低渗透油藏的注水装置的制作方法

本实用新型涉及石油管路防腐领域，具体是指低渗透油藏的注水装置。

背景技术：

针对目前低渗透油田注水开发存在注水井注入压力上升快、吸水能力变差，采油井产量下降快、采收率低的一些突出问题，分析了产生这些问题的主要原因。研究表明，由于注入水水质问题、储层的敏感性、开采过程中储层有效应力增加以及低渗透油藏过度压裂造成注入水沿裂缝窜流等是造成低渗透油藏注水开发效果差的主要原因，并且储层伤害具有动态性、叠加性和不可恢复性。而在低渗透油藏注水开发中，注入水的水质通过只经过简单的处理，并没有对注水水质进行精细处理，且注入水与地下水不配伍，继而造成过度压裂而引起注入水窜流，不能有效地开采基质中的剩余油。并且在注水过程中容易出现注水井启动压力高，地层和注水压力上升快，吸水能力大幅下降，采油井地层压力和产量下降快，产液指数大幅度下降，产油量加速递减，同样会导致采收率降低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供低渗透油藏的注水装置，在对注入水进行处理以提高油井内注水管内壁的耐腐蚀程度的同时，降低注水工艺中的生产成本。

本实用新型的目的通过下述技术方案实现：

低渗透油藏的注水装置，包括水源井、过滤罐、杀菌罐、电泵、罐体，水源井通过水泵与过滤罐的进水端连通，所述过滤罐的出水端通过导管与杀菌罐的进水端连通，杀菌罐的出水端通过导管与电泵的进水口连接，电泵的出水口通过进水管线与罐体一端连通，罐体另一端连接有注水管，在所述罐体一侧内壁上间隔设置有隔板和封堵板，在所述罐体另一侧内壁上安装有多个第二牺牲阳极，套筒的两端分别贯穿所述隔板和封堵板，套筒正对所述进水管线，且在套筒与罐体之间形成一个封闭的环空，多个第一牺牲阳极固定在所述环空内，且在隔板上开有多个与环空连通的透水孔，在所述套筒靠近封堵板的一端外壁上开有多个与环空连通的流通孔。

现有技术中，在注水工艺中水源通常利用油田采出水，在保证充足水量与地层水配伍的同时，减少环境污染；但是油田采出水中为含有污水，且偏碱性、硬度低，同时矿化度较高，不能直接注入到注水井中，但是现有的注水工艺中对油田采出水进行一定的处理后，仍旧会在注水系统中出现腐蚀产物以及大量的水垢，尤其是在注水管线中，注水管时常堵塞或是因腐蚀而使得注入水无法到达预定的油层；本实用新型中，通过过滤罐、杀菌罐以及防腐处理罐对注入水的多级处理，避免注入水在注水管线中出现细菌滋生、电化学腐蚀或是局部腐蚀，并且利用外置的牺牲阳极与注入水发生反应，以降低注水管线中的腐蚀程度，保证注水工艺的有效进行。

而牺牲阳极在现有的注水工艺中消耗巨大，发明人经过对外置牺牲阳极的改进，通过对注入水的两级处理，在减小牺牲阳极损耗程度的同时，提高对注入水的处理级别，进而实现对注水管的预前防腐，降低注水管线的腐蚀与腐蚀破裂、穿孔几率。使用时，注入水通过进水管线流入至罐体内，其中隔板与封堵板将罐体内部空间分隔成两个部分，即注入水的初级处理腔体与二级处理腔体；进入罐体内的注入水经过隔板以及套筒的分流后，分为两路在罐体内流通，第一路注入水通过透水孔后进入后环空中，即进入到初级处理腔体内，通过与第一牺牲阳极发生化学反应后，再由流通孔进入到套筒内，而第二路注入水则通过套筒直接进入到二级处理腔体内，同时经过初级处理后的第一注入水同样随套筒进入到二级处理腔体内，最后经过与第二牺牲阳极发生化学反应后，被排出至注水管内；经过两次处理后的注入水在注水管流通，且与金属材质的管壁发生化学反应的概率大大降低，即降低了注水管内壁上发生化学腐蚀的几率，使得在石油井的注水工艺中，注水管的使用寿命大大提高。而在对注入水的处理采用分级处理，初级处理腔体内进行预防腐，而二级处理腔体内进行主要的防腐，使得罐体内的牺牲阳极的工作负荷大大降低，避免罐体内的牺牲阳极出现快速消耗而频繁更换，降低石油开采过程中注水工序中的生产成本。

所述套筒的内径占所述罐体内径的1\3~1\2。罐体内对注入水的处理分为两部分，以初级处理腔体为辅，二级处理腔体为主，而在处理处理腔体中透水孔以及流通孔的孔径较小，即初级处理腔体中处理的注入水流量相对较小，而大部分进入到罐体内的注入水经过套筒流入二级处理腔体内，将套筒的内径设置为所述罐体内径的1\3~1\2，即保证在套筒内，经过初级处理后的注入水和未经过任何处理的注入水以合适的比例进入到二级处理腔体内，使得第二牺牲阳极在实现对注入水的防腐处理效率的最大化的同时，减小第二牺牲阳极的消耗，保证罐体内的第二牺牲阳极实现最佳的消耗与收益比。

所述第二牺牲阳极沿罐体径向上的长度大于所述第一牺牲阳极沿罐体径向上的长度。第一牺牲阳极的布置受套筒与罐体内壁之间的环空空间的限制，同时在流经初级处理腔体与二级处理腔体中的注入水流量区别较大，因此，将第二牺牲阳极的核心部分设置在更为靠近罐体轴线的位置，使得第二牺牲阳极与注入水的接触更加充分，以实现第二牺牲阳极的处理效率最大化。

还包括沉淀池，所述沉淀池为斜管沉淀池，且水泵的输出端与沉淀池的进水端连通，沉淀池的出水端与过滤罐的进水端连通。选用斜管沉淀池对水源井中的注入水进行初级过滤，利用层流的原理以提高沉淀池的处理效率，增加沉淀面积的同时缩短颗粒沉降的距离，将大颗粒的漂浮物以及杂质滤除，以减轻过滤罐内的工作负荷，同时降低过滤罐的清理频率。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型在对注入水的处理采用分级处理，初级处理腔体内进行预防腐，而二级处理腔体内进行主要的防腐，使得罐体内的牺牲阳极的工作负荷大大降低，避免罐体内的牺牲阳极出现快速消耗而频繁更换，降低石油开采过程中注水工序中的生产成本；

2、本实用新型在套筒内，经过初级处理后的注入水和未经过任何处理的注入水以合适的比例进入到二级处理腔体内，使得第二牺牲阳极在实现对注入水的防腐处理效率的最大化的同时，减小第二牺牲阳极的消耗，保证罐体内的第二牺牲阳极实现最佳的消耗与收益比；

3、本实用新型将第二牺牲阳极的核心部分设置在更为靠近罐体轴线的位置，使得第二牺牲阳极与注入水的接触更加充分，以实现第二牺牲阳极的处理效率最大化。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型结构示意图；

图2为罐体的结构示意图。

附图中标记及相应的零部件名称：

1-进水管线、2-透水孔、3-隔板、4-套筒、5-第一牺牲阳极、6-罐体、7-流通孔、8-封堵板、9-第二牺牲阳极、10-注水管、11-水源井、12-沉淀池、13-过滤罐、14-杀菌罐、15-电泵。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

如图1和图2所示，本实施例包括水源井11、过滤罐13、杀菌罐14、电泵15、罐体6，水源井11通过水泵与过滤罐13的进水端连通，所述过滤罐13的出水端通过导管与杀菌罐14的进水端连通，杀菌罐14的出水端通过导管与电泵15的进水口连接，电泵15的出水口通过进水管线1与罐体6一端连通，罐体6另一端连接有注水管10，在所述罐体6一侧内壁上间隔设置有隔板3和封堵板8，在所述罐体6另一侧内壁上安装有多个第二牺牲阳极9，套筒4的两端分别贯穿所述隔板3和封堵板8，套筒4正对所述进水管线1，且在套筒4与罐体6之间形成一个封闭的环空，多个第一牺牲阳极5固定在所述环空内，且在隔板3上开有多个与环空连通的透水孔2，在所述套筒4靠近封堵板8的一端外壁上开有多个与环空连通的流通孔7。

现有技术中，在注水工艺中水源通常利用油田采出水，在保证充足水量与地层水配伍的同时，减少环境污染；但是油田采出水中为含有污水，且偏碱性、硬度低，同时矿化度较高，不能直接注入到注水井中，但是现有的注水工艺中对油田采出水进行一定的处理后，仍旧会在注水系统中出现腐蚀产物以及大量的水垢，尤其是在注水管线中，注水管10时常堵塞或是因腐蚀而使得注入水无法到达预定的油层；本实用新型中，通过过滤罐13、杀菌罐14以及防腐处理罐对注入水的多级处理，避免注入水在注水管线中出现细菌滋生、电化学腐蚀或是局部腐蚀，并且利用外置的牺牲阳极与注入水发生反应，以降低注水管线中的腐蚀程度，保证注水工艺的有效进行。

牺牲阳极在现有的注水工艺中消耗巨大，发明人经过对外置牺牲阳极的改进，通过对注入水的两级处理，在减小牺牲阳极损耗程度的同时，提高对注入水的处理级别，进而实现对注水管10的预前防腐，降低注水管10线的腐蚀与腐蚀破裂、穿孔几率。使用时，注入水通过进水管线1流入至罐体6内，其中隔板3与封堵板8将罐体6内部空间分隔成两个部分，即注入水的初级处理腔体与二级处理腔体；进入罐体6内的注入水经过隔板3以及套筒4的分流后，分为两路在罐体6内流通，第一路注入水通过透水孔2后进入后环空中，即进入到初级处理腔体内，通过与第一牺牲阳极5发生化学反应后，再由流通孔7进入到套筒4内，而第二路注入水则通过套筒4直接进入到二级处理腔体内，同时经过初级处理后的第一注入水同样随套筒4进入到二级处理腔体内，最后经过与第二牺牲阳极9发生化学反应后，被排出至注水管10内；经过两次处理后的注入水在注水管10流通，且与金属材质的管壁发生化学反应的概率大大降低，即降低了注水管10内壁上发生化学腐蚀的几率，使得在石油井的注水工艺中，注水管10的使用寿命大大提高。而在对注入水的处理采用分级处理，初级处理腔体内进行预防腐，而二级处理腔体内进行主要的防腐，使得罐体6内的牺牲阳极的工作负荷大大降低，避免罐体6内的牺牲阳极出现快速消耗而频繁更换，降低石油开采过程中注水工序中的生产成本。

作为优选，所述套筒4的内径占所述罐体6内径的1\3~1\2。罐体6内对注入水的处理分为两部分，以初级处理腔体为辅，二级处理腔体为主，而在处理处理腔体中透水孔2以及流通孔7的孔径较小，即初级处理腔体中处理的注入水流量相对较小，而大部分进入到罐体6内的注入水经过套筒4流入二级处理腔体内，将套筒4的内径设置为所述罐体6内径的1\3~1\2，即保证在套筒4内，经过初级处理后的注入水和未经过任何处理的注入水以合适的比例进入到二级处理腔体内，使得第二牺牲阳极9在实现对注入水的防腐处理效率的最大化的同时，减小第二牺牲阳极9的消耗，保证罐体6内的第二牺牲阳极9实现最佳的消耗与收益比。

其中，本实施例中的第二牺牲阳极9沿罐体6径向上的长度大于所述第一牺牲阳极5沿罐体6径向上的长度。第一牺牲阳极5的布置受套筒4与罐体6内壁之间的环空空间的限制，同时在流经初级处理腔体与二级处理腔体中的注入水流量区别较大，因此，将第二牺牲阳极9的核心部分设置在更为靠近罐体6轴线的位置，使得第二牺牲阳极9与注入水的接触更加充分，以实现第二牺牲阳极9的处理效率最大化。

作为优选，选用斜管沉淀池对水源井11中的注入水进行初级过滤，利用层流的原理以提高沉淀池12的处理效率，增加沉淀面积的同时缩短颗粒沉降的距离，将大颗粒的漂浮物以及杂质滤除，以减轻过滤罐13内的工作负荷，同时降低过滤罐13的清理频率。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。