油田地面离心泵式注水系统工况诊断分析技术初探.ppt

油田地面离心泵式注水系统 工况诊断分析技术初探,中国石油华北油田采油工艺研究院,报告人：韩宁,汇报内容,引言 数学模型与方法 诊断分析实例 结论,提高注水系统效率技术工况诊断分析,引 言,目前，在提高注水系统效率技术应用研究方面，大部分文献集中于系统效率测试计算分析，或讨论“调速节能、优化”问题，而在注水系统工况诊断分析方面的研究鲜有报道。笔者在离心泵与管网特性分析的基础上，建立了离心泵式注水系统工况诊断分析方法。以华北油田古一注水站实际应用为例，进行了探索性诊断分析，界定了注水系统的工作区域（低负荷区、超负荷区、高效率区），提出了合理的泵结构参数、注水工艺参数，给出了诊断结果。表明了工况诊断分析方法的有效性、实用性。,提高注水系统效率技术工况诊断分析,注水管网模型 注水管网是注水泵或注水站的负载。由管段、阀门、弯头等节点单元组成的注水管网系统在运行中存在有一定的压力损失，主要包括摩阻损失、管线高程差损失以及节流损失。根据水力学理论，在考虑注水管网末端注水所需压力（一般是指区块中注水井最大注水压力）pst和管网净压力损失pf的基础上，可建立如下的管网负载模型：,数学模型与方法,提高注水系统效率技术工况诊断分析,2. 离心泵与电机性能曲线 由于采用涡轮机基本方程对离心泵运行规律进行理论分析时，建立与求解泵的运动方程非常复杂。因此在实际中，通常是针对某一特定的泵经试验，对试验数据拟合分析给出泵扬程（或压力）、泵功率、泵效和流量的函数关系。 p = (q) w = g(q) = h(q),数学模型与方法,提高注水系统效率技术工况诊断分析,通过对泵的特性相关式和管网特性相关式联立求解，确定注水系统的工作点。如图所示（古一站注水系统）泵的特性曲线和管网特性曲线的交点即是的工作点。,3. 确定工作点,数学模型与方法,提高注水系统效率技术工况诊断分析,4. 工作区域界定 根据离心泵行业效率规范标准，分析效率曲线，可对工作区域界定。泵流量范围在qmax-q(0.85max)，qmax+q(0.85max)的区域界定为高效区，高效区的左侧为低负荷区，高效率区的右侧为超负荷区。,数学模型与方法,提高注水系统效率技术工况诊断分析,提高注水系统效率技术的完善及推广应用技术研究,1. 机组特性与管网特性曲线 压力和流量的关系曲线（hq ）： 轴功率和流量的关系曲线（w q ）： 效率和流量的关系曲线（ q ）： 管网特性曲线：,6x13bd-14型离心泵性能试验数据,诊 断 分 析 实 例,2. 古一注水站诊断分析数据,诊断结果： 1. 出站压力调配不合理； 2. 泵结构参数调配不合理（应改变泵级数）； 3. 理论上效率具有13.9%的提高潜力。,诊 断 分 析 实 例,提高注水系统效率技术工况诊断分析,3. 调整方案设计,管网保持现状，对古一站离心泵进行降级改造，由14级降低为12级，使泵压由19.5mpa降至16.7mpa，系统压力运行在16mpa左右。消除管线安全隐患。,诊 断 分 析 实 例,提高注水系统效率技术工况诊断分析,4. 效果预测,系统效率由目前的40.48提高到46.86%，提高6.38个百分点，注水用电单耗由9.41下降到7.81 kw.h/m3左右，日可节电4588kw.h，年节电167104 kw.h，年节约电费79万元。,以出站压力作为敏感参数，进行敏感性分析、预测,诊 断 分 析 实 例,提高注水系统效率技术工况诊断分析,结 论,提高注水系统效率技术工况诊断分析,1、通过对管网、机组特性规律研究，建立了离心泵式注水系统工况诊断方法，经过古一注水站的实际应用，结果表明了工况诊断分析方法的科学性、实用性。 2、应用该方法可以诊断分析：注水系