遼河油田注水系統提效技術研究

雷建軍(中油遼河工程有限公司，遼寧 盤錦 124010)

遼河油田注水系統提效技術研究

雷建軍(中油遼河工程有限公司，遼寧 盤錦 124010)

針對遼河油田影響注水地面工藝系統效率的主要因素，重點解決“設備老化低泵效、工藝系統分壓注水”的實際問題。經過工藝改造、強化工藝管理，油田注水泵效可得到顯著提高，注水動力費將下降3000萬元/年，注水系統效率將提高至55.61%，注水單耗將降至5.51kW.h/m3。

遼河油田；注水；提效方案

1 遼河油田注水系統現狀

1.1 注水系統概況

遼河油田注水區塊共有87個，分布在歡采、錦采、曙采、沈采、高采、興采、茨采、金馬、冷家、淺海、遼興等十一個采油單位管轄區域內,中高滲透層占56.3%，低滲透層占43.7%。

全油田注水井總數2442口、開井1578口。已建注水站52座（在用45座），配水間451座，注水管線1712km。現有注水泵431臺，電機總功率100612kW，其中，注水站大型注水泵170臺，電機總功率86115kW，單井增注泵261臺，電機總功率14497kW。

設計注水量20.53×104m3/d，實際注水量10.26×104m3/d。

1.2 注水工藝流程

(1)典型注水流程：

注水罐→（喂水泵）→注水泵→干線管網→配水間→單井管線→注水井

(2)分壓注水流程：

(3)小環注水流程：

1.3 注水系統能耗情況

2015年，遼河油田注水系統效率平均為44.74%，注水單耗平均為6.77kWh/m3，均低于中國石油股份公司注水系統效率平均值54.18%，注水單耗平均值5.86kWh/m3。

2 注水系統效率低的主要因素

2.1 設備陳舊泵效過低

遼河油田開發已達40多年，部分注水地面工藝設施老化、陳舊。沒有達到股份公司要求：離心泵泵效≥75%，柱塞泵泵效≥85%。

雖然通過多年的注水專項治理工程，已更換了部分低效泵。但是，仍有大部分注水泵效達不到規定要求，尤其單井增注泵，采用“管道式”離心增壓泵，額定泵效僅在50%左右，實際泵效僅在35%左右。

2.2 注水工藝低負荷運行

受注水量變化較大的影響，部分注水泵匹配不合理，“大馬拉小車”現象普遍存在，嚴重浪費能源，影響注水系統效率。

2.3 注水系統管網效率低

受注水井壓力不均衡、管道結垢嚴重等因素影響，普遍存在“系統注水壓力不合理”的問題，造成節流損失嚴重，降低了注水系統效率。

3 提高注水系統效率的指導原則

（1）注水地面工藝系統，緊密圍繞“泵效合格、匹配合理、壓力適宜”三個重點要求，在全油田整體工藝普查、分析的基礎上，制定工藝優化改造方案。

（2）以注水站及管轄區塊為單元，統籌解決“注水泵老化泵效低、注水泵流量及壓力不匹配、區域注水壓力差別過大”的重點問題。

4 提高注水系統效率的具體措施

4.1 徹底解決“低泵效”問題

（1）大型注水站“低泵效”問題優先解決（柱塞泵效≤75%，離心泵效≤65%），對低效泵進行淘汰更換,保證大型注水泵泵效較高（柱塞泵效≥85%，離心泵效≥75%））。

（2）將單井增注泵由“管道式”離心增壓泵更換為效率高的柱塞泵。

（3）采取多種技術措施，解決注水泵不匹配的問題。采取“離心泵增減級、柱塞泵調整柱塞、注水泵配置變頻器”等工藝方式。

4.2 注水系統分壓改造方案

（1）整體降壓、局部增壓

注水區塊中只有少數井壓力高時，可將注水站壓力整體降壓運行，對個別壓力高的井實施單井增注，從而降低整個系統的能耗。

（2）整體系統分壓注水

整個注水區域內出現兩種壓力等級的注水井，同時注水量相當，可采用高、低壓合理配置注水泵，整體分壓注水，提高管網效率。

4.3 管網清洗

注水干支線采用空穴射流清洗技術，定期對管線進行清洗，減少管線的阻力，同時改善了注水水質。

5 結語

本文所述的提高油田注水系統方案的措施十分有針對性,具有投資相對較少、節能顯著、容易實施的優點，目前已在遼河油田已陸續開展實施,并取得了較好的效果。全油田實施改造完成后預計注水動力費將下降3000萬元/年，注水系統效率將提高至55.61%，注水單耗將降至5.51kW.h/m3。

雷建軍（1982-），男，工程師，2005年畢業于中國石油大學（華東）環境工程專業，現從事給排水、注水工程設計。