油田注水地面系統(tǒng)優(yōu)化技術研究

單金寶

【摘 要】注水開發(fā)已成為當前油田最為主要的開發(fā)方式，對補充地層能量，提高原油采收率以及實現油田高產、穩(wěn)產都有著十分重要的作用。一般情況，大型油田其注水系統(tǒng)能耗較大，油田保持穩(wěn)產注水量逐漸加大，能耗會因注水量的不斷提高而持續(xù)增大，所以對油田注水系統(tǒng)進行不斷優(yōu)化，對于降低油田開采成本、提高經濟效益有著非常重要的意義。文章重點就油田注水地面系統(tǒng)優(yōu)化技術要點進行研究分析，以供參考和借鑒。

【關鍵詞】油田；注水系統(tǒng)；優(yōu)化技術；研究

目前注水開發(fā)是國內外油田開發(fā)方式應用中最為廣泛的一種，又被稱為二次采油。油田注水技術是在保護油層穩(wěn)定的基礎上進行開采的，通過注水井的注水使油井壓力保持在一定范圍內，維持油井一定的供液能力，這樣不僅能夠提高油井原油的采收率還可以提高開采速度，同時這也是一種降低原油開采成本的重要途徑之一。

一、影響油田注水系統(tǒng)效率的因素

（一）電動機型號有匹配問題

某些油田所采用的電機型號在電機功率的選擇問題上出現偏差，主要是和注水泵型號不相匹配，結果出現了電機配的型號過大，俗話叫大馬拉小車，導致電能浪費。

（二）注水泵的效率偏低

導致泵效低的主要因素有：一是注水泵選型上與注水量不匹配，注水泵壓力和排量偏大，使泵效率不在高效區(qū)。二是使用工頻注水，存在打回流現象，導致泵效低。三是注水需求量大時多臺小泵并聯(lián)運行。1.3注水系統(tǒng)管網設計較為復雜導致能耗損失大注水管網能量損耗主要是管件的沿程阻力損失和局部阻力損失，如閥門三通等，它們都與流量輸送距離和流速平方成正比。主要表現在注水系統(tǒng)是由大量的簡單管元部件組成一個復雜大系統(tǒng)，由于各油田注水系統(tǒng)的差異，系統(tǒng)內管件數量是不確定的，且對于同一類管元部件，其參數又是千差萬別的，導致在計算過程中需要分別研究。

二、油田注水地面系統(tǒng)優(yōu)化技術研究

（一）提高注水泵效率，合理匹配電機

要想提高水泵的效率，應該盡量減少機械摩擦和漏失量，并力求改善過流部分的設計和提高制造、裝配質量。而在進行注水工藝設計時則應做到合理選用高效大排離心注水泵，大排量離心泵的過流面積大，阻力小，容積效率和水力效率也較小排量泵有顯著提高，因此選擇大排量泵是提高注水泵效率最有效的途徑之一。油田開發(fā)初期，由于注水量較小，多選用排量較小的注水泵，此類泵運行效率一般不大。隨著油田進入開發(fā)中后期，注水量大幅度上升小泵很難適應這種變化。因此，應適時根據注水系統(tǒng)的需要，優(yōu)先選用高效大排量注水泵。

（二）改造老式離心泵

注水站大多采用低效小排量注水泵，在注水量增加不大或全部換型不現實的情況下，可結合泵的大修采取技術改造辦法，提高泵效，實現節(jié)能。調整注水泵的級數，注水泵泵壓大多是根據地質部門提供的注水壓力這一基礎數據計算得出的，但此壓力往往高于實際需要的注水壓力。尤其是經過一段時間的采油之后再轉注時，需要的壓力更低。當運行泵壓超過注水壓力并大于泵的單級葉輪產生的壓力時，即可撤級。因為注水耗電與泵壓成正比，撤級即是降低泵壓，可以達到明顯的節(jié)電效果。

（三）合理井站布局，采用低壓供水

通常情況下，一旦油田面積太大，而又僅安裝一臺注水泵，就會導致高壓管線變長，造成管網損失過大，如果區(qū)塊中的壓力不同步，根據能夠滿足高壓區(qū)塊的設計要求，泵壓的損失會尤為明顯，這就要經過經濟技術之間的比對，進行集中低壓供水，當然也可以單獨設置注水站的小站加以注水。某采油廠在井站布局改造設計時，通過一座注水站提供合格水，并經過低壓送到三座注水站的小站注水工藝。經過實踐探索，發(fā)現管網的效率比改造前提高了不少，可見采用低壓供水對于節(jié)能增效來講，是完全可行的。

（四）做好注水規(guī)劃設計減少管網損失

要遵循整體降壓、分區(qū)分壓、局部增壓、合理搭配的原則，提高管網效率的一條基本原則是注水站泵壓與所轄范圍內的注水井井口壓力有一個比較經濟合理的匹配值，以使其沿線壓力損失最小，又能滿足注水壓力的要求。如個別區(qū)塊注入壓力遠超其它臨近區(qū)塊，屬于高壓注水井，將少數高壓井采取局部增壓和分區(qū)分壓的注水工藝，利用增注泵，將原不能滿足注入壓力需求的低壓注入水，分段提高注入壓力，解決了個別區(qū)塊注入壓力高過的問題。

三、結束語

綜上所述，油田注水地面系統(tǒng)是油田地面工藝系統(tǒng)中的重要組成部分，注水的好壞直接影響油田的開發(fā)程度，注水系統(tǒng)運行效率的高低直接影響注水生產成本，根據開發(fā)區(qū)塊所需注水量和注入壓力的不同需求，合理選擇不同類型的注水泵，合理匹配節(jié)能電機，因地制宜，選取不同的注水工藝，優(yōu)化地面管網的設計，減少泵管壓差，對提高注水系統(tǒng)效率和降低成本具有重要意義。

【參考文獻】

[1]吳瓊.油田注水地面管網系統(tǒng)運行參數優(yōu)化方法研究[D].東北石油大學，2015.

[2]張戰(zhàn)敏.提高油田地面注水系統(tǒng)效率技術研究與應用[D].中國石油大學，2010.

[3]魏立新.基于智能計算的油田地面管網優(yōu)化技術研究[D].大慶石油學院，2005.