濮城油氣田位于河南省濮陽縣和范縣境內,構造南北長19.4km,東西寬10.4km,含油面積約91.4km2。濮二注水站位于濮城油田的北端,管轄著濮城油田主體東區北及西區局部油藏,區塊具有油藏類型多、非均質性嚴重的地質特點。
截止到2010年3月,濮二注水站轄區共有油水井528口,其中油井242口,水井276口。累積已采油1436.2×104t,地質采出程度32.07%,工業采出程度85.72%。
建站27年
現役3組水泵
濮二注水站投產于1984年5月,前后共有5臺多級離心注水泵機組建成使用。其中2#和5#泵現已報廢;1#和3#泵在用,理論排量9360m3/d,分水器壓力15.5-16.5MPa(見表1);4#泵備用。
設施年久
效能有待提升
長期作業使濮二水站出現以下問題: 2#和5#泵機老化嚴重;1#離心泵效率低,能耗高;1#和3#離心泵額定排量9360m³/d,而配注水量達10290m³/d,小馬拉大車造成泵效低;注水管網腐蝕嚴重,年均穿孔20~30次。
由于開發目的層轉移,區域平均注水壓力升高,雖采取了相應的降壓措施,但水站注水系統平均注水壓力依舊上升。近三年注水系統共實施酸化和堵水等措施161井次,措施后平均注水壓力升高4.7MPa;隨著累積注水量增加,中低滲油藏的注水壓力上升也比較快。
引入變頻控制
實現智能調節
通過變頻控制使注水泵始終處于最高泵效,可以達到效率最優和降低能耗的目的。變頻調速系統涉及諸多高新技術、高低壓供電、連鎖保護、儀表檢測調節、大功率變頻調速、計算機控制、注水工藝、軟件技術、環境保護等,是一大型復雜集成系統。原理流程見圖1。整體改造應包括:更換大排量高效離心注水泵、高效柱塞泵,提高設備運行效率;分壓注水降低節流損失,治理欠注水井;更換老化設備、應用變頻調速實現平穩運行。
并聯控制技術:
高效離心泵組+變頻柱
泵塞=節能+效益
提高離心泵站效率一是選擇高效率的離心泵,二是控制水量匹配,使離心泵在高效區間運行。建議采用大排量高效率離心泵機組工頻運行、柱塞泵變頻運行的并聯控制技術,實現恒壓變量供水,在干壓可控的前提下,使離心泵盡可能保持在高效區運行,減少節流損失,提高離心泵站效率。需新建: DF400-150x10泵1臺,2500KW節能電機1臺;5ZB-50/16柱塞泵2臺,變頻電機為280KW,變頻器1臺。1#、3#注水泵機組備用,其余拆除。
改造后,預計注水泵效將提高4~5個百分點,日節電5000kWh(約106萬元/年);泵干壓差降低0.8MPa,日節電6800kWh(約140萬元 /年);2500KW注水電機效率能比原來提高3%,年節電6.6×104kWh(約44萬元/年)。同時,每年節約污染賠償60萬元。