一种油田注水系统的制作方法

文档序号:12501584阅读:259来源:国知局

本实用新型涉及油田注水机械领域,特别涉及一种油田注水系统。



背景技术:

在油田开采过程中,油层压力会随着开采时间的延长而逐渐下降,油气比逐渐上升,地下原油的粘度相应的增大,容易造成油井停喷。因此需要及时在油层中注入适量的回注水来使油层保持一定的压力,以提高原油的采收率。在对油田注水时,需要根据油田中每口注水井的配注量对油井注入相应压力的回注水,以使每口油井达到适宜的压力,进而提高原油的采收率。因此提供一种油田注水系统是十分必要的。

现有技术提供了一种油田注水系统,该油田注水系统包括通过管线连通的提升泵、注水泵,该系统还包括多个流量计和多个压力表,其中,每个流量计和每个压力表通过管线串联并与相应的一个注水井连接,多个串联连接的流量计和压力表再并联连接,且同时与注水泵的出水口连接,该系统还包括设置在提升泵的两侧、注水泵与流量计之间的连接管线上、压力表或者流量计与注水井之间的连接管线上的闸阀。在对油田注水的过程中,水源由提升泵进行加压并提升至注水泵中,然后回注水由注水泵再次加压并分别输入每个注水井中。在注水前,需要将注水泵的出水口压力提升至注水井的最大压力之上,才能保证完成配注水,但需要控制闸阀对需求低压回注水的注水井进行节流,避免注水井对应的油井被水淹。

设计人发现现有技术至少存在以下问题:

采用现有技术提供的油田注水系统需要将注水泵的出水口压力提高到注水井的最大压力之上才能完成配注水,耗电量大。



技术实现要素:

为了解决现有技术的问题,本实用新型实施例提供了一种耗电量小,能够在降低注水泵压力的前提下有效完成配注水的油田注水系统。所述技术方案如下:

本实用新型实施例提供了一种油田注水系统,包括:通过管线与水源连通的注水泵,所述水源与所述注水泵之间的管线上设置有第一闸阀,所述油田注水系统还包括:通过管线与所述注水泵的出水口相连通的水力自动调压装置;分别与所述水力自动调压装置的高压出水口、低压出水口连通的高压分流主管线、低压分流主管线;分别与所述高压分流主管线和所述低压分流主管线连通的多条高压分流支管线和多条低压分流支管线;多条回注水输入管线,每条所述回注水输入管线进水口同时连通一条所述高压分流支管线和一条所述低压分流支管线,出水口连通一个注水井;每条所述回注水输入管线上均设置有一个压力表,每条所述高压分流支管线上均设置有第二闸阀,每条所述低压分流支管线上均设置有第三闸阀。

具体地,作为优选,所述油田注水系统还包括通过管线同时与所述水源和所述注水泵相连通的提升泵,并且所述第一闸阀位于所述水源和所述提升泵之间的管线上。

具体地,作为优选,所述提升泵和所述注水泵之间的管线上设置有第四闸阀。

具体地,作为优选,所述油田注水系统还包括变频器,与所述注水泵的驱动电机电连接。

具体地,作为优选,所述注水泵和所述水力自动调压装置之间的管线上设置有第五闸阀。

具体地,作为优选,所述油田注水系统还包括高压流量自控仪,进口端通过管线与所述第五闸阀的出水口连通,出口端通过管线与所述低压分流主管线连通。

具体地,作为优选,所述高压流量自控仪的出口端与所述低压分流主管线之间的管线上设置有第六闸阀。

具体地,作为优选,所述高压分流主管线上设置有第七闸阀,所述第七闸阀位于所述多条高压分流支管线的上游;所述低压分流主管线上设置有第八闸阀,所述第八闸阀位于所述多条低压分流支管线的上游。

具体地,作为优选,在每个所述回注水输入管线的进水口处设置有一个流量计。

具体地,作为优选,在所述压力表与所述注水井之间的所述回注水输入管线上设置有第九闸阀。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:

本实用新型实施例提供的油田注水系统,在对油田注水的过程中,打开第一闸阀,回注水由水源顺次输入注水泵和水力自动调压装置,经水力自动调压装置调压后的回注水可形成高压回注水和低压回注水,通过打开第二闸阀,关闭第三闸阀,可向注水井内输入高压回注水,通过关闭第二闸阀,打开第三闸阀,可向注水井内输入低压回注水,以满足不同压力的注水井对高压注水或低压注水的需求。通过设置水力自动调压装置,可以调整经注水泵加压后的回注水的压力,不需要通过注水泵将回注水加压到注水井的最大压力以上,这大大降低了耗电量,合理利用了回注水,减轻了高压回注水对管线的冲击破坏。通过在每条回注水输入管线上设置一个压力表,可检测输入注水井的回注水的压力,进而配合调整水力自动调压装置、第二闸阀及第三闸阀使回注水的压力满足相应注水井的需求。可见,使用本实用新型实施例提供的油田注水系统能够满足不同注水井的注水压力需求,耗电量少,回注水利用率高,对管线的冲击破坏轻,便于推广使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的油田注水系统的结构示意图。

其中,附图标记分别表示:

1 水源,

2 注水泵,

3 第一闸阀,

4 水力自动调压装置,

5 高压分流主管线,

501 高压分流支管线,

6 低压分流主管线,

601 低压分流支管线,

7 回注水输入管线,

8 压力表,

9 第二闸阀,

10 第三闸阀,

11 提升泵,

12 第四闸阀,

13 变频器,

14 第五闸阀,

15 高压流量自控仪,

16 第六闸阀,

17 第七闸阀,

18 第八闸阀,

19 流量计,

20 第九闸阀,

21 注水井。

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,下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供了一种油田注水系统,如附图1所示,该油田注水系统包括:通过管线与水源1连通的注水泵2,水源1与注水泵2之间的管线上设置有第一闸阀3。该油田注水系统还包括:通过管线与注水泵2的出水口相连通的水力自动调压装置4;分别与水力自动调压装置4的高压出水口、低压出水口连通的高压分流主管线5、低压分流主管线6;分别与高压分流主管线5和低压分流主管线6连通的多条高压分流支管线501和多条低压分流支管线601;多条回注水输入管线7,每条回注水输入管线7的进水口同时连通一条高压分流支管线501和一条低压分流支管线601,出水口连通一个注水井21。其中,每条回注水输入管线7上均设置有一个压力表8,每条高压分流支管线501上均设置有第二闸阀9,每条低压分流支管线601上均设置有第三闸阀10。

本实用新型实施例提供的油田注水系统,在对油田注水的过程中,打开第一闸阀3,回注水由水源1顺次输入注水泵2和水力自动调压装置4,经水力自动调压装置4调压后的回注水可形成高压回注水和低压回注水,通过打开第二闸阀9,关闭第三闸阀10,可向注水井21内输入高压回注水,通过关闭第二闸阀9,打开第三闸阀10,可向注水井21内输入低压回注水,以满足不同压力的注水井21对高压注水或低压注水的需求。通过设置水力自动调压装置4,可以调整经注水泵2加压后的回注水的压力,不需要通过注水泵2将回注水加压到注水井21的最大压力以上,这大大降低了耗电量,合理利用了回注水,减轻了高压回注水对管线的冲击破坏。通过在每条回注水输入管线7上设置一个压力表8,可检测输入注水井21的回注水的压力,进而配合调整水力自动调压装置4、第二闸阀9及第三闸阀10使回注水的压力满足相应注水井21的需求。可见,使用本实用新型实施例提供的油田注水系统能够满足不同注水井21的注水压力需求,耗电量少,回注水利用率高,对管线的冲击破坏轻,便于推广使用。

具体地,在本实用新型实施例中,水源1可以为地表水、浅层地层水、或者处理合格后的油田采出水,“水源1”也可以称为“回注水”。为了便于描述,在本实用新型实施例中,将需要注入高压回注水的注水井21及注水井21本身压力大的注水井21称为“高压注水井21”,将需要注入低压回注水的注水井21及注水井21本身压力小的注水井21称为“低压注水井21”。

具体地,本实用新型实施例提供的油田注水系统还包括通过管线同时与水源1和注水泵2相连通的提升泵11,并且第一闸阀3位于水源1和提升泵11之间的管线上,设置提升泵11可对回注水加压和提升,给予回注水动力,便于回注水输入至注水泵2内。而且提升泵11和注水泵2之间的管线上设置有第四闸阀12,这便于控制由提升泵11输出的回注水能否输入注水泵2内。其中,提升泵11为本领域常见的提升泵11,可以为盐城市泵盛水泵厂销售的IHWP100-200型号的提升泵11。

具体地,本实用新型实施例提供的油田注水系统还包括变频器13,变频器13与注水泵2的驱动电机电连接,设置变频器13可以改变驱动电机的工作电源的频率和幅度,以控制驱动电机的电力,使注水泵2内部的回注水的流量得到平稳的调节,消除了注水泵2的喘振现象。其中,注水泵2和水力自动调压装置4之间的管线上设置有第五闸阀14,举例来说,第五闸阀14可以设置在靠近注水泵2的出水口处的管线上,设置第五闸阀14便于控制由注水泵2输出的回注水能否输入水力自动调压装置4及其他下游输送装置中。上述注水泵2为本领域常见的注水泵2,可以为大港油田集团中成机械制造有限公司销售的5ZB-12/42型号的注水泵2,变频器13为油田使用的防爆变频控制器。

具体地,本实用新型实施例提供的油田注水系统还包括高压流量自控仪15,其进口端通过管线与第五闸阀14的出水口连通,出口端通过管线与低压分流主管线6连通。注水泵2中的回注水一部分可以输入水力自动调压装置4内,另一部分可以输入高压流量自控仪15内,当低压分流主管线6内的水量不满足低压注水井21的配注量时,可通过设置的高压流量自控仪15输出的回注水补水,其补水量为低压注水井21的配注量与低压出水口的出水量之差。其中,高压流量自控仪15的出口端与低压分流主管线6之间的管线上设置有第六闸阀16,举例来说,第六闸阀16可以设置在靠近高压流量自控仪15的出口端的管线上,设置第六闸阀16便于控制由高压流量自控仪15输出的回注水能否输入低压分流主管线6内。其中,高压流量自控仪15为本领域常用的高压流量自控仪15,可以为上海一诺仪表有限公司销售的GLZ型号的高压流量自控仪15。

具体地,在本实用新型实施例中,高压分流主管线5上设置有第七闸阀17,第七闸阀17位于多条高压分流支管线501的上游;低压分流主管线6上设置有第八闸阀18,第八闸阀18位于多条低压分流支管线601的上游。举例来说,第七闸阀17可以设置在靠近高压出水口的高压分流主管线5上,第八闸阀18可以设置在靠近低压出水口的低压分流主管线6上,第七闸阀17和第八闸阀18可分别控制高压回注水和低压回注水能否进一步地分别输入高压分流主管线5和低压分流主管线6内。当待注水的多个注水井21均为高压注水井21时,可关闭第八闸阀18,打开第七闸阀17和多个第二闸阀9,使高压回注水分别输入相应的高压注水井21内。当待注水的多个注水井21均为低压注水井21时,可关闭第七闸阀17,打开第八闸阀18和多个第三闸阀10,使低压回注水分别输入相应的低压注水井21内。当待注水的多个注水井21中有高压注水井21和低压注水井21时,首先将第七闸阀17和第八闸阀18同时打开,然后将与待输入高压回注水的高压注水井21相连接管线上的第二闸阀9打开,第三闸阀10关闭,可实现高压注水井21的高压注水;将与待输入低压回注水的低压注水井21相连接管线上的第二闸阀9关闭,第三闸阀10打开,可实现低压注水井21的低压注水。本实用新型实施例中的水力自动调压装置4可以为安东石油技术集团有限公司销售的TYB-180/32型号的水力自动调压装置4。

具体地,在本实用新型实施例中,在每个回注水输入管线7的进水口处设置有一个流量计19,设置流量计19便于检测输入相应注水井21内的回注水的流量,通过观察流量计19和压力表8,调整水力自动调压装置4、第二闸阀9、第三闸阀10、第七闸阀17、第八闸阀18,以满足相应注水井21的配注量要求。进一步地,在压力表8和注水井21之间的回注水输入管线7上设置有第九闸阀20,举例来说,第九闸阀20可以设置在靠近每个压力表8的输出端处的回注水输入管线7上,设置第九闸阀20便于控制回注水能否被输入相应的注水井21内。

采用本实用新型实施例提供的油田注水系统对高压注水井21和低压注水井21同时注水的过程如下:

在对油田注水时,首先将多条回注水输入管线7与相应的注水井21连接,打开第一闸阀3使回注水由水源1输入提升泵11,打开第四闸阀12,回注水经提升泵11加压并提升至注水泵2,打开第五闸阀14,被注水泵2加压后的回注水一部分由管线输入水力自动调压装置4中,另一部分回注水由管线输入高压流量自控仪15中。其中,进入水力自动调压装置4内的回注水可分成高压回注水和低压回注水两股水流,打开第七闸阀17和第八闸阀18可分别使高压回注水输入高压分流主管线5,低压回注水输入低压分流主管线6,进一步地,打开高压分流支管线501上的第二闸阀9及相应的回注水输入管线7上的第九闸阀20,可使高压回注水注入相应的高压注水井21内,与此同时,可打开低压分流支管线601上的第三闸阀10及相应的回注水输入管线7上的第九闸阀20,可使低压注水注入相应的低压注水井21内。另外,当低压分流主管线6中的低压回注水不足时,可以打开第六闸阀16,使经高压流量自控仪15稳流后的回注水输入低压分流主管线6内,以补充低压注水井21的配注量与低压出水口的出水量之差。

在上述注水过程中,当被注入的注水井21均为高压注水井21时,可打开第七闸阀17和第二闸阀9,关闭第八闸阀18和第六闸阀16,以对各个高压注水井21注水。当被注入的注水井21均为低压注水井21时,可打开第八闸阀18、第六闸阀16、第三闸阀10,关闭第七闸阀17,以对各个低压注水井21注水。这两种注水过程均与上述同时对高压注水井21和低压注水井21注水的过程类似,在此不再详述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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