注水系統(tǒng)的節(jié)能措施及效率計(jì)算研究

【摘要】：注水系統(tǒng)是油田日常生產(chǎn)中的重要組成部分,它保證了原油的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。近年來(lái),隨著油田進(jìn)入高含水開(kāi)發(fā)期,注水量日益增多,注水能耗也越來(lái)越大,成為油田的能耗大戶。因此,注水系統(tǒng)節(jié)能措施的研究是勢(shì)在必行。 本文在廣泛地分析了國(guó)內(nèi)外眾多注水系統(tǒng)節(jié)能措施后,選擇了調(diào)壓法進(jìn)行研究。調(diào)壓法調(diào)壓設(shè)備簡(jiǎn)單,一次性投資小,調(diào)節(jié)方便,是一種有效的節(jié)能方法。 本文主要對(duì)以下五部分進(jìn)行了研究并得到了相應(yīng)的結(jié)論: ⑴ 注水系統(tǒng)使用調(diào)壓調(diào)速節(jié)能的可行性。利用電機(jī)、離心泵的基本原理、公式對(duì)調(diào)壓后設(shè)備運(yùn)行參數(shù)的變化進(jìn)行理論推導(dǎo),計(jì)算出調(diào)壓范圍為10%左右可以得到明顯的節(jié)能效果,但調(diào)壓范圍不能太大,否則,電機(jī)電流升高至超出額定電流,導(dǎo)致電機(jī)過(guò)熱,會(huì)影響電機(jī)的使用壽命。 ⑵ 通過(guò)室內(nèi)對(duì)電機(jī)調(diào)端電壓進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)可知,在一定的調(diào)壓范圍內(nèi),使用調(diào)壓比使用節(jié)流的節(jié)能效果更明顯。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了關(guān)于節(jié)能潛力的理論分析。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出,調(diào)壓節(jié)能是可行的。 ⑶ 通過(guò)分析計(jì)算,首次繪制出辛二注水站注水管網(wǎng)的管路特性曲線,對(duì)于確定離心泵的工況有重要作用。 ⑷ 對(duì)注水系統(tǒng)效率及調(diào)壓調(diào)速節(jié)能進(jìn)行編程計(jì)算。通過(guò)編制的計(jì)算程序計(jì)算出辛八注水站的電機(jī)(Pe=2200kW,Ue=6kv)端電壓從6000v WP=4 下降到5400v (10%)時(shí),電機(jī)節(jié)能效果明顯:電機(jī)電壓為5900v時(shí),節(jié)省功率40.62kW;電機(jī)電壓為5400v時(shí),節(jié)省功率290.04kW。但注水系統(tǒng)效率幾乎沒(méi)有改變,總保持在64.57%～63.37%之間。 ⑸ 對(duì)注水管網(wǎng)的分布進(jìn)行優(yōu)化,重新分布各分配水間和總注水站的位置,減小流體在管線中的流動(dòng)損失,提高注水管網(wǎng)效率。采用Powell法,以辛八注水站為例計(jì)算,優(yōu)化后注水管網(wǎng)管線中流體的總沿程阻力損失比優(yōu)化前下降約6.3%。 【關(guān)鍵詞】：注水系統(tǒng) 節(jié)能措施 調(diào)壓法 管網(wǎng)優(yōu)化 試驗(yàn)研究
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2003
【分類號(hào)】：TE934.1
【目錄】：

• 第一章 國(guó)內(nèi)外注水系統(tǒng)節(jié)能措施的研究概況12-26
• 1.1 概述12
• 1.2 注水系統(tǒng)的能耗分析12-14
• 1.2.1 注水系統(tǒng)的構(gòu)成及能流模型12-13
• 1.2.2 能耗分析13-14
• 1.3 國(guó)內(nèi)外提高注水系統(tǒng)效率和節(jié)能措施的研究狀況14-23
• 1.3.1 提高注水設(shè)備效率以節(jié)能14-18
• 1.3.2 調(diào)節(jié)注水系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)以節(jié)能18-22
• 1.3.3 其它節(jié)能技術(shù)的研究與應(yīng)用22-23
• 1.4 調(diào)電機(jī)輸入電壓節(jié)能措施的提出及意義23-24
• 1.5 現(xiàn)場(chǎng)常用注水系統(tǒng)效率的計(jì)算方法和公式24-26
• 第二章 注水系統(tǒng)調(diào)壓節(jié)能的基本理論及計(jì)算26-51
• 2.1 異步電動(dòng)機(jī)使用調(diào)壓法節(jié)能的理論依據(jù)26-29
• 2.1.1 從能量損耗角度分析26-27
• 2.1.2 從運(yùn)行穩(wěn)定性方面分析27-29
• 2.2 泵的基本特性及調(diào)速節(jié)能原理29-33
• 2.2.1 泵的基本特性29-30
• 2.2.2 流量調(diào)節(jié)的途徑30
• 2.2.3 調(diào)速時(shí)離心泵的基本特性30-32
• 2.2.4 離心泵調(diào)速節(jié)能的原理32-33
• 2.3 調(diào)壓調(diào)速對(duì)電動(dòng)機(jī)性能的影響33-37
• 2.3.1 根據(jù)異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)計(jì)算其參數(shù)33-34
• 2.3.2 異步電動(dòng)機(jī)調(diào)壓調(diào)速的能量指標(biāo)34-36
• 2.3.3 電動(dòng)機(jī)發(fā)熱問(wèn)題的解決36-37
• 2.3.4 關(guān)于系統(tǒng)功率因數(shù)的提高37
• 2.4 調(diào)壓調(diào)速對(duì)離心泵的影響37-39
• 2.5 電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)泵類負(fù)載節(jié)能估計(jì)及計(jì)算公式39-41
• 2.5.1 節(jié)能潛力的估計(jì)39-40
• 2.5.2 泵類負(fù)載交流調(diào)速節(jié)能的統(tǒng)一公式40-41
• 2.5.3 節(jié)能率41
• 2.6 調(diào)節(jié)電機(jī)端電壓節(jié)能計(jì)算41-51
• 2.6.1 油田注水現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備實(shí)例計(jì)算41-45
• 2.6.2 實(shí)驗(yàn)中所用離心泵的節(jié)能計(jì)算45-50
• 2.6.3 結(jié)論50-51
• 第三章 電機(jī)調(diào)壓節(jié)能的實(shí)驗(yàn)研究51-69
• 3.1 調(diào)壓實(shí)驗(yàn)一51-61
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容51-54
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器54-55
• 3.1.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)55-58
• 3.1.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理及曲線繪制58-60
• 3.1.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)論60-61
• 3.2 調(diào)壓實(shí)驗(yàn)二61-69
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)61-64
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理64-66
• 3.2.3 各參數(shù)的變化曲線66-68
• 3.2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)論68-69
• 第四章 注水系統(tǒng)管路特性曲線的理論計(jì)算69-82
• 4.1 概述69-70
• 4.2 管路特性曲線基本參數(shù)的計(jì)算70-76
• 4.2.1 辛二注水站注水系統(tǒng)管路特性曲線的計(jì)算參數(shù)70-71
• 4.2.2 以辛1-14配水間為例,計(jì)算管路特性所要的計(jì)算參數(shù)71-76
• 4.3 注水系統(tǒng)管路特性曲線的計(jì)算76-82
• 4.3.1 串聯(lián)和并聯(lián)管路76-77
• 4.3.2 實(shí)際計(jì)算77-82
• 第五章 注水系統(tǒng)效率及調(diào)壓節(jié)能的計(jì)算82-92
• 5.1 流體阻力和水頭損失82-84
• 5.1.1 管路中流動(dòng)阻力產(chǎn)生的原因82
• 5.1.2 管內(nèi)沿程水頭損失和局部水頭損失的通式82-83
• 5.1.3 計(jì)算沿程水力摩阻系數(shù)λ的經(jīng)驗(yàn)公式83-84
• 5.2 注水系統(tǒng)效率計(jì)算及調(diào)壓節(jié)能的數(shù)學(xué)建模84-92
• 5.2.1 數(shù)學(xué)計(jì)算模型的建立84
• 5.2.2 長(zhǎng)管的水力計(jì)算84-85
• 5.2.3 短管的水力計(jì)算85-87
• 5.2.4 注水系統(tǒng)效率計(jì)算流程圖87-89
• 5.2.5 調(diào)壓后電機(jī)節(jié)能計(jì)算數(shù)學(xué)模型89-90
• 5.2.6 調(diào)壓和系統(tǒng)效率計(jì)算總流程圖90
• 5.2.7 編程計(jì)算示例90-92
• 第六章 注水系統(tǒng)管網(wǎng)分布的優(yōu)化92-101
• 6.1 概述92
• 6.2 目標(biāo)函數(shù)的建立92-93
• 6.3 目標(biāo)函數(shù)的求解93-101
• 6.3.1 Powell法的計(jì)算步驟93-94
• 6.3.2 Powell算法的功能及流程圖94-96
• 6.3.3 計(jì)算示例96-100
• 6.3.4 結(jié)論100-101
• 結(jié)論101-102
• 參考文獻(xiàn)102-106
• 附錄106-107
• 致謝107-108
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄108

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大型注水系統(tǒng)的運(yùn)行、計(jì)算和控制    陳淼鑫,司光宇

大型注水系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化    陳淼鑫，李從信，司光宇，樊萬(wàn)鵬

注水系統(tǒng)的通用模型和通用算法    陳淼鑫,尚福華,趙恩艷,樊萬(wàn)鵬

油田污水回注離心泵與注水系統(tǒng)的匹配和調(diào)節(jié)    龍以寧;

大型注水系統(tǒng)的建模、優(yōu)化和控制    陳淼鑫，劉鐵男，司光宇

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淺談冶金井下礦山企業(yè)節(jié)能措施    佟越波;陳美山;陳平印;

2×36m~2燒結(jié)機(jī)降低固體燃耗生產(chǎn)實(shí)踐    鄭國(guó)民;楊洪峰;

醫(yī)院節(jié)能與暖通空調(diào)設(shè)計(jì)    沈晉明;嚴(yán)建敏;

綠色建筑與節(jié)能    王桂坤;楊文斐;

節(jié)能冷庫(kù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用    吳靖娜;王波;黃珍玉;王則金;

省政府對(duì)2007年節(jié)能目標(biāo)完成情況進(jìn)行獎(jiǎng)懲    記者 張祝欽張計(jì)友

廣東節(jié)能問(wèn)責(zé)實(shí)施“一票否決”    賀林平

商品房必須公示節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)    記者 孫濱通訊員 崔偉

廣東節(jié)能問(wèn)責(zé)“一票否決”    賀林平

韓國(guó)宣布節(jié)能措施 防經(jīng)濟(jì)危機(jī)    朱賢佳

淺談建筑節(jié)能    浙江舜杰建筑集團(tuán)股份有限公司　吳金標(biāo)

日本：節(jié)能不達(dá)標(biāo)產(chǎn)品禁止上市    錢錚

節(jié)能住宅：今年樓市亮點(diǎn)    楊梓

八項(xiàng)節(jié)能措施綜合利用資源    記者　張鳴岐

新日鐵總經(jīng)理談：鋼鐵節(jié)能    郭廷杰

注水系統(tǒng)生產(chǎn)狀態(tài)智能分析與運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)研究    張瑞杰

油田注水采油系統(tǒng)的建模、優(yōu)化與控制    謝超

油田注水系統(tǒng)智能優(yōu)化方法研究    楊建軍

非恒定流充液管系統(tǒng)耦合振動(dòng)特性及振動(dòng)抑制    楊超

干旱半干旱地區(qū)牧草噴灌均勻特性與管網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)化研究    戚春華

上海世博園區(qū)域供冷系統(tǒng)管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究    馮小平

公眾節(jié)能行為的經(jīng)濟(jì)分析及政策引導(dǎo)研究    郭琪

油田生產(chǎn)系統(tǒng)整體優(yōu)化理論與方法    李世軍

基于GIS的灌溉輸配水管網(wǎng)優(yōu)化研究    付玉娟

基于智能計(jì)算的油田地面管網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)研究    魏立新

注水系統(tǒng)的節(jié)能措施及效率計(jì)算研究    王紅麗

大洼區(qū)塊注水系統(tǒng)節(jié)能改造技術(shù)研究    文江波

注水系統(tǒng)仿真優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)研究    馮鐵

提高油田注水系統(tǒng)效率理論與技術(shù)研究    陳領(lǐng)君

雙作用增壓缸注水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與動(dòng)態(tài)分析    馬亞靜

空房模式下客房溫控及節(jié)能措施研究    張振國(guó)

薩中地區(qū)注水系統(tǒng)效率計(jì)算與分析研究    董增有

遼河油田茨榆坨采油廠注水系統(tǒng)效率計(jì)算與能耗分析    王浩

油田注水系統(tǒng)仿真與優(yōu)化控制研究    寧利

注水系統(tǒng)電機(jī)調(diào)端電壓節(jié)能控制技術(shù)研究    戴曉春