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【摘要】随着经济的快速发展，石油能源的需求量也在不断增加。而在石油开采过程中，存在一定的能量消耗，特别是油田注水系统消耗的能量巨大。本文简单介绍了油田注水过程中存在能耗的几个关键点，重点阐述了油田注水节能的几种新方法。
【关键词】油田注水 节能 新方法
在石油开采的过程中，随着石油不断的开采出来，油层的压力便会不断的降低，原油之间会变得越来越黏。这种情况不利于原油的开采，不仅仅会降低原油的开采量，还可能会导致停产。为了解决上述问题，人们便使用了油田注水工程。油田注水工程的关键点就是把水注入到油层中，防止油层压力不断的降低，及时保持和补充油层压力，以便保障油田的正常生产。但油田注水工程又会产生新的问题，在油田注水过程中，它的耗电量是非常大的，生产成本会随之增加。过多的能耗成为了生产者们面前的难题，所以新的节能油田注水方法成为大家研究的重点。
1 油田注水工程能耗的关键点
油田注水工程能耗的来源有很多种，其中的关键点是注水泵、电机和注水管网三者。这三者是注水工程设备的主要组成部分，能耗也非常大。我们应当按照实际情况的需要选择和改进这三者，提高它们的效率，降低能耗。
选择注水泵时，应该按照注水情况，针对性选择合乎生产要求的泵，按照实际情况，还可以对泵进行进一步的改造升级，最大可能的提高注水泵的运行效率。
选择电机时，应选择与注水泵相匹配的电机。若选的过高，容易造成能量的大量浪费；若选的太低了，又不能满足生产要求。在有多重选择的情况下，应该尽量选用高效节能型电机，降低生产时的能耗。
进行管网设计时，应先做好规划设计，采取分区分压，局部增压措施。设计时应计量减少阻力损失，降低能耗。
2 油田注水节能的新方法
2.1 设置前置泵
系统的压差比较大的高压离心注水泵站，泵管两端的压力差大，电机工作时的温度高，能耗大。为了降低能耗，改进上述系统，可以设置前置泵。在注水泵的基础上串联一个排量与注水泵相近的喂水泵，该喂水泵的扬程大概在1.6MPa左右。结合外部系统压力，采用压力闭环变频控制，对前置喂水泵来进行变频和调速。前置泵的设置有以下优点：减小了泵管两端的压力差；降低了电机工作时的温度；增大了注水电机的排量范围；提高了注水泵的效率；保障了注水工程的安全；降低能耗，节约能源。
2.2 液力耦合器调速技术
液力耦合器一般安装在给水泵和电动机之间，它可以将液体作为一种介质来传递功率。当电动机的转速恒定时，利用液力耦合器可以对水泵转速进行无级调节。它不仅可以传送输入与输出端相同的转矩，还可以改变输出端的转矩。液力耦合器调速技术具有很多优点：第一，利用液力耦合器进行传动时，能量的传递是依靠液体进行传递，不像机械联接般生硬，它的传动性能比较柔和，能够消除振动；第二，液力耦合器在实现无级调速的同时，对电动机和泵能够起到过载保护的作用；第三，利用液力耦合器，可以使泵平稳起步，控制大负载逐步启动，电网的冲击也会得到有效抑制，电量的消耗量也随之降低，从而实现节能。
2.3 管网设计优化
首先，整个管网设计布局应该科学合理，为了使注水半径尽量小，以便控制水压的损失和节约能源，管网设计中的注水站应建立在管网的中心位置。
其次，是管网设计时，应设计出最优布局，在满足注水要求的同时，尽量减少弯头、变径管道和阀件等的使用，最大程度的减少局部的阻力损失。
再次，对于不同直径的管道，水的流速不一样，能耗也不相同，应选取合理的水管直径；选取管道时，为了减少摩擦所消耗的大量能量，应选取管道内壁光滑程度高的。
最后，注入所使用的水质比较复杂，可能腐蚀性比较强，在注入之前可以对水进行处理，或者使用抗腐蚀性比较强的管道，减少管网的破坏，节约能源。
2.4 注水泵涂层技术
注水泵在长期使用后，受到水的腐蚀和高温的不断刺激，会逐渐老化，水垢会不断积累，运行摩擦力增大，能量消耗也会不断增加。利用涂层技术对注水泵进行处理，可以有效解决上述问题。涂层技术是对注水泵的各零件的表面进行除污除锈以及脱脂处理，然后均匀地涂上底漆，再经过干燥、烧制、冷却和抛光处理，可以增强泵的耐高温、抗腐蚀、防老化性能，从而减小注水过程中的摩擦力，降低能量的损耗。
2.5 同步发动机
目前的油田生产一般都是采用三相异步电动机进行工作，它的容量比较大，大量的无功消耗使得耗电量非常大。为了解决上述问题，人们开始用同步电动机来代替异步电动机，同步电动机有以下几个优点：第一，对电网电压波动不大敏感，能够保障系统电压的稳定；第二，电网中滞后的无功电流，同步电动机不会去吸收，从而可以减少电网的能量损耗损耗。所以采取同步发动机替代异步电动机可以降低能量的损耗。
2.6 系统仿真优化技术
随着仿真技术的快速发展，油田注水节能方面也能利用仿真技术达到节能目的。在注水系统建立之前，根据已有的数据参数可以建立起数学模型进行注水系统的仿真，从而确定系统中各点的压力、流量等参数，根据这些参数进行不断的优化，从而建立起仿真优化后的注水系统。系统仿真技术不仅使注水系统的布局更加科学合理，而且最大程度的降低了能耗。
3 结语
目前，油田注水的能耗还是比较大，本文阐述了几种新的节能方法，可以降低一些能耗，企业在石油开采过程中可以借鉴这些方法。同时，我们应该结合现今的新科技和新工艺，不断的探索更加节能的油田注水方法，降低能量的损耗，促进企业的长久发展。
参考文献
[1] 南洋.浅谈油田注水系统节能技术.内蒙古石油化工，2006，8（2）：35-36
[2] 杨树生.注水系统节能技术应用探讨.中国科技博览，2011，15：310-311
【关键词】油田注水 节能 新方法
在石油开采的过程中，随着石油不断的开采出来，油层的压力便会不断的降低，原油之间会变得越来越黏。这种情况不利于原油的开采，不仅仅会降低原油的开采量，还可能会导致停产。为了解决上述问题，人们便使用了油田注水工程。油田注水工程的关键点就是把水注入到油层中，防止油层压力不断的降低，及时保持和补充油层压力，以便保障油田的正常生产。但油田注水工程又会产生新的问题，在油田注水过程中，它的耗电量是非常大的，生产成本会随之增加。过多的能耗成为了生产者们面前的难题，所以新的节能油田注水方法成为大家研究的重点。
1 油田注水工程能耗的关键点
油田注水工程能耗的来源有很多种，其中的关键点是注水泵、电机和注水管网三者。这三者是注水工程设备的主要组成部分，能耗也非常大。我们应当按照实际情况的需要选择和改进这三者，提高它们的效率，降低能耗。
选择注水泵时，应该按照注水情况，针对性选择合乎生产要求的泵，按照实际情况，还可以对泵进行进一步的改造升级，最大可能的提高注水泵的运行效率。
选择电机时，应选择与注水泵相匹配的电机。若选的过高，容易造成能量的大量浪费；若选的太低了，又不能满足生产要求。在有多重选择的情况下，应该尽量选用高效节能型电机，降低生产时的能耗。
进行管网设计时，应先做好规划设计，采取分区分压，局部增压措施。设计时应计量减少阻力损失，降低能耗。
2 油田注水节能的新方法
2.1 设置前置泵
系统的压差比较大的高压离心注水泵站，泵管两端的压力差大，电机工作时的温度高，能耗大。为了降低能耗，改进上述系统，可以设置前置泵。在注水泵的基础上串联一个排量与注水泵相近的喂水泵，该喂水泵的扬程大概在1.6MPa左右。结合外部系统压力，采用压力闭环变频控制，对前置喂水泵来进行变频和调速。前置泵的设置有以下优点：减小了泵管两端的压力差；降低了电机工作时的温度；增大了注水电机的排量范围；提高了注水泵的效率；保障了注水工程的安全；降低能耗，节约能源。
2.2 液力耦合器调速技术
液力耦合器一般安装在给水泵和电动机之间，它可以将液体作为一种介质来传递功率。当电动机的转速恒定时，利用液力耦合器可以对水泵转速进行无级调节。它不仅可以传送输入与输出端相同的转矩，还可以改变输出端的转矩。液力耦合器调速技术具有很多优点：第一，利用液力耦合器进行传动时，能量的传递是依靠液体进行传递，不像机械联接般生硬，它的传动性能比较柔和，能够消除振动；第二，液力耦合器在实现无级调速的同时，对电动机和泵能够起到过载保护的作用；第三，利用液力耦合器，可以使泵平稳起步，控制大负载逐步启动，电网的冲击也会得到有效抑制，电量的消耗量也随之降低，从而实现节能。
2.3 管网设计优化
首先，整个管网设计布局应该科学合理，为了使注水半径尽量小，以便控制水压的损失和节约能源，管网设计中的注水站应建立在管网的中心位置。
其次，是管网设计时，应设计出最优布局，在满足注水要求的同时，尽量减少弯头、变径管道和阀件等的使用，最大程度的减少局部的阻力损失。
再次，对于不同直径的管道，水的流速不一样，能耗也不相同，应选取合理的水管直径；选取管道时，为了减少摩擦所消耗的大量能量，应选取管道内壁光滑程度高的。
最后，注入所使用的水质比较复杂，可能腐蚀性比较强，在注入之前可以对水进行处理，或者使用抗腐蚀性比较强的管道，减少管网的破坏，节约能源。
2.4 注水泵涂层技术
注水泵在长期使用后，受到水的腐蚀和高温的不断刺激，会逐渐老化，水垢会不断积累，运行摩擦力增大，能量消耗也会不断增加。利用涂层技术对注水泵进行处理，可以有效解决上述问题。涂层技术是对注水泵的各零件的表面进行除污除锈以及脱脂处理，然后均匀地涂上底漆，再经过干燥、烧制、冷却和抛光处理，可以增强泵的耐高温、抗腐蚀、防老化性能，从而减小注水过程中的摩擦力，降低能量的损耗。
2.5 同步发动机
目前的油田生产一般都是采用三相异步电动机进行工作，它的容量比较大，大量的无功消耗使得耗电量非常大。为了解决上述问题，人们开始用同步电动机来代替异步电动机，同步电动机有以下几个优点：第一，对电网电压波动不大敏感，能够保障系统电压的稳定；第二，电网中滞后的无功电流，同步电动机不会去吸收，从而可以减少电网的能量损耗损耗。所以采取同步发动机替代异步电动机可以降低能量的损耗。
2.6 系统仿真优化技术
随着仿真技术的快速发展，油田注水节能方面也能利用仿真技术达到节能目的。在注水系统建立之前，根据已有的数据参数可以建立起数学模型进行注水系统的仿真，从而确定系统中各点的压力、流量等参数，根据这些参数进行不断的优化，从而建立起仿真优化后的注水系统。系统仿真技术不仅使注水系统的布局更加科学合理，而且最大程度的降低了能耗。
3 结语
目前，油田注水的能耗还是比较大，本文阐述了几种新的节能方法，可以降低一些能耗，企业在石油开采过程中可以借鉴这些方法。同时，我们应该结合现今的新科技和新工艺，不断的探索更加节能的油田注水方法，降低能量的损耗，促进企业的长久发展。
参考文献
[1] 南洋.浅谈油田注水系统节能技术.内蒙古石油化工，2006，8（2）：35-36
[2] 杨树生.注水系统节能技术应用探讨.中国科技博览，2011，15：310-311