油田注水系统降低能耗对策研究

某油田注水站注水泵管泵压差4.5 MPa,注水泵单耗14.84 k Wh/m3,标耗1.14 k Wh/(m3·MPa),注水系统效率仅23.07%,注水能耗及效率都远小于国内平均水平。通过计算该油田注水系统能耗,分析注水高能耗原因,提出了注水泵变频改造、更换小排量注水泵、优化注水管网等对策。实施这些措施可使注水能耗降低约24.56%,注水系统效率增加约30.56%,为油田降低注水系统机泵运行能耗和提高注水系统效率提供了借鉴。     

基于PCP技术的塔中高压注水泵节能改造

塔中作业区10 kV高压注水泵只能在工频状态下运行,造成注水标准单耗高,能量损失严重。提高注水效率、降低注水能耗已十分必要。通过结合塔中高压注水泵站的实际情况对几种注水泵节能方向进行比较,提出了用泵控泵(PCP)技术进行节能改造的构想。PCP技术在塔中高压注水泵站的应用,可以解决注水泵泵效低、泵管压差大、注水单耗高等问题,为注水泵的节能运行提供参考。     

变频技术在注水泵系统中的应用分析

针对油田注水泵在运行中存在能耗高、泵阀门磨损严重、寿命短等问题，提出在注水系统中引入变频控制技术。对注水泵用变频器控制的可行性进行了分析。通过变频改造的注水系统，电机启动平稳，消除了泵的喘振现象，使泵处于最佳工况运行，延长了管网、泵、阀门的维修周期和使用寿命，增强了系统的稳定性和可靠性，且节电效果显著。     

油田高压注水泵能耗分析与探索

高压注水泵是注水系统的核心设备,能耗损耗达30%以上。随着油田开采进入中后期,油田区块配注水量也随之发生变化,部分注水泵的需求注水量与泵的额定排量不匹配,使注水泵运行在非高效段,造成注水单耗较高。通过实践,注水泵增加变频装置能够解决注水泵与注水管网工况的匹配难题,降低注水系统的能耗,改变现场多台注水泵的启停管理方式,使人工劳动强度和设备的故障率得以降低。     

油田注水系统存在的问题与对策

针对孤岛油田注水系统存在的高能耗、低效率问题，具体分析了管网能耗、注水泵能耗、电机能耗等的现状，并提出系统节能降耗的对策是对管网要控制注水站到最远端处井口压力降小于1MPa，减小注水半径，泵干压差控制在0．5MPa；对注水泵要合理选用高效大排量离心泵，采用系统压力自闭环调控方法，使泵保持在高效区工作和低泵干压差；对电机作好电机和离心泵的匹配，提高电机的运行效率。     

注水泵带载启动稳压注水技术试验及效果分析

采油A厂拥有柱塞式注水泵站78座,安装泵和泵撬320台(套),注水泵操作标准作业程序规定,注水泵在启动时,首先要人工现场盘泵,待泵启动后,使泵空载运转至注水额定转速后,操作员工应根据分水器压力,现场逐渐关小高压回流阀门调节注水压力。现场操作环境压力高,安全隐患大,且节流损失的压力大,节流能耗浪费严重,设备维修费用高。因此,试验注水泵带压启动稳压运行,可避免启动时泄压造成能量浪费,减少对回流阀损害,降低操作人员进入高压注水区域风险,同时实现自动稳压注水,保持注水压力稳定,确保了鼠笼电机在低频工作时温升正常。     

埕岛油田老区注水系统节能潜力

注水地面系统的能耗主要由注水泵机组和注水管网损失两部分组成。离心注水泵的节能配套技术主要有阶梯泵技术、撤级改造、注水泵调速和泵控泵技术。注水管网的优化主要遵循整体降压、分区分压、局部增压及合理搭配的原则,使注水站泵压与注水井井口压力合理匹配。埕岛油田老区注水系统存在泵效低、设备完好率低、泵管压差大以及注水站远离负荷中心导致注水管网效率低等问题,分析认为,更换大排量高效注水泵、阶梯泵组合、撤级改造及车削叶轮等措施适用性较好,节能降耗潜力较大。     

对油田注水系统节能降耗的探讨

从能耗及地面效率公式的分析出发，提出了提高注水泵效率、合理匹配电机、合理确定泵压、优化井站布局、减少管网损失等措施，为注水系统节能的主攻方向，从而达到降低注水耗电的目的。     

高压变频调速技术在注水站的应用

油田注水是保持地层压力、保证油田长期稳产高产的重要措施，由于受配注方案调整等因素的影响，注水量变化范围较大。为适应注水量的变化，需要不断调整注水泵的运行方式。在没有调速措施的情况下，注水泵的流量只能通过人工调节泵出口阀门来调节，这必然造成注水系统能耗增高。文中应用离心泵的特性曲线分析了离心泵变频调速的节能原理，介绍了高压变频技术在注水站应用实例，并对实施高压变频技术前后的能耗情况进行了比较。变频调速技术具有调节及时、无节流、适应性强及改造工程量小等优点，在注水泵前加变频调速技术，可有效降低单耗。     

提高孤东油田注水系统效率的探讨

文中从注水地面系统效率及能耗计算公式的分析出发，提出注水泵效率及管网效率低是影响孤东油田注水系统效率的主要因素。要提高两者的效率，重点是对低效泵进行技术改造，推广应用高效大排量离心泵，提高泵修质量及配件质量，推广应用注水泵站生产微机自动监控系统，实现注水泵站生产的优化运行，确保各注水泵在最佳高效工况下使用。针对配水间节流损失问题，通过强化水井测调力度和系统降压，以及重点井应增压泵。针对泵干压差大的问题，则进行注水泵拆级改造，以及实施微机监控，实现系统优化自动调节控制。针对老旧单井管线结垢引起的水力损失问题，采取了更新改造。针对注水计量误差大的问题，推广应用了新型电磁流量计量。实践证明，这些措施均十分有效，并取得显著的应用效果。     

水驱前缘监测技术在北16油田的应用

注水开发油田水驱前缘是油藏工程师十分关注的问题。注入水朝哪个方向推进？水驱前缘位于何处？目前大部分依靠油藏工程师的工作经验进行分析判断，示踪剂监测也只能进行粗略分析判断。注水井水驱前缘监测技术对注水井进行监测，从而得到该井的水驱前缘、注入水的波及范围、优势注水方向，从而为后期注采井网调正，挖掘剩余油潜力提供依据，达到提高最终采收率目的。注水井水驱前缘监测技术在北16油田的5口注水井应用，解释结果和油藏动态分析结果接近，从而证明了该方法的可靠性。     

文明寨油田提高注水效益的方法

文明寨油田是一个极复杂的断块油田，对其快速高效注水开发，主要是根据油藏特点，选择合理的注水方式，坚持以深化油藏认识为基础和注水效益为中心，不断调整注水结构，以提高水驱动用程度从而开创了油田注水开发的新水平。     

水驱前缘和裂缝监测技术研究与现场应用

阐述了以无源地震、摩尔-库伦理论、断裂力学准则、波速场分布与地下渗流场分布的关系等理论为基础的水驱前缘监测技术,通过在吉林乾安油田的应用,表明该技术对于砂岩注水开发油藏是适用的,通过对注水井水驱前缘的实时监测,可以及时了解、掌握水驱前缘变化状况、水流走向等,为注采结构的调整提供依据.     

注水站最优控制原理

概述了油田注水站计算机最优节能控制理论，认为注水系统能上三部分组成：（１）注水泵驱动电机损耗；（２）注水泵损耗；（３）管网系统损耗，注水站优化节能的目标就是在满足配注方案的前提下，将上述３种损耗降至最小，给出了一种以注水系统效率为目标函数的注水站最优控制的原理和设计方法，采用这种方法来设计注水站的节能控制方案可取得较大的经济效益。     

预测水驱采收率方法的改进与应用

以水驱特征曲线关系式为基础．提出了一个带参数L的含水率与采出程度关系模型。研究表明该参数——水驱地质储量与水驱油田的储量常数的比例系数，可以通过回归油田早期含水上升数据或利用岩心实验资料求解，用它预测油田水驱采收率更直观、准确，适应性更强．同时可在注水开发之前预测油田含水变化特征。     

注水管柱应力与轴向变形分析

利用弹性力学理论详细分析了注水压力、注水管柱自重、井口压力、流量、地层温度和液体流动摩擦阻力对注水管柱应力及轴向变形的影响,并给出了相应的计算公式。通过实际算例得出以下结论：（１）液体流动摩擦引起的动应力与速度的平方成正比,在总应力中占有相当比例;（２）注水管柱的轴向变形中,液体流动及地温引起的变形是不可忽略的因素;（３）在实际工程中,由于井壁对注水管柱及封隔器的摩擦作用,管柱的实际应力和轴向变形小于理论计算值。     

微地震波监测技术在水驱前缘与裂缝研究中的应用——以乾安油田为例

应用潜入式水驱前缘和裂缝监测系统，通过微地震信息的现场监测和解释，结合生产动态及其他监测资料综合分析，描述了乾安油田注水开发状态下水井井周裂缝发育特征，确定了水驱前缘位置，研究了地下油水运动规律，结果表明，乾安油田水驱前缘“指状”突出现象普遍，油井排100m附近剩余油较多。     

大庆长垣不同时期测井解释渗透率变化规律探讨

为了认识大庆长垣注水开发过程中储层渗透率的变化规律，研究储层水驱过程，寻找剩余油及其分布，满足地质建模和数值模拟的需要，分析大庆长垣不同时期测井解释渗透率差异较大的原因，研究了不同岩心的室内水驱实验渗透率的变化，优选区块的取心井岩心分析渗透率的变化，优选区块的开发井测井解释渗透率的变化，并对变化规律进行了对比分析。结果表明，随着油田注水开发，储层的渗透率逐渐增大，造成不同时期完钻井测井解释渗透率差异较大的原因不仅仅是储层渗透率自身的变化，更重要的是与测井解释模型的差异有关。建议对不同时期测井解释渗透率进行系统误差校正，以满足储层精细地质研究的需要。     

微地震监测水驱前缘技术在哈得双台阶水平井的应用效果评价

哈得4油田薄砂层油藏首创采用双台阶水平井注水开发,然而双台阶水平井的动态监测是一个全新的课题,注入水朝哪个方向推进、主力驱替方位如何、水驱前缘波及何处都难以判断。示踪剂方法施工复杂、周期长、精度不够,只能粗略判断,而利用微地震监测水驱前缘技术,却可准确得到注水井的水驱前缘状况、注入水的波及范围、优势注水方向,为中后期合理调整、挖掘剩余油、提高最终采收率,提供了可靠的技术保障。     

注水开发对孤岛油田馆上段储层的影响研究

孤岛油田经过长期的注水开发，储层的岩石物理性质发生了很大变化。利用不同时期的取心资料，结合实验室分析化验数据，对孤岛油田技术注水开发过程中储层参数的变化进行了分析研究，从而为更准确地建立了不同注水开发时期的地质模型创造了条件。