污水站改造方案的优化分析

王琳娅(大庆油田有限责任公司第一采油厂规划设计研究所，黑龙江大庆 163113)

污水站改造方案的优化分析

王琳娅(大庆油田有限责任公司第一采油厂规划设计研究所，黑龙江大庆 163113)

中405污水站负责为周边注水站供水。其中所供聚中十二注距离该污水站较远、管径小，导致污水站外输泵扬程无法满足生产需要。本文针对此问题，提出改造方案并进行优化对比分析，达到即满足正常生产，又减少投资成本、提高经济效益的目的。

污水站；外输泵；扬程

采油一厂第四油矿中405污水站始建于2006年，设计规模3×104m3/d，目前实际处理量2.0×104m3/d左右，负荷率66.7%。站内工艺采用：“一级自然沉降—二级混凝沉降—一级核桃壳过滤—二级双层滤料过滤—三级双层滤料过滤”流程，处理后的污水分别外输至四个注水站。

1 存在问题

中405污至聚中十二注供水管线管径小（Φ377x7mm），中405污水站至聚中十二注距离远（6.4km）,5台外输泵每天只能为聚中十二注提供外输水量0.25×104m3/d。外输泵扬程无法满足供水量需求。

2 改造方案

针对存在问题，本次改造采取以下两种设计方案：方案一：提高中405污水站外输泵扬程，并相应调整外输阀组工艺流程；方案二：扩大中405污水站至聚中五注外输管线管径。以下为两种方案对比分析：

2.1 方案一：

中405污水站现有5台外输泵，泵出口由一条汇管向站外外输。5台外输泵3台为Q=360m3/h H=65m，2台为Q=280m3/h H=65m。由于中405污水站外输站点多、外输距离相差大，距离长的外输线管损大，本次规划对该站的外输泵流程进行调整，将外输泵分成两组：一组3台泵单独外输至距离较远的两站；另一组2台泵单独外输至较近两站。以下为外输泵参数选择：

（1）中405污水站至较远两站：设计参数：管线总长：6.4km，最大水量：1.5×104m3/d，原外输泵参数：Q=360 m3/d，H=65m，水量：1.73×104m3/d（运2备1）。利用PIPEPHASE软件分段计算水利损失得68m。污水站站内损失0.1 MPa+注水站进站压力0.2MPa+0.68=0.98 MPa。故泵扬程选择H=100m；聚中五注和聚中十二注共需水量1.5×104m3/d，故泵流量保持不变。

（2）中405污水站至聚中四注：设计参数：总长度：6.89km,最大水量：0.6×104m3/d,原外输泵水量：1.73×104m3/d（运2备1）。利用PIPEPHASE软件计算水利损失得10.89m。总压损=污水站站内损失0.1 MPa+注水站进站压力0.2MPa+0.1=0.4MPa。故3台外输泵扬程选择H=100m满足聚中四注生产需求。

（3）中405污水站至聚中七注、聚中十一注：设计参数：外输量：0.7×104m3/d，原外输泵参数：Q=280m3/h，H=65m，水量：0.67×104m3/d（运1备1）。经过计算原机泵满足生产要求型号不变。

方案一经概算核算后投资为118.4万元。

2.2 方案二：

中405污水站至聚中五注外输管线长度为4.0 km，最高年外输流量为聚中五注+聚中十二注=14884 m3/d；聚中五注至聚中十二注外输管线管径长度为2.6km，最高年外输流量为12895 m3/d；5台外输泵扬程均为H=65m。

利用管道水利计算软件分段计算两部分管线的水利损失，结果见表1。

表1 分段计算水利损失表

污水站站内损失0.1 MPa,注水站进站压力不小于0.2MPa，则管道水利损失应满足：泵扬程0.65Mpa-0.1-0.2=0.35 MPa，即小于35m的水利损失。根据表1计算结果，本次选择Φ457× 7.1mm管径管线。投资为373.33万元。

3 方案对比分析

针对两种方案的论证结果进行对比分析，得出以下结论：（1）投资估算方面：方案一比方案二少254.9万元；（2）施工及日常生产方面：方案一建设周期短，但改造内容多；方案二改造内容少，但建设周期长。经综合分析选择方案一作为最终方案。

4 结语

通过对中405污水站存在问题进行改造方案对比分析，找到了即降低地面投资和运行成本又满足正常生产的解决方法，使最终的改造方案在参数上更严谨、在施工上更便捷、在管理上更灵活。达到了地面规划设计“节能减耗，效率、效益优先，能量综合利用”的最终目的。

[1]郜云飞.油田地面工程设计第二册.中国石油大学出版社，2010.

[2]pipephase多相流管网模拟软件中文用户手册.北京中油奥特科技有限公司.

王琳娅，大庆油田有限责任公司第一采油厂规划设计研究所，工程师，长期从事油田地面工程工作。