文10—101斷塊注水系統(tǒng)改造

摘 要：2014年，對文北油田全部注水系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)效率測試。文10-101斷塊平均系統(tǒng)效率僅47.9%，低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的合格指標(biāo)（≥49%）。隨著油田開發(fā)的動態(tài)變化，注水工藝條件較投產(chǎn)時已發(fā)生很大變化，部分注水站甚至整個注水系統(tǒng)都存在著明顯的系統(tǒng)工藝不合理，能源浪費(fèi)大，效率低的問題。

關(guān)鍵詞：文10-101斷塊；系統(tǒng)效率；注水系統(tǒng)；改造

中圖分類號：TE357.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）15-0327-01

前 言

文北油田已進(jìn)入開發(fā)后期，注水系統(tǒng)的用能量占整個油田的總用能量的比重越來越高。注水系統(tǒng)工藝的合理性對系統(tǒng)用能效率的影響非常大。文北油田隨著原油產(chǎn)量的日益遞減，注水系統(tǒng)工藝條件與系統(tǒng)設(shè)計條件相比發(fā)生了很大變化，系統(tǒng)效率不高。在對油田注水系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)測試的同時，根據(jù)各系統(tǒng)注水工藝的實際情況，開展了不同的工藝優(yōu)化研究，提出的優(yōu)化措施不同程度地得到了應(yīng)用。

1 文10-101斷塊現(xiàn)狀調(diào)查分析

（1）單體泵注水工藝一般適用于注水井偏遠(yuǎn)的單井，當(dāng)注水泵機(jī)組和注水井的配注量和注水壓力匹配時，注水泵機(jī)組效率和系統(tǒng)效率較高。在實際注水當(dāng)中由于注水井配注量和注水壓力的變化以及注水泵機(jī)組選型不合理等原因，單泵單井注水工藝多存在以下缺點(diǎn)：

①注水泵額定排量高于注水井配注量，且注水井吸水性能良好時，常采用間開注水，不能實現(xiàn)平穩(wěn)注水。

②注水泵額定排量高于注水井配注量，且注水井吸水性能差時，易出現(xiàn)注水泵憋高壓造成停泵、停井，不能實現(xiàn)平穩(wěn)注水，另外也使配注任務(wù)得不到完成。為了避免注水泵憋高壓，部分注水泵采取了打回流的措施，這不但造成能量的浪費(fèi)，而且對系統(tǒng)壓力造成沖擊，引起壓力波動。

（2）注水站規(guī)模較小時，也普遍存在調(diào)節(jié)困難、節(jié)流嚴(yán)重、無法實現(xiàn)平穩(wěn)注水等缺點(diǎn)，因此對注水井或注水站較為集中的地方采取集中注水工藝進(jìn)行注水。對于部分注水井注水壓力差別較大，符合分壓注水條件的，采取分壓力等級進(jìn)行注水的工藝優(yōu)化措施，減少閥組節(jié)流損失。對于已采取分壓注水的注水系統(tǒng)，由于部分注水井注水壓力發(fā)生變化，利用現(xiàn)有注水壓力不能完成配注或注不動，或者與系統(tǒng)壓力相差較大，采取更加嚴(yán)重的節(jié)流控制注水，這時應(yīng)該及時將這些井調(diào)整到系統(tǒng)注水壓力等級與注水井目前工況相匹配的注水系統(tǒng)，滿足注水需要，減少節(jié)流損失。在條件允許的情況下，不同壓力等級注水系統(tǒng)有一臺注水泵帶變頻控制，方便注水量的調(diào)節(jié)，穩(wěn)定注水壓力，實現(xiàn)平穩(wěn)注水。

2 文10-101斷塊改造方案

2014年，對文10、文101注水系統(tǒng)進(jìn)行整體優(yōu)化改造，提高注水系統(tǒng)效率，節(jié)能降耗，降低生產(chǎn)成本，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。具體情況如下：

2.1 文10-101注水工藝現(xiàn)狀

改造前，文10、文101共有增注站8座，注水增注泵26臺，開泵24臺，地質(zhì)配注2870m3/d，實注2739m3/d。平均泵效60.5%，平均新度系數(shù)0.289，10臺泵新度系數(shù)為0，每臺泵平均累計運(yùn)行時間52317h。其中，2001年前投產(chǎn)泵11臺，2001年后投產(chǎn)15臺。

注水工藝采用高進(jìn)高出的單井增壓工藝。流程為文一聯(lián)16MPa的常壓水供給壓力小于或等于16MPa常壓井經(jīng)計量后直接注水。注水壓力大于16MPa小于35MPa高壓井經(jīng)站內(nèi)增壓泵二次增壓后注入注水井。

2.2 文10-101注水系統(tǒng)工藝優(yōu)化方案

（1）思路：針對文10-101注水系統(tǒng)、管網(wǎng)及注水泵老化嚴(yán)重、能耗高、效率低問題，采用經(jīng)濟(jì)可靠的節(jié)能技術(shù)，對注水系統(tǒng)的主要耗能環(huán)節(jié)進(jìn)行改造，提高注水系統(tǒng)效率；完善增注系統(tǒng)，滿足注水開發(fā)需要；更新改造老化流程和注水設(shè)備，優(yōu)化注水管網(wǎng)，促進(jìn)注水系統(tǒng)安全、平穩(wěn)運(yùn)行。重點(diǎn)是在滿足注水開發(fā)的基礎(chǔ)上，提高注水系統(tǒng)效率，節(jié)能降耗，提高文10、文101注水系統(tǒng)所轄區(qū)塊整體開發(fā)效益，提高系統(tǒng)效率主要從以下三個方面入手：

提高注水泵機(jī)組效率：①采用高效節(jié)能離心注水泵，采取技術(shù)措施，使排量與注水量的匹配，盡量使注水泵運(yùn)行在高效區(qū)。②選擇高效增注泵及節(jié)能型電機(jī)，配變頻器，使增注泵與注水量匹配。

提高注水站（增注站）效率：合理布局增注站，調(diào)整增注站點(diǎn)設(shè)置，合并增注站，根據(jù)注水井壓力進(jìn)行分壓增注，提高設(shè)備效率，滿足注水開發(fā)需要。

優(yōu)化注水管網(wǎng)，提高管網(wǎng)效率：優(yōu)化管網(wǎng)布局，減小能量損失。

（2）優(yōu)化方案：沿用目前的二次增壓注水流程，在文10塊、文101塊中心新建1座增壓注水站，由文一聯(lián)離心泵站供水，更換原文10塊、文101塊注水干線。注水壓力小于16MPa的注水井通過常壓注水干線注水；注水壓力大于16MPa的高壓井由新建增注站增壓后注水。

3 文10-101斷塊優(yōu)化改造效果

由改造前后系統(tǒng)效率測試表看出改造后注水系統(tǒng)效率由改造前的52.6%提高到改造后的54.7%，提高了2.1個百分點(diǎn)；平均泵機(jī)組效率由改造前的75.6%提高到改造后的79.8%，提高了4.2個百分點(diǎn)；注水單耗由改造前的8.898kWh/m3降低到改造后的8.154kWh/m3，降低了0.744kWh/m3。

4 結(jié)束語

從以上改造情況來看，文10-101斷塊的改造方案是十分成功的。不僅提高了注水系統(tǒng)效率，而且泵機(jī)組效率、注水單耗、干線效率、管線效率及閥組效率都有不同程度上得改善。通過這次改造基本上解決了文10-101斷塊注水效率低下的問題。

參考文獻(xiàn)

[1]林 木.提高注水系統(tǒng)效率的理論與方法研究[M].北京：石油工業(yè)出版社，2008.4.

[2]檀松濤.提高油田注水系統(tǒng)效率的方法研究.中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2012（2）.

[3]楊 芫，余 洪，汪鋒軍，王 彬.提高注水系統(tǒng)效率的方法研究[M].北京：石油工業(yè)出版社，2013，10.

[4]張戰(zhàn)敏.提高油田地面注水系統(tǒng)效率技術(shù)研究與應(yīng)用.中國石油大學(xué)，2010.

收稿日期：2018-4-23