刘忠宇（大庆油田有限责任公司第七采油厂）

油田开采过程中为达到保持地层能量、实现油田稳产增产、提高采收率的目的，常采用注水保持压力的方式进行开发。注水开采主要由若干注水站、配水间、注水井等节点单元，以及管线单元组成注水系统。

1 现状

随着油田的发展、改造，油田管网中干线与支线的连接关系复杂、注水量需求波动大、注水泵启停方式与开发需求不匹配，造成注水系统能耗过高[1-3]。目前，油田注水系统耗电量已占油田总耗电量的40%以上，且随着注入量的增加而增大[4]。因此，开展油田注水系统能耗分析与评价的研究，对于找出系统运行薄弱环节，制定节能降耗改造方案具有十分重要的意义。针对某油田注水系统，对其进行了能耗分析，建立运行方案优化数学模型并求解，确定注水泵最优启停工况，并制定合理的改造方案。

2 注水系统能耗分析与评价

2.1 注水系统能量平衡模型

根据能量守衡定律，建立注水系统能量平衡模型：带入体系能量+外界供给能量=损耗能量+输出能量[5-6]。能量平衡模型见图1。其能量平衡方程为

图1 能量平衡模型

式中：E电动机为电动机输入功率，kWh；E带入为泵带入能量，kWh；E井输为井口输入电动机能量，kWh；ΔE电损为注水电动机损失的能量，kWh；ΔE泵损为注水泵损失能量，kWh；ΔE阀损为阀组损失能量，kWh；ΔE管损为管网损失能量，kWh；ΔE配损为配水间损失能量，kWh；ΔE井损为井口调节设备损失能量，kWh；E有效为注入注水井的有效能量，kWh。

2.2 注水系统能耗分析

该注水系统2座注水站共运行3台注水泵，59座配水间，484口注水井，P3联同时运行2台。……