油田地面注水系統(tǒng)的優(yōu)化技術(shù)分析

盛浩

摘? ?要：在油田生產(chǎn)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，注水系統(tǒng)是非常重要的一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，通過(guò)注水系統(tǒng)能夠?qū)掠蛯犹潛p能量進(jìn)行補(bǔ)充，與此同時(shí)也能夠全面提升油田的采收率。在油田的注水系統(tǒng)中地面注水是非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，如果能夠?qū)崿F(xiàn)地面注水系統(tǒng)的進(jìn)一步技術(shù)優(yōu)化，就能夠有效控制注水系統(tǒng)的能量損耗。文章主要針對(duì)油田地面注水系統(tǒng)當(dāng)前存在問(wèn)題進(jìn)行分析，提出了油田地面注水系統(tǒng)的相關(guān)優(yōu)化技術(shù)。

關(guān)鍵詞：油田;地面注水系統(tǒng);優(yōu)化技術(shù);分析

注水開(kāi)發(fā)是油田當(dāng)前生產(chǎn)開(kāi)發(fā)過(guò)程中應(yīng)用非常廣泛的一種手段，在二次采油過(guò)程中注水發(fā)揮出了良好的開(kāi)發(fā)作用，當(dāng)油藏經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)采達(dá)到一定的極限后開(kāi)采效率會(huì)逐步下降，必須要通過(guò)注入驅(qū)替介質(zhì)來(lái)補(bǔ)充地層能量。注水系統(tǒng)本身比較復(fù)雜，通過(guò)利用注水設(shè)備向地層中持續(xù)注水，讓油層能夠在開(kāi)發(fā)過(guò)程中保持一定壓力，并將地層原油驅(qū)替到生產(chǎn)井中，在這基礎(chǔ)上就能夠全面提升油田產(chǎn)量。

1? ? 注水系統(tǒng)存在問(wèn)題分析

隨著當(dāng)前油田生產(chǎn)開(kāi)發(fā)技術(shù)不斷更新，注水系統(tǒng)的生產(chǎn)作業(yè)指標(biāo)也在不斷提升，但是當(dāng)前的注水技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中還存在能耗高、經(jīng)濟(jì)效益差等各種問(wèn)題，為了能夠有效控制油田生產(chǎn)開(kāi)采成本，并將注水作業(yè)過(guò)程中的能耗進(jìn)行最大限度的控制，就必須要針對(duì)油田注水系統(tǒng)存在的問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)分析，并以此為基礎(chǔ)強(qiáng)化技術(shù)優(yōu)化。

當(dāng)前油田注水系統(tǒng)中使用年限比較長(zhǎng)的注水設(shè)備在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中能耗比較高，而且作業(yè)效率比較低。很多現(xiàn)有應(yīng)用的注水泵在注水作業(yè)過(guò)程中，不能夠?qū)崿F(xiàn)滿負(fù)荷運(yùn)行。導(dǎo)致注水系統(tǒng)整體運(yùn)行效率相對(duì)比較低，而且注水作業(yè)過(guò)程中的能耗較高。另外，當(dāng)前在油田注水作業(yè)過(guò)程中使用的注水設(shè)備實(shí)際注水量與地層配度量存在嚴(yán)重不匹配現(xiàn)象，在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中通常會(huì)利用高壓打回流的方法讓兩者之間實(shí)現(xiàn)平衡[1]，但是這種作用模式下對(duì)電機(jī)的損耗比較大，也會(huì)使得注水泵的磨損進(jìn)一步加劇。對(duì)老注水井進(jìn)行改造或者是建設(shè)新注水井能夠?qū)崿F(xiàn)注水系統(tǒng)整體能力的有效提升，但是也經(jīng)常會(huì)造成局部載荷過(guò)大、供水管線過(guò)長(zhǎng)以及腐蝕問(wèn)題，也會(huì)給供水系統(tǒng)正常運(yùn)行帶來(lái)一定困擾。油藏儲(chǔ)層本身具有一定的非均質(zhì)性，不同的注水井之中注水壓力會(huì)存在一定差異，利用相同注水壓力很可能會(huì)導(dǎo)致在作業(yè)過(guò)程中出現(xiàn)單井閥門節(jié)流控制過(guò)大的狀況，而針對(duì)注水過(guò)程中存在的功率過(guò)剩現(xiàn)象，為了能夠?qū)崿F(xiàn)注采平衡，還必須要打回多余流量，從而使得注釋系統(tǒng)運(yùn)行效率降低，在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中，必須要充分結(jié)合油田開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)方案對(duì)注水設(shè)備進(jìn)行合理調(diào)整，而人工調(diào)整方式又經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)欠注或者超注的問(wèn)題[2]。

2? ? 注水管網(wǎng)優(yōu)化分析

2.1? 注水管網(wǎng)優(yōu)化原理

注水系統(tǒng)本身具有較強(qiáng)復(fù)雜性，因此，要想從整體上實(shí)現(xiàn)全面調(diào)整難度非常高，在實(shí)際針對(duì)注水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化的過(guò)程中必須要從主要模塊入手。在整個(gè)油田地面注水系統(tǒng)中注水泵站、注水井口、注水管網(wǎng)是最關(guān)鍵的幾個(gè)組成部分[3]。注水管網(wǎng)屬于二級(jí)管網(wǎng)，而注水井與注水泵站之間主要是通過(guò)注水管網(wǎng)來(lái)進(jìn)行連接。因此在對(duì)油田地面供水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化的過(guò)程中關(guān)鍵是要對(duì)注水管網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化。

可以充分利用多級(jí)目標(biāo)優(yōu)化處理方式，將整個(gè)注水管網(wǎng)當(dāng)成是油田地面注水系統(tǒng)的動(dòng)力系統(tǒng)，與此同時(shí)將注水泵站當(dāng)成是整個(gè)注水系統(tǒng)的動(dòng)力源，注水井口本身是由多個(gè)井口組成，在此基礎(chǔ)上就能夠讓不同的節(jié)點(diǎn)通過(guò)連接后形成網(wǎng)絡(luò)狀。

2.2? 注水管網(wǎng)優(yōu)化模式

針對(duì)油田地面注水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化的過(guò)程中，以網(wǎng)狀形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過(guò)連接若干個(gè)注水井口和注水泵站最終形成一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在這種結(jié)構(gòu)形式下能夠讓不同的注水節(jié)點(diǎn)和注水泵站實(shí)現(xiàn)有效連接，在對(duì)注水井網(wǎng)壓力經(jīng)濟(jì)效能進(jìn)行全面分析后，對(duì)注水量進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。

3? ? 注水線路規(guī)劃設(shè)計(jì)

注水管網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要是由多個(gè)節(jié)點(diǎn)共同組成，在不同的節(jié)點(diǎn)上又分布著多個(gè)分叉線路，在每一個(gè)線路中同時(shí)分布著注水井口、注水管線以及注水泵站3個(gè)主要組成部分，不同的數(shù)據(jù)線路進(jìn)行合理分配后構(gòu)成了多個(gè)節(jié)點(diǎn)。注水線路屬于整個(gè)結(jié)構(gòu)中的二級(jí)結(jié)構(gòu)，一級(jí)機(jī)構(gòu)屬于放射狀，二級(jí)機(jī)構(gòu)與一級(jí)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)連接。油田地面注水系統(tǒng)具有較強(qiáng)復(fù)雜性，必須要在將注水管網(wǎng)模式以及線路分布進(jìn)行明確后，針對(duì)不同的支干交點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步明確，在此基礎(chǔ)上才能夠讓油田在注水作業(yè)更加合理。

與此同時(shí)，注水井點(diǎn)的設(shè)置也是注水系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，注水井點(diǎn)在具體設(shè)置過(guò)程中必須要充分保證井站之間的壓力差處在合理的范圍，在此基礎(chǔ)上也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)管網(wǎng)壓力的合理調(diào)節(jié)，在全面提升油田注采開(kāi)發(fā)效率的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)注水開(kāi)發(fā)成本的有效控制。

注水線路優(yōu)化是整個(gè)油田地面注水系統(tǒng)優(yōu)化中非常重要的環(huán)節(jié)，在實(shí)際進(jìn)行優(yōu)化處理的過(guò)程中必須要對(duì)注水線路進(jìn)行全面考察評(píng)估，從經(jīng)濟(jì)性、高效性、技術(shù)性等幾個(gè)方面進(jìn)行合理規(guī)劃，這樣才能有效提升油田的采油效率。

4? ? 結(jié)語(yǔ)

總而言之，油田地面注水系統(tǒng)在油田在生產(chǎn)開(kāi)發(fā)過(guò)程中發(fā)揮了非常重要的作用，隨著我國(guó)當(dāng)前原油資源消耗量不斷增加，油田必須要全面提升生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量才能夠滿足社會(huì)發(fā)展需求，因此必須要針對(duì)當(dāng)前的目前地面注水系統(tǒng)體系進(jìn)一步優(yōu)化，充分結(jié)合油田生產(chǎn)開(kāi)發(fā)實(shí)際狀況，采取合理優(yōu)化技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)油田地面注水系統(tǒng)的高效優(yōu)化，這樣才能全面提升油田采收效率。

[參考文獻(xiàn)]

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[3]隋義勇，任桂山，樊靈，等.羊二莊油田注水管網(wǎng)的改造[J].油氣田地面工程，2012（10）：52-53.