登录 | 注册

智能螺杆增压注水装置的研发与应用

111

成果主要完成人

王 萌、王治宁、杨晨辉、张荣辉、周尚龙、陶荣德、杨 剑、董立超、杨 华、李 华、李德印、赵化科

项目概况

智能螺杆增压注水装置简介 1、实现的功能 智能螺杆增压注水装置,首次实现了螺杆泵用于高压注水,在国内属首次应用。该装置主要解决了采油现场存在的四种欠注问题:一是因注水系统不完善,末端压力损失严重,达不到注水压力的欠注;二是油藏受低孔低渗、注入水与地层水不配伍、盐酸酸敏等因素影响引起的高压欠注;三是储层物性差引起的高压欠注;四是多因素复合叠加导致地层压力上升,引起的高压欠注。现场试验运行满足油田注水要求,效果良好,是一种值得油田推广的末端增压注水装置。 2、创新性 该装置安全环保方面具有: 一是螺杆增压泵占地面积小,维护简单,操作安全方便。二是螺杆增压泵进水口是低压自然供水时,可省去高压远程输送环节的一系列造价昂贵的高压仪表、高压管线、高压阀门、高压泵等设备,大大降低费用,而且高压部分在井下(螺杆泵出口以下),地面无高压,地面配套简单,无安全隐患;三是螺杆增压泵进水口是管线高压来水时,不用泄压,设备可以直接增压,采用先进的高压密封技术,无泄漏风险。四是螺杆泵运行转速可调,泵的出口压力可随泵的级数增加而增加,吸入性能好,流量均匀连续,振动小,噪音低。 节能高效方面具有: 一是采用永磁同步电机专用控制器对电机转子速度、位置以及定子电流进行三闭环控制,精确控制电机的速度和转矩,柔性平滑驱动电机,其功率因数达到 0.9 以上,大大降低系统损耗,电机节能高效,实现整个系统综合效率最大化运行。二是可进行超高压力增注,地面增压泵增注一般不会超过35MPa,该技术可在井下增加来水压力25MPa;例如来水压力为15MPa,井下可增压至40MPa,而且井口仍只需要25MPa压力等级井口。 智能管理方面具有: 一是注水系统压力、排量调节方便、范围宽,可设置出口压力值,自动闭环调节。二是实现全数字化操作以及 GPRS 远程实时监控功能,操作方便,便于集中化管理,大大降低人工成本。三是控制器具备过流、过载以及出口压力异常等保护功能,可实现无人值守。四是安装移置方便,受外界气候等环境影响小,安全可靠。 3、经济效益 智能螺杆增压注水装置,费用38万,可带1-3口井,整泵质保2年;单井日耗电量平均35kw•h,年累计耗电12775kw•h,电费约0.83万元; 水井增注措施费用:20万元/井•次,常规酸化增注有效期2-6个月,年措施费用约40万元; 单井平均日增产0.6t,年累计增产219t,增加经济效益76.65万元。每吨油按照3500元核算。 综述:6个月可收回投资成本。 4、推广应用前景 长庆油田第八采油厂地处黄土高原,点多面广,高压欠注问题普遍存在,同时也存在于其他采油厂。智能螺杆增压注水装置结构简单,安装简便,投入少且效率高,更具安全环保性。 该装置已被长庆油田公司列入物资采购名录,目前长庆油田采油五厂、采油十二厂已开始推广使用。