胜利海上油田移动式注水系统应用研究

【摘要】针对浅海油田固定式注水系统存在的不足，对海上移动式采注水站进行了论证、对移动式注水装置进行了应用研究。以整合现有设备资源为前提，提出了将注水平台、注水船作为移动注水站的观点并给出了实施办法。在移动式注水设备应用研究方面，指出可以根据海上现场实际，有针对性的进行相关功能模块选择并设计为整体注水撬或单体注水撬。该系统具有良好的应用前景。

【关键词】浅海油田 移动式注水系统 注水平台 注水船 可移动注水撬

1 浅海油田移动式注水系统的提出

胜利浅海油田位于渤海湾南部水深3—20m的极浅海海域，采用以中心平台为中心、通过海底注水管网连接到各平台注水井的常规固定式注水系统（简称中心注水系统）。该注水系统的主要特点是庞大且串联节点多，中心平台上的注水动力为周边几十个卫星平台的上百口水井提供注水动力。该系统有明显局限性，因投资过大而无法覆盖经济效益差的边远区块，在老区新建平台时也常出现注水海管严重滞后油井海管建设的情况，另外，由于串联节点多，不停产维护的难度大。为克服这些问题，本文对海上移动式注水系统的应用进行了研究。

2 移动式注水系统的应用研究

根据海上油田的注水需要和海工建设特点，从两个方面对移动式注水系统进行应用研究，一是海上移动式采注水站的论证研究，二是可移动式注水设备应用研究。

2.1 浅海油田移动式注水站的论证研究

对国际通岸接头的做法进行逆向思考，在有注水井的平台上增加高压接头和流程（可承受10MPa以上的压力），注水平台或注水船就位后快速连接后实施注水任务。

2.1.1 移动式注水平台

海上没有注水平台，但随着海上油田的发展，注水形势愈发严峻，海上十分有必要拥有注水平台。实现的方法：一是整合现有资源，改造处于闲置状态的移动式采油平台[1]（现称开发平台）为注水平台，如浅海油田开发初期建造使用的开发一号、开发二号采油平台长期闲置于内港池，可试点将一座开发平台在改造和安全评价后作为注水平台。二是新建造或引进注水平台。注水平台便是海上油田的移动式注水站。该模式适合于边远区块和注水管网未到位的老区新建平台，平台就位后以海水或水源井为水源。注水平台还适合中心平台或注水枢纽平台维修时通过并联原注水流程进行临时注水，尽量减小注水损失。

2.1.2 注水船

海上没有注水船，与水井有关的是洗井船，该类船舶上有取水模块、小型储水模块和洗井等模块。参照洗井船的工作原理设计的注水船将成为移动性能最好的“流动注水站”。实现的方法：一是改造洗井船为注水船，包括取水模块、储水罐、注水模块（含注水泵和接头等）、加药模块等，在无法注水的平台实施移动式注水，减少对大型施工的依赖性，将中心注水系统由串联变为并联系统，可实现海上注水的全覆盖。注水船具备注水功能的同时也相当于升级了洗井系统，能够实现多口注水井的同步洗井。二是新建造或引进注水船。在边远区块和注水管网未到位的老区新建平台可选择将海水或水源井作为水源。

注水平台和注水船有多种用途。一是应用于无地面注水管网的区块（一种是主体注水管网尚未施工的井组等地面单元，另一种是暂无实施注水管网的价值的边缘和边远区块）。二是可以应用在注水主管网故障的井组。三是在注水系统维修时作为并联式维修系统，实现不停产作业。四是注水平台和注水船具备了同步洗多口水井的能力和消防功能，扩大了应用范围，提高了使用率，使用后将有望成为浅海油田的新的特色装备。

2.2 可移动注水撬

关于移动式注水装置和工艺的研究应用在陆地油田已较为常见[2][3][4]，但在海上油

田还处于起步阶段。可移动注水撬是移动式注水设备的关键，可应用于固定平台、移动式平台和注水船。根据载体空间，系统设计为整体成撬或单体成撬。整体撬块是完整注水系统的集成撬块，包括注水泵、注水罐、过滤装置、加药装置、水源提升装置等（若是以高含水油井采出液为水源，还需油水分离装置）。有文献给出了智能移动注水装置系统所需的面积（所有设备集中安装在长8.2m、宽2.6m的撬座上）[4]。在空间足够且方便吊装的平台或船上可采用整体撬块，在空间有限的平台宜采用单体撬块或分体撬块在现场连接。单体撬块根据现场实际有选择性的进行功能筛选、组合和制造，如在有水源井的平台，可选择将过滤设备和水增压设备成撬即可成独立注水系统。

与“固定式”常规中心注水系统相比，“移动式”注水系统具有可移动、小巧灵活、建造周期短等特点，可独成一体也可作为中心注水系统的辅助或补充。系统的特点决定了其在海上油田实施的可行性大大提高：一是注水平台和注水船可在现有设备上进行改造；二是在固定平台、移动平台或船舶等不同载体间移动的采注水设备因设计为整体撬块或单体撬块，方便安装和拆卸，大大降低了施工难度。

3 结语

（1）移动式注水系统有效应对了浅海油田面临的严峻注水形势，可以帮助未注水区实现“从无到有”的突破，可满足注水区新建平台及时注水的要求。该系统体现了注水理念创新，拓宽了注水思路，整合了资源，将完善海上油田注水体系。

（2）移动式注水系统是中心注水系统有效补充，这种与中心注水系统互补的地面注水模式将开创海上注水新局面，是海上注水的重要发展方向。移动式注水系统具有可移动、灵活性强、施工周期短、功能多等特点，且选取的相关功能模块可视现场需要进行设计制造并可以移动到多个地点重复使用，大大降低了系统在海上现场应用的难度。

（3）系统的应用将面临许多困难，需要注水工作者接受此理念，需要政策、资金和人力的支持，需要技术上的突破，所以该系统要形成规模仍需时日。下步技术上需要攻关的有：占地小、故障率低、使用率高的整体或单体注水撬；为浅海特色的“同井组采注水模式”和“同单元采注水模式”等模式配套的工艺技术等。

（4）该系统拓宽了浅海油田注水工作的思路，对同类研究具有较强的启发和借鉴意义，将产生巨大的经济效益和社会效益，具有非常好的应用前景。

参考文献

[1] 刘丽黎.浅海移动式试采实验平台采油工艺流程设计与应用[J].中国海洋石油平台，1995，10（4），145-150

[2] 耿拥军，黄炳华，王玉江.移动式注水一体化装置[J].油气田地面工程，2008，27（3），76

[3] 李伟.移动式注水工艺在马31块的应用[J].内江科技，2010，31（3），72

[4] 董巍，林罡，王荣敏等.智能移动注水装置的研制[J].石油工程建设，2010，36（6），30-32

作者简介

于君田（1980-），男，中国石化胜利油田分公司海洋采油厂海四生产管理区，邮编257237，工程师，管理区副经理，硕士研究生，现主要从事油气田开发和现场管理方面的工作。