產能鉆控對油田注水系統影響分析

王東旭 （大慶油田有限責任公司第六采油廠）

產能鉆控對油田注水系統影響分析

王東旭 （大慶油田有限責任公司第六采油廠）

針對喇嘛甸油田開發產能新建油水井鉆井及投產時，造成油田注水系統壓力波動大、區域供注不均衡、泵水單耗高等現狀。通過調查分析近幾年產能鉆控對注水系統注水量影響程度，摸索產能鉆控與注水系統供注平衡規律，針對環狀注水管網注水系統，實施注水泵梯級匹配和注水泵優化運行等優化措施，實現節電225.8×104kWh，達到降低系統能耗的目的，實現油田注水系統的優化運行。

注水系統；鉆控；注水泵；能耗

1 現狀及存在問題

喇嘛甸油田注水系統分為普通水高壓污水、普通水低壓污水、深度水和聚驅水等3個系統4套管網。普通水注水系統有17座注水站、44臺注水泵，建有高、低壓2套注水管網，為環狀管網；深度水注水系統有8座注水站、20臺注水泵，為整體樹狀局部環狀管網；聚驅水注水系統有5座、22臺注水泵。全廠有配水間74座，注入站50座，注水井3753口，其中注入井2356口。2015年，喇嘛甸油田注水系統耗電6.02×108kWh，占全廠總耗電的45%。由于地質開發需求，近10年來，陸續在10個區塊新增產能建設項目，每年都因產能鉆井和新井投產等因素，關閉、開啟區塊內數十口甚至上百口注水井，造成注水量波動大，注水泵啟停數量變化大、啟動頻繁，導致注水管網壓力變化大、注水量大、注水單耗偏高等耗能現象。

由于產能區塊開發，注水井及注入井增加，導致注水系統注水量逐年上升。但2015年注水量與2014年相比，注水量減少了219×104m3。為此，對比幾年來的產能鉆井關井影響注水量情況，發現2015年鉆井關井影響注水量遠大于歷年影響水量，達到344.2×104m3。但是，2015年注水系統日平均運行注水泵41臺，達歷年最高，且注水泵啟泵臺數變化大（表1）。注水泵日運行最少35臺，最多43臺，水量、電量和注水泵單耗波動較大，增加了控制能耗的難度（表2）。

表1 產能鉆井關井影響注水量統計

表2 注水泵日運行數據

2 產能鉆控影響注水量原因分析

產能鉆控影響注水分為聚驅水和普通水，仔細分析影響聚驅水注水量情況，統計鉆控影響注水量天數，將每日影響水量折合成瞬時水量，按照聚驅注水泵排量劃分影響天數，發現2015年影響聚驅水注水量299天，其中有192天的水量可達到停泵條件，占總影響天數的64.2%，遠高于歷年鉆控影響水量、天數及停泵天數比例（表3）。但由于聚驅水系統注水站分布于各個區塊內，注水站間管網獨立，站內注水泵排量級差小，不易實施停泵或梯級

匹配運行措施，造成注水泵負荷低、泵壓管壓高、耗電量大、單耗超標的現象。

表3 鉆控影響聚驅注水量統計

統計分析鉆控影響水驅注水量情況，統計鉆控影響注水量天數，將每日影響水量折合成瞬時水量，按照水驅注水泵排量劃分影響天數，發現2015年影響水驅水注水量302天，其中有203天的水量可達到停泵條件，占總影響天數的67.2%，遠高于歷年鉆控影響水量、天數及停泵天數比例（表4）。因此，影響2015年注水量下降的主要原因是鉆控影響。但注水量下降，注水泵卻未適時的減泵、停泵，造成注水系統壓力升高，單耗相比2014年上升了0.11 kWh/m3。

表4 鉆控影響水驅注水量統計

3 能耗治理建議

通過統計分析歷年日供注水量數據，發現在2015年鉆控關井影響水量大幅上升的情況下，日平均泵出水量比日平均實注注水量多1.04×104m3，說明泵出水量偏高，造成水量和能耗的浪費（表5）。

表5 平均日供注水量對比 單位：104m3

因此，每日泵出水量應扣除鉆控關井影響水量，減少無效注水循環。具體措施如下：

1）實施注水泵梯級匹配節能措施。針對鉆控影響水量少于停運1臺注水泵額定排量水量的情況，實施注水泵梯級匹配節能措施，將原運行大排量注水泵調整為運行小排量注水泵，降低注水系統注水量，以滿足實際注水井注水量需求。

2）實施注水系統注水泵減泵運行節能措施。針對鉆控影響水量多于停運1臺注水泵額定排量水量的情況，停運相應排量的注水泵，降低注水系統注水量，達到供水量與實際注水量平衡。

3）實施注水系統注水泵優化運行節能措施。當鉆控影響注水量發生階段性變化，或鉆控結束注水井陸續投運，注水量上升，實施注水系統注水泵優化運行措施，根據實際注水量變化情況，適當增減或匹配注水泵運行，實現注水系統供注平衡、能耗經濟的目標。

4 結論

1）產能鉆控注水井日關井的數量決定了影響的實際日注水量，因此，依據鉆控關井數量變化規律，統計出影響注水量規律后，可快速確定實際日注水水量，及時調整注水泵啟泵臺數，方便生產運行管理。

2）聚驅注水系統為相對獨立的枝狀注水管網，受鉆控關井影響較大，注水水量調控難度大，而普通水注水系統為環狀注水管網，即使鉆控影響水量波動大，注水水量也易調控。因此，聚驅注水系統注水站調控注水量以合理匹配注水泵為主要優化運行措施，普通水系統以優化注水泵啟泵數量為主要措施。

3）按照減泵方案實施，注水系統減少運行1臺D400注水泵，電動機額定功率2240 kW，在滿足注水量需求的前提下，考慮生產運行的調整變化，按負荷系數0.7，實施60天計算，預計累計節電225.8×104kWh，節電效果顯著。

10.3969/j.issn.2095-1493.2016.11.013

2016-05-27

（編輯 王古月）

王東旭，高級工程師，1992年畢業于承德石油高等技術專科學校，從事油田地面系統節能技術管理工作，E-mail：wangdongxu@petrochina.com.cn，地址：黑龍江省大慶市大慶油田有限責任公司第六采油廠規劃設計研究所，163114。