油气田生产系统水平衡指标体系研究.pdf

● 试 验 硼 究 ， T e stin g ＆ R e se a rc h 其他 体 系 ，或本 体 系 的重复 用水 部分 或 全部 是 由外 体 系 供 给 时 ， 即 Q ≠Q ，则 公 式 4 应 改 写 为 Q 月 Q 目 Q Q 。 4 水平衡指标 的计算H 4 ． 1 油 气 田企业 水平衡 技 术指标 计算 目前 ，水平衡的技术指标 主要包括水的重复利 用率 、排 水 率 、耗水 率 和水 的 回收 率等 。其 中 ，水 的重复利用率 、排水率 P、耗水率 r 是国家考核 企业 合理 化 用水 的重 要 经济 技术 指标 ，是 评价企 业 用水水平的重要依据。 水 的重 复利 用率 体 系 中所 重 复利 用 的水量 占 体系总用水量的百分比，计算公式 RQ ／ Q月1 0 0 ％ 5 排水率 体系实 际排放到环境中去的水量 占体 系 总用水 量 的百分 比 ，计算 公式 PQ ／ Q 月 1 0 0 ％ 6 耗水 率 体 系实 际 消耗 的水 量 占体 系 总用水 量 的百 分 比 ，计 算公 式 r Q ／ Q 月1 0 0 ％ 7 水 的 回收率 体 系 中所 回收 的水量 占体 系 总用 水量 的百 分 比，计 算公 式 hQ目 ／ Q目X 1 O 0 ％ 8 水表计量率 水表计量率计算公式 K X 1 0 0 ％ 9 i 式 中 水 表计 量率 ，％； 在 一定 的计 量 时 间 内 ，企 业 或 企 业 各 层次用水单元的水表计量的用 或取 水量 ，m ； 在 一定 的计 量 时 间 内 ，企 业 或企 业 内各 层 次用 水单元 的用 或 取 水量 ，m 。 4 ． 2 油气 田生 产系统 水 平衡技 术指 标计 算 油气 田生产系统水平衡指标 的计算主要 以原油 集输系统 、注水系统 、注汽系统以及天然气集输系 统 等 4 大 系统 为 主要 研 究对 象 ，根据 相关 监 测 内容 和重 点开 展相 应 的水平 衡 测试 ，以考察 各 供用 水 系 统 的水量平衡 、单位产 品新鲜水用量和用水综合漏 损 率等 ，多角度多方 面地确定 被测系统供用水 情 况 ，对 其科 学 用水 管理 及 明确今 后 节水 方 向起 指导 作 用 。 4 ． 3验算 公式 在企业水平衡计算过程中，为 了检查各个水平 衡 体 系 的结果 是 否 正确 ，可 用公 式 尺 P r 1 0 0 ％ 来 进 行验 算 。对 于 回收水 不 自用及 重 复用 水 由外 部 2 I W ． y h j ．。 。 图 2 生产系统水平衡指标体系 供 人 的供水 体 系 ，公 式 可改 写为 hPr1 O0 ％ 。 水 平 衡 的 计 算 公 式 反 映 了 企 业 供 排 水 的 基 本 规 律 。表 述 了 企 业 中各 种 水 量 之 间 的 平 衡 关 系 以及 互 相 依 存 的情 况 。依 据 水 平 衡 公 式 可 对 所 有 用 水 设 备 、设 施 以 及 车 间 、企 业 进 行 水 平 衡 计 算 ， 为 企 业 制 定 用 水 规 划 ，进 行 用 水 预 测 提 供 科 学 的 理 论 根据 。 4 ． 4水 的 重 复 利用 率 的计 算方 法 水 的 重 复 利 用 率 是 国 家 考 核 企 业 用 水 水 平 的 重 要 经 济 技 术 指 标 。 目前许 多 企业 加 强 节水 管理 工 作 ，挖 掘 节水 潜力 ，不断提高水的重复利用率以节约水资源。 根 据 水 的重 复 利 用 率计 算 公 式 5 可 知 水 的重 复 利用 率 取 决 于 2 个变 量 ，一 是企 业 总 用 水量 的大 小 ，二 是 企 业 总 重 复 利 用 水 量 的 多 少 。当 q 不 变 时 ， Q 增 大 ，则 R增 大 ；当 Q 不 变 时 ， Q 减 小 ，则 尺也 增 大 。 因此 ，企业 用水 量 及重 复 用水 量 的 测 试 及 计 算 是 企 业 水 平 衡 的 一 个 重 要 组 成 部 分 。 由于 企业 中各 种用 水 设备 构 成不 同 ，用 水 设备 的使 用周 期 不 同 ，有些 设 备是 间歇性 运 转 ，而 有些 设 备 是 季节 性使 用 ，这 些 设备 在 使用 或 非使 用 期 间 对 企 业 的用 水 量 或 重 复 用 水 量 会 有 举 足 轻 重 的影 响 ，因此 ，在 企业 进 行水 平 衡测 算 时 ，这类 设 备 处 于何 种 状态 是 十分 重 要 的 。为 了保证 水 平 衡测 试 的 科学性 ，对水平衡 的测试要求和计算方法作出统一 的规 定 。 1 水 平 衡 测 试 期 间 ，企 业 的 所 有 用 水设 备 处 于正 常 的运 行 状 态 平 常 的用水 状 态 如何 ，测 试 时 的 状 态 就 保 持 如 何 ，不 允 许 人 为 地 高 负 荷 或 低 负 荷 ，不 允许 人 为 地延 长 开机 时 问 、加 班加 点或 增 加 生 产 班 次 ，也 不 允 许 把 备 用 设 备 都 开 动 起 来 。 总 之 ，一 切 不正 常 的虚 假用 水 现 象都 应 当排 除 。 只有 这 样 ，水 平 衡 的测 试 结 果 才 能 反 映 实 际 的用 水 情 况 。 企 业 的各 类 水 量 一 律 测 取 2 4 h内 的 累 计 数 据 ，用 水 表 计 量 水 量 应 用 累计 数 ，而 不 取 小 时 平 均数 。 2 对 于测 试 周 期 大 于 2 4 h的用 水 设 备 ，其 各 类水 量 一 律折 算 成 日平 均水 量 。如 某 用水 设备 其 生 产周期为 3 ． 5 d ，累计补水量 3 5 m ，则该设备每天 的 日补 水量 即为 1 0 m ／ d。 3 对 于 间歇 时 间较 长 的用 水 设 备 ，在 测 试 期 间 已运 行 的 ，其 用水 量 可 以参 加水 平 衡计 算 。测 试 期问未开动的，则不参加水平衡的计算。但是 ，对 这类 设 备 的数 量 ， E l 补 水量 、年工 作 日等 都要 记 录 在设 备 水 平衡 测 试报 告 中 。这 样 既保 持 了测试 的真 实性 ，又 为全 面 了解 企业 的年 补水 量 提供 了计 算 的 依据 。 4 为 了便 于 同类 企 业 、同类 产 品用 水 水 平 的 比较 以 及 对 企业 正 常 生 产 过 程 中用 水 情 况 的分 析 ， 企业 中 的纯生 活 用水 和 其它 临时性 的用水 ，如家 属 宿 舍和 基 本建 设 的用 水 等 ，不 参加 企 业水 的重复 利 用率 的计算 ，这 部分 用 水量 可从 企 业 的 总用水 量 中 扣 除掉 。便 于分 析企 业 的 正常 用水 情 况 。这 样企 业 试验 硼 究 ， T e s t i n gR e s e a r c h ■ 水 的 复 用 率 的 计 算 公 式 可 改 写 为 式 1 0 所 示 形式 R Q ／ Q 月 1 0 0 ％ Q ／ Q 一 Q 一Q 1 0 0 ％ Q ／Q Q 1 q ． 1 0 0 ％ 1 0 企业 的辅 助生 产用 水 和 附属生 产用 水 必须 参加 企业 水 的重 复 利用 率 的计算 ，不应 从企 业 总用 水量 中扣 除 掉 。企 业 中的纯 生 活用 水 和其他 临 时性 的用 水 虽不参 加 企 业水 的重 复 利用 率 的计算 ，但要 认 真 地进 行 水平 衡 测试 ，在 企 业 的水平 衡 表和 水平 衡框 图 中 应 反 映 出来 ， 同时企 业 要 采 取 措施 加强 管 理 ， 单 独下 指标 考 核 ，节 约用 水 。为 了保 持企 业水 平衡 表 和水 平衡 图的一 致性 以及设 备 、车 间和 企业 各 级 水 量之 间的平 衡关 系 ，企 业 在计 算重 复用 水 率 时一 般 都计 算 两套 数 据 。在企 业 总 的水平 衡表 上 的 为总 复 用率 不 扣除 纯 生活 用水 和 其他 临 时性用 水 。在 水 平 衡表 的备注 栏 内复 用水 率 是扣 除纯 生 活用 水 和其 他 临 时性 用水 后 的数 值 ，是作 为 同类 企业 的 比较 和 上 报 、考 核用 的指标 数 ，计算 两 套数 据 的做 法在 目 前 是 全 面 的 ， 也 是 科 学 的 ，反 映 了 企 业 的 实 际 情 况 。 企 业 的排 水 率 P 、耗 水率 r 、 回收 水率 的计 算 应 与重复 用 水率 的计算 相一 致 。 5 企业水平衡测试 的计算方法 企 业水 平 衡测 试 ，不论 是一 次平 衡法 ，还是 逐 级 平 衡法 ，都 是 一种 瞬 时测 试 ，只 能反 映测 试期 间 企 业 的用 水 情况 ，不 能 反 映 企 业 年度 的用 水 情况 。 但 是 国家 每年 对 企业 下 达 的供水 指标 和评 价 企业 的 用水水平 ，是 以年度为依据 ，不是以瞬时的测试数 据 为 依据 的。 瞬时测 试 数据 只作 为 年度 用水 情 况 的 参 考 ，这 就 给 水 平 衡 测 试 工 作 提 出 了 一 个 新 的任 务 ，就是 如何 通 过水 平 衡测 试来 为 国家 考核 企业 的 用水情况提供依据 ，使水平衡测试数据具有年度指 导 意 义 ， 目前 ，根 据 现 场 测 试 实 践 ，提 出 了平 均 法 、修 正法 、年度 累计 计算 法三 种解 决方 法 。 5 ． 1 平均 法 平 均 法是 指 企业 每 年要 在用 水 高峰 和低 峰期 间 分 别 进行 一 次水 平街 测 试 ，然后 把 两次 水平 衡 测试 结 果 进 行 平 均 ，取 其 平 均 值 ，再 乘 以 企 业 年 工 作 日，所得 的各 类 水量 即为企 业 年度 的水 量值 ，这种 测 算 方法 的好 处 是 既 能反 映企 业 在用 水高 峰 和低 峰期问各类用水设备和设施 的用水情况 ，为供水部 门 ，实行 计划 用 水提 供 依据 ，同时 也 比较接 近 企业 2 17 1 1 年 第 q 期 石 油 石 化 节 能l 3 ● 试 验 硼 夯 ， T e stin g R e s e a rc h 的年用 水量 。平 均法 的计算 如式 1 1 所 示 Q 年 卦 l Q 争 朴 Q 夏 朴 ／ 2 D 1 1 式 中 Q 年 补 企业 的年 补水 量 ，m ／ a ； Q 企 业 冬 季 水 平 衡 测 试 时 的 日补 水 量 ， m ／ d； Q 要 朴 企 业 夏 季 水 平 衡 测 试 时 的 日补 水 量 ， m ／ d； D 企业 年工 作 日 ，d 。 5 ． 2 修正 法 这 种 方法 就是 对企 业 水平 衡测 试 数据 进行 部 分 的修正，使其接近年度用水情况 ，如何修正 ，要看 企业的用水设备情况而定 。 企业的用水设备根据用水时间的不同可分为季 节 性 、间歇 性和 常年 用水 设备 三大类 。 1 季节性用水设备 如夏季 的空凋 、冷却用 水设备 、冬季的采暖锅炉等 ，这类设备只要季节一 过 ，用水立即停止 ，这类设备 的日补水量 以每年高 低 峰 的实 测数 据 为准 ，可 不做 修 正 。季节 性用 水 设 备 水量 的计 算方 法如 式 1 2 所示 Q Q D 备 1 2 式 中 D 为设备年工作 日。 2 间歇性 的用水设备 这类设备 中有的一年 仅用几次，其用水量的计算方法和季节性用水设备 一 样 ，以测 试值 为 准 。 3 常年用水设备 属于生 产和辅助生产设备 的有 的可不修 正 ，有 的可修正 5 ％ ～1 0 ％。属于附 属 生产 用 水 ，若 为春 、秋 两 季测试 可 不加 修正 ，以 测 试数 据 为准 ，计算 方法 同上 ；若 冬 、夏 两季 测 试 必 须 进 行修 正 ，修 正 系数 ／ 7, 一 般 为 3 0 ％ ～5 0 ％，即 冬 季 测试 时 ，加测 试 水 量 的 3 0 ％ ～3 5 ％，夏 季 测试 时减测水 量的 3 0 ％～3 5 ％，然后再乘 以年工作 日， 即 得 年 用 水 量 。 附 属 生 产 用 水 设 施 水 量 夏 、冬 季 的计算 方法 分别 如式 1 3 、 1 4 所 示 Q 妊 朴 Q 夏 朴 1 _ n D 1 3 Q Q 1 n D 1 4 附属 生 产 设 施 的 修 正 系数 只 适 用 于 一般 企 业 ， 对 某些 特殊 行业 要酌 情而 定 。 5 ． 3 年度 累计 计算 法 也 称 统计 法 ，这 种方 法 就是 把企 业 每 日的 实际 补水 量 和重 复利 用水 量 累计 起来 ，得 出全年 的 总补 水量和总复用水量 ，然后计算 出企业水的重复利用 率 。统计法 的计算方法如式 1 5 、 1 6 所示 4 1 w w w ．s y 5 h 1n ．c 。 m R Q , t ／ Q 月 1 0 0 ％ 1 5 广 ， ] l Q t ／ Q Q l 1 0 0 ％ 1 6 目前 ，企业 中补 水 量和 重 复利用 水 量均 已装 水 表 考核 。并 且 每月抄 、报一 次 ，所 以企 业 的年 总补 水量和年总重用水量均有可靠数据 ，因此 ，以年度 累计数据来计算企业 的年补水量和年重复水量 ，从 而计算 出企业水 的复用率 ，无疑是科 学的 、正确 的 ，因而成 为 国家考 核 企业 的依 据 。这 种方 法 的不 足 之处 在于 ，企 业 的年 排水 量 和耗水 量 没有 实 际考 核数 据 ，另 一方 面 ，企 业 的瞬 时用水 情 况特 别是 高 峰 、低峰季节 的用水情况不清楚 ，具 体的用水设 备 、设施的用水情况则更不清楚 ，这对供水部门的 计划 供水 ，对企 业加 强水 的科 学 管理 ，实行 节水 技 术 改造是 不 利 的 。因此 ，年 度 累计计 算 法不 能代 替 瞬 时测试 法 ，二者 各有所 用 、各有 所 长 。 6 结 论 针对油气田生产系统的现状及水平衡测试在实 践 中 存 在 的 问 题 ， 在 现 行 标 准 S Y ／ T 6 7 2 1 -- 2 0 0 8 油 田生产系统水平衡测试和计算方法及现场调 研 分析 的基 础上 ，建 立 了对 油 、气 田生 产 系统具 有 广泛 适用 性 的水 平衡 模 型及 指标 体 系 ，为现 行标 准 S Y ／ T 6 7 2 1 --2 0 0 8 及水平衡测试工作 中存 在的问题 提 供解 决方 法 ，同时 为国家 标 准 油气 田生产 系统 水 平衡 测试 和计 算 方法 的制定 提 供一 定 的理论 依 据 。研 究 内容将 对 油气 田企 业水 平衡 测 试工 作规 范 性 开展 具有 积极 的指 导 作用 ，同时本 文 的研 究成 果 将 对油 气 田生产 系统 节 水管 理工 作起 到 重要 的指 导 和促 进 作用 ，提升 油气 田企业 水 资 源利 用水 平 ，为 油 田实现 节水 管理 提供科 学依 据 。 参 考 文献 [ 1 ]G B ／ T 1 2 4 5 2 --2 0 0 8企业 水 平衡 测试通 则 [ s ]北 京 中 国标准 出版社 ， 2 0 0 8 ． [ 2 ]S Y ／ T 6 7 2 1 2 0 0 8油 田生 产系统 水平 衡测 试和计 算方 法 [ s ] ． 北京 石油工业出版社， 2 0 0 8 ． [ 3 ]王 遇东 ． 天然 气处理 原理 与工艺 [ M ] ． 北京 中国石化 出 版 社 ， 2 0 0 7 7 ． [ 4 ]S Y ／ T 5 2 6 4 2 O 1 2油 田生 产系统 能耗 测试 和计算 方 法 [ s ] ． 北京 石油工业 出版社． 2 0 1 2 [ 5 ]穆剑 ， 马建 国 油气 田节能监测工作 手册 [ M ]北京 石油 工业 出版社 ． 2 0 1 3 1 5 6 ． 收稿 日期 2 0 1 4 0 3 3 0