分壓注水在臺(tái)肇地區(qū)的應(yīng)用

呂連亮（大慶油田有限責(zé)任公司第七采油廠）

分壓注水在臺(tái)肇地區(qū)的應(yīng)用

呂連亮（大慶油田有限責(zé)任公司第七采油廠）

通過(guò)目前臺(tái)肇地區(qū)柱塞泵注水工藝技術(shù)的特點(diǎn)，并存在爭(zhēng)搶水問(wèn)題，分析原因，制定對(duì)策。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際最終制定的分壓注水治理對(duì)策，緩解了單井間壓力差距、爭(zhēng)搶水現(xiàn)象，減少了柱塞泵憋泵的次數(shù)，減小了柱塞泵壓降損耗，顯現(xiàn)了節(jié)能降耗的效果。

柱塞泵 爭(zhēng)搶水 分壓注水

臺(tái)肇地區(qū)自 2000年投產(chǎn)以來(lái)，注配間一直沿用柱塞泵注水工藝，即水經(jīng)過(guò)水質(zhì)處理站處理后低壓輸至注配間，在注配間柱塞泵升壓后，高壓輸至注水井。目前，臺(tái)肇地區(qū)注配間有23座，水井 218口，利用柱塞泵加壓注水 212口。在油田注水過(guò)程中，合理的注水工藝是油田開(kāi)發(fā)的重要保障。

1 柱塞泵注水工藝技術(shù)特點(diǎn)

單泵對(duì)單井注入流程，初期的技術(shù)參數(shù)易于匹配，對(duì)注水井啟動(dòng)壓力升高的適應(yīng)性強(qiáng)，但由于此流程機(jī)泵設(shè)置臺(tái)數(shù)多，運(yùn)行的可靠性要求較高；注水方案調(diào)整時(shí)，井、泵間調(diào)配困難，同時(shí)維護(hù)工作量較大，管理難度大。

單泵帶多井注入流程即 1座注配間內(nèi)設(shè)置 1～4臺(tái)注水泵，并聯(lián)運(yùn)行，管轄多口注水井。此流程是目前常用的流程，相對(duì)單泵→單井注入流程更靈活，調(diào)節(jié)方便，易于管理，適用于注水壓力較高、分布零散、相對(duì)獨(dú)立的區(qū)塊。但此流程與單泵→單井流程相比也存在著不足之處——由于地層滲透率的差異，導(dǎo)致了不同注水井注水壓力的差別。如果同一注配間內(nèi)單井注水壓力相差較大，泵壓要滿足高注入壓力時(shí)，注水壓力低的井只能靠閥門(mén)調(diào)節(jié)流量，保證平穩(wěn)注水難度比較大。

2 柱塞泵注水存在的問(wèn)題

2.1單井爭(zhēng)搶水嚴(yán)重

由于臺(tái)肇地區(qū)柱塞泵注水均為單泵→多井注入流程，經(jīng)常出現(xiàn)爭(zhēng)搶水現(xiàn)象，且搶水井大多為油壓高井。

以 臺(tái) 肇 8#注配 間 臺(tái) 88-s133、 臺(tái) 80-s138 為例 ，由于 2 口單井的油壓值差值較大 （7MPa），所以當(dāng)利用閥門(mén)控制水量時(shí)，油壓高井閥門(mén)幾乎為全部打開(kāi)；泵排量一定時(shí)，利用油壓低井閥門(mén)來(lái)控制油壓高井的水量，致使油壓低井閥門(mén)輕微開(kāi)放。

1）當(dāng)管線中雜質(zhì)通過(guò)油壓低的水井時(shí)，易造成閥門(mén)堵塞，使得多余水量流向油壓高井。

2）注水管線震動(dòng)大，易造成輕微開(kāi)放的閥門(mén)關(guān)閉，使得多余水量流向油壓高井。

對(duì)策：

1）采油隊(duì)實(shí)行專業(yè)化班組以后，資料班每天兩次錄取計(jì)量間生產(chǎn)參數(shù)，調(diào)整單井瞬時(shí)注水量。當(dāng)單井出現(xiàn)爭(zhēng)搶水時(shí)，明顯不能保證注水的平穩(wěn)運(yùn)行。

2）從冬季夜間生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，當(dāng)護(hù)井員取消后，采油隊(duì)夜巡班約 1.5h 將 6 個(gè)計(jì)量間巡檢 1 次。當(dāng) 出 現(xiàn) 單 井 爭(zhēng) 搶 水 時(shí) ， 瞬 時(shí) 水 量 會(huì) 降 至 0.2m3/h，甚至歸零，且水井在 30min 內(nèi)不能恢復(fù)注水，很可能發(fā)生凍井口、凍管線等事故。

2.2憋壓

在同一注配間內(nèi)的注水井，同屬一個(gè)壓力系統(tǒng)，泵壓要滿足注水壓力最高的井，而注水壓力低的井只能靠閥門(mén)調(diào)節(jié)壓力 （表1）。

表1 兩注水井在同一泵壓下的油壓情況

1）臺(tái)肇地區(qū)現(xiàn)在全部采用單泵→多井注入流程，日注入量為 20～50m3，注入壓力為 13～22.0MPa，波動(dòng)較大。

2）臺(tái)肇地區(qū)柱塞泵安全閥基本分兩種：一種為小排量柱塞泵，校正壓力為 23MPa；一種為較大排量柱塞泵，校正壓力為25MPa。

當(dāng)單井出現(xiàn)爭(zhēng)搶水時(shí)，油壓高井瞬時(shí)水量上升，導(dǎo)致柱塞泵泵壓上升，甚至超過(guò)安全閥的校正壓力，以至于安全閥漏水失效，需要重新校正，無(wú)法保證正常的平穩(wěn)注水。如果安全閥不漏水即存在安全隱患。

以臺(tái)肇 8#注配間 （表2）為例， 安 全閥門(mén) 失 效周期平均為15天。

表2 茂 801 隊(duì) 8#注配間水井現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)

2.3泵壓損失大

在同一注配間內(nèi)的注水井，同屬一個(gè)壓力系統(tǒng)，泵壓要滿足注水壓力最高的井，而注水壓力低的井只能靠閥門(mén)調(diào)節(jié)壓力。注水井壓力相差大的注配間，因截流造成大量的電能損失。以臺(tái)肇 8#注配間 為 例 ， 設(shè)計(jì)規(guī)模 314m3/d， 建 有 3 臺(tái) 柱 塞 泵 ， 運(yùn)行 2 臺(tái)；現(xiàn)共有 12 口注水井，注水壓力最高達(dá) 22.6 MPa，壓力最低的只有 13.3MPa，相差 9.3MPa，而柱塞泵的出口壓力只有設(shè)在 23.0MPa時(shí)，才能滿足要求。

從 8#注配間注水泵運(yùn)行情況和壓力損失調(diào)查統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，該注配間由于注水壓力的差別，每天損失的電能有340kWh。

3 分壓注水應(yīng)用

3.1工藝流程

1）如圖1 所示，由其中 1#柱塞泵負(fù)責(zé)壓力高于18MPa井的注水任務(wù)，3#柱塞泵負(fù)責(zé)注水壓力低于18MPa井注水任務(wù)。

2）2#柱塞泵為備用泵，當(dāng) 1#柱塞泵故障時(shí)，開(kāi)啟 1#閥門(mén)；當(dāng) 3#柱塞泵故障時(shí)，開(kāi)啟 2#閥門(mén)。

圖1 工藝流程示意圖

3.2變頻調(diào)速裝置

當(dāng)注水系統(tǒng)中水井出現(xiàn)開(kāi)關(guān)井、方案調(diào)整時(shí)，可以通過(guò)變頻調(diào)速裝置來(lái)獲取所需注水量。

1）變頻調(diào)速裝置通過(guò)調(diào)節(jié)柱塞泵的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使得泵的排量減小，不需要注塞泵打回流來(lái)控制注水量，既保證了平穩(wěn)供水，又達(dá)到了節(jié)能降耗的目的。

2）注塞泵打回流來(lái)控制注水量，時(shí)間過(guò)久回流閥門(mén)就會(huì)不嚴(yán)，造成不能滿足所需注水量。

4 結(jié)論

1）分壓注水能緩解單井間壓力差距、爭(zhēng)搶水現(xiàn)象。

2）分壓注水能減少柱塞泵憋泵的次數(shù)。

3）分壓注水能減少柱塞泵壓降損耗，起到節(jié)能降耗的效果。

10.3969/j.issn.2095-1493.2013.008.021

2013-02-04）

呂連亮，2008 年畢業(yè)于長(zhǎng)江大學(xué) （資源勘查工程專業(yè)）， 從 事 采 油 工 程 工 作 ， E-mail： huazhimenglijia@163.com， 地址：黑龍江省大慶油田有限責(zé)任公司第七采油廠第四油礦茂 801隊(duì)，163517。