油田注水工艺及管理

延长油田目前开发的层系主要是：三叠系延长组油藏，开发层系是长10、长9、长8、长7、长6、长4+5、长2、长1；侏罗系延安组，开发层系Y7、Y8、Y9、Y10。特别是在近几年油田开发系统认真贯彻了油田公司“三个转变”的开发思路后，三叠系油田的开发规模不断上升，已经成为延长油油田公司的主力层系。但开发的层系均属于“三低”油藏，油藏物性差、地层能量低，油田注水就显得非常重要。注水开发的目的及意义：1、补充地层能量，延缓产量递减。2、提高采收率。3、改善油田开发效果，获得更高的经济效益。油田注水永恒的主题是：注够水注好水精细注水提纲第二部分油田注水地面主要设备及管理第三部分油田注入水水质净化及设备第四部分油田注水工艺技术指标、管理制度及要求第一部分油田注水地面工艺流程第五部分油田注水常用仪器仪表水源井水源井水源井供水站注水站配水间注水井注水井注水井从水源到注水井的注水地面系统通常包括供水站、注水站（水处理站）、配水间和注水井。第一部分油田注水地面工艺流程配水间是用来调节、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间和多井配水间两种。。第一部分油田注水地面工艺流程1、注水井站工艺流程配水间单井配水间示意图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。1—干线来水压力表；2—总截断阀；3—注水支线截断阀；4—注水水表；5—注水控制阀；6—注水压力表；7—注水井口装置；8—洗井水表第一部分油田注水地面工艺流程1、注水井站工艺流程配水间第一部分油田注水地面工艺流程1、注水井站工艺流程配水间注水泵→分水器→注水干线支线→单井或多井配水间→注水单井。第一部分油田注水地面工艺流程2、注水泵站站工艺流程注水站的主要作用：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面的要求。工艺流程：来水进站→计量→水质处理→储水罐→进泵加压→输出高压水。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。注水泵机组注水泵机组储水罐储水罐注水流程要求：1、满足油田注水开发对注入水水质、压力及水量的要求；；2、管理方便、维修量小、容易实现自动化；；3、节省钢材及投资、施工量小；；4、能注清水和含油污水，既能单注又能混住。；第一部分油田注水地面工艺流程第一部分油田注水地面工艺流程第一部分油田注水地面工艺流程（1）单干管多井配水流程图。注水站第一部分油田注水地面工艺流程3、注水系统工艺流程图水源来水配水间Ⅰ配水间Ⅱ第一部分油田注水地面工艺流程（2）单干管单井配水流程图。3、注水系统工艺流程图注水站水源来水配水间Ⅰ配水间Ⅱ第一部分油田注水地面工艺流程（3）注水站直接配水流程图。3、注水系统工艺流程图注水站水源来水至注水井至注水井第一部分油田注水地面工艺流程（4）双干管多井配水流程图。3、注水系统工艺流程图注水站水源来水配水间Ⅰ配水间Ⅱ洗井干线注水干线长庆油田公司第三采油厂第一部分油田注水地面工艺流程南三注301配206配南五供水站南二注203配101配南一注南四注104配105配106配211配202配212配204配207配208配209配302配304配305配306配210配309配308配307配103配202干线207线203线210线102干线101干线311配303配201线xx油田注水环网图3、注水系统工艺流程图环网供水注水：共担共补第一部分油田注水地面工艺流程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。。3、注水井井口工艺流程图250型注水井口注水井口流程图提纲第二部分油田注水地面主要设备及管理第三部分油田注入水水质净化及设备第四部分油田注水工艺技术指标、管理制度及要求第一部分油田注水地面工艺流程第五部分油田注水常用仪器仪表第二部分油田注水地面主要设备及管理一、柱塞泵结构通常为卧柱塞泵，有卧式三柱塞和卧式五柱塞两种，其结构与工作原理相同，只是工作缸数不同而已。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、安全阀、稳压器、润滑系统等构成。动力端：由曲轴、连杆、十字头、浮动套、机座构成。液力端：由泵头、密封函、柱塞、进液阀和出液阀构成。三缸单作用电动柱塞泵第二部分油田注水地面主要设备及管理第二部分油田注水地面主要设备及管理参数型号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0.2～1.6＞0.03，≤0.1＜2MPa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，mm48，54，5735，38，45，51，5735，38，45，51，57塞行程，mm152127127进口管径，mm×mmΦ102×5Φ114×4Φ114×4出口管径，mm×mmΦ89×16Φ60.3×11Φ88.9×12电型号YB315－4BZ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柱塞泵机组性能表第二部分油田注水地面主要设备及管理二、主要性能参数柱塞泵的主要性能参数有流量、有效压头、有效功率、轴功率、效率等1、理论排量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顺时排量两种。⑴理论平均排量Q理平=m×F×S×n/60式中：Q理平——理论平均排量，m3/s；m——多缸泵的缸数；F——泵活塞的截面积，m2；S——活塞冲程，m；n——冲数，次/min。第二部分油田注水地面主要设备及管理二、主要性能参数⑵瞬时流量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Q瞬时表示。⑶实际平均流量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。第二部分油田注水地面主要设备及管理二、主要性能参数2、泵的有效压头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H表示，单位是米（m）。柱塞泵的有效压头可表示为：H=p表/γ+p真/γ+(V2排-V2吸)/2g+H0式中：H——泵的有效压头，m；p表——泵出口的压力值，Pa；p真——泵进口的压力值，Pa；γ——液体的重度，N/m3；V排——排出管的液体流速，m/s；V吸——吸入管的液体流速，m/s；H0——泵吸入口与出口的高程差，m。第二部分油田注水地面主要设备及管理二、主要性能参数3、功率和效率泵单位时间内所做的功称为泵的有效功率N；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。N=ρ×H×Q/1000式中：ρN——泵的有效功率，kW；ρ——液体密度，kg/m3；H——扬程，m；Q——液体流量，m3/s。第二部分油田注水地面主要设备及管理二、主要性能参数3、功率和效率泵的输入功率为轴功率N轴，由于泵在工作时，泵内存在各种损失，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。因此泵的效率η等于有效功率与轴功率的之比，其表达式为：η=N/N轴×100%式中：N——泵的有效功率，kW；N轴——泵的轴功率，kW；Η——泵的效率，%。第二部分油田注水地面主要设备及管理三、柱塞泵的使用及维护1、柱塞泵的操作使用开泵前的准备。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；变速箱内机油是否适量等。尤其十分重要的是，开泵前必须打开排出阀和排出管路上的其他所有闸阀，即可开泵。第二部分油田注水地面主要设备及管理三、柱塞泵的使用及维护2、运转中的维护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。在运转过程中应当用“看声音、看仪表、摸电机温度”的办法随时掌握工作情况。同时要保证各部位润滑良好。第二部分油田注水地面主要设备及管理三、柱塞泵的使用及维护2、运转中的维护（1）新安装的泵连续运转5天后应换机油一次，经15天再换机油一次，以后每三个月换一次机油。（2）在运转中应经常观察压力表的读数。（3）润滑油的温度不应超过30度。（4）当油面低于油标时，应添加同种机油至要求高度。（5）阀有剧烈的敲击声或传动部分的零件温升过高时，应停机检查。（6）定期检查电器设备的连接及绝缘情况。（7）详细记录在运转过程中和修理中的情况。第二部分油田注水地面主要设备及管理提纲第二部分油田注水地面主要设备及管理第三部分油田注入水水质净化及设备第四部分油田注水工艺技术指标、管理制度及要求第一部分油田注水地面工艺流程第五部分油田注水常用仪器仪表第三部分油田注入水水质净化及设备一、注水水源油田注水水源可分为地面水源、地下水源和含油污水等三种。1、地面水源目前、我国陆地上油田所用的地面水源主要有江河水、湖泊水、水库水等。它的特点是地面水源水量充足、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。2、地下水源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成。延长油田目前地下水源的层位是：洛河层。一、注水水源3、含油污水含油污水是我国各油田所用的主要注水水源，它是由层中采出的含水原油经过脱水后得到的。对含油污水进行处理和回注，一方面可作为油田注水稳定的供水水源，节约清水；另一方面可以减少外排造成的环境污染。第三部分油田注入水水质净化及设备二、水质及标准1、注水水质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：（1）水质稳定，与油层水相混不产生沉淀；（2）水注入油层后不使粘土产生水化膨胀或产生悬浊；（3）不得携带大量悬浮物，以防堵塞注水井渗滤通道；（4）对注水设施腐蚀性小；（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，证实两种水的配伍性好，对油层无伤害才可注入。第三部分油田注入水水质净化及设备二、水质及标准1、水质推荐标准1995年中国石油天然气总公司颁布的SY/T5329-94《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》，规定了对碎屑岩油藏注水水质的基本要求。注入层平均空气渗透率(μm2)0.10.1~0.60.6标准分级A1A2A3B1B2B3C1C2C3控制指标悬浮固体质量浓度(mg/L)1.02.03.03.04.05.05.06.07.0悬浮物颗粒直径中值(μm)1.01.52.02.02.53.03.03.54.0含油量(mg/L)5.06.08.08.08.010.015.015.030.0平均腐蚀率(mm/a)0.076点腐蚀A1、B1、C1级：试片各面都无点腐蚀A2、B2、C2级：试片有轻微点腐蚀A3、B3、C3级：试片有明显点腐蚀SRB含菌量(个/mL)010250102501025铁细菌含量(个/mL)103104105腐生菌含量(个/mL)103104105第三部分油田注入水水质净化及设备二、水质及标准注入层渗透率项目≤10×10-3μm210~50×10-3μm2≤50~100×10-3μm2≥100×10-3μm2分类一类二类一类二类一类二类一类二类控制指标配伍性（结垢率mg/L）配伍配伍配伍配伍（≤100）（≤100）（≤1