平方王油田注水系統的優化

中石化勝利油田濱南采油廠

平方王油田注水系統的優化

李軍 孫乾中石化勝利油田濱南采油廠

平方王油田的注水工程分為注水系統和回灌系統兩部分。注水工程主要存在以下問題：注水站負荷大，雙泵運行效率低、能耗高；注水管網壓力損失大，影響有效注水量。為減小注水站運行負荷，提高系統注水壓力，降低能耗，在保持平方王油田目前回灌能力前提下，提出如下改造方案：維持平方王油田目前的注水、回灌兩套管網，重新做負荷調整，將油井摻水和油壓低的注水井并入回灌管網；其余注水井繼續在當前注水高壓管網內運行。通過對平方王油田注水系統進行優化設計并經現場實施后，工程和管理指標逐漸提升。

平方王油田；注水系統；回灌系統；優化設計

平方王油田的注水工程分為注水系統和回灌系統兩部分。承擔此兩項任務的是注水站，注水站設計注水能力1.56×104m3/d，運行2臺機組，2000m3容量儲水緩沖罐2座，運行能力7440m3/d。涉及各類口徑注水管線104條71.3km，其中干線5條15.1km、支線14條9.4km、單井管線85條46.8km，配水間23座。注水工程主要存在以下問題：①注水站負荷大，雙泵運行效率低、能耗高；②注水管網壓力損失大，影響有效注水量。

注水系統管網壓力總損失6.9MPa。其中泵干壓差2.1MPa，占30.4%；支干線壓損1.7MPa，占24.6%；配水間閥控損失2.9MPa，占42%；單井管線壓損0.2MPa，占3%。造成這種狀況的原因主要有兩個：一是油井摻水無法準確計量，影響注水。油田生產中，摻水有時是必不可少的過程，平方王油田共有23口油井，2處干線摻水生產，全部利用高壓注水管網搭建流程，日摻水量1600m3，占到注水站日供水量的22.6%，對注水系統產生很大影響。二是油壓低的水井比例較大，放開注水造成干線壓損大。目前油壓低于5MPa的注水井17口，占開注井數的28.3%，配注水量2090m3/d。這部分井目前被作為全廠大系統緊張時的應急提水量井，放大注水后日注量達到3610m3，超注1520m3/d，超注水量占注水站供水量的21.4%，所在配水間來水壓力平均降低1.5MPa，注水站水站干壓降低1 MPa左右，造成管網效率低。

回灌系統主要存在回灌設備工況差、效率低、能耗高等缺陷。目前注水站在裝回灌泵于2004年投產，累計運轉時間超過20000h，且設備啟、停較頻繁，導致機組狀況變差，機械性能降低，平均泵效只有60%左右，機組效率56.4%，標準單耗高達0.524kW·h/（m3·MPa）；同時，各項運行指標低于分公司離心泵系統經濟運行指標要求。

為減小注水站運行負荷，提高系統注水壓力、降低能耗，在保持平方王油田目前回灌能力前提下，提出如下改造方案：①維持平方王油田目前的注水、回灌兩套管網，重新做負荷調整，將油井摻水和油壓低的注水井并入回灌管網；②其余注水井繼續在當前注水高壓管網內運行。

（1）站內部分。更新回灌泵機組（Q=140m3/h，p=6.0MPa）2臺，配套電機功率N=355kW，大修在裝的2套DFGC140—150×4機組作為備用；站內高低壓管網配套改造；對現有配電設施進行配套，更換單泵啟動柜至變電所高壓電纜。

（2）站外管網。新建壓力等級6MPa，干線2條（DN100mm）7.1km，支線3條（DN80mm）2.5km；油壓低的水井單井管線3條（DN50mm）2.1km；摻水單井管線17條（DN40mm）8km；計量閥組11個；由于污水腐蝕，建議采用非金屬管材。

（3）注水系統。恢復單泵運行狀態。改造后，平方王注水系統負荷達到3400m3/d，注水站開1臺DF140或1臺DF170注水泵可滿足需求。

（4）回灌系統。全廠大系統正常時的運行狀態下盡量減少回灌量，保證油壓低的注水井配注水量和油井摻水量，負荷在3400m3/d左右，運行1臺140m3/h回灌泵可滿足需求；全廠污水大系統緊張時的運行狀態下回灌系統最大負荷在6800m3/d左右，運行2臺140m3/h回灌泵可基本滿足需求。

通過對平方王油田注水系統進行優化設計并經現場實施后，工程和管理指標逐漸提升：①改造后，摻水系統實現準確計量和控制，方便管理；②注水系統拋掉了摻水井和油壓低的注水井，干壓提升1.4MPa，泵干壓差減小到0.5MPa以內，管網效率提高了5.5個百分點；③注水站恢復單泵運行，日節電量2.6×104kW·h，注水系統內減少8臺增壓泵運行，日節電量0.2×104kW·h；④回灌站最高負荷（運行2臺）泵時比目前增加日耗電量0.7× 104kW·h，合計整個系統日節電量2.1×104kW·h左右；⑤注水泵間干擾消除，泵效預計提高9個百分點，單耗降低0.61kW·h/m3，標準單耗降低0.079kW·h/(m3·MPa)。

改造后平方王油田注水干壓上升到16MPa左右，達到正常注水壓力需求，預計減少欠注井22口，日增加有效注水500m3。油田水驅控制程度由82%增加85%，增加水驅儲量74×104t，層段合格率由70%提高到85%。

（欄目主持 張秀麗）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.10.036