任玉金 李建軍 張玉萍 謝海濤（大港油田第三采油廠，河北 滄州 061035）

1 生產(chǎn)現(xiàn)狀

棗北油田共有注水井96口，開井85口，日注水量5600m3/d；注水泵站4座，柱塞式注水泵24臺，多級離心增壓泵8臺，注水單耗8.5kw.h/m3，注水單耗偏高。擁有Φ219*22、Φ114*13和Φ 76*9等10種瀝青防腐管網(wǎng)，管線長度46.9千米，受地面管線結(jié)垢因素影響，管損大，使注水單耗更高。

2 存在問題

在注水開發(fā)過程中，存在三方面的問題。一是不同斷塊間的注水壓力等級存在著明顯的差異，為了保證高壓注水井能正常完成配注，注水泵輸出壓力25MPa，造成注水系統(tǒng)運(yùn)行效率低下，無功電能消耗大。96口水井中，注水壓力在0-5MPa之間的17口，在5-15MPa之間的33口，壓力在15-25 MPa之間的31口，壓力在25-35 MPa之間的15口。二是注入水礦化度高達(dá)25000-30000mg/l之間，注水管網(wǎng)普遍存在結(jié)垢現(xiàn)象，影響注水系統(tǒng)的效率。三是油藏動態(tài)和注水時(shí)間變化，不同注水井的注入量和壓力不斷變化，其對應(yīng)注水泵的柱塞直徑、離心增壓泵的注入能力無法滿足注入需求，需不斷地優(yōu)化調(diào)整。

3 實(shí)施節(jié)能降耗技術(shù)措施

針對注水過程中存在的突出問題，開展了三方面的技術(shù)措施:

3.1 實(shí)施注水地面系統(tǒng)分壓調(diào)整工藝技術(shù)

3.1.1 自一站注水系統(tǒng)實(shí)施三級分壓技術(shù)

生產(chǎn)現(xiàn)狀:自一聯(lián)現(xiàn)有注水站2座，老注水站有高壓三柱塞泵4臺，設(shè)計(jì)注水能力1344m3/d；新注水站有高壓5ZB-12/42型五柱塞泵2臺，設(shè)計(jì)注水能力960m3/d。日常情況下運(yùn)行2臺五柱塞泵，1臺三柱塞泵，注水管壓25.0MPa。注水系統(tǒng)所轄下游注水井18口，日注水量1100m3。但注水壓力≤15MPa有12口井，壓力在15-22MPa的4口井，壓力≥15MPa的有2口井，注水采用同一壓力等級造成大量的能源消費(fèi)。

實(shí)施三級分壓技術(shù)改造。利用原有管線，對注水泵出口管線實(shí)施改造，更換現(xiàn)有三柱塞泵的柱塞，由Φ45柱塞更換為Φ61，新建Φ114*14注水管線、PG350/DN100閘門及其它配套設(shè)施。

實(shí)施后節(jié)能降耗效果明顯。設(shè)備運(yùn)行功率由536.5KW/H下降到400KW/H，直接減少功率136.5KW,新安裝注水泵采用變頻控制，每小時(shí)節(jié)約電量180 KW.H，每天節(jié)約電量4320 KW.H，年節(jié)約費(fèi)用150萬元；技術(shù)改造投資成本約25萬元，2個(gè)月即可收回成本，技術(shù)改造見效十分明顯。

3.1.2 自六站注水系統(tǒng)實(shí)施二級分壓技術(shù)

生產(chǎn)現(xiàn)狀?，F(xiàn)有3H-8/450II型三柱塞泵5臺，日常運(yùn)行2臺，系統(tǒng)注入壓力23.0MPa；設(shè)計(jì)注水能力1450m3/d，承壓能力25.0 MPa。該系統(tǒng)所轄下游注水井15口，日注416m3/d，富余能力1010m3/d。但現(xiàn)有注水井中，注水壓力超過25.0MPa的有9口，配注350m3/d；同時(shí)，新區(qū)塊建設(shè)預(yù)計(jì)增加注水量360m3/d，注入壓力29.0MPa，泵站壓力不能滿足注水需求。

實(shí)施兩級分壓技術(shù)改造。對原注水泵站實(shí)施高低壓分離技術(shù)改造，更換柱塞泵的直徑，配套改造高壓高壓出口匯管、出口回流流程、安裝高壓注水管道及配套閘門，改造后高壓注入壓力35.0MPa,注水能力達(dá)到860m3/d；低壓注入壓力25.0MPa，注水能力490m3/d。具體措施是將4#、5#柱塞泵的直徑更換為38mm，額定排出壓力達(dá)到35.0MPa；并對兩條高壓注水管道實(shí)施優(yōu)化改造，新建單井注水管道220m，建設(shè)井區(qū)延伸管道640m。

實(shí)施效果突出。技術(shù)改造后解決了4口井的欠注問題，增加注水量120 m3/d，減少3臺增壓泵和1臺三柱塞注水泵，注水單耗從16.8KW.H下降至9.8KW.H，實(shí)現(xiàn)年節(jié)電120萬度以上,經(jīng)濟(jì)效益在100萬元以上。

2、優(yōu)化注入泵運(yùn)行參數(shù)，提高泵效和時(shí)率

一是優(yōu)化多級離心增壓泵參數(shù)。依據(jù)各臺增壓泵所屬注水井配注和注入壓力的變化，優(yōu)化不同井區(qū)增壓泵的運(yùn)行數(shù)量及不同增壓泵的運(yùn)行壓力，共實(shí)施8臺次，提高泵的負(fù)載率和運(yùn)行時(shí)率，實(shí)現(xiàn)節(jié)電2900kw.h,實(shí)現(xiàn)年節(jié)電105*104kw.h，年直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)85萬元。

二是強(qiáng)化技術(shù)管理，提高柱塞泵泵效，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。依據(jù)注水量和注入壓力，通過理論計(jì)算出五柱塞泵每提高1%的泵效，節(jié)電44 kw.h；三柱塞泵每提高1%的泵效，節(jié)電26 kw.h。合理控制注入泵的控制參數(shù)，核查泵流量、壓力等參數(shù)，并根據(jù)電流變化，診斷柱塞的閥座、閥片是否刺漏，及時(shí)開展維護(hù)。實(shí)現(xiàn)年節(jié)電85.4×104kw.h，直接效益70萬元/年。

3.1.3 開展地面注水管網(wǎng)除垢降壓損措施

注水管道結(jié)垢嚴(yán)重，受沉積垢的影響，地面管道的管直徑逐步減小，實(shí)際壓力損失增加了1—3倍，管損大幅增加，致使泵系統(tǒng)運(yùn)行壓力增高，注水單耗上升。為降低結(jié)垢的影響，主要利用清管器和射流除垢等技術(shù)，對系統(tǒng)管道和單井注入管道實(shí)除垢措施53線次，除垢管道長度25000米，管道平均管損從3.8MPa降低到1.5MPa，年節(jié)約電量16.8*104kw.h，年節(jié)約電費(fèi)13.6萬元，節(jié)能降耗效果顯著。

4 效果及認(rèn)識

4.1 在注水系統(tǒng)實(shí)施高低壓分離、除垢降壓等措施，能有效提高注水系統(tǒng)的運(yùn)行效率，實(shí)現(xiàn)注水單耗從8.5kw.h下降至6.8kw.h，年節(jié)電340*104kw.h，直接經(jīng)濟(jì)效益300萬元。

4.2 對結(jié)垢嚴(yán)重的注水管網(wǎng)，實(shí)施除垢措施，既能實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，還能解決11口注水井的欠注問題，增加注水460 m3/d，對應(yīng)受益油井增產(chǎn)11.8t/d。

4.3 在油田開發(fā)過程中，注水系統(tǒng)能耗高，有效實(shí)施技術(shù)改造措施，能提高注水開發(fā)效果和經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

[1]隗志安，石化工業(yè)節(jié)能降耗對策[A]，中國無機(jī)鹽工業(yè)協(xié)會專家委員會擴(kuò)大工作會議暨節(jié)能減排研討會論文集[C]，2007年.

[2]沈建，樊兆存，馬亞輝，油氣儲運(yùn)系統(tǒng)節(jié)能降耗初探[A];山東石油學(xué)會油氣儲運(yùn)系統(tǒng)節(jié)能降耗技術(shù)交流會論文集[C];2008年.