采油廠注水采油提升效率的措施

隨著全球能源需求不斷增長，石油作為一種重要的能源資源，其穩定供應十分關鍵。注水采油屬于改善石油采收率的關鍵技術之一，在石油工業當中具有非常重要的地位，經過多年的開發與生產之后，匯集了不少注水采油方面的經驗。不過，伴隨著油藏開發程度逐步提升，各類復雜的問題慢慢顯現出來，注水采油的效率面臨考驗。對于來說，高效率的注水采油可削減生產成本，增多原油產量，從而增加企業的經濟效益及市場競爭力，所以，深入探究并有效地執行加強注水采油效率的措施，已是當前迫切需要解決的重大課題。

一、注水采油存在的問題

（一）注水系統能耗過高

注水系統是注水采油作業的動力來源，它的能耗在整個采油成本中占比較大。目前的注水系統設備老化，很多注水泵長時間高負荷運行，泵體內部零件磨損，致使泵的水力性能明顯下滑，當泵的葉輪磨損時，葉片的形狀與大小會產生變化，泵的流量和揚程就難以滿足設計需求，要想保住注水必要的壓力和流量，只能耗費更多的電能。

（二）油層吸水能力差異大

所在油藏的地質條件十分復雜，各油層在滲透率、孔隙度等參數上存在明顯差異，這種情況致使油層吸水能力不均。高滲透油層孔隙大，連通性佳，注入水于其中流速很快，吸水速度也就較快，極易產生優勢滲流通道，隨后出現水淹狀況，油井產油量會大幅縮減，油層采收率也會受到極大影響[1]。

（三）注水水質不達標

注水水質的好壞直接影響油層滲透率和注水設備使用壽命。當前，注水水質存在一些問題，水中包含很多懸浮物、細菌及溶解氧等雜質。注水水質不達標的問題需要引起重視，并在未來開展相關工作的過程中對水質進行嚴格把控，以確保注水水質達到較好的狀態。

二、提升注水采油效率的策略

（一）優化注水系統，降低能耗

按照流體力學當中的能量守恒定律以及管道流動原理來看，要想削減注水系統的能耗，重點在于改良管網布局并改善設備選型，合理規劃管網的管徑、長度及走向，縮減多余的彎頭和閥門數量。如此便可減小水流的沿程阻力和局部阻力，進而削減能量損耗，采用高效節能的注水泵，并裝備先進的變頻調速裝置，就可以依據實際注水需求及時調節泵的運行參數，讓泵在高效區間運行，達成節能降耗的目的[2]。

全方位且系統地改善了某注水站，在管網改良上，先以專業檢測設備細致檢測整個管網，得到各段管道的壓力、流量、阻力等數據，遵照這些數據，把局部管徑小、阻力大的管道換成了DN250管道（原為DN200），并且削減了不必要的彎頭和三通數量，改善了管道銜接形式，管網整體阻力系數下降大概 25% 0

設備更新時，把老舊的注水泵換成新型高效節能注水泵，這種新型注水泵以先進的水力設計和材料制造技術為依托，效率比舊泵高 15%_c 。給新泵裝上變頻調速裝置之后，這個裝置會遵照井口壓力和流量的即時變化，自行調節泵的電機轉速，讓泵一直處于理想的運行狀態。經過改造，這座注水站的能耗明顯減小，注水泵的運行效率由原先的60% 提升到 75% ，電機耗電量約減少20% ，每年能節省幾十萬元的電費。

（二）分層注水實施與油層吸水能力均衡研究

按照油層滲透率的差別和滲流力學原理，在同樣的注水壓力之下，不同滲透率的油層吸水能力與滲流速度有很大區別，分層注水技術依靠封隔器把不同滲透率的油層隔開，再經配水器依照各個油層的特點分別控制注水量和注水壓力，這樣就能讓注入水均等地分到每個油層當中，既能防止高滲透油層吸水過多，又能提升低滲透油層的吸水量，讓不同滲透率的油層吸水能力協調一致，改良驅油的效率[3]

某油區存在油層吸水能力差異較大的情況，于是開始執行分層注水工藝，第一步，展開細致的油層檢測與剖析，憑借測井資料以及試井數據，精準區分油層的層數，并獲取各層的滲透率、孔隙度等參數。第二步，遵照這些參數，選取恰當的封隔器和配水器來開展分層注水作業。

某油區有一口典型油井，此油井被劃分出三個油層段，用三級封隔器把這三個油層段隔開，再按照每層不同的滲透率，給每個油層段安排合適的配水器。高滲透油層段的配水器注水孔眼直徑比較小，以此來控制注水量。低滲透油層段的配水器注水孔眼直徑較大，并且適當加強注水壓力。這樣執行一段時間的分層注水之后，該油區的注水效果有了很大改良，高滲透油層的水竄現象得到有效抑制，油井含水率穩定在合理范圍內，低滲透油層吸水量明顯增多，油層壓力得到有效補償，產油量逐步上升，這個油區的綜合含水率大概下降了5個百分點，采收率提升了約3個百分點[4。

（三）強化注水水質處理以確保注水效果

按照水質凈化的基本原理，依靠物理、化學以及生物等多種處理方法共同發揮作用，可有效去除水中的懸浮物、細菌、溶解氧等雜質，使注水水質符合油層注水的標準。物理處理法包含過濾、沉淀等，能除掉水中較大顆粒的懸浮物；化學處理法就是投入絮凝劑、殺菌劑、除氧劑等，憑借化學反應除去水中的溶解性雜質和微生物；生物處理法借助微生物的新陳代謝來分解水中的有機污染物。優質的注水水質能夠防止油層孔隙堵塞，維持油層滲透率的穩定，還能延長注水設備的使用年限，保障注水系統處于長期穩定的運行狀態。

在所屬的某污水處理站實施了注水水質升級改造工程，就物理處理環節而言，增設了一臺高精度過濾設備，此設備呈多層濾網結構，可以有效地將水中粒徑大于5微米的懸浮物截留下來，經該設備處理之后，水中懸浮物的含量由原先的50毫克/升降低到不足10毫克/升。

在進行化學處理時，需要依照水質監測情況精準調控絮凝劑、殺菌劑及除氧劑的投放量。絮凝劑投入后會促使水中細小懸浮物聚集成較大顆粒，利于后續過濾除去。殺菌劑阻礙了細菌滋生繁衍，使得細菌含量由原本的 10⁵ 個 /mL 降至 10³ 個 /mL 以。除氧劑可以把水中溶解氧含量削減到 0.5mg/L 以下。

經歷一系列水質處理改造后，注水水質有了很大的改善，注水井的吸水指數大幅回升，堵塞情況大幅減少，注水設備的腐蝕速率也極大減小，以往每年要多次維修的管道和設備，其維修頻率大幅縮減，這樣既減少了維修成本，又提升了注水系統的運行穩定性，為注水采油的高效開展提供保障[5]。

三、結束語

綜上所述，注水采油遭遇了很多挑戰，注水系統能耗較大、油層吸水能力差別很大、注水水質不符合標準等情況，極大限制了注水采油效率的提高，通過深入剖析這些問題，有針對性地提出改良注水系統、執行分層注水、加強注水水質處理等舉措，收獲了可觀的成果。實際應用過程中，要始終關注油藏條件的改變以及技術發展的趨向，不斷完善并改良這些策略，并且，需增進各部門間的協作和交流，以保證各項舉措得以切實執行，還要積極探尋并采用新的技術和理念，如智能化注水技術、新型水質處理材料等，從而為進一步改善注水采油效率給予新的思路和方法。

將來，科技會不斷發展，對石油資源的需求也會持續上升，要一直更新并改善注水采油技術，優化生產運作水平，才能做到可持續發展。

參考文獻：

[1]賀新元。采油技術中存在的問題與對策分析[J].中國科技期刊數據庫工業A，2024（3）：0097-0100.

[2]張希東、程生瑛、王庭強。采油工程中水驅油井動態調整方法研究[J].中文科技期刊數據庫（全文版）工程技術，2024（12）：001-004.

[3]謝超。淺述油田注水開發后期提升采油率的技術措施[J].化工管理，2019（23）：206-207.

[4]王愛謙。延長油田采油廠注水及水處理系統優化提升分析[J].中國科技期刊數據庫 工業A，2024（12）：087-094.

[5]王旭升、劉康。石油開采中采油技術存在的問題和對策研究[J].石油石化物資采購，2025（1）：73-75.作者單位：中國石化勝利油田分公司