提高注水系统效率，降低注水单耗是油田节能工作的重要内容。本文根据对注水系统的工艺、设备及管网等各环节的耗能状况进行全面调查、分析，找出了影响降耗的主要因素。并对地面工艺配套与地质开发要求匹配难、不同特点油藏对注水系统压力等级需求差异大、管网效率低、掺水能耗损失大等注水系统中存在的问题进行了综合分析，制定并实施了系统性的节能降耗改造方案。

针对性实施节能降耗改造方案：油田的不同地质特征，对注水压力要求不一样，文明寨油田地层物性情况较好，均为常压注水。

采油三厂管辖的文、卫、马油田注水工艺中，影响注水系统效率的节点集中在多级离心注水泵、分水器、注水干线、配水阀组及增注泵单井管网环节，因注水井水量和单井管线长度决定其系统效率较高。

卫城油田油层埋藏深，地层物性差，注水压力差异大，70%以上的注水井需高压增注。马寨油田物性也较差，50%以上的注水井需高压增注。

由于建设初期与目前的注水状况发生了较大的变化，使采油三厂的注水系统能耗高，主要存在以下几个方面的原因：

离心泵站存在的主要问题：已运行20年的大型离心注水泵站泵机组效率较低，设备老化严重，自动化程度差。泵机组无水量压力调节能力，运行效率低。注水开发是一个动态的过程，注水生产中，受调水、钻井停注、动态停注、作业等影响，油田日注水量一般在±20%范围内波动。注水泵一旦设置，泵排量、压力固定不变，配注量超过泵理论排量，电机超负荷，需要节流；配注量较低时，注水泵憋压，但站外管网承压能力下降，需要节流。

注水干支线存在的主要问题：腐蚀严重，承压能力下降。采油三厂卫城油田地层产出水“四高一低”，即产出水矿化度高，在6×104～18×104之间；水中游离CO2和HCO3ˉ高；硫酸盐还原菌（SRB）含量高；高价金属离子含量高；Ph值低，在5.5～6.5之间。产出水腐蚀性强，腐蚀速率在0.228～2.51mm/a。油田开发初期，注入水利用产出污水直接回注，管线腐蚀严重。目前为保证系统稳定运行，减少穿孔，离心注水泵出口普遍采用闸门节流控制注水压力。

结垢严重，管线压力损失大，管网运行效率低。油田注水开发中注入水经历过产出水直接回注、注清水、清污混注，1996年实施水质改性后，注入水水质实现稳定达标。但历年水质的多变造成卫城油田注水系统管网结垢严重。因为管线结垢，干支线管损增大，部分常压注水井欠注，增压井增多。

通过分析发现，增压注水泵效率的影响因素与离心注水泵明显不同，泵效受增注泵排量Q与扬程H影响小，由于增注泵排量是固定的，只要满足增注泵排量的要求，在注水井压力提升的同时，增注泵的出口压力也随之提升。因此，利用变频调速技术调节增注泵排量，是水量不匹配情况下提高增注泵效率的较好手段。

注水系统各环节升压、输水最终的目的是保证将水通过注水井注入地层，因此，计量配水间需要对单井进行配水，保证每口井按照配注水量和压力注水。但是，工艺流程虽然能够满足每一个压力等级建立一个配水阀组，但地面投入量巨大，效益不明显，因此，配水阀组如何根据配水间所带注水井压力情况确定具体分压等级，是提高注水阀组运行效率的关键。

采用PCP技术实现大型离心注水泵站水量、压力调节，原有泵驱动电机都保持不动，加装增压泵，引入增压泵电机变频调速。同时对原有注水泵进行拆级。拆级可以减少能耗，加装增压泵却可以保持原有泵的特性，同时还可实现泵压和排量的可调。这种方式可以改善注水功能，投资少，可扩展20%的容量且不用更换泵机，通过加装全面的自动化系统，做到起停机自动运行，提高工作的可靠性，减少故障发生频率。

根据《油田注水设计规范》要求，从注水站到管网最不利点，压损不应大于1MPa，服务半径不应超过5km。

更换、清洗注水干线，提高干线运行效率，对干线管网压损普遍在2.0Pa以上、结垢严重的管线进行清洗，提高管网运行效率。

通过阀组流程改造，可以在双汇管压力情况下实现三个压力等级的注水。第一压力等级为来水直接注入（常压注水），目前来水压力在15.0MPa左右，满足15MPa压力以下注水井的注水要求；第二压力等级可以根据增注站现有注水井情况进行动态调节，进行适当分级，例如，分为15～25MPa为一个压力等级，即中压注水；第三压力等级为高压注水，即超过25MPa注水井注水，若一个站没有高压注水可分为常压中压注水，减少开泵数。

利用现有3台增注泵分等级注水，用1台泵对30MPa以上注水井，改建7井式双汇管配水阀组；实现双汇管三个压力等级的切换。

注水系统节能降耗改造应用效果，通过实施有针对性的节能降耗改造方案，满足文卫马油田注水，提升了注水系统效率。

实施PCP技术改造，使地面工艺配套满足地质开发要求。卫城注水站实施泵控泵（PCP）技术改造，在大型离心注水泵前端加装1台灌注泵，整个泵站分别有一台注水泵和增压泵，注水泵驱动电机，增压泵驱动电机及保证泵站安全高效运行的各种控制设备和辅助系统组成。技术指标及经济效益见表1。