注水泵采用前置泵变频技术的认识

2011-11-16周玉花大庆油田有限责任公司第三采油厂

石油石化节能 2011年4期

周玉花（大庆油田有限责任公司第三采油厂）

注水泵采用前置泵变频技术的认识

周玉花（大庆油田有限责任公司第三采油厂）

大庆油田注水泵目前均采用高压电动机进行拖动，其耗电量占油田生产总耗电量的40%左右。北九注水站2#机组采用前置泵变频技术，叶轮由11级减为10级。日用电由46 080 kW·h减少到41 760 kW·h，日节电4 320 kW·h。如果将增压泵电量考虑到注水机组消耗电量中来，增压泵日耗电2 520 kW·h，日节电仍可达到1 800 kW·h。

注水泵：减级：前置泵变频技术：节能

D O I:10.3969/j.i ssn.2095-1493.2011.04.007

注水泵是满足油田注水、保证地层压力的原设备，为了保证较长时期内满足油田注水需要，在设计上注水泵的容量选型一般都较大。在实际生产中，特别是在高压注水系统中，注水泵泵压与管压之间存在较大的压差，必须靠控制出口阀门来保证注水管网的注水压力，这样既造成大量的电能被白白地消耗掉，同时又由于泵压较高对机泵的运行也十分不利。在保证油田配注要求的前提下，结合生产实际，对北九注水站2#注水泵进行优化减级并应用加装前置泵变频技术，使其能耗降到最低，达到节能降耗的目的。

1 注水工艺概况

北九注水站于1987年12月9日投产，现有D300－150×11注水机组2台，主要为北三区三排、四排、五排，北四区十排、22#注入站及14-5注入站输送高压注水。根据过去的注水情况分析，在管网压力不稳时常造成泵管压差过大或过小，同时又由于泵压较高，对机泵的运行磨损较大，耗电量高，造成浪费。

2 前置泵变频技术的特点

前置泵变频技术系统[1]由1台高压注水泵和1台低压增压泵组成。通过前置泵变频调参调节增压泵的转数就可调节泵出口压力和流量，实现小泵控大泵。注水泵采用前置泵变频技术，即对注水泵拆一级后，在注水泵进口前加装前置泵，并对前置泵进行变频调节。其节能效果是比较显著的，在工艺上实现了泵管合理匹配。

3 北九注水站2#注水泵减级改造

根据前置泵变频调速这一特点，结合北九注水站生产实际，2008年4月，对北九注水站2#机组进行了现场改造。机组泵型号为D300－150×11，注水电动机型号为YK2200-2/990。由于注水泵级数较高，电动机功率较小，泵管压差达1.3 MPa，因此对该注水泵采用前置泵变频技术，叶轮由11级减为10级，以降低多级注水泵的扬程；同时在注水泵进口前加装前置泵，并对前置泵进行变频调节，减少电能的消耗。

4 前置泵变频后现场效果分析

4.1 前置泵变频后的2#注水泵运行情况

前置泵变频调速后的2#注水泵（D300－150×10）投产运行不久，目前其运行状态良好，工作电流由减级前205 A下降到目前的196 A，泵出口压力由17.0 MPa降低到15.6 MPa，泵管压差由原来的1.3 MPa降为0.3 MPa以下，注水单耗明显降低。从运行效果看，节电效果相当明显，满足了注水量的需求，注入压力也达到了安全生产要求。前置泵串级调速前的日用电由46080 kW·h减少到41 760 kW·h，日节电4320 kW·h，节电达到了预期的目的（表1）。如果将增压泵电量考虑到注水机组消耗电量中来，增压泵日耗电2520 kW·h，节电仍可达到1800 kW·h。