來源：資源網 作者：顧永強 發布時間：2010.03.10
摘要：注聚單耗是指注聚系統設備每注入1立方米聚合物母液所消耗的用電量。經調查，目前還沒有開展注聚節點單耗測試，也沒有相關標準，因此，注聚節點單耗測試的分析研究對于注聚耗能節能工作意義重大。通過開展注聚節點單耗測試，確定注聚系統設備各個節點的標準單耗，從而優化運行參數，達到降低注聚單耗的目的。
關鍵詞：孤東油田 注聚節點 單耗測試 測算方法
1 前言
注聚單耗是指注聚系統設備每注入1立方米聚合物母液所消耗的用電量。孤東油田三四區有配制站（10#配制站）1座和下轄注入站（10#-1注聚站）1座，注聚井94口。目前，注聚站單臺設備用電計量還沒有全面安裝，這樣只掌握系統總體單耗，對單臺設備的耗電情況不清楚，一旦耗能發生變化，無法找到耗能變化的原因，給用電管理帶來了很大的困難。
為了掌握注聚站各注入節點單耗情況，我們使用DJ-33Ⅲ電參數測試儀，配合使用鉗形電流表，對注聚系統設備各個節點開展節點單耗測試。經了解，目前各大油田還沒有開展注聚節點單耗測試，也沒有相關標準，因此，注聚節點單耗測試的分析研究對于注聚節能降耗工作的開展意義重大。
2 孤東三四區注聚節點單耗測試原理
2.1 測試辦法
以山東力創科技有限公司生產的DJ-33Ⅲ型電參數動態平衡測試儀為測試儀器，配合使用鉗形電流表，測試計算確定注聚系統主要不同泵型、不同注聚區域，以及各注聚站及站內各節點的單耗。
為了保證注聚節點單耗數據的準確性和可操作性，調查某一時點所有注聚設備消耗的功率，同步調查所有正注聚井的瞬時功率。對間歇運行的設備則根據全天運行的時間，折算到1小時所消耗的能量，對所有設備都要進行折算。注聚井管匯和井口油壓為聚合物母液和污水混注共同作用形成的，但污水流量、壓力沒有發生明顯的變化，因此調查注聚地面系統效率時只調查母液流量，污水量不計算在內。
2.2 調查方式
2.2.1 注聚單耗節點的確定
工作原理：清水泵從清水罐吸取清水增壓后與聚合物干粉在分散裝置初步混合溶解，然后輸送至熟化罐攪拌熟化，經喂入泵（或外輸泵）增壓后再通過注聚泵加壓計量后與高壓污水計量混合后進入注入井。主要耗電設備工藝流程見圖1。
從聚合物注入過程各個節點看：
分散系統、熟化系統，喂入系統、注聚泵升壓系統、管網系統等均為影響注聚單耗的因素。因此，我們確定注聚節點為：分散裝置、喂入泵、外輸泵、清水罐（清水泵和管道泵）和熟化罐（攪拌機）折算單體設備消耗的瞬時功率，并匯總注聚站消耗的總功率。
2.2.2 注聚節點單耗測試前的準備
對所有的母液流量計和壓力表須進行檢查標定，確保準確靈活好用。要求在同一時點錄取各類設備的運行參數和井口注入壓力。需要說明的是，現場注入過程中，聚合物母液和高壓污水是同時混合注入的，實際調查時只調查聚合物母液量，而油壓是兩者混注形成的壓力。
2.2.3 計算方法
注聚節點單耗的計算方法：
單體設備、母液配制單耗計算方法與上述方法類似。用公式（2）分析影響注聚單耗的主要因素。
2.3 注聚節點單耗測試結果
2.3.1注聚泵測試結果
經過測試得到：注聚泵單耗為4.18 kWh/m3，占76.1%；分散裝置為0.132 kWh/m3，占2.4%；清水泵單耗為0.343kWh/m3，占6.2%；攪拌機單耗為0.386kWh/m3，占7.0%；管道泵單耗為0.158kWh/m3，占2.9%；喂入泵0.122kWh/m3，占2.2%；外輸泵單耗為1.173 kWh/m3，占3.2%；得出三四區整體注聚單耗為5.494 kWh/m3（如圖2）。
2.3.2 注聚泵節點
2.3.2.1 容積效率對單耗的影響
為進一步準確掌握注聚泵運行狀況，對3臺注聚泵進行了運行狀態測試?，F場任意取了3臺注聚泵在注入濃度不變的情況下，檢測不同運行頻率下容積效率和系統單耗變化。從檢測數據看出，注聚泵在低頻運行時，容積效率偏低、系統單耗偏高。隨著運行頻率增加，容積效率上升、系統單耗下降，并在35-45Hz范圍內容積效率最高、系統單耗最低，因而為最佳運行工況區間。隨著運行頻率繼續增加，則容積效率下降、系統單耗上升（表2）。
根據檢測數據作出不同泵容積效率曲線（圖3）、系統單耗曲線（圖4）。從容積效率曲線可看出，低頻運行時，注聚泵的容積效率較低，而且隨著運行頻率的增加，容積效率上升，在35-45Hz范圍內容積效率最高。一般在20Hz及以下時，頻率低則容積效率低。因為在注聚泵設計運行頻率為50Hz，低頻率運行時，注聚泵的吸液閥和排液閥因泵運轉的過于緩慢，導致吸排打開的程度變小，造成容積效率降低。
從現場測試數據看，容積效率高，則系統單耗低。反之亦然。雖然兩者不是線性關系，但直接相關。容積效率高，實際排量接近理論排量，注聚泵做的有用功多，顯然單耗和系統單耗較低。從系統單耗曲線看出：變頻器在不同頻率運行中，注聚泵系統單耗隨著頻率的升高而降低，25-45Hz范圍內系統單耗較低，并在35-45Hz范圍內系統單耗最低，為最佳運行工況區間，當頻率進一步上調時，系統單耗則呈上升趨勢，與容積效率下降相對應（圖2）。
電機運行頻率過高時，電機皮帶傳動效率下降，磨損增加，造成運行效率下降，體現為系統單耗上升。
2.3.2.2 注聚泵節點的測試結果
我們對三四區94口井進行了測試，計算出加權平均值，得出三四區注聚泵節點單耗是4.18kWh/m3。其中隨機選取6口注聚井的數據（表3）：
通過測試結果計算得出：注聚泵單耗占總單耗的76.08%。
2.3.3 分散裝置節點
分散裝置共4臺，測試結果如下（表4）：
分別對4臺分散裝置進行測試，將流量和用電量進行求和后再計算出單耗為0.132 kWh/m3，占總單耗的2.4%。
2.3.4 其它節點
其它節點包括清水泵、攪拌機、管道泵以及喂入外輸泵，測試結果如下（表5）：
各節點單耗數據計算方法如下：
（1）清水泵：對1臺清水泵進行瞬時耗電測試，得出運行功率，因為是同型號的泵，計算出4臺清水泵運行的總時間，根據4臺清水泵日運行時間得出耗電量，除以三四區的母液量得出單耗；
（2）熟化罐（攪拌機）：對1臺攪拌機進行瞬時耗電測試，得出運行功率，因為是同型號的設備，計算出6臺攪拌機運行的總時間，根據6臺清水泵日運行時間得出耗電量，除以三四區的母液量得出單耗；
（3）管道泵：對1臺管道泵進行瞬時耗電測試，得出運行功率，根據管道泵日運行時間得出耗電量，除以三四區的母液量得出單耗；
（4）喂入泵、外輸泵：對喂入泵、外輸泵進行瞬時耗電測試，得出運行功率，根據喂入泵、外輸泵日運行時間得出耗電量，除以三四區的母液量得出單耗；
計算出其它節點的單耗為1.182kWh/m3，占總單耗的21.52%。
3 結論與認識
（1）測試節點結果如下：注聚泵單耗為4.18 kWh/m3，占76.1%；分散裝置為0.132 kWh/m3，占2.4%；清水泵單耗為0.343kWh/m3，占6.2%；攪拌機單耗為0.386kWh/m3，占7.0%；管道泵單耗為0.158kWh/m3，占2.9%；喂入泵0.122kWh/m3，占2.2%；外輸泵單耗為1.173 kWh/m3，占3.2%；得出三四區整體注聚單耗為5.494 kWh/m3。
（2）從注聚節點單耗測試結果看，影響因素主要有分散、熟化、喂入外輸、注聚泵和單井等各節點的運行狀況，尤以注聚泵對單耗、系統單耗影響最大。
（3）輔助設備如清水泵、排污泵等，采取自控運行，保證設備最佳運行狀態，降低單耗。
（4） 通過注聚節點單耗分家，掌握注聚站單耗分布規律，當單耗變化可作為分析的重要依據，及時采取必要的措施。
參考文獻
[1]顧永強等.提高注聚驅地面系統效率的節能措施分析.石油石化節能.2009年第5期
[2]顧永強等.提高六區西北部注聚區地面效率的措施與效果.石油化工節能..2009年第1期
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