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1、大庆油田工程设计技术开发有限公司,规划设计基本规定,注水站,注水管网,配水间,注水井口,油田地面注水工艺技术培训讲义-规划设计,基本规定,1.1 确定注水规模的原则 1.2 确定注水工艺流程的原则 1.3 确定注水方式的原则 1.4 油田注水用水、水质、分质、分压等规定,exit,1 基本规定,油田注水工程设计规模，应根据已批准的“油田开发方案”和总体规划的要求进行设计。可一次或分期进行建设。注水站的建设规划应适应510年的需要。新开发区的注水管径宜按适应1015年时的注水量选用。 整装油田（区块）注水用水量，应按下式计算： Q=CQ1+Q2 (3.0.3) 当工程的建设规模确定后，配注水水量
2、由开发部门提供，可按式(1)核算。,exit,确定注水规模的原则,注水流程,(1) 满足油田注入水水质、水量和压力的要求； (2) 尽可能采用成熟的先进技术、新工艺、新设备、新材料； (3) 注水工艺主流程与辅助工艺流程(润滑、冷却、加药等)应简捷协调，齐全完整，易于管理； (4) 流程既要先进，又要实用、运转灵活和可靠，并有利于施工和生产管理水平的提高；,exit,（一）注水流程的要求,注水流程应根据注水生产工艺、井网布置形式、注水方式、洗井方式、注水量、注水压力、注水水质特点等因素，通过技术经济对比，优化确定。目前，各油田采用的注水流程，较普遍的有三种：第一种是单管流程，就是注入水和洗井水
3、合用一根管，由注水站经配水间把水输送至注水井口；第二种是双管流程，就是注入水和洗井水分别由两根管从注水站车送至配水间；第三种是回收洗井水流程。采用第二种流程有玉门油田、江汉油田和新疆油田的部分注水站。采用这一流程的主要原因是这些油田的注水量过小，而衍井水量相对过大，在没有洗井作业的情况下，管内水流速过小，使注入水水质变坏(注入水流速一般不宜小于0.5m/s)，采用双管，则可消除此弊病。采用第三种流程，因洗井返出水水质不符合国家排放标准，所以设置洗井返出水回收管，将返出水送至水处理站净化。以上三种流程应根据生产的不同要求选用。,exit,确定注水工艺流程的原则,1 基本规定,注水流程,1) 系统
4、原理流程 因各油田的条件与要求不同，很难有不变类型的注水流程。下面介绍几种常用的注水系统流程，作为设计时参考。 (1) 单干管多井配水流程(图2-9-1)，水源来水进注水站，经计量、过滤、缓冲、沉降后，用注水泵升压、计量后，由出站高压阀组分配到注水管网，在多井配水间控制、调节、计量，最终输至注水井注入油层。,exit,（二）注水流程的分类,注水流程,流程的特点是：系统灵活，便于对注水井网调整，各井之间干扰小；易于与油气计量站联合设置，便于集中供热、通信和管理；有利于集中控制。这种类型的流程适应性强，采用面积注水井开发的油田基本均可采用。,exit,（二）注水流程的分类,注水流程,(2) 单干管
5、单井配水流程(图2-9-2)，水源来水经注水站升压后，由高压阀组分配给单井配水间连接的单干管，经干管到单井配水间，在配水间经控制、计量后输送到注水井注入油层。流程的特点是：每井一座配水间，管理分散；但注水支管短，且总的数量较少，有利于分层测试，总的投资也能节省。这种流程适用于油层与原油物性变化不大、井数多、采用行列式布井、注水量较大、面积较大的油田。,exit,（二）注水流程的分类,注水流程,exit,（二）注水流程的分类,注水流程,(3) 小站配水流程(图2-9-3)，水源来水在小站加压、控制计量后直接分配到注水井。其特点是：无注水干管，用低压供水管代替注水干管，节省建注水干管的投资；但注水
6、站较多，且分散。这种流程一般只适用于独立断块或试验区，井数不多的分散小油田。,exit,（二）注水流程的分类,注水流程,exit,（二）注水流程的分类,注水流程,(4) 双管配水流程(图2-9-4)注水站到(单井或多井)配水间有两条干管，一条干管用于正常注水，另一条干管用于洗井或洗井水回收或注其它液体。其特点是：正常注水用水与洗井用水可分开，井间不受洗井干扰；在不洗井时，洗井水管可作为注批示剂、增注剂，或给酸化、压裂等井下作业供水。对于日注量较大、井数较多的油田，这种流程会因投资大而不经济，目前采用较少。,exit,（二）注水流程的分类,注水流程,exit,（二）注水流程的分类,注水流程,2)
7、 注水站工艺流程(图2-9-5)，流水站工艺流程是表示注水站进、出水的流向和工艺过程的总说明；注水站内每个工艺环节的功能和任务，技术要求和指标，工作条件的生产参数，各工艺环节间的相互关系，以及连接各工艺环节和设备、容器的管道的特点等，在工艺流程中都给出明确的规定。 工艺流程对注水站的施工、试运投产、生产管理和生产操作起指导作用。因此，流程的设计是工程设计的重要组成部分。,exit,（二）注水流程的分类,注水流程,exit,（二）注水流程的分类,确定注水方式的原则,注水方式直接影响到油田的最终采收率、采油速度和经济效果。目前，国内广泛采用的有行列式切割注水和面积注水。对采用面积注水的注水井，一般
8、选用多井配水流程；对采用行列式切割注水的注水井，一般选用单井配水流程。依据水质情况，可选择单注或混注流程。但选择流程的最终依据应是在满足生产要求的情况下，通过技术经济对比，选用经济效果好的流程。,1 基本规定,油田注水用水、水质、分质、分压等规定,1.4.1 油田注水用水，可用经过处理的符合注水水质要求的地下水、地表水、油田采出水、工来废水和生活废水等。 1.4.2 注水水质应符合本油田制定的水质标准。在本油田未制定注水水质标准前，可参照本规范附录A执行。 1.4.3 根据注水水质要求，如需精细过滤时，则可在注水站或注水井口设置不同型式的精细过滤器。 1.4.4 在一个油田内，注水压力不同时，
9、应在技术上可行、经济上合理的基础上，根据不同的压力要求分系统建设，亦可采用局部增压措施。 1.4.5 油田注水系统应与生活用水系统分开，不宜将高压水作他用。 1.4.6 配水间管辖的注水井数，应根据井网布置和单井注水管线允许的压力降，经技术经济比较确定，可留有适当的余地。配水间宜与原油集输计量站联合设置。 1.4.7 根据监测需要，注水泵进口、配水间、注水井口可设置检测挂片设施。,1 基本规定,2 注水站,2.1 站场 2.2 储水罐 2.3 注水泵房 2.4 加药 2.5 简易注水站,2 注水站,2.1.1 规划设计注水站，要根据泵站的规模、管辖范围、注水泵性能、注水压力的高低、单井配水量的
10、大小、管网系统并结合地形条件等，作全面的技术经济对比后确定。注水站的布局应符合下列规定： a 注水站管辖范围应符合油田总体规划要求，并与生产辖区相结合，通过技术经济对比确定。 b 注水站宜设在负荷中心和注水压力较高或有特定要求的地区。 c 注水站站址宜选择在交通、供电、供水、通信方便及地势较高易于排水、工程地质条件较好的场地，并应考虑拆迁、施工、安全、生产管理，以及扩建的可能性等因素，综合进行技术经济比较选定。 d 站址及施工场地应尽量不占或少占耕地、林地，注重保护生态环境。 e 注水站宜与变电站、供水站、油田采出水处理站、污水处理站、脱氧站、原油脱水站等联合建站。 f 注水站建设应考虑防洪排
11、涝，防洪排涝标准应根据本油田有关规定确定。,2.1 站场,2 注水站,2.1.2 注水站平面布置应紧凑合理，节约用地，土地利用系数应不小于65%；根据总体规划或业主的要求，可留扩建余地或在泵房内预留扩建泵机组的位置。 注水的特点是当产油量不变时，注水量随原油含水率的上升而增加。因而在一期工程实施时，应按总体规划的要求，事先预留位置为二期工程作好准备，以免造成投产不久就需改建、扩建的被动局面。 2.1.3 注水站内除设置注水泵房外，尚宜设置维修间、值班室、化验室、库房等附属工房。,2.1 站场,2 注水站,2.1.4 站内地坪设计标高应符合下列规定： a 站区场地（至少至站界外1m）设计地坪标高
12、，应高于站外自然地坪0.1m以上。 考虑到排除地面积水，所以规定：站区场地设计标高应高于站外自然地坪。 b注水站室内地坪设计标高，应高于室外地坪设计标高不少于0.3m。 本款考虑了防止雨水淹入室内建筑物基础的土方平衡问题，以及严寒地区冬季土壤冻涨问题，故规定：“注水站室内地坪设计标高应高于室外地坪设计标高不少于0.3m。” c钢质储水罐基础顶面中心设计标高，不应低于注水泵房室内地坪设计标高。 这样可利用储水罐的液位，使注水泵吸入口有足够的压头，为提高泵效创造有利条件。 d 站区地坪应做竖向布置，并应与站外地形相适应。 站区地坪做竖向布置，以利于排除站内地面积水。,2.1 站场,2 注水站,2.
13、1.5 注水站来水应有流量计量。 2.1.6 冬季采暖的地区，注水站各房间采暖温度：值班室、化验室应不低于18，维修间为15，其余房间为58。化验室、加药间、药库应设置机械通风设施，注水泵房、维修间采用自然通风方式。在有条件的注水泵房，冬季可利用注水电机散热采暖。根据当地气温条件，可在值班室、化验室、维修间等处设电扇。,2.1 站场,2 注水站,2.1.7 注水站宜按二级负荷供电设计，对于小油田或边远地方可按三级负荷供电设计。 注水站宜按二级供电负荷设置的理由如下： a油田注水是实现油田稳产高产的有效措施之一。注水井停注会影响配注方案的完成，直接影响原油产量。 b一般多油层的注水井，安装有多级
14、封隔器，封隔器的使用年限与注水井的停注次数有密切关系。 c注水站停产，注水管道的水质可能变坏，需要进行洗井直至水质合格为止，才能恢复正常注水。而每洗一口井用水量约需1001000m3。因此，注水站停产一次，可能造成较大的损失。 d部分注水井停注后，井内砂面上升，需洗井恢复生产。 综合上述情况，油田注水站用电大多数情况属二级负荷。但对低产或滚动开发的油田采用二级负荷供电成本往往过高，因而可采用三级负荷供电。,2.1 站场,2 注水站,2.1.8 注水站内应设人行巡回检查通道和场区照明。 2.1.9 注水站内应调单行车道，并设回车道。 2.1.10 注水站内建（构）筑物的火灾危险分类，应符合原油和
15、天然气工程设计防火规范GB 50183和建筑设计防火规范GBJ 16的有关规定。 a内燃机驱动的注水泵房为丁类，电动机驱动的注水泵房、罐前（间）阀室为戊类。 b厂房耐火等级的划分、建（构）筑物间的防火间距，应符合国家现行的防火规范的要求。 2.1.11 注水站应按有关规定设置消防器材。当注水站与原油脱水站、污水处理站等合建时，可采用统一的消防系统。,2.1 站场,2 注水站,2.2.1 注水站宜设两座储水罐，有效容量为46h的用水量。水量不能保证供给时，容量可适当增加。当与供水站、油田采出水处理站、污水处理站、脱氧站联合设站或采用简化流程时，注水站可不设或少设储水罐。 确定注水站储水罐的数量及
16、其有效总容量。根据各油田多年来的运行经验，为避免由于供水不足造成停产，影响注水任务的完成，故规定每座注水站宜设置不少于两座储水罐。储水罐的主要作用是缓冲来水和储备水量，也起到沉淀水中杂质的作用。 储水罐的有效总容量是由该站每天的用水量和储备系数确定的。因用水量是一定的，所以主要由储备量来确定。根据胜利油田27座注水站的统计，储备量最小为4h用水时，最大为16h用水量，其中储备量46h的有15座注水站，占总数的55%强，这15座注水站均能保证正常生产，故本条规定罐的储备量为46h用水量。 但对于小区块油田或由水源直接供水的注水站，为减少投资可设一座或不设注水罐。对于距离水源较远，供水比较困难的地区，罐的有效容量可适当增大，以不影响注水为宜。,2.2 储水罐,2 注水站,2.2.2 钢制储水罐及其罐内附件应做内外防腐。 2.2.3 每座钢质水罐，除设置梯子、栏杆、人孔、透光孔（密闭水罐应采用法兰连接型式）、清扫
