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油田開發(fā)注水節(jié)能技術研究與應用

文檔作者：王艷豐文檔來源：吉林油田公司新立采油廠工藝所		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年06月15日
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上一篇：油田生產(chǎn)過程中的節(jié)能技術與實現(xiàn)途徑

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38 應用能源技術2018年第7期(總第247期)
doi：10．3969／j．issn．1009—3230．2018．07．01 1
油田開發(fā)注水節(jié)能技術研究與應用
王艷豐
(吉林油田公司新立采油廠工藝所，吉林松原138000)
摘要：注水系統(tǒng)是油田平穩(wěn)生產(chǎn)的有利保障，目前，油田注水存在相當大的能量損耗，增
加了投資成本支出，尤其是油田進入開發(fā)后期，如何有效節(jié)能的利用注水補充地層能量，提高油
田采收率，已成為油田發(fā)展的一個重要課題。文中旨在通過對降低注水能耗，提高注水開發(fā)經(jīng)
濟效益，進而降低投資方式的探討，實現(xiàn)油田注水工藝的節(jié)能降耗。
關鍵詞：節(jié)能；降耗；注水泵管網(wǎng)
中圖分類號：TEl9 文獻標志碼：B 文章編號：1009—3230(2018)07—0038—02
Research and Application of Water Injection Energy Saving
Technology in Oilfield Development
WANG Yan——feng
(Jinn Oilfield Company Xinli Oil Production Plant，Songyuan 138000，Jilin Province，China)
Abstract·The water injection system is an advantageous guarantee for stable production of oil fields．
At present，there are considerable energy losses in oilfield water injection，which increases investment
costs．In particular，how oil fields can be used to supplement formation energy and improve oil field
recovery after oil fields enter the late stage of development．The rate has become an important issue in
the development of oil fields．The purpose of this paper is to reduce the energy consumption of water
injection，improve the economic benefits of water injection development，and then reduce the
investment method，SO as to achieve the energy saving and consumption reduction of oil field water
injection technology．
Key words：Energy saving；Consumption reduction；Water injection pipe network
0 引言
油田注水可以補充地層能量，但隨之導致電
量增加、注水管網(wǎng)負荷重、注水能耗相應加大。因
此，研究高效的注水工藝，提高注水泵的運行效
率，降低注水能耗，進而提高注水開發(fā)經(jīng)濟效益，
已成為油田發(fā)展的一個重要課題。
1 新立油田注水系統(tǒng)現(xiàn)狀
1．1注水量及電量高，管網(wǎng)負荷重。注水系統(tǒng)效
率低
新立油田現(xiàn)有注水井800口，注水干線11條、
支干線64條，水間95座，注水管線453．87 km；油田
年注水402．6萬m3，年耗電23 705 098萬kW·h，注
收稿日期：2018—05—28 修訂日期：2018—06—15
作者簡介：王艷豐(1977一)，女，大專，工程師，主要從事注
水技術管理工作。
水管網(wǎng)平均效率55．8％，注水單耗4．28 kWh／m3。
1．2注水泵泵況差、返修率高。注水泵效低
現(xiàn)有注水泵站6座，泵18臺，受注水水質(zhì)影
響，柱塞泵故障率發(fā)生頻繁，單泵維修周期一周左
右，注水泵長期超負荷運行，耗電高，泵效下降，
注水泵平均泵效75．1％。
1．3管線結垢嚴重，沿程壓力損耗高，注水管網(wǎng)
效率低
各類措施返排液、作業(yè)溢流、調(diào)驅(qū)井出液后處
理回注，返排液成分復雜，高分子聚合物，粘度大，
重度大，沉降在水的底部，親油性強，污水系統(tǒng)處
理困難，導致油系統(tǒng)波動，水質(zhì)處理無法滿足需
求，水質(zhì)不合格，管線內(nèi)沉積雜質(zhì)及結垢嚴重，注
水沿程壓力損失嚴重，末端壓力低，影響注水管網(wǎng)
效率，注水單耗高。
萬方數(shù)據(jù)
2018年第7期(總第247期) 應用能源技術39
1．4注水半徑縮小，注水能力受限
目前，注水泵出口壓力可以達到15．0 MPa，
而實際出站壓力靠閥門控制在14．1 MPa，存在
0．9 MPa壓差，不能提壓的原因是站外干線、支干
線老舊，承壓能力不足，一旦漏失在環(huán)境敏感地
帶，修復困難，賠償巨大。
2 注水節(jié)能技術研究與應用效果
2．1 優(yōu)化注水泵工藝參數(shù)。提高注水泵效技術研究
(1)變頻節(jié)能技術工藝
油氣處理站注水泵出口閥門截流嚴重，泵管
壓差達1．6 MPa，注水泵運行工況偏離高效區(qū)，利
用JZHICON一1A一250／6 kV變頻調(diào)速，得到可調(diào)
頻調(diào)壓的高壓交流電，用以驅(qū)動交流電機，轉矩脈
沖低，不會導致機械共振，參數(shù)易設定，同時具備
故障自診斷及保護功能和備份功能。通過安裝調(diào)
速裝置后1#注水泵實際需要功率為844 kW，經(jīng)變
頻改造后可節(jié)約功率713 kW，一年可節(jié)電624萬
度，一年節(jié)電312．3萬元。
(2)高效節(jié)能調(diào)速電機技術
共有注水站6座，清水站均采油柱塞式注水
泵，注水站注水泵長期超負荷運行，泵況差、耗電
高，針對注水站實際情況，注水站各更換高效節(jié)能
電機注水泵兩臺，耗用電量降低，降低能耗的貢獻
率達到0．1％，預計節(jié)電節(jié)電8．628萬kW·h。
(3優(yōu)化注水泵參數(shù)工藝技術
當前階段注水壓力普遍上升，導致運行能耗
增加，地面注水工藝與主材系統(tǒng)調(diào)整不適應，電能
損失嚴重，新北注水站因鉆井停注，注水量需求與
注水泵排量不匹配，存在達回流現(xiàn)象，回流水量
30 m3／d，浪費電能2 450 kW·h，針對這一情況，
開展優(yōu)化注水泵參數(shù)工藝技術研究，試驗在各種
注水量需求下泵壓調(diào)整區(qū)間的合理性，在滿足工
藝壓力和排量的前提下，將泵壓極可能控制
7．6 MPa，實現(xiàn)最低而泵效又在高效區(qū)，實現(xiàn)機泵
的最大節(jié)能，使泵管壓差控制在0．3 MPa。
2．2優(yōu)化管網(wǎng)效率技術研究
(1)注水井洗井、管線沖洗周期優(yōu)化技術
隨著油田開采年限的增加，雜質(zhì)附著在管線
管柱上，井筒配水器水嘴堵塞，注水井吸水能力下
降，井筒及近井地帶污染嚴重，注水管線結垢腐
蝕，吸水能力下降，管線沿程損失增加，管線損失
大，日影響注水量可達到150 m3，嚴重影響注水管
網(wǎng)效率及注水單耗。因此，對注水井及注水管線
進行洗井監(jiān)測，確定在無特殊情況下污水區(qū)3個
月熱洗一次，清水區(qū)4個月熱洗一次，注水管線每
年沖洗一次，有效降低注水系統(tǒng)壓力，降低單耗，
通過泵罐、循環(huán)洗井車及連續(xù)油管沖洗洗井，有效
減少注水井測試時間、測試疑難井，有效提高有效
注水合格率。
(2)降低無效水循環(huán)技術研究
由于地質(zhì)因素、注水井壓力波動大、層間差異
大等因素影響注水，導致無效水循環(huán)，能耗損失，
針對這一情況，對欠注井及注采關系不明顯的轉
抽8口，減少配注160 m3，注采不見效井日降低配
注560 m3，累計減少注水量8．52萬m3；按單耗
5．9計算，減少電量50．26萬kW·h。
(3)高壓注水井局部增壓注水方式研究
新立油田共有注水間65座，同一注水間注水
井單井注入壓力差別大，注入壓力在11．7一14．2
之間，針對這～實際情況，開展完善注水工藝，減
低注水能耗技術研究，在注水間內(nèi)安裝增壓泵，對
不能壓力等級注水井實行分壓注水技術研究，目
前共應用5個注水計量間，實現(xiàn)單間滿足宏觀注
水的同時有效降低注水能耗，管網(wǎng)損失降低0．2
個分點。
(4)優(yōu)化測試工藝，開展分注井優(yōu)選水嘴配
置技術研究
注水過程中由于配水器內(nèi)水嘴調(diào)整不當，造
成注水節(jié)流嚴重，注入壓力增加，注水能耗高，加
強分注井水井優(yōu)配技術研究，減少小尺寸水嘴使
用井，2017年合理調(diào)配水嘴35口井138層，平均
降低0．5 MPa。
3 結束語
(1)通過優(yōu)化注水泵的工藝參數(shù)，以及變頻
節(jié)能技術和節(jié)能調(diào)速電機技術的合理應用，可以
有效提高注水泵泵效，減少注水功耗，實現(xiàn)節(jié)電降
耗的目的。
(2)優(yōu)化注水井洗井和管線沖洗周期，可以
有效降低注水系統(tǒng)壓力，減少單耗，有效減少注水
井測試時間，提高注水合格率。
(3)通過對油田注水技術的探討，形成適應新
立油田注水泵變頻控制工藝技術、新立油田降低無
效水循環(huán)工藝技術及分注井優(yōu)選水嘴配置技術。
(4)通過此項技術研究，實現(xiàn)了注水站泵管
壓差，注水干線、支干線壓降控制在0．5 MPa以
內(nèi)，單井管線壓降控制在0．4 MPa以內(nèi)，注水泵得
到了高效運行。
參考文獻
[1] 王玉普，王廣昀．大慶油田高含水期注采工藝技術
[M]．國外油田工程，北京：石油工業(yè)出版社，2001．
[2] 譚文彬，等．油田注水開發(fā)的決策部署研究[M]．
北京：石油工業(yè)出版社。2000．
[3] 岳麗娟，杜景田．油田注水井垢的成因及洗井方法
[M]．石油工業(yè)出版社，2011．
[4] 張鳳輝，等，注水井高效測調(diào)工藝技術探析及應用
[J]．改善水驅(qū)提高采收率技術文集，2011，9：308
—132。

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