油田注水系統運行優化研究

于元英(長慶油田超低滲透油藏第一項目部 甘肅省慶陽市合水縣 745400)

油田實際開發過程中，隨著開采時間的推移，會大量消耗掉油層自身能量，導致油層壓力持續下降，地下原油大量脫氣，粘度增加，油井產量大大減少，嚴重者將出現停噴停產情況，造成地下殘留大量死油采不出來。為了有效解決原油采出后而引起地下虧空問題，穩固油層壓力，保證油田高產量及采收率，做好油田注水工作是關鍵。

一、油田注水系統運行優化的必要性

油田實際投入開發過程中，原油產量得到了較大的提升，其屬于裂縫--溶洞型碳酸鹽巖油藏，存在較小的基巖孔隙度，滲透率也較低，將通過古巖溶作用下而產生的溶蝕洞穴當做主要的儲集場所，具有明顯的非均質性，它的遞減速度較快但采收率十分的低。隨著油藏開發力度的進一步深入，出現了能量不足的情況，對油田高效開發造成了嚴重的阻礙。

不過，碳酸鹽巖油藏和砂巖油藏不同，其二次采油過程中無法使用常規的注水驅油方式。所以結合碳酸鹽巖油藏特征，該油田研發了“注水吞吐替油”方式，實際效果顯著。

由于供注水系統目前還缺乏一定的完善性，所以注水替油只適合在部分區域中的單井與部分單元中使用，所采用的注水模式十分的單一，需要投入大量的運行成本，并且沒有對采出的污水進行及時處理利用，所以要想保證較大的注水范圍，增強整個油田的開發效率，就必須積極開展油田注水系統運行優化設計工作。

二、油田注水系統運行優化

1.注水生產模式優化

該油田注水具有強度高、周期性的特征，其實際注水壓力等級、注水強度、生產周期三方間千差萬別。為了使地面注水系統正常有序的運轉，防止由于注水站規模太大而引起本不應該發生的損失，把類型相同的注水井放到一起，明確經濟合理的生產模式，科學優化注水站、管網設計規模及壓力。

在深入分析所有注水井運行參數后，應在注水壓力與井點位置的基礎上確立具體的注水模式：第一種，對于具有5MPa注水壓力且注水時間在30d/a以上的單元注水井以及具有5-6MPa的水替油井，因他們具有較大的壓力等級，用以高壓注水鉆模式為主。第二種，對于具有1.5-2.5MPa注水壓力的單元注水井，因其不具備高的壓力、需要花費較長的注水時間，所以應以低壓注水站模式為主，通過小型的多級離心泵對污水進行適當的提壓后輸送至所有注水井中。第三種，對于注水時間在30d/a以下的單元壓錐井以及具有10-12MPa注水壓力的注水替油井，由于它們具有較大的注水強度、無需花費太多的注水時間、井位不集中，所以應以撬裝注水泵活動式注水模式為主。

2.總體布局優化

首先，注水站布局；所有轄區中的注水井都必須結合井位的實際分布情況，充分考慮注水壓力、每天的注水量以及生產周期等各方面的參數，分區域的進行地面注水設施的布局，明確相應的規模，開展分壓注水工作，集固定式注水站及活動式撬裝泵為一體，從而與油田開發實際需求相一致。此外，注水站的管轄范圍，井網的布置及注入量的大小應通過經濟技術對比予以明確；注水站應設在負荷中心和注水壓力要求較高的區域，靠站越近，注水壓力越高；站址應選擇在交通便利，地勢較高且易于排水的有利地形處；注水站宜與變電、供水、污水處理、脫水轉油等共建聯合站。

其次，拓展回灌系統；因該油田中存在大量的污水需要進行回灌處理，所以應進一步拓展回灌站規模，以保證污水及時的回灌處理。當系統管網形成后，，可把已經建成的供水管線當做回灌系統的核心供水管線。

3.注水管材優化

該油田含油污水礦化度較大，含有大量的氯、鈣、鎂離子，腐蝕、結垢現象顯著。如果污水系統以鋼管為主，不但不具備高的使用壽命，還會對注水水質造成嚴重的影響。所以實際應選擇非金屬管材，以防止污水腐蝕現象提高水質，保障良好的水利條件。

現階段，塑料合金復合管（內層為防腐、隔熱、防滲的合金層，中間位置處是強度和鋼度大的結構層，外層為抗老化、耐沖擊的塑料保護層）玻璃鋼復合管（以優質硬PVC管為內襯，界面經特殊理化處理，并涂布有PVC和FRP兩親成份的R膠粘劑過度層，外用玻璃纖維和樹脂螺旋或環向機械纏繞玻璃鋼增強。耐腐蝕性好、強度高、耐溫性好）等各類非金屬管材實際使用效果顯著。在進行一番對比之后發現該油田采用塑料合金復合管較為理想。

結論

綜上所述可知，構建一套健全高效的油田注水系統，不僅要達到碳酸鹽巖油藏“注水吞吐替油”注水方式的具體要求，還對現代油田中越來越嚴重的污水出路問題進行充分解決。實際運行過程中，可采用各類具有顯著節能效果的技術如分壓注水技術、管材優化等，以不斷提高注水系統效率。本文主要是通過已經建成的站場與管線分布，對地面系統總體布局予以了優化，結合注水井設計參數，明確了相應的生產運行模式。

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