板中地區(qū)注水系統(tǒng)節(jié)能改造

王學(xué)杰潘國振李宏杰劉桂花

（大港油田公司第四采油廠 天津 300280）

一、概述

油田投入開發(fā)后，隨著開采時間的增長，油層本身能量將不斷地被消耗，致使油層壓力不斷地下降，地下原油大量脫氣，粘度增加，油井產(chǎn)量大大減少，甚至?xí)娡．a(chǎn)，造成地下殘留大量死油采不出來。為了彌補(bǔ)原油采出后所造成的地下虧空，保持或提高油層壓力，實現(xiàn)油田高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，并獲得較高的采收率，必須對油田進(jìn)行注水。

板橋油田由于其特殊的油藏類型，一直以來以枯竭式開發(fā)為主。2004年在精細(xì)油藏描技術(shù)支撐下，編制并實施了廢棄油氣藏注水開發(fā)方案，經(jīng)過探索與實踐形成了 “港365注水模式”，“凝析氣藏注水開發(fā)模式”。通過注水，使停產(chǎn)的區(qū)塊恢復(fù)生產(chǎn)，低效區(qū)塊改善了開發(fā)效果。

采油四廠板橋油田板中注水系統(tǒng)有板六注、板七注、板八注、板16注等四座注水站，地面均建有完善的注水配套系統(tǒng)。其供水水源主要來自板一聯(lián)合站供污水閥組至板中供水管線（管徑及節(jié)點壓力見下表），供水管道末端已出現(xiàn)能力不足問題。

板中地區(qū)供水系統(tǒng)供需情況統(tǒng)計

四座注水站中除板七注由于地下無注水需求停注運行外，其余三座注水站點均正常運轉(zhuǎn)，地面有完善的配套變頻設(shè)備（各個注水站點運行能力及水量見下表），板六注能力及現(xiàn)狀能夠滿足近期需求，板八注、板16注已接近滿負(fù)荷運轉(zhuǎn)。

板中系統(tǒng)注水站能力統(tǒng)計表

四座注水站點共有水井23口，日常開注16口，日注水量1370 m3。注水井平均注入壓力10.2Mpa。

二、目前板中地區(qū)應(yīng)用注水泵型號及運行參數(shù)

1、3 H—8/450型注水泵

輸送介質(zhì) 清 水、污水吸入壓力(MPa) 0.03-1.5額定排出壓力(MPa) 443732282722.52116額定流量(m3/h) 7.18.39.71112.113.815.519.8理論流量(m3/h) 8.19.611.212.213.515.317.321.6柱塞直徑(mm) 3538414345485157

2、5 ZB—12/37型高壓注水泵

輸送介質(zhì) 清 水、污水吸入壓力(MPa) 0.03-1.5額定排出壓力(MPa)3630.5262422191713.5額定流量(m3/h) 11.814.416.718.820.223.426.533.1理論流量(m3/h) 13.51618.620.522.425.528.836柱塞直徑(mm) 3538414345485157

3、5ZB—12/42型高壓注水泵

輸送介質(zhì) 清 水、污水吸入壓力(MPa) 0.03-1.5額定排出壓力(MPa)423631282522.52016額定流量(m3/h) 11.813.916.718.420.22326.533.1理論流量(m3/h) 13.51618.620.4722.425.528.836柱塞直徑(mm) 3538414345485157

三、板中注水系統(tǒng)存在問題

1、供水部分：板中供水系統(tǒng)管通能力不足。特別是板六注地區(qū)，由于處于板中供水系統(tǒng)的末端，現(xiàn)有板八注—板六注規(guī)格為Φ114的復(fù)合管道，實際供水能力在650m3/d左右，造成下游站點時常出現(xiàn)供水不及、頻繁停泵的現(xiàn)象。為保證正常注水，板六注、白一注等注水站不得不實行清污混注。根據(jù)地質(zhì)開發(fā)需要，未來幾年將在板中地區(qū)加大注水開發(fā)力度，因此，現(xiàn)有管道供水能力已不能滿足地質(zhì)開發(fā)需求。

2、注水部分：隨著改變開發(fā)方式及綜合治理的進(jìn)行，板中地區(qū)加大注水開發(fā)力度，新增注水需求800m3/d以上，現(xiàn)有注水泵能力已不能滿足實際地質(zhì)需求。 同時，板八注、板16注均存在由于少數(shù)單井注入壓力高，造成整體系統(tǒng)壓力居高不下，使得單井截止閥使用壽命短、注水泵柱塞直徑選擇難度大，注水單耗較高。

四、解決方案

1）更換、升級供水管道，提高管線流通量，以滿足板中地區(qū)的注水需求。

2）擴(kuò)建、改造板八注，停運板七注、板16注，提高資源利用率，加強(qiáng)區(qū)域內(nèi)互補(bǔ)、調(diào)劑能力。

3）加強(qiáng)單井分析，應(yīng)用注水井酸化解堵技術(shù)，解除近井地帶污染堵塞，降低注水壓力。

五、工藝改造內(nèi)容

1、供水系統(tǒng)改造

將板20站—板八注、板八注—板六注供水復(fù)合供水管線更換為鋼管并進(jìn)行管徑升級，提高管線流通量至2660m3/d，以滿足板中地區(qū)的注水需求。

2、注水系統(tǒng)改造

擴(kuò)建改造板八注，保留板16注原有工藝。以板八注（建成3臺五柱塞泵）為中心，向西南鋪設(shè)一條高壓注水干線，將板16注所屬注水井均調(diào)頭于新建干線上。具體實施措施：

1）由板8注泵出口向西南方向鋪設(shè)Φ114*14高壓注水干線2.3km至板21-8井場，然后對接原Φ89*12高壓注水管線至板16注。

2）板16注原有注水井均根據(jù)具體情況，調(diào)頭于新鋪注水干線上。

同時，板八注與板16注地區(qū)水井工作量實施后，地質(zhì)配注在1700m3左右。按照目前壓力系統(tǒng)（17MPa）計算，三臺五柱塞注水泵能力達(dá)到1908m3，可以滿足需要。考慮到該地區(qū)其他新井的投注，和系統(tǒng)壓力上升的情況，按照25Mpa系統(tǒng)壓力計算，三臺五柱塞注水泵能力為1440m3，能力仍有不足。因此在板16注保留了原有注水泵工藝及配電等作為備用泵。當(dāng)?shù)刭|(zhì)要求配注量超出新建系統(tǒng)能力時，可啟用該地區(qū)注水泵向系統(tǒng)內(nèi)補(bǔ)給高壓水源。

3、單井酸化解堵

針對注水井近井地帶污染堵塞、注水壓力高、注水困難的問題，我們立足水井降壓，兼顧系統(tǒng)降耗，在板八注、板16注的板21-3、板880-2兩口水井上實施酸化解堵，平均單井注入壓力下降12.1Mpa，注水站系統(tǒng)壓力平均降低5.3Mpa。

井號降低系統(tǒng)壓力MPa注水壓力MPa實施前 實施后 降低注水壓力MPa注水量m3/d注水壓力MPa注水量m3/d板880-2（套注） 6.1/1640/805/0.440/8015.65.4板21-3（油注） 15.8/0.2120/607.2/0.7120/608.65.2

六、改造實施效果

2008年3 -9月份對板中地區(qū)供注水系統(tǒng)成功的進(jìn)行了整體工藝改造，整體改造投資費用422萬元。整體改造實施后：

1、板中地區(qū)管通能力由原來的1400m3增加到2660m3，各站點來水壓力平均增加0.6Mpa，板中地區(qū)年注水量增加2.2萬m3，同時通過平穩(wěn)供水，減少了注水泵啟停次數(shù)。

2、優(yōu)化合并注水站，停運注水站點兩座，年度減少注水站運行成本開支近75萬元；

3、在立足單井降壓，兼顧系統(tǒng)降耗后，平均單井注入壓力下降12.1Mpa，注水站系統(tǒng)壓力平均降低5.3Mpa。

截至目前，通過實際運行監(jiān)控，板中地區(qū)平均注水單耗由2007年底的7.24kW·h/m3下降到目前的 5.31kW·h/m3，年累計節(jié)電能力90萬kW·h，按0.72元/kW·h單價計算，年節(jié)支可達(dá)64.8萬元，同時為板中地區(qū)高效開發(fā)提供了堅實的保證。