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摘要：油田注水系统耗电约占总耗电的30%，如何控制生产操作成本，有效降低注水能耗已经成为节能研究的方向，也是亟待解决的问题。通过对注水系统进行能耗调查，紧紧围绕单元设备效率、管网效率、注水区域平衡等问题进行研究，开展了高压离心注水泵涂膜技术现场试验，同时应用系统仿真优化技术对注水系统生产运行优化，并对目前系统存在的问题提出改造建议。通过采取措施取得了较好的经济效益，并为油田注水系统节能挖潜积累成熟的可借鉴经验。本文主要分析油田注水综合降耗措施及效果。
关键词：注水系统;节能降耗;涂膜
引言
本文主要研究油田注水系统节能技术，针对油田注水系统能耗高的原因，提出了具有较强操作性的节能方案，解决了 油田注水系统的节能管理技术有所创新，并强调了确保该系统安全、稳定和高效运行的有效措施，从而尽可能实现节能目标。
1、油田注水系统的结构分析
油田注水系统结构比较复杂，主要由发动机、注水泵、管网、配水空间、注水泵、配水阀和注水井组成。所有部件连接后，形成一个完整的注水。因此，为了降低油田注水装置的能耗，有必要从宏观的角度来看待它们，制定和实施相应的节能措施。传统油田注水系统确定了减少消耗的目标值。虽然可以在节能降耗方面发挥一定作用，但整体效果并不理想，手工操作也至关重要。此外，油田注水系统极为复杂，因此其工作订单的差异也很明显，导致长期节能效率低下。因此，下一步应该集中统一地控制注水措施，确保其有效性充分发挥，确保各机构的工作能够同步进行，最终实现节能降耗的目标。
2、油田注水泵节能降耗技术中存在的问题
2.1注水泵效率不高
目前，我国已有的注水泵其使用效率不高，这就使注水泵的节能降耗技术没有办法发挥作用，形成这种现象的主要原因是：第一，注水管已經老化。老化的注水设备在使用的时候磨损很严重，在其运行时效率过低。尤其是注水管网老化最严重的，降低介质的运输效率。第二，流量损失严重，在使用的时候需要通过使用节能降耗技术，对注水泵的参数进行优化，不但可以提升注水泵机组的使用效率，还可以在一定程度上减少电能的消耗，同时，也可以确保石油开发的质量。在使用的时候，在设计上，除了油田注水系统基本很少使用回流调节，注水泵上的接口处会损失一部分流量。第三，注水泵运行时候的参数不够精准，有一部分注水站的官网有时候会出现压力不稳定的情况，导致泵管压差有较大的变化，最终使注水泵负荷加大，增加耗电量。
2.2高压离心注水泵效率低
地面清水注水站采用DF-100型离心泵实施注水，共有高压离心注水泵16台，运行时间均超过15年。由于离心注水泵运行时间较长，泵内部叶轮等部件腐蚀、结垢较为严重，水力损失逐渐增大，泵水单耗上升，泵效平均57.8%，造成了电能的浪费。
3、油田注水泵节能降耗技术应用措施
3.1调节注水泵运行参数
在使用注水泵的时候，主要的作用是把介质输送到油层，进而使油层的压力大幅度升高，这样就可以实现去油的目的，这样就可以确保顺利地开采石油。因而，为了使比较长的时间段内依然满足油田注水的要求，同时减少或者是节约电能的损耗，首先就需要将注水泵使用过程的使用方式与参数进行调整，这样就可以是注水泵安全且经济的工作。因此，对于操作人员。在日常工作中，要详细了解注水泵的性能与各项参数，了解其工作模式。进而通过对其各方面的调整，使注水泵的使用参数调控在较高效的工作范围内，这样就可以使注水泵节能降耗地开展工作。
3.2提高注水管网的运行效率以降低能耗
必须充分利用偏压注水技术，切实合理地进行各井注水压力后的分配工作，保证各系统的压力不出错，然后全面降低功率损失。通过保证注水系统的准确性和可靠性，采用先进的传感器技术，引进一台全面监测和控制注水站的计算机，集中监测注水站、水发动机和润滑系统的运行参数，充分利用磁力仪注入技术，研究表明磁场处理后注水的张力和润滑能力明显不同于普通水，可以吸收杂质，从而达到净化的目的。此外，应更换和扩大发动机和泵芯。这样可以节省水泵更换资金，大大提高水泵效率。当化学品用于处理从油层提取的废水时，废水中的杂质可以得到良好的处理，废水中的杂质含量大大降低，这对油田注水中的节能起到了决定性的作用。
3.3提高油田注水系统的运行效率
偏压注水技术在油田开发中起着重要作用，能极大地保证油田开发的安全性和利用效率。但是，采用这种技术时，通常会根据不同的注水压力将注水分配到井中。该方法不仅用于不影响整个油田注水系统的正常运行，而且确保井内压力始终处于稳定状态。在这种情况下，可以在单独的管理中有效地降低功耗，这也是节能降耗的一种方法。从该技术目前的应用中可以分析出，采用局部加压注水技术基本上需要采用双管网注水系统，这在所有项目中都是常见的，因为该系统与其他系统相比，能够最大限度地提高工作人员的使用舒适度，同时减少相关误差的发生。关于该系统，其各种功能比较完备，经过长时间的仿真，从仿真中获得的数据也可以修改，从而有效提高了该系统的实际性能，进一步优化该系统，不断提高成本性能。例如，在中国的一个油田，开采前首先要做的是根据这些油井在取水能力上的差异对其进行简要划分。此外，这种划分必须在整个使用项目之前进行，划分等级可以包括低吸水层、高吸水层等。后续工作只能在油井与水处理能力分离后才能进行。只有在接下来的环节，我们才能开始分工后的工作，进行具体的石油回收技术。该操作的优点是可以最大限度地提高设备的使用效率，同时提高向油层注水的质量。一般来说，这种操作可以产生双重效果。
3.4应用高压离心注水泵涂膜技术
注水泵涂膜技术作为一项成熟有效的节能措施，对于提高注水泵的运行效率效果显著，因此对泵效较低的注水泵，采用了该项技术。选择了目前环状管网中运行的5台DF高压离心注水泵进行现场试验。目的是通过注水泵涂膜技术应用，改善泵体内水力磨阻，减小水力损失，使泵低耗高效运行。5台泵涂膜后平均泵效提高了4.39个百分点，注水单耗降低了0.48kWh/m3，节电率为5.44%。
3.5应用大排量五柱塞工艺代替离心注水工艺
由于采用的DF-100型离心注水泵自身结构等原因，泵效较低，相比于柱塞泵能耗较高。为降低注水泵能耗，在A注水站安装了2台105m3/h的五柱塞泵代替离心泵注水，以探索大排量注水泵增压注水的适应性和可靠性。柱塞泵安装以来，系统运行稳定，达到了GB/T9234—2019《机动往复泵》国家标准的要求。目前设备已稳定运行2年时间，节能测试结果表明，泵效率为94.2%、单耗为4.79kWh/m3，在相同工况下与DF-100离心泵相比，单耗降低3.2kWh/m3，日可节电0.8×104kWh，节电率为40%。
3.6变频控制技术
在注水泵正常工作的时候，恒压注水的工作形式能够有效地把能量进行合理地平衡，在开展这项工作的时候，具体的工作步骤为首先对注水泵进行调频调控，把电机和压力传感器进行有效的结合，使这两者之间能够产生一种反比的关系。在压力得到提高的时候，电机转速就会随之得到提升，但是，当压力降低的时候，电机的转速也会随之进行降低，借此来维护管道压力的相对平衡。
结束语
综上所述，石油作为人们生活中的必需品，国家要重视其开采过程。注水泵作为石油开采的主要设备之一，其高效率的运行对石油的开采效率有重要影响。但是，在正常的石油开采环境中，其工作的效率是比较低的，消耗的能量比较大，这就需要对其进行改造，使其不但能够满足人们的需求，而且也能够满足节能降耗的要求。
参考文献
[1]赵玉杰.油田注水泵节能降耗技术研究[J].全面腐蚀控制，2019，3312：70-72.
[2]刘世桐.浅谈油田注水泵节能降耗技术与应用[J].化学工程与装备，2017，07：131-132.
[3]温宁锋，董晓灵，刘飞，刘楠，李军锋.油田注水泵节能降耗技术的应用研究[J].中国设备工程，2021，01：244-246.
[4]鲁峰.浅谈油田注水的节能降耗分析[J].化学工程与装备，2017（06）：122-123.
[5]高鹏.关于油田注水系统节能降耗途径的探究[J].化工管理，2016（04）：157.
关键词：注水系统;节能降耗;涂膜
引言
本文主要研究油田注水系统节能技术，针对油田注水系统能耗高的原因，提出了具有较强操作性的节能方案，解决了 油田注水系统的节能管理技术有所创新，并强调了确保该系统安全、稳定和高效运行的有效措施，从而尽可能实现节能目标。
1、油田注水系统的结构分析
油田注水系统结构比较复杂，主要由发动机、注水泵、管网、配水空间、注水泵、配水阀和注水井组成。所有部件连接后，形成一个完整的注水。因此，为了降低油田注水装置的能耗，有必要从宏观的角度来看待它们，制定和实施相应的节能措施。传统油田注水系统确定了减少消耗的目标值。虽然可以在节能降耗方面发挥一定作用，但整体效果并不理想，手工操作也至关重要。此外，油田注水系统极为复杂，因此其工作订单的差异也很明显，导致长期节能效率低下。因此，下一步应该集中统一地控制注水措施，确保其有效性充分发挥，确保各机构的工作能够同步进行，最终实现节能降耗的目标。
2、油田注水泵节能降耗技术中存在的问题
2.1注水泵效率不高
目前，我国已有的注水泵其使用效率不高，这就使注水泵的节能降耗技术没有办法发挥作用，形成这种现象的主要原因是：第一，注水管已經老化。老化的注水设备在使用的时候磨损很严重，在其运行时效率过低。尤其是注水管网老化最严重的，降低介质的运输效率。第二，流量损失严重，在使用的时候需要通过使用节能降耗技术，对注水泵的参数进行优化，不但可以提升注水泵机组的使用效率，还可以在一定程度上减少电能的消耗，同时，也可以确保石油开发的质量。在使用的时候，在设计上，除了油田注水系统基本很少使用回流调节，注水泵上的接口处会损失一部分流量。第三，注水泵运行时候的参数不够精准，有一部分注水站的官网有时候会出现压力不稳定的情况，导致泵管压差有较大的变化，最终使注水泵负荷加大，增加耗电量。
2.2高压离心注水泵效率低
地面清水注水站采用DF-100型离心泵实施注水，共有高压离心注水泵16台，运行时间均超过15年。由于离心注水泵运行时间较长，泵内部叶轮等部件腐蚀、结垢较为严重，水力损失逐渐增大，泵水单耗上升，泵效平均57.8%，造成了电能的浪费。
3、油田注水泵节能降耗技术应用措施
3.1调节注水泵运行参数
在使用注水泵的时候，主要的作用是把介质输送到油层，进而使油层的压力大幅度升高，这样就可以实现去油的目的，这样就可以确保顺利地开采石油。因而，为了使比较长的时间段内依然满足油田注水的要求，同时减少或者是节约电能的损耗，首先就需要将注水泵使用过程的使用方式与参数进行调整，这样就可以是注水泵安全且经济的工作。因此，对于操作人员。在日常工作中，要详细了解注水泵的性能与各项参数，了解其工作模式。进而通过对其各方面的调整，使注水泵的使用参数调控在较高效的工作范围内，这样就可以使注水泵节能降耗地开展工作。
3.2提高注水管网的运行效率以降低能耗
必须充分利用偏压注水技术，切实合理地进行各井注水压力后的分配工作，保证各系统的压力不出错，然后全面降低功率损失。通过保证注水系统的准确性和可靠性，采用先进的传感器技术，引进一台全面监测和控制注水站的计算机，集中监测注水站、水发动机和润滑系统的运行参数，充分利用磁力仪注入技术，研究表明磁场处理后注水的张力和润滑能力明显不同于普通水，可以吸收杂质，从而达到净化的目的。此外，应更换和扩大发动机和泵芯。这样可以节省水泵更换资金，大大提高水泵效率。当化学品用于处理从油层提取的废水时，废水中的杂质可以得到良好的处理，废水中的杂质含量大大降低，这对油田注水中的节能起到了决定性的作用。
3.3提高油田注水系统的运行效率
偏压注水技术在油田开发中起着重要作用，能极大地保证油田开发的安全性和利用效率。但是，采用这种技术时，通常会根据不同的注水压力将注水分配到井中。该方法不仅用于不影响整个油田注水系统的正常运行，而且确保井内压力始终处于稳定状态。在这种情况下，可以在单独的管理中有效地降低功耗，这也是节能降耗的一种方法。从该技术目前的应用中可以分析出，采用局部加压注水技术基本上需要采用双管网注水系统，这在所有项目中都是常见的，因为该系统与其他系统相比，能够最大限度地提高工作人员的使用舒适度，同时减少相关误差的发生。关于该系统，其各种功能比较完备，经过长时间的仿真，从仿真中获得的数据也可以修改，从而有效提高了该系统的实际性能，进一步优化该系统，不断提高成本性能。例如，在中国的一个油田，开采前首先要做的是根据这些油井在取水能力上的差异对其进行简要划分。此外，这种划分必须在整个使用项目之前进行，划分等级可以包括低吸水层、高吸水层等。后续工作只能在油井与水处理能力分离后才能进行。只有在接下来的环节，我们才能开始分工后的工作，进行具体的石油回收技术。该操作的优点是可以最大限度地提高设备的使用效率，同时提高向油层注水的质量。一般来说，这种操作可以产生双重效果。
3.4应用高压离心注水泵涂膜技术
注水泵涂膜技术作为一项成熟有效的节能措施，对于提高注水泵的运行效率效果显著，因此对泵效较低的注水泵，采用了该项技术。选择了目前环状管网中运行的5台DF高压离心注水泵进行现场试验。目的是通过注水泵涂膜技术应用，改善泵体内水力磨阻，减小水力损失，使泵低耗高效运行。5台泵涂膜后平均泵效提高了4.39个百分点，注水单耗降低了0.48kWh/m3，节电率为5.44%。
3.5应用大排量五柱塞工艺代替离心注水工艺
由于采用的DF-100型离心注水泵自身结构等原因，泵效较低，相比于柱塞泵能耗较高。为降低注水泵能耗，在A注水站安装了2台105m3/h的五柱塞泵代替离心泵注水，以探索大排量注水泵增压注水的适应性和可靠性。柱塞泵安装以来，系统运行稳定，达到了GB/T9234—2019《机动往复泵》国家标准的要求。目前设备已稳定运行2年时间，节能测试结果表明，泵效率为94.2%、单耗为4.79kWh/m3，在相同工况下与DF-100离心泵相比，单耗降低3.2kWh/m3，日可节电0.8×104kWh，节电率为40%。
3.6变频控制技术
在注水泵正常工作的时候，恒压注水的工作形式能够有效地把能量进行合理地平衡，在开展这项工作的时候，具体的工作步骤为首先对注水泵进行调频调控，把电机和压力传感器进行有效的结合，使这两者之间能够产生一种反比的关系。在压力得到提高的时候，电机转速就会随之得到提升，但是，当压力降低的时候，电机的转速也会随之进行降低，借此来维护管道压力的相对平衡。
结束语
综上所述，石油作为人们生活中的必需品，国家要重视其开采过程。注水泵作为石油开采的主要设备之一，其高效率的运行对石油的开采效率有重要影响。但是，在正常的石油开采环境中，其工作的效率是比较低的，消耗的能量比较大，这就需要对其进行改造，使其不但能够满足人们的需求，而且也能够满足节能降耗的要求。
参考文献
[1]赵玉杰.油田注水泵节能降耗技术研究[J].全面腐蚀控制，2019，3312：70-72.
[2]刘世桐.浅谈油田注水泵节能降耗技术与应用[J].化学工程与装备，2017，07：131-132.
[3]温宁锋，董晓灵，刘飞，刘楠，李军锋.油田注水泵节能降耗技术的应用研究[J].中国设备工程，2021，01：244-246.
[4]鲁峰.浅谈油田注水的节能降耗分析[J].化学工程与装备，2017（06）：122-123.
[5]高鹏.关于油田注水系统节能降耗途径的探究[J].化工管理，2016（04）：157.