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油田开发注水节能技术研究与应用

文档作者：王艳丰文档来源：吉林油田公司新立采油厂工艺所		点击数：	更新时间： 2024年06月15日
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上一篇：油田生产过程中的节能技术与实现途径

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38 应用能源技术2018年第7期(总第247期)
doi：10．3969／j．issn．1009—3230．2018．07．01 1
油田开发注水节能技术研究与应用
王艳丰
(吉林油田公司新立采油厂工艺所，吉林松原138000)
摘要：注水系统是油田平稳生产的有利保障，目前，油田注水存在相当大的能量损耗，增
加了投资成本支出，尤其是油田进入开发后期，如何有效节能的利用注水补充地层能量，提高油
田采收率，已成为油田发展的一个重要课题。文中旨在通过对降低注水能耗，提高注水开发经
济效益，进而降低投资方式的探讨，实现油田注水工艺的节能降耗。
关键词：节能；降耗；注水泵管网
中图分类号：TEl9 文献标志码：B 文章编号：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
油田注水可以补充地层能量，但随之导致电
量增加、注水管网负荷重、注水能耗相应加大。因
此，研究高效的注水工艺，提高注水泵的运行效
率，降低注水能耗，进而提高注水开发经济效益，
已成为油田发展的一个重要课题。
1 新立油田注水系统现状
1．1注水量及电量高，管网负荷重。注水系统效
率低
新立油田现有注水井800口，注水干线11条、
支干线64条，水间95座，注水管线453．87 km；油田
年注水402．6万m3，年耗电23 705 098万kW·h，注
收稿日期：2018—05—28 修订日期：2018—06—15
作者简介：王艳丰(1977一)，女，大专，工程师，主要从事注
水技术管理工作。
水管网平均效率55．8％，注水单耗4．28 kWh／m3。
1．2注水泵泵况差、返修率高。注水泵效低
现有注水泵站6座，泵18台，受注水水质影
响，柱塞泵故障率发生频繁，单泵维修周期一周左
右，注水泵长期超负荷运行，耗电高，泵效下降，
注水泵平均泵效75．1％。
1．3管线结垢严重，沿程压力损耗高，注水管网
效率低
各类措施返排液、作业溢流、调驱井出液后处
理回注，返排液成分复杂，高分子聚合物，粘度大，
重度大，沉降在水的底部，亲油性强，污水系统处
理困难，导致油系统波动，水质处理无法满足需
求，水质不合格，管线内沉积杂质及结垢严重，注
水沿程压力损失严重，末端压力低，影响注水管网
效率，注水单耗高。
万方数据
2018年第7期(总第247期) 应用能源技术39
1．4注水半径缩小，注水能力受限
目前，注水泵出口压力可以达到15．0 MPa，
而实际出站压力靠阀门控制在14．1 MPa，存在
0．9 MPa压差，不能提压的原因是站外干线、支干
线老旧，承压能力不足，一旦漏失在环境敏感地
带，修复困难，赔偿巨大。
2 注水节能技术研究与应用效果
2．1 优化注水泵工艺参数。提高注水泵效技术研究
(1)变频节能技术工艺
油气处理站注水泵出口阀门截流严重，泵管
压差达1．6 MPa，注水泵运行工况偏离高效区，利
用JZHICON一1A一250／6 kV变频调速，得到可调
频调压的高压交流电，用以驱动交流电机，转矩脉
冲低，不会导致机械共振，参数易设定，同时具备
故障自诊断及保护功能和备份功能。通过安装调
速装置后1#注水泵实际需要功率为844 kW，经变
频改造后可节约功率713 kW，一年可节电624万
度，一年节电312．3万元。
(2)高效节能调速电机技术
共有注水站6座，清水站均采油柱塞式注水
泵，注水站注水泵长期超负荷运行，泵况差、耗电
高，针对注水站实际情况，注水站各更换高效节能
电机注水泵两台，耗用电量降低，降低能耗的贡献
率达到0．1％，预计节电节电8．628万kW·h。
(3优化注水泵参数工艺技术
当前阶段注水压力普遍上升，导致运行能耗
增加，地面注水工艺与主材系统调整不适应，电能
损失严重，新北注水站因钻井停注，注水量需求与
注水泵排量不匹配，存在达回流现象，回流水量
30 m3／d，浪费电能2 450 kW·h，针对这一情况，
开展优化注水泵参数工艺技术研究，试验在各种
注水量需求下泵压调整区间的合理性，在满足工
艺压力和排量的前提下，将泵压极可能控制
7．6 MPa，实现最低而泵效又在高效区，实现机泵
的最大节能，使泵管压差控制在0．3 MPa。
2．2优化管网效率技术研究
(1)注水井洗井、管线冲洗周期优化技术
随着油田开采年限的增加，杂质附着在管线
管柱上，井筒配水器水嘴堵塞，注水井吸水能力下
降，井筒及近井地带污染严重，注水管线结垢腐
蚀，吸水能力下降，管线沿程损失增加，管线损失
大，日影响注水量可达到150 m3，严重影响注水管
网效率及注水单耗。因此，对注水井及注水管线
进行洗井监测，确定在无特殊情况下污水区3个
月热洗一次，清水区4个月热洗一次，注水管线每
年冲洗一次，有效降低注水系统压力，降低单耗，
通过泵罐、循环洗井车及连续油管冲洗洗井，有效
减少注水井测试时间、测试疑难井，有效提高有效
注水合格率。
(2)降低无效水循环技术研究
由于地质因素、注水井压力波动大、层间差异
大等因素影响注水，导致无效水循环，能耗损失，
针对这一情况，对欠注井及注采关系不明显的转
抽8口，减少配注160 m3，注采不见效井日降低配
注560 m3，累计减少注水量8．52万m3；按单耗
5．9计算，减少电量50．26万kW·h。
(3)高压注水井局部增压注水方式研究
新立油田共有注水间65座，同一注水间注水
井单井注入压力差别大，注入压力在11．7一14．2
之间，针对这～实际情况，开展完善注水工艺，减
低注水能耗技术研究，在注水间内安装增压泵，对
不能压力等级注水井实行分压注水技术研究，目
前共应用5个注水计量间，实现单间满足宏观注
水的同时有效降低注水能耗，管网损失降低0．2
个分点。
(4)优化测试工艺，开展分注井优选水嘴配
置技术研究
注水过程中由于配水器内水嘴调整不当，造
成注水节流严重，注入压力增加，注水能耗高，加
强分注井水井优配技术研究，减少小尺寸水嘴使
用井，2017年合理调配水嘴35口井138层，平均
降低0．5 MPa。
3 结束语
(1)通过优化注水泵的工艺参数，以及变频
节能技术和节能调速电机技术的合理应用，可以
有效提高注水泵泵效，减少注水功耗，实现节电降
耗的目的。
(2)优化注水井洗井和管线冲洗周期，可以
有效降低注水系统压力，减少单耗，有效减少注水
井测试时间，提高注水合格率。
(3)通过对油田注水技术的探讨，形成适应新
立油田注水泵变频控制工艺技术、新立油田降低无
效水循环工艺技术及分注井优选水嘴配置技术。
(4)通过此项技术研究，实现了注水站泵管
压差，注水干线、支干线压降控制在0．5 MPa以
内，单井管线压降控制在0．4 MPa以内，注水泵得
到了高效运行。
参考文献
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[2] 谭文彬，等．油田注水开发的决策部署研究[M]．
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[3] 岳丽娟，杜景田．油田注水井垢的成因及洗井方法
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[4] 张凤辉，等，注水井高效测调工艺技术探析及应用
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—132。

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