注水系统效率测试方法及提升方法研究

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1、注水系统效率测试方法及提升方法研究摘要作者在2015年1-9月份完成了25站次的系统效率测试分析，重点针对S厂铜庄、欧北、王龙庄、天95、秦3等注水站开展了系统效率提升相关措施，主要的措施有变频器参数调整、注水泵排量改小、注水泵运行时段调整、注水管网沿程损失控制、降低部分单井注水压力等。采取措施实施后，S厂系统效率由2015年年初的43.7%，提升至目前的47.4%，上升了3.7%。单位注水能耗由2015年年初的8.45KWh/m3，下降至项目实施后的7.56KWh/m3。通过实际能耗测算对比，S厂能耗1-12月份节约18.94万KWh。关键词：注水，系统效率，测试，节能1概况1.1

2、生产情况截止到2015年8月底，S厂共有注水站17座，注水泵27台，均为柱塞式往复泵，总装机容量1659KW，设计注水能力117.57×104m3/a，实际注水量水平37.8×104m3/a（含回填11.8×104m3/a）。表1S厂主要注水站及生产情况注水站注水泵型号装机功率注水量KW（m3/a）铜庄3S100-9/2575*27.85朱庄3S125A-6.5/32、3S125A-5.1/3275*23.1天835S125A-8/32、3S125A-5.1/32160+755欧北3S125A-16/20、3S125A-13/25110+757.4王龙庄3S100-6/25、3S10

3、0-4.4/25、3S125-13.1/25、3S125-13.1/2555+37+110+1100.9阳63S125A-8.9/2575*21.99天953S100-5.1/32552另外，有秦3、欧庄、潘庄、花园、桃4、程6、关11、天33、王14、天92等10座零散区块注水站。1.2注水系统效率状况2010年至2014年，注水站由9座增加至17座，注水井由43口增加到68口，注水量由33.7×104m3增加到38.6×104m3。2014年较2010年增加注水耗电19.4×104KWh。注水单耗和注水标耗基本平稳，注水系统效率由59.3%下降到46.4%。表22010-2014

4、年间注水系统效率变化情况年份总井数开井数平均井口注水压力平均单井日注水平年注水量注水耗电井口水质达标率注水系统效率耗电量注水单耗注水标耗口口MPam3/d104m3104kw·hkw·h/m3kw·h/Mpa·m3%%2010433513.728.433.7461212.666.30.4571.459.32011494114.422.534.2286213.146.230.4378.550.42012554613.522.234.6025215.736.230.4674.843.62013595613.617.635.8401225.536.290.4673.849.62014686

5、412.612.138.6346232.056.010.4876.846.42影响注水系统效率原因分析对影响注水系统效率的原因分析是开展系统效率提升工作的重点。从2014年3月以来，开展了大量的系统效率测试和分析工作，发现和掌握了影响S厂注水系统效率的几个关键因素：2.1大马拉小车现场普遍，泵机组自身损耗大。2015年上半年，S厂主要注水站在用注水泵总装机容量约为868.5KW，而实际运行时功率合计约为337.23KW，平均负载率为38.82%。大马拉小车现象较为突出的注水站有王龙庄、秦3等注水站，负载率仅为22%、15%。造成大马拉小车现象突出的原因有：（1）注水泵排量选型偏大，所

6、匹配的动力设备功率较大；（29）部分注水区块注水压力不高，注水用能偏低。大马拉小车现象突出，造成泵机组自身损耗大，如王龙庄达到34%，秦3达到23%。2.2泵排量偏大导致部分注水站打回流。泵排量偏大也是大马拉小车的一种表现形式，主要原因是泵的额定排量较实际注水量严重偏大，泵需要通过变频、改小甚至打回流等方式满足实际注水需要。S厂在此方面主要表现在：（1）打回流现场仍然较突出。目前S厂存在打回流的注水站有：王龙庄、秦3、关7、程6、桃4等。打回流是一种直接浪费系统能耗的方式，可以用下面的公式（公式1-1）表达：……………………………（1-1）通过实测数据分析，由于打回流浪费的能耗为42

7、0KWh/d。（2）全厂注水泵运行频率普遍偏低，仅为33.56HZ。部分甚至低于极限频率30HZ，如阳6、王龙庄、铜庄等。根据注水开发需要，一旦部分低频率运行的站需要进一步下调注水量，将不得不采用打回流运行。（3）尽管部分站采用柱塞改小措施，但仍然满足不了杜绝打回流的需要。如王龙庄、秦3、桃4、关7等。即使改小后注水泵额定排量由23.7下降到13.5m3/h，仍超过实际需要2.87m3/h。2.3大部分站管网损失大，节流现象突出通过系统效率检测分析发现，管