分壓注水技術在小營油田的應用

馮 杰

中國石化勝利油田分公司純梁采油廠，山東東營 256504

小營油田隸屬于勝利油田分公司純梁采油廠小營采油管理區。該油田區塊地質結構復雜，平均單層油層厚度薄，滲透率非常低，自然產能低，產量遞減快，是勝利油田中較具代表性的高壓特低滲透油藏和典型的低產低液油田。自投入開發以來，受油田特有地質特征和特殊的生產運行方式影響，小營油田的開發難度大，隨著生產成本的上漲和油價持續走低，油田長期高成本開發，一度被要求油田整體關停。注水系統是油田系統的重要組成部分，對保持油層壓力、油層穩定性及提高采收率具有重要作用。為節約注水費用，提高注水效益，在小營油田實施了分壓注水管理，經濟效益明顯。

1 分壓注水技術

分壓注水就是將注水壓力相近的注水井組合在一起，配備合適的注水泵和相應的注水系統，使每個系統的平均注水壓力與泵壓更加接近，從而達到提高注水系統效率、降低能耗、減少成本的目的[1-2]。具體到小營油田，就是根據小營油田沙二、沙四儲層物性和注水壓力不同，結合成兩組注水井和注水層系，分時段錯開對不同注水壓力下注水井、注水層系實施注水。根據不同注水壓力需求，注水泵站輸出不同壓力，以達到節約費用、提高注水效益的目的。

1.1 降低注水泵站電力損耗,提高地面注水效率

在水驅油田開發系統中,注水泵站的電力損耗是重要的組成部分[3]。如果能通過技術改進減少注水泵站電力消耗，減少無用功，提高注水地面系統效率，將有效節約電費，縮減大量開發成本。

1.2 系統關停低油壓注水井，減少注水系統干擾

在油田注水系統中低油壓會對注水效率產生重大的影響，必要的時候必須關停部分低油壓注水井，這樣就可以減少低油壓水井對注水系統的干擾，從而提高注水地面系統效率，使井口注水壓力得到一定提高，可解決部分高油壓欠注水井的問題。

1.3 易于設備管理，減少維修成本

設備故障率增加，設備使用壽命縮短，維修成本增加。分壓注水易于設備管理。注水井注水壓力差異大，須按照轄區內最高注水井壓力確定注水泵壓。通過減少開泵臺數，解決了兩泵并聯時憋泵、互相干擾現象，泵體震動得到有效控制。

1.4 減少無效注水，提高注水效率

通過關停低效注水井點、測調和封堵減少低效注水層漏失量，減少無效注水量，進一步降低注水成本[4]。解決欠注水井和減少無效注水，基本滿足了需要注水井區和層系的地質要求，進一步提升了水驅效果。

2 分壓注水管理現場實施

小營油田注水能力統計見表1。

表1 小營油田注水能力統計

2.1 注水狀況調查分析

小營油田水井開井23口，平均油壓18 MPa,其中梁8塊油壓最高，平均達到25.3 MPa，最低在S2，平均油壓僅5.5 MPa。其中油壓不大于16 MPa的注水井9口，16～25 MPa注水井6口，25～32 MPa注水井8口，大于32 MPa 注水井3口，油壓差別較大。

分析無效注水井1口，無效注水量30 m3；分注水井14口，其中有5口分注井由于層間滲透率級差大，無法滿足對應層系注水需要，導致需要注水層系無法得到有效注水，滲透率低層系導致水竄，形成無效循環注水；統計低效注水井2口，水竄是主要導致因素。

2.2 分壓注水管理

按照儲層不同層系、水井不同油壓分時段錯開注水。

2.2.1 油壓分級，注水井井間實施周期性間注

小營油田實施分壓注水油壓分級，周期間注。脈沖注水毛管控制，能激活低產層，提高低滲區產能，降低高滲區層含水，從而達到增效降本效果。

注水泵站分為32 MPa和25 MPa注水壓力等級注水，根據油藏需要和水井油壓，將13口注水井分為2個批次實施間注，以達到脈沖注水效果。間注水井實施安排見表2。這不僅可以確保注水總量保持穩定、滿足油藏生產需求，還有助于降低注水電費及設備損耗。

表2 間注水井實施安排表

具體實施要求：一是按注水油壓分級回避注水，注水油壓高于25 MPa的注水井與注水油壓低的注水井注水時段錯開；二是對裂縫竄通的油水井實施注采不碰頭。在無高油壓注水井注水期間，注水站相應下調泵壓(由32 MPa降至25 MPa)。通過注水井交替注水，降低注水站泵排量，降低水驅開發成本。

2.2.2 吸水能力分級，注水井層間實施周期性間注

針對層間吸水能力差別大，無法較好滿足不同層系間注水需要問題，實施了分注水井層間間注措施，即對油壓低、易注水、高水淹層投死嘴，根據注水需要，再實施死嘴打撈。如梁8-16X1投死C2、C3，梁8-18X1投死C3、梁228投死A號層都見到較好注水效益。

2.2.3 注水效率分析，優化注水量

為壓縮水驅開發成本，關停無效注水井1口，下調低效注水井8口，注采比得到進一步優化，注水成本降低，達到了控水穩油效果。優化注水效果統計見表3。

表3 優化注水量水井統計

3 分壓注水效果評價

3.1 注水系統效率得到提升

分壓注水實施后，分時間段實施兩個壓力系統注水，使高低兩個系統的干線壓力接近配水間的平均注水壓力，減少配水間截流的控制量，高壓系統甩開了低壓注水井，井口平均壓力相對提高了1 MPa，低壓系統平均泵壓降低了7 MPa，注水系統效率提高了5%。

3.2 能耗大幅降低

與實施前對比，實施間注水井注水量平均由236 m3/d下降至170 m3/d，優化注水井平均每天節約用水80 m3，二季度共計節約水量1.328 6×104m3，系統綜合減少電能5.47×104kW·h。

3.3 設備保養成本降低

通過對注水泵進行分級配備，在完成配注任務的情況下，負責高壓系統注水的大泵頻率調至40 Hz，降低了6 Hz；負責低壓系統注水的小泵頻率調至38 Hz，降低了8 Hz。實施后，進排液閥、柱塞、盤根等設備零件的更換周期相比以前延長了1～2月，閘門、水表的損壞率降低，可節約設備管理成本萬元。系統獨立運行，憋泵、設備震動大等問題得到了改善，安全運行系數提高。

3.4 注水合格率上升

分壓注水實施后，注水合格率由之前的80.8%提高到86.2%。

4 結論

1)通過向地層注水來穩定地層壓力，保持油田產量維持在穩產狀態。油田注水系統運行需要消耗大量的能源，實施分壓注水管理制度，能夠合理分配節點能量，提高注水系統效率，降低油田開發成本。

2)小營油田實施分壓注水，最大限度地節約了注水費用，在提高注水效益的同時，進一步鞏固了穩產基礎，豐富了注水井管理手段，拓展了注水工作的思維領域，對同類油田注水管理具有較大借鑒意義。