分压注水技术在小营油田的应用

冯 杰

中国石化胜利油田分公司纯梁采油厂，山东东营 256504

小营油田隶属于胜利油田分公司纯梁采油厂小营采油管理区。该油田区块地质结构复杂，平均单层油层厚度薄，渗透率非常低，自然产能低，产量递减快，是胜利油田中较具代表性的高压特低渗透油藏和典型的低产低液油田。自投入开发以来，受油田特有地质特征和特殊的生产运行方式影响，小营油田的开发难度大，随着生产成本的上涨和油价持续走低，油田长期高成本开发，一度被要求油田整体关停。注水系统是油田系统的重要组成部分，对保持油层压力、油层稳定性及提高采收率具有重要作用。为节约注水费用，提高注水效益，在小营油田实施了分压注水管理，经济效益明显。

1 分压注水技术

分压注水就是将注水压力相近的注水井组合在一起，配备合适的注水泵和相应的注水系统，使每个系统的平均注水压力与泵压更加接近，从而达到提高注水系统效率、降低能耗、减少成本的目的[1-2]。具体到小营油田，就是根据小营油田沙二、沙四储层物性和注水压力不同，结合成两组注水井和注水层系，分时段错开对不同注水压力下注水井、注水层系实施注水。根据不同注水压力需求，注水泵站输出不同压力，以达到节约费用、提高注水效益的目的。

1.1 降低注水泵站电力损耗,提高地面注水效率

在水驱油田开发系统中,注水泵站的电力损耗是重要的组成部分[3]。如果能通过技术改进减少注水泵站电力消耗，减少无用功，提高注水地面系统效率，将有效节约电费，缩减大量开发成本。

1.2 系统关停低油压注水井，减少注水系统干扰

在油田注水系统中低油压会对注水效率产生重大的影响，必要的时候必须关停部分低油压注水井，这样就可以减少低油压水井对注水系统的干扰，从而提高注水地面系统效率，使井口注水压力得到一定提高，可解决部分高油压欠注水井的问题。

1.3 易于设备管理，减少维修成本

设备故障率增加，设备使用寿命缩短，维修成本增加。分压注水易于设备管理。注水井注水压力差异大，须按照辖区内最高注水井压力确定注水泵压。通过减少开泵台数，解决了两泵并联时憋泵、互相干扰现象，泵体震动得到有效控制。

1.4 减少无效注水，提高注水效率

通过关停低效注水井点、测调和封堵减少低效注水层漏失量，减少无效注水量，进一步降低注水成本[4]。解决欠注水井和减少无效注水，基本满足了需要注水井区和层系的地质要求，进一步提升了水驱效果。

2 分压注水管理现场实施

小营油田注水能力统计见表1。

表1 小营油田注水能力统计

2.1 注水状况调查分析

小营油田水井开井23口，平均油压18 MPa,其中梁8块油压最高，平均达到25.3 MPa，最低在S2，平均油压仅5.5 MPa。其中油压不大于16 MPa的注水井9口，16～25 MPa注水井6口，25～32 MPa注水井8口，大于32 MPa 注水井3口，油压差别较大。

分析无效注水井1口，无效注水量30 m3；分注水井14口，其中有5口分注井由于层间渗透率级差大，无法满足对应层系注水需要，导致需要注水层系无法得到有效注水，渗透率低层系导致水窜，形成无效循环注水；统计低效注水井2口，水窜是主要导致因素。

2.2 分压注水管理

按照储层不同层系、水井不同油压分时段错开注水。

2.2.1 油压分级，注水井井间实施周期性间注

小营油田实施分压注水油压分级，周期间注。脉冲注水毛管控制，能激活低产层，提高低渗区产能，降低高渗区层含水，从而达到增效降本效果。

注水泵站分为32 MPa和25 MPa注水压力等级注水，根据油藏需要和水井油压，将13口注水井分为2个批次实施间注，以达到脉冲注水效果。间注水井实施安排见表2。这不仅可以确保注水总量保持稳定、满足油藏生产需求，还有助于降低注水电费及设备损耗。

表2 间注水井实施安排表

具体实施要求：一是按注水油压分级回避注水，注水油压高于25 MPa的注水井与注水油压低的注水井注水时段错开；二是对裂缝窜通的油水井实施注采不碰头。在无高油压注水井注水期间，注水站相应下调泵压(由32 MPa降至25 MPa)。通过注水井交替注水，降低注水站泵排量，降低水驱开发成本。

2.2.2 吸水能力分级，注水井层间实施周期性间注

针对层间吸水能力差别大，无法较好满足不同层系间注水需要问题，实施了分注水井层间间注措施，即对油压低、易注水、高水淹层投死嘴，根据注水需要，再实施死嘴打捞。如梁8-16X1投死C2、C3，梁8-18X1投死C3、梁228投死A号层都见到较好注水效益。

2.2.3 注水效率分析，优化注水量

为压缩水驱开发成本，关停无效注水井1口，下调低效注水井8口，注采比得到进一步优化，注水成本降低，达到了控水稳油效果。优化注水效果统计见表3。

表3 优化注水量水井统计

3 分压注水效果评价

3.1 注水系统效率得到提升

分压注水实施后，分时间段实施两个压力系统注水，使高低两个系统的干线压力接近配水间的平均注水压力，减少配水间截流的控制量，高压系统甩开了低压注水井，井口平均压力相对提高了1 MPa，低压系统平均泵压降低了7 MPa，注水系统效率提高了5%。

3.2 能耗大幅降低

与实施前对比，实施间注水井注水量平均由236 m3/d下降至170 m3/d，优化注水井平均每天节约用水80 m3，二季度共计节约水量1.328 6×104m3，系统综合减少电能5.47×104kW·h。

3.3 设备保养成本降低

通过对注水泵进行分级配备，在完成配注任务的情况下，负责高压系统注水的大泵频率调至40 Hz，降低了6 Hz；负责低压系统注水的小泵频率调至38 Hz，降低了8 Hz。实施后，进排液阀、柱塞、盘根等设备零件的更换周期相比以前延长了1～2月，闸门、水表的损坏率降低，可节约设备管理成本万元。系统独立运行，憋泵、设备震动大等问题得到了改善，安全运行系数提高。

3.4 注水合格率上升

分压注水实施后，注水合格率由之前的80.8%提高到86.2%。

4 结论

1)通过向地层注水来稳定地层压力，保持油田产量维持在稳产状态。油田注水系统运行需要消耗大量的能源，实施分压注水管理制度，能够合理分配节点能量，提高注水系统效率，降低油田开发成本。

2)小营油田实施分压注水，最大限度地节约了注水费用，在提高注水效益的同时，进一步巩固了稳产基础，丰富了注水井管理手段，拓展了注水工作的思维领域，对同类油田注水管理具有较大借鉴意义。