注水管网系统改造设计方法研究

1·引言随着油田进入高含水期开发阶段,注水量大幅度增加,注水范围亦不断扩大,现有注水管网系统愈来愈不能满足油田生产的需要,改建并扩建现有管网系统已成为油田产能建设的一项重要工作。对系统改造设计问题进行分析可以发现,该项设计实际上包含三个方面的设计内容,即管网布局     

羊二庄油田注水管网的改造

羊二庄油田注水系统工艺流程由原来的注水单井→配水间→注水泵站两级布站方式简化为注水泵站直接对应注水单井的一级布站方式生产,简化掉注水系统中的配水间环节,注水井直接与注水干线相连,注水井水量的计量也由配水间转移到井口直接进行计量。与原运行方案比较,注水系统效率提高了7.13%,注水系统单耗降低了0.96 kW.h/m3,能够有效降低注水系统耗单耗。     

胜利油田提高注水系统效率配套技术

“九五”以来 ,胜利油田围绕注水系统节能降耗开展了一系列科研攻关 ,取得了显著的经济效益。到 2 0 0 3年底 ,全油田平均注水系统效率由“八五”末的4 7 34%提高到 5 1 0 1 %,注水单耗由6 1 2kW·h/m3降低到 5 78kW·h/m3,年节电约 70 0 0× 1 0 4 kW·h。     

油田注水管网系统模型简化技术

油田注水管网属于大规模复杂流体网络系统，按常规的系统模型进行计算需耗费大量的时间。从不同的建模机理出发，可以建立不同类型的注水管网系统数学模型。其种类主要有节点型方程模型、环路型方程模型、管道型方程模型等几种。对于一般的油田水注水管网系统，从方程的阶次、上机前的准备工作量和迭代计算收敛的速度等多方面综合比较分析发现，节点型方程模型最为有效。根据系统实际布局特点，提出了一种模型简化技术，它可以极大地降低系统方程的维数。计算结果表明，在满足计算精度的前提下，系统模型的计算时间明显降低。     

高压注水系统注水管网研究

注水是我国油田开发的一种十分重要的开采方式，是补充地层能量，维持油田长期高产稳产的有效、易行的方法，对我国原油生产具有举足轻重的作用。几十年来随着油田开发的需要，容器、设备、管线及道路越来越多，地面、地下纵横交锗，井、间、站星罗棋布，地面工程形成了非常庞大的网络体系，为研究整个注水系统各项技术指标(主要是压力和流量)造成了极大的困难。     

油田注水管网子系统自动划分技术

注水管网子系统自动划分技术是分析注水管网系统整体运行状态的一种手段,它可以将规模较大且复杂的管网系统分解为简单、独立的子系统,从而为管网系统的定量分析提供依据。在管网子系统自动划分技术中,确定子系统划分的边界条件及子系统之间的流量分配规则是关键。实际应用表明,该项技术不仅可以应用于注水系统的优化调度中,同时也能够应用于管网系统的设计中。     

专家系统在油田注水管网系统布局改造设计中的应用

介绍了专家系统在油田注水管网系统布局改造设计中的应用。综合系统改造设计中所需考虑的知识 ,建立了相应的专家系统知识库及表达方式 ,给出了系统自动搜索算法。仿真结果表明 ,该项技术可以有效地确定系统布局不合理之处并提出改造意见 ,为系统布局改造设计提供了一条合理、高效的途径     

胜利油区注水系统节能降耗技术发展状况

本文介绍了胜利油区注水系统节能降耗的技术措施，并提出了注水系统节能降耗的工作方向。     

油田注水管网系统改造的模拟

对某油田井区地面注水管网系统的A干线进行模拟分析,研究结果表明,环境温度和处理站输出水温对注水干线压耗影响较小;实施低压、中压、高压输水时,各线管段压耗基本不变;影响沿线压耗最重要的因素是处理站流量和各管段的绝对粗糙度。A线在未改造前,虽满足油田输水压耗要求,但其处理站输出流量上升空间极小,且随着流量或管壁绝对粗糙度的增加,干线A-A1摩阻压降增加幅度最大。改建后A线实施高压输水,其输水量可增至800 m3/d;当管壁绝对粗糙度增至0.9 mm时,距处理站最远配水间的总摩阻压损为0.469 MPa,能满足油田注水压耗要求。     

地面注水系统管网参数优化设计

1.优化设计的数学模型及求解 1．1目标函数的确定 在满足注水量、水压以及各项工艺要求和安全可靠性的前提下，以注水管线的总投资与运行动力费之和为目标函数，建立如下的最优化数学模型：     

岔河集油田地面注水系统整体改造技术

针对岔河集油田地面注水系统暴露出的效率低、能耗高、水质不稳定等问题,对全油田注水系统进行了调整改造,主要包括管网优化调整、选用高效注水设备、完善污水处理工艺等措施,改造后取得了如下成效:管网压力损失从3.1MPa下降到0.6 MPa,管网效率由46.2%上升到66.47%,地面注水系统效率由38.3%提高到55.96%,恒流配水技术实现了注水量随压力变化在线自动调节,降低了员工的劳动强度,消除了安全隐患。     

油田注水管网系统水力损失研究

结合实际情况，对注水管网系统中水力损失情况进行分析，并进行室内模拟实验，以期对现场生产提供理论依据。合理布置管网和确定管网中各管段的管径，做到既满足各注水井的压力和配注量要求，又不使某些配水间的系统压力损失过高。     

油田注水系统节能潜力分析

1．节能潜力分析 （1）超压部分潜力。节能潜力就是注水管网的压力与注水井需要的注水压力之差。把注水管网的压力降低到最高破裂压力，既14．5MPa，满足全油田所有注水井的开发需要，可以降低1．89MPa。     

注水管网系统模型的计算方法

油田注水管网系统属于大规模复杂流体网络系统。常规的系统模型计算方法需耗费大量的时间 ,严重阻碍了注水系统仿真及优化技术研究的发展。通过研究和分析 ,改进了常规的迭代计算方法 ,它避免了“0”元素的存储和计算 ,从而将计算工作量从二次方级降至一次方级。计算结果表明 ,在满足计算精度的前提下 ,大大缩短了系统模型的计算时间。     

声波注水技术在大港油田的应用

介绍了一种用于注水井增注及改善注水效果的新技术-声波注水技术的机理、工艺特点、声波增注器的研制及现场应用情况，证明了该技术的有效性和可推广性。     

陈家庄油田注水系统增效改造

1 油田注水系统概况陈家庄油田位于山东省东营市利津县汀河乡境内 ,先后投入开发了陈家庄北区、陈家庄南区、陈 4 0块及试采区4个开发单元 ,共有油井 10 8口 ,水井 33口。该油田注水系统包括 1座注水站 ,8座配水间。注水站水源来自陈家庄油田的油井产出水 ,总外输水量平均 36 0     

注水系统防腐

注水系统包括工艺设备和配水系统。该系统产出合格的注入水，并将其送入注入井筒。通常有以下三种原因要求进行有效的防腐：①延长设备使用寿命；②最大程度地降低悬浮固体的生成；③防止水漏失，避免环境污染。注水系统中广泛应用的材料为碳钢，这种材料总是一种迫不得已的选择，因为大部分油田对钢材的需求量都很大。碳钢具有强度高、造价低及易制造的特点，对设计人员很有魅力。然而，尽管碳钢的一次性投资较低，但防腐和注水井损坏造成的后续费用却相当高。欲延长注水系统的寿命常常是可能的，但因水受到腐蚀产物污染，维持所需的水质是不可能的。腐蚀产物是裸钢注水系统内生成悬浮固体的主要来源。由于结垢．注水系统中悬浮固体沉积，加速腐蚀速率，并为细菌提供了躲藏场所，而且使管道表面与缓蚀剂和杀菌剂的有效处理隔开。很难保持含杂质的裸钢注水系统不受腐蚀。注水系统内未沉淀的悬浮固体常导致水质变差和注水井堵塞。当注水系统的目的是向注水井口输送高质量水时，水质常常成为选择防腐对策的控制因素。     

水平井注水采油技术研究综述

介绍了国内外水平井注水采油技术的室内研究和矿场试验。通过数值模拟,分析了水平井注水系 统与垂直井注水系统以及水平井的注采结构,得出了以下结论:①二维和三维数值模拟分析表明,与直 井注采系统相比,水平井注采系统的体积驱油系敬相对较高,驱油效率随流度比增加而降低的幅度也较 小,该技术优势在稠油层更加明显;②根据注入水突破后的含水饱和度和波及效率,水平井注-直井采三 种注采结构都没能发挥水平井技术优势,开发效果较差;③在四种不同的水平井注采结构中,反向直线 驱、水平井井位交错反向交错直线驱的波及效率均大于直线驱水平井和井位交错直线驱;④L型水平井注 采井网中,水平段等长的方形井网注水一年后,受势能分布的影响,水驱前缘没有完全覆盖注水井的水 平段,注入水在水平生产井的“井踝”突破;短水平拌段注水井-长水平井段生产井结构的理论依据来自 直井注-水平并采的“趾踝”注水技术,较短的水平井段可以使大量水进入油层,含水上升慢,可开采水 平井段过长使水无法驱替位于生产井上部的原油,该技术还具有注入简单的特点。     

定量注水技术研究

注水井实际注水量随系统压力波动或地层吸水能力的变化而改变,这是针型阀或井下固定水嘴无法避免的缺陷,文中介绍的定量注入技术采用了集减压节流为一体的“双级水嘴机构”这一基本理论模型,对理论模型到工程化应用转化过程中遇到的技术难点进行攻关,并结合目前油田注水井采用的水量控制方式进行产品开发和现场试验,定量注水技术研究的开展,将为油田注水井的管理提供有效的手段,大大降低作业费用。     

油田注水流量自动控制系统技术研究与应用

针对油田开发建设中庞大的地面集输系统和注水系统效率比较低,循环输送量大,能源浪费大,维护成本高,进行了地面系统的优化调整。注水井流量自动控制技术成为地面系统优化调整改造中的一项关键技术,解决了注水井配注调整工作量大的难题,提高了注水系统的运行效率。论述了注水井流量实时自动控制技术在油田平稳注水中的作用,注水井流量实时自动控制技术的原理和功能研究,分析了注水井流量自动控制技术在实际生产中的应用效果。现场应用表明,注水井流量实时自动控制技术能够满足油田平稳注水的需要,提高了油田注水自动化水平。