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配注系统能耗分析与优化[摘要]分析聚合物驱油技术从母液的配制过程到注入过程中各环节能耗点合理计算注聚系统的运行参数确定系统的最佳运行点进一步降低配注系统能耗。配注系统主要由配制和注入两部分组成优化配制过程中的母液熟化时间、熟化罐高低液位值的调整和母液外输过程中泵的启停次数几个环节降低配制过程中电量消耗；优化注入过程中注聚泵的泵效、阀组注入压差、泵排量与电机功率需求的关系几个节点合理计算注入系统的运行参数确定注入系统的最佳运行点以在保证泵效和注入要求的基础上降低电能消耗。[关键词]配注系统；耗能节点；参数优化；降低能耗中图分类号：TE832文献标识码：A文章编号：1009-914X（2014）27-0138-011.配制过程中能耗节点的研究1.1控制熟化时间初步配制好的母液在熟化过程中控制好熟化时间在达到熟化要求的前提下降低能量消耗。我们在实验室分别用大庆盐水配制分子量为1200万和2500万浓度为5000mg/L的聚合物母液溶液定时取样稀释至1000mg/L后检测溶液粘度考察聚合物母液是否熟化完全、溶解均匀。对于低分子量聚合物干粉熟化时间控制在90分钟以内便可以基本溶解；对于高分子量聚合物干粉熟化时间控制在120-140分钟最后再利用配制站向各注入站输送过程中管道的自熟化过程使聚合物干粉完全达到母液注入要求。通过实验室和现场井口取样结果表明控制聚合物干粉熟化时间能够满足现场指标注入要求同时日耗电分别降低了350KWh、850KWh。1.2调整熟化罐液位2#配制站站内有100m3的熟化罐12个分散装置3套为南中西五座注入站提供母液。使用干粉为3500万的超高分子抗盐聚合物。因为聚合物干粉分子量高配制浓度高而为了保证配制质量熟化时间不能缩短但是我们可以调整熟化罐的高低液位来提高系统效率。现在熟化罐的高低液位设置分别为80%、20%一个熟化罐的熟化容量为60m3如果我们把高低液位调整为85%、15%的话熟化容量就提高10个百分点现有的熟化搅拌装置能够仍然能够满足要求。目前的配制量需要熟化46罐母液通过调整后只需要熟化40罐就能满足注入要求量每天可以节约用电1800kWh大大降低了熟化系统的运行能耗量。1.3减少外输泵的启停次数外输系统是配制站的总输出环节原外输系统的工作方式存在两大缺点：一是运行不平稳设备间歇启停外输设备故障频繁；二是外输压力大能耗较高。采用一泵两站的外输泵运行方式对外输系统进行优化在原有工艺流程上增加了流量调节器自动对两座注入站的外输量进行分配。在3#配制站开展了一泵两站外输流程试验应用效果分析来看在外输泵对2个注入站实现连续供液使注入站储液槽液位保持稳定时外输泵的工作频率在39Hz工作时的电流为26A每天消耗电能410KWh比单泵单站台泵的供液方式减少1台泵的耗电量更为主要的是泵的启停次数减小为原来的1/3运行更加平稳外输泵的启停频次大大减少基本上达到了连续运行的目的。2.注入过程中能耗节点的研究2.1单泵单井工艺流程能耗研究在选择4-4#注入站的所有注入单井运行耗电进行分析4-4#注入站所使用的注聚泵均为科达泵每天耗电量2400kWh通过减小柱塞的半径、更换皮带轮减少注聚泵的冲次降低了泵的磨损和一部分电能消耗。利用变频节电技术与调参后的注聚泵配合使用大幅度降低电能的消耗。2.2单泵多井工艺流程能耗研究在采用单泵多井注入工艺流程的3-6#注入站所使用的注聚泵型号为QH-42-16理论排量分别为4.25m3/h柱塞直径42mm冲次40次/分皮带轮直径150mm配用电机功率30kW注入母液浓度5000mg/L粘度160mPa・s注入压力12.2MPa。首先将注聚泵的柱塞直径更换成45mm其它参数不变调整后其理论排量应在5m3/h但其泵效原因实际输出排量为4.1m3/h泵效η为0.82工作电流35A每天耗电量553kWh加入变频器调整运行频率使其输出流量为4.1m3/h其变频器的输入电流27A每天耗电量426kWh节约用电量23%。3.结论确定配制过程中的母液熟化时间、熟化罐高低液位值的调整和母液外输过程中泵的启停次数几个节点参数能耗研究及注入过程中注聚泵的泵效、压差、泵排量与电机功率需求的关系能耗节点合理计算注聚系统的运行参数确定系统的最佳运行点同时使注聚系统在节能降耗的基础上效率保持在最佳状态。通过注聚系统能耗节点控制参数标准研究确定可降低注聚系统13%左右的能耗。