一种油田稳压注水系统论文和设计

全文摘要

本实用新型是一种油田稳压注水系统，尤其适用于海上油田和地面面积有限的注水区域使用。本系统包括稳压罐，稳压罐设有罐体和水囊，气源通过送气管线与稳压罐的补气管连接，稳压罐通过三通管连接在回注水源与注水泵之间的管线中，注水泵的出水口通过管线与注水井口连接；注水泵的吸水口和出水口分别装有吸水口压力传感器和出水口压力传感器，吸水口压力传感器和出水口压力传感器的电源线与注水泵的电源控制器连接，吸水口压力传感器和出水口压力传感器通过信号线缆与可编程逻辑控制器连接。本系统是全密闭结构，无溶解氧进入回注水，不会增加回注水的腐蚀性，注水前后无溶解氧增高的现象。

主设计要求

1.一种油田稳压注水系统，包括稳压罐，稳压罐设有罐体和水囊，罐体上设有排气管和排气阀以及补气管和补气阀，排气管和补气管与均与储气腔连通，其特征是，气源通过送气管线与稳压罐的补气管连接，稳压罐通过三通管连接在回注水源与注水泵之间的管线中，注水泵的出水口通过管线与注水井口连接；注水泵的吸水口和出水口分别装有吸水口压力传感器和出水口压力传感器，吸水口压力传感器和出水口压力传感器的电源线与注水泵的电源控制器连接，吸水口压力传感器和出水口压力传感器通过信号线缆与可编程逻辑控制器连接。

设计方案

2.如权利要求1所述的一种油田稳压注水系统，其特征是，所述可编程逻辑控制器和注水泵的电源控制器均通过电缆与地面电气控制柜连接。

3.如权利要求1所述的一种油田稳压注水系统，其特征是，所述稳压罐的水囊下端囊口与三通管的直角管口连接，三通管的两个水平管口连接在回注水源与注水泵之间的管线中。

4.如权利要求1或3所述的一种油田稳压注水系统，其特征是，所述稳压罐的补气阀与罐体之间的补气管中还装有电磁阀和储气压力传感器。

5.如权利要求4所述的一种油田稳压注水系统，其特征是，所述储气压力传感器安装在电磁阀下方的补气管中，电磁阀和储气压力传感器也通过信号线缆与可编程逻辑控制器连接，电磁阀的电源线和储气压力传感器的电源线与地面电气控制柜连接。

6.如权利要求5所述的一种油田稳压注水系统，其特征是，所述电磁阀是单向阀。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于油田注水开发的注入设施，特别是一种油田稳压注水系统，尤其适用于海上油田和地面面积有限的注水区域使用。

背景技术

注水是目前国内外各油田普遍采用的提高采收率的开发技术，注水的目的是在采油的同时通过注水来保持油藏的地层压力，实现注采平衡，最终提高油藏的采收率。

目前常规注水系统主要由注水缓冲罐、注水泵及控制系统组成，为了保证注水泵的稳定运行，注水缓冲罐的缓冲调节时间一般为4~6h，罐的体积大，占地面积大，对于海上油田等场区面积有限的特殊情况下，如果使用常规注水缓冲罐就必须大幅增加平台面积，造成工程投资的大增。

另外常规注水缓冲罐为开口罐，罐内液位的波动容易造成空气进入罐体内，使溶解氧升高，造成腐蚀超标等系列问题，对注水系统造成不利影响。碎屑岩油藏注水水质行业标准《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析办法》SY\/T 5329-2012对注入水中的溶解氧、腐蚀速率等有明确的指标限制，油田的注水工程必须对溶解氧及引起的腐蚀进行控制。

发明内容

本实用新型的目的提供一种油田稳压注水系统，使该系统完全密闭与大气隔绝，保证注水泵吸水口的压力稳定，避免注水泵因压力波动频繁启停，保障注水系统的运行稳定性。缩小注水系统的占地面积，提高海上油田和地面面积有限的使用区域的注水效益，降低生产成本。

本实用新型的技术方案通过如下方式来实现：一种油田稳压注水系统包括稳压罐，稳压罐设有罐体和水囊，罐体上设有排气管和排气阀以及补气管和补气阀，排气管和补气管与均与储气腔连通；气源通过送气管线与稳压罐的补气管连接，稳压罐通过三通管连接在回注水源与注水泵之间的管线中，注水泵的出水口通过管线与注水井口连接；注水泵的吸水口和出水口分别装有吸水口压力传感器和出水口压力传感器，吸水口压力传感器和出水口压力传感器的电源线与注水泵的电源控制器连接，吸水口压力传感器和出水口压力传感器通过信号线缆与可编程逻辑控制器连接。

与现有技术相比，本实用新型的显著效果在于：本系统中的稳压罐可根据水囊储水实现对注水流量及压力的缓冲调节，大大降低了罐体体积。水囊内部为储水腔，水囊与罐体之间为储气腔，气源可采用空气或惰性气体，水囊可根据内外压差进行膨胀或收缩调节，使注水泵的运行平稳，避免了注水泵因压力波动频繁启停，保障了注水系统的运行稳定性；本系统相比使用常规注水缓冲罐的体积大幅减小，适用于海上油田和地面面积有限的使用区域。

本实用新型中的可编程逻辑控制器、即PLC，可根据稳压罐内储气腔的压力设定电磁阀的开启指令，为储气腔补充气体。同时安装在注水泵的吸水口和出水口处的吸水口传感器和出水口传感器也通过信号线缆与可编程逻辑控制器连接，可以使前述的传感器根据压力指令，使注水泵自动停止。当注水泵吸水口压力低于设定值时自动停泵、高于设定值时报警；在注水泵出水口压力高于设定值时自动停泵，实现了稳压罐的自动补气以及注水泵的停泵和报警功能。

本系统是全密闭结构，稳压罐内水囊中的回注水以及管线中的回注水与空气完全隔绝，无溶解氧进入回注水，不会增加回注水的腐蚀性，注水前后无溶解氧增高的现象。本系统通过PLC控制，实现了无人值守和自动运行，降低了工人的劳动强度，提高了注水系统的稳定运行，避免了注水泵频繁启停而影响使用寿命。具有显著的使用效果并能产生明显的经济效益。

附图说明

图1为本实用新型的工作流程示意图。

图2为稳压罐的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图详述本实用新型，并非限制本实用新型的保护范围。以下所述仅为本实用新型的较佳实施例，其他运用本实用新型的等效变化，均应属于本实用新型的保护范围。

参见图1和图2，一种油田稳压注水系统包括稳压罐3，稳压罐3设有罐体32和水囊31，罐体32上设有排气管34和排气阀35以及补气管39和补气阀38，排气管34和补气管39与均与储气腔33连通；气源1通过送气管线与稳压罐3的补气管39连接，稳压罐3通过三通管连接在回注水源与注水泵6之间的管线中，注水泵6的出水口通过管线与注水井口连接；注水泵6的吸水口和出水口分别装有吸水口压力传感器4和出水口压力传感器5，吸水口压力传感器4和出水口压力传感器5的电源线与注水泵6的电源控制器连接，吸水口压力传感器4和出水口压力传感器5通过信号线缆2与可编程逻辑控制器7连接。可编程逻辑控制器7可根据具体需要到厂家订制。

所述可编程逻辑控制器7和注水泵6的电源控制器均通过电缆与地面电气控制柜连接。

所述稳压罐3的水囊31下端囊口与三通管的直角管口连接，三通管的两个水平管口连接在回注水源与注水泵6之间的管线中。

所述稳压罐3的补气阀38与罐体32之间的补气管39中还装有电磁阀37和储气压力传感器36。

所述储气压力传感器36安装在电磁阀37下方的补气管39中，电磁阀37和储气压力传感器36也通过信号线缆2与可编程逻辑控制器7连接，电磁阀37的电源线和储气压力传感器36的电源线与地面电气控制柜连接。

所述电磁阀37是单向阀，使来自补气管39的气体只能进入储气腔33中、不能从储气腔33中返出。

上面叙述的实施例仅仅为典型实施例，但本实用新型不仅限于这些实施例，本领域的技术人员可以在不偏离本实用新型的精神和启示下做出修改。本文所公开的方案可能存在很多变更、组合和修改，且都在本实用新型的范围内，因此，保护范围不仅限于上文的说明。

设计图

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设计说明书

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