分壓注水在臺肇地區的應用

呂連亮（大慶油田有限責任公司第七采油廠）

分壓注水在臺肇地區的應用

呂連亮（大慶油田有限責任公司第七采油廠）

通過目前臺肇地區柱塞泵注水工藝技術的特點，并存在爭搶水問題，分析原因，制定對策。根據生產實際最終制定的分壓注水治理對策，緩解了單井間壓力差距、爭搶水現象，減少了柱塞泵憋泵的次數，減小了柱塞泵壓降損耗，顯現了節能降耗的效果。

柱塞泵 爭搶水 分壓注水

臺肇地區自 2000年投產以來，注配間一直沿用柱塞泵注水工藝，即水經過水質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，臺肇地區注配間有23座，水井 218口，利用柱塞泵加壓注水 212口。在油田注水過程中，合理的注水工藝是油田開發的重要保障。

1 柱塞泵注水工藝技術特點

單泵對單井注入流程，初期的技術參數易于匹配，對注水井啟動壓力升高的適應性強，但由于此流程機泵設置臺數多，運行的可靠性要求較高；注水方案調整時，井、泵間調配困難，同時維護工作量較大，管理難度大。

單泵帶多井注入流程即 1座注配間內設置 1～4臺注水泵，并聯運行，管轄多口注水井。此流程是目前常用的流程，相對單泵→單井注入流程更靈活，調節方便，易于管理，適用于注水壓力較高、分布零散、相對獨立的區塊。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，導致了不同注水井注水壓力的差別。如果同一注配間內單井注水壓力相差較大，泵壓要滿足高注入壓力時，注水壓力低的井只能靠閥門調節流量，保證平穩注水難度比較大。

2 柱塞泵注水存在的問題

2.1單井爭搶水嚴重

由于臺肇地區柱塞泵注水均為單泵→多井注入流程，經常出現爭搶水現象，且搶水井大多為油壓高井。

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

1）當管線中雜質通過油壓低的水井時，易造成閥門堵塞，使得多余水量流向油壓高井。

2）注水管線震動大，易造成輕微開放的閥門關閉，使得多余水量流向油壓高井。

對策：

1）采油隊實行專業化班組以后，資料班每天兩次錄取計量間生產參數，調整單井瞬時注水量。當單井出現爭搶水時，明顯不能保證注水的平穩運行。

2）從冬季夜間生產實際出發，當護井員取消后，采油隊夜巡班約 1.5h 將 6 個計量間巡檢 1 次。當 出 現 單 井 爭 搶 水 時 ， 瞬 時 水 量 會 降 至 0.2m3/h，甚至歸零，且水井在 30min 內不能恢復注水，很可能發生凍井口、凍管線等事故。

2.2憋壓

在同一注配間內的注水井，同屬一個壓力系統，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調節壓力 （表1）。

表1 兩注水井在同一泵壓下的油壓情況

1）臺肇地區現在全部采用單泵→多井注入流程，日注入量為 20～50m3，注入壓力為 13～22.0MPa，波動較大。

2）臺肇地區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。

當單井出現爭搶水時，油壓高井瞬時水量上升，導致柱塞泵泵壓上升，甚至超過安全閥的校正壓力，以至于安全閥漏水失效，需要重新校正，無法保證正常的平穩注水。如果安全閥不漏水即存在安全隱患。

以臺肇 8#注配間 （表2）為例， 安 全閥門 失 效周期平均為15天。

表2 茂 801 隊 8#注配間水井現場數據

2.3泵壓損失大

在同一注配間內的注水井，同屬一個壓力系統，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調節壓力。注水井壓力相差大的注配間，因截流造成大量的電能損失。以臺肇 8#注配間 為 例 ， 設計規模 314m3/d， 建 有 3 臺 柱 塞 泵 ， 運行 2 臺；現共有 12 口注水井，注水壓力最高達 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在 23.0MPa時，才能滿足要求。

從 8#注配間注水泵運行情況和壓力損失調查統計發現，該注配間由于注水壓力的差別，每天損失的電能有340kWh。

3 分壓注水應用

3.1工藝流程

1）如圖1 所示，由其中 1#柱塞泵負責壓力高于18MPa井的注水任務，3#柱塞泵負責注水壓力低于18MPa井注水任務。

2）2#柱塞泵為備用泵，當 1#柱塞泵故障時，開啟 1#閥門；當 3#柱塞泵故障時，開啟 2#閥門。

圖1 工藝流程示意圖

3.2變頻調速裝置

當注水系統中水井出現開關井、方案調整時，可以通過變頻調速裝置來獲取所需注水量。

1）變頻調速裝置通過調節柱塞泵的電動機轉速，使得泵的排量減小，不需要注塞泵打回流來控制注水量，既保證了平穩供水，又達到了節能降耗的目的。

2）注塞泵打回流來控制注水量，時間過久回流閥門就會不嚴，造成不能滿足所需注水量。

4 結論

1）分壓注水能緩解單井間壓力差距、爭搶水現象。

2）分壓注水能減少柱塞泵憋泵的次數。

3）分壓注水能減少柱塞泵壓降損耗，起到節能降耗的效果。

10.3969/j.issn.2095-1493.2013.008.021

2013-02-04）

呂連亮，2008 年畢業于長江大學 （資源勘查工程專業）， 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任公司第七采油廠第四油礦茂 801隊，163517。