埕岛中心三号平台水系统稳定运行的控制方法

2022-09-12

随着埕岛油田海上油井开发速度的不断加快, 注水量已无法满足地层对注入量的要求, 地层欠注问题严重, 地层压力得不到有效控制, 注水压力日益加重。为进一步夯实以油田注水为核心的稳产基础, 努力实现注足水、注好水、有效注水, 在埕岛中心三号平台建立了有针对性的水系统。

中心三号水系统包括调水系统、污水处理系统及注水系统。调水系统担负着合理分配埕岛油田注水量, 缓解区块井组注水压力的任务, 将海三联陆地来水及本平台处理合格的污水进行再分配, 调水至中心二号平台及西北新区, 中心二号平台及西北新区平台再将调运过来的水进行地层回注, 满足中心二号及西北新区水井的注入要求。中心三号平台污水处理系统负责将本平台油气处理系统分离出的污水进行再处理, 处理合格后的污水外输或回注地层, 设计日处理量20000m3。注水系统负责将污水由注水泵升压后沿海底管线输送至各井组平台, 注入水为海三联来水及本平台处理合格的污水, 设计日注水量38000m3/d, 可以有效缓解欠注问题。中心三号平台注水系统正常投产后, 注水泵每台每天耗电大约40000度, 它的节能降耗对整个中心三号平台的绿色生产具有重要的意义。因此, 以注水系统为研究对象, 提出注水系统条件下的最佳泵组合, 对整个中心三号水系统的节能降耗具有深远的意义。

一、水系统工艺流程及设备设施

1. 水系统工艺流程

海三联来水管线分两路至公称容积为700m3的注水罐, 注水罐出口有四条管线, 分别去往四台调水泵;1#、2#注水泵;3#、4#注水泵;5#、6#及7#注水泵。2台大排量调水泵调水去往中心二号平台, 2台小排量调水泵调水去往西北新区平台井组。7台注水泵出口流程管线汇至一支高压注水管线。高压注水管线分5路通过紧急切断阀控制外输至注水井组平台。在正常运行过程中, 注水泵出口流量及压力通过变频器及安装在每台泵出口管线上的电动调节阀来进行调节。

在注水泵出口处有一条分支, 该管线分支液体回流至注水罐, 用于试泵和启泵过程中的泵出口流量及压力调节。在注水罐后面还有三条管管管路、消防管线及注水泵回流管线线, 分别为开排汇管管路、消防管线及注水泵回流管线。

2. 调水系统

(1) 调水系统工艺流程

海三联和本平台污水来水进入注水罐后, 通过4台调水泵分别调水至中心二号和西北新区。

(2) 调水系统主要设备设施

中心三号平台调水系统主要设备有调水泵、调水泵配用电机、调水泵用变频器及调水管线组成。中心三号平台共有4台调水泵, 其中2台大排量调水泵调水至中心二号平台, 小排量调水泵调水至西北新区。调水泵排量通过位于动力平台二层低压配电室中的变频器进行控制。

3. 污水处理系统

(1) 污水处理系统工艺流程

三相分离器分离出的污水进入到污水处理撬块内进行污水处理, 处理合格的污水进入注水罐, 污泥利用污泥泵打入原油外输流程或装船外运。

(2) 污水处理系统主要设备设施

污水处理系统主要有撇油器、气浮装置、制氮机、污水回收泵、污泥回收泵等设备组成。

4. 注水系统

(1) 注水系统内主要工艺流程

海三联和本平台污水来水进入注水罐后, 通过注水泵打压至高压阀组管线, 利用调节各出站干线阀门开度调节注入水流量。

(2) 注水系统主要设备设施

中心三号平台注水系统设计规模38000m3/d, 由2座注水罐、7台注水泵、1套润滑油撬块、1台变频器、1台高压软启柜及配套流程组成。注水泵和注水电机润滑装置各1套, 每套分别包括1座高架油箱、1座低架油箱、数台润滑油泵、管汇和仪表自控系统。

二、中心三号水系统稳定运行的优化控制措施

中心三号平台水系统的稳定运行, 对整个埕岛区块的原油开采能力具有重要的决定性作用。中心三号水系统具有缓解埕岛区块注水压力、合理分配区块注水量、有效处理本平台污水的作用。因此, 研究得到中心三号水系统稳定运行的有效控制措施也显得尤为必要。

摘要：本文论述了中心三号平台水系统的作用和地位;分析完成了中心三号平台水系统注水罐液位的检测控制方法及紧急情况下的应急处理措施, 得到了中心三号平台水系统稳定运行的控制方法;建立了注水系统优化设计计算模型, 给出了模型计算方法, 找到了注水系统运行过程中系统效率最高情况下的最佳泵组合, 实现了注水系统的节能降耗;提出了中心三号平台水系统目前存在的问题, 对所涉及到的设备流程及自动化控制中不完善的部分进行了分析, 给出了存在问题的改造建议。

关键词：中心三号,注水,调水,污水处理,优化设计