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油田開(kāi)發(fā)注水節(jié)能技術(shù)研究與應(yīng)用

文檔作者：王艷豐文檔來(lái)源：吉林油田公司新立采油廠工藝所		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年06月15日
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上一篇：油田生產(chǎn)過(guò)程中的節(jié)能技術(shù)與實(shí)現(xiàn)途徑

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38 應(yīng)用能源技術(shù)2018年第7期(總第247期)
doi：10．3969／j．issn．1009—3230．2018．07．01 1
油田開(kāi)發(fā)注水節(jié)能技術(shù)研究與應(yīng)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(dāng)大的能量損耗，增
加了投資成本支出，尤其是油田進(jìn)入開(kāi)發(fā)后期，如何有效節(jié)能的利用注水補(bǔ)充地層能量，提高油
田采收率，已成為油田發(fā)展的一個(gè)重要課題。文中旨在通過(guò)對(duì)降低注水能耗，提高注水開(kāi)發(fā)經(jīng)
濟(jì)效益，進(jìn)而降低投資方式的探討，實(shí)現(xiàn)油田注水工藝的節(jié)能降耗。
關(guān)鍵詞：節(jié)能；降耗；注水泵管網(wǎng)
中圖分類號(hào)：TEl9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：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(bǔ)充地層能量，但隨之導(dǎo)致電
量增加、注水管網(wǎng)負(fù)荷重、注水能耗相應(yīng)加大。因
此，研究高效的注水工藝，提高注水泵的運(yùn)行效
率，降低注水能耗，進(jìn)而提高注水開(kāi)發(fā)經(jīng)濟(jì)效益，
已成為油田發(fā)展的一個(gè)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(fù)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(wàn)m3，年耗電23 705 098萬(wàn)kW·h，注
收稿日期：2018—05—28 修訂日期：2018—06—15
作者簡(jiǎn)介：王艷豐(1977一)，女，大專，工程師，主要從事注
水技術(shù)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(tái)，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(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行，耗電高，泵效下降，
注水泵平均泵效75．1％。
1．3管線結(jié)垢嚴(yán)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(fù)雜，高分子聚合物，粘度大，
重度大，沉降在水的底部，親油性強(qiáng)，污水系統(tǒng)處
理困難，導(dǎo)致油系統(tǒng)波動(dòng)，水質(zhì)處理無(wú)法滿足需
求，水質(zhì)不合格，管線內(nèi)沉積雜質(zhì)及結(jié)垢嚴(yán)重，注
水沿程壓力損失嚴(yán)重，末端壓力低，影響注水管網(wǎng)
效率，注水單耗高。
萬(wàn)方數(shù)據(jù)
2018年第7期(總第247期) 應(yīng)用能源技術(shù)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(dá)到15．0 MPa，
而實(shí)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(fù)困難，賠償巨大。
2 注水節(jié)能技術(shù)研究與應(yīng)用效果
2．1 優(yōu)化注水泵工藝參數(shù)。提高注水泵效技術(shù)研究
(1)變頻節(jié)能技術(shù)工藝
油氣處理站注水泵出口閥門截流嚴(yán)重，泵管
壓差達(dá)1．6 MPa，注水泵運(yùn)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(dòng)交流電機(jī)，轉(zhuǎn)矩脈
沖低，不會(huì)導(dǎo)致機(jī)械共振，參數(shù)易設(shè)定，同時(shí)具備
故障自診斷及保護(hù)功能和備份功能。通過(guò)安裝調(diào)
速裝置后1#注水泵實(shí)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(wàn)
度，一年節(jié)電312．3萬(wàn)元。
(2)高效節(jié)能調(diào)速電機(jī)技術(shù)
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(zhǎng)期超負(fù)荷運(yùn)行，泵況差、耗電
高，針對(duì)注水站實(shí)際情況，注水站各更換高效節(jié)能
電機(jī)注水泵兩臺(tái)，耗用電量降低，降低能耗的貢獻(xiàn)
率達(dá)到0．1％，預(yù)計(jì)節(jié)電節(jié)電8．628萬(wàn)kW·h。
(3優(yōu)化注水泵參數(shù)工藝技術(shù)
當(dāng)前階段注水壓力普遍上升，導(dǎo)致運(yùn)行能耗
增加，地面注水工藝與主材系統(tǒng)調(diào)整不適應(yīng)，電能
損失嚴(yán)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(dá)回流現(xiàn)象，回流水量
30 m3／d，浪費(fèi)電能2 450 kW·h，針對(duì)這一情況，
開(kāi)展優(yōu)化注水泵參數(shù)工藝技術(shù)研究，試驗(yàn)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(shí)現(xiàn)最低而泵效又在高效區(qū)，實(shí)現(xiàn)機(jī)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(shù)研究
(1)注水井洗井、管線沖洗周期優(yōu)化技術(shù)
隨著油田開(kāi)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(yán)重，注水管線結(jié)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(dá)到150 m3，嚴(yán)重影響注水管
網(wǎng)效率及注水單耗。因此，對(duì)注水井及注水管線
進(jìn)行洗井監(jiān)測(cè)，確定在無(wú)特殊情況下污水區(qū)3個(gè)
月熱洗一次，清水區(qū)4個(gè)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(guò)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(cè)試時(shí)間、測(cè)試疑難井，有效提高有效
注水合格率。
(2)降低無(wú)效水循環(huán)技術(shù)研究
由于地質(zhì)因素、注水井壓力波動(dòng)大、層間差異
大等因素影響注水，導(dǎo)致無(wú)效水循環(huán)，能耗損失，
針對(duì)這一情況，對(duì)欠注井及注采關(guān)系不明顯的轉(zhuǎn)
抽8口，減少配注160 m3，注采不見(jiàn)效井日降低配
注560 m3，累計(jì)減少注水量8．52萬(wàn)m3；按單耗
5．9計(jì)算，減少電量50．26萬(wàn)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(duì)這～實(shí)際情況，開(kāi)展完善注水工藝，減
低注水能耗技術(shù)研究，在注水間內(nèi)安裝增壓泵，對(duì)
不能壓力等級(jí)注水井實(shí)行分壓注水技術(shù)研究，目
前共應(yīng)用5個(gè)注水計(jì)量間，實(shí)現(xiàn)單間滿足宏觀注
水的同時(shí)有效降低注水能耗，管網(wǎng)損失降低0．2
個(gè)分點(diǎn)。
(4)優(yōu)化測(cè)試工藝，開(kāi)展分注井優(yōu)選水嘴配
置技術(shù)研究
注水過(guò)程中由于配水器內(nèi)水嘴調(diào)整不當(dāng)，造
成注水節(jié)流嚴(yán)重，注入壓力增加，注水能耗高，加
強(qiáng)分注井水井優(yōu)配技術(shù)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(jié)束語(yǔ)
(1)通過(guò)優(yōu)化注水泵的工藝參數(shù)，以及變頻
節(jié)能技術(shù)和節(jié)能調(diào)速電機(jī)技術(shù)的合理應(yīng)用，可以
有效提高注水泵泵效，減少注水功耗，實(shí)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(cè)試時(shí)間，提高注水合格率。
(3)通過(guò)對(duì)油田注水技術(shù)的探討，形成適應(yīng)新
立油田注水泵變頻控制工藝技術(shù)、新立油田降低無(wú)
效水循環(huán)工藝技術(shù)及分注井優(yōu)選水嘴配置技術(shù)。
(4)通過(guò)此項(xiàng)技術(shù)研究，實(shí)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(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
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[M]．國(guó)外油田工程，北京：石油工業(yè)出版社，2001．
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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(cè)調(diào)工藝技術(shù)探析及應(yīng)用
[J]．改善水驅(qū)提高采收率技術(shù)文集，2011，9：308
—132。

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