优化系统运行降低注水能耗
2021-08-25尤勇大庆油田有限责任公司第六采油厂
尤勇(大庆油田有限责任公司第六采油厂)
1 现状
2020年以来,受新冠疫情和油价暴跌影响,石油行业受到极大冲击,油田生产经营面临前所未有的困难和挑战。成本压力与生产规模持续扩大的矛盾日益突出。在这一背景下,油田生产管理系统本着“立足自身、深挖细扣”的原则,挖掘注水系统节能潜力,不断适应低成本状态下的生产组织模式[1-4]。通过开展注水系统优化运行调整,计划年节电500×104kWh,节水20×104m3。
2 实施措施及过程
2.1 开展注水系统调查
对全厂25座注水站、87座配水间、60座注入站、4703口注水(入)井的压力、流量等参数进行调查。注水系统网损情况见表1,全厂注水系统压力对比见表2。经统计分析,2020年注水系统有用功率为50.3%比2007年提高1.66%,总网损5.45MPa。与设计网损1.5MPa仍有差距、依然有节能潜力。
表1 注水系统网损情况
表2 全厂注水系统压力对比
共有三套注水系统,普污注水系统为网格状管网,连通交错,结构复杂;深污系统为丰字状管网,少有连通,结构简单;聚驱系统为树枝状管网,结构简单,重点保压力。
2.2 开展注水系统节能降耗工作
按照“由简入繁”的研究思路,开展深污注水系统进行优化运行试验,摸索和建立系统优化运行调整方式,其次对高能耗注水泵进行参数优化调整试验。
2.2.1 优化调整系统运行
某矿有深污注水站5座,其泵压、管压为全厂最高,因此计划在该地区深污注水系统开展优化调整试验[5-7]。
优化思路:根据注水站地理分布以及注水管网建设结构,计划停运喇一注水站深污注水泵,最大限度发挥喇十八、喇十五两座注水站的效率,为某矿中北部地区二三次加密井网注水,对比开发、地面、能耗等相关指标,评价优化效果。
4月15日,停运喇一注水站深污注水泵,开启喇一注管网连通,开始试验。优化调整后,配水间平均单井油压变化变化不大,其余节点压力均有所下降。泵水单耗下降0.16~0.18kWh/m3,泵效提高1.1%~1.4%,平均日节电约3.8×104kWh,日节约成本约2.42万元,喇一注水系统网损情况见表3。
表3 喇一注水系统网损情况
2.2.2 优化调整单泵参数
1)开展喇360注水站机泵减级试验。经分析,该站5#D155注水泵平均排量5207m3/d,6#D200注水泵平均排量5109m3/d,均高于区块需求水量。造成清水浪费,并对日常污水平衡造成影响。3月30日,对喇360注水站6#注水泵实施减级,在确保北东块二区二套注入压力和注水量需求的同时,泵水单耗及泵效基本不变,泵管压差由0.8MPa下降至0.3MPa,日节清水约0.126×104m3,节电约0.85×104kWh,日节约成本约14000元,6#注水泵减级前后数据对比见表4。
表4 6#注水泵减级前后数据对比
2)结合注水泵三保,优化调整机泵参数。有35台注水泵陆续到达三保时间。通过4月份对全厂注水泵运行情况进行摸排,初步确定3台注水泵将不在合理参数运行范围内,有调整潜力,计划调整参数的注水泵统计见表5。结合注水泵三保时机,对有参数不合理的机泵进行优化调整,以适应目前的生产需求,从而降低注水能耗[8-10]。
表5 计划调整参数的注水泵统计
3 结论
1)油田注水系统运行是一项系统工程。根据注水压力和注水量的变化,动态优化调整系统运行,适当减少注水泵的运行数量,能够大幅度降低注水耗电,是注水系统节能降耗的重要措施。
2)在优化注水系统整体运行的同时,可通过注水泵三保大修时机,对单台注水泵的排量、扬程等参数进行优化调整,降低泵管压差和注水电机总耗电量,达到节能目的。