展恩芹(大庆榆树林油田开发有限责任公司工程技术研究所，黑龙江 大庆 163000)

0 引言

油田注水是为了提高井下地层的流动性，使油田开采更加顺利，油田注水需要通过注水管网进行实现，在油田注水过程中，需要合理控制注水的频率，这也是降低成本预算的关键步骤，注水管网的运行受注水系统的调控，从油田注水情况来看，注水系统往往需要消耗巨大的能量，有些能量被白白浪费掉了，而且注水管网因为水流的长时间流动，容易出现结垢现象，这些问题都会影响注水管网的运行效率，随着时代的多样化发展，我国科学技术得到了一个巨大的发展，科学技术的应用也使得注水系统有了更加多样化的选择，就注水能耗偏高这一问题，也可以得到一个较好的解决，相信在不久的将来，我国注水系统的运行效率将会得到一个质的提升。

1 注水管网存在的问题分析

注水管网存在的问题是多方面的，泵站投产设计不到位就是其中一个问题，泵站设计过程中，需要综合所有数据进行分析，而这也存在一定的局限性，如果工程资料数据出现偏差，就会使得管路的设计不够精准，管网的设计更偏向综合性、数据性，任何数据偏差都有可能造成安全余量过剩。泵站设计完成之后，需要提前试运行，而在运行过程中，不少工作人员过于考虑设备压力变化，忽略了管网流量变化，使得设备在实际使用过程中实际流量远超于额定流量，使得泵站超负荷运行，在长期高负荷的运行状态下，不仅会缩减设备运行效率，而且也会降低整个油田开采效率，不符合油田开采标准。还有一个需要注意的问题就是，不同的开采设备所具有的功率是不一样的，如果在油田开采过程中，统一采用功率较大的设备，会严重损害电机的性能，使得电机的功率因子呈逆向下降趋势，所以一定要根据设备功率大小合理调控电机功率。

受不可控因素影响，在油田开采过程中，随时会出现需求更改，一些需求的更改会改变注水量的额度，这就不得不临时调控注水系统的设置规划，注水量的调控需要做好一系列的工作，有些工作人员觉得麻烦，为了简便且快速实现需求更改，直接利用阀门来更改注水管网的阻力大小，进而控制注水量的频率，这种方式虽然具有一定的可行性，但对设备的损耗比较大，所以不值得提倡。

工作人员要有一定的操作水平，注水管网涉及的知识点比较多，实际操作的地方更多，如果工作人员的能力不足，操作不当就很容易引起设备损坏。正常情况下，注水管网是比较稳定的，这就使得设备管理人员缺乏维护意识和定期检查设备的习惯，认为泵站能正常运行那么就不需要检查或者维护注水管网。其实注水管网的运行是一个动态变化的过程，没有固定的节能条件模式，也正是因为如此，注水管网的节能难度比较大，在管网实际运行过程中，要根据管网流量进行合理的调控，如果流量负荷超出了规定的标准，就会使得注水管网的能耗超标，这对注水管网运行的稳定性有着很大的影响。

管理方面存在的问题主要表现在工作人员对设备操作的不熟练导致设备受损，或者管理人员理论知识过于片面化无法实现对注水系统的深化管理，工作人员的操作能力不符合设备生产调节标准，会使得注水系统的稳定性受到影响，严重情况下会降低整个系统设备的使用周期，在设备后期维护过程中，因为专业人员理论知识限制或专业能力不足，都会导致设备维护质量不达标，如果设备维护质量不达标，那么整个注水系统的运行效率就会降低，注水管网中存在的管理问题都是比较突出的，这些管理问题需要分化解决的，不能一蹴而就，在具体的管理过程中，对设备的性能和参数没有一个详细的了解，管理手段过于单一化，没有落实责任制度，工作人员散漫，需要按照标准运行的测试有的工作人员仅凭经验判断，从某种程度上来说，注水管网的管理缺乏精度和深度。前面我们提到设备受损维护问题，从实际情况来看，因为资金问题经常使得设备维护质量不太理想，也就是说，对设备的维护资金没有落实到位，缺乏系统性的评估制度，不能根据设备受损程度做出最优的维修方案，在日常管理和维修过程中，有很多细节问题没有处理好，使的注水管网的能耗增加。

2 注水管网节能措施分析

随着对油田的深度开采，注水系统的能耗必将上升到另一个高度，为了最大程度上调控注水系统的能耗，需要合理优化注水管网的每个环节，将注水管网的平均注水率控制在一个合理的范围内。可以通过降低电机损失来控制管网能耗，降低电机损失需要从电机自身角度出发，优化电机内部配置，选择运用性能良好的电机，还有就是针对注水系统存在的腐蚀性问题，可以选择密闭性比较好的电机，在一个封闭性的环境下，可以将注水管网的腐蚀程度降到最低，注水管网在运行的时候，整体的负荷情况是动态变化的，所以合理调控电机的功率大小，将电机的无功功率损耗降到最低。注水泵运行工矿的稳定性直接影响着注水管网能耗高低，要采用科学合理的措施调控注水泵运行工矿，离心泵的特性曲线和管路特性曲线是影响注水泵运行工矿稳定性的两大因素，注水泵有一个开口阀门，当阀门的开度发生变化，那么管路的阻抗也会产生相应的改变，注水泵的运行轨迹就会出现变动，泵流量处于一个逐渐增高的趋势，不同的电流值对注水泵的运行效率会有一定的影响，当电流为185A的时候，其泵效可达73%～77%，平均消耗率比较低，但是当电流降为175A的时候，泵效也会相应降低1%左右，其消耗率会有一个小幅度提高，所以要根据注水泵的实际状况合理调控运行工矿，进而有效降低管网能耗。

注水管网的运行效率与泵站有着紧密的联系，泵效低也是影响管网能耗的主要因素，基于此，我们可以强化注水泵的内部配置和性能优势，以此实现对注水管网的节能需求，当注水泵的水泵排量与注水管网的注入量不符合的时候，就会导致多余能量被白白消耗，所以要合理优化注水泵的各项运行参数，控制设备运动精度，以此提高注水泵节能效率和运行效率。

影响注水泵运行效率的有几个方面的因素，具体包括：站内压力过高、机组运行参数不合理、设备的性能指标问题等，可以从泵压、泵效、单耗三个方面进行分析，当站内压力呈现不稳定性浮动，或者因调节不当造成泵压升高，注水泵的工作状态就会出现一定的浮动，使其偏离离心泵的最佳工作点，处于这个期间的注水泵运行效率最低，泵压和泵效不能满足实际运行需求，使得注水泵能耗增加，进而造成管网能耗增加，所以要合理调控出口阀的开度大小，将泵干压差控制在一个合理的范围，最大程度降低管网能耗。通过加强多台泵联合工作，使工矿运行效率得到一个有效的提高，制定合理的运行方案，将注水泵规划到安全调控工作区，主要保障各类设备可以稳定运行，然后再规划好注水泵的可控项点，在节流状态下保持无功损耗，适当提高阀门损失功率，对压力阀值进行合理的调控。对管路节流进行分流调节，在改变注水泵阀门开度的基础上，更改管路内部局部阻力大小以及管路特征系数，使管路特征脱离主体轨迹，即泵性能曲线不发生改变，但是工作节点会随机变化，这样可以使注水电机的运行负荷保持在一个平衡状态，达到注水管网节能目的。注水量呈一个动态变化趋势，为了满足运行需求，需要及时跟进管网运行状态，掌握实时动态。

一般来说，每个注水泵都有额定的运行参数，注水管网的注水量就是根据这些参数进行调控的，当注水量与参数出现偏差，或者选用阀门控制注水流量变化，都会导致能量损失，基于此，在注水井和注水管网实际运行过程中，我们需要根据注水流量合理调控大小泵，不同的注水流量需求配置不同的大小泵，从而避免回流、倒流现象，要保证水泵排放量和注水管网注水量处于一个平衡状态，使注水泵可以稳定运行，做好每个环节的对接工作，通过对每个环节的细化管理，以此实现对注水管网的节能要求。运行参数的优化需要综合考虑各个方面的影响，比如注水泵进出口压力、注水干压、电流、电压等，不同的因素其影响程度不同，需要合理的规划调控，可以用泵效测试仪对不同状态下的注水泵进行测试，从中选出最优的运行参数，当然，测试出来的运行参数一定要经过实践证明，确保参数的最优性。

注水管网涉及的水流量比较大，需要定期检查管网运行质量，在注水管网的运行过程中，需要管理人员做好相关对接工作，不能疏忽大意，有些工作人员或者管理人员缺乏责任意识，没有对注水管网进行实时监控管理，当管网出现运行上的问题也无法第一时间发现，使得注水管网能耗增加，所以要落实责任制度，有效提高管网运行效率。还有就是可以定期开展对工作人员的培训工作，加强理论培训和实践培训，让工作人员知道管网产生问题的成因，然后采取针对性的措施进行解决，培养工作人员的设备维护意识，管网的运行涉及了许多设备，如果其中任何一个设备出现问题，都有可能影响管网的能耗，工作人员如果有着良好的设备维护意识，那么管网在运行过程就不会出现因设备问题造成的能耗增加问题，所以对工作人员进行综合性培训是非常有必要的。

3 结语

在油田开采的后期阶段，对注水量的需求会急剧增加，这也使得注水能耗问题愈加突出，不同的问题所采取的解决措施不同，问题产生的因素也不相同，所以对注水管网的节能研究具有非常重要的意义，可以有效降低油田开采的成本预算，保障油田开采的可持续发展。