聚合物驅注水系統優化運行研究

樊成（大慶油田有限責任公司第三采油廠）

聚合物驅注水系統優化運行研究

樊成（大慶油田有限責任公司第三采油廠）

油田水驅注水管網供注關系相對較為完善，隨著三次采油技術的不斷發展，聚驅和三元驅注入系統新建了多個相對獨立的注水系統，系統獨立導致總體呈現能耗偏高、調整能力小、抗干擾能力不足等問題，通過摸索上下游供注關系的參數調整范圍，立足地面已建設備，對聚驅“小系統”實現聯網、優化注水泵匹配關系、減級等綜合措施，優化管網整體運行模式，強化梯級調整措施，既保障聚驅注夠水、注好水的基本要求，又能有效控制能耗，提高系統運行的穩定性。

聚驅；注水站；優化運行

隨著油田開發的不斷深入，大慶長垣地區新建產能區塊多以聚驅為主，獨立的注水系統造成注水站能耗不斷上升[1-3]，油田生產效益下降的問題日益突出。既保證為油田開發安全、平穩注水，又突出高效、低能耗狀態運行，是油田注水系統建設與調整的發展方向，也是油田高效生產的必然要求，通過對聚驅注水系統進行調查研究，通過系統調整對其進行優化[4]。

1 優化分析

注水管網相對獨立、注水泵階梯調整能力不足是聚驅注水系統高能耗的主要問題和矛盾，優化注水管網、注水泵重新梯級匹配、注水泵減級等措施能夠有效匹配上下游供注關系，解決這一主要矛盾。

1.1 方案穩定的近距離區塊

A注水站建有D400注水泵3臺，運行1臺，為1個高含水回升后期區塊5座注入站供高壓水。B注水站建有D400、D300注水泵各1臺、D250注水泵2臺，運行D250注水泵2臺，為1個高含水回升后期區塊7座注入站供高壓水。通過數據分析，2座注水站泵水量均高于所轄生產井的配注和實注，如果只運行聚A注水站的1臺D400注水泵和B注水站的1臺D250注水泵，理論額定排量高于2個區塊的總配注，通過建設單一聯絡線，平衡壓力水量關系，可使2座注水站實現平衡和補充，減少1臺D250注水泵運行。

1.2 方案調整頻繁的近距離區塊

C、D、E、F注水站共下轄2個聚驅見效區塊的9座注入站，其中C、D注水站均配備D300注水泵2臺、D155注水泵1臺，各負責2座注入站供水，E注水站配備D300注水泵2臺、D155注水泵1臺，負責3座注入站供水，F注水站配備D300注水泵1臺，150高壓柱塞泵1臺，負責2座注入站供水。由于D155及150高壓柱塞泵均低于所轄注入站配注要求，而D300注水泵略高于配注要求，造成壓力超高，需要通過連通泄壓的方式實現運行。如對4座站各選擇1臺D300注水泵進行減級，適當降低壓力和泵水量，再對相近區塊進行聯網運行，可實現其優化運行。

1.3 方案調整頻繁的獨立區塊

聚G注水站下轄2個聚驅見效區塊6座注入站，地理位置相對獨立，由于聚G注水站建有D250注水泵2臺、D200注水泵1臺和D120注水泵1臺，運行2臺D250注水泵，下游配注量低于D300注水泵額定排量，可采用梯級配備優化該站泵匹配方案，調整1臺D300注水泵，減少1臺運行注水泵。

2 實施情況及運行效果

A、B注水站實施聯網運行，通過建設A、B注水站之間的φ219×16高壓聯絡線2.1km來平衡注入壓力。聯網后，2座站總日泵水量下降2956 m3，單耗下降0.61 kWh/m3（表1）。

表1 聯網優化運行前后生產數據

考慮到含水低值期調整不確定性，F、E注水站僅對2臺D300泵進行了減級，其中F下游配注量較小，實施減2級運行。優化后，泵壓、水量與下游匹配較好，日節電分別達到1.1×104kWh、1.37×104kWh，日節水分別為2951、3217m3（表2）。

表2 減級優化運行前后生產數據

C、D注水站所轄區塊為高含水回升前期，水質、水量調節均較為頻繁。為滿足地質開發要求，通過雙向聯網保障水質調整需求，通過減級優化泵上下游壓力、水量匹配關系，最終確定采取減級+雙向聯網的方式進行優化，通過核算下游注入站配注量，對C、D注水站2臺D300注水泵進行減級，由2臺D300注水泵調整為D300減級及D155泵運行，具體實施圖見圖1，運行情況見表3。

圖1 C、D注水站聯網示意圖

優化后，上下游泵壓，水量匹配較好，日節電1.08×104kWh，日節約清水2528 m3，單站匯管穿孔等生產異常狀況不需要區塊停注，抗干擾能力增強，注入時率提高0.17個百分點。

G注水站利舊某注水站D300注水泵替代該站的D200注水機組，將原D250雙泵運行模式優化為D300單泵運行模式，實現減少1臺注水泵運行，優化后單耗下降0.43 kWh/m3（表4）。

表3 減級+聯網優化運行前后生產數據

表4 泵匹配優化運行前后生產數據

3 結論

1）聚驅注水系統優化調整需要根據上下游及相鄰系統供需關系，采取靈活的聯網、注水泵減級及泵梯級配備措施進行調整，考慮到沿線壓降，聯網僅適用于距離在3 km以內的2座注水站。

2）對于距離近、同水質、水量調整小高含水回升后期的聚驅區塊，可采用聯網方式增加互聯性。

3）對于下轄站較少且水質及水量調整相對較小的聚驅見效區塊，可采用聯網+減級的綜合調整模式，匹配泵運行組合關系，降低能耗，提高運行穩定性。

4）對于相對獨立且處于見效期的聚驅區塊，可采用優化注水泵匹配關系，實現多階梯供水要求，既可滿足聚驅調整需要，又能實現靈活調整。

[1]趙一鳴.油田地面工程節能技術措施探討[J].化工管理，2016（20）：119.

[2]劉雨薇，楊凱.注水系統能耗計算分析[J].遼寧化工，2016（7）：900-902.

[3]梁晶，馬建國，呂亳龍.油田注水系統能耗指標及其影響因素分析[J].石油石化節能，2016（3）：37-39.

[4]沙巖.淺析影響采油區注水系統效率的因素[J].中國石油和化工標準與質量，2016（2）：28-29.

10.3969/j.issn.2095-1493.2017.01.001

2016-10-11

（編輯 沙力妮）

樊成，工程師，2005年畢業于大慶石油學院（石油工程專業），從事注水、污水站管理工作，E-mail：fc820716@163.com，地址：黑龍江省大慶油田有限責作公司第三采油廠油田管理部，163113。