注水泵在油氣田采出水處理中的應用

伍詠德(大慶油田有限責任公司第九采油廠敖南采油作業區，黑龍江 大慶 163000)

0 引言

如何防止油氣田開發設計的采出水對環境造成危害，油氣田從開發設計之初就牢固樹立“技術提升、管理創新”的核心理念，在采出水溶解和返排中，從粗放型到精益求精。現階段，油氣處理站根據每年大量采出水的返排來維護環境。隨著油氣田開發設計的遞進式走向，產氣量的增加也帶動了采水量的增加。由于油藏獨特的環境和原油轉化原理不同，油氣田采出水有害成分多且混雜，礦化量廣，所以生態環境保護對油氣田提出了更高的要求。

1 注水泵的效率

注水泵運行效率高主要體現在注水泵運行效率高和注水管網運行效率高。為充分發揮引水的優勢，需提高注水開發設計的精度。完善注水泵柴油機發電機組管理規定，按照強制維護措施，確保泵柴油機發電機組高效運行。在油田生產加工中，注水泵柴油機發電機組以多級泵或往復泵為主，達到方案設計的副泵壓力總流量，保證高壓水進入主泵，日注水任務線實現方案設計的工作壓力數據信息，為單井注水提供依據。

升級注水管網系統，減少對管道節流閥的損壞。根據設計，完成多井配水室設備，實現配套注水泵的注水規程。油田開發設計進入中后期，根據地質和環境研究，重新部署注采井網，按照加密井探索的方法改善水驅情況，促進油田開發注水泵的高效運行達到了設計方案的驅油能力，從而提高了油田的開采程度。

嚴重影響注水泵高效率的首要條件是注水泵站高效率、注水管網運行的高效率、引井的管理方法。注水泵的管理方法不是立竿見影的。注水系統軟件運行的主要原因是主要參數不合理，必然嚴重危及注水泵運行的高效率。如果高滲透油藏工作壓力過高，加水過多的情況會導致白邊充填液強行見水，更嚴重的情況甚至淹水會導致油氣井含水量上升更快，對油田生產造成不利損害。只有在水中增加低滲透油氣藏，才能完成水驅的設計開發[1]。結合油田經濟開發區塊的特點，設計方案最好利用注水系統軟件的主要參數，以達到預期的具體注水實際效果。

2 注水泵設計關鍵技術

2.1 注水泵材質優選

項目使用的注水材料是生產用水。生產用水是由分離設備所生產的，然后按比例添加對水體進行分析，水體中Cl-成分達到12 935.11 mg/L。過去，附近的平臺都使用進口的C-6材料制造的注水泵。為保證注水泵在整個應用過程中滿足要求，項目A平臺采用性能更優的D-1 防腐級材料。文章內容明確提出注水泵必須配備相應的常見故障監測系統，能夠合理采集注水泵整個運行過程中的主要運行參數，并進行常見故障監測、故障分析，使注水泵能在項目中運行，在整個過程中充分發揮其特定作用。文章中明確提出的注水泵監控點冗余技術比之前新建的注水泵項目高出30%以上。箱體振動、油箱滑動液壓油位、滾動軸承溫度設置相應檢測點。使用圖形統計運行數據對整個泵體進行統計分析。

2.2 液力耦合器調速

為了更好地使注水泵在平臺上完成平穩運行，需要根據液力偶合器進行變速，然后讓泵和電機全程運行中采用汽車油水滑水冷卻器，合理節省泵殼占用的內部空間。注水泵必須選擇施加強制潤滑的方式，及時使用液力偶合器的底殼作為油箱，為注水泵進行供油工作。

3 注水泵的示范應用策略

3.1 推進路線需要循序漸進

在應用注水泵的整個過程中必須有效地控制風險。在整個運行過程中，進口注水泵將按照持續推進的方式完全更換，使注水泵有足夠的時間充分發揮其在特定任務中的工作，并根據運行中的風險及其應用的過程進行分析，例如逐步分析運輸材料、泄漏、振動、侵蝕和布局區域的風險。文中所描述的項目的關鍵運輸材料是海面和生產水。危險因素小，可以保持一定的安全系數。提前做好安全預防措施也是足夠的。左側設置服務器防火墻，右側設置電氣機房。無須設置相應的防爆風機，風險相對較低[2]。

3.2 核心部件使用制造

關鍵部件在注水泵設計中的應用可以降低產品開發的風險。本文分析的注水泵設計必須以API610最新版本為依據，并嚴格按照規定執行，開發的產品在交付前必須經過第三方認證，以確保到位。產品在具體應用的整個過程中不易出現具體問題。根據國外和國內生產的陸用BB3離心泵的數據分析，可以看出我國已經基本完善了注水泵的研發，可以完全融入油氣田環境，達到相應的要求。為了更好地使注水泵系統在整個應用過程中更加可靠，泵殼的關鍵部分必須逐漸現實化，一些較為精細的零件可以應用進口品牌，以提高注水泵的性能和工作效率。

3.3 重視集成測試，對售后維護策略進行明確

文章中明確提出的注水泵的技術性質是一種新技術應用，即力耦合和變速。技術性高于橇裝注水泵系統測試能力的要求。不僅要對其飛行特性進行相應的試驗，而且在相應的試驗工作中還要進行液力偶合器的變速聯動。售后服務質量保證等級必須與生產廠家協商，以獲得至少三年的質量保證服務項目。并且在投入使用前需要對注水泵的實際工作能力進行相應的實驗，以確保注水泵在整個應用過程中能夠充分利用自身的工作能力。

4 提高注水泵效率的措施

4.1 提高注水泵站運行效率的措施

注水泵站的處理工藝是對水資源進行凈化處理。油田開發設計進入中后期，必須根據含油廢水去除和懸浮物去除的設計，引入水質檢測標準后，根據注水泵發電機組的高壓，使其進入配水室，然后到每臺注水泵，從井筒到油層中，完成注水的實際效果。

提高注水泵運行效率的對策，以離心水泵發電機組為例，保證離心水泵發電機組在高效區運行，促進離心水泵的最大效率。排量和工作壓力符合注水系統的技術標準，明確離心水泵的最佳工作條件，保證離心水泵的高效運行，防止常見故障危及水泵發電機組運行。

4.2 提高注水管網的效率

設計優化控制的注水管網系統，降低了注水管網的動能破壞，選用防腐管網系統，增加了注水管網的使用壽命，從而不斷提高運行效率注水管網。可靠性設計道路管網的合理布局，減少管網節流閥的損壞。確定灌水站與配水間的距離，再到注水泵，實施自己的管灌方式，產生最佳合理的管網布局，保證灌水管網的運行達到最佳實際效果[3]。

提高引水水質檢測標準，防止引水結垢，降低管網侵蝕率，防止泄漏安全事故，保證注水管網高效運行，對提高注水管網效率具有重要意義。選擇有效的伴管直徑，在注水工作壓力和注水總流量的要求下，盡可能縮短管道長度，從而減少管道的工作壓力損壞，提高導流通道的利用率，完成總體目標油田注水開發設計總體目標。

4.3 實施智能化注水系統

隨著油田注水設計方案、開發設計和生產制造時間的不斷增加，智能制造系統軟件制造與制造技術措施相結合，將提高智能自控系統注水工業裝備的總量[4]。確保引入水壓和注水流以達到更精確的水平。根據智能的運行狀態，保證單位時間總注水流量與注水流量一致，達到注水泵的注水指標，更好地執行日常注水任務。

隨著智能化系統油田的不斷發展趨勢，綜合利用各種傳感器，對注水泵的運行進行實時監控系統管理方法。根據注水泵的引進和改進方法，采用直噴、反噴或混注方式，確保按等級分類注水達到預期效果。根據注水泵細分層管理方案，對深井注采層系統軟件進行重新分區，實時分層次注水，達到分層開采的預期效果.持續科學研究、開發、設計和設計注水泵實時監控系統軟件，并進行系統升級，確保注水泵以最大效率運行。

4.4 加強對注水泵的管理

加大新技術資金、科研和高效注水機械設備的應用力度，分析注水泵站注水機械設備運行狀況，確保離心水泵發電機組處于高效運行區域，減少離心水泵設備故障率，給注水系統提供可靠的注水工作壓力。開展注水泵站進水水質檢查，確保進口油田水質更加規范，跟蹤含油污水處理生產過程，將污水深度處理階段提升為確保含油廢水經過油處理[5]。只有在比例、懸浮物組成合格的情況下，才能防止白邊充填液的孔隙被堵塞，才能實現油井與深水井的合理銜接，達到水驅油的應用效果。

5 結語

注水泵在油氣田開采項目中逐漸應用，已經取得了較好的效果。注水泵的應用合理降低了注水泵設備的采購成本，擺脫了國外長期的壟斷市場。隨著維修中后期本土文化的跟蹤，注水泵未來將有巨大的發展空間，能在我國未來油田開采過程中繼續發揮其降本增效的能力。