外圍油田優(yōu)化調(diào)整降低注水能耗的探索和實(shí)踐

于玲玲

（大慶油田有限責(zé)任公司第八采油廠工藝研究所，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

外圍油田具有油藏深、油層薄、豐度低的特點(diǎn)，隨著開發(fā)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，待開發(fā)區(qū)塊的地質(zhì)條件越來(lái)越差，已開發(fā)區(qū)塊產(chǎn)油量不斷下降，綜合含水率不斷上升的趨勢(shì)，造成油田地面系統(tǒng)負(fù)荷不平衡，運(yùn)行能耗不斷上升。

由于某廠油田油層單井層數(shù)少、厚度薄，注水壓力上升較快，部分注水井壓力高。據(jù)統(tǒng)計(jì)注水耗電一般占油田總用電的33%～56%。因此，需要在現(xiàn)有工藝的基礎(chǔ)上，對(duì)注水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，探索降低注水單耗的措施。

1 注水系統(tǒng)能耗存在問(wèn)題

整個(gè)注水過(guò)程就是一個(gè)能量不斷消耗的過(guò)程，從總的供入能量中扣除系統(tǒng)的各種損失后，就是系統(tǒng)的有效能量，該有效能量與系統(tǒng)輸入能量之比，稱為注水系統(tǒng)的系統(tǒng)效率[1]。

注水系統(tǒng)能耗高原因分析如下：

（1）由于注入水質(zhì)不合格、清污水混注、不能正常洗井等因素造成注水井壓力上升快，注水井壓力高，能耗高；

（2）各注水系統(tǒng)井間壓力相差大，節(jié)流損失大，能耗高。某廠24座注水站，有13座注水站出站壓力在20MPa以上，而系統(tǒng)中壓力低于20MPa的注水井占82%，這部分注水井通過(guò)調(diào)節(jié)配水閥門來(lái)控制單井注水壓力，造成節(jié)流損失；

（3）注水泵變頻器損壞，無(wú)法合理調(diào)配水量，增加注水能耗；

（4）注水泵運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，離心泵偏離高效區(qū)運(yùn)行，泵效低，能耗高。某廠兩座注水站泵效57.6%，注水單耗平均8.41kWh/m3，較全廠7.85kWh/m3注水單耗年多耗電11.2×104kWh。

2 降低注水能耗的探討

2.1 優(yōu)化調(diào)整系統(tǒng)布局

油田注水主要分為分散注水工藝和集中注水工藝。某廠分散注水工藝和集中注水工藝注水泵效率和注水單耗對(duì)比情況如表1所示。分散注水能耗較集中注水能耗高，注水泵效率低。主要原因是柱塞泵運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，注水泵配件老化，導(dǎo)致泵效偏低，能量損失大。

規(guī)劃將兩個(gè)區(qū)塊的分散注水工藝改造為集中注水工藝，預(yù)計(jì)可年節(jié)電200.9104kwh，年節(jié)省成本228萬(wàn)元。

2.2 低效注水泵更新維護(hù)

某廠運(yùn)行時(shí)間超過(guò)10年注水泵以上且泵效低于60%注水泵7臺(tái)，對(duì)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、泵效低且無(wú)維修價(jià)值的注水泵進(jìn)行更換；對(duì)運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、泵效低有維修價(jià)值的柱塞泵更換液力端，從而提高注水泵泵效。

表2 注水工藝改造后預(yù)期效果

2.3 注水系統(tǒng)局部增壓

針對(duì)閥門節(jié)流損失大的問(wèn)題，對(duì)少部分高壓井利用增壓泵局部增壓，使注水系統(tǒng)降低壓力運(yùn)行。

對(duì)高低壓注水井進(jìn)行劃分，以滿足大部分井注水壓力為原則，確定合理的系統(tǒng)運(yùn)行壓力。使注水站降低壓力運(yùn)行，能滿足大部分注水井注水壓力需要，少部分高壓井則利用增壓泵局部增壓。

2.4 日常管理及建立制度

節(jié)能指標(biāo)分解到具體單位，明確責(zé)任人，并制定相關(guān)的考核制度和激勵(lì)機(jī)制，調(diào)動(dòng)各層面節(jié)能工作的積極性。能耗指標(biāo)像產(chǎn)量指標(biāo)一樣作為管理業(yè)績(jī)考核指標(biāo)，可以引起各層面的高度重視。同時(shí)實(shí)行獎(jiǎng)勵(lì)提成制，充分調(diào)動(dòng)管理和操作層的積極性，能夠確保節(jié)能工作扎實(shí)有效開展。

3 結(jié)語(yǔ)

油田開發(fā)方面要繼續(xù)做好注水結(jié)構(gòu)、產(chǎn)液結(jié)構(gòu)優(yōu)化，控制油田注采比、控制無(wú)效循環(huán)；努力推廣使用綜合技術(shù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行，提高系統(tǒng)效率，降低注水單耗；加強(qiáng)管網(wǎng)、設(shè)備運(yùn)行的精細(xì)化管理，建立考核制度和激勵(lì)制度。

同時(shí)根據(jù)外圍油田生產(chǎn)的實(shí)際情況，按照“油藏、機(jī)采、地面”一體化的工作方針，努力降低老油田優(yōu)化改造的資金投入，切實(shí)解決外圍油田區(qū)域負(fù)荷不均衡及能耗高的問(wèn)題。