專利名稱：基于囊式氣壓罐的油田密閉注水裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及油田注水開采技術領域，是一種基于囊式氣壓罐的油田密閉注水
>J-U ρ α裝直。
背景技術：
注水作為最重要的保持地層壓力平穩(wěn)變化和提高采收率的油田開采技術，在我國乃至世界的各大油田均有普遍的應用，隨著各油田資源的減少和對地層認知的加深，近幾年，油田開采更凸出要注采同步，甚至超前注水，通過向油層注水來保持地層壓力，提高最終采收率；目前油田注水普遍采用“緩沖罐”流程和“泵控泵”流程?！熬彌_罐”主流程如附圖2所示，其為:但緩沖罐存在1、不論是采用浮床式隔氧裝置或氣體隔氧裝置，都受制于現(xiàn)場安裝和設備運行管理條件，會產生曝氧，造成注入水中溶解氧含量超標；當注入水中含有過量的氧氣、二氧化碳時，都會使注水設備管線產生嚴重的腐蝕，其腐蝕產物Fe (OH)3沉淀、CaCOjX淀還會堵塞地層孔隙，降低滲透率，采收困難。2、緩沖罐為細菌滋生提供了適宜的空間，大量細菌進入注入水中，造成水質中細菌數(shù)量超標；注入水引起的細菌危害，主要有腐生菌和硫酸還原菌，腐生菌以鐵菌為代表，當它在水中遇有重碳酸絡合物(Fe (HCO3)2)時，在鐵菌的代謝作用下會生成Fe (OH) 3沉淀，堵塞油層；硫酸還原菌可以把硫酸根(SO42O還原成硫化氫(H2S)，而硫化氫與二價鐵離子(Fe2+)又可生成硫化亞鐵(FeS)沉淀，堵塞油層，從而導致吸水能力下降。我國部分油田的油藏屬于低滲透、碎屑巖油藏，注水水質要求應符合《碎屑巖油藏注水水質推薦指標及分析辦法》SY/T-5329-94中的水質要求。此規(guī)范對注入水中溶解氧、SRB菌(硫酸還原菌)、腐生菌、鐵細菌含量等有著嚴格和明確的限制；如果注水水質達不到要求，不但達不到驅油的目的，還會造成儲層損壞，損失巨大?！氨每乇谩绷鞒讨髁鞒倘绺綀D3所示，其為:“泵控泵”的連鎖控制存在1、設備選型困難；給水泵或者提升泵要與后端的注水泵連鎖，滿足泵型、泵效合理匹配，實現(xiàn)穩(wěn)定注水，對前后泵的匹配性要求很高。在現(xiàn)實生產中，受輸水距離遠近、注水量、注水壓力等因素的制約，即使在運行初期，能選到匹配合理的泵型，隨著注水條件的變化，兩泵匹配性變差，會產生能耗大，注水效率低等一系列的問題。2、控制復雜、缺乏事故應變能力；需要一套包含水源站內供水系統(tǒng)控制，多路水源供水與注水站注水的宏觀調控，以及數(shù)據(jù)遠傳及監(jiān)控在內的協(xié)調組比控制系統(tǒng)，影響因素多，控制復雜。而“泵控泵”在給水泵事故急停或來水不穩(wěn)定的情況下，整個系統(tǒng)不能保證注水泵入口給水穩(wěn)定和吸入壓力平穩(wěn)，可造成注水泵震動嚴重、泵效差，維護頻繁、設備壽命降低。為確保處理后的凈化水在油田注水系統(tǒng)不被二次污染，使用密閉注水代替開式注水流程已成為國內各大油田研究的熱點，近年來有公開文獻報道了一些新型的油田注水方法，對此查到以下專利:1、公開號為CN1737377A的的中國專利文獻公開了泵控泵壓流可調自動注水方法，其主要特征為:由變頻調速器 驅動的前置增壓泵的出口管道與注水泵的入口相連通；前置增壓泵入口、出口壓力傳感器、轉速傳感器、注水泵通過電纜與變頻調速器和控制柜相連接；前置增壓泵入口和出口管道上各安裝一組減震器，實現(xiàn)泵控泵壓流可調自動注水。2、公開號為CN1916428A的中國專利文獻公開了泵控泵壓流雙控自動注水方法，其主要特征為:由變頻調速器、控制柜驅動的前置增壓泵的出口通過管道與由另一個變頻調速器和該控制柜驅動的另一個前置增壓泵入口相連接，后者前置增壓泵的出口，通過管道與注水泵的入口相連通；兩個前置增壓泵分別控制注水泵的流量和壓力，實現(xiàn)注水壓力流量同時可控。上述專利文獻都是基于“泵控泵”注水技術，存在投入成本高和為保證注水泵及其前置增壓泵的流量和壓力要求，需要變頻調控污水處理系統(tǒng)污水泵的運行，影響上游污水處理系統(tǒng)正常處理水量的要求；同時其在現(xiàn)場的應用表現(xiàn)為控制端復雜，影響因素多，事故狀態(tài)下應變能力差。
發(fā)明內容本實用新型提供了一種基于囊式氣壓罐的油田密閉注水裝置，克服了上述現(xiàn)有技術之不足，其能有效解決現(xiàn)有裝置存在投入成本高、影響因素多和事故狀態(tài)下應變能力差的問題。本實用新型的技術方案是通過以下措施來實現(xiàn)的:一種基于囊式氣壓罐的油田密閉注水裝置，包括給水泵、三通、囊式氣壓罐、注水泵、多井式分水器、報警裝置、第一控制單元和第二控制單元；在囊式氣壓罐內安裝有儲氣囊，在儲氣囊上安裝有壓力傳感器，儲氣囊和囊式氣壓罐之間形成儲液腔；給水泵的出水口和三通的第一端通過管線固定連接在一起，三通的第二端和注水泵的進水口通過管線固定連接在一起，三通的第三端和囊式氣壓罐通過管線固定連接在一起并與儲液腔相連通，在三通的第三端和囊式氣壓罐之間的管線上固定安裝有閥門，注水泵的出水口和多井式分水器的進水口通過管線固定連接在一起，壓力傳感器的信號輸出端和第二控制單元的信號輸入端通過導線電連接在一起，第二控制單元的第一信號輸出端和第二信號輸出端分別與報警裝置的信號輸入端和注水泵的第一電源控制信號輸入端通過導線電連接在一起，注水泵的第一電源控制信號輸出端和第一控制單元的第一信號輸入端通過導線電連接在一起，第一控制單元的第一信號輸出端和給水泵的電源控制信號輸入端通過導線電連接在一起；給水泵的電源控制信號輸出端和第一控制單元的第二信號輸入端通過導線電連接在一起，第一控制單元的第二信號輸出端和注水泵的第二電源控制信號輸入端通過導線電連接在一起。下面是對上述實用新型技術方案的進一步優(yōu)化或/和改進:上述在給水泵和三通的第一端之間的管線上固定安裝有過濾器。上述報警裝置為聲控報警裝置。上述報警裝置為光控報警裝置。上述報警裝置為聲光控報警裝置。本實用新型通過給水泵、注水泵、壓力傳感器、第一控制單元和第二控制單元的配合使用，實現(xiàn)了全密閉油田單井注水的目的，消除了水錘和壓力抖動，具有穩(wěn)定性好和適用性廣的特點，提高了生產效率，降低了生產成本和安全隱患，延長了注水泵的使用壽命。
附圖1為本實用新型的工藝流程示意圖。附圖2為現(xiàn)有技術中的“緩沖罐”主流程圖。附圖3為現(xiàn)有技術中的“泵控泵”主流程圖。
具體實施方式
本實用新型不受下述實施例的限制，可根據(jù)本實用新型的技術方案與實際情況來確定具體的實施方式。如附圖1所示，該基于囊式氣壓罐的油田密閉注水裝置，包括給水泵、三通、囊式氣壓罐、注水泵、多井式分水器、報警裝置、第一控制單元和第二控制單元；在囊式氣壓罐內安裝有儲氣囊，在儲氣囊上安裝有壓力傳感器，儲氣囊和囊式氣壓罐之間形成儲液腔；給水泵的出水口和三通的第一端通過管線固定連接在一起，三通的第二端和注水泵的進水口通過管線固定連接在一起，三通的第三端和囊式氣壓罐通過管線固定連接在一起并與儲液腔相連通，在三通的第三端和囊式氣壓罐之間的管線上固定安裝有閥門，注水泵的出水口和多井式分水器的進水口通過管線固定連接在一起，壓力傳感器的信號輸出端和第二控制單元的信號輸入端通過導線電連接在一起，第二控制單元的第一信號輸出端和第二信號輸出端分別與報警裝置的信號輸入端和注水泵的第一電源控制信號輸入端通過導線電連接在一起，注水泵的第一電源控制信號輸出端和第一控制單元的第一信號輸入端通過導線電連接在一起，第一控制單元的第一信號輸出端和給水泵的電源控制信號輸入端通過導線電連接在一起；給水泵的電源控制信號輸出端和第一控制單元的第二信號輸入端通過導線電連接在一起，第一控制單元的第二信號輸出端和注水泵的第二電源控制信號輸入端通過導線電連接在一起。安裝使用時，首先將給水泵與水源接好，再將多井式分水器和各油田注水單井之間通過管道連接在一起，當給水泵流量急劇減小，會造成注水泵前囊式氣壓罐補水多，儲氣囊內壓力小于設定的報警壓力，報警裝置啟用并同時注水泵關停；當給水泵或注水泵急停，給水泵和注水泵形成連鎖，即給水泵關停時，給水泵連鎖注水泵關停；當注水泵關停時，注水泵連鎖給水泵關停。囊式氣壓罐為現(xiàn)有公知公用的現(xiàn)有設備。第一控制單元和第二控制單元采用現(xiàn)有公知的PLC等控制器?？筛鶕?jù)實際需要，對上述基于囊式氣壓罐的油田密閉注水裝置作進一步優(yōu)化或/和改進:如附圖1所示，在給水泵和三通的第一端之間的管線上固定安裝有過濾器。這樣，便于過濾水中的雜質。根據(jù)需要，報警裝置為聲控報警裝置。根據(jù)需要，報警裝置為光控報警裝置。根據(jù)需要，報警裝置為聲光控報警裝置。以上技術特征構成了本實用新型的最佳實施例，其具有較強的適應性和最佳實施效果，可根據(jù)實際需要增減非必要的技術特征，來滿足不同情況的需求。
權利要求1.一種基于囊式氣壓罐的油田密閉注水裝置，其特征在于包括給水泵、三通、囊式氣壓罐、注水泵、多井式分水器、報警裝置、第一控制單元和第二控制單元；在囊式氣壓罐內安裝有儲氣囊，在儲氣囊上安裝有壓力傳感器，儲氣囊和囊式氣壓罐之間形成儲液腔；給水泵的出水口和三通的第一端通過管線固定連接在一起，三通的第二端和注水泵的進水口通過管線固定連接在一起，三通的第三端和囊式氣壓罐通過管線固定連接在一起并與儲液腔相連通，在三通的第三端和囊式氣壓罐之間的管線上固定安裝有閥門，注水泵的出水口和多井式分水器的進水口通過管線固定連接在一起，壓力傳感器的信號輸出端和第二控制單元的信號輸入端通過導線電連接在一起，第二控制單元的第一信號輸出端和第二信號輸出端分別與報警裝置的信號輸入端和注水泵的第一電源控制信號輸入端通過導線電連接在一起，注水泵的第一電源控制信號輸出端和第一控制單元的第一信號輸入端通過導線電連接在一起，第一控制單元的第一信號輸出端和給水泵的電源控制信號輸入端通過導線電連接在一起；給水泵的電源控制信號輸出端和第一控制單元的第二信號輸入端通過導線電連接在一起，第一控制單元的第二信號輸出端和注水泵的第二電源控制信號輸入端通過導線電連接在一起。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于囊式氣壓罐的油田密閉注水裝置，其特征在于給水泵和三通的第一端之間的管線上固定安裝有過濾器。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的基于囊式氣壓罐的油田密閉注水裝置，其特征在于報警裝置為聲控報警裝置。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的基于囊式氣壓罐的油田密閉注水裝置，其特征在于報警裝置為光控報警裝置。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的基于囊式氣壓罐的油田密閉注水裝置，其特征在于報警裝置為聲光控報警裝置。
專利摘要本實用新型涉及油田注水開采技術領域，是一種基于囊式氣壓罐的油田密閉注水裝置；其包括給水泵、三通、囊式氣壓罐、注水泵、多井式分水器、報警裝置、第一控制單元和第二控制單元；在囊式氣壓罐內安裝有儲氣囊，在儲氣囊上安裝有壓力傳感器，儲氣囊和囊式氣壓罐之間形成儲液腔；給水泵的出水口和三通的第一端通過管線固定連接在一起，三通的第二端和注水泵的進水口通過管線固定連接在一起。本實用新型通過給水泵、注水泵、壓力傳感器、第一控制單元和第二控制單元的配合使用，實現(xiàn)了全密閉油田單井注水的目的，消除了水錘和壓力抖動，具有穩(wěn)定性好和適用性廣的特點，提高了生產效率，降低了生產成本和安全隱患，延長了注水泵的使用壽命。
文檔編號E21B43/20GK203161193SQ20122071412
公開日2013年8月28日 申請日期2012年12月21日 優(yōu)先權日2012年12月21日
發(fā)明者駱偉, 黃強, 王愛軍, 張瑛, 賀亮, 冉蜀勇 申請人:新疆石油勘察設計研究院(有限公司)