辽河油田注水系统提效技术研究

雷建军(中油辽河工程有限公司，辽宁 盘锦 124010)

辽河油田注水系统提效技术研究

雷建军(中油辽河工程有限公司，辽宁 盘锦 124010)

针对辽河油田影响注水地面工艺系统效率的主要因素，重点解决“设备老化低泵效、工艺系统分压注水”的实际问题。经过工艺改造、强化工艺管理，油田注水泵效可得到显著提高，注水动力费将下降3000万元/年，注水系统效率将提高至55.61%，注水单耗将降至5.51kW.h/m3。

辽河油田；注水；提效方案

1 辽河油田注水系统现状

1.1 注水系统概况

辽河油田注水区块共有87个，分布在欢采、锦采、曙采、沈采、高采、兴采、茨采、金马、冷家、浅海、辽兴等十一个采油单位管辖区域内,中高渗透层占56.3%，低渗透层占43.7%。

全油田注水井总数2442口、开井1578口。已建注水站52座（在用45座），配水间451座，注水管线1712km。现有注水泵431台，电机总功率100612kW，其中，注水站大型注水泵170台，电机总功率86115kW，单井增注泵261台，电机总功率14497kW。

设计注水量20.53×104m3/d，实际注水量10.26×104m3/d。

1.2 注水工艺流程

(1)典型注水流程：

注水罐→（喂水泵）→注水泵→干线管网→配水间→单井管线→注水井

(2)分压注水流程：

(3)小环注水流程：

1.3 注水系统能耗情况

2015年，辽河油田注水系统效率平均为44.74%，注水单耗平均为6.77kWh/m3，均低于中国石油股份公司注水系统效率平均值54.18%，注水单耗平均值5.86kWh/m3。

2 注水系统效率低的主要因素

2.1 设备陈旧泵效过低

辽河油田开发已达40多年，部分注水地面工艺设施老化、陈旧。没有达到股份公司要求：离心泵泵效≥75%，柱塞泵泵效≥85%。

虽然通过多年的注水专项治理工程，已更换了部分低效泵。但是，仍有大部分注水泵效达不到规定要求，尤其单井增注泵，采用“管道式”离心增压泵，额定泵效仅在50%左右，实际泵效仅在35%左右。

2.2 注水工艺低负荷运行

受注水量变化较大的影响，部分注水泵匹配不合理，“大马拉小车”现象普遍存在，严重浪费能源，影响注水系统效率。

2.3 注水系统管网效率低

受注水井压力不均衡、管道结垢严重等因素影响，普遍存在“系统注水压力不合理”的问题，造成节流损失严重，降低了注水系统效率。

3 提高注水系统效率的指导原则

（1）注水地面工艺系统，紧密围绕“泵效合格、匹配合理、压力适宜”三个重点要求，在全油田整体工艺普查、分析的基础上，制定工艺优化改造方案。

（2）以注水站及管辖区块为单元，统筹解决“注水泵老化泵效低、注水泵流量及压力不匹配、区域注水压力差别过大”的重点问题。

4 提高注水系统效率的具体措施

4.1 彻底解决“低泵效”问题

（1）大型注水站“低泵效”问题优先解决（柱塞泵效≤75%，离心泵效≤65%），对低效泵进行淘汰更换,保证大型注水泵泵效较高（柱塞泵效≥85%，离心泵效≥75%））。

（2）将单井增注泵由“管道式”离心增压泵更换为效率高的柱塞泵。

（3）采取多种技术措施，解决注水泵不匹配的问题。采取“离心泵增减级、柱塞泵调整柱塞、注水泵配置变频器”等工艺方式。

4.2 注水系统分压改造方案

（1）整体降压、局部增压

注水区块中只有少数井压力高时，可将注水站压力整体降压运行，对个别压力高的井实施单井增注，从而降低整个系统的能耗。

（2）整体系统分压注水

整个注水区域内出现两种压力等级的注水井，同时注水量相当，可采用高、低压合理配置注水泵，整体分压注水，提高管网效率。

4.3 管网清洗

注水干支线采用空穴射流清洗技术，定期对管线进行清洗，减少管线的阻力，同时改善了注水水质。

5 结语

本文所述的提高油田注水系统方案的措施十分有针对性,具有投资相对较少、节能显著、容易实施的优点，目前已在辽河油田已陆续开展实施,并取得了较好的效果。全油田实施改造完成后预计注水动力费将下降3000万元/年，注水系统效率将提高至55.61%，注水单耗将降至5.51kW.h/m3。

雷建军（1982-），男，工程师，2005年毕业于中国石油大学（华东）环境工程专业，现从事给排水、注水工程设计。