产能钻控对油田注水系统影响分析

王东旭 （大庆油田有限责任公司第六采油厂）

产能钻控对油田注水系统影响分析

王东旭 （大庆油田有限责任公司第六采油厂）

针对喇嘛甸油田开发产能新建油水井钻井及投产时，造成油田注水系统压力波动大、区域供注不均衡、泵水单耗高等现状。通过调查分析近几年产能钻控对注水系统注水量影响程度，摸索产能钻控与注水系统供注平衡规律，针对环状注水管网注水系统，实施注水泵梯级匹配和注水泵优化运行等优化措施，实现节电225.8×104kWh，达到降低系统能耗的目的，实现油田注水系统的优化运行。

注水系统；钻控；注水泵；能耗

1 现状及存在问题

喇嘛甸油田注水系统分为普通水高压污水、普通水低压污水、深度水和聚驱水等3个系统4套管网。普通水注水系统有17座注水站、44台注水泵，建有高、低压2套注水管网，为环状管网；深度水注水系统有8座注水站、20台注水泵，为整体树状局部环状管网；聚驱水注水系统有5座、22台注水泵。全厂有配水间74座，注入站50座，注水井3753口，其中注入井2356口。2015年，喇嘛甸油田注水系统耗电6.02×108kWh，占全厂总耗电的45%。由于地质开发需求，近10年来，陆续在10个区块新增产能建设项目，每年都因产能钻井和新井投产等因素，关闭、开启区块内数十口甚至上百口注水井，造成注水量波动大，注水泵启停数量变化大、启动频繁，导致注水管网压力变化大、注水量大、注水单耗偏高等耗能现象。

由于产能区块开发，注水井及注入井增加，导致注水系统注水量逐年上升。但2015年注水量与2014年相比，注水量减少了219×104m3。为此，对比几年来的产能钻井关井影响注水量情况，发现2015年钻井关井影响注水量远大于历年影响水量，达到344.2×104m3。但是，2015年注水系统日平均运行注水泵41台，达历年最高，且注水泵启泵台数变化大（表1）。注水泵日运行最少35台，最多43台，水量、电量和注水泵单耗波动较大，增加了控制能耗的难度（表2）。

表1 产能钻井关井影响注水量统计

表2 注水泵日运行数据

2 产能钻控影响注水量原因分析

产能钻控影响注水分为聚驱水和普通水，仔细分析影响聚驱水注水量情况，统计钻控影响注水量天数，将每日影响水量折合成瞬时水量，按照聚驱注水泵排量划分影响天数，发现2015年影响聚驱水注水量299天，其中有192天的水量可达到停泵条件，占总影响天数的64.2%，远高于历年钻控影响水量、天数及停泵天数比例（表3）。但由于聚驱水系统注水站分布于各个区块内，注水站间管网独立，站内注水泵排量级差小，不易实施停泵或梯级

匹配运行措施，造成注水泵负荷低、泵压管压高、耗电量大、单耗超标的现象。

表3 钻控影响聚驱注水量统计

统计分析钻控影响水驱注水量情况，统计钻控影响注水量天数，将每日影响水量折合成瞬时水量，按照水驱注水泵排量划分影响天数，发现2015年影响水驱水注水量302天，其中有203天的水量可达到停泵条件，占总影响天数的67.2%，远高于历年钻控影响水量、天数及停泵天数比例（表4）。因此，影响2015年注水量下降的主要原因是钻控影响。但注水量下降，注水泵却未适时的减泵、停泵，造成注水系统压力升高，单耗相比2014年上升了0.11 kWh/m3。

表4 钻控影响水驱注水量统计

3 能耗治理建议

通过统计分析历年日供注水量数据，发现在2015年钻控关井影响水量大幅上升的情况下，日平均泵出水量比日平均实注注水量多1.04×104m3，说明泵出水量偏高，造成水量和能耗的浪费（表5）。

表5 平均日供注水量对比 单位：104m3

因此，每日泵出水量应扣除钻控关井影响水量，减少无效注水循环。具体措施如下：

1）实施注水泵梯级匹配节能措施。针对钻控影响水量少于停运1台注水泵额定排量水量的情况，实施注水泵梯级匹配节能措施，将原运行大排量注水泵调整为运行小排量注水泵，降低注水系统注水量，以满足实际注水井注水量需求。

2）实施注水系统注水泵减泵运行节能措施。针对钻控影响水量多于停运1台注水泵额定排量水量的情况，停运相应排量的注水泵，降低注水系统注水量，达到供水量与实际注水量平衡。

3）实施注水系统注水泵优化运行节能措施。当钻控影响注水量发生阶段性变化，或钻控结束注水井陆续投运，注水量上升，实施注水系统注水泵优化运行措施，根据实际注水量变化情况，适当增减或匹配注水泵运行，实现注水系统供注平衡、能耗经济的目标。

4 结论

1）产能钻控注水井日关井的数量决定了影响的实际日注水量，因此，依据钻控关井数量变化规律，统计出影响注水量规律后，可快速确定实际日注水水量，及时调整注水泵启泵台数，方便生产运行管理。

2）聚驱注水系统为相对独立的枝状注水管网，受钻控关井影响较大，注水水量调控难度大，而普通水注水系统为环状注水管网，即使钻控影响水量波动大，注水水量也易调控。因此，聚驱注水系统注水站调控注水量以合理匹配注水泵为主要优化运行措施，普通水系统以优化注水泵启泵数量为主要措施。

3）按照减泵方案实施，注水系统减少运行1台D400注水泵，电动机额定功率2240 kW，在满足注水量需求的前提下，考虑生产运行的调整变化，按负荷系数0.7，实施60天计算，预计累计节电225.8×104kWh，节电效果显著。

10.3969/j.issn.2095-1493.2016.11.013

2016-05-27

（编辑 王古月）

王东旭，高级工程师，1992年毕业于承德石油高等技术专科学校，从事油田地面系统节能技术管理工作，E-mail：wangdongxu@petrochina.com.cn，地址：黑龙江省大庆市大庆油田有限责任公司第六采油厂规划设计研究所，163114。