一种可实现低渗储层高效蓄能增渗移动式注水装置的制作方法

1.本实用新型属于油田注水开发领域，具体涉及一种可实现低渗储层高效蓄能增渗移动式注水装置。


背景技术：

2.注水已成为国内低渗透油田的主要开发方式，但随着油田注水进程的推进，注水“层间、层内、平面”三大矛盾日益凸显，稳油控水面临极大挑战。油田注水前期工作，主要包括注水站建设和注水管网铺设，该过程施工工期长，投资大，后期维护费用高，资金回收期长。如延长油田属黄土高原丘陵地形，地面沟壑纵横，梁峁起伏，注水管网铺设施工难度极大。为了克服以上困难，提出了蓄能增渗的开发方式，为了便于矿场实施，设计了一种可实现低渗储层高效蓄能增渗移动式注水装置。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在针对上述问题，提出一种可实现低渗储层高效蓄能增渗移动式注水装置。
4.本实用新型的技术方案在于：
5.一种可实现低渗储层高效蓄能增渗移动式注水装置，包括注入水处理系统及井口注入系统；
6.所述注入水处理系统包括依次通过连接管线连接的除水罐、沉降罐、分离器、过滤装置、缓冲罐及加压泵；除水罐连接水源，加压泵连接井口注入系统；其中，沉降罐及缓冲罐顶部均设有加药装置，除水罐、沉降罐及缓冲罐的进口底部均设有除杂装置；
7.所述井口注入系统包括套管、油管及注水管线；油管连接套管；所述注水管线包括上横向管线、下横向管线、左竖向管线及右竖向管线；位于套管左侧的下横向管线一端连接注水入口，一端连接套管左侧，且通过左竖向管线和上横向管线连接至油管左侧；位于套管右侧的下横向管线一端连接套管右侧，一端连接注水出口，且通过右竖向管线及上横向管线连接至油管右侧；
8.加压泵与注水入口连接。
9.所述注入水处理系统设置在一撬座上。
10.还包括数据采集系统；所述数据采集系统包括压力表、压力传感器、流量传感器、质量流量控制器及电脑；压力传感器及流量传感器分别通过电缆与电脑实现连接；
11.其中，输入泵与除水罐、加压泵与注水入口之间的连接管线、位于套管左侧的上横线管线、位于套管左侧的下横线管线上均设有压力表及压力传感器；除水罐、沉降罐、分离器、过滤装置、缓冲罐其两两之间的连接管线、加压泵与注水入口之间的连接管线、位于套管左侧的上横线管线、位于套管两侧的下横向管线上均设有流量传感器及质量流量控制器。
12.所述油管与套管之间通过油管头连接。
13.所述沉降罐为絮凝沉降罐。
14.所述分离器为离心旋转式分离器。
15.所述过滤装置为三级过滤装置。
16.本实用新型的技术效果在于：
17.本实用新型将水源依次通过除水罐、沉降罐、分离器、过滤装置、缓冲罐完成处理，满足注水水质达标，通过加压泵与井口注入系统实现油层中部高效注水，形成井场上水处理
‑
注入一体化工程模式，为低渗储层大液量蓄能增渗矿场实践提供了工程保证，同时水处理系统与井口注入系统的可移动性，大幅度缩短了设备安装与调试成本，有效避免了黄土高原沟壑纵横的地面条件注水管网铺设施工难度极大的问题。
附图说明
18.图1为一种可实现低渗储层高效蓄能增渗移动式注水装置结构示意图。
19.图2为井口注入系统结构示意图。
20.附图标记：1、输入泵；2
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1、第一压力表；2
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2、第二压力表；2
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3、第三压力表；2
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4、第四压力表；3
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1、阀门一；3
‑
2、阀门二；3
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3、阀门三；3
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4、阀门四；3
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5、阀门五；3
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6、阀门六；3
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7、阀门七；3
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8、阀门八；3
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9、阀门九；3
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10、阀门十；3
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11、阀门十一；3
‑
12、阀门十二；4
‑
1、第一压力传感器；4
‑
2、第二压力传感器；4
‑
3、第三压力传感器；4
‑
4、第四压力传感器；5、除水罐；6
‑
1、第一质量流量控制器；6
‑
2、第二质量流量控制器；6
‑
3、第三质量流量控制器；6
‑
4、第四质量流量控制器；6
‑
5、第五质量流量控制器；6
‑
6、第六质量流量控制器；6
‑
7、第七质量流量控制器；6
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8、第八质量流量控制器；7
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1、第一加药装置；7
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2、第二加药装置；8、絮凝沉降罐；9、离心旋转式分离器；10、三级过滤装置；11、缓冲罐；12、加压泵；13
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1、第一流量传感器；13
‑
2、第二流量传感器；13
‑
3、第三流量传感器；13
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4、第四流量传感器；13
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5、第五流量传感器；13
‑
6、第六流量传感器；13
‑
7、第七流量传感器；13
‑
8、第八流量传感器；14
‑
1、第三除杂装置；14
‑
2、第二除杂装置；14
‑
3、第一除杂装置； 15、撬座；16、电脑； 17、油管；18、套管；19、油管头；
具体实施方式
21.实施例1
22.一种可实现低渗储层高效蓄能增渗移动式注水装置，包括注入水处理系统及井口注入系统；
23.所述注入水处理系统包括依次通过连接管线连接的除水罐5、沉降罐、分离器、过滤装置、缓冲罐11及加压泵12；除水罐5连接水源，加压泵12连接井口注入系统；其中，沉降罐及缓冲罐11顶部均设有加药装置，除水罐5、沉降罐及缓冲罐11的进口底部均设有除杂装置；
24.所述井口注入系统包括套管18、油管17及注水管线；油管17连接套管18；所述注水管线包括上横向管线、下横向管线、左竖向管线及右竖向管线；位于套管18左侧的下横向管线一端连接注水入口，一端连接套管18左侧，且通过左竖向管线和上横向管线连接至油管17左侧；位于套管18右侧的下横向管线一端连接套管18右侧，一端连接注水出口，且通过右竖向管线及上横向管线连接至油管17右侧；
25.加压泵12与注水入口连接。
26.本实施例的具体实施过程为：
27.水处理环节：水源来水经过输入泵1加压后，依次通过除水罐5、沉降罐、分离器、过滤装置、缓冲罐11进行水质处理，再通过加压泵12加压至井口注水系统；
28.井口注水环节：加压泵12来水通过位于套管18左侧的下横向管线、左竖向管线、位于套管18左侧的上横向管线输入到油管17与油套环空，从而实现注入水经油管17与油套环空同时高效注入，满足短时间大液量注入储层蓄能增渗，若注水量超出设定注水量时，可通过位于油管17右侧的上横向管线及位于套管18右侧的下横向管线排出多余水量，保证精确配注量。
29.实施例2
30.在实施例1的基础上，还包括：数据采集系统；所述数据采集系统包括压力表、压力传感器、流量传感器、质量流量控制器及电脑16；压力传感器及流量传感器分别通过电缆与电脑16实现连接；
31.其中，输入泵1与除水罐5、加压泵12与注水入口之间的连接管线、位于套管18左侧的上横线管线、位于套管18左侧的下横线管线上均设有压力表及压力传感器；除水罐5、沉降罐、分离器、过滤装置、缓冲罐11其两两之间的连接管线、加压泵12与注水入口之间的连接管线、位于套管18左侧的上横线管线、位于套管18两侧的下横向管线上均设有流量传感器及质量流量控制器。
32.实施例3
33.在实施例2的基础上，还包括：所述油管17与套管18之间通过油管头19连接。所述注入水处理系统设置在一撬座15上。
34.实施例4
35.在实施例3的基础上，还包括：所述沉降罐为絮凝沉降罐8。所述分离器为离心旋转式分离器9。所述过滤装置为三级过滤装置10。
36.输入泵1进口与水源连接，输入泵1出口通过阀门一3
‑
1与除水罐5进口连接，两者间连接管线上设置有第一压力表2
‑
1、第一压力传感器4
‑
1；
37.除水罐5出口通过阀门二3
‑
2与絮凝沉降罐8进口连接，两者间连接管线上设置有第一质量流量控制器6
‑
1、第一流量传感器13
‑
1，除水罐5进口底部设有第一除杂装置14
‑
3；
38.絮凝沉降罐8出口通过阀门三3
‑
3与离心旋转式分离器9进口连接，两者间连接管线上设置有第二质量流量控制器6
‑
2、第二流量传感器13
‑
2，絮凝沉降罐8顶部设有第一加药装置7
‑
1，进口底部设有第二除杂装置14
‑
2；离心旋转式分离器9出口通过阀门四3
‑
4与三级过滤装置10进口连接，两者间连接管线上设置有第三质量流量控制器6
‑
3、第三流量传感器13
‑
3；三级过滤装置10出口通过阀门五3
‑
5与缓冲罐11进口连接，两者间连接管线上设置有第四质量流量控制器6
‑
4、第四流量传感器13
‑
4，缓冲罐11顶部设有第二加药装置7
‑
2，进口底部设有第三除杂装置14
‑
1；缓冲罐11出口通过阀门六3
‑
6连接加压泵12进口，通过第二压力表2
‑
2、第二压力传感器4
‑
2、第五质量流量控制器6
‑
5、第五流量传感器13
‑
5连接至井口注入系统。
39.注水管线包括上横向管线、下横向管线和左竖向管线、右竖向管线，下横向管线最左端为注水进口，设有阀门七3
‑
7，最右端为注水出口；位于套管18左侧的下横向管线通过
阀门八3
‑
8、左竖向管线、位于油管17左侧的上横向管线与油管17连接，位于油管17左侧的上横向管线设有第三压力表2
‑
3、第三压力传感器4
‑
3、第六质量流量控制器6
‑
6、第六流量传感器13
‑
6。同时位于套管18左侧的下横向管线通过阀门九3
‑
9、第四压力表2
‑
4、第四压力传感器4
‑
4、第七质量流量控制器6
‑
7、第七流量传感器13
‑
7连接套管18，实现油管与油套环空同时注水；位于套管18右侧的下横向管线通过第八质量流量控制器6
‑
8、第八流量传感器13
‑
8、阀门十二3
‑
12与套管1818连接，同时位于套管18右侧的下横向管线通过右竖向管线、位于油管17右侧的上横向管线、阀门十一3
‑
11连接油管17实现油管与油套环空同时排水；油管17与套管1818连接处设有油管头19，油管17顶部设有阀门十3
‑
10。
40.所述第一压力传感器4
‑
1、第二压力传感器4
‑
2、第三压力传感器4
‑
3、第四压力传感器4
‑
4、第一流量传感器13
‑
1、第二流量传感器13
‑
2、第三流量传感器13
‑
3、第四流量传感器13
‑
4、第五流量传感器13
‑
5、第六流量传感器13
‑
6、第七流量传感器13
‑
7、第八流量传感器13
‑
8通过电缆与电脑连接，实现注水、排水过程中实时采集压力与流量信号。
41.本实用新型的具体实施过程为：
42.进行大液量蓄能增渗作业时，水处理环节：水源来水经过输入泵1加压后，通过阀门一3
‑
1控制输水给除水罐5，经一段时间物理粗沉降后除去水源中大杂质；接着水源经过除水罐5出水管线，通过阀门二3
‑
2控制输水给絮凝沉降罐8，通过第一加药装置7
‑
1加药，运用化学沉降原理除去水源中各种金属离子；继续进入离心旋转式分离器9与三级过滤装置10进行精细过滤，完成过滤后的水源通过阀门五3
‑
5进入缓冲罐11，同时可通过第二加药装置7
‑
2加药，除氧、杀菌、除管线杂质，确保输入水源达标，缓冲罐11主要作用是临时储存与处理达标输入水源，满足井口瞬时注水量；达标水源通过阀门六3
‑
6由加压泵12加压至井口注水系统要求的注入压力，通过第二压力表2
‑
2与第五质量流量控制器6
‑
5调节，经注水管线连接至井口注入系统进行大液量注水，实现高效蓄能增渗。
43.井口注水环节：打开阀门七3
‑
7，阀门八3
‑
8，阀门九3
‑
9，关闭其余阀门，经加压泵12加压，达标水源通过位于套管18左侧的下横向管线、左竖向管线、位于油管17左侧的上横向管线输入到油管17与油套环空（油管17与套管1818之间环形空间），从而实现注入水经油管17与油套环空同时高效注入，满足短时间大液量注入储层蓄能增渗，可通过第三压力表2
‑
3、第三压力传感器4
‑
3与第四压力表2
‑
4、第四压力传感器4
‑
4实时监测两套注入管线的注入压力，同时可通过第六质量流量控制器6
‑
6、第六流量传感器13
‑
6与第七质量流量控制器6
‑
7、第七流量传感器13
‑
7实时控制注入管线的注水量；若注水量超出设定注水量时，可通过打开阀门十3
‑
10，阀门十一3
‑
11，阀门十二3
‑
12，经位于油管17右侧的上横向管线及位于套管18右侧的下横向管线排出多余水量，保证精确配注量。
44.离心旋转式分离器9主要运用液体旋转的离心力分离沉淀微粒，分离效率98%以上，流量10m3/h，工作压力0.6
‑
2mpa。三级过滤装置10内部上下依次设有孔径0.5
‑
1cm的过滤网、8
‑
10目的活性炭颗粒、20
‑
30目的陶瓷颗粒，流量10m3/h。除水罐5、絮凝沉降罐8、缓冲罐11均采用密闭式，容积均为10 m3，设有安全孔。输入泵1排量10m3/h，最高增压10mpa。加压泵12排量10m3/h，最高增压30mpa。第一质量流量控制器6
‑
1、第二质量流量控制器6
‑
2、第三质量流量控制器6
‑
3、第四质量流量控制器6
‑
4、第五质量流量控制器6
‑
5、第六质量流量控制器6
‑
6、第七质量流量控制器6
‑
7、第八质量流量控制器6
‑
8的流量20
‑
200slm，工作压力20mpa，精度
±
0.35f.s。第一压力表2
‑
1、第二压力表2
‑
2、第三压力表2
‑
3、第四压力表2
‑
5均
为高压压力表，测量范围0
‑
20mpa，精度
±
1f.s。
45.其中，第一质量流量控制器6
‑
1、第二质量流量控制器6
‑
2、第三质量流量控制器6
‑
3、第四质量流量控制器6
‑
4、第五质量流量控制器6
‑
5、第六质量流量控制器6
‑
6、第七质量流量控制器6
‑
7、第八质量流量控制器6
‑
8均为杭州美控自动化技术有限公司生产的mik
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ldg型液体流量控制器。第一流量传感器13
‑
1、第二流量传感器13
‑
2、第三流量传感器13
‑
3、第四流量传感器13
‑
4、第五流量传感器13
‑
5、第六流量传感器13
‑
6、第七流量传感器13
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7、第八流量传感器13
‑
8均为东莞京池传感科技有限公司生产的flo4a/b型流量传感器。第一压力表2
‑
1、第二压力表2
‑
2、第三压力表2
‑
3、第四压力表2
‑
4均为上海北帕流体动力有限公司生产的906.0250型高压压力表。第一压力传感器4
‑
1、第二压力传感器4
‑
2、第三压力传感器4
‑
3、第四压力传感器4
‑
4均为上海仪表集团公司生产的ns
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b型压力传感器。离心旋转式分离器9为上海久丞工业科技有限公司生产的cs离心旋转分离器。三级过滤装置10为江苏恒达电力石化设备有限公司活性炭三级过滤器。