郭自杰 王云梅 王 萍
长庆油田分公司第一采油厂
摘要：随着社会经济的不断发展，石油资源的供给需求越来越大，为了满足日益增长的需求，油田企业必须在保证安全与质量的前提下，提高采油速度，而这对使用注水开采的技术具有很高的要求。但在实际的应用中，存在的问题比较多，不仅使得注水系统的效率受到了很大的影响，也造成了严重的资源浪费。为此，文章主要探析了油田注水系统效率的影响因素及对策，希望可以为相关同仁带来一定启发。
关键词：采油注水；技术问题；有效措施
1 引言
油田注水是油田开发过程中向地层补充能量、提高油田采收率的重要手段之一。随着信息时代的到来，注水系统工艺流程由原来的手工操作逐渐演变为自动化操作，但目前长庆油田注水工作面临监测数据不完整，系统管理不完善，智能调配能力不足，与油井生产联动性管理较弱等问题，影响油田整体开发稳产。因此，实现注水系统智能化，对油田开发稳产、油田智能化管控水平提升意义重大。
2 注水地面工程现状
油田开采是一个综合性的过程，要合理调控每个环节的对接关系，针对于油田的开发，国内外应用最为广泛的就是注水法，注水法是二次采油法的分化体现。现有的油田已经达到了一定的开采上限，为了提高油田产出量和原油的经济效益，实现对原油的高速采收，需要在一次采油的阶段性环节注入驱替介质，这里的驱替介质指的就是水。注入水有一定的质量要求，水质必须达标，注入水进入油藏，可以使油层的压力处于一个平衡的状态。注水法有着一定的应用优势，它对于材料的要求不高，选材比较方便，经济性价比高，还有就是通过水动力驱动原油，其水产生的压迫力非常符合原油的移动标准。因为水具有良好的阻隔效果，所以在产生压力的同时也可以阻止原油中的天然气溢出，不影响原油的流动性。油田地面注水系统由注水泵站、管网以及注水井口三部分组成，在地面注水系统的构建过程中，要合理调控施工环节，以最优的工艺技术提高其系统运行的稳定性，降低系统运行的能耗，有效提高其经济效益。
3 油田注水系统效率的影响因素
3.1 注水设备
通常情况下，经过一段时间的使用，注水设备与管线都需要进行相应的保养与维修，比如润滑、紧固等。但在实际工作中，很多工作人员没有意识到保养与维修的重要性，未按时、按要求的对设备进行保养，进而使得注水泵的使用效率降低，无法达到相应的标准规定。此外，如果选择的注水泵型号和规格不匹配，也会影响到注水管压差值，进而对注水效率造成不良影响。
3.2 注水系统压力
阀门、弯头以及三通等元件是注水系统管网主要的组成，但目前我国对上述元件并没有相应的标准要求，使得油田企业在进行注水系统设备整合时有一定可能出现风险，加之油田开采对于注水要求较高，这样比较容易造成注水系统效率降低。此外，泵站泵压对于注水泵的耗电量与注水量会带来一定的影响，由于单耗值与注水量、耗电量有直接关系，所以必须对泵压变化的原因进行深入分析，才能保证注水系统效率提高。
4 采油注水技术改善措施
4.1 注水线路的优化
注水系统由很多个部分组成，不同的组成部分发挥的作用不同，有注水站、配水间、井口装置等，主水管网分布较为广泛，所以一般采用两级结构，第一级结构作为配水间与注水管网的连接结构，第二级是离心注水站与配水间连接的管网结构。针对支干交点的确定，我们可以设定一定的参数进行参考，比如设定注水井数量和注水水量为一个已知的参数，我们主要通过注水流程进行确定。
注水井数量是一个已知数，那么管线的长度我们就可以成为一个函数关系，A交点的两侧直线管网直径与流量Q也有一定的连接关系，当改变交点A的位置，比如将交点A放到E点时，随着注水量的增加，管线EC的直径逐渐变大，而管线EB则逐渐减小。在管网确定一个经济价值高的点，这个点就是管网建设中成本预算最低的那个点。从工艺层面上来说，当注入水量处于一个平衡状态，其交点位置设在支线中心位置是最优设计，设置在中心位置，可以有效调控管网的整体压力，使管网的压力差降到最低。
4.2 注水泵的优化
注水泵和配套设备的优化是油田注水泵节能降耗技术应用的基础性的措施，油田注水泵在长期工作过程中，会受其工作环境影响，被水中的各种杂质所腐蚀，使其内部配件的磨损状况严重，特别是其中的水泵液力端，往往需要工作人员经常性的维修，降低效率，增加能耗，综合油田注水泵的整体情况，水泵液力端的配件适应寿命往往小于129h，消耗较高。对此，可以采用节能液力端，选择T字形结构，其可以对工作腔内倒角应力集中起到一定的阻碍作用，从而降低设备损耗。此外，将组合阀组进行改进，除了阀板选择金属材质之外其他部位可以采用非金属材料，提升密封性，并保证阀芯导向仪有一定角度，使其在注水泵运作过程中可以转动，保证其受力均匀，进行自行修复，从而增强注水泵的使用寿命，降低维护成本，提升工作质量。
4.3 智能控制
①水源井连锁控制。以供注水站PLC为主站，水源井控制器为从站，通过监测注水站或供水站内原水灌的液位控制水源井变频器改变水源井排量并实现高启低停功能，同时监控水源井运行状态，当其远程控制失效时报警。②水源井电机保护控制。在数字化控制柜中配备智能保护模块，监测潜水电机的运行状态并进行诊断保护，当发生超压、欠压、过载等情况时，智能保护装置将自动切断电源，避免电机发生损坏，实现水源井启动、卡泵、干抽、过载、缺相、短路、欠压、过压、卸载等9项保护功能。
4.4 实现降压增注
在油田产业的不断发展过程中，注水单井的配注量有所变化，而这也使得注水站的实际注水量有了调整，设计能力有了改变，注水井所需的配注总量要小于注水泵机组的容量，使得注水单耗增加。由于泵的实际排量无法通过节流阀调节。所以，需要通过开展注入活性剂试验的方式，找到合适的投加浓度，这样就能是平均油压降低，井口注水压力也就会降低，进而保证了注水管线效率。此外，工作人员还可以对注水方式进行改变，确保配注的合理。先要合理优化注水泵与管网，并通过安装独立电表，准确掌握注水泵的电量使用情况，在基础上通过调整注水量，来提高注水泵泵效，最终降低注水的能耗，实现注水系统效率的提高。
5 结束语
综上所述，在现代社会的不断发展中，对石油资源的需求越来越大，石油企业在此背景下，应重视石油开采效率的提高以及经济成本的节约，这对于整个石油产业的发展具有深远的意义。不过，针对注水系统的能耗进行有效控制，优化注水系统效率是当下石油开采中亟需解决的重要问题，相关人员应在实际工作中不断探索可行的优化方案，提高注水效率，以此更好地推动石油产业的健康发展。
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