油田地面注水系統(tǒng)運(yùn)行效率的研究(編輯修改稿)
2025-02-02 14:09 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 能量計(jì)為有效能8 量，而克服地面管網(wǎng)的摩 阻和地面的節(jié)流損失所消耗的能量是地面注水系統(tǒng)損耗的能量。系統(tǒng)能量平衡模型和效率計(jì)算模型如下圖。 圖 3 系統(tǒng)能量平衡模型和效率計(jì)算模型 系統(tǒng)能量平衡程式： W 輸入 = W 電機(jī)損 +W 泵損 + W 回流損 +W 管線損 +W 節(jié)流損 + W 有效 把注水系統(tǒng)分為站內(nèi)和站外兩部分，站內(nèi)由電機(jī)、注水泵、匯管等組成，站外由干線及支線管網(wǎng)、配水間、注水井等組成。油田地面注水系統(tǒng)效率指注水站到注水井井口的效率，包括注水泵機(jī)組和注水管網(wǎng)的效率。上式考慮了地面注水系統(tǒng)的所有能量損耗因素，把注水系統(tǒng)分為站內(nèi)和站外兩部分，可把上 式歸納為 W 輸入 = W 機(jī)泵損 +W 管線損 +W 節(jié)流損 +W 有效 地面注水系統(tǒng)效率的計(jì)算公式為 η =η 注水站效率 η 管網(wǎng)效率 η 注水站效率 = W 出站 / W 輸入 100% W 出站 =Q (P 出站 P 喂水泵 )/ W 輸入 —— 運(yùn)行機(jī)泵的輸入電功率， kW h； Q —— 注水站出站匯管流量， m3/h； 井口有效Wj We 輸入 管壓損 管網(wǎng)損 注水泵 站內(nèi) 回流損 節(jié)流損失 站內(nèi)電機(jī)損 電機(jī) 站外管網(wǎng) 注 水 泵損 注水站效率（考慮打回流）或機(jī)泵效率（不打回流時(shí)） 管網(wǎng)效率 9 η 管網(wǎng)效率 =單井平均注水壓力247。注水站出站匯管壓力 100% 該技術(shù)是運(yùn)用系統(tǒng)工程理論、水力學(xué)原理，應(yīng)用有限元分析的數(shù)字仿真技術(shù)，進(jìn)行油田注水地面工程系統(tǒng)效率的分析，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行油田地面注水系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的優(yōu)化，仿真模擬 符合實(shí)際。 第三章 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試分析步驟 為了了解影響注水系統(tǒng)效率的主要因素，在地面注水系統(tǒng)效率測(cè)試和分析過(guò)程中，建立了一套完整的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方法。根據(jù)華北注水系統(tǒng)的實(shí)際情況提出油田地面注水系統(tǒng)效率測(cè)試分析步驟如下： 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試 —— 同步測(cè)試法，即注水站系統(tǒng)各測(cè)試點(diǎn)同時(shí)測(cè)報(bào)數(shù)據(jù)； 注水系統(tǒng)效率參數(shù)計(jì)算； 按大小排列系統(tǒng)能量損耗比例，找出存在問(wèn)題； 應(yīng)用仿真優(yōu)化技術(shù)分析注水管網(wǎng)； 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況提出提高注水系統(tǒng)效率的方法和途徑。 在總結(jié)過(guò)去現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的經(jīng)驗(yàn) 的基礎(chǔ)上上，結(jié)合測(cè)試過(guò)程中遇到的問(wèn)題，根據(jù)華北注水站系統(tǒng)實(shí)際改進(jìn)完善了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方案，規(guī)范了測(cè)試操作步驟，使測(cè)試數(shù)據(jù)報(bào)表更加規(guī)范，便于崗位人員實(shí)際操作，使現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方案對(duì)注水系統(tǒng)效率測(cè)試能起到指導(dǎo)作用。設(shè)計(jì)了系統(tǒng)效率綜合測(cè)試儀中注水系統(tǒng)效率測(cè)試部分的數(shù)據(jù)錄取及其處理程序，該儀器把過(guò)去單一功能變?yōu)槎囗?xiàng)功能，能夠分別進(jìn)行抽油井系統(tǒng)效率、螺桿泵系統(tǒng)效率、注水系統(tǒng)效率的測(cè)試，節(jié)省了系統(tǒng)效率現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的成本。 另一方面，通過(guò)應(yīng)用測(cè)試技術(shù)和仿真優(yōu)化技術(shù)，對(duì)推廣區(qū)塊建立、健全了注水系統(tǒng)效率數(shù)據(jù)庫(kù)，注水系統(tǒng)設(shè)備、管網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)，為今 后注水系統(tǒng)效率測(cè)試分析提供了準(zhǔn)確、快捷的手段。 10 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試 情況 測(cè)試主要在留 1王一聯(lián)、王四聯(lián)、河一聯(lián)、里一聯(lián) 5個(gè)注水站。測(cè)試以每個(gè)注水站組成的注水單元為一個(gè)系統(tǒng)，在注水系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下，通過(guò)測(cè)試、分析注水泵和注水管網(wǎng)電力、水力工況，計(jì)算出電機(jī)效率、泵運(yùn)行效率、泵站效率以及管網(wǎng)效率。經(jīng)過(guò)分析，找出影響注水系統(tǒng)效率的主要因素，為實(shí)施改造提供依據(jù)。 各各站注水泵電機(jī)效率、注水泵效率、注水管網(wǎng)效率、注水單耗和各站注水系統(tǒng)效率綜合測(cè)試結(jié)果如下圖表： 注水泵電機(jī)效率 表 1 注水泵效率 表 2 留1 7 王一 王四 河一 里一砂巖 里一灰?guī)r 總體站名電機(jī)效率（%）020406080100留1 7 王一 王四 河一 里一砂巖 里一灰?guī)r 總體站名注水泵效率（%）11 注水管網(wǎng)效率 表 3 注水系統(tǒng)效率 表 4 本次測(cè)試 5個(gè)注水站系統(tǒng)，運(yùn)行 15臺(tái)泵，連接注水井 90口，額定功率為 2625kW，瞬時(shí)注水量 275m3/h，日注水量 5892m3/d，輸入功率 1808kW，日耗電量 104kW h，折算年注水用電 104kW h，平均出站壓力 20MPa，平均油壓 12MPa，平均井口壓力 ，單井注水功率之和為 941kW，系統(tǒng)損失功率 867 kW，占輸入功 率的 %，相當(dāng)于每天損失電量 104kW h，折算年損失 104kW h。地面注水系統(tǒng)效率參數(shù)為：注水電機(jī)平均運(yùn)行效率 %，注水泵平均運(yùn)行效率 %，注水管網(wǎng)平均效率61%，地面注水系統(tǒng)平均效率 %，注水單耗 kW h/m3。 020406080100120留 17 王一 王四 河一 里一砂巖 里一灰?guī)r 總體站名管網(wǎng)效率（%）留 17 王一 王四 河一 里一砂巖 里一灰?guī)r 總體站名系統(tǒng)效率（%）12 注水站系統(tǒng)效率及能耗損失情況 表 5 名稱 留 17 王一聯(lián) 王四聯(lián) 河一聯(lián) 里一聯(lián)砂巖 里一聯(lián)灰?guī)r 機(jī)泵總功率， kW 925 1155 1155 330 1020 電機(jī)效率， % 泵效， % 90 90 91 94 站效， % 82 管網(wǎng)效率， % 63 57 60 93 系統(tǒng)效率， % 輸入電功率， kW 378 機(jī)泵功率損失， kW 52
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