注水系统提效技术对策研究与应用

注水系统提效技术对策研究与应用

王攀

（大港油田公司第六采油厂 河北黄骅 061100）

摘要：采油六厂所辖羊三木、孔店油田属于复杂断块油藏,油藏非均质性强，各断块单井注入差异大，由于注水系统注入压力单一、管网压损大，导致注水系统效率较低。结合生产实际，开展注水系统提效技术对策研究，并实践应用管网降压损、单井综合治理、分压注水、在线监测、单点增注等技术，实施后系统效率提高6.2%，年节约电费118万元，实现了提质增效目标。

关键词：注入系统 系统效率 分压技术 管网降压损技术 单井综合治理技术 节能降耗

注水开发是油田提高采收率的有效手段，采油六厂所辖羊三木、孔店油田属于复杂断块油藏,逐步勘探发现并投入开发，经过多年注水开发，油田综合含水不断上升，采出液逐渐增多，近年来，随着增注减排工程的开展，注水量逐年增加，注水能耗逐年增大。注水系统历经多次调整完善，受管网压损大、各断块单井注入差异大、注水系统单一等因素影响，导致注水系统效率较低。

1 注水系统效率影响因素分析

注水系统效率是指油田地面注水系统内有效能与输入能的比值，在控制输入能的前提下，有效提高有效能，才能达到提高系统效率的最终目的。近年来，随着增注减排和注水工程逐步开展，注水量逐年增加，注水系统管网压损大、单井注入压力不均衡、注水系统单一，导致有效能偏低，进而影响系统效率。

1.1管网压损大

从管网压损统计情况分析，羊三木油田受管道年限，水质影响，管线结垢严重，部分管道输送压力损失大，羊注水干线平均压损0.66MPa,其中1#注水干线2014年投产，压损达到1.2MPa，影响系统效率。

1.2单井注入差异大

由于区块内部单井注入差异较大，且地理位置分布分散，系统内注入井压力仍分布不均，采油厂井口平均注入压力6.47MPa，注入压力9MPa以上高压井共有5口，日注水量430方；受近年来新转注井注入压力低的影响，注入压力4MPa以下低压井共19口，日注水量2150方。为保证部分启动压力高的注入井正常注入，注入系统压力高，能量无效损失大,影响系统效率。

2 注水系统提效技术对策

通过上述分析，采油六厂注水系统提效重点攻关点在于降管网压损、均衡井口压力、分压注水降无效能耗、单点增注整体降压等四个方面。

2.1管网降压损技术

应用多元复合物理清管技术清洗管网。该技术主要依据流体力学中的“空穴效应”原理进行清垢，通过爆破性冲击射流，强力击打管垢，从而形成垢末与射流一道汇聚成湍流直达排污口。针对羊4#注水干线运行时间长，管线结垢，以及羊三木油田部分单井注入压力高，达不到配注的情况，应用该技术进行管线清洗除垢，完成了全部11.2km的管线清洗工作量，单井管网压损降低约0.7MPa，管线内壁无明显结垢遗留情况，达到了预期目的。

应用气脉冲清洗技术。该技术将气体和水送入脉冲振荡系统中，产生共振后，水气流以脉冲方式喷入充满水流的管道中，随着气体急速膨胀和气泡的爆裂，管道中的水流陡然加速，猛烈地冲刷管束内壁，在强劲剪切力和气蚀的作用下，垢层松动、脱落，被冲洗出管线。针对羊2#干线运行时间长，压损大，运用该技术对羊2#干线以及所辖支线和单井管线进行了清洗，清洗后羊17-13注水支线压损下降高达1.16MPa,效果显著，达到了预期目的。

2.2单井综合治理技术

为均衡单井井口注水压力，按照“高压井降压+低压井升压”思路，开展单井综合治理。

高压井降压技术。分析井口注水压力高的原因，开展针对性治理。针对管柱、水嘴堵塞，采用定期洗井方式，通过洗井清洗井筒及水嘴杂质，有效降低注水压力，年均开展单井洗井160余井次，平均单井注水压力降低2.3MPa。针对地层堵塞，采用“高压增注技术+措施解堵技术”相结合的方式进行解堵，对近井地带聚合物、砂、垢、其它杂质堵塞, 采用高压增注方式，平均每年开展单井增注约40井次，平均单井注水压力降低1.1MPa；对地层堵塞严重，增注见效不明显的高压井，优选解堵措施，采取酸化、超声波等解堵技术，年均实施3口井，平均单井注水压力降低3.2MPa。

低压井升压技术。优选调剖技术，封堵优势通道，提升注水压力，实现有效注水。近年来，依托注水工程，开展调剖专项治理，在单井优选上，优先考虑层间矛盾突出，单层注水差异的低压注水井；在体系优选上，针对不同油田不同断块地层及单井注入特点，优选连续凝胶、多功能凝胶、微球凝胶等多种调剖体系，年均工作量2-4口，实施后单井地层充满度提高20%以上，井口压力增幅保持3MPa以上，取得了明显效果。

2.3分压注水技术

羊三木注水系统分压注水技术改造。结合羊三木油田增注减排工程，注水机泵进行扩容，新建注水干线。在满足单井压力及水量需求的情况下，重新规划为两套注网，合理确定注水系统运行压力及机泵运行参数，实施分区降压注水，分别以羊2#、5#注水干线为低压系统，注水系统压力由10.5MPa下降至9.5MPa，下降1.0MPa；以羊1#、4#、6#注水干线为高压系统，注水系统压力运行高压10.5MPa，实施后羊三木油田系统效率提高了2.06个百分点。

孔店注水系统分压注水技术改造。结合孔店油田增注减排工程，注水机泵进行扩容，由原来的7台增加到10台，在满足单井压力及水量需求的情况下，重新规划为两套注水管网，合理确定注水系统运行压力及机泵运行参数，实施分区降压注水，分别以孔二南注水干线为低压系统，注水系统压力由10.5MPa下降至9.5MPa，下降1.0MPa；以孔二北注水干线为高压系统，运行压力10.5MPa，实施后孔店油田系统效率提高了2.22个百分点。

2.4单点增注技术

通过采取多级离心泵集合在线监测技术形成撬装式增注装置，对压力高注水井进行单点增注，实现注入系统整体降压。孔店油田通过对油压高于9MPa的注入井进行单井增注，可实现系统整体降压1MPa,年节电8.8万度，系统效率提升1.46个百分点。 羊三木油田通过对油压高于9MPa的注入井进行单井增注，可实现系统整体降压1MPa,年节电35.1万度，系统效率提升0.89个百分点。

3 结论与认识

通过采油六厂提高注水系统效率技术的研究与应用，得出以下结论与认识。

一是，管网压损、单井注水压力差异大、注水系统单一是影响采油六厂注水效率的主要因素,通过应用脉冲除垢技术、单井增注技术、措施解堵技术、调剖技术、分压注水技术、单点增注技术，有效提升了采油厂注水系统效率。

二是，在注水机泵及注水管网能力允许的情况下，根据单井注水压力及分布情况，科学合理地规划分区注水管网，合理确定注水系统运行压力及机泵运行参数，是实现注水系统分区降压的根本保障。

参考文献

[1]黄学锋,原丹,张召强.定边采油厂智能注水系统节能降耗技术研究[J].石化技术,2020,27(11):54-55.

[2]宗廷涛.油田注水系统效率的影响因素及对策探析[J].中国石油和化工标准与质量,2020,40(20):41-43.

作者简介：王攀，男，1986年7月，汉族，天津，在大港油田采油六厂从事注水、三次采油工作，联系地址：大港油田第六采油厂，邮编：061100。