1、降低注水管网运行费用的探讨摘要：本文针对因管网管损、流量不均衡等原因造成管网运行费用增加的问题。如何在水头损失变化不大，总流量不变的条件下，通过将水头损失大的管线上的流量调整到水头损失小的管线上，来实现降低管网运行费用的目的，保证管网高效运行。 关键词：注水管网 运行费用 流量 优化 1、前言：由于注水管网管损的存在，要满足注水压力的需要，注水泵站就需要多提升一部分压力，克服阻力，从而增加了管网的运行费用。一定规格的管道在通过不同流量时，其运行费用是不同的。当管道流量大时，阻力大，耗电费用高；当管道流量小时，阻力小，耗电费用低。因此，在满足注水工艺要求的前提下，要尽可能把管道运行费用降到最低。
2、 2、现状分析 二矿注水管网有注水泵站两座，有 11 条注水干线（168 以上） ，从东北向西南形成了二矿注水流程的网络体系。 2.1 站点布局不合理，造成边部干线压力损失大 由于二矿的注水管网自 89 年调整后，一直没有改动。随着油田的开发，两座注水站显现出站点布局不合理。胜七注位于注水管网的最东部，而胜五注的位置也偏东。结果造成供水半径过长。边部干线压力损失较大。 2.2 二区周围的村庄较为密集，许多管线不能直线走向 2-6-51 注水干线长度达 3770 米，管线压力损失很大，由出站时12.5MPa，减小为 9.2MPa。这样的管线还有 25274 干线，管线长达 4000多米。压力由
3、12.4 MPa 降到 9.6 Mpa，损失达 2.8 MPa。 2.3 管线使用年限长，内壁结垢严重，管损大 由于污水水质差（机杂、含油偏高） ，造成注水管网管线内壁结垢严重。从局部结垢严重的厚达 16mm 以上，缩小了管线过流面积，增大水力摩阻，使管线压力损失加大，注水干线平均损失 1.2MPa。 2.4 不同的注水干线流量不均衡 二排西注水干线目前给 14 个配水间，68 口水井供水，日供水 12960立方米。其中宁 2-10 和胜 2-57 配水间该段管线流量高达 197m3/h。胜 2更 10 注水干线仅有两个配水间，4 口水井，流量仅为 26 m3/h。相差 7倍还多。 综上所述，
4、由于各种原因造成干线压力的损失，流量不均衡等原因都造成管网运行费用的升高。 3、管道运行费用理论模型的建立 在某一流量下的管道运行费用可按下式进行计算 对公式分析： 从计算公式可知：目前年运行时间 T、电价 Z，电机效率 D 和注水泵效率 H 基本是固定的。公式中有两个变量，一是水头损失 H；二是流量 Q。因此，如果想减少管线的运行费用，方法有 3 种： 减少管网水头损失； 减少管网流量； 在水头损失变化不大，总流量不变的条件下，将水头损失大的管线上的流量调整到水头损失小的管线上，从而达到减少管网运行费用的目的。 就目前的地理环境，胜采二区注水管网进行重新设计，重建新管网的可能性很小。因此，想
5、大幅度的减少水头损失是不现实的。而改变整个管网的流量也不可能（总体上总流量是一定的） 。采用第三种办法具有可行性。 4、管网调整方案可行性论证 4.1 二区注水管网目前的运行费用 2012 年二区注水泵站实际发生电费 4413.8794 万元，月平均为367.8233 万元。而目前注水管网的运行费用如下：11 条注水干线，运行费用是 499 万元左右，占注水站用电成本的 10%左右。 4.2 利用管网运行费用来指导整个管网的调整方案 由目前的运行费用表里可以看出： 二排西注水干线的流量最大，距离长，造成水头损失也很大，导致运行费用大大增加。计划从胜五注沿三排路重新铺一条 245*18*2900
6、 米的新干线（2-6-51 干线） 。将宁2-145 配水间向北的干线断开。将 2-1-24 支干线从二排西干线上断开，成为新的一条 2-1-24 干线。三排西干线的水头损失较大，将该干线上的胜 2 更 29 配水间改至二排西干线上，为了平衡胜五注和胜七注的压力，计划将胜五注的二排西干线和胜七注的一排干线连接起来； 改造后预测管网运行费用计算：合计 12 条干线，运行总费用为3854059 元。 根据运行费用概念进行调整，我矿的管网可以减少运行费用 110 万。虽然管网新建管线需花费 300 万，只需三年就可以收回投资。可以看出：利用注水管网运行费用的方法可以指导一个注水管网的建设。使管网最大
7、限度的降低运行费用。 4.3 利用管网运行费用公式指导在用管线的局部改造： 4.3.1 对干线负荷悬殊较大，而水头损失也相差较大的两条干线，可以进行改造。例如二排西注水干线的宁 2-10 和胜 2-57 配水间该段管线流量为 197 m3/h，水头损失为 140 米；而胜 2 更 10 注水干线仅有两个配水间，4 口水井，流量仅为 26m3/h，水头损失仅有 10 米。 以 2-6-51 干线和胜 2 更 10 为例： 由于水力坡降的整改余地很小，主要针对流量不均衡的问题进行整改，例如就近将宁 2-10 和胜 2-57 配水间该段管线上的胜 2 更 17 配水间（流量为 60 m3/h）改线至
8、胜 2 更 10 注水干线上，需要 180*50 米管线。这样胜 2 更 10 注水干线上就带有 3 个配水间，流量可达到 86m3/h，水头损失增加至 40 米。同时宁 2-10 和胜 2-57 配水间注水干线的流量减少到137 m3/h。水头损失可以降到 120 米。 按改造后的流量计算，运行费用 F 总 2=304164 元，加上管线改造的费用 30000 元，合计 334164 元，比老的管网流程运行费用节约了 121788元，且从第二年以后将不再有管线改造费。也就是每年可以节约 10 万元以上。经过管网运行费用的计算，可以指导我们改造局部在用的注水干线，使管网运行费用降低。 5、几点认识 1、引用核算运行费用这个方法指导一座新注水站的布局，建立合理的注水管网，使管网的运行费用最低，效率最高。 2、在满足生产需要的要求下，对在用的管网，通过调整单条管线的流量，可以在运行中起到节约费用的目的。 3、利用管网运行费用理论模型，不仅可以指导二矿的注水管网，对全厂的注水管网都有帮助。
