分析國內注采體系的環保方式
注水泵效率a)如果是高壓、低滲透、小斷塊油田,其注水量小,則優先選用柱塞泵。其在水力性能、泵效、漏失量等方面都較優越,泵效可達80怺2],而且運行靈活,調節水量方便,比使用離心泵節能效果明顯。但因受注水量小的限制,很少被用于注水量需求大的油田。
b)合理選用大排量、高轉速比離心注水泵。各油田在早期由于注水量較小,大多使用小排量注水泵。
c)改造泵的水力部件,改善泵的水力性能。即,調泵的級數;車削泵的葉輪;打磨泵的流道;選用耐腐蝕材料;采用環氧樹脂工程塑料來提高表面光潔度;更換與葉輪不匹配的導翼。這6種改造措施在一定范圍內可有效地提高泵效,勝利油田早期對6d100-150型注水泵通過改進葉輪、導葉的水力模型,打磨流道等措施,使泵效由62.5提高到72.0以上[3]。
d)提高注水泵的運行效率??刹捎么笮”煤侠泶钆?,盡量減少回流,使泵的排量與實際注水量匹配相當,穩定在高效區運行,達到節能的目的[5]。分區分壓,局部增壓注水系統管轄區內不同注水井的吸水能力不同,造成注水壓力差別較大。為迎合部分高壓井而被迫提高整個管網的注水壓力則節流損失將大大增加。
相鄰泵站注水主管線并聯成網,使站與站之間形成流量互補,相互平衡注水系統,從而減少開泵臺數。
變頻調速采用變頻調速器把頻率為50hz的市電變頻率可調的三相交流電,作為三相異步電動機的變頻電源,實現電動機的無級調速,從而調節注水泵排量,省去了傳統機械變速裝置。同時,使電動機轉速調節范圍增大(可降低至原來的40p[4]),在不同的場合均可得到良好的控制性能。
液力偶合器調速如今,國內正在研制注水泵用調速液力偶合器,作為傳動部件,它不僅可以傳送輸入與輸出端相同的轉矩,還可以改變輸出端的轉矩,達到節能的目的。液力偶合器傳動時,液力元件內部依靠液體傳遞能量,無機械聯接,因而傳動性能柔和,具有很好的防震和隔震作用,有利于延長由電動機到注水泵全部設備的使用壽命;具有無級調速的特性;對電動機和注水泵起過載保護作用;可使注水泵起步平穩,加速均勻、迅速;易于實現操作簡單化和自動化。
但其傳動損失較機械傳動大,需配備供油和冷卻系統,結構較復雜,制造成本較高。
節流節能注水系統的注入流量在生產中是變化的,當需注水流量較小時,在保證注水壓力滿足要求的情況下,能減少注入流量就是節能。根據離心泵特性曲線可知,在節流前,泵工作在效率最高點,節流后,工作點偏離效率最高點,使泵功率有所降低。這種方法在節流范圍不大時(10以內[5])具有投入少,方便的特點,能起到一定的節能作用。反之,就達不到節能的目的。
強化管理機制實現注水過程自動化使運行系統規范化、科學化;強化站場管理,提高工人技術素質;加強站外系統管理,杜絕跑、冒、滴、漏現象,定期定點檢查與維修;在注水站上安裝微機巡控裝置以減小泵管壓差,減少節流損失。該技術在大慶油田采用,可將泵管壓差控制在0.5mpa之內[6]。
機動間歇注水技術機動間歇注水設備可分為地面機動部分和井口部分。地面機動部分主要有動力源、注水泵和注水罐車。動力源需滿足拖動罐車和驅動注水泵所必需的動力要求,而且能適應野外惡劣的工作環境。注水泵是關鍵設備,在滿足注水量和壓力要求的前提下,應力求體積小、質量輕、可移動等。機動間歇注水技術是專門為開發低滲透油田而研制的,其可大幅度降低投資、能耗。
同步電動機在注水系統中的應用現今絕大多數油田都采用三相異步電動機拖動注水泵,其容量之大已成為石油生產過程中的主要耗電設備之一。異步電動機是一種感性負荷,其額定狀態下的功率因數為0.800.85,大量的無功消耗增加了電能的損耗。目前,在提高功率因數方面只是依靠電力電容器進行無功補償,雖然此方法簡便、易行,但電容器壽命短,故障率高。而同步電動機對于提高電網功率因數,改善電壓質量是一種行之有效的措施。
b)合理選用大排量、高轉速比離心注水泵。各油田在早期由于注水量較小,大多使用小排量注水泵。
c)改造泵的水力部件,改善泵的水力性能。即,調泵的級數;車削泵的葉輪;打磨泵的流道;選用耐腐蝕材料;采用環氧樹脂工程塑料來提高表面光潔度;更換與葉輪不匹配的導翼。這6種改造措施在一定范圍內可有效地提高泵效,勝利油田早期對6d100-150型注水泵通過改進葉輪、導葉的水力模型,打磨流道等措施,使泵效由62.5提高到72.0以上[3]。
d)提高注水泵的運行效率??刹捎么笮”煤侠泶钆?,盡量減少回流,使泵的排量與實際注水量匹配相當,穩定在高效區運行,達到節能的目的[5]。分區分壓,局部增壓注水系統管轄區內不同注水井的吸水能力不同,造成注水壓力差別較大。為迎合部分高壓井而被迫提高整個管網的注水壓力則節流損失將大大增加。
相鄰泵站注水主管線并聯成網,使站與站之間形成流量互補,相互平衡注水系統,從而減少開泵臺數。
變頻調速采用變頻調速器把頻率為50hz的市電變頻率可調的三相交流電,作為三相異步電動機的變頻電源,實現電動機的無級調速,從而調節注水泵排量,省去了傳統機械變速裝置。同時,使電動機轉速調節范圍增大(可降低至原來的40p[4]),在不同的場合均可得到良好的控制性能。
液力偶合器調速如今,國內正在研制注水泵用調速液力偶合器,作為傳動部件,它不僅可以傳送輸入與輸出端相同的轉矩,還可以改變輸出端的轉矩,達到節能的目的。液力偶合器傳動時,液力元件內部依靠液體傳遞能量,無機械聯接,因而傳動性能柔和,具有很好的防震和隔震作用,有利于延長由電動機到注水泵全部設備的使用壽命;具有無級調速的特性;對電動機和注水泵起過載保護作用;可使注水泵起步平穩,加速均勻、迅速;易于實現操作簡單化和自動化。
但其傳動損失較機械傳動大,需配備供油和冷卻系統,結構較復雜,制造成本較高。
節流節能注水系統的注入流量在生產中是變化的,當需注水流量較小時,在保證注水壓力滿足要求的情況下,能減少注入流量就是節能。根據離心泵特性曲線可知,在節流前,泵工作在效率最高點,節流后,工作點偏離效率最高點,使泵功率有所降低。這種方法在節流范圍不大時(10以內[5])具有投入少,方便的特點,能起到一定的節能作用。反之,就達不到節能的目的。
強化管理機制實現注水過程自動化使運行系統規范化、科學化;強化站場管理,提高工人技術素質;加強站外系統管理,杜絕跑、冒、滴、漏現象,定期定點檢查與維修;在注水站上安裝微機巡控裝置以減小泵管壓差,減少節流損失。該技術在大慶油田采用,可將泵管壓差控制在0.5mpa之內[6]。
機動間歇注水技術機動間歇注水設備可分為地面機動部分和井口部分。地面機動部分主要有動力源、注水泵和注水罐車。動力源需滿足拖動罐車和驅動注水泵所必需的動力要求,而且能適應野外惡劣的工作環境。注水泵是關鍵設備,在滿足注水量和壓力要求的前提下,應力求體積小、質量輕、可移動等。機動間歇注水技術是專門為開發低滲透油田而研制的,其可大幅度降低投資、能耗。
同步電動機在注水系統中的應用現今絕大多數油田都采用三相異步電動機拖動注水泵,其容量之大已成為石油生產過程中的主要耗電設備之一。異步電動機是一種感性負荷,其額定狀態下的功率因數為0.800.85,大量的無功消耗增加了電能的損耗。目前,在提高功率因數方面只是依靠電力電容器進行無功補償,雖然此方法簡便、易行,但電容器壽命短,故障率高。而同步電動機對于提高電網功率因數,改善電壓質量是一種行之有效的措施。
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