外圍油田優化調整降低注水能耗的探索和實踐

于玲玲

（大慶油田有限責任公司第八采油廠工藝研究所，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

外圍油田具有油藏深、油層薄、豐度低的特點，隨著開發規模的不斷擴大，待開發區塊的地質條件越來越差，已開發區塊產油量不斷下降，綜合含水率不斷上升的趨勢，造成油田地面系統負荷不平衡，運行能耗不斷上升。

由于某廠油田油層單井層數少、厚度薄，注水壓力上升較快，部分注水井壓力高。據統計注水耗電一般占油田總用電的33%～56%。因此，需要在現有工藝的基礎上，對注水系統進行優化調整，探索降低注水單耗的措施。

1 注水系統能耗存在問題

整個注水過程就是一個能量不斷消耗的過程，從總的供入能量中扣除系統的各種損失后，就是系統的有效能量，該有效能量與系統輸入能量之比，稱為注水系統的系統效率[1]。

注水系統能耗高原因分析如下：

（1）由于注入水質不合格、清污水混注、不能正常洗井等因素造成注水井壓力上升快，注水井壓力高，能耗高；

（2）各注水系統井間壓力相差大，節流損失大，能耗高。某廠24座注水站，有13座注水站出站壓力在20MPa以上，而系統中壓力低于20MPa的注水井占82%，這部分注水井通過調節配水閥門來控制單井注水壓力，造成節流損失；

（3）注水泵變頻器損壞，無法合理調配水量，增加注水能耗；

（4）注水泵運行時間長，離心泵偏離高效區運行，泵效低，能耗高。某廠兩座注水站泵效57.6%，注水單耗平均8.41kWh/m3，較全廠7.85kWh/m3注水單耗年多耗電11.2×104kWh。

2 降低注水能耗的探討

2.1 優化調整系統布局

油田注水主要分為分散注水工藝和集中注水工藝。某廠分散注水工藝和集中注水工藝注水泵效率和注水單耗對比情況如表1所示。分散注水能耗較集中注水能耗高，注水泵效率低。主要原因是柱塞泵運行時間長，注水泵配件老化，導致泵效偏低，能量損失大。

規劃將兩個區塊的分散注水工藝改造為集中注水工藝，預計可年節電200.9104kwh，年節省成本228萬元。

2.2 低效注水泵更新維護

某廠運行時間超過10年注水泵以上且泵效低于60%注水泵7臺，對運行時間長、泵效低且無維修價值的注水泵進行更換；對運行時間長、泵效低有維修價值的柱塞泵更換液力端，從而提高注水泵泵效。

表2 注水工藝改造后預期效果

2.3 注水系統局部增壓

針對閥門節流損失大的問題，對少部分高壓井利用增壓泵局部增壓，使注水系統降低壓力運行。

對高低壓注水井進行劃分，以滿足大部分井注水壓力為原則，確定合理的系統運行壓力。使注水站降低壓力運行，能滿足大部分注水井注水壓力需要，少部分高壓井則利用增壓泵局部增壓。

2.4 日常管理及建立制度

節能指標分解到具體單位，明確責任人，并制定相關的考核制度和激勵機制，調動各層面節能工作的積極性。能耗指標像產量指標一樣作為管理業績考核指標，可以引起各層面的高度重視。同時實行獎勵提成制，充分調動管理和操作層的積極性，能夠確保節能工作扎實有效開展。

3 結語

油田開發方面要繼續做好注水結構、產液結構優化，控制油田注采比、控制無效循環；努力推廣使用綜合技術，實現系統優化運行，提高系統效率，降低注水單耗；加強管網、設備運行的精細化管理，建立考核制度和激勵制度。

同時根據外圍油田生產的實際情況，按照“油藏、機采、地面”一體化的工作方針，努力降低老油田優化改造的資金投入，切實解決外圍油田區域負荷不均衡及能耗高的問題。