油田注水地面系统优化技术研究

单金宝

【摘 要】注水开发已成为当前油田最为主要的开发方式，对补充地层能量，提高原油采收率以及实现油田高产、稳产都有着十分重要的作用。一般情况，大型油田其注水系统能耗较大，油田保持稳产注水量逐渐加大，能耗会因注水量的不断提高而持续增大，所以对油田注水系统进行不断优化，对于降低油田开采成本、提高经济效益有着非常重要的意义。文章重点就油田注水地面系统优化技术要点进行研究分析，以供参考和借鉴。

【关键词】油田；注水系统；优化技术；研究

目前注水开发是国内外油田开发方式应用中最为广泛的一种，又被称为二次采油。油田注水技术是在保护油层稳定的基础上进行开采的，通过注水井的注水使油井压力保持在一定范围内，维持油井一定的供液能力，这样不仅能够提高油井原油的采收率还可以提高开采速度，同时这也是一种降低原油开采成本的重要途径之一。

一、影响油田注水系统效率的因素

（一）电动机型号有匹配问题

某些油田所采用的电机型号在电机功率的选择问题上出现偏差，主要是和注水泵型号不相匹配，结果出现了电机配的型号过大，俗话叫大马拉小车，导致电能浪费。

（二）注水泵的效率偏低

导致泵效低的主要因素有：一是注水泵选型上与注水量不匹配，注水泵压力和排量偏大，使泵效率不在高效区。二是使用工频注水，存在打回流现象，导致泵效低。三是注水需求量大时多台小泵并联运行。1.3注水系统管网设计较为复杂导致能耗损失大注水管网能量损耗主要是管件的沿程阻力损失和局部阻力损失，如阀门三通等，它们都与流量输送距离和流速平方成正比。主要表现在注水系统是由大量的简单管元部件组成一个复杂大系统，由于各油田注水系统的差异，系统内管件数量是不确定的，且对于同一类管元部件，其参数又是千差万别的，导致在计算过程中需要分别研究。

二、油田注水地面系统优化技术研究

（一）提高注水泵效率，合理匹配电机

要想提高水泵的效率，应该尽量减少机械摩擦和漏失量，并力求改善过流部分的设计和提高制造、装配质量。而在进行注水工艺设计时则应做到合理选用高效大排离心注水泵，大排量离心泵的过流面积大，阻力小，容积效率和水力效率也较小排量泵有显著提高，因此选择大排量泵是提高注水泵效率最有效的途径之一。油田开发初期，由于注水量较小，多选用排量较小的注水泵，此类泵運行效率一般不大。随着油田进入开发中后期，注水量大幅度上升小泵很难适应这种变化。因此，应适时根据注水系统的需要，优先选用高效大排量注水泵。

（二）改造老式离心泵

注水站大多采用低效小排量注水泵，在注水量增加不大或全部换型不现实的情况下，可结合泵的大修采取技术改造办法，提高泵效，实现节能。调整注水泵的级数，注水泵泵压大多是根据地质部门提供的注水压力这一基础数据计算得出的，但此压力往往高于实际需要的注水压力。尤其是经过一段时间的采油之后再转注时，需要的压力更低。当运行泵压超过注水压力并大于泵的单级叶轮产生的压力时，即可撤级。因为注水耗电与泵压成正比，撤级即是降低泵压，可以达到明显的节电效果。

（三）合理井站布局，采用低压供水

通常情况下，一旦油田面积太大，而又仅安装一台注水泵，就会导致高压管线变长，造成管网损失过大，如果区块中的压力不同步，根据能够满足高压区块的设计要求，泵压的损失会尤为明显，这就要经过经济技术之间的比对，进行集中低压供水，当然也可以单独设置注水站的小站加以注水。某采油厂在井站布局改造设计时，通过一座注水站提供合格水，并经过低压送到三座注水站的小站注水工艺。经过实践探索，发现管网的效率比改造前提高了不少，可见采用低压供水对于节能增效来讲，是完全可行的。

（四）做好注水规划设计减少管网损失

要遵循整体降压、分区分压、局部增压、合理搭配的原则，提高管网效率的一条基本原则是注水站泵压与所辖范围内的注水井井口压力有一个比较经济合理的匹配值，以使其沿线压力损失最小，又能满足注水压力的要求。如个别区块注入压力远超其它临近区块，属于高压注水井，将少数高压井采取局部增压和分区分压的注水工艺，利用增注泵，将原不能满足注入压力需求的低压注入水，分段提高注入压力，解决了个别区块注入压力高过的问题。

三、结束语

综上所述，油田注水地面系统是油田地面工艺系统中的重要组成部分，注水的好坏直接影响油田的开发程度，注水系统运行效率的高低直接影响注水生产成本，根据开发区块所需注水量和注入压力的不同需求，合理选择不同类型的注水泵，合理匹配节能电机，因地制宜，选取不同的注水工艺，优化地面管网的设计，减少泵管压差，对提高注水系统效率和降低成本具有重要意义。

【参考文献】

[1]吴琼.油田注水地面管网系统运行参数优化方法研究[D].东北石油大学，2015.

[2]张战敏.提高油田地面注水系统效率技术研究与应用[D].中国石油大学，2010.

[3]魏立新.基于智能计算的油田地面管网优化技术研究[D].大庆石油学院，2005.