油田注水開發技術的應用研究

奧成濤

摘要：針對油田注水開發技術的應用進行分析，以某油田為例，介紹了該油田的實際情況，同時分析注水系統運行過程中存在的問題，如注水能力受限、注水效率低、注水管網效率低、注水泵效率低等。結合這些內容，總結了如何對注水系統進行技術優化，內容包括：對注水泵工藝參數進行優化和管網效率的優化兩點。希望通過對這些內容的分析，能夠為注水油田的開發技術提供一定幫助。

關鍵詞：油田；注水開發技術；注水效率；注水滾網；追水泵

石油屬于我國重要工業資源，同時也被當成一種與我國經濟發展息息相關的戰略物資，其中分發揮著越來越重要的作用。近幾年，我國經濟以及工業發展速度逐漸加快，各個行業對于是有的供應也越來越多，這就導致世界范圍內出現不同程度的石油供應不足現象，這在一定程度上提高了我國在油田勘探開發中的進度。對油田注水開發技術和優化措施進行分析，意義深遠。

1 油田注水系統應用問題

以某油田注水系統進行查看和分析，總結出下列問題。

1.1 注水能力受限

當下，注水泵出水口壓力大約在15.0MPa左右，但是實際出站壓力主要是依靠閥門進行控制，通常被控制在14.1MPa左右，有0.9MPa的壓差，導致壓力不能提升的主要原因是，站外干線和支干線經過長期應用之后，出現線路老化問題，如果在環境相對敏感的位置漏失，對其進行修復則面臨較大困難，也需要產生巨大賠償[1]。

1.2 注水效率低

以某注水油田為例，油田一共有800口井，一共設置了11條注水干線和64條支干線，同時還準備了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，在具體運行過程中，該油田主水管平均效率大約在55.85左右，經計算顯示，注水單耗在4.28Wh/m?[2]。

1.3 注水管網效率低

針對各種措施反排液、作業溢流、調驅井出液之后處理回注，對翻液成分進行研究，發現其相對復雜，同時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，存在較強的親油性，污水系統在具體處理過程中面臨一定困難，促使有系統波動，對水質進行處理難以滿足規定需要。水質不合格，管線當中沉淀較多雜質以及污垢，注水過程中，會損傷較多壓力，等到末端的時候，壓力明顯下降，對注水管網的效率產生影響，注水單耗較高。

1.4 注水泵效率低

當前，該泵站當中一共監理6座注水泵站，其中設置了18臺泵，因為注水水質對其帶來一定影響，柱塞泵經常發生故障，單泵維修周期多數保持在1周左右，而注水泵經常處于超負荷運行狀態下，產生較高耗電量，降低了泵效，注水泵平均泵效大約在75.1%[3]。

2 油田注水開發技術的應用及效果

2.1 對水注泵工藝參數進行優化

2.1.1 使用變頻節能技術

多數情況下，油氣處理站注水泵的出口位置，閥門產生比較嚴重的節流，而泵管的壓差可以達到1.6MPa，注水泵具體運行過程中，工況與高校區相互偏離，該泵站使用JZHICON-1A-250/6KV變頻調速，從而獲得能夠調頻和調壓的高壓交流電，通過這一技術，對交流電機進行驅動，其轉矩脈沖相對較低，并不會促使機械共振，參數比較容易設定。此外，優化之后，設備能夠對故障進行自動檢測，同時還具備保護功能以及備份功能。對調速裝置進行具體安裝在會后，該油田當中的1#注水泵的實際需要功率大約為884kw，對其作出相應變頻改造之后，則可以節約713kw的功率，而一年則能夠節約624萬度電，節約成本312.3萬元。

2.1.2注水泵參數的優化

當下，多數油田的注水壓力均得到升高，這就促使在具體運行過程中的能耗也隨之增加，地面注水工藝和主材系統調整不適應，而電能帶來較大損失。上述注水站，因為在運行過程中，鉆井停注，注水量的需求和注水泵排量之間不相符，有一定的達回流情況，回流的水量大約在每天30m?，經過計算發現浪費了2450kw·h[4]。針對這一問題，技術人員經過試驗，獲得各種注水量需求，然后對泵壓作出相應調整，促使其滿足工藝壓力的基礎上，滿足排量的基礎上，對泵壓極進行控制，使其保持在7.6MPa之間，最終實現最低，同時泵效這較高的區域，促使機泵更加節能，將泵管壓差控制在0.3MPa左右。

2.1.3節能調速電機技術

該油田一共設置了6座注水站，其中清水站多數采油柱塞式注水泵，多數注水泵始終處于超負荷運行狀態下，泵況相對較差，耗電量比較高，對于注水泵站的實際情況進行分析，決定對注水泵站更換相應的節能電機，有效降低電能。

2.2 管網效率的優化

2.2.1 優化管線沖洗和注水井洗井

當前，油田開發年限不斷增加，多數管線柱上均會覆蓋大量雜質，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生比較嚴重的污染，當注水管線結垢之后，被腐蝕，促使吸水能力降低。當管線運過程中，中途損失增加后，會給注水量帶來影響。技術人員對其進行檢查后，確定沒有特殊情況，決定三個月對其進行一次沖洗，從而促使注水系統壓力得到有效降低，也降低了單耗。借助泵罐和循環洗車井車，連續油管沖洗井等，能夠促使注水井的測試時間、測試疑難井數量降低，提高效率。

2.2.2降低無效水循環

地質因素對其帶來一定影響，導致注水井壓力存在較大波動，層和層之間也存在較大差異，這就形成了無效水循環，損失大量能耗。對于這種情況而言，針對欠注井和注采關系不明顯的轉抽8口，能夠減少大約160m?，結合單耗對節約的能耗進行計算，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

該油田一共有65座注水建，在同一個注水間當中，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，而對于這一實際情況進行分析，對注水工藝作出相應完善之后，分析其降低的能耗，發現如果在注水間當中安裝相應的增壓泵，一共使用5個注水計量間，能夠促使單間滿足宏觀注水要求，在此基礎上，還能夠有效降低注水能耗，這就促使管網損失降低0.2個百分點。

2.2.4 測試工藝的優化

對水嘴進行優化配置，在具體注水過程中，因為配水器當中的水嘴調整不夠合理，從而導致注水過程中產生較大的節流情況，這就增加了注水壓力，提高了注水能耗。因此技術人員對分注水井進行優化，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 結束語

油田注水技術得到廣泛應用，但是在應用過程中會存在一定問題，同時油田長時間運行，導致部分注水設備老化，管線損壞，在使用過程中，會產生大量的能耗浪費現象。針對上述問題，技術人員對注水系統各個部分進行優化，采用先進技術，降低系統運行過程中的能耗問題。對注水井洗凈以及管線沖洗技術進行優化，適當調整周期，通過對注水技術的深入探討，從而形成一套科學系統的注水系統優化方案，最終提升油田的生產效率。

參考文獻

[1]李愛華，龍文達.復雜斷塊高壓低滲油田改善開發研究與實踐——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.注水開發油田高含水期開發技術經濟政策研究[J].中國石油和化工標準與質量，2019，39（01）：105-106.

[4]郭長永.開展注水井油管防腐工藝適應性評價 助力油田精細注水開發[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）