油田注水開發(fā)技術(shù)的應(yīng)用研究

奧成濤

摘要：針對(duì)油田注水開發(fā)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，以某油田為例，介紹了該油田的實(shí)際情況，同時(shí)分析注水系統(tǒng)運(yùn)行過程中存在的問題，如注水能力受限、注水效率低、注水管網(wǎng)效率低、注水泵效率低等。結(jié)合這些內(nèi)容，總結(jié)了如何對(duì)注水系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化，內(nèi)容包括：對(duì)注水泵工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化和管網(wǎng)效率的優(yōu)化兩點(diǎn)。希望通過對(duì)這些內(nèi)容的分析，能夠?yàn)樽⑺吞锏拈_發(fā)技術(shù)提供一定幫助。

關(guān)鍵詞：油田；注水開發(fā)技術(shù)；注水效率；注水滾網(wǎng)；追水泵

石油屬于我國重要工業(yè)資源，同時(shí)也被當(dāng)成一種與我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān)的戰(zhàn)略物資，其中分發(fā)揮著越來越重要的作用。近幾年，我國經(jīng)濟(jì)以及工業(yè)發(fā)展速度逐漸加快，各個(gè)行業(yè)對(duì)于是有的供應(yīng)也越來越多，這就導(dǎo)致世界范圍內(nèi)出現(xiàn)不同程度的石油供應(yīng)不足現(xiàn)象，這在一定程度上提高了我國在油田勘探開發(fā)中的進(jìn)度。對(duì)油田注水開發(fā)技術(shù)和優(yōu)化措施進(jìn)行分析，意義深遠(yuǎn)。

1 油田注水系統(tǒng)應(yīng)用問題

以某油田注水系統(tǒng)進(jìn)行查看和分析，總結(jié)出下列問題。

1.1 注水能力受限

當(dāng)下，注水泵出水口壓力大約在15.0MPa左右，但是實(shí)際出站壓力主要是依靠閥門進(jìn)行控制，通常被控制在14.1MPa左右，有0.9MPa的壓差，導(dǎo)致壓力不能提升的主要原因是，站外干線和支干線經(jīng)過長期應(yīng)用之后，出現(xiàn)線路老化問題，如果在環(huán)境相對(duì)敏感的位置漏失，對(duì)其進(jìn)行修復(fù)則面臨較大困難，也需要產(chǎn)生巨大賠償[1]。

1.2 注水效率低

以某注水油田為例，油田一共有800口井，一共設(shè)置了11條注水干線和64條支干線，同時(shí)還準(zhǔn)備了95座水間，其中主水管線為453.87km。該油田的年注水在402.6萬m?，每年的耗電量大約在23705098萬km·h，在具體運(yùn)行過程中，該油田主水管平均效率大約在55.85左右，經(jīng)計(jì)算顯示，注水單耗在4.28Wh/m?[2]。

1.3 注水管網(wǎng)效率低

針對(duì)各種措施反排液、作業(yè)溢流、調(diào)驅(qū)井出液之后處理回注，對(duì)翻液成分進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其相對(duì)復(fù)雜，同時(shí)其中存在的高分子聚合物具有較高粘度和重度，在沉降水的底部位置，存在較強(qiáng)的親油性，污水系統(tǒng)在具體處理過程中面臨一定困難，促使有系統(tǒng)波動(dòng)，對(duì)水質(zhì)進(jìn)行處理難以滿足規(guī)定需要。水質(zhì)不合格，管線當(dāng)中沉淀較多雜質(zhì)以及污垢，注水過程中，會(huì)損傷較多壓力，等到末端的時(shí)候，壓力明顯下降，對(duì)注水管網(wǎng)的效率產(chǎn)生影響，注水單耗較高。

1.4 注水泵效率低

當(dāng)前，該泵站當(dāng)中一共監(jiān)理6座注水泵站，其中設(shè)置了18臺(tái)泵，因?yàn)樽⑺|(zhì)對(duì)其帶來一定影響，柱塞泵經(jīng)常發(fā)生故障，單泵維修周期多數(shù)保持在1周左右，而注水泵經(jīng)常處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下，產(chǎn)生較高耗電量，降低了泵效，注水泵平均泵效大約在75.1%[3]。

2 油田注水開發(fā)技術(shù)的應(yīng)用及效果

2.1 對(duì)水注泵工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化

2.1.1 使用變頻節(jié)能技術(shù)

多數(shù)情況下，油氣處理站注水泵的出口位置，閥門產(chǎn)生比較嚴(yán)重的節(jié)流，而泵管的壓差可以達(dá)到1.6MPa，注水泵具體運(yùn)行過程中，工況與高校區(qū)相互偏離，該泵站使用JZHICON-1A-250/6KV變頻調(diào)速，從而獲得能夠調(diào)頻和調(diào)壓的高壓交流電，通過這一技術(shù)，對(duì)交流電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，其轉(zhuǎn)矩脈沖相對(duì)較低，并不會(huì)促使機(jī)械共振，參數(shù)比較容易設(shè)定。此外，優(yōu)化之后，設(shè)備能夠?qū)收线M(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，同時(shí)還具備保護(hù)功能以及備份功能。對(duì)調(diào)速裝置進(jìn)行具體安裝在會(huì)后，該油田當(dāng)中的1#注水泵的實(shí)際需要功率大約為884kw，對(duì)其作出相應(yīng)變頻改造之后，則可以節(jié)約713kw的功率，而一年則能夠節(jié)約624萬度電，節(jié)約成本312.3萬元。

2.1.2注水泵參數(shù)的優(yōu)化

當(dāng)下，多數(shù)油田的注水壓力均得到升高，這就促使在具體運(yùn)行過程中的能耗也隨之增加，地面注水工藝和主材系統(tǒng)調(diào)整不適應(yīng)，而電能帶來較大損失。上述注水站，因?yàn)樵谶\(yùn)行過程中，鉆井停注，注水量的需求和注水泵排量之間不相符，有一定的達(dá)回流情況，回流的水量大約在每天30m?，經(jīng)過計(jì)算發(fā)現(xiàn)浪費(fèi)了2450kw·h[4]。針對(duì)這一問題，技術(shù)人員經(jīng)過試驗(yàn)，獲得各種注水量需求，然后對(duì)泵壓作出相應(yīng)調(diào)整，促使其滿足工藝壓力的基礎(chǔ)上，滿足排量的基礎(chǔ)上，對(duì)泵壓極進(jìn)行控制，使其保持在7.6MPa之間，最終實(shí)現(xiàn)最低，同時(shí)泵效這較高的區(qū)域，促使機(jī)泵更加節(jié)能，將泵管壓差控制在0.3MPa左右。

2.1.3節(jié)能調(diào)速電機(jī)技術(shù)

該油田一共設(shè)置了6座注水站，其中清水站多數(shù)采油柱塞式注水泵，多數(shù)注水泵始終處于超負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)下，泵況相對(duì)較差，耗電量比較高，對(duì)于注水泵站的實(shí)際情況進(jìn)行分析，決定對(duì)注水泵站更換相應(yīng)的節(jié)能電機(jī)，有效降低電能。

2.2 管網(wǎng)效率的優(yōu)化

2.2.1 優(yōu)化管線沖洗和注水井洗井

當(dāng)前，油田開發(fā)年限不斷增加，多數(shù)管線柱上均會(huì)覆蓋大量雜質(zhì)，井筒的配水器水嘴堵塞，促使注水井吸水能力降低，井筒以及近井地帶產(chǎn)生比較嚴(yán)重的污染，當(dāng)注水管線結(jié)垢之后，被腐蝕，促使吸水能力降低。當(dāng)管線運(yùn)過程中，中途損失增加后，會(huì)給注水量帶來影響。技術(shù)人員對(duì)其進(jìn)行檢查后，確定沒有特殊情況，決定三個(gè)月對(duì)其進(jìn)行一次沖洗，從而促使注水系統(tǒng)壓力得到有效降低，也降低了單耗。借助泵罐和循環(huán)洗車井車，連續(xù)油管沖洗井等，能夠促使注水井的測(cè)試時(shí)間、測(cè)試疑難井?dāng)?shù)量降低，提高效率。

2.2.2降低無效水循環(huán)

地質(zhì)因素對(duì)其帶來一定影響，導(dǎo)致注水井壓力存在較大波動(dòng)，層和層之間也存在較大差異，這就形成了無效水循環(huán)，損失大量能耗。對(duì)于這種情況而言，針對(duì)欠注井和注采關(guān)系不明顯的轉(zhuǎn)抽8口，能夠減少大約160m?，結(jié)合單耗對(duì)節(jié)約的能耗進(jìn)行計(jì)算，最后得出減少電量為50.26萬kw·h。

2.2.3 高壓注水井局部增加注水技術(shù)

該油田一共有65座注水建，在同一個(gè)注水間當(dāng)中，注水井單井注入壓力存在較大差異，注水壓力一般控制在11.7-14.2之間，而對(duì)于這一實(shí)際情況進(jìn)行分析，對(duì)注水工藝作出相應(yīng)完善之后，分析其降低的能耗，發(fā)現(xiàn)如果在注水間當(dāng)中安裝相應(yīng)的增壓泵，一共使用5個(gè)注水計(jì)量間，能夠促使單間滿足宏觀注水要求，在此基礎(chǔ)上，還能夠有效降低注水能耗，這就促使管網(wǎng)損失降低0.2個(gè)百分點(diǎn)。

2.2.4 測(cè)試工藝的優(yōu)化

對(duì)水嘴進(jìn)行優(yōu)化配置，在具體注水過程中，因?yàn)榕渌鳟?dāng)中的水嘴調(diào)整不夠合理，從而導(dǎo)致注水過程中產(chǎn)生較大的節(jié)流情況，這就增加了注水壓力，提高了注水能耗。因此技術(shù)人員對(duì)分注水井進(jìn)行優(yōu)化，選擇合適的水嘴，使用大尺寸水嘴，能夠在一定程度上解決上述問題。

3 結(jié)束語

油田注水技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，但是在應(yīng)用過程中會(huì)存在一定問題，同時(shí)油田長時(shí)間運(yùn)行，導(dǎo)致部分注水設(shè)備老化，管線損壞，在使用過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的能耗浪費(fèi)現(xiàn)象。針對(duì)上述問題，技術(shù)人員對(duì)注水系統(tǒng)各個(gè)部分進(jìn)行優(yōu)化，采用先進(jìn)技術(shù)，降低系統(tǒng)運(yùn)行過程中的能耗問題。對(duì)注水井洗凈以及管線沖洗技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，適當(dāng)調(diào)整周期，通過對(duì)注水技術(shù)的深入探討，從而形成一套科學(xué)系統(tǒng)的注水系統(tǒng)優(yōu)化方案，最終提升油田的生產(chǎn)效率。

參考文獻(xiàn)

[1]李愛華，龍文達(dá).復(fù)雜斷塊高壓低滲油田改善開發(fā)研究與實(shí)踐——以六間房油田為例[J].資源信息與工程，2019，34（01）：85-86.

[2]高森.低滲透油田注水井吸水能力下降因素研究[J].化工管理，2019（03）：219-220.

[3]崔碩，湯麗麗.注水開發(fā)油田高含水期開發(fā)技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策研究[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2019，39（01）：105-106.

[4]郭長永.開展注水井油管防腐工藝適應(yīng)性評(píng)價(jià) 助力油田精細(xì)注水開發(fā)[J].新疆石油科技，2018（04）：62.

（作者單位：延長油田股份有限公司靖邊采油廠）