樁西樁106區塊注水系統整體優化措施與效果探討

寧福衛 崔磊 孫國慶 龐軍

【摘 要】 針對樁106區塊地質結構復雜、油藏類型復雜多樣、注水井數少、注水井點分散、吸水壓力差異大的實際情況，立足于注水系統整體優化運行，從系統運行參數優化、設備更新改型、注水流程優化、自動控制等多方面、多角度采取措施，使注水系統效率由52.4%提高至56.9%，注水單耗由7.123KW·h/m3降至6.4KW·h/m3，確保了注水系統高效、低耗、平穩、安全運行。

【關鍵詞】 注水系統 參數優化 降本增效

1 樁106區塊注水系統現狀

樁106區塊屬老河口油田，其注水井吸水壓力差異大，系統供水壓力高，管網效率低，為該區塊提供注水的老河口注水站供水壓力達15.0MPa。根據現場調查，注水壓力小于11.5MPa的注水井有43口，注水量3808m3/d，占總注水量的85.8%。配水間注水壓力大于11.5MPa的注水井只有8口，注水量633m3/d，占總注水量的14.2%。由于系統供水壓力高，導致大部分注水井利用閥門控制注水，配水間控制損失達4.08MPa，造成管網效率僅62.87%。

2 注水系統整體優化措施與效果

針對樁106區塊注水系統現狀，從運行參數、注水設備運轉狀況、注水流程優化、注采結構調整等方面采取措施，實現注水系統降本增效。

2.1 優化注水系統運行參數，實現降壓運行

通過對老河口注水站所帶注水井注水壓力的調查分析，配水間注水壓力小于11.5MPa的水井有43口，注水量3808m3/d，占總注水量的85.8%。泵干壓差按0.5MPa，干線管損按1.0MPa考慮，注水站運行泵壓13MPa即可滿足上述注水井的注水要求。為此，確定老河口注水站離心泵揚程由1500m下調為1350m。老河口注水站通過降壓運行措施，注水系統泵效由改造前68.8%上升至77.7%，提高8.9%，注水系統效率由39.96%提高至52.3%，注水單耗由6.17KW·h/m3降至4.85KW·h/m3。（見表1）

方案實施后，老河口供水系統注水量3704m3/d，注水單耗降低1.32KW·h/m3，日節電4889.3KW·h，年節電178.5×104KW·h，年節約電費89.3萬元。

2.2 推廣應用低壓變頻自動控制技術，杜絕柱塞泵站打回流現象

針對部分注水站供水量與實際注水量不匹配，泵站打回流量大、能量浪費的問題，在樁120北注、樁106注2座注水站壓力系統安裝了可編程變頻裝置2套，實現了自動恒壓注水、自動控制，確保了干壓平穩、供注平衡，取得了明顯的節能效果。日減少打回流量為200m3，日節電1522KW·h，年節電55.6×104KW·h，年節電費27.8萬元。

2.3 采取柱塞泵站與離心泵站聯網方式，實現離心泵站降本增效

由于高壓變頻投資較高，老河口注水站一直未配套高壓變頻裝置，不能滿足生產調配需要，若開泵2臺，則回流量高達2960m3/d，造成能量的巨大浪費，開泵1臺則不能滿足生產需要，為此配套建設了樁120北注水站低壓系統與老河口注站外管網的聯絡線，使兩個注水站通過站外注水管網相連形成同一壓力系統。老河口注水站正常開泵1臺，剩余水量通過樁120北注水站低壓變頻調節，實現了老河口注水系統干壓平穩、供需平衡，杜絕了回流現象，同時滿足了生產調配需求。

2.4 優化注水流程，減少系統能耗

針對小斷塊油藏注水井點分散、注水規模小且集中建設注水站存在投資大、效益差的問題，改變了原先集中建設注水站、通過高壓注水管網幅射至各注水井點的注水模式，采用單泵單井、單泵多井注水工藝，共計建設單體注水泵站15座，滿足了小斷塊油藏注水開發要求。小斷塊油藏注水工藝將原區塊采用一個壓力系統注水變成1口井或2口井采用一個壓力系統供水的方式，同一區塊具有多個注水壓力系統，最大限度的減少了注水壓力的控制損失，提高了注水系統效率，降低了注水系統能耗浪費。與常規注水工藝對比，小斷塊油藏注水系統效率提高14.4%，注水單耗降低1.7KW·h/m3，年節電53.3×104KW·h，年節電費26.7萬元。

2.5 更新改型高能耗設備提高注水泵效，降低注水單耗

針對部分注水泵由于投運時間長、注水壓力高、污水礦化度高，不同程度的存在注水泵軸承磨損嚴重、泵閥座剌漏嚴重、泵頭損壞等問題，加大了注水泵更新改造的力度，共更新注水泵21臺，使注水泵平均泵效由75.9%上升至目前的82.1%，注水單耗降低0.51KW·h/m3，年節電160.5×104KW·h，年節電費80.2萬元。分批次對注水泵添加金屬表面調理劑，大大提高了摩擦金屬表面光潔度，降低了摩擦金屬表面摩擦系數，通過現場應用數據對比，機油溫度由61.8℃降至56.2℃，節電率達8.3%。

2.6 關停低效、無效注水井，優化注采結構調整，減少注水系統能耗浪費

針對油田開發中后期，剩余油高度分散、油井高含水，注水利用率低的特點，通過精細地質和剩余油分布規律研究，對低效、無效注水井實施關停措施，先后將樁106區塊等8個單元關停低效水井14口，日減注水量840m3。在搞好油田常規注水井調配基礎上，進一步優化注采結構調整，采取注水井不穩定注水和調剖，油井采取堵水、小泵深抽等措施。優化注采結構調整，不僅減少了無效注水，而且加強了低滲層段儲量動用程度，油田含水上升率得到有效控制，樁106區塊日油水平穩定在920t左右，含水上升率控制在0.5%左右，開發形勢得到明顯改善。

3 結語

實施樁106區塊注水系統整體優化，取得了顯著地經濟效益和社會效益，對該區塊油田的可持續發展具有重要意義。通過采取注水運行參數優化、注水流程及注采結構調整等措施，有效提高了注水系統效率，解決了注水井欠注問題，提高了注水層段合格率，實現平穩注水。樁106區塊注水系統優化工藝解決了該區塊高能耗、低效率現象，降低了注水單耗，取得了良好的節能效果，實現了降本增效。

參考文獻

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