降低注水系统管网能耗的措施

工艺管控
降低注水系统管网能耗的措施刘艳君（大庆油田有限责任公司第三采油厂第四油矿，黑龙江大庆163000）
摘要：在油田注水系统运行过程中，为了降低注水系统管网的能量消耗，对注水系统的管网进行优化，减少各种阀门等的节流作用，尽可能缩短注水管线的长度，降低注水管线的摩擦阻力，促使注入水快速流动，达到设计的注水压力和注水量，实现水驱开发生产管理的目标。

关键词：降低；注水系统；管网；能耗
油田注水系统包括注水管网和注水泵机组，系统运行过程中，需要消耗大量的电能，为了达到最佳的节能降耗的目标。

强化对注水系统的管理，分析影响注水系统能耗的因素，采取最佳的对策，更好地解决注水系统的技术难点问题，达到油田注水开发的经济性的要求。

1注水系统管网概述
油田注水系统是由水质净化系统、注水站、配水间和注水井组成，通过水质净化系统使注入水的水质达到注入的质量标准，油田开发后期的水源，以含油污水为主，经过除油和除去悬浮物的工艺过程，使含油污水的水质达到更高的标准，通过注水泵站的注水泵机组加压，进入到注水管网系统，通过配水间的调节和计量，注入到注水井中，采取正注、反注或者合注的方式，达到油田注水的技术要求。

注水管网的能量消耗，主要是注水系统中的各个管道的摩擦阻力损失，弯头、阀门等管件的节流损失，跑冒滴漏造成的压力损失等，如果注水管网的能耗过高，就会降低注入水的压力，导致注水井的注水压力不能满足注水的要求。

注水系统管网的沿程摩擦阻力损失和局部的摩擦阻力损失，直接影响到注水管网的运行效率。

2降低注水系统管网能耗的措施
只有降低注水系统管网的能耗，才能提高注水系统的效率，促进注水开发油田的进步，达到更高的产量，为油田生产企业创造最佳的经济效益。

2.1注水系统管网能耗的原因分析
由于注水管网上的注水井的注水压力不同，为了获得高压注水的效果，不得不将整个管网的压力升高，适应低压注水的井，必须降压处理，导致压能的浪费，形成了压力损失。

或者由于注水站的布局不合理，引起注水半径过大，末端的注水井的压力降低很多，因此，必须升高注水站出口的压力，沿程的阻力损失过高，相应地增加了注水泵机组的能量消耗。

油田开发进入后期，注水井数量的增多，引起注水管网的水流量超过设计的经济流量，增加了管道内流体的水力损失，影响到注水系统的高效运行。

注水管道结垢严重，缩小注入水流通的截面积，流速增加的情况下，引起流体摩擦阻力的增加。

2.2提高注水管网运行效率的措施
为了解决影响注水系统能耗的问题，降低注水管网的能量消耗，合理布置注水站，优化注水管网流程，实施分压注水，局部增压注水的模式，提高注水管网的管理水平，避免出现泄漏的管段，提高注水系统的运行效率。

2.2.1优化设计注水管网系统
选择最佳的注水系统管网的材质，避免管网发生严重的腐蚀及结垢的现象，提高管网的使用年限，使其更好地为注水系统提供服务。

设计最佳的防腐措施，提高管网的耐腐蚀性能，加强对注水管网的建设施工质量的检验，保证管道系统的密闭，为合理注水提供帮助。

2.2.2合理布站优化注水系统管网流程
结合油田开发不同时期的注水特点，对注水管网进行优化。

通过低压的长距离注水方式的应用，实施短距离的供水工艺流程，将处理合格的含油污水，经过注水泵机组加压后，达到注水系统管网，在低压的条件下，降低了注水系统管网腐蚀的速度，有助于延长注水系统管网的使用寿命。

针对个别注水井的高压需求，可以增加撬装设备，在井口附近设计增压泵，为高压注水提供便利的条件。

针对单井的注水量小，洗井和注水可以选择双干管的注水管网设计，需要频繁进行洗井作业的井，通过洗井管线加压处理，而常规的注水管网达到注水压力和注水量的要求即可。

有效地解决应用单管注水的弊端，如果使用一条管线进行注水和洗井，洗井的过程中，加高压，导致管网的压力损失过高，影响到洗井的效果。

而且进入正常注水的状态，会浪费过多的压力，促使能量的使用效果不当，不利于油田生产的节能降耗措施的实施。

2.2.3分压注水模式的应用
在同一个注水区块内，实施分压注水，针对不同的注水压力的要求，不需要注水泵站加高压，低压注水的井需要通过配水间的节流降压处理，导致压能的浪费。

因此，通过高压和低压注水井的区别对待，设计两条注水管网，避免高压水的无用消耗，降低了注入水加压的能耗。

应用两个不同的压力系统实施分别注水，满足注水井的注水压力的要求，而且提高注水管网的效率。

优化注水系统的管网布局，不同的注水压力条件下，对应不同的注水井组，实施分压注水，既满足分层注水的压力要求，同时，避免高压注水管网的能量损失过高，而增加注水系统的能耗。

2.2.4局部增加注水方式的选择和应用
如果在一个注水管网系统中，只有局部的几口注水井需要高压注水，可以设计一个统一的注水管网系统，达到管网的压力指标。

个别的高压注水井，在注水井井口增加辅助的增加泵，如果出现临时加压注水的井，可以应用撬装设备，可移动的注水泵机组，达到单井高压注水的技术要求。

3结论
通过对降低注水系统管网能耗的措施的研究，采取最有效的技术措施，降低注水系统的各个不同的注水干线的能量消耗，提高油田注水的效率，降低由于注水而增加的油田生产成本，促进注水开发油田生产的进步。

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2019年02月。