韩英达

摘要：在开发油田过程当中，注水系统是不可或缺的重要部分，伴随油田不断发展，其注水量也在日益增加，同时连带注水耗能也不断提升，因此，对油田注水系统整体展开优化有着极其重要的意义。基于此，本文主要针对油田注水系统能耗整体优化方法展开探究，以期为我国油田注水耗能优化提供参考。

关键词：油田;注水系统;优化

引言：油田在生产过程当中，主要依托电力、原油、天然气、原煤、重油等资源，而在这其中，电力、原油、天然气等资源在油田生产过程中消耗占比已超过90%以上。电力、原油、天然气这三类能源消耗主要应用与采油系统、注水系统、集输与处理系统当中。

1.注水系统结构

油田注水系统主要由电机、注水泵、管网、配水间、增注泵、配水阀组、注水井等多个部分组合而成。注水系统整体优化与部分注水站优化，处于一种全局与局部的关系，各个注水站的优化需在整体系统优化的前提下开展，这一方式不仅能够令各注水站取得良好优化效果，同时也能够为整个系统能耗降低提供保障，而系统运行优化则只能对现有系统的节能潜力最大限度发掘，而若想令节能效果达到理想效果，则需在开展系统优化过程当中，对部分高能耗部位进行技术改造[1]。

2.优化注水系统的现实意义

2.1降低能耗

现阶段，油田注水系统能耗大体可以分为以下几方面，一，电能驱动注水泵电机运转，注水泵机械在运转过程当中所产生能耗。二，官网当中发生腐蚀或结成污垢现象，这一现象会导致输水阻力大幅度增加，从而造成能耗，三则是在配水过程当中，因储油层均质性存有差异，造成注水能耗。因此在油田注水系统能耗降低优化方面，应将注水管网运行效率作为主要方向[2]。

2.2提高注水效率，降低综合运行能耗

若想实现油井注水系统数据实时采集，可建立一套数据库并对各项数据模拟运算，同时对整个能耗优化过程展开追踪评价，从而切实实现实时监控注水系统当中各设备运行状态与能耗情况，并对整体注水系统运行设备与参数展开综合分析以达到数字化管理，这一方式能够有效掌握注水系统运行参数与系统总体状况，并及时对注水系统各环节运行概况精确分析，同时对注水系统造成影响的能耗，潜力进行评估，并展开具备针对性的改善与优化，为注水系统稳定运行提供保障，进而达到降低能耗，提高生产这一目的。

3.降低注水能耗优化对策

油田注水开发系统，含注水、油藏、举升三种系统，注水开发系统能耗泛指在油田注水过程当中所需消耗的总能量，在油田开发操作成本当中，注水开发系统能耗占比近40%，因此降低注水开发系统所产生能耗是油田节能降低成本主要方向。现阶段，注水开发系统能耗降低更加侧重于注水系统依据生态系统内部的优化。因此，注水系统在水资源方面也具备较强消耗性，但是，注水系统能耗越高，地层压力便会相应的保持在一个高水平状态，为采油井提供充足动液。

3.1合理配备电机设备，采用新型节能水泵

在整个油田注水系统当中，注水泵是其能耗占比最大的一部分，因此，若想有效降低油田注水系统自身能耗便首先需要对注水泵展开优化处理，首先根据油田注水系统实际情况更换具备合理性的大排量水泵，而大排量离心泵具备大功率、高效率、气密性较高等优势，与同类型小排量离心泵相比较，在过流面积与离心阻力方面当中大排量离心泵具备显著优势，但是其价格较为高昂，且在小型油田当中使用层面较为狭窄。其次，将油田注水系统工作过程当中，对所产生各项指标数据等加以记录与采集通过专业仿真软件，在计算机当中模拟大功率高压变频器的最佳优化与控制方案，并将此作为基础，与现代制造技术相结合研制出新型注水泵与节能元器件，从而为油田注水系统能耗降低优化提供应有保障[3]。

3.2加强集输管理，实现低温集输

这一方式主要是对油井热洗与管线冲洗进行合理实施，同时将易操作与热系流程高效运用作为首要目的，在各站当中实行每月集中，3～5天热洗方式，令油田注水系统能够对低温技术与热系的双重所需更加合理的满足。同时，针对冬季，油压升高较快这一情况，应根据实际情况制定不同清洗周期，若其超过相关规定范围，则需对其他油井热息实施管线冲洗。同时，若想有效减少体温次数，在进行热洗过程当中，应将油压上升较快的油井同时清洗。除此之外，针对出现破损或覆土较浅整对低温集输过渠管线对保温层重新覆土造成影响这一情况，应根据实际情况组织相关工作人员对发生问题部分的过渠管线开展重新保温。并运用挖掘机与推土机，对其进行重新覆土[4]。除此之外，由于低温集输与会受到冬季季节影响导致井口套管已发生冰冻现象，因此需要运用掺水在环形空间内部运行，并为套管实施温度保护，另外，也可运用双管冷输副管所产生液量在环形空间内部为套管提供温度保护。

3.3严格控制单井掺水量

在油田注水系统能耗降低优化当中，应对单井掺水量加以严格把控，从而为掺水系统压力的平稳提供保障。单井产水量的数量对于转油站掺水系统压力、自耗气量、技术系统能否平稳运行等诸多方面皆有着最为直接的影响。同时还需与各站井数量、掺水泵型号、集输半径等因素相结合，从而为各站制定掺水起泵台数量以及掺水压力控制范围，保证单井产水量能够控制在一小时0.7m这一范围之内。

结语：

综合上文所述，石油注水系统能耗优化对我国石油开采效率与经济效益有着最为直接的影响，而石油行业若想令自身具备可持续发展性，是油田注水系统能耗有效降低便是最为关键的因素与前提之一。而若想要有效降低注水系统能耗，错采取各项措施便需具备一定科学性以及合理性，同时将创新作为基础，对石油生产工艺与设备不断进行优化与调整，从而在根源上将注水系统能耗有效降低，进一步实现自身经济平稳性与可持续发展性。

参考文献：

[1]魏立新，关德慧，解红军，et al.大型油田注水系统生产运行方案优化[J].当代化工，2019（7）.

[2]李智，孙恒博，王奇，et al.高含水期油田注水开发的改善措施与分析——评《高含水期油田开发地质分析》[J].新疆地质，2019，37（2）.

[3]白光宇.Oilfield Reinjection Water Treatment Method and Process%油田回注水的處理方法及工艺[J].广东化工，2018（12）：186-187.

[4]关晓晶，魏立新，杨建军.基于混合遗传算法的油田注水系统运行方案优化模型[J].石油学报（3）：118-121.