中石化勝利油田濱南采油廠

平方王油田注水系統(tǒng)的優(yōu)化

李軍 孫乾中石化勝利油田濱南采油廠

平方王油田的注水工程分為注水系統(tǒng)和回灌系統(tǒng)兩部分。注水工程主要存在以下問題：注水站負(fù)荷大，雙泵運(yùn)行效率低、能耗高；注水管網(wǎng)壓力損失大，影響有效注水量。為減小注水站運(yùn)行負(fù)荷，提高系統(tǒng)注水壓力，降低能耗，在保持平方王油田目前回灌能力前提下，提出如下改造方案：維持平方王油田目前的注水、回灌兩套管網(wǎng)，重新做負(fù)荷調(diào)整，將油井摻水和油壓低的注水井并入回灌管網(wǎng)；其余注水井繼續(xù)在當(dāng)前注水高壓管網(wǎng)內(nèi)運(yùn)行。通過對(duì)平方王油田注水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)并經(jīng)現(xiàn)場實(shí)施后，工程和管理指標(biāo)逐漸提升。

平方王油田；注水系統(tǒng)；回灌系統(tǒng)；優(yōu)化設(shè)計(jì)

平方王油田的注水工程分為注水系統(tǒng)和回灌系統(tǒng)兩部分。承擔(dān)此兩項(xiàng)任務(wù)的是注水站，注水站設(shè)計(jì)注水能力1.56×104m3/d，運(yùn)行2臺(tái)機(jī)組，2000m3容量儲(chǔ)水緩沖罐2座，運(yùn)行能力7440m3/d。涉及各類口徑注水管線104條71.3km，其中干線5條15.1km、支線14條9.4km、單井管線85條46.8km，配水間23座。注水工程主要存在以下問題：①注水站負(fù)荷大，雙泵運(yùn)行效率低、能耗高；②注水管網(wǎng)壓力損失大，影響有效注水量。

注水系統(tǒng)管網(wǎng)壓力總損失6.9MPa。其中泵干壓差2.1MPa，占30.4%；支干線壓損1.7MPa，占24.6%；配水間閥控?fù)p失2.9MPa，占42%；單井管線壓損0.2MPa，占3%。造成這種狀況的原因主要有兩個(gè)：一是油井摻水無法準(zhǔn)確計(jì)量，影響注水。油田生產(chǎn)中，摻水有時(shí)是必不可少的過程，平方王油田共有23口油井，2處干線摻水生產(chǎn)，全部利用高壓注水管網(wǎng)搭建流程，日摻水量1600m3，占到注水站日供水量的22.6%，對(duì)注水系統(tǒng)產(chǎn)生很大影響。二是油壓低的水井比例較大，放開注水造成干線壓損大。目前油壓低于5MPa的注水井17口，占開注井?dāng)?shù)的28.3%，配注水量2090m3/d。這部分井目前被作為全廠大系統(tǒng)緊張時(shí)的應(yīng)急提水量井，放大注水后日注量達(dá)到3610m3，超注1520m3/d，超注水量占注水站供水量的21.4%，所在配水間來水壓力平均降低1.5MPa，注水站水站干壓降低1 MPa左右，造成管網(wǎng)效率低。

回灌系統(tǒng)主要存在回灌設(shè)備工況差、效率低、能耗高等缺陷。目前注水站在裝回灌泵于2004年投產(chǎn)，累計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間超過20000h，且設(shè)備啟、停較頻繁，導(dǎo)致機(jī)組狀況變差，機(jī)械性能降低，平均泵效只有60%左右，機(jī)組效率56.4%，標(biāo)準(zhǔn)單耗高達(dá)0.524kW·h/（m3·MPa）；同時(shí)，各項(xiàng)運(yùn)行指標(biāo)低于分公司離心泵系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)要求。

為減小注水站運(yùn)行負(fù)荷，提高系統(tǒng)注水壓力、降低能耗，在保持平方王油田目前回灌能力前提下，提出如下改造方案：①維持平方王油田目前的注水、回灌兩套管網(wǎng)，重新做負(fù)荷調(diào)整，將油井摻水和油壓低的注水井并入回灌管網(wǎng)；②其余注水井繼續(xù)在當(dāng)前注水高壓管網(wǎng)內(nèi)運(yùn)行。

（1）站內(nèi)部分。更新回灌泵機(jī)組（Q=140m3/h，p=6.0MPa）2臺(tái)，配套電機(jī)功率N=355kW，大修在裝的2套DFGC140—150×4機(jī)組作為備用；站內(nèi)高低壓管網(wǎng)配套改造；對(duì)現(xiàn)有配電設(shè)施進(jìn)行配套，更換單泵啟動(dòng)柜至變電所高壓電纜。

（2）站外管網(wǎng)。新建壓力等級(jí)6MPa，干線2條（DN100mm）7.1km，支線3條（DN80mm）2.5km；油壓低的水井單井管線3條（DN50mm）2.1km；摻水單井管線17條（DN40mm）8km；計(jì)量閥組11個(gè)；由于污水腐蝕，建議采用非金屬管材。

（3）注水系統(tǒng)?；謴?fù)單泵運(yùn)行狀態(tài)。改造后，平方王注水系統(tǒng)負(fù)荷達(dá)到3400m3/d，注水站開1臺(tái)DF140或1臺(tái)DF170注水泵可滿足需求。

（4）回灌系統(tǒng)。全廠大系統(tǒng)正常時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)下盡量減少回灌量，保證油壓低的注水井配注水量和油井摻水量，負(fù)荷在3400m3/d左右，運(yùn)行1臺(tái)140m3/h回灌泵可滿足需求；全廠污水大系統(tǒng)緊張時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)下回灌系統(tǒng)最大負(fù)荷在6800m3/d左右，運(yùn)行2臺(tái)140m3/h回灌泵可基本滿足需求。

通過對(duì)平方王油田注水系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)并經(jīng)現(xiàn)場實(shí)施后，工程和管理指標(biāo)逐漸提升：①改造后，摻水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確計(jì)量和控制，方便管理；②注水系統(tǒng)拋掉了摻水井和油壓低的注水井，干壓提升1.4MPa，泵干壓差減小到0.5MPa以內(nèi)，管網(wǎng)效率提高了5.5個(gè)百分點(diǎn)；③注水站恢復(fù)單泵運(yùn)行，日節(jié)電量2.6×104kW·h，注水系統(tǒng)內(nèi)減少8臺(tái)增壓泵運(yùn)行，日節(jié)電量0.2×104kW·h；④回灌站最高負(fù)荷（運(yùn)行2臺(tái)）泵時(shí)比目前增加日耗電量0.7× 104kW·h，合計(jì)整個(gè)系統(tǒng)日節(jié)電量2.1×104kW·h左右；⑤注水泵間干擾消除，泵效預(yù)計(jì)提高9個(gè)百分點(diǎn)，單耗降低0.61kW·h/m3，標(biāo)準(zhǔn)單耗降低0.079kW·h/(m3·MPa)。

改造后平方王油田注水干壓上升到16MPa左右，達(dá)到正常注水壓力需求，預(yù)計(jì)減少欠注井22口，日增加有效注水500m3。油田水驅(qū)控制程度由82%增加85%，增加水驅(qū)儲(chǔ)量74×104t，層段合格率由70%提高到85%。

（欄目主持 張秀麗）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.10.036