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摘 要： 随着油田的不断开发，老油田在注水过程中的地层污染使部分水井的压力不断上升，因此需要压力更高、更先进的增压设备进行补充注水。本文主要对增压泵的结构、特点、性能以及现场应用效果等情况进行了分析和论述。实践证明，应用卧式增压注水泵比注水系统整体升压改造节约投资，可实现利用有限的资金，提高注水压力。
关键词： 油田；欠注井；增压泵注水；压力
中图分类号：TB752+.26
前 言
油田注水的目的是为了保持油层能量，油田采用大型多级离心泵或柱塞泵通过配套管网注水保持足够的地层压力。由于注水过程中的地层污染使部分水井的压力不断上升，而注水系统一旦建立，再升压会影响整个系统的运行，为满足这一部分注水井压力的要求，必须对其进行辅助增压。为提高水井的注入量和注采压差，进行提压注水试验，在注入流程中加入单井增压泵装置提高注水压力，建立油水井间有效驱替。该技术可实现在系统整体运行压力不上升的前提下，提高个别注水井的单井注入压力，完成配注要求，降低注水能耗。
1 单井增压流程及设备
1.1 单井增压。在注水井场或配水间旁设置增压注水泵，对注水站供至注水井的高压水进行二次增压，提高注水压力后注入注水井。
1.2 使用范围.该技术适用于单口注水井增压或井位较为集中的注水井集体增压，可实现在系统整体运行压力不上升的前提下，提高个别注水井的单井注入压力，完成配注要求，降低注水能耗。单井增压泵最大出口压力40 MPa，最大提压能力可达20 MPa，对井口压力没有特殊要求；最大排量25m3/h。
1.3 常用设备。增压装置采用离心泵或柱塞泵，增压装置通常采用橇装装置，增压橇内配备增压泵、变频器、进出口压力表、流量计以及照明和采暖等用电设备。
2工作原理及技术参数
卧式增压注水泵主要由电机系统、高压泵和进出口管汇组成。并采用充油式三相异步电动机，卧式安装，引出线通过专用高压密封盒引出，电机采用可靠的防砂机械密封，绕组线采用专用耐油耐温绝缘线，具有优良的耐温等级和绝缘性能，保证电机可以长期安全运行。泵采用多级高压离心泵。电机与泵连接，当高压水经入口通过承压壳体与电机之间的环形空间进入泵体后，电机通过开关柜供电，驱动多级泵增压，由出口排出高压水。采油厂在欠注水井首次应用了高进高出水平增压电泵，取得了较好的效果。
3 合理注水压力确定
水井的注入压力受储层物性、破裂压力、井网井距等因素的影响，使得合理注水压力存在一定的不确定性。（1）注水井合理注水压力的确定依据。水井投注后，随累积注水量增加，油压先升高后逐渐稳定，两者满足对数关系。对曲线求导得到累积注水量和油压变化幅度的关系，当油压变化幅度减小到某一界限时认为达到了合理的注水压力。（2）注水井合理注水压力确定方法。累积注水量与油压关系式：y=alnx+b ；累积注水量与油压变化幅度的关系式： y′=a/x；当油压的变化幅度小于某一定值 A 时，即 y′《=A ，所对应的压力认为是合理注水压力，假定 A=0.2×10-4MPa/m3。 （3）模拟计算。分别选取油水井连通状况好、注水稳定的井对上述评价方法进行验证计算。B井连续注水，日注水19 m'，油压17.2 MPa，累积注水量20.9 x 104m'，注水压力稳定，周围油井受效。该井油压变化幅度小于0.2 x 10-4 MPa/m'时，认为压力稳定，求得此时累积注水量为17x 104 m'，预测油压为17.57 MPa，基本符合实际情况。油水井目前日配注30 m'，实注28 m'，油压23.8 MPa，累积注水量2.24 x 10"m'，注水压力稳定。该井油压变化幅度小于0.2 x 10-4MPa/m'时，认为压力稳定，求得此时累积注水量为6.3 x 104 m'，预测油压为24.5 MPa，初步认为该井注水压力应高于24.5 MPa.
4 增压电泵使用及效果
胜坨油田某块欠注和注不进的3口，造成周围油井供液不足，动液面测不出。近年来，尽管在部分注水井上采取了酸化等常规增注措施，但由于地层本身的特点，使得增注效果不理想，有效期短。对于高压低渗油田的增注，酸压增注每井次费用平均在20万元以上，而该增压电泵设备费及安装配套费加在一起也在20万元以上，这两项措施的费用基本相同。但常规增注有效期最长的也只有半年，增压电泵按照正常运行2年测算的话，效益将是常规增注措施的四倍。现场使用增压电泵运行至今一直正常，泵进口压力为31MPa，出口压力为36.5MPa。未更换过任何配件，管理比较方便。增压泵投产使用后，改善了区块中部的注水状况，地层能量得到补充。对应的一线受效油井以油层发育好、厚度大的优势，最先见到注水效果，日油增3.5吨，累计增油726吨。下一步将加强增压电泵的运行管理，可继续提高区块的增注效果。
卧式增压注水泵通过在采油厂现场应用后，发现具有以下特点：（1）真正无泄漏，由于该泵内部采用的是静密封结构，没有机械密封，因此该系统是真正的无泄漏系统，避免了在天气寒冷的季节因漏水结冰而造成的机组故障；（2）安全可靠，考虑到管路及岗位工人的安全，机组的进口和出口都设有压力保护，并实现自动控制，避免了因出口压力过高造成的管道爆裂和因供液不足而导致机组损坏；（3）无需泵房，由于增压注水电泵的电机采用防砂机械密封，绕组线采用专用耐油耐温绝缘线，具有优良的耐温和绝缘性能，在室外露天工作时，可保证长期正常运行。
5 结束语
（1）应用卧式增压注水泵比注水系统整体升压改造节约投资，可实现利用有限的资金，提高注水压力。（2）卧式增压注水泵可实现单井增压、多井增压等多种形式的水井增压，灵活机动。（3）卧式增压注水泵在目前的管理情况下需进一步完善自动化保护及监控系统，真正实现远程监控的目标。（4）单井增压装置能够有效地提高单井注水压力，从单井增压效果看，提压后水井增注效果明显。
关键词： 油田；欠注井；增压泵注水；压力
中图分类号：TB752+.26
前 言
油田注水的目的是为了保持油层能量，油田采用大型多级离心泵或柱塞泵通过配套管网注水保持足够的地层压力。由于注水过程中的地层污染使部分水井的压力不断上升，而注水系统一旦建立，再升压会影响整个系统的运行，为满足这一部分注水井压力的要求，必须对其进行辅助增压。为提高水井的注入量和注采压差，进行提压注水试验，在注入流程中加入单井增压泵装置提高注水压力，建立油水井间有效驱替。该技术可实现在系统整体运行压力不上升的前提下，提高个别注水井的单井注入压力，完成配注要求，降低注水能耗。
1 单井增压流程及设备
1.1 单井增压。在注水井场或配水间旁设置增压注水泵，对注水站供至注水井的高压水进行二次增压，提高注水压力后注入注水井。
1.2 使用范围.该技术适用于单口注水井增压或井位较为集中的注水井集体增压，可实现在系统整体运行压力不上升的前提下，提高个别注水井的单井注入压力，完成配注要求，降低注水能耗。单井增压泵最大出口压力40 MPa，最大提压能力可达20 MPa，对井口压力没有特殊要求；最大排量25m3/h。
1.3 常用设备。增压装置采用离心泵或柱塞泵，增压装置通常采用橇装装置，增压橇内配备增压泵、变频器、进出口压力表、流量计以及照明和采暖等用电设备。
2工作原理及技术参数
卧式增压注水泵主要由电机系统、高压泵和进出口管汇组成。并采用充油式三相异步电动机，卧式安装，引出线通过专用高压密封盒引出，电机采用可靠的防砂机械密封，绕组线采用专用耐油耐温绝缘线，具有优良的耐温等级和绝缘性能，保证电机可以长期安全运行。泵采用多级高压离心泵。电机与泵连接，当高压水经入口通过承压壳体与电机之间的环形空间进入泵体后，电机通过开关柜供电，驱动多级泵增压，由出口排出高压水。采油厂在欠注水井首次应用了高进高出水平增压电泵，取得了较好的效果。
3 合理注水压力确定
水井的注入压力受储层物性、破裂压力、井网井距等因素的影响，使得合理注水压力存在一定的不确定性。（1）注水井合理注水压力的确定依据。水井投注后，随累积注水量增加，油压先升高后逐渐稳定，两者满足对数关系。对曲线求导得到累积注水量和油压变化幅度的关系，当油压变化幅度减小到某一界限时认为达到了合理的注水压力。（2）注水井合理注水压力确定方法。累积注水量与油压关系式：y=alnx+b ；累积注水量与油压变化幅度的关系式： y′=a/x；当油压的变化幅度小于某一定值 A 时，即 y′《=A ，所对应的压力认为是合理注水压力，假定 A=0.2×10-4MPa/m3。 （3）模拟计算。分别选取油水井连通状况好、注水稳定的井对上述评价方法进行验证计算。B井连续注水，日注水19 m'，油压17.2 MPa，累积注水量20.9 x 104m'，注水压力稳定，周围油井受效。该井油压变化幅度小于0.2 x 10-4 MPa/m'时，认为压力稳定，求得此时累积注水量为17x 104 m'，预测油压为17.57 MPa，基本符合实际情况。油水井目前日配注30 m'，实注28 m'，油压23.8 MPa，累积注水量2.24 x 10"m'，注水压力稳定。该井油压变化幅度小于0.2 x 10-4MPa/m'时，认为压力稳定，求得此时累积注水量为6.3 x 104 m'，预测油压为24.5 MPa，初步认为该井注水压力应高于24.5 MPa.
4 增压电泵使用及效果
胜坨油田某块欠注和注不进的3口，造成周围油井供液不足，动液面测不出。近年来，尽管在部分注水井上采取了酸化等常规增注措施，但由于地层本身的特点，使得增注效果不理想，有效期短。对于高压低渗油田的增注，酸压增注每井次费用平均在20万元以上，而该增压电泵设备费及安装配套费加在一起也在20万元以上，这两项措施的费用基本相同。但常规增注有效期最长的也只有半年，增压电泵按照正常运行2年测算的话，效益将是常规增注措施的四倍。现场使用增压电泵运行至今一直正常，泵进口压力为31MPa，出口压力为36.5MPa。未更换过任何配件，管理比较方便。增压泵投产使用后，改善了区块中部的注水状况，地层能量得到补充。对应的一线受效油井以油层发育好、厚度大的优势，最先见到注水效果，日油增3.5吨，累计增油726吨。下一步将加强增压电泵的运行管理，可继续提高区块的增注效果。
卧式增压注水泵通过在采油厂现场应用后，发现具有以下特点：（1）真正无泄漏，由于该泵内部采用的是静密封结构，没有机械密封，因此该系统是真正的无泄漏系统，避免了在天气寒冷的季节因漏水结冰而造成的机组故障；（2）安全可靠，考虑到管路及岗位工人的安全，机组的进口和出口都设有压力保护，并实现自动控制，避免了因出口压力过高造成的管道爆裂和因供液不足而导致机组损坏；（3）无需泵房，由于增压注水电泵的电机采用防砂机械密封，绕组线采用专用耐油耐温绝缘线，具有优良的耐温和绝缘性能，在室外露天工作时，可保证长期正常运行。
5 结束语
（1）应用卧式增压注水泵比注水系统整体升压改造节约投资，可实现利用有限的资金，提高注水压力。（2）卧式增压注水泵可实现单井增压、多井增压等多种形式的水井增压，灵活机动。（3）卧式增压注水泵在目前的管理情况下需进一步完善自动化保护及监控系统，真正实现远程监控的目标。（4）单井增压装置能够有效地提高单井注水压力，从单井增压效果看，提压后水井增注效果明显。