中油辽河油田分公司锦州采油厂 辽宁盘锦 124010
摘要：针对注水系统能耗较高的情况，通过采取优化注水泵运行，优化注水系统管网，结合油井实际优化注水，减少无效能耗，最终实现节能减排。
关键词：节能；注水；系统能耗
随着油田开发进入后期，注水开发成为现阶段的一种主要开发方式。注水可有效地补充地层的能量，对开发产量的稳定、提升起到积极作用，也是提高采收率的一种手段，但同时大幅度增加开发能耗。注水能耗在整个采油厂中能耗的比例不断升高，因此实现注水系统的经济运行，不断降低注水系统能耗，是采油厂降本增效的一个重要途径。
一、注水系统现状
现有注水站3座，注水泵10台，设计注水规模17200m3/d，实际负荷8000m3/d；配水间27座；注水干线、支干线10条。运行压力在10MPa至13MPa，设计压力16MPa。现有注水管网32.67余公里，其中干线22.84公里，支线9.83公里，77%投产在1983年，已呈老化状态。设计年注水量380万立方米，能耗高达2470万千瓦时，占全厂总耗电的15%。存在多方面的问题：1）注水源头离心注水泵容量大、能耗高、运行管理方式保守；2）部分转注井未进入注水管网系统，难于实现系统注水；3）注水管网运行时间长，结垢、杂质多，管网阻损大；4）部分注水井单独注水压力高，导致整个注水管网压力高，能耗损失大。
二、降低注水系统能耗的主要节能措施
1、优化运行注水泵，减级降容，降低注水泵能耗
针对多台注水泵，额定排量不同的情况，在实际运行过程中，注水量根据生产的变化不断的调整，结合注水量大小制定出注水泵的优化运行匹配方案，并在生产中得以实施。该方案实施后，节电效果显著。同时在实施注水泵优化匹配的同时，及时的根据注水量及注水干压变化要求，配合节能设施调整注水量及注水干压。注水泵年平均单耗从5.62kw/m3降低至目前的4.67kw/m3。年实现节电量313万千瓦时。
生产现场目前有5台6000V高压多级离心注水泵，排量大，由于大容量离心泵远远大于实际需求，因此使用阀门调控满足生产需求。泵不能在高效区运行，造成实际运行泵效低，离心泵泵效低至60%左右，单耗高达6.9kWh/m3。通过对注水泵进行减级降容处理，以降低注水泵能耗。现场对注水站3#、5#注水泵实施减级降容，3#注水泵由1800kw降低至1600kw，单耗由5.73kw/m3降至5.38 kw/m3；5#注水泵由2000kw降至1800kw，单耗由7.11kw/m3降至5.87kw/m3。2台注水泵减级降容后年实现节电210万千瓦时。
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2、优化注水系统管网，提升注水效力
注水管网大部分运行超过25年。由于运行周期长，大量油污和垢粘附在管壁上，使注水系统中的管网直径缩小、管损增加、泵压上升，管线压力损失增加，无形中要增加注水源头压力来保证注水井口压力满足注水质量，造成能耗增高产生浪费。为降低结垢对整个注水管网系统的影响，整个注水管网干线、支线进行支点取水，明确清洗清洗入口、清洗重点。注水干线进行清扫后注水整体干压从11.9MPa下降至10.5MPa左右，下降1.4MPa，单耗值下降0.1kWh/m3。
针对运行时间长，管网复杂、管壁变薄、承压能力下降，且长距离的管网造成压降损失增加，增加注水源头压力，进而增加无效能耗的现状，通过对整个注水管网进行优化并行，即并行停用枝杈繁琐型老管网，优化 系统注水方式，提高注水管网效率。累计停用12.43Km，优化改造11.6Km，整个注水系统压力损失下降0.8MPa。
3、结合油井实际优化注水，减少无效能耗
在油田开发过程中，地下生产情况也不断发生变化。因此，对注水系统的要求也不断的发生变化，通过深入开展各各断块注水潜力分析。针对每口井的生产情况不同，注水量、注水压力要求各不相同。正常生产情况下，必须在前端满足最高注水压力、注水量以满足单井的高压需求，而这样使整个注水系统压力升高，能耗增加。为解决系统高压力、高配注量需求，我们采取区块周期注水、单井增注、单井注水的原则解决该问题。
精心布置注水方案，实施精细研究，不同区块错开注水，在提高注水效果的同时降低无效注水量，又确保全厂整体注水量的平衡性。区块周期注水采取“单月停住、双月注水”或“调整注水层”。年度减少注水量57万立方米，实现日产油平稳、综合含水率从92.3%下降到目前的90.1%。
针对个别油井注水压力较高的实际情况，如果为了个别水井而提高整个注水系统的压力，势必造成注水单耗上升，注水系统效率降低，能源浪费。采取单井增注的方法，在井口安装高进高出的柱塞泵，将来水压力提高后注入地层以满足注入压力而达到满足配注量，提高受效井的产量。对20余口注水井实施单井增压，降低系统压力1.2MPa，减少系统损失10%以上。
注水水井由于长时间注水开发，地层受粘土膨胀、粘土运移、外来流体污染等因素的影响，导致水井层段受堵严重，注水压力升高而致使注水困难，增加注水系统整体压力，能耗升高。针对井层段受堵严重的井，我们利用多氢酸进行解堵，以降低井口压力减缓注水系统压力升高的问题。累计实施5口井，减少能耗3.5万千瓦时。
三、效益
注水系统各种技术、措施的应用实施，有效的降低注水系统能耗。注水源头高压注水泵单耗已由6.87kWh/m3降低历史最低点4.67kWh/m3；注水泵效率提升至82.6%；注水系统单耗降至5.34kWh/m3，注水系统效率提升至61.35%；年实现注水系统节电421.3万千瓦时。
论文作者:王德军
论文发表刊物:《基层建设》2015年29期
论文发表时间:2016/9/19
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