1、长庆油田第三采油厂2008.10 2008.10 西安西安长庆油田第三采油厂第三部分第三部分 油田注水地面工艺流程油田注水地面工艺流程第四部分第四部分 油田注水工艺技术指标、管理制度油田注水工艺技术指标、管理制度第二部分第二部分 油田注水水源及净化设备油田注水水源及净化设备第一部分第一部分 油田注水的重要性油田注水的重要性第五部分第五部分 油田注水常用仪器仪表及标定油田注水常用仪器仪表及标定长庆油田第三采油厂 油藏深埋在油藏深埋在地下地下几千米几千米的的岩石孔隙中，开采初期，油藏自岩石孔隙中，开采初期，油藏自身具有能量，原油在油藏能量的作用下从孔隙中流动到采油井身具有能量，原油在油藏能量的作用
2、下从孔隙中流动到采油井的井底，从而由泵抽汲到地面。的井底，从而由泵抽汲到地面。随着油田的开发，油藏能量不断的释放，油井的产量就要随着油田的开发，油藏能量不断的释放，油井的产量就要下降。为了遏制油藏能量的下降，保证油井的稳产高产，提高下降。为了遏制油藏能量的下降，保证油井的稳产高产，提高最终采收率，我们就要向油藏中注水，通过注水及时的补充油最终采收率，我们就要向油藏中注水，通过注水及时的补充油藏能量，用水将岩石孔隙中的原油驱替出来。注水、油藏能量、藏能量，用水将岩石孔隙中的原油驱替出来。注水、油藏能量、油井产量三者之间是环环相扣，密不可分的。油井产量三者之间是环环相扣，密不可分的。多年的经验告诉
3、我们：要想油井高产稳产，必须注好水注多年的经验告诉我们：要想油井高产稳产，必须注好水注够水。够水。长庆油田第三采油厂 注水与采油之间的关系如图所示，如果注水量、注水强注水与采油之间的关系如图所示，如果注水量、注水强度过大，就会在油藏中形成度过大，就会在油藏中形成“指进指进”，造成油井水淹。如果，造成油井水淹。如果注入量不够，则地层能量亏空，引起油井产量下降。只有注入量不够，则地层能量亏空，引起油井产量下降。只有“注好水，注够水注好水，注够水”，达到注水与采油的平衡，才能保证油，达到注水与采油的平衡，才能保证油井的稳产高产。井的稳产高产。超超 注注联合处理站联合处理站注水站注水站配水间配水间注水
4、井注水井采采 油油 井井计量站计量站油油 藏藏正正 常常欠欠 注注长庆油田第三采油厂长庆油田第三采油厂目前，我国陆地油田所用的地面水源主要有江河水、湖泊水、水库水等。目前，我国陆地油田所用的地面水源主要有江河水、湖泊水、水库水等。它的特点是：水量充足、矿化度低。但水量随着季节变化较大、含氧量高，它的特点是：水量充足、矿化度低。但水量随着季节变化较大、含氧量高，同时携带大量的多种微生物、悬浮物和泥沙杂质等。同时携带大量的多种微生物、悬浮物和泥沙杂质等。地下水源是指地下浅层水，一般产于河流和洪水冲击层中，水量丰富，地下水源是指地下浅层水，一般产于河流和洪水冲击层中，水量丰富，经水文勘探，井队钻探而
5、成。油田目前地下水源的层位是洛河层。经水文勘探，井队钻探而成。油田目前地下水源的层位是洛河层。长庆油田第三采油厂采出水是油层中采出的含水原油经过脱水后得到的。对采出水进行处理采出水是油层中采出的含水原油经过脱水后得到的。对采出水进行处理和回注，一方面可作为油田注水稳定的供水水源，节约清水；另一方面可以和回注，一方面可作为油田注水稳定的供水水源，节约清水；另一方面可以减少外排造成的环境污染。减少外排造成的环境污染。长庆油田第三采油厂注水水源除要求水量充足、取水方便和经济合理外，还必须符合以下基注水水源除要求水量充足、取水方便和经济合理外，还必须符合以下基本要求：本要求：（1 1）水质稳定，与油层
6、水相混不产生沉淀；）水质稳定，与油层水相混不产生沉淀；（2 2）水注入油层后不使粘土产生水化膨胀或产生悬浊；）水注入油层后不使粘土产生水化膨胀或产生悬浊；（3 3）不得携带大量悬浮物，防止堵塞注水井渗滤通道；）不得携带大量悬浮物，防止堵塞注水井渗滤通道；（4 4）对注水设施腐蚀性小；）对注水设施腐蚀性小；（5 5）当一种水源量不足，需要第二种水源时，应首先进行室内试验，）当一种水源量不足，需要第二种水源时，应首先进行室内试验，证实两种水的配伍性好，对油层无伤害才可替代注入。证实两种水的配伍性好，对油层无伤害才可替代注入。长庆油田第三采油厂注入层平均空气渗透率10-3m2100.0控制指标悬浮物
7、浓度,mg/L5101015悬浮物粒径,m3335含油量,mg/L10152030平均腐蚀率,mm/a0.076SRB菌,个/ml10TGB菌,个/ml100辅助指标总铁量,mg/L0.5PH69溶解氧,mg/L0.05硫化物,mg/L2.0二氧化碳,mg/L-1.01.0长庆油田第三采油厂长庆油田第三采油厂悬浮物含量是注入水结垢和地层堵塞的重要标志，如果注入水中悬浮物悬浮物含量是注入水结垢和地层堵塞的重要标志，如果注入水中悬浮物含量超标，就会堵塞油层孔隙通道，导致地层吸水能力下降。含量超标，就会堵塞油层孔隙通道，导致地层吸水能力下降。如果注入水中含油量超标，将会降低注水效率，它能在地层中形成
8、如果注入水中含油量超标，将会降低注水效率，它能在地层中形成“乳乳化段塞化段塞”，堵塞油层孔隙通道，导致地层吸水能力下降。且它还可以作为某，堵塞油层孔隙通道，导致地层吸水能力下降。且它还可以作为某些悬浮物很好的胶结剂，进一步增加堵塞效果。再者，原油采出本不容易，些悬浮物很好的胶结剂，进一步增加堵塞效果。再者，原油采出本不容易，自然不能再注回去。自然不能再注回去。长庆油田第三采油厂溶解氧对注入水的腐蚀性和堵塞都有明显的影响。如果注入水中氧化物溶解氧对注入水的腐蚀性和堵塞都有明显的影响。如果注入水中氧化物含量超标，它不仅直接影响注入水对注水油套管等设备的腐蚀，而且当注入含量超标，它不仅直接影响注入水
9、对注水油套管等设备的腐蚀，而且当注入水存在溶解的铁离子时，氧气进入系统后，就会生成不溶性的铁氧化物沉淀，水存在溶解的铁离子时，氧气进入系统后，就会生成不溶性的铁氧化物沉淀，从而堵塞油层。因此，溶解氧是注入水产生腐蚀的一个重要因素。从而堵塞油层。因此，溶解氧是注入水产生腐蚀的一个重要因素。油田含油污水中的硫化物有的是自然存在于水中的，有的是由于硫酸盐油田含油污水中的硫化物有的是自然存在于水中的，有的是由于硫酸盐还原菌产生的。如果注入水中硫化物超标，则注入水中的硫化氢就会加速注还原菌产生的。如果注入水中硫化物超标，则注入水中的硫化氢就会加速注水金属设施的腐蚀，产生腐蚀产物硫化亚铁，造成地层堵塞水金
10、属设施的腐蚀，产生腐蚀产物硫化亚铁，造成地层堵塞 。长庆油田第三采油厂如果注入水中细菌总数超标，就会引起金属腐蚀。腐蚀物就会造成油层如果注入水中细菌总数超标，就会引起金属腐蚀。腐蚀物就会造成油层堵塞；油田含油污水中若大量存在细菌，就会加剧对金属设备的腐蚀，造成堵塞；油田含油污水中若大量存在细菌，就会加剧对金属设备的腐蚀，造成油层堵塞。油层堵塞。油田污水中的油田污水中的FeFe2+2+离子结构不太稳定，易与水中的溶解氧作用生成不溶离子结构不太稳定，易与水中的溶解氧作用生成不溶于水的于水的Fe(OH)Fe(OH)3 3沉淀；沉淀；FeFe2+2+离子还容易与水中的硫化氢发生化学反应，生成离子还容易
11、与水中的硫化氢发生化学反应，生成FeSFeS沉淀，从而堵塞油层，导致吸水指数下降。沉淀，从而堵塞油层，导致吸水指数下降。长庆油田第三采油厂常见的注入水与地层水水型有常见的注入水与地层水水型有CaClCaCl2 2、NaNa2 2SOSO4 4、NaHCONaHCO3 3三种，当两种不同三种，当两种不同水型的水相混合时就极可能产生沉淀。水型的水相混合时就极可能产生沉淀。CaCa2 2（BaBa2 2、SrSr2 2）SOSO4 42-2-CaSO CaSO4 4CaCa2 2（FeFe2 2、BaBa2 2、SrSr2 2、MgMg2 2）COCO3 32-2-CaCO CaCO3 3长庆油田第
12、三采油厂 CO3、(OH)3长庆油田第三采油厂（1 1）矿化度敏感引起地层中水敏性物质的膨胀、分散和运移，）矿化度敏感引起地层中水敏性物质的膨胀、分散和运移，C.E.CC.E.C值值（油层岩样的阳离子交换容量）大于（油层岩样的阳离子交换容量）大于0.009mmol/g0.009mmol/g（按一价离子计算）时，（按一价离子计算）时，应考虑对储层进行防膨预处理或重新选择水源。应考虑对储层进行防膨预处理或重新选择水源。（2 2）pHpH值变化引起的微粒和沉淀。值变化引起的微粒和沉淀。长庆油田第三采油厂如速敏引起地层中微粒的迁移和温度压力变化引起沉淀等。如速敏引起地层中微粒的迁移和温度压力变化引起沉
13、淀等。长庆油田第三采油厂清污混注前应进行结垢计算或可混性试验。主要应考虑防沉淀、缓蚀，清污混注前应进行结垢计算或可混性试验。主要应考虑防沉淀、缓蚀，杀菌、除氧等。杀菌、除氧等。溶解氧氧化注水设施，产生溶解氧氧化注水设施，产生Fe(OH)Fe(OH)3 3沉淀；溶解氧有利于好氧菌的繁殖沉淀；溶解氧有利于好氧菌的繁殖与生长，进而产生大量的堵塞物质。与生长，进而产生大量的堵塞物质。COCO2 2溶于水中降低溶于水中降低pHpH值从而加剧腐蚀。值从而加剧腐蚀。长庆油田第三采油厂H H2 2S S在酸性或中性水中生成在酸性或中性水中生成FeSFeS沉淀，促使阳极反应不断进行，引起严重沉淀，促使阳极反应不
14、断进行，引起严重的腐蚀。的腐蚀。在油田水系统中存在着硫酸盐还原菌（在油田水系统中存在着硫酸盐还原菌（SRBSRB）、腐生菌（）、腐生菌（TGBTGB）和铁细菌）和铁细菌（IBIB）等多种微生物，这些细菌除自身造成地层堵塞外，还增加悬浮物颗粒）等多种微生物，这些细菌除自身造成地层堵塞外，还增加悬浮物颗粒含量并增大颗粒直径以及增大总铁含量。含量并增大颗粒直径以及增大总铁含量。长庆油田第三采油厂123456长庆油田第三采油厂长庆油田第三采油厂地下浅层水，经水文地质勘探，井队钻探而成，比较经济。地下水经过地下浅层水，经水文地质勘探，井队钻探而成，比较经济。地下水经过地下砂层的多级过滤，比较干净，几项水
15、质指标都基本达到要求，个别井的地下砂层的多级过滤，比较干净，几项水质指标都基本达到要求，个别井的含铁比较高。地下水中铁的主要成份是：二价铁，通常以含铁比较高。地下水中铁的主要成份是：二价铁，通常以Fe(HCOFe(HCO3 3)2 2形态存在，形态存在，水解后生成水解后生成Fe(OH)Fe(OH)2 2，氧化后生成，氧化后生成Fe(OH)Fe(OH)3 3，容易产生沉淀堵塞地层。，容易产生沉淀堵塞地层。一般在除铁的锰砂过滤器后加一级石英砂过滤器，可以进一步除掉水中一般在除铁的锰砂过滤器后加一级石英砂过滤器，可以进一步除掉水中的悬浮物固体，这样便于达到清水注水的水质标准，无论是锰砂还是石英砂的悬
16、浮物固体，这样便于达到清水注水的水质标准，无论是锰砂还是石英砂滤罐都是压力式滤罐。滤罐都是压力式滤罐。长庆油田第三采油厂1 1、采出水处理工艺发展历程及特点、采出水处理工艺发展历程及特点 第一阶段：二级沉降除油第一阶段：二级沉降除油+石英砂过滤石英砂过滤 油田开发初期，原油脱水采用两段电化学处理流程；污水处理工艺采用自油田开发初期，原油脱水采用两段电化学处理流程；污水处理工艺采用自然浮升、混凝沉降、压力过滤等流程，采出水主要以排放为主。然浮升、混凝沉降、压力过滤等流程，采出水主要以排放为主。污水回收池污水回收池沉降罐除油沉降罐除油混凝沉降混凝沉降压力过滤罐压力过滤罐采出水采出水加混凝剂加混凝剂
17、排放排放长庆油田第三采油厂第二阶段：斜板除油第二阶段：斜板除油+核桃壳过滤核桃壳过滤 八十年代中后期，为解决油田采出水的出路，确定了以采出水回注为目标。八十年代中后期，为解决油田采出水的出路，确定了以采出水回注为目标。新的原油脱水流程采用井口加药、管道破乳、大罐溢流沉降脱水；采出水处理新的原油脱水流程采用井口加药、管道破乳、大罐溢流沉降脱水；采出水处理采用絮凝沉降、斜板除油、沉降罐杀菌等技术，采出水经处理合格后进行回注。采用絮凝沉降、斜板除油、沉降罐杀菌等技术，采出水经处理合格后进行回注。这一流程先在这一流程先在马岭北区马岭北区投产使用，后在投产使用，后在“七五七五-八五八五”期间，相继在期间
18、，相继在马岭中马岭中区区、红井子、油房庄、安塞王窑红井子、油房庄、安塞王窑建成采出水处理及回注（灌）流程。建成采出水处理及回注（灌）流程。溢流溢流沉降罐沉降罐石英砂石英砂过滤器过滤器除油罐除油罐调节罐调节罐卧式粗卧式粗粒化罐粒化罐含水油含水油加杀菌剂加杀菌剂净化油罐净化油罐长庆油田第三采油厂第三阶段：斜板除油第三阶段：斜板除油+核桃壳、改性纤维球过滤核桃壳、改性纤维球过滤 二十世纪九十年代后期，为适应油田可持续发展的要求，公司加大了油二十世纪九十年代后期，为适应油田可持续发展的要求，公司加大了油田采出水治理力度，形成两种油田采出水处理工艺技术。田采出水治理力度，形成两种油田采出水处理工艺技术。
19、1 1）、斜板除油）、斜板除油+三级改性纤维球精细过滤流程三级改性纤维球精细过滤流程 主要以斜板除油主要以斜板除油三级改性纤维球过滤三级改性纤维球过滤絮凝、杀菌处理方法，建成的场絮凝、杀菌处理方法，建成的场站主要有靖三联、杏河集油站、王窑集中处理站等。站主要有靖三联、杏河集油站、王窑集中处理站等。长庆油田第三采油厂三级改性纤维球过滤处理流程工艺图三级改性纤维球过滤处理流程工艺图 长庆油田第三采油厂 通过对靖三联等站点处理水质监测分析，该工艺流程在运行初期，悬浮物、通过对靖三联等站点处理水质监测分析，该工艺流程在运行初期，悬浮物、含油等主要控制指标均达到含油等主要控制指标均达到10mg/l10m
20、g/l以下，运行一段时期后，随着设备过滤精度以下，运行一段时期后，随着设备过滤精度及能力的下降，处理后的水质指标上升，滤料时有出现污染。及能力的下降，处理后的水质指标上升，滤料时有出现污染。三三级级改改性性纤纤维维球球图图长庆油田第三采油厂2 2）、两级核桃壳）、两级核桃壳+两级改性纤维球精细过滤流程两级改性纤维球精细过滤流程 工艺流程：主要是斜板除油工艺流程：主要是斜板除油两级核桃壳过滤两级核桃壳过滤两级改性纤维球过滤两级改性纤维球过滤絮凝、絮凝、杀菌技术。杀菌技术。两级核桃壳两级核桃壳+两级改性纤维球过滤工艺流程图两级改性纤维球过滤工艺流程图长庆油田第三采油厂除油罐根据型式可分为：立式常压
21、除油罐、卧式压力除油罐、密闭除油除油罐根据型式可分为：立式常压除油罐、卧式压力除油罐、密闭除油罐。除油罐型式的选用应根据采用的处理工艺流程、含油污水水质、污水中罐。除油罐型式的选用应根据采用的处理工艺流程、含油污水水质、污水中的油品性质、处理规模、处理后水质要求，通过经济比较确定的油品性质、处理规模、处理后水质要求，通过经济比较确定。进入除油罐含油污水的含油量不得大于进入除油罐含油污水的含油量不得大于1000mg/L1000mg/L，粒径大于，粒径大于76m76m的砂的砂粒含量不得大于粒含量不得大于100mg/L100mg/L。否则必须在进入除油罐前增设除砂装置。经除油。否则必须在进入除油罐前
22、增设除砂装置。经除油处理后，污水含油量不大于处理后，污水含油量不大于50mg/L50mg/L，悬浮固体含量不大于，悬浮固体含量不大于20mg/L20mg/L。2 2、主要过滤设备的工作原理、主要过滤设备的工作原理长庆油田第三采油厂 上部上部长庆油田第三采油厂油田污水由加压泵提升增压后，从进水管进油田污水由加压泵提升增压后，从进水管进入滤层上部空间，水流自上而下，经过滤层在流入滤层上部空间，水流自上而下，经过滤层在流入集水支管，最后汇入集水总管从过滤器出水管入集水支管，最后汇入集水总管从过滤器出水管流出，进入净化水罐。当滤罐运行一定时间后，流出，进入净化水罐。当滤罐运行一定时间后，因滤层截流了一
23、定量的悬浮物固体颗粒和原油颗因滤层截流了一定量的悬浮物固体颗粒和原油颗粒，导致滤速下降，阻力增大，且严重易造成滤粒，导致滤速下降，阻力增大，且严重易造成滤料污染失效结块，水质恶化。所以必须定期进行料污染失效结块，水质恶化。所以必须定期进行反冲洗。反冲洗泵将净化水罐中的清水加压，从反冲洗。反冲洗泵将净化水罐中的清水加压，从过滤灌底部的出水管进入，通过集水管和支管，过滤灌底部的出水管进入，通过集水管和支管，水流自上而下，经过滤层，将滤层中的悬浮物固水流自上而下，经过滤层，将滤层中的悬浮物固体颗粒和原油颗粒携带出，然后通过进水旁通反体颗粒和原油颗粒携带出，然后通过进水旁通反冲洗阀，进入反冲洗回水池。
24、冲洗阀，进入反冲洗回水池。三级纤维球过滤器长庆油田第三采油厂性能项目性能项目具体指标具体指标性能项目性能项目具体指标具体指标单台处理能力单台处理能力15-210m3/h悬浮物去除率悬浮物去除率85-96%过滤速度过滤速度30m/h反洗强度反洗强度0.5m3/min.m2设计压力设计压力0.6MPa反洗历时反洗历时20-30min阻力系数阻力系数串联串联0.3MPa周期反洗水量比周期反洗水量比1-3%并联并联0.15MPa截泥污量截泥污量6-20kg/m2粗滤粗滤（单台单台）进水进水SS100mg/l，出水，出水SS10mg/l，10微米粒径去除率微米粒径去除率95%精滤精滤（单台单台）进水进水
25、SS20mg/l，出水，出水SS2mg/l，5微米粒径去除率微米粒径去除率96%二级串联二级串联进水进水SS100mg/l，出水，出水SS2mg/l，5微米粒径去除率微米粒径去除率96%长庆油田第三采油厂采用过滤方法除去油田污水中的含油和悬浮物，一般可分为物理作用采用过滤方法除去油田污水中的含油和悬浮物，一般可分为物理作用和化学作用，从过滤机理来讲，可分为吸附、沉淀和截流等作用。和化学作用，从过滤机理来讲，可分为吸附、沉淀和截流等作用。由于滤层中的滤料空隙大小不一，遇到比空隙大的颗粒由于滤层中的滤料空隙大小不一，遇到比空隙大的颗粒时，颗粒就会被截流下来，滤料象筛子一样，将水中悬浮物杂质和原油颗
26、时，颗粒就会被截流下来，滤料象筛子一样，将水中悬浮物杂质和原油颗粒截流下来。粒截流下来。悬浮物杂质在滤层中的孔隙内沉淀，并在滤料颗粒上堆悬浮物杂质在滤层中的孔隙内沉淀，并在滤料颗粒上堆积。积。油粒和悬浮物杂质在滤料颗粒表面，因颗粒表面的油粒和悬浮物杂质在滤料颗粒表面，因颗粒表面的化学作用而被吸附。化学作用而被吸附。油粒和悬浮物杂质在滤料颗粒表面，受到静电引力油粒和悬浮物杂质在滤料颗粒表面，受到静电引力和分子间的作用力而被吸附。和分子间的作用力而被吸附。长庆油田第三采油厂（两箱四泵）（两箱四泵）不锈钢加药不锈钢加药罐罐控制柜控制柜加药泵加药泵(一箱两泵）一箱两泵）加药泵加药泵不锈钢加药不锈钢加药
27、罐罐控制柜控制柜长庆油田第三采油厂米顿罗泵简介参数米顿罗泵简介参数电机通过减速箱带动电机通过减速箱带动左右两端柱塞上面的隔膜一前一后往左右两端柱塞上面的隔膜一前一后往复运动。在左右两个泵腔内，装有上复运动。在左右两个泵腔内，装有上下四个单向球阀，隔膜的运动，造成下四个单向球阀，隔膜的运动，造成工作腔内的容积的改变，迫使四个单工作腔内的容积的改变，迫使四个单向球阀交替地开启和关闭，从而将液向球阀交替地开启和关闭，从而将液体不断地吸入和排出。体不断地吸入和排出。长庆油田第三采油厂净化水罐净化水罐长庆油田第三采油厂（1）阻垢剂投加浓度按本站点产进液量的阻垢剂投加浓度按本站点产进液量的50-80 mg
28、/L连续加入。连续加入。（2）杀菌剂杀菌剂SW-60和和SW-80交替使用，交替周期为交替使用，交替周期为15天，投加方式采用冲天，投加方式采用冲击式；每天投加量必须在击式；每天投加量必须在2-4小时内完成，浓度为全天产液量的小时内完成，浓度为全天产液量的80-120mg/L。（3）絮凝剂和助凝剂采用连续投加方式，两种药剂不能混用，加药部位不絮凝剂和助凝剂采用连续投加方式，两种药剂不能混用，加药部位不能颠倒。絮凝剂在沉降罐出口加入，药量为每天沉降罐出水量的能颠倒。絮凝剂在沉降罐出口加入，药量为每天沉降罐出水量的100mg/L计算，计算，助凝剂在絮凝沉降罐的进口加入，药量按沉降罐出水量的助凝剂在
29、絮凝沉降罐的进口加入，药量按沉降罐出水量的5mg/L计算。计算。长庆油田第三采油厂长庆油田第三采油厂它的作用是将反冲洗所带来的油和机杂通过它的作用是将反冲洗所带来的油和机杂通过沉淀后处理。沉淀后处理。一级沉降二级沉降三级沉降长庆油田第三采油厂3 3、小区块简易流程：简易除油就地回注、小区块简易流程：简易除油就地回注 工艺流程：含水原油经溢流沉降罐脱水，采出水处理仅设除油罐简易除油后工艺流程：含水原油经溢流沉降罐脱水，采出水处理仅设除油罐简易除油后就地回注。采出水由小站直接配注，处理规模在就地回注。采出水由小站直接配注，处理规模在100100300m300m3 3/d/d之间。之间。小区块简易采
30、出水处理流程示意图小区块简易采出水处理流程示意图长庆油田第三采油厂长庆油田第三采油厂配水间是用来调节、控制和计量注水井注水量的操作间，主要设施为分配水间是用来调节、控制和计量注水井注水量的操作间，主要设施为分水器、正常注水和旁通备用管汇；压力表和流量计。配水间一般分为单井配水器、正常注水和旁通备用管汇；压力表和流量计。配水间一般分为单井配水间和多井配水间两种。水间和多井配水间两种。单井配水间示意图单井配水间示意图长庆油田第三采油厂多井配水间流程也分为带洗井旁通与不带旁通两种。带洗井旁通的设置多井配水间流程也分为带洗井旁通与不带旁通两种。带洗井旁通的设置大一级口径洗井计量水表。配水间可做成撬装式
31、。大一级口径洗井计量水表。配水间可做成撬装式。长庆油田第三采油厂长庆油田第三采油厂注水站的主要作用：将来水升压，以满足注水井对注入压力的要求。注水站的主要作用：将来水升压，以满足注水井对注入压力的要求。注水工艺流程必须满足：注水水质、计量、操作管理及分层注水等方注水工艺流程必须满足：注水水质、计量、操作管理及分层注水等方面的要求。面的要求。工艺流程：来水进站工艺流程：来水进站计量计量水质处理水质处理储水罐储水罐进泵加压进泵加压输出高输出高压水。压水。水源来水经过低压水表计量后进入储水大罐。一般每座注水站应设置水源来水经过低压水表计量后进入储水大罐。一般每座注水站应设置不少于两座储水大罐，其总容
32、量应按最大用水量时的不少于两座储水大罐，其总容量应按最大用水量时的4-6小时设计。小时设计。长庆油田第三采油厂注水注水 长庆油田第三采油厂长庆油田第三采油厂长庆油田第三采油厂 长庆油田第三采油厂 长庆油田第三采油厂 长庆油田第三采油厂长庆油田第三采油厂长庆油田第三采油厂注水井是注入水从地面进入地层的通道，它的主要作用是：悬挂井内管柱；密注水井是注入水从地面进入地层的通道，它的主要作用是：悬挂井内管柱；密封油、套环形空间；控制注水和洗井方式，如正注、反注、合注、正洗、反洗和进行封油、套环形空间；控制注水和洗井方式，如正注、反注、合注、正洗、反洗和进行井下作业。除井口装置外，注水井内还根据注水要求
33、（分注、合注、洗井）下有相应井下作业。除井口装置外，注水井内还根据注水要求（分注、合注、洗井）下有相应的注水管柱。的注水管柱。250250型老式注水井口型老式注水井口注水井口流程图注水井口流程图长庆油田第三采油厂有卧式三柱塞和卧式五柱塞两种，有卧式三柱塞和卧式五柱塞两种，其结构与工作原理相同，只是工作缸数其结构与工作原理相同，只是工作缸数不同而已。不同而已。柱塞泵主要由动力端和液力端两大柱塞泵主要由动力端和液力端两大部分构成，并附有皮带、止回阀、安全部分构成，并附有皮带、止回阀、安全阀、稳压器、润滑系统等构成。阀、稳压器、润滑系统等构成。动力端：动力端：由曲轴、连杆、十字头、由曲轴、连杆、十字
34、头、浮动套、机座构成。浮动套、机座构成。液力端：液力端：由泵头、密封函、柱塞、由泵头、密封函、柱塞、进液阀和出液阀构成。进液阀和出液阀构成。长庆油田第三采油厂长庆油田第三采油厂参数型号1593H 8/4505ZBII37/170形式卧式五柱塞卧式三柱塞卧式五柱塞压力进口0.2 1.60.03，0.12MPa出口25.3，19.2，17.144，37，27，21，1637，27，21，16理论排量，m3/h22.4，24.2，31.68.1，9.6，13.5，17.3，21.015.9，22.4，28.8，35.9柱直径，mm48，54，5735，38，45，51，5735，38，45，51，5
35、7塞行程，mm152127127进口管径，mm mm102 5114 4114 4出口管径，mm mm89 1660.3 1188.9 12电型号YB3154BZ动功率，kw180110185机电压，V380380380转速，r/min148014801470外形尺寸3650 2100 17653450 2020 18403450 2500 1840整机质量，kg620046007000长庆油田第三采油厂柱塞泵的主要性能参数有排量、有效压头、有效功率、轴功率、效率柱塞泵的主要性能参数有排量、有效压头、有效功率、轴功率、效率等等.所谓理论排量就是指泵单位时间内不考虑漏失、吸入不良等因素影响而排出
36、的体所谓理论排量就是指泵单位时间内不考虑漏失、吸入不良等因素影响而排出的体积量，理论排量又分为理论平均排量和理论瞬时排量两种。积量，理论排量又分为理论平均排量和理论瞬时排量两种。长庆油田第三采油厂瞬时流量就是指泵在某一瞬时（或曲轴转到某一角度时）所排出瞬时流量就是指泵在某一瞬时（或曲轴转到某一角度时）所排出的液体数量。以的液体数量。以Q Q瞬时瞬时表示。表示。往复泵实际排出液体的体积要比理论上计算的体积小。因此在单往复泵实际排出液体的体积要比理论上计算的体积小。因此在单位时间内泵所排出的真实液体量称为实际流量。位时间内泵所排出的真实液体量称为实际流量。长庆油田第三采油厂单位重量的液体通过柱塞后
37、获得的能量称为压头或扬程。它表示柱塞泵单位重量的液体通过柱塞后获得的能量称为压头或扬程。它表示柱塞泵的扬水高度，用的扬水高度，用H H表示，单位是米（表示，单位是米（m m）。柱塞泵的有效压头可表示为：）。柱塞泵的有效压头可表示为：长庆油田第三采油厂泵单位时间内所做的功称为泵的有效功率泵单位时间内所做的功称为泵的有效功率N N；泵的有效功率表示泵在单；泵的有效功率表示泵在单位时间内输送出去的液体从泵中获得的有效能力。位时间内输送出去的液体从泵中获得的有效能力。长庆油田第三采油厂泵的输入功率为轴功率泵的输入功率为轴功率N N轴轴，由于泵在工作时，泵内存在各种损失，轴功，由于泵在工作时，泵内存在各
38、种损失，轴功率与有效功率之差为泵内损失功率，损失功率的大小用泵的效率衡量。因此率与有效功率之差为泵内损失功率，损失功率的大小用泵的效率衡量。因此泵的效率泵的效率等于有效功率与轴功率的之比，其表达式为：等于有效功率与轴功率的之比，其表达式为：长庆油田第三采油厂开泵前的准备。往复泵在开泵前必须检查泵和电机的情况。例如，活塞开泵前的准备。往复泵在开泵前必须检查泵和电机的情况。例如，活塞有无卡住和不灵活；填料是否严密；各部连接是否牢靠；变速箱内机油是否有无卡住和不灵活；填料是否严密；各部连接是否牢靠；变速箱内机油是否适量等。适量等。尤其重要的是，开泵前必须打开排出阀和排出管路上的其它所有闸阀，尤其重要
39、的是，开泵前必须打开排出阀和排出管路上的其它所有闸阀，如回流，不能带压起泵。如回流，不能带压起泵。长庆油田第三采油厂往复泵在运转过程中禁止关闭排出阀，由于液体几乎是不可压缩的，因往复泵在运转过程中禁止关闭排出阀，由于液体几乎是不可压缩的，因此在启动或运转中如果关闭排出阀，会使泵或管路憋坏，还可能使电机烧坏。此在启动或运转中如果关闭排出阀，会使泵或管路憋坏，还可能使电机烧坏。在运转过程中应当用在运转过程中应当用“听声音、看仪表、摸电机温度听声音、看仪表、摸电机温度”的办法随时掌握的办法随时掌握工作情况。同时要保证润滑良好。工作情况。同时要保证润滑良好。长庆油田第三采油厂长庆油田第三采油厂配注合格
40、率是指注入水量与地质配注相比较，注入地层水量合格井数与配注合格率是指注入水量与地质配注相比较，注入地层水量合格井数与注水井开井总井数之比。注水井开井总井数之比。单井月平均注水量不超过配注量的单井月平均注水量不超过配注量的5，不低于配注量的，不低于配注量的10的注水井算合的注水井算合格井。格井。月内调配注的井，以生产时间较长的工作制度计算配注合格率，如果两种工月内调配注的井，以生产时间较长的工作制度计算配注合格率，如果两种工作制度生产时间差不多，以最后一次工作制度计算配注合格率。作制度生产时间差不多，以最后一次工作制度计算配注合格率。长庆油田第三采油厂分层配注合格率是指分层注水井注入水量与地质配
41、注相比较，注入地层分层配注合格率是指分层注水井注入水量与地质配注相比较，注入地层水量达到地质配注要求的层段数与油田分注井实际注水总层段数之比。水量达到地质配注要求的层段数与油田分注井实际注水总层段数之比。分层段的注水量不超过层配注量的分层段的注水量不超过层配注量的10的层段为合格层段。的层段为合格层段。分注井每个季度进行一次调配注，月内调配注的井，以生产时间较长的工作分注井每个季度进行一次调配注，月内调配注的井，以生产时间较长的工作制度计算配注合格率，如果两种工作制度生产时间差不多，以最后一次工作制度计制度计算配注合格率，如果两种工作制度生产时间差不多，以最后一次工作制度计算配注合格率。算配注
42、合格率。长庆油田第三采油厂注水系统单耗是指每向地层注入一方水的耗电量。注水系统单耗是指每向地层注入一方水的耗电量。长庆油田第三采油厂注水系统效率是指注水系统电机效率、注水泵运行效率与注水管网平均注水系统效率是指注水系统电机效率、注水泵运行效率与注水管网平均运行效率之积。运行效率之积。注注=123 123长庆油田第三采油厂1p%1006.3pvppPqP12pPppvpqpP1p2p%1001214nivpiiniviinqpqp nip4viqhm/3ip2vpiqhm/3长庆油田第三采油厂操作简单、施工容易操作简单、施工容易一是只能分注两层，且井下封隔一是只能分注两层，且井下封隔器失效后地面
43、不易判断；器失效后地面不易判断；二是如果注入水质易结垢很可能二是如果注入水质易结垢很可能导致下次起钻卡钻；导致下次起钻卡钻；三是由于套管环空注水是一个动三是由于套管环空注水是一个动态的注入过程，对套管的损伤大。态的注入过程，对套管的损伤大。人工井底套管下深长庆油田第三采油厂可以实施两层分注、易调可以实施两层分注、易调配控制水量。配控制水量。一是只能分两个层段注水一是只能分两个层段注水,如果超过了两个层段如果超过了两个层段,则无法进行分则无法进行分层注水；二是注水井无法进行每月一层注水；二是注水井无法进行每月一次的维护性洗井管理次的维护性洗井管理,井筒内的垢、井筒内的垢、铁锈、杂质等脏物无法冲洗
44、出来铁锈、杂质等脏物无法冲洗出来,容容易造成脏物堵塞油层易造成脏物堵塞油层,对于结垢严重对于结垢严重者者,易发生井内工具及管柱被卡造成易发生井内工具及管柱被卡造成大的事故。大的事故。人工井底套管下深长庆油田第三采油厂可以实施两级或以上分可以实施两级或以上分注、可以定期洗井、可以任意调注、可以定期洗井、可以任意调配更换水咀、封隔器密封好、管配更换水咀、封隔器密封好、管窜设计合理，管理方便。窜设计合理，管理方便。调配前必须洗井，必须调配前必须洗井，必须使用专门的调配工具，且调配工使用专门的调配工具，且调配工作量大，为防止水井结垢必须定作量大，为防止水井结垢必须定期洗井，生产管理难度大。期洗井，生产
45、管理难度大。长庆油田第三采油厂中心管中心管35CrMn35CrMn、洗井阀、洗井阀13Cr13Cr、接头、接头40Cr40Cr。采取热处理调质、镀铬、镍锌复合镀。采取热处理调质、镀铬、镍锌复合镀。外径外径座封压力座封压力工作压差工作压差最小通径最小通径总长总长耐温耐温备注备注(mm)（MPa)（MPa）（mm）（mm)11411425254040505013001300130130采三用采三用1121122525353550501300130013013010510515152525505014001400130130长庆油田第三采油厂长庆油田第三采油厂打开套管闸门打开套管闸门,从油管内憋压额
46、定座封压力（内外压差从油管内憋压额定座封压力（内外压差15MPa15MPa），封隔器即可坐封，此时，由于封隔器的自锁结构作用，），封隔器即可坐封，此时，由于封隔器的自锁结构作用，放压后，封隔器不能自动解封。放压后，封隔器不能自动解封。油套环空进液，经封隔器洗井通道，至油管鞋单流阀从油套环空进液，经封隔器洗井通道，至油管鞋单流阀从油管内通道返出地面油管内通道返出地面,完成反循环洗井。完成反循环洗井。作业时，卸去井口，缓慢上提油管柱约半米，正转油管作业时，卸去井口，缓慢上提油管柱约半米，正转油管12121515圈，封隔器即可解封起出。圈，封隔器即可解封起出。长庆油田第三采油厂采用偏心配水器，总长采
47、用偏心配水器，总长1.03m1.03m、外径、外径114mm114mm、内通径、内通径46mm46mm、两、两端由油管扣连接。端由油管扣连接。长庆油田第三采油厂偏心投捞器（简称投捞器）与打捞器和释放器组成，投捞器下端连接偏心投捞器（简称投捞器）与打捞器和释放器组成，投捞器下端连接释放器，即可将配水器中的堵塞器送到井下目的层的配水器内，投捞器下释放器，即可将配水器中的堵塞器送到井下目的层的配水器内，投捞器下端连接打捞器，即可将井下目的层的配水器中的堵塞器捞出来。端连接打捞器，即可将井下目的层的配水器中的堵塞器捞出来。长庆油田第三采油厂采取底采取底筛堵筛堵+配水器配水器+封隔封隔器器管柱组合，封隔
48、器位于实施管柱组合，封隔器位于实施分层注水油层之间，配水器正分层注水油层之间，配水器正对分注层段，下部为球座对分注层段，下部为球座+眼管眼管+堵头组合。该管柱组合可以在堵头组合。该管柱组合可以在反洗井时防止大颗粒机械杂质反洗井时防止大颗粒机械杂质进入球座导致管柱失效。进入球座导致管柱失效。长庆油田第三采油厂长庆油田第三采油厂在测试实践中主要使用机械流量计、超声波流在测试实践中主要使用机械流量计、超声波流量计量计,经过现场试验优选超声波流量计做为主要测试工具。经过现场试验优选超声波流量计做为主要测试工具。使用方便，可以满足分层测试需要。使用方便，可以满足分层测试需要。现场不能回放测试数据、解释时
49、必须核对标准模板，由现场不能回放测试数据、解释时必须核对标准模板，由专业技术人员解释，使用比较麻烦。专业技术人员解释，使用比较麻烦。现场可以回放测试数据、可现场解释注水量，使用简单现场可以回放测试数据、可现场解释注水量，使用简单明了、操作方便、可与计算机对接。明了、操作方便、可与计算机对接。必须专人保管、及时充电。必须专人保管、及时充电。长庆油田第三采油厂调配工艺复杂。调配工艺复杂。各层注水量调节主要通过各层注水量调节主要通过频繁投捞、测试和更换水嘴来实现。分注井频繁投捞、测试和更换水嘴来实现。分注井投捞、测试工作量大、费用高。投捞、测试工作量大、费用高。由于投捞调配对井筒状况的要求很高，由于
50、投捞调配对井筒状况的要求很高，一一旦管柱有结垢、腐蚀等问题就必须进行检串旦管柱有结垢、腐蚀等问题就必须进行检串作业，费用较高。作业，费用较高。长庆油田第三采油厂 压控分注工艺：将偏心分注工艺中偏心配水器改为压控分注工艺：将偏心分注工艺中偏心配水器改为压控开关。通过注水井井口人为制造压力波来控制各层压控开关。通过注水井井口人为制造压力波来控制各层开关开启的大小，实现各层精确注水。开关开启的大小，实现各层精确注水。可以直接通过地面人为制造压力波来调节各可以直接通过地面人为制造压力波来调节各层注水量，减少偏心分注频繁投捞、测试的工作量。层注水量，减少偏心分注频繁投捞、测试的工作量。长庆油田第三采油厂
