— １ 一 — ＝Ｉ。 警－－ｌ一．．． 约占油田总能电量的 ｌ的注水系统处于低效 注水系统是油田生产系统的主要组成部分， 但同时也是油田的耗能大户。现在油田地面注水 田蒙古林作业区注水 三套注水系统节能监 系统主要由注水泵站（包括电机、注水泵、泵出口 调节阀）、注水管网、配水间及注水井等构成。 节能监测对其低效高 注水系统能耗大致可分为５大部分：①注 进行相应的优化整 效率均达到节能运行 ５．５９％，三套注水系统 均明显降低，并且在 ，水泵驱动电机损耗的能量；②注水泵消耗的能 量；③管网的摩阻损失；④水注入油层所需的 能量；⑤泵管压差损耗部分的能量。节能监测 评价指标主要针对注水系统的机组效率、节流 损失率、系统效率等参数变化进行分析评价。 年节电１７５万ｋｗｈ，此 果，为油田注水系统高 ｒ技术支持与借鉴。 水系统；节能监测；优 据统计，注水系统耗电量约占油田总电量的 ３０％～４０％。因此，开展油田注水系统节能监测 能效分析优化研究，对于节能降耗和降低生产 运行成本具有十分重要意义。 。６５ １华北油田注水系统分析及典型系统概况 华北油田现有注水站１０９座，注水量３３８０万 ｍ３／ａ。耗电量２．４亿ｋＷｈ／ａ。２０１６年华北油田节能 监测站对７０个注水系统实施了节能监测，其中有５３ 个评价指标全部合格。华北油田公司的整体合格率 为７５．７％；注水泵机组效率平均值为７６．４１％、１０３ 台合格（≥７２％），合格率９０．４％、其中有４５台注水 泵的机组效率值达到节能评价值（Ｉ＞７８％）的要求， 即有３９．５％的注水泵机组运行于节能状态；注水系 统效率平均值为４９．６３％，６２个注水系统效率值合 格（≥４０％）。合格率为８８．６％，其中有４３／ｂ注水系 统的效率值达到节能评价值（≥４５％）的要求，即 有６１．４％的系统运行于节能状态；注水系统电耗为 ８．４８１ｋＷｈ／ｍ：￣，节能空间巨大。因此，节能监测站对 部分典型的低效注水系统进行优化设计，开展节能 监测能效分析。 未达到标准；低压系统２９％，未到达标准（标准限 定值≥４０％，评价值≥４５％）。 （２）注水泵机组效率 高压系统８０．１％，达到节能标准；中压系统 ７９％，达到节能标准；低压系统７１％，未达到标准 （标准限定值／＞７２％，评价值／＞７８％）。 （３）注水管网效率 高压系统６４．５％，达到节能运行标准；中压系 统４８．３％，未达到标准；低压系统３２．４％，未达到 标准（设计标准≥６１％）。 （４）注水电机负载率 高压系统８６．９％。达到标准；中压系统７２．１％， 达到标准；低压系统３２．８％，未达到标准（经济运 行标准ｔ＞７１％）。 （５）注水系统标耗 高压系统０．５１ ｋＷｈ／ｍ ＭＰａ，达到标准；中 压系统０．７５ｋＷｈ／ｍ３・ＭＰａ。达到标准；低压系统 ０．８５ｋＷｈ／ｍ３ｏＭＰａ，未达标（标准≤０．８ＯｋＷｈ／ ｍ ＭＰａ）。 从２０１６年注水普测情况看，仍有约３０％的注水 系统处于低效高耗状态，在本次监测的７０个注水系 统中有６０个未能采用分质、分压注水，这使得注水 系统中管网损失率较大，降低了注水系统的整体效 率。其中蒙卉林油田是华北油田二连地区的主力油 田之一，其现有机泵总数１６台，注水量４２６４ｍ。／ｄ，注 水井总井数１２６口，开井数７６口。高压系统井数：２９ 口，注水量１４４３ｍ。／ｄ；中压系统井数：３７口，注水量 ２１２２ｍ。／ｄ；低压系统井数，１Ｏ口，注水量６９９ｍ。／ｄ， 具有低效注水系统的典型特点。 实验选取蒙古林作业区蒙一联的高、中、低３个 压力系统，８个计量间，１２６口注水井的１４个影响因 素，进行敏感性分析，依据节能监测评价标准计算出 了注水系统效率、注水泵机组效率、注水管网效率、 注水电机负载率、注水系统标耗这５个相关参数作 为数据分析。 ２．２未达标原因分析 （１）蒙一联中低压系统泵机组效率为７１％， 低于达标值７％。且低压注水系统电机负载率仅为 ３２．８％，这主要是因为机泵的额定参数与系统不匹 配，机泵的选型不合理，造成电机在低负荷的状态 下运行。致使注水机泵效率未达到标准。 （２）高中压三套注水管网所辖注水井油压分 配不均衡。注水系统中管网损失较大（低压系统管 网效率仅为３２．４％，中压系统４８％），分压注水的优 势没有充分发挥，距离理想效率有较大的差距。 ３对三套未达标注水系统实施优化方案 针对蒙古林油田三套注水系统未达标的问 题．进行相应的优化调整。 ２蒙古林作业区三套注水系统的能效分析 ２．１数据统计 通过选取蒙一联的高、中、低压三套注水系统 ２５０万余条注水生产数据，利用“大数据”进行系统 能效计算，得出以下数据： ３．１注水系统优化设计方案 （１）低压系统机泵参数优化设计 优化机泵的匹配选型，可选用低功率电机 （１ｌＯｋＷ、９０ｋＷ）、提高负载率、使电机工作在合 理区间。应用功率因数补偿技术，降低无功损耗， 提高电机效率。 （２）合理设计高中低压注水系统 （１）注水系统效率 高压系统５２％，达到节能标准；中压系统３７％， ６６Ｉ科技－ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ 现有分压点进行重新的优化分析，建立分压点优化的 ｍ３・ＭＰａ降至０．５１ｋＷｈ／ｍ３・ＭＰａ。 数学模型，包括：建立目标函数和确定约束条件两部分， 其目标函数是三个压力系统计配间节流损失最小。 （３）在蒙古林作业区总注水量保持不变的情况下，年 用电量由７０４万ｋＷｈ／ａ降到５２９万ｋＷｈ／ａ。年节电１７５万 ｋｗｈ，按电价０．８元／ｋＷｈ折算，直接经济效益１４０万元。 ３．２管网系统的调整方案 （１）高压系统中的蒙１５—１２Ｎ、蒙９—４、蒙９—５、蒙 ９—８、蒙９—１０６等五口注水井调至中压系统，蒙９—１１注水 井调至低压系统。 ５结论 （１）导致蒙古林作业区注水系统未达标的原因，主要 是机泵的运行控制参数不合理，与系统不匹配，造成注水 泵处于低效区间段运行，且高中压三套注水管网所辖注水 井油压分配不均衡，致使泵站效率急剧下降。 （２）通过节能监测和数据分析可知，注水压力对单耗影 响最大；其次是机泵效率、系统效率、管网效率、电机负 载率；注水量影响最小。对泵机组参数和分压点进行重新 （２）中压系统中的蒙６—１０７、阿２０９二口注水井调至 高压系统，蒙１４—１７Ｎ、阿１３、阿１７—３三口注水井调至低 压系统。 （３）低压中系统中的蒙５—１２、蒙８—１１二口注水井调 至中压系统。 ３．３管网优化经济效益分析 蒙古林油田注水系统三套管网局部优化完成后。经 节能监测，调整后的中、高压系统效率均达到节能运行标 设计优化，能够较好地降低注水系统能耗，为油田注水系 统高效率运行和整体最优规划提供了技术支持，体现了节 能监测运用大数据技术分析对提质增效的重要作用。 （３）华北油田现有注水站１０９座，年注水量３３８０万 ｍ３，准。调整前后的系统压力与注水量见表１。 通过２０１６年６月份注水系统节能监测得出应用优化 分析方法对比前后系统的各项能效指标，结果见表２。 年耗电２．４亿ｋｗｈ，目前约有３０％的注水系统处于低效 ４能效分析评价 （１）通过技术改造实施前后监测分析，节能监测实测 数据表明中、高压系统效率均达到节能运行标准；低压系 统效率由２８．９９％提升到４２．５８％。 高耗状态，如对这部分的注水系统全部开展优化调整，按 节能２０％预测，则年节电达１４１０万ｋｗｈ，节能潜力巨大，节 能减排效果显著。唾蜜 （２）典型的三套注水系统综合注水单耗由 ４．５３ｋＷｈ／ｍ。降至３．４１ｋＷｈ／ｍ。，注水标耗由０．７０ｋＷｈ／ 参考文献 ［１］周世刚，王智，梁迪；ｍｉｔｔ Ｓ＊水能耗监测分析系统研究及试验应用［ＪＪ ＿资源节约与环保，２０Ｏ９（５）：６７—７０． 表１ 一统 高压 中压 低压 ＭＰａ＿１－ ！１５．５ １３．２ ６．３ ［２】马庆龙．扶余油田注水系统节能降耗技术研究［Ｄ］．大庆：东北石油 ５３．７ Ｉ ７８．１ ４７．５ ６３．４ ４４．６ 大学，２０１５：１—２． Ｉ１５．５ １０．３ ４．０ Ｉ［３］李美求，周思柱．油田注水优化系统开发［Ｊ】．长江大学学报， ２０１１，８（６）：７８—８０． ２３．７ 合计 １５５．５ １５５．５ ［４］ＧＢ／Ｔ ３１４５３—２０１５，《油田生产系统节能监测规范》［Ｓ】 ｌ表２ 压力系统 调整前 胜 ．注水量万ｍ３／ａ 用电量２３．６８ ４４．３３ 万ｋＷｈ／ａ 机泵效率％ ７１ｌ２８ ７６．４８ 系统效率％ ２８ｌｇ９ ４２．５８ 单耗ｋＷｈ，ｍ０ ２．３４ １．３４ 标耗ｋＷｈ／ｍ３・ＭＰａ Ｏ．８５ Ｏ．５７ ５５．３６ ５９．５７ 调整后 厂广 ｊＩ 低压 调整前 调整后 调整前 调整后 ７８．０８ ６３６８ ．３６５．６６ ２２２．５ ７６．５１ ７９．５ ３５．３５ ５４－７７ ４．６８ ３．４９ Ｏ．７５ ０．４９ ５３．６９ ４７．４４ １５５．４５ １５５．４５ ２８３．２１ ２４７．６５ ７０４＿２３ ５２９．７２ ８０．０４ ８Ｏ．８ｇ ６２．８ ７９．１１ ５２．８２ ５８．１１ ３７．２ ５５ ６３ ５－２７ ５．２２ ４．５３ ３．４１ Ｏ．５１ ０．４７ Ｏ．７ Ｏ．５１ 合计 调整前 调整后
