1、油田注水工艺及管理,长庆油田公司第四采油厂,油田注水：为了弥补原油采出后所造成的地下亏空，保持或提高油层压力，实现油田高产稳产，并获得较高的采收率，必须对油田进行注水。（地层压力下降后部缝、孔隙闭合，油流阻力增大；地下原油大量脱气，粘度增加，油井产量大大减少，造成地下残留大量死油采不出来） 注水方式：油水井在油藏中所处的部位和它们之间的排列关系。 、边缘注水；边外注水（缘外注水）、缘上注水、内含油边界以内边内注水等方式。 、边内切割注水：利用注水井排将油藏切割成为较小单元，分每一个独立的开发单元进行开发和调整。 、面积注水：面积注水方式是将注水井按一定几何形状和一定的密度均匀地布置在整个开
2、发区上。可分五点法注水，七点法注水，歪七点法注水，四点法注水及九点法注水等,Internet,第二部分 油田注水地面主要设备及管理,Internet,第三部分 油田注入水水质净化及设备,Internet,第四部分 油田注水工艺技术指标、管理制度及要求,Internet,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,Internet,长庆油田公司第四采油厂,从水源井到注水井的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,第一
3、部分 油田注水地面工艺流程,1 干线 注水支线 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,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,注水流程要求： 1、满足油田注水开发对注入水水质、压力及
4、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,配水间,2）单干管单井配水流程图,3、注水系统工艺流程图,长庆油田公司第四采油厂,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,4）双干管多井配水流程图,3、注水系统工艺流程图,第一部分 油田注水地面工艺流程,南三注
5、,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干线线,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
6、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,Internet,第二部分 油田注水地面主要设备及管理,Internet,第三部分 油田注入水水质净化及设备,Internet,第四部分 油田注水工艺技术指标、管理制度及要求,Internet,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,Internet,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
7、：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,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。 理论平均排量 Q理平=mFSn/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，
8、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,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。 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/+p线 式中： H泵的有效压头，m； p表泵出口的压力值，Pa； p
9、真泵进口的压力值，Pa； 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=HQ/1000 式中： N泵的有效功率，kW； 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
10、功率，损失功率的大小用泵的效率衡量。因此泵的效率等于有效功率与轴功率的之比，其表达式为： =N/N轴100% 式中： N泵的有效功率，kW； N轴泵的轴功率，kW ； 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
11、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）
12、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,Internet,第二部分 油田注水地面主要设备及管理,Internet,第三部分 油田注入水水质净化及设备,Internet,第四部分 油田注水工艺技术指标、管理制度及要求,Internet,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,Internet,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
13、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。长庆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
14、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,第三部分 油田注入水水质净化及设备,二、水质及标准,长庆油田污水回注指标控制标准,第三部分 油田注入水水质净化及设备,三、指标超标的危害,1、悬浮物含量 悬浮物含量是注入
15、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,2、含油量 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。且它还可以作为某些悬浮物很好的胶结剂，进一步增加堵塞效果,第三部分 油田注入水水质净化及设备,三、指标超标的危害,3、溶解氧 溶解氧对注入水的腐蚀性和堵塞都有明显的影响。如果注入鼠肿瘤化物含量超标，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
16、素,4、硫化物 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水金属设施的腐蚀，产生腐蚀产物硫化亚铁，造成地层堵塞,第三部分 油田注入水水质净化及设备,三、指标超标的危害,5、细菌总数 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，造成油层堵塞,6. Fe2+和Fe3+离子 油田污水中的Fe2+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Fe(OH)3沉淀；Fe2+离子还容易与水中的硫化氢发生化学反应，生成FeS沉淀，从而堵塞油
17、层，导致吸水指数下降,第三部分 油田注入水水质净化及设备,四、注入水配伍原则,1、注入水与地层水的不配伍可能产生沉淀 常见的注入水与地层水水型有CaCl2、Na2SO4、NaHCO3三。
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