注水泵冷却用水节水措施应用

2013-04-08夏雷大庆油田有限责任公司第五采油厂

石油石化节能 2013年6期

夏雷（大庆油田有限责任公司第五采油厂）

注水泵冷却用水节水措施应用

夏雷（大庆油田有限责任公司第五采油厂）

注水泵冷却用水必须使用清水，注水泵冷却用水使用一段时间后冷却效果变差，必须回注，对清污产注平衡造成较大影响。通过对注水泵冷却用水的影响因素进行分析，找出了注水泵冷却水量高的主要原因，并采取相应措施：每季度清理电动机及润滑油冷却器内部结垢；扩建产能方案中的冷却水罐；提高注水电动机定子温度换水极限值，达到节约清水的目的。

注水泵冷却水产注平衡节约清水

大庆油田采油五厂清水主要有三个用途：清水“ 5.1.1” 站用水；注水泵冷却用水；聚合物配制用水。随着油田开发的进行，产油量递减，油田补充清水量日益减少，补充的清水量已不能满足以上三种清水用途，如全部满足，就要向外排污水，但环保法不允许外排。按开发方案要求，清水 “5.1.1”和聚合物配制用水必须应用清水，清水节水余地只有注水泵冷却用水。但由于注水泵冷却用水必须使用清水，使用一段时间后其冷却效果变差，必须回注，对清污产注平衡造成较大影响。因此，要找出注水泵冷却水的主要影响因素，提出具体的解决方法，节约清水，保证清污产注平衡。

1 注水泵冷却工艺流程

要解决上述问题，首先必须了解注水泵机组冷却原理，从根本上解决问题。注水泵站内工艺由注水泵机组、冷却系统和润滑系统组成。注水泵机组冷却系统由冷却水泵、冷却水塔及冷却水罐、注水电动机及润滑油系统的冷却器和冷却水管线组成。冷却水经冷却水泵加压后，输送至注水电动机及润滑油冷却器，将注水电动机及轴运行产生的热能带走，将注水电动机及润滑油温度保持在合理范围，保证机泵正常运行。冷却后的水靠自压回流至冷却水塔，冷却后回流至冷却水罐，再进行冷却水泵加压进入下一个循环。由于冷却水塔和冷却水罐不能将吸收的热量全部散发掉，冷却水温度缓慢升高，冷却效率降低，电动机定子温度升高，到一定温度后，冷却水就必须回注，更换温度较低的清水，提高冷却效率，降低定子温度，保证机组正常运行（图1）。

2 存在问题

大庆油田采油五厂共建有注水站13座，杏南开发区9座，太北开发区2座，高台子油田2座，共建有各类注水泵 40台，运行 14台。太北开发区和高台子油田注水量大于产水量，清水补充量大于冷却水用量，清水用于冷却后回注，不存在冷却水量大的问题。杏南开发区清水主要有三个用途，聚合物配制用水、清水 “ 5.1.1” 用水和清水补充水。2010 年前，由于夏季冷却水量达到 8000m3/d 以上，夏季清水 “ 5.1.1” 处理站停运，三次加密井回注“8.3.2”污水，影响了油田开发。

根据以往的经验和实验系统的分析发现，导致冷却水量高的原因主要有以下几点：

1）大庆油田采油五厂采用杏二水源清水作为冷却水源，由于杏南水源清水硬度偏高和杂质较多，注水泵电动机冷却器内部结垢，导致注水电动机冷却器冷却效果变差，频繁换水又造成恶性循环[1]，最终冷却用清水量越来越大。

2）注水站冷却水罐偏小。大庆油田采油五厂除杏十五-1、杏 V-1和杏南五 3座注水站采用 200 m3/d 冷却水罐外，其他注水站冷却水罐均为 40～60 m3/d，冷却水罐小，散热面积就小，导致冷却水温度升高过快[2]，换水频繁，冷却水量增加。

3）注水泵换水温度较低，采油四厂在定子温度达到95℃才更换冷却水。

3 节水措施

针对冷却水量高这一问题，主要采取了以下措施：

1）每个季度清理电动机及润滑油冷却器内部结垢，保持冷却器的冷却效率。2010年累计清理注水电动机55台次。

2）在产能方案中杏十五-Ⅰ 、杏南五 2 座注水站的冷却水罐由 40m3扩建为 200m3。

3）提高了注水电动机定子温度换水极限值，由 85～90 ℃ 提高到95 ℃。

采取以上几点措施后，通过一段时间的观察分析，全厂冷却水量由 8000m3/d 下降到 4000m3/d，冷却水量下降了 50%，取得了较好的效果。由此总结出许多新的经验，比如采用软化水技术改造冷却水水质，减轻结垢，提高冷却器效率并减少工人维护工作量；同时可以将注水电动机的冷却器更换为功率更大的冷却器，提高单位循环换热量；将现有冷却水塔更换为效率更高的箱式冷却水塔[3]。这些措施都可以大大减少冷却水的使用量，从而为公司节约成本，真正达到降本增效的目的。