油田注水系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化研究

于元英(長(zhǎng)慶油田超低滲透油藏第一項(xiàng)目部 甘肅省慶陽(yáng)市合水縣 745400)

油田實(shí)際開發(fā)過程中，隨著開采時(shí)間的推移，會(huì)大量消耗掉油層自身能量，導(dǎo)致油層壓力持續(xù)下降，地下原油大量脫氣，粘度增加，油井產(chǎn)量大大減少，嚴(yán)重者將出現(xiàn)停噴停產(chǎn)情況，造成地下殘留大量死油采不出來。為了有效解決原油采出后而引起地下虧空問題，穩(wěn)固油層壓力，保證油田高產(chǎn)量及采收率，做好油田注水工作是關(guān)鍵。

一、油田注水系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化的必要性

油田實(shí)際投入開發(fā)過程中，原油產(chǎn)量得到了較大的提升，其屬于裂縫--溶洞型碳酸鹽巖油藏，存在較小的基巖孔隙度，滲透率也較低，將通過古巖溶作用下而產(chǎn)生的溶蝕洞穴當(dāng)做主要的儲(chǔ)集場(chǎng)所，具有明顯的非均質(zhì)性，它的遞減速度較快但采收率十分的低。隨著油藏開發(fā)力度的進(jìn)一步深入，出現(xiàn)了能量不足的情況，對(duì)油田高效開發(fā)造成了嚴(yán)重的阻礙。

不過，碳酸鹽巖油藏和砂巖油藏不同，其二次采油過程中無法使用常規(guī)的注水驅(qū)油方式。所以結(jié)合碳酸鹽巖油藏特征，該油田研發(fā)了“注水吞吐替油”方式，實(shí)際效果顯著。

由于供注水系統(tǒng)目前還缺乏一定的完善性，所以注水替油只適合在部分區(qū)域中的單井與部分單元中使用，所采用的注水模式十分的單一，需要投入大量的運(yùn)行成本，并且沒有對(duì)采出的污水進(jìn)行及時(shí)處理利用，所以要想保證較大的注水范圍，增強(qiáng)整個(gè)油田的開發(fā)效率，就必須積極開展油田注水系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)工作。

二、油田注水系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化

1.注水生產(chǎn)模式優(yōu)化

該油田注水具有強(qiáng)度高、周期性的特征，其實(shí)際注水壓力等級(jí)、注水強(qiáng)度、生產(chǎn)周期三方間千差萬別。為了使地面注水系統(tǒng)正常有序的運(yùn)轉(zhuǎn)，防止由于注水站規(guī)模太大而引起本不應(yīng)該發(fā)生的損失，把類型相同的注水井放到一起，明確經(jīng)濟(jì)合理的生產(chǎn)模式，科學(xué)優(yōu)化注水站、管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)模及壓力。

在深入分析所有注水井運(yùn)行參數(shù)后，應(yīng)在注水壓力與井點(diǎn)位置的基礎(chǔ)上確立具體的注水模式：第一種，對(duì)于具有5MPa注水壓力且注水時(shí)間在30d/a以上的單元注水井以及具有5-6MPa的水替油井，因他們具有較大的壓力等級(jí)，用以高壓注水鉆模式為主。第二種，對(duì)于具有1.5-2.5MPa注水壓力的單元注水井，因其不具備高的壓力、需要花費(fèi)較長(zhǎng)的注水時(shí)間，所以應(yīng)以低壓注水站模式為主，通過小型的多級(jí)離心泵對(duì)污水進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶釅汉筝斔椭了凶⑺小５谌N，對(duì)于注水時(shí)間在30d/a以下的單元壓錐井以及具有10-12MPa注水壓力的注水替油井，由于它們具有較大的注水強(qiáng)度、無需花費(fèi)太多的注水時(shí)間、井位不集中，所以應(yīng)以撬裝注水泵活動(dòng)式注水模式為主。

2.總體布局優(yōu)化

首先，注水站布局；所有轄區(qū)中的注水井都必須結(jié)合井位的實(shí)際分布情況，充分考慮注水壓力、每天的注水量以及生產(chǎn)周期等各方面的參數(shù)，分區(qū)域的進(jìn)行地面注水設(shè)施的布局，明確相應(yīng)的規(guī)模，開展分壓注水工作，集固定式注水站及活動(dòng)式撬裝泵為一體，從而與油田開發(fā)實(shí)際需求相一致。此外，注水站的管轄范圍，井網(wǎng)的布置及注入量的大小應(yīng)通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)對(duì)比予以明確；注水站應(yīng)設(shè)在負(fù)荷中心和注水壓力要求較高的區(qū)域，靠站越近，注水壓力越高；站址應(yīng)選擇在交通便利，地勢(shì)較高且易于排水的有利地形處；注水站宜與變電、供水、污水處理、脫水轉(zhuǎn)油等共建聯(lián)合站。

其次，拓展回灌系統(tǒng)；因該油田中存在大量的污水需要進(jìn)行回灌處理，所以應(yīng)進(jìn)一步拓展回灌站規(guī)模，以保證污水及時(shí)的回灌處理。當(dāng)系統(tǒng)管網(wǎng)形成后，，可把已經(jīng)建成的供水管線當(dāng)做回灌系統(tǒng)的核心供水管線。

3.注水管材優(yōu)化

該油田含油污水礦化度較大，含有大量的氯、鈣、鎂離子，腐蝕、結(jié)垢現(xiàn)象顯著。如果污水系統(tǒng)以鋼管為主，不但不具備高的使用壽命，還會(huì)對(duì)注水水質(zhì)造成嚴(yán)重的影響。所以實(shí)際應(yīng)選擇非金屬管材，以防止污水腐蝕現(xiàn)象提高水質(zhì)，保障良好的水利條件。

現(xiàn)階段，塑料合金復(fù)合管（內(nèi)層為防腐、隔熱、防滲的合金層，中間位置處是強(qiáng)度和鋼度大的結(jié)構(gòu)層，外層為抗老化、耐沖擊的塑料保護(hù)層）玻璃鋼復(fù)合管（以優(yōu)質(zhì)硬PVC管為內(nèi)襯，界面經(jīng)特殊理化處理，并涂布有PVC和FRP兩親成份的R膠粘劑過度層，外用玻璃纖維和樹脂螺旋或環(huán)向機(jī)械纏繞玻璃鋼增強(qiáng)。耐腐蝕性好、強(qiáng)度高、耐溫性好）等各類非金屬管材實(shí)際使用效果顯著。在進(jìn)行一番對(duì)比之后發(fā)現(xiàn)該油田采用塑料合金復(fù)合管較為理想。

結(jié)論

綜上所述可知，構(gòu)建一套健全高效的油田注水系統(tǒng)，不僅要達(dá)到碳酸鹽巖油藏“注水吞吐替油”注水方式的具體要求，還對(duì)現(xiàn)代油田中越來越嚴(yán)重的污水出路問題進(jìn)行充分解決。實(shí)際運(yùn)行過程中，可采用各類具有顯著節(jié)能效果的技術(shù)如分壓注水技術(shù)、管材優(yōu)化等，以不斷提高注水系統(tǒng)效率。本文主要是通過已經(jīng)建成的站場(chǎng)與管線分布，對(duì)地面系統(tǒng)總體布局予以了優(yōu)化，結(jié)合注水井設(shè)計(jì)參數(shù)，明確了相應(yīng)的生產(chǎn)運(yùn)行模式。

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