孫彤仁　齊紹新　李　東　劉振晴（吉林油田分公司勘察設(shè)計(jì)院）

吉林油田乾安采油廠注水系統(tǒng)現(xiàn)狀及提升措施

孫彤仁齊紹新李東劉振晴（吉林油田分公司勘察設(shè)計(jì)院）

隨著吉林油田開發(fā)速度的加快，周邊小區(qū)塊低滲透油田所占比例不斷上升，對(duì)于偏遠(yuǎn)、零散區(qū)塊合理高效的開發(fā)，對(duì)油田穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)具有十分重要意義。根據(jù)2015年廠注水系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測(cè)成果，通過數(shù)據(jù)對(duì)注水系統(tǒng)作了初步評(píng)價(jià)，分析影響注水系統(tǒng)效率因素并提出改進(jìn)措施，采取改善水質(zhì)、應(yīng)用變頻控制技術(shù)、合理調(diào)整配注壓力、加強(qiáng)設(shè)備維修保養(yǎng)、提高在線儀表準(zhǔn)確度等措施，對(duì)吉林油田分公司乾安采油廠注水系統(tǒng)改造提供了有力的技術(shù)支撐。

注水系統(tǒng)；現(xiàn)狀；節(jié)能技術(shù)；分析

1　注水系統(tǒng)監(jiān)測(cè)現(xiàn)狀

乾安采油廠所轄注水站11個(gè)注水區(qū)塊，11個(gè)注水區(qū)塊共轄注水站11個(gè)，注水間59座，運(yùn)行柱塞泵泵機(jī)組18臺(tái)，注水井開井282口。注水系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測(cè)主要考核注水泵電動(dòng)機(jī)平均功率因數(shù)、泵機(jī)組平均效率、油田平均注水系統(tǒng)效率3項(xiàng)指標(biāo)，考核結(jié)果見表1，監(jiān)測(cè)泵機(jī)組平均效率78.32%，泵機(jī)組效率合格17臺(tái)，合格率為94.44%；注水泵電動(dòng)機(jī)平均功率因數(shù)0.92，電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)合格15臺(tái)，合格率為83.33%；注水系統(tǒng)平均效率45.22%，區(qū)塊注水系統(tǒng)效率合格4個(gè)，合格率為36.36%。統(tǒng)計(jì)的11臺(tái)泵機(jī)組平均效率達(dá)到了78.32%，泵機(jī)組運(yùn)行效率較高（表2）。

2　影響注水系統(tǒng)效率主要因素

2.1注水管網(wǎng)

2.1.1注水管線及閥組結(jié)垢

由于注水井的注入水組成復(fù)雜產(chǎn)生復(fù)雜多樣的水垢。水垢主要包括由難溶性碳酸鹽和硫酸鹽組成的表面化合鹽類垢、腐蝕導(dǎo)致的水垢以及注入水中夾帶的固體顆粒和水中微生物排泄可以形成黏泥等。它們主要集中在注水井附近的地層、注水井底部、井筒壁、管道彎頭和閥門等處，導(dǎo)致管損增加，最終形成注水機(jī)泵出口壓力上升，相應(yīng)注水單耗增加，對(duì)注水系統(tǒng)效率產(chǎn)生較大影響［1］。

表1　注水系統(tǒng)節(jié)能監(jiān)測(cè)考核指標(biāo)結(jié)果

表2　注水系統(tǒng)效率對(duì)比

2.1.2泵管壓差較大

隨著低滲透油田的注水開發(fā)，新轉(zhuǎn)注井的注水壓力較高，注水區(qū)塊實(shí)際注水量的變化，造成原設(shè)計(jì)注水量與實(shí)際注水量不匹配，泵管壓差大，截流現(xiàn)象嚴(yán)重，注水單耗增加。

2.2注水泵

從監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表2可知柱塞泵機(jī)組效率較高，均達(dá)到合格指標(biāo)，注水泵機(jī)組單耗相對(duì)較低，能量損失較小。大部分柱塞泵機(jī)組電動(dòng)機(jī)功率因數(shù)均達(dá)到考核指標(biāo)。

2.3注水井

由于單井節(jié)流比較普遍，使用閥門控制，節(jié)流損耗較大。有閥門串、漏阻現(xiàn)象，造成能量損耗，使注水系統(tǒng)效率降低。有一部分注水井為合注井，油田注水效果不明顯，造成水資源浪費(fèi)。

2.4注水壓力

個(gè)別區(qū)塊水井注水壓力參差不齊，干線壓力不匹配，或供水半徑長(zhǎng)，壓力損失大，區(qū)塊需要較高的注入壓力時(shí)，造成注不進(jìn)去水。個(gè)別單位注水井井口超壓運(yùn)行，存在事故隱患，影響油田正常運(yùn)行。老油田部分注水區(qū)塊供水半徑較長(zhǎng)，壓力損失大，使注水系統(tǒng)效率降低。

3　提高注水系統(tǒng)效率措施及建議

1）對(duì)單耗較高的注水站進(jìn)行了更新改造，應(yīng)用變頻控制技術(shù)改造高能耗、低效率的注水泵，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行精確控制，提高了注水泵效率，使注水能耗明顯下降［2］。

2）對(duì)離心泵加裝了軟啟動(dòng)裝置，降低了設(shè)備的沖擊，減少設(shè)備的故障，保證了注水系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定，提高了注水系統(tǒng)效率。

3）改善水質(zhì)或采取預(yù)防管線結(jié)垢的技術(shù)措施，防止注水管線水垢的生成、減緩結(jié)垢速度。如采取污水處理技術(shù)、注入防垢劑、管道表面涂層處理技術(shù)等方法。

4）應(yīng)用變頻控制技術(shù)，改變注水泵流量調(diào)節(jié)的方式，即改變泵的特性，來適應(yīng)管路特性，以減小泵管壓差。

5）對(duì)腐蝕嚴(yán)重的管線、閥組進(jìn)行改造。局部改造注水管網(wǎng)，降低管網(wǎng)注水壓力，對(duì)個(gè)別的注水井進(jìn)行增注，降低管網(wǎng)損失。采用分質(zhì)、分壓注水。

6）對(duì)由于節(jié)流損失造成管網(wǎng)損失增加、系統(tǒng)效率降低的注水系統(tǒng)，應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際要求對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行綜合治理，實(shí)施分壓分治，進(jìn)行系統(tǒng)降壓，單井增壓，減少管網(wǎng)能耗損失。

7）提高注水泵負(fù)荷率，對(duì)注水泵進(jìn)行檢修及清洗，增加泵流量，減少流量損失，使注水泵機(jī)組效率增加，減少能耗。

4　結(jié)束語

影響注水系統(tǒng)效率的主要因素是注水泵機(jī)組效率和管網(wǎng)效率。兩者之間關(guān)系密切，反映了注水泵與注水管網(wǎng)之間的匹配合理程度。當(dāng)匹配合理程度較高時(shí)，系統(tǒng)能耗較低；反之系統(tǒng)能耗較高。一般而言，為降低系統(tǒng)能耗，遵循兩條路線；通過系統(tǒng)運(yùn)行的優(yōu)化調(diào)配；調(diào)整注水管網(wǎng)系統(tǒng)的布局。注水管網(wǎng)系統(tǒng)的注水能力，不管如何充分利用，都是有一定限度的。隨著油田增儲(chǔ)上產(chǎn)，新增注水井的數(shù)量不斷增長(zhǎng)，注水范圍不斷擴(kuò)大，現(xiàn)有系統(tǒng)愈來愈不能完全滿足油田生產(chǎn)的要求，調(diào)整注水管網(wǎng)系統(tǒng)的布局，改造擴(kuò)建現(xiàn)有的注水管網(wǎng)系統(tǒng)將勢(shì)在必行。

［1］霍紅慶，袁國(guó)英，楊偉，等.注水系統(tǒng)管網(wǎng)改造技術(shù)研究與應(yīng)用［J］.油氣田地面工程，2004（2）：18-19.

［2］楊永波，石磊.并聯(lián)注水泵的節(jié)能措施［J］.石油和化工設(shè)備，2009（10）：41-43.

10.3969/j.issn.2095-1493.2016.07.001

2016-03-18

（編輯莊景春）

孫彤仁，工程師，1993年畢業(yè)吉林油田職工大學(xué)（電力工程專業(yè)），從事油田節(jié)能監(jiān)測(cè)工作，E-mail：QSX9968@sina.com，地址：吉林省松原市寧江區(qū)沿江西路166號(hào)，138000。