河南双河油田注水系统节能技术研究

【摘要】： 注水是油田开发中的一种十分重要的开采方式,它可以有效地补充地层能量,在提高原油采收率,确保油田高产、稳产中起到了积极作用。但注水本身也是一个能耗大户,注水系统的耗电量是巨大的,约占我国油田生产用电的33%～56%。而且随着油田综合含水率的上升,注水能耗还将急剧上升。因此,注水系统的节能降耗对于降低油田生产成本具有重要的意义。注水系统的发展趋势主要体现在以下两方面:一是从宏观上更加注重供需平衡分析,兼顾系统当前与长远的运行工况,确定合理的建设规模;二是更加注重提高系统效率的研究,采用多种手段,降低能耗、提高效率。本文以河南双河油田注水系统为研究和试验对象,以“节能降耗”为目标,主要进行以下几个方面的研究: (1)建立了注水系统能耗节点数学模型,并对双河联合站和23#站注水系统、13座计量站的16台增注泵及180口注水井进行了能耗损失的影响因素分析,得出了各因素对系统能量损失的影响规律,为相关参数的优化和工艺流程改造指明了方向。 (2)根据双河联合站现有注水泵运行工况进行适应性技术研究,提出改造技术界限;根据目前增注注水泵运行状况,计算平均泵效。分析了注水系统现状,通过国内外调研,提出改造技术思路和建议。 (3)对双河区现有注水管网的结构进行分析,即全双河区各个注水系统,对注水管网的效率进行了计算,优化了部分注水管网的拓扑结构和部分注水干线的管径。 【关键词】：注水系统 能耗节点模型 注水泵 节能降耗 优化
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TE357.6
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-13
• 1.1 油田注水系统现状7-11
• 1.1.1 多级离心注水泵运行现状7
• 1.1.2 柱塞泵运行现状7-8
• 1.1.3 增压注水泵现状8
• 1.1.4 注水用电单耗现状8
• 1.1.5 注水工艺流程现状8-9
• 1.1.6 国内外技术水平比较9-10
• 1.1.7 油田注水系统经济运行的技术要求10-11
• 1.2 研究目的和意义11
• 1.3 技术内容和技术路线11-12
• 1.4 完成的主要工作量12-13
• 第2章 注水系统能耗节点模型及分析13-31
• 2.1 建立模型13-17
• 2.1.1 注水环节能量损失公式的建立与研究13
• 2.1.2 电机能耗13-14
• 2.1.3 注水泵能耗14-15
• 2.1.4 注水站—配水间能耗损失15
• 2.1.5 配水间—注水井能耗损失15
• 2.1.6 注水系统效率计算方法15-17
• 2.1.7 注水单耗17
• 2.2 注水系统能耗节点计算17-26
• 2.2.1 电机能耗损失17-18
• 2.2.2 注水泵能耗损失18-19
• 2.2.3 注水站—配水间能耗损失19
• 2.2.4 配水间—注水井能耗损失19-26
• 2.3 注水系统能耗节点分析26-31
• 2.3.1 泵机组效率分析27-28
• 2.3.2 管网损失率分析评价28-29
• 2.3.3 提高注水系统效率的技术措施29-31
• 第3章 提高注水泵运行效率技术研究31-48
• 3.1 国内外提高注水泵效率和节能措施的研究状况31-35
• 3.1.1 提高注水设备效率31-33
• 3.1.2 调节注水系统运行参数以节能33-35
• 3.2 提高注水泵效率的因素和措施35-45
• 3.2.1 确定泵工作点35-36
• 3.2.2 提高注水泵效率36-45
• 3.3 油田注水现场设备实例计算45-47
• 3.4 双河油田注水泵改造建议47-48
• 第4章 提高注水管网运行效率技术研究48-73
• 4.1 注水系统效率48-49
• 4.2 油田注水地面系统拓扑布局优化49-61
• 4.2.1 油田注水地面系统拓扑布局优化的数学模型49-50
• 4.2.2 遗传算法50-53
• 4.2.3 数学模型的求解53-59
• 4.2.4 双河油田注水系统拓扑布局优化59-61
• 4.3 注水管网参数优化61-72
• 4.3.1 经济管径与经济流速61-65
• 4.3.2 管网流量的计算65-70
• 4.3.3 双河油田注水管网管径优化分析70-72
• 4.4 双河油田注水管网改造建议72-73
• 第5章 结论与建议73-74
• 致谢74-75
• 参考文献75-78
• 攻读硕士学位期间发表的论文78

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