油田的规模随着勘探开发日益扩大。与 此同时,油田含水率也持续攀升,大部分油田含水率高达 70%-90%,据统计,截至至2003年底,全国各油田平均综 合含水率已达84.1%,其中含水率超过80%、已进入高含水 后期的油田,可采储量占全国的68.7% 。
提高油田注水系统效率、实现节能降耗
整理课件
目录
国内外注水系统状况 油田注水地面工程系统 影响油田注水系统效率和能耗的因素 油田注水系统优化运行模型研究 提高油田注水系统效率、实现节能降耗 提高油田注水系统效率、降低注水能耗的发展方向
注水系统效率分析及下步工作建议

机蛆 77 I 奢 垃卓 4% 播 董网 鼓丰
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பைடு நூலகம்
表2 杨 三 注 水 系统 测 算数 据
从表2 可以看 出,2 月份各项数据均达到了行业标 准。该机组效率 比我厂20年的平均水平稍稍偏低 ,原因是注水水质含沙,致使柱塞 08 磨损严重、出液阀组关闭不严 ,而导致注水泵漏失严重 , 应考虑维修 或更 换沉 沙罐 ,同时维修 注水 泵 。管 网效 率较 低的原 因 一是 由于 Y 0 6 F 3 井 口压力 很低 ,与注水泵 出 口压 差分别 为1 . a 1-  ̄ 和Y 5 4 Mp 、 3 1. p ,因此节流 时产生 的水力 损失很 大 ;二是 该系 统中泵压 较 8Ma 1 高 ,水流速度较快 , 导致沿程阻力损失较 大。 l 月份对注水泵维修后 ,再次测算所 得各项数据均低于之前 。 1
网的冲击 ,减少水力损失。现 杨三注水泵无变频装置 ,建议加装 。 () 4 平衡系统管 网压力 :低渗透油 田注水井 的注水压力高低不
l 1月
. a 嚣 t - 鸢 t * t I *
l 一 4 5 5 8 l车 6% 旨幡 } 一2 % l一7% 2 ・ 19 6∞ 1 — 3‘ — } 6 I 一 6%
3 结论
2 现 场 实 施
() 1 杨三注水系统。该系统有3 15 1.2 、3 15 1/5 S 7— 2 / 5 5 57—22注水 泵各一 台 ,2 月时有注水井9 1 1 ,由于 油 田开发调整 , Y - 井 、Y — 2 34 _ 3 2 井先后投注 ,Y —井动态停注 ,至 l月有注水井11。 33 1 01 1
提高油田地面注水系统效率技术应用

• 引言 • 油田地面注水系统概述 • 提高注水系统效率的技术应用 • 案例分析 • 结论与展望
01
引言
背景介绍
油田地面注水系统是油田开发中的重要环节,其效率直接影 响到油田的产能和经济效益。随着油田开发的深入,注水系 统的能耗和运行成本逐渐增加,因此提高注水系统效率对于 降低生产成本、提高产能具有重要意义。
经验总结
03
优化布局是提高注水系统效率的有效途径,需综合考虑管网压
力、流量等因素。
应用案例二:某油田智能控制技术的应用
智能控制方案
采用智能控制技术,实现 注水系统自动化控制。
实施效果
自动化控制提高了注水精 度,减少了人工操作误差, 提高了系统稳定性。
经验总结
智能控制技术是未来油田 注水系统的发展方向,可 有效提高系统效率和稳定 性。
应用案例三:某油田变频调速技术的应用
变频调速方案
通过变频器调节电机转速,实现注水 泵流量可调。
实施效果
经验总结
变频调速技术可有效提高注水系统的 灵活性和节能性,适用于多种工况需 求。
流量调节范围更广,注水压力波动小, 降低了能耗。
05
结论与展望
研究结论
注水系统效率得到显著提高
通过应用新技术,油田地面注水系统的效率得到了显著提升,有 效提高了油田的采收率。
加强智能化与自动化技术的 应用
通过加强智能化和自动化技术的应用,实现注水系 统的远程监控和自动调节,降低人工成本和操作风 险。
拓展跨界合作与创新
加强与其他行业的跨界合作,引入先进的理 念和技术,推动油田地面注水系统的持续创 新与发展。
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中 图分 类号 :T E 3 2 文献 标识 码 :A 一
1 影响 注水 系统效 率 的因素 1 . 1 注水 泵效 率 。
计 算 注水 泵 效 率 的公 式 我 们 一 般 采
用 ,在此 公 式 中 ,q代 表注 水 泵 的 流量 ,单 位 为 m / } l ,P 】 和P 则 分 别 为注水 泵 的进 口压力 和 出口压力 ,单位 为 MP a ,P 则 为 注 水 泵 的 轴 功 率 ,单 位 为 k W ,那 么 这样 我 们 通过 某 一 台 注水 泵 的 输 入功 率和 注水效 率 ,在平 均值计 算公 式 的指导 下 ,就是很 容易 得到 注水泵 的平 均 效 率 的。 在进 行注水 的施 工作 业 的过程 中 , 通 常我 们都是 采用 离心 泵作业 的 ,而 由于 注 水泵 的效率 不高 而导 致 的能量损 失可 能 会 占到 注水 系统整 体能 量 的一半 以上 ,因 此 ,提 高注水 泵 的效率 对提 高整个 注水 系 统 效率有 非 常重要 的意 义 。 1 . 2电动机 效率 。 计 算 注 水 泵 效 率 的 公 式 我 们 一 般 采 用 £ 、 ,其 中 , ,在 这 两 个公 式 中 ,I 为 电动 机 线 的 电流 ,单 位 为 A,R代 表 电动 机定 子 的直 流 电阻 ,单 位是 k l l ,U为 电 动机 先 的 电压 ,单 位 为 k V,P c 和P o 分别 代表 电动机 的输 入功 率 和 空载功 率 ,单 位 为 k W ,K为损耗 系数 , 其取 值 般我 们取 0 . O 1 。同样 的 ,通过某 台电动 机 的输入 功率 ,可 以得到 电动 机 的平 均效 率 。而实 际上 电动机 效率 的变化 幅度 是 比较小 的 ,因此此 因素 对于 整个 注 水 系统效率 的影响并 不大 。 1 . 3 注 水管 网效 率 。 通 过 某 一 口注水 井 的 注水 量 以及 井 口压 力值 ,以及 某一 口注 水泵 的流 量和 出 口压力 值 ,我们 就是 可 以通过计 算得 到 注 水 管 网 的效 率 的 。而通过 以上 三点 ,我们 可知 整个 注水 系统 的效率 是等 于注水 泵效 率 、电动机 效率 以及 注水 管 网效率这 三个 值 的乘 积 的 。 2提 高注水 系统 的方 法 2 . 1 提 高注 水泵效 率 的方法 。 ( 1 ) 确保 注水泵 工作 在高 效 的区域 。 由于 可 以供 油 田选择 的泵 的类 型本 身就是 比较少 的 ,这 主要是 由于 通常泵 的排 量都 是要 大于其 所需 的注水 量 ,因此 泵 的排量 与注水 量就 是无 法 匹配 的 ,这样 就导 致施工作 业 的 ,那 么注水 泵 的工作 效率 就会 很低 。在 注水 的 施 工作 业 中 ,通 常都 是多 台注水 泵并 联作
业 的 ,而 所需 的注水 量是 固定 的值时 ,那 么如果 开 的注水 泵越 多 ,每一 台注水 泵的 排量 就会 越小 ,那么 每一 台注水 泵在 高效 区域工 作 的概率 就越 低 ,因此应 根据所 需 注水量的大小合理的选择注水泵的数量, 从 而确 保 每一 台注水 泵都尽 量 的在高效 的 区域 作 业 。 ( 2) 对 老 的 注水 泵 进行 技 术 改造或 是直 接淘 汰 。如果想 要对 老泵进 行 技 术改 造 ,通 常有 以下三种 方法 :首先 是 减 少摩 擦损 失 。而实 现的方 法有将 泵 的流 道进行 打光 处理 ,这样 就会 大大 提高导 叶 流到 和叶 轮的表 面光 滑度 ,从 而 减少其摩 擦 损失 ;另外 也 可 以降低泵 压 ,而实现 的 方 法则 为 降低车 削叶 轮的外径 或是 降低 注 水 泵 的级数 ,从而 降低 注水泵 的压 力 ;最 后 一种 方法 就是在 其施 工作业 时尽 量采 取 耐 腐蚀 材料 ,一般 在 油 田开发 时 ,经常会 出现 采 油伴 随 污水 共 同进 行 回注 的 情况 , 通 常油 田 中 的污 水 都 是 有 很 强 的腐 蚀性 的 ,因此为 了保证 注水 泵 的容 积效 率 ,从 而保证 注水泵 的工 作效 率 ,在 为 注水泵 的 泵 体进 行材料 选择 时应 尽量 的选择 抗腐蚀 性 能好 的材料 。 2 - 2 提高 电动 机效率 的方 法 。 ( 1 )对于 电动机 的 运行 负 荷和 功率 应 进 行 合理 的分 配 ; ( 2 )在选 择 电动机 的类型 时 ,应 充分 的考 虑油 田的实 际情况 和 实际 特点 , 选 择合理 的 电动机类 型;( 3) 在 满足施 工 经’ 济 陛和实 用性 的前提 下 选 择 更加 节能并 且更 加高效 的电动机 。 2 . 3 提高 注水 管 网效 率 的方法 。 降 低 注 水 管 网 的工 作 消 耗 ,从 而提 高 注水 管 网的工作 效率 ,措施 主要有 以下 三个 : ( 1 ) 对 注 水 管 网进 行优 化 设 计 主 要包 括 以下两 个方 面 :第 一 ,对地 面注水 管 网 的布 局 进 行 优 化 设 计 。对 布局 进 行 优 化设计 的主要 目的就是 确定 注水井 的最 优 的隶属 关 系 ,同时还 能确定 地 面管 网系 统 中的 配水 间 、注 水井 以及注 水站 之间 的 最佳 的 连接形 式 ,这样在 充分 保证 注水功 能要 求 的前提 下 ,尽 量 的做到 较粗管 线 以 及最 粗管 线 的长度 最短 ,从而 获得最 佳 的 地 面管 网的布 局设计 。第 二 ,对管 网的参 数进 行优 化设 计 的工作 。在保证 注水 方法 顺利 实施 的前 提下 ,尽量 的对 注水管 网各 个管 段 的壁厚 以及 管径等 参数 进行优 化设 计, 同时还 要保 证合 理性 和经济 性 。( 2 )
工 业 技 术
N . Q
e W Te c h no l o z i e s a n d P r o d u
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提 高注水系统效率 的方法研究
杨 芫 余 洪 汪锋 军 王 彬
( 中国石 油集团公 司长庆油田分公 司采油九厂 ,宁夏 银 川 7 5 0 0 0 1 )