S油田注水站站場改造和工藝優化整合效果研究

梁柱 陳陽

1大慶油田有限責任公司第二采油廠工藝研究所

2大慶油田建設集團路橋公司

為了提高油田綜合開發效益，S油田通過優化站場數量，提升了區域負荷率、降低了運行成本，在提質增效工作方面取得了一定成效。結合未來開發形勢，統籌考慮建設時間、設備老化程度和運行負荷率等問題，對注水站站場和工藝進行優化調整，打破水聚驅注水界限，核減相鄰負荷率低的注水站，將其負荷調整至周邊注水站，實施區域優化合并；將多座站場進行合并，減少高能耗設備的運行數量，在節省改建、擴建、既有改建也有擴建的投資和維修保養運行等費用的同時，緩解了該油田用工緊張的問題。

1 地面建設現狀

截至2023 年年底，S 油田已建注水站32 座，其中運行超過10 年、且未經改造的注水站有15座。注水站建設和改造情況統計見表1。

表1 S油田注水站建設和改造情況統計Tab.1 Statistics of construction and reconstruction of water injection stations in S Oilfield

S油田每年將根據注水站老化嚴重程度、生產管理需要和投資框架計劃情況，結合產能建設或者老區改造項目安排改造。

2 注水系統能力分析

S油田水驅普通污水注水系統、水驅深度污水注水系統和化學驅深度污水注水系統可滿足開發要求，個別化學驅區塊陸續進入后續水驅階段，注入水質從注深度污水調整為注普通污水，已建化學驅普通污水注水系統能力不能滿足未來開發需求，將根據開發安排進行調整，注水系統未來5年運行負荷率預測見表2。

表2 S油田注水系統未來5年運行負荷率預測Tab.2 Prediction of operation load rate of water injection system in S Oilfield in the next 5 years

S 油田區域間注水站負荷不均衡造成能耗偏高[1]，總注水能力為62.38×104m3/d，總負荷率較低僅為51.64%，注水泵還嚴重存在單耗大的問題[2]，雖然當前可以滿足開發需求，但是各類注水站運行負荷率偏低。由于其具備注水站站場改造和工藝優化整合條件，應結合產能建設及老區改造規劃，對S油田進行合理優化改造[3]。

3 南十注和新南十注優化效果

2016年對兩站距離不超過400 m、注水管網壓力損耗影響小、建成時間長和設備腐蝕老化嚴重的南十注水站和新南十注水站進行站場改造及工藝優化整合，整體核減注水泵機組1套，冷卻水泵機組1 套，儲水罐1 座，冷卻水罐1 座，注水泵房和配套生產輔間1座，整合前后平面布局見圖1。

圖1 南十注水站和新南十注水站整合前后平面布局圖Fig.1 Layout plan of Nanshi Water Injection Station and New Nanshi Water Injection Station before and after integration

南十聯注水站已建成投運6年，目前為普通污水和深度污水雙水質注水站，將南十注和新南十注優化合并為南十聯注水站，平均運行負荷率由75.7%提高到87.3%，可節約投資900 萬元。南十聯注水站減少建筑面積220 m2，崗位定員縮減為10人，年可節省人工成本150萬元。注水系統工藝流程實施優化簡化，對降低注水系統能耗、提高油田經濟效益、實施低成本開發戰略意義重大[4]，整合前后衛星截圖見圖2。

圖2 南十注水站和新南十注水站整合前后衛星截圖Fig.2 Satellite screenshots before and after the integration of Nanshi Water Injection Station and New Nanshi Water Injection Station

4 注水站優化

4.1 優化潛力分析

統計分析全廠注水站建設年限、設備腐蝕老化情況、建設位置、注水類型、設計規模、負荷率、來水方向和供水去向等，確定有南A注等6座注水站具備優化整合條件，具備整合條件注水站位置示意圖見圖3。

圖3 具備整合條件注水站位置示意圖Fig.3 Location diagram of water injection stations with integration conditions

4.2 預期優化效果

注水是保障油田穩產高產的重要手段，目的是發揮注水驅替和補充地層能量的雙重作用，促使油井產出更多原油[5]。注水站作為油田地面工程的重要組成部分，其規劃會在較大程度上影響地面工程建設成本[6]。注水站經過相關系統優化，可以充分發揮其功能，減少資金投入[7]。

注水站是油田的能耗大戶，注水系統耗電量高[8]，薩南油田8 座注水站站場和工藝優化整合為4 座注水站，預期將可核減注水泵機組8 套、儲水罐11 座、冷卻水罐4 座、冷卻水泵機組10 套、罐間閥室5 座、注水泵房和輔間4 套，減少建筑面積900 m2，減少崗位員工40 人，年節約人工成本600 萬元，一次性節約建設投資3 600 萬元，注水站優化整合平均運行負荷率從61.2 %提高到85.2%，在保證注水系統穩定運行的前提下，降低了S油田注水系統整體能耗，對系統的優化與節能具有十分重要的意義[9]。

5 結束語

（1）在聚驅開發初期，為解決聚驅采出液處理問題，采取水、聚驅系統分開建設模式，采用分系統、分水質建站，導致注水站數量多、運行負荷低。目前，水驅系統已普遍含聚，“十四五”期間，將陸續有20 座聚驅注入站進入后續水驅，為分系統、分水質注水站優化合并創造客觀條件。

（2）優化整合需要具備一定的邊界條件，例如近距離兩站改造可降低變電所給注水泵電機供電線路損耗，低負荷率注水站提高負荷率的空間大，具備兩種或兩種以上供水工藝的注水站優化整合后效益顯著。注水站改造后平均運行負荷率從61.2%提高到85.2%。

（3）國際油價持續走低，多舉措挖掘提質增效措施越發緊迫[10]，對具備優化整合條件、站場設備設施老化嚴重的注水站進行改造，不但減少注水站和相應設施的數量、節約土地面積、節省后期站場改造費用，還可減少崗位用工數量，進一步緩解S油田用工緊張的問題。

（4）該項研究對油田公司其他采油廠完成注水站站場改造和工藝優化整合工作具有重要的借鑒意義。