平方王油田注水系统的优化

中石化胜利油田滨南采油厂

平方王油田注水系统的优化

李军 孙乾中石化胜利油田滨南采油厂

平方王油田的注水工程分为注水系统和回灌系统两部分。注水工程主要存在以下问题：注水站负荷大，双泵运行效率低、能耗高；注水管网压力损失大，影响有效注水量。为减小注水站运行负荷，提高系统注水压力，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：维持平方王油田目前的注水、回灌两套管网，重新做负荷调整，将油井掺水和油压低的注水井并入回灌管网；其余注水井继续在当前注水高压管网内运行。通过对平方王油田注水系统进行优化设计并经现场实施后，工程和管理指标逐渐提升。

平方王油田；注水系统；回灌系统；优化设计

平方王油田的注水工程分为注水系统和回灌系统两部分。承担此两项任务的是注水站，注水站设计注水能力1.56×104m3/d，运行2台机组，2000m3容量储水缓冲罐2座，运行能力7440m3/d。涉及各类口径注水管线104条71.3km，其中干线5条15.1km、支线14条9.4km、单井管线85条46.8km，配水间23座。注水工程主要存在以下问题：①注水站负荷大，双泵运行效率低、能耗高；②注水管网压力损失大，影响有效注水量。

注水系统管网压力总损失6.9MPa。其中泵干压差2.1MPa，占30.4%；支干线压损1.7MPa，占24.6%；配水间阀控损失2.9MPa，占42%；单井管线压损0.2MPa，占3%。造成这种状况的原因主要有两个：一是油井掺水无法准确计量，影响注水。油田生产中，掺水有时是必不可少的过程，平方王油田共有23口油井，2处干线掺水生产，全部利用高压注水管网搭建流程，日掺水量1600m3，占到注水站日供水量的22.6%，对注水系统产生很大影响。二是油压低的水井比例较大，放开注水造成干线压损大。目前油压低于5MPa的注水井17口，占开注井数的28.3%，配注水量2090m3/d。这部分井目前被作为全厂大系统紧张时的应急提水量井，放大注水后日注量达到3610m3，超注1520m3/d，超注水量占注水站供水量的21.4%，所在配水间来水压力平均降低1.5MPa，注水站水站干压降低1 MPa左右，造成管网效率低。

回灌系统主要存在回灌设备工况差、效率低、能耗高等缺陷。目前注水站在装回灌泵于2004年投产，累计运转时间超过20000h，且设备启、停较频繁，导致机组状况变差，机械性能降低，平均泵效只有60%左右，机组效率56.4%，标准单耗高达0.524kW·h/（m3·MPa）；同时，各项运行指标低于分公司离心泵系统经济运行指标要求。

为减小注水站运行负荷，提高系统注水压力、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维持平方王油田目前的注水、回灌两套管网，重新做负荷调整，将油井掺水和油压低的注水井并入回灌管网；②其余注水井继续在当前注水高压管网内运行。

（1）站内部分。更新回灌泵机组（Q=140m3/h，p=6.0MPa）2台，配套电机功率N=355kW，大修在装的2套DFGC140—150×4机组作为备用；站内高低压管网配套改造；对现有配电设施进行配套，更换单泵启动柜至变电所高压电缆。

（2）站外管网。新建压力等级6MPa，干线2条（DN100mm）7.1km，支线3条（DN80mm）2.5km；油压低的水井单井管线3条（DN50mm）2.1km；掺水单井管线17条（DN40mm）8km；计量阀组11个；由于污水腐蚀，建议采用非金属管材。

（3）注水系统。恢复单泵运行状态。改造后，平方王注水系统负荷达到3400m3/d，注水站开1台DF140或1台DF170注水泵可满足需求。

（4）回灌系统。全厂大系统正常时的运行状态下尽量减少回灌量，保证油压低的注水井配注水量和油井掺水量，负荷在3400m3/d左右，运行1台140m3/h回灌泵可满足需求；全厂污水大系统紧张时的运行状态下回灌系统最大负荷在6800m3/d左右，运行2台140m3/h回灌泵可基本满足需求。

通过对平方王油田注水系统进行优化设计并经现场实施后，工程和管理指标逐渐提升：①改造后，掺水系统实现准确计量和控制，方便管理；②注水系统抛掉了掺水井和油压低的注水井，干压提升1.4MPa，泵干压差减小到0.5MPa以内，管网效率提高了5.5个百分点；③注水站恢复单泵运行，日节电量2.6×104kW·h，注水系统内减少8台增压泵运行，日节电量0.2×104kW·h；④回灌站最高负荷（运行2台）泵时比目前增加日耗电量0.7× 104kW·h，合计整个系统日节电量2.1×104kW·h左右；⑤注水泵间干扰消除，泵效预计提高9个百分点，单耗降低0.61kW·h/m3，标准单耗降低0.079kW·h/(m3·MPa)。

改造后平方王油田注水干压上升到16MPa左右，达到正常注水压力需求，预计减少欠注井22口，日增加有效注水500m3。油田水驱控制程度由82%增加85%，增加水驱储量74×104t，层段合格率由70%提高到85%。

（栏目主持 张秀丽）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.10.036