高含水期油田注水理論及技術 內容提綱 高含水油田注水開發(fā)理論 油田注水工藝技術 油田注水工藝技術 水質及注水系統(tǒng) 注水井吸水能力分析 分層注水技術 注水指示曲線分析與應用 提高注水系統(tǒng)效率技術 主要參考書目 張琪 . 采油工藝原理與設計 , 石油大學出版社 . 萬仁溥 ,羅英俊 . 采油技術手冊 第二分冊 注水技術 張琪 ,萬仁溥 . 采油工程方案設計 . 石油大學出版社 . 江漢局采油所 . 封隔器理論與應用 . 石油工業(yè)出版社 . 2 油田注水工藝技術 質及注水系統(tǒng) 1. 粘土膨脹 2. 機械雜質 3. 微粒運移 4. 細菌堵塞 5. 反應沉淀物 6. 原油 1. 溶解氧 2. . . 細菌 1. 無機垢 2. 有機垢 質要求 注水引起的油層損害主要類型： 堵塞、腐蝕、結垢。 水質要求主要根據油藏孔隙結構和滲透性分級、流體物理化學性質以及水源水型有關。 5329碎屑巖油藏注水水質推薦指標及分析方法 起草單位：勝利石油管理局地質科學研究院 被代替標準： 329布日期： 1995施日期： 1995水質穩(wěn)定，與油層水相混不產生沉淀； 水注入油層后不使粘土礦物產生水化膨脹或懸濁； 水中不得攜帶大量懸浮物，以防堵塞注水井滲濾端面及滲流孔道； 對注水設備腐蝕性??； 當一種水源不足，需要第二種水源進行混合注水時，應首先進行室內實驗，證實兩種水的配伍性好，對油層無傷害才可注入。 (1) 水質基本要求 (2) 基本水質指標 懸浮固體質量濃度、直徑中值； 含油量； 平均腐蝕率、點腐蝕； 細菌含量（腐生菌 酸還原菌 細菌）； 溶解氧含量； 硫化氫、侵蝕性二氧化碳含量； 鐵離子含量； 化度。 注入層平均空氣 滲透率， 10 100 100 600 600 標準分級 2 1 3 2 制 指 標 懸浮固體含量，mg/l 75% 注水地面效率 50% 50% 注水用電單耗 h/t h/t 水系統(tǒng)效率提高的方法 (1) 注水壓力系統(tǒng)及管網優(yōu)化技術 油田區(qū)塊多 、 油層多及非均質性嚴重會造成注水井壓力相差大 。 在開發(fā)初期 ， 通常采取一套壓力系統(tǒng)和管網 。 實際生產中 ， 為滿足高壓井的配注要求 ， 系統(tǒng)壓力提得很高 ， 使得低壓井必須節(jié)流控制 ， 導致管網能量損失大 、 管網效率很低 。 分區(qū)分壓注水技術 對于注水壓力分布很散 、 高壓井比例較大的油田 ， 分區(qū)分壓注水工藝技術是提高其管網效率的最主要措施 。 孤島油田注水井的注水壓力差異較大 ， 適宜采取分區(qū)分壓注水 ， 以提高管網效率和系統(tǒng)效率 。 1995年 ， 油田結合管網更新改造 ， 對部分泵站實施了分區(qū)注水及離心泵拆級運行等技術改造 ， 使平均系統(tǒng)效率提高了 7 。 增壓注水技術 對于壓力分布相對集中 、 高壓井比例較小的油田 ， 增壓注水技術是解決部分注水井欠注 、 整個管網效率低的重要手段 。 勝坨油田注水井壓力分布相對集中 ， 為滿足高壓井的配注要求 ， 系統(tǒng)壓力提得比較高 ， 使得管網效率和系統(tǒng)效率相對較低 。 為此 ， 油田對個別高壓地區(qū)采取了建增壓泵站的局部增壓注水技術 ， 對少數比較分散的高壓注水井實施了單井增壓注水 。 一方面確保了這些地區(qū)在系統(tǒng)降壓后仍能完成配注任務 ， 另一方面提高了系統(tǒng)效率 ， 效率由原來的 提高到 。 (2) 注水泵節(jié)能改造技術 由于注水泵的性能與系統(tǒng)負荷不匹配造成能量浪費較大 ， 系統(tǒng)效率偏低 ， 主要表現(xiàn)在： 選用的離心泵額定揚程偏高 ， 造成 系統(tǒng)節(jié)流損失大 ； 注水泵的排量與注水井的配注量不匹配 ， 不少注水站存在 高壓水打回流現(xiàn)象 ； 部分 低效泵能耗高 。 離心泵拆級改造技術 拆級改造是勝利油田老區(qū)離心泵節(jié)能降耗的主要措施。當離心泵平均泵壓比注水干線需要壓力高出 門節(jié)流造成的能量損失會很大，應進行拆級改造，以降低注水能耗。 孤島采油廠孤四注實施拆級前 ， 注水泵節(jié)流壓降高達 配水間平均節(jié)流壓降約 總壓降高達 41998年 7月將 級拆為 7級運行 ， 注水泵運行壓力由原來的 泵出口節(jié)流流損失由 運行泵壓 、 注水干壓趨于合理 。 提高到 50 ， 注水單耗降低了 t。 離心泵車削葉輪技術 當不足以拆級而泵的壓力偏高時 ， 宜采用車削葉輪的方法來改變泵的性能參數 ， 滿足泵壓與注水壓力的最佳匹配要求 。 試驗研究表明 ， 葉輪切削在 5 以內 ， 泵效基本不變；比轉速越低 ， 切削葉輪對泵效的影響越小 ， 可切削的范圍更大 。 孤東三號注的 離心泵葉輪外徑為335車削前的 泵壓高出實際需要泵壓 通過車削葉輪 ， 葉輪外徑由 33526車削量為 9泵壓由 功率為原功率的 注水泵型匹配組合技術 對于注水量相對穩(wěn)定的注水站 ， 為減少離心泵偏離高效點運行或高壓水回流造成的能量浪費 ， 進行了注水泵型的匹配組合 ， 就是將排量不同 、 壓力相同的離心泵或不同排量往復泵進行組合 ， 使注水站能力與站屬注水井的注水量相適應 。 濱六注所屬井配注水量 8600 d， 原運轉 2臺 總排量為 10290d， 每天有 1690 造成較大的能量損失 。 后增換 2臺小排量的 開大排量的 排量為 8620d， 滿足了配注量的需要 ，每天減少高壓回流水 1670 更換高效泵 勝利油田早期注水采用的 6 泵效比較低 ， 僅約 60 左右 。 80年代后期 ，油田逐漸對這些泵型進行了淘汰更新 ， 現(xiàn)在已全部更新 。 如 1999年義一注 、 義二注將 5臺低效的 6 泵效提高了 ；林一注 、 濱三注將 6臺 6 泵效提高了 19 。 注水泵變頻調速技術 對于注水量變化頻繁的注水泵站 ， 變頻控制技術相對其它調控措施有巨大的優(yōu)勢 ， 它有調節(jié)及時 、 無節(jié)流 、 適應性強及改造工程量小等優(yōu)點 。 其原理是改變電源頻率 ， 以改變電機轉速 ， 調整泵的運行參數 。 變頻器可根據注水管網壓力的變化 ，自動增加或減少輸出頻率 ， 合理匹配供水量 。 往復式注水泵的變頻調控技術已相當成熟 ， 得到了廣泛應用 。 以河口羅北站為例 ， 安裝變頻控制系統(tǒng)后 ， 系統(tǒng)效率提高了 。 將變頻技術應用于注水系統(tǒng) ， 通過在注水管線的總出口處加裝壓力變送器 ， 在注水泵電機上加裝變頻調速裝置和調節(jié)器 ， 以組成閉環(huán)控制系統(tǒng) 。 壓力變送器跟蹤水管線中的壓力并轉換成標準信號送至調節(jié)器 ， 與設定標準值進行比較 ， 差值輸入給變頻調速裝置的控制系統(tǒng) ， 隨時調整輸出頻率 ， 控制調整電機的轉速 ， 確保壓力保持不變 ， 滿足注采平衡的動態(tài)要求 。 這樣可使注水泵的排量實現(xiàn)無級調節(jié) ， 以完全滿足地質配注要求 。 水系統(tǒng)變頻節(jié)能 在油田生產中 ， 油氣集輸 、 油氣加工 、 含油污水處理 、 供水 、 排水 、 油田注水等主要生產工藝都是通過各種泵來完成的 ， 其用電量占油田總用電量的 80%以上 。 目前 ， 這些油 、 水泵大都處于電動機驅動恒速運轉狀態(tài) ，由于設計時考慮到油田發(fā)展的需要 ， 選型時一般選擇容量較大 ， 另外很大一部分油 、 水泵處于變工況下運行 ，因此 ， 在運行中普遍存在著離心泵節(jié)流 、 往復泵打回流的現(xiàn)象 ， 造成很大的電能浪費 。 如果采用交流電動機調速驅動泵或壓縮機 ， 用轉速控制來調節(jié)流量 。 代替用閥門 、 擋板節(jié)流調節(jié) 、 將產生顯著的節(jié)電效果 ， 是一條有效的節(jié)電途徑 。 油水泵的調節(jié)方法通常有： 調節(jié)排出管道上的閘閥； 變更多極泵的工作輪數目； 改變油水泵的轉速； 削短工作輪的葉片等。 前兩種屬于恒圓周速度的調節(jié)方法，后兩種屬于變圓周速度的調節(jié)方法。 泵特性曲線 管路特性曲線 閥門控制下泵的特性曲線 變頻器控制下泵的特性曲線 211311 注水泵變頻后具有廣闊的工作性能 。 以 11 型 離