桩西桩106区块注水系统整体优化措施与效果探讨

宁福卫 崔磊 孙国庆 庞军

【摘 要】 针对桩106区块地质结构复杂、油藏类型复杂多样、注水井数少、注水井点分散、吸水压力差异大的实际情况，立足于注水系统整体优化运行，从系统运行参数优化、设备更新改型、注水流程优化、自动控制等多方面、多角度采取措施，使注水系统效率由52.4%提高至56.9%，注水单耗由7.123KW·h/m3降至6.4KW·h/m3，确保了注水系统高效、低耗、平稳、安全运行。

【关键词】 注水系统 参数优化 降本增效

1 桩106区块注水系统现状

桩106区块属老河口油田，其注水井吸水压力差异大，系统供水压力高，管网效率低，为该区块提供注水的老河口注水站供水压力达15.0MPa。根据现场调查，注水压力小于11.5MPa的注水井有43口，注水量3808m3/d，占总注水量的85.8%。配水间注水压力大于11.5MPa的注水井只有8口，注水量633m3/d，占总注水量的14.2%。由于系统供水压力高，导致大部分注水井利用阀门控制注水，配水间控制损失达4.08MPa，造成管网效率仅62.87%。

2 注水系统整体优化措施与效果

针对桩106区块注水系统现状，从运行参数、注水设备运转状况、注水流程优化、注采结构调整等方面采取措施，实现注水系统降本增效。

2.1 优化注水系统运行参数，实现降压运行

通过对老河口注水站所带注水井注水压力的调查分析，配水间注水压力小于11.5MPa的水井有43口，注水量3808m3/d，占总注水量的85.8%。泵干压差按0.5MPa，干线管损按1.0MPa考虑，注水站运行泵压13MPa即可满足上述注水井的注水要求。为此，确定老河口注水站离心泵扬程由1500m下调为1350m。老河口注水站通过降压运行措施，注水系统泵效由改造前68.8%上升至77.7%，提高8.9%，注水系统效率由39.96%提高至52.3%，注水单耗由6.17KW·h/m3降至4.85KW·h/m3。（见表1）

方案实施后，老河口供水系统注水量3704m3/d，注水单耗降低1.32KW·h/m3，日节电4889.3KW·h，年节电178.5×104KW·h，年节约电费89.3万元。

2.2 推广应用低压变频自动控制技术，杜绝柱塞泵站打回流现象

针对部分注水站供水量与实际注水量不匹配，泵站打回流量大、能量浪费的问题，在桩120北注、桩106注2座注水站压力系统安装了可编程变频装置2套，实现了自动恒压注水、自动控制，确保了干压平稳、供注平衡，取得了明显的节能效果。日减少打回流量为200m3，日节电1522KW·h，年节电55.6×104KW·h，年节电费27.8万元。

2.3 采取柱塞泵站与离心泵站联网方式，实现离心泵站降本增效

由于高压变频投资较高，老河口注水站一直未配套高压变频装置，不能满足生产调配需要，若开泵2台，则回流量高达2960m3/d，造成能量的巨大浪费，开泵1台则不能满足生产需要，为此配套建设了桩120北注水站低压系统与老河口注站外管网的联络线，使两个注水站通过站外注水管网相连形成同一压力系统。老河口注水站正常开泵1台，剩余水量通过桩120北注水站低压变频调节，实现了老河口注水系统干压平稳、供需平衡，杜绝了回流现象，同时满足了生产调配需求。

2.4 优化注水流程，减少系统能耗

针对小断块油藏注水井点分散、注水规模小且集中建设注水站存在投资大、效益差的问题，改变了原先集中建设注水站、通过高压注水管网幅射至各注水井点的注水模式，采用单泵单井、单泵多井注水工艺，共计建设单体注水泵站15座，满足了小断块油藏注水开发要求。小断块油藏注水工艺将原区块采用一个压力系统注水变成1口井或2口井采用一个压力系统供水的方式，同一区块具有多个注水压力系统，最大限度的减少了注水压力的控制损失，提高了注水系统效率，降低了注水系统能耗浪费。与常规注水工艺对比，小断块油藏注水系统效率提高14.4%，注水单耗降低1.7KW·h/m3，年节电53.3×104KW·h，年节电费26.7万元。

2.5 更新改型高能耗设备提高注水泵效，降低注水单耗

针对部分注水泵由于投运时间长、注水压力高、污水矿化度高，不同程度的存在注水泵轴承磨损严重、泵阀座剌漏严重、泵头损坏等问题，加大了注水泵更新改造的力度，共更新注水泵21台，使注水泵平均泵效由75.9%上升至目前的82.1%，注水单耗降低0.51KW·h/m3，年节电160.5×104KW·h，年节电费80.2万元。分批次对注水泵添加金属表面调理剂，大大提高了摩擦金属表面光洁度，降低了摩擦金属表面摩擦系数，通过现场应用数据对比，机油温度由61.8℃降至56.2℃，节电率达8.3%。

2.6 关停低效、无效注水井，优化注采结构调整，减少注水系统能耗浪费

针对油田开发中后期，剩余油高度分散、油井高含水，注水利用率低的特点，通过精细地质和剩余油分布规律研究，对低效、无效注水井实施关停措施，先后将桩106区块等8个单元关停低效水井14口，日减注水量840m3。在搞好油田常规注水井调配基础上，进一步优化注采结构调整，采取注水井不稳定注水和调剖，油井采取堵水、小泵深抽等措施。优化注采结构调整，不仅减少了无效注水，而且加强了低渗层段储量动用程度，油田含水上升率得到有效控制，桩106区块日油水平稳定在920t左右，含水上升率控制在0.5%左右，开发形势得到明显改善。

3 结语

实施桩106区块注水系统整体优化，取得了显著地经济效益和社会效益，对该区块油田的可持续发展具有重要意义。通过采取注水运行参数优化、注水流程及注采结构调整等措施，有效提高了注水系统效率，解决了注水井欠注问题，提高了注水层段合格率，实现平稳注水。桩106区块注水系统优化工艺解决了该区块高能耗、低效率现象，降低了注水单耗，取得了良好的节能效果，实现了降本增效。

参考文献

[1]李育.塔河油田注水系统优化方案[J].油气田地面工程，2009，28（5）：44-45.

[2]朱建民，等.文25块注水系统优化工艺节能技术应用[J].内蒙古石油化工，2011，（5）：95-97.

[3]刘伟震.注水系统参数优化方法及其应用[J].节能，1999，（11）：23-26.