应用智能配水阀组 完善注水地面工艺

　　应用XDF型多井智能配水装置，配合变频技术，实施分压注水，降低单站增压能耗，提高注水系统效率;实现自动配水，降低职工劳动强度;注水现场改造，提高了现场基础工作管理水平。

　　1 注水概况

　　油藏经营管理五区庆1#站、庆2#站、庆3#站、庆4#站等4座计量站共有注水井33口，开井26口，柱塞式增压泵7台，开泵7台，日注水量910 m3，其中常压注水井6口，日注水180m3，高压增注井20口，日注水730 m3，日耗电2340KWh。

　　2 存在问题

　　2.1 计量注水站二次增压注水效率低，能耗损失严重。

　　一是柱塞泵“回流量”高，泵机组运行效率低。由于柱塞泵排量与配注量存在差距，需“打回流”才能保证平稳注水，这部分回流量造成大量的能量损耗。

　　二是高压注水井井间压差大，节流严重。目前在用的高低压阀组为2套压力系统，一套是直接由胡二注来水提供压力注水，主要对注水压力低于16MPa的注水井;其次是通过各计量站柱塞泵二次增压以后注水，由于井间压差较大，阀组节流严重，造成阀组效率低，影响注水系统效率。

　　三是注水井间压差大，调配控制难度大，无法恒流注水，一般的水表调配水量需要人工调整，且水量随注水压力的变化要不断调整才能做到平稳注水。

　　2.2 计量注水站站内布局不合理，存在安全隐患。

　　其中Q2#站XQ15、Q28-2井无常压流程，阀组位于值班房下方，单井注水管线从值班房下方穿过，存在较大的安全隐患;庆3#站，该站的除Q21井为高低压流程外，其余3口井注水井均无常压流程，且位于高架值班房下，操作不方便;4、Q4#站有2台增注泵，增注12口井，6口井有高低压流程(Q61、Q85-1为2009年自行改造)，另外6口井只有高压流程，且由于在流程改造初期，未能进行全面考虑，致使各井注水流程之间距离较近，有的2个阀组之间距离不足20cm，远远不能满足安全距离的需要。

　　2.3 解决问题的要点

　　一是实现平稳注水，做到注好水、注够水;二是降低注水标准单耗，提高注水系统效率;三是降低职工的劳动强度。

　　4 智能配水阀组的应用

　　4.1 技术思路

　　改高、低压流程为高、中、低压流程，实现分压注水，降低井间压差，提高阀组效率;应用智能配水阀组，改人工控制水量为主动控制水量，实现恒流、精细注水。

　　4.2 核心技术

　　一是实行计量站增注工艺优化改造，进行泵机组的优化组合，采用变频调速装置，调控注水泵排量，提高泵效。

　　二是推广应用智能配水阀组，实现分压注水、单井流量自动调节，达到精细注水、节能增效目的;确保注水井平稳注水，降低工人劳动强度。

　　智能配水阀组：

　　采排立式结构，由低、中、高压三条汇管管线、低压管线过滤器、截止阀、一体式流量自控仪、压力变送器等组成。一体式流量自控仪磁电流量计由经过特殊处理的漩涡发生体、传感器等构成，对油田现场污水具有很强的防结垢功能。传感器总成很容易从表壳内取出，给流量计的周期性检定工作带来了极大方便。先进的电子技术使整个控制器具有较高的稳定性。

　　4.3 智能配水阀组优点

　　4.3.1 流程规范化

　　应用智能阀组以后，低、中、高压三条汇管管线走向规范，减少了弯头数量，管线节流量降低，减少了水流过程中的能耗损失;泵出口采取调节阀、截止阀两级控制，减少了闸门内漏的几率;中、高压管汇之间可以相互切换，其中任何一台增注泵出现故障后均可由另一台增注泵注水，保证了注水时率;来水安装过滤器，避免因注水管线内的杂质造成泵阀卡、水表卡等问题。

　　4.3.2 操作智能化

　　使用智能阀组以后，调整注水量时只需在值班房的控制屏或电子流量计上输入配注量，智能阀组可以实现注水量的自动控制，实现智能控制，减少了职工调整水量的劳动强度。

　　4.3.3 数据显示实时化

　　智能控制阀组的电子流量计可以实时显示注水量，注水量变化后自动进行调整;电子压力计实时显示注水压力变化，及时了解注水井的动态变化;流量和压力的变化同步显示在室内的控制屏，不用出值班房即可了解流量和压力的变化。

　　4.3.4 注水能耗大幅度降低

　　智能阀组阀组配套变频柜，日常注水时旁通阀门关死，根据配注的要求调整频率，从而调整增注泵的注水量，使“回流量”最低，减少因打回流造成的能量损失，注水能耗大幅度降低。

　　4.4 现场应用情况

　　从2011年4月至8月，分三次改造完庆1#站、庆2#站、庆3#站、庆4#站等4座计量站，具体如下：

　　4月11日-13日，庆4#站改造，共应用智能配水装置14套。

　　5月7日-9日，庆1#站、庆3#站改造，共应用智能配水装置18套，其中庆3#站7套，庆1#站11套。

　　8月10日-12日，庆2#站改造，共应用智能配水装置11套。

　　5 效益评价

　　1、注水效率提高。注水阀组效率由78.24%提高到92.16%，增注泵二次增压系统效率由改造前的51.45%达到57.39%。

　　2、耗电量大幅度降低。改造前4座计量站日耗电2885KWh，注水单耗为5.29 KW.h/m3，应用智能配水阀组以后，日耗电2256KWh，注水单耗为4.36 KW.h/m3，前后对比，日节电629KWh，年节电22.9585KWh，合14.4638万元。

　　2、注水标准单耗降低。改造前4座计量站平均注水标准单耗为0.5561KWh/m3MPa， 改造后4座计量站平均注水标准单耗为0.4985KWh/m3MPa，注水标准单耗降低0.1122KWh/m3MPa。

　　4、职工劳动强度降低。由于实现了自动控制，职工的强度大幅度降低，4座计量站的基础工作也得到了提升。

　　作者：李玲 徐龙宝 秦颖 康慧 朱建东 来源：中国科技博览 2015年44期