Просто измените содержимое файла ZIP в двоичном режиме:
with open('file.zip', 'rb') as f:
data = f.read().replace(b'PK', b'PIRAKA')
with open('result.zip', 'wb') as f:
f.write(data)
Заголовок входного ZIP-файла:
PK ™QЉNLщFCё ...
Заголовок выходного ZIP-файла:
PIRAKA ™QЉNLщFCё ...