勝利海上油田移動(dòng)式注水系統(tǒng)應(yīng)用研究

【摘要】針對(duì)淺海油田固定式注水系統(tǒng)存在的不足，對(duì)海上移動(dòng)式采注水站進(jìn)行了論證、對(duì)移動(dòng)式注水裝置進(jìn)行了應(yīng)用研究。以整合現(xiàn)有設(shè)備資源為前提，提出了將注水平臺(tái)、注水船作為移動(dòng)注水站的觀點(diǎn)并給出了實(shí)施辦法。在移動(dòng)式注水設(shè)備應(yīng)用研究方面，指出可以根據(jù)海上現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，有針對(duì)性的進(jìn)行相關(guān)功能模塊選擇并設(shè)計(jì)為整體注水撬或單體注水撬。該系統(tǒng)具有良好的應(yīng)用前景。

【關(guān)鍵詞】淺海油田 移動(dòng)式注水系統(tǒng) 注水平臺(tái) 注水船 可移動(dòng)注水撬

1 淺海油田移動(dòng)式注水系統(tǒng)的提出

勝利淺海油田位于渤海灣南部水深3—20m的極淺海海域，采用以中心平臺(tái)為中心、通過海底注水管網(wǎng)連接到各平臺(tái)注水井的常規(guī)固定式注水系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱中心注水系統(tǒng)）。該注水系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是龐大且串聯(lián)節(jié)點(diǎn)多，中心平臺(tái)上的注水動(dòng)力為周邊幾十個(gè)衛(wèi)星平臺(tái)的上百口水井提供注水動(dòng)力。該系統(tǒng)有明顯局限性，因投資過大而無法覆蓋經(jīng)濟(jì)效益差的邊遠(yuǎn)區(qū)塊，在老區(qū)新建平臺(tái)時(shí)也常出現(xiàn)注水海管嚴(yán)重滯后油井海管建設(shè)的情況，另外，由于串聯(lián)節(jié)點(diǎn)多，不停產(chǎn)維護(hù)的難度大。為克服這些問題，本文對(duì)海上移動(dòng)式注水系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)行了研究。

2 移動(dòng)式注水系統(tǒng)的應(yīng)用研究

根據(jù)海上油田的注水需要和海工建設(shè)特點(diǎn)，從兩個(gè)方面對(duì)移動(dòng)式注水系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用研究，一是海上移動(dòng)式采注水站的論證研究，二是可移動(dòng)式注水設(shè)備應(yīng)用研究。

2.1 淺海油田移動(dòng)式注水站的論證研究

對(duì)國(guó)際通岸接頭的做法進(jìn)行逆向思考，在有注水井的平臺(tái)上增加高壓接頭和流程（可承受10MPa以上的壓力），注水平臺(tái)或注水船就位后快速連接后實(shí)施注水任務(wù)。

2.1.1 移動(dòng)式注水平臺(tái)

海上沒有注水平臺(tái)，但隨著海上油田的發(fā)展，注水形勢(shì)愈發(fā)嚴(yán)峻，海上十分有必要擁有注水平臺(tái)。實(shí)現(xiàn)的方法：一是整合現(xiàn)有資源，改造處于閑置狀態(tài)的移動(dòng)式采油平臺(tái)[1]（現(xiàn)稱開發(fā)平臺(tái)）為注水平臺(tái)，如淺海油田開發(fā)初期建造使用的開發(fā)一號(hào)、開發(fā)二號(hào)采油平臺(tái)長(zhǎng)期閑置于內(nèi)港池，可試點(diǎn)將一座開發(fā)平臺(tái)在改造和安全評(píng)價(jià)后作為注水平臺(tái)。二是新建造或引進(jìn)注水平臺(tái)。注水平臺(tái)便是海上油田的移動(dòng)式注水站。該模式適合于邊遠(yuǎn)區(qū)塊和注水管網(wǎng)未到位的老區(qū)新建平臺(tái)，平臺(tái)就位后以海水或水源井為水源。注水平臺(tái)還適合中心平臺(tái)或注水樞紐平臺(tái)維修時(shí)通過并聯(lián)原注水流程進(jìn)行臨時(shí)注水，盡量減小注水損失。

2.1.2 注水船

海上沒有注水船，與水井有關(guān)的是洗井船，該類船舶上有取水模塊、小型儲(chǔ)水模塊和洗井等模塊。參照洗井船的工作原理設(shè)計(jì)的注水船將成為移動(dòng)性能最好的“流動(dòng)注水站”。實(shí)現(xiàn)的方法：一是改造洗井船為注水船，包括取水模塊、儲(chǔ)水罐、注水模塊（含注水泵和接頭等）、加藥模塊等，在無法注水的平臺(tái)實(shí)施移動(dòng)式注水，減少對(duì)大型施工的依賴性，將中心注水系統(tǒng)由串聯(lián)變?yōu)椴⒙?lián)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)海上注水的全覆蓋。注水船具備注水功能的同時(shí)也相當(dāng)于升級(jí)了洗井系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)多口注水井的同步洗井。二是新建造或引進(jìn)注水船。在邊遠(yuǎn)區(qū)塊和注水管網(wǎng)未到位的老區(qū)新建平臺(tái)可選擇將海水或水源井作為水源。

注水平臺(tái)和注水船有多種用途。一是應(yīng)用于無地面注水管網(wǎng)的區(qū)塊（一種是主體注水管網(wǎng)尚未施工的井組等地面單元，另一種是暫無實(shí)施注水管網(wǎng)的價(jià)值的邊緣和邊遠(yuǎn)區(qū)塊）。二是可以應(yīng)用在注水主管網(wǎng)故障的井組。三是在注水系統(tǒng)維修時(shí)作為并聯(lián)式維修系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)不停產(chǎn)作業(yè)。四是注水平臺(tái)和注水船具備了同步洗多口水井的能力和消防功能，擴(kuò)大了應(yīng)用范圍，提高了使用率，使用后將有望成為淺海油田的新的特色裝備。

2.2 可移動(dòng)注水撬

關(guān)于移動(dòng)式注水裝置和工藝的研究應(yīng)用在陸地油田已較為常見[2][3][4]，但在海上油

田還處于起步階段?？梢苿?dòng)注水撬是移動(dòng)式注水設(shè)備的關(guān)鍵，可應(yīng)用于固定平臺(tái)、移動(dòng)式平臺(tái)和注水船。根據(jù)載體空間，系統(tǒng)設(shè)計(jì)為整體成撬或單體成撬。整體撬塊是完整注水系統(tǒng)的集成撬塊，包括注水泵、注水罐、過濾裝置、加藥裝置、水源提升裝置等（若是以高含水油井采出液為水源，還需油水分離裝置）。有文獻(xiàn)給出了智能移動(dòng)注水裝置系統(tǒng)所需的面積（所有設(shè)備集中安裝在長(zhǎng)8.2m、寬2.6m的撬座上）[4]。在空間足夠且方便吊裝的平臺(tái)或船上可采用整體撬塊，在空間有限的平臺(tái)宜采用單體撬塊或分體撬塊在現(xiàn)場(chǎng)連接。單體撬塊根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際有選擇性的進(jìn)行功能篩選、組合和制造，如在有水源井的平臺(tái)，可選擇將過濾設(shè)備和水增壓設(shè)備成撬即可成獨(dú)立注水系統(tǒng)。

與“固定式”常規(guī)中心注水系統(tǒng)相比，“移動(dòng)式”注水系統(tǒng)具有可移動(dòng)、小巧靈活、建造周期短等特點(diǎn)，可獨(dú)成一體也可作為中心注水系統(tǒng)的輔助或補(bǔ)充。系統(tǒng)的特點(diǎn)決定了其在海上油田實(shí)施的可行性大大提高：一是注水平臺(tái)和注水船可在現(xiàn)有設(shè)備上進(jìn)行改造；二是在固定平臺(tái)、移動(dòng)平臺(tái)或船舶等不同載體間移動(dòng)的采注水設(shè)備因設(shè)計(jì)為整體撬塊或單體撬塊，方便安裝和拆卸，大大降低了施工難度。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）移動(dòng)式注水系統(tǒng)有效應(yīng)對(duì)了淺海油田面臨的嚴(yán)峻注水形勢(shì)，可以幫助未注水區(qū)實(shí)現(xiàn)“從無到有”的突破，可滿足注水區(qū)新建平臺(tái)及時(shí)注水的要求。該系統(tǒng)體現(xiàn)了注水理念創(chuàng)新，拓寬了注水思路，整合了資源，將完善海上油田注水體系。

（2）移動(dòng)式注水系統(tǒng)是中心注水系統(tǒng)有效補(bǔ)充，這種與中心注水系統(tǒng)互補(bǔ)的地面注水模式將開創(chuàng)海上注水新局面，是海上注水的重要發(fā)展方向。移動(dòng)式注水系統(tǒng)具有可移動(dòng)、靈活性強(qiáng)、施工周期短、功能多等特點(diǎn)，且選取的相關(guān)功能模塊可視現(xiàn)場(chǎng)需要進(jìn)行設(shè)計(jì)制造并可以移動(dòng)到多個(gè)地點(diǎn)重復(fù)使用，大大降低了系統(tǒng)在海上現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的難度。

（3）系統(tǒng)的應(yīng)用將面臨許多困難，需要注水工作者接受此理念，需要政策、資金和人力的支持，需要技術(shù)上的突破，所以該系統(tǒng)要形成規(guī)模仍需時(shí)日。下步技術(shù)上需要攻關(guān)的有：占地小、故障率低、使用率高的整體或單體注水撬；為淺海特色的“同井組采注水模式”和“同單元采注水模式”等模式配套的工藝技術(shù)等。

（4）該系統(tǒng)拓寬了淺海油田注水工作的思路，對(duì)同類研究具有較強(qiáng)的啟發(fā)和借鑒意義，將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，具有非常好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉麗黎.淺海移動(dòng)式試采實(shí)驗(yàn)平臺(tái)采油工藝流程設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].中國(guó)海洋石油平臺(tái)，1995，10（4），145-150

[2] 耿擁軍，黃炳華，王玉江.移動(dòng)式注水一體化裝置[J].油氣田地面工程，2008，27（3），76

[3] 李偉.移動(dòng)式注水工藝在馬31塊的應(yīng)用[J].內(nèi)江科技，2010，31（3），72

[4] 董巍，林罡，王榮敏等.智能移動(dòng)注水裝置的研制[J].石油工程建設(shè)，2010，36（6），30-32

作者簡(jiǎn)介

于君田（1980-），男，中國(guó)石化勝利油田分公司海洋采油廠海四生產(chǎn)管理區(qū)，郵編257237，工程師，管理區(qū)副經(jīng)理，碩士研究生，現(xiàn)主要從事油氣田開發(fā)和現(xiàn)場(chǎng)管理方面的工作。