注水系统技术管理与节能 山东胜利职业学院 2016.

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1 注水系统技术管理与节能 山东胜利职业学院 2016

2 内容提纲 一、概述 二、注水系统技术管理 三、注水系统能耗分析与节能技术

3 一、概述 1、油田为什么要注水？ 注水是油田开发的需要； 解决污水去向。 2、注水水源？ 地面水； 地下水； 含油污水。
在19世纪后期，开发油田----“听天由命”-----依靠天然地层能量开采石油。 20世纪30年代，在西方国家，在枯竭的油田上搞人工注水，企图恢复油层压力，进行所谓的“二次采油”。 在我国最早进行注水开发的是玉门油田，于1955年。 胜利油田是在1964年9月投入开发，1965年开始注水。 2、注水水源？ 地面水； 地下水； 含油污水。

4 3、注入水质基本要求： （1）水质稳定，与油层水相混不产生明显沉淀；当采用二种水源进行混合注水时，应首先进行室内试验，证实两种水的配伍性好，对油层无伤害才可注入。 （2）水中不得携带大量悬浮物，以防堵塞注水井渗滤端面及渗流孔道； （3）对注水设施腐蚀性小； （4）水注入油层后不使黏土矿物产生水化膨胀或悬浊；

5 主要控制指标 1)悬浮固体含量 2)悬浮物颗粒直径及中值 2)含油量 3)细菌总数： IB SRB TGB 4)平均腐蚀率

6 术语定义 1)悬浮固体： 是指采用平均孔径为0.45μm的纤维素酯微孔膜过滤，经汽油或石油醚溶剂洗去原油、经蒸馏水洗盐后，膜上不溶于油和水的物质。 2)悬浮物颗粒直径及中值 水中颗粒的累积体积占颗粒总体积50%时的颗粒直径。 3)含油量 在酸性条件下，水中可以被汽油或石油醚萃取出的石油类物质，称为水中含油。

7 《碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法》 SY／T 5329－2012
放宽，细化 《碎屑岩油藏注水水质指标及分析方法》 SY／T 5329－2012 注入平均空气 渗透率(μm2) ≤0.01 0.01～0.05 0.05～0.5 0.5～1.5 ≥1.5 固体悬浮物含量(mg/L) ≤1.0 <2.0 <3.0 <10.0 <30.0 悬浮物颗粒直径中值(μm) <1.0 <1.5 <4.0 <5.0 含油量(mg/L) <6.0 <8.0 <40.0 平均腐蚀率（mm/d） ＜0.076 SRB菌（个／mL） ＜10 ＜25 铁细菌IB（个／mL） n×102 n×103 n×104 腐生菌TGB（个／mL） 注：（1）1＜n＜10 （2）清水水质指标中去掉含油量

8 水质的主要控制指标已达到注水要求，可以不考虑辅助性指标；如果达不到要求，为查其原因可进一步检测辅助性检测项目及指标。
清水 污水或油层采出水 溶解氧含量，mg/L 0.50 0.10 硫化氢含量，mg/L 2.0 侵蚀性二氧化碳含量，mg/L -1.0co2 1.0 注1：侵蚀性二氧化碳含量等于零时此水稳定；大于零时此水可溶解碳酸钙并对注水设施有腐蚀作用；小于零时有碳酸钙沉淀出现。 注2：水中含亚铁时，由于铁细菌作用可将二价铁转化为三价铁而生成氢氧化铁沉淀。当水中含硫化物（S2-）时，可生成FeS沉淀，使水中悬浮物增加。

9 4、油田含油污水水质 《油田采出水处理设计规范》GB 对进入污水站污水（油站出水）的规定。 污水站原水水质规定 油田类型 污水站原水含油量 常规水驱油田 <1000mg/L 聚合物驱油田 <3000mg/L 特稠油、超稠油油田 <4000mg/L

10 油田采出水的性质 （1）悬浮杂质：含油、悬浮固体、微生物等。 （2）溶解杂质：盐类（矿化度）、溶解气体、溶解有机物等。  被原油所污染；
 在高温、高压的油层中还溶解了地层中的各种盐类和气体；  从油层里带出的悬浮固体；  采油、原油集输和脱水过程中加入的各类化学药剂；  含油大量有机物，有适合细菌生长的环境。 （1）悬浮杂质：含油、悬浮固体、微生物等。 （2）溶解杂质：盐类（矿化度）、溶解气体、溶解有机物等。

11 （1）悬浮杂质： 1）污水中含油 一般为1000mg/L左右，少部分污水含油量高达 mg/L。 ①悬浮油：直径通常大于100μm ；60%～80%； ②分散油：直径通常在10～100μm之间 ；10%～30%； ③乳化油：0.1～10μm ；10% ； ④溶解油：其直径小于0.1μm。

12 在采出水中分散的矿物杂质。按粒径大小分为： 泥质（d＜ 10μm）； 粉质（d＝10－100μm ）； 砂质（d＞100μm）。
2) 悬浮固体（机杂） 在采出水中分散的矿物杂质。按粒径大小分为： 泥质（d＜ 10μm）； 粉质（d＝10－100μm ）； 砂质（d＞100μm）。 某污水站各段处理构筑物颗粒粒径情况 处理阶段 油站来水 一次除油 二次除油 过滤后 粒径中值 （μm，80%） 8.271 6.283 4.911 4.328

13 3）微生物 采出水中常见的微生物是硫酸还原菌，铁细菌，腐生菌等。污水中含有的大量有机杂质，为细菌提供了滋生的环境,能引起采出水设备管道的堵塞和腐蚀。 细菌堵塞 铁细菌FB：能从氧化二价铁中得到能量，形成氢氧化铁在细菌膜鞘内部或外部储存。 腐生菌TGB：在一定条件下从有机物中得到能量，产生粘性物质，与某些代谢产物累积沉淀可造成堵塞。 硫酸盐还原菌SRB：在一定条件下将硫酸根离子还原成二价硫离子，形成副产物硫化氢，对金属造成腐蚀；腐蚀反应中产生硫化铁沉淀可造成堵塞。

14 （2）溶解杂质 溶解杂质是指溶解于水中形成真溶液的低分子及离子物质，溶解在采出水中的盐类，以离子形式存在于水中，并含有H2S、CO2和O2有害气体. 1）矿化度(总含盐量,TDS) 氯离子含量为总离子量的50－60％，钠离子量为30~32％，氯化物盐类一般极易溶解，并不生成沉淀物或水垢，但氯离子体积小，活性很大，它对金属表面形成的保护膜穿透力极强，不利于防止金属的腐蚀。

15 2）溶解氧腐蚀 采出水本身不含O2，但由于在含水原油集输、采出水处理过程中没有严格密封设施时，易使空气中氧气进入采出水中，O2是强的阴极去极化剂，使阳极的Fe离子失去电子变成Fe2＋，Fe2＋与OH－结合成Fe(OH)2，造成电化学腐蚀连续进行。O2与H2S、CO2的协合作用，使采出水腐蚀速度成倍的增加。

16 不同矿化度时腐蚀速率与溶解氧含量关系曲线
矿化度（氯离子）腐蚀 腐蚀速率 0.076 不同矿化度时腐蚀速率与溶解氧含量关系曲线

17 油田污水中的酸性气体主要有CO2和H2S，溶解于水中，电离出H＋。 H＋与金属阳极反应生成的电子在阴极结合，成为阴极去极化剂，促使腐蚀加快。
3）酸性溶解气体腐蚀 油田污水中的酸性气体主要有CO2和H2S，溶解于水中，电离出H＋。 H＋与金属阳极反应生成的电子在阴极结合，成为阴极去极化剂，促使腐蚀加快。 H2S腐蚀具有明显的点蚀性质，H2S与水中溶解铁盐反应变成黑色的硫化铁，使水中悬浮物上升，并散发出臭味。 采出水中含有超量的侵蚀性CO2会产生腐蚀，如果游离CO2小于平衡CO2，水会产生结垢。 （侵蚀性CO2是指除了保持平衡的CO2以外多出来的那些CO2，能使碳酸钙变成可溶性重碳酸盐，此时的游离二氧化碳被称为侵蚀性二氧化碳。）

18 4）含有大量的成垢离子 油田污水的结垢多数为碳酸盐垢，主要是污水含有大量的 Mg2+、Ca2+、 CO32-、HCO3- 、CO2等物质，当水温、压力和水流速度反生变化时，会产生结垢。 CO2+ H2O → H2CO3 → HCO3- → CO3-+H+ Ca2+ +CO3-→ CaCO3 ↓ 成垢的条件： （1）水中二氧化碳的释放析出； （2）温度升高； （3）系统压力降低； （4） pH值增大； （5）非结垢盐浓度降低，如与淡水混合。

19 SO42- + Sr2+（Ba2+) → SrSO4 ↓ (BaSO4 ↓ )
4）含有大量的成垢离子 有时也存在硫酸盐垢，特别是当Sr2＋、Ba2＋离子与SO42―离子相结合时，由于锶、钡盐的溶解度极低，立即产生沉淀，很容易附着在管道、设备内，且酸不溶。 渤中34油井锶钡结垢 SO Ca2+ → CaSO4↓ SO Sr2+（Ba2+) → SrSO4 ↓ (BaSO4 ↓ )

20 + 5、油田污水处理工艺 采出水处理的任务 水质净化处理 水质稳定处理 去除采出水中颗粒粒径在1 m以上的悬浮杂质、如含油、悬浮固体等。
防止系统腐蚀、结垢；避免系统沿程生成的悬浮杂质，堵塞地层。 问题：1、采出水处理的任务是什么？ 2、采出水处理的工艺流程是什么？

21 工艺流程一般分由主流程、辅助流程和水质稳定处理流程组成：
1、主流程： 主要指水质净化工艺流程。 2、辅助流程： 主要指从主流程中分离出来的物质，需要进行再一次处理、回收的工艺流程。流程可分为污油污水回收流程、反冲洗水回收流程、污泥处理流程等； 3、水质稳定流程： 使水质不产生对金属腐蚀、结垢和微生物繁殖等危害，包括隔绝空气中氧进入采出水，如天然气、氮气密闭、大罐浮盘隔氧等；或脱除采出水有害气体的流程，如超重力脱氧等；水质化学稳定处理，如三防药剂投加工艺流程。

22 + 主流程:水质净化工艺 除油段 过滤段 1、去除浮油、分散油和部分乳化油（油珠粒径＞10 m），回收污水中的原油。
C级标准 B级标准 A级标准 来水 一次除油 二次除油 一级过滤 二级过滤 精细过滤 回注 除油段 过滤段 + 1、去除浮油、分散油和部分乳化油（油珠粒径＞10 m），回收污水中的原油。 2、去除大颗粒悬浮物质(颗粒粒径＞10 m）。 水质把关，最终满足注水水质要求。

23 + 主流程的设计——两段式工艺 重力混凝沉降 压力混凝沉降 除油段 气浮 旋流 水质改性沉降 过滤段 压力除油罐示意图 斜板除油 聚结
溢流管 除油段 过滤段 + 斜板除油 聚结 压力除油罐示意图

24 + 主流程的设计——两段式工艺 重力混凝沉降 压力混凝沉降 除油段 气浮 旋流 水质改性沉降 过滤段 溶气水 浮渣 气浮池 污水 混凝剂
混凝池 回流水 出水 压缩空气 溶气罐 鼓风机 刮渣机 加压泵

25 + 主流程的设计 ——两段式工艺 除油段 一级过滤 过滤段 两级过滤 三级过滤 实现C级标准，满足高渗透地层水质 核桃壳过滤
实现B级标准，满足中渗透地层水质 实现A级标准，满足低渗透地层水质 一级过滤 两级过滤 三级过滤 核桃壳+双滤料+金属膜过滤 核桃壳过滤 核桃壳+双滤料过滤 过滤段

26 辅助流程: 滤罐反洗 污水回收 污油回收 污泥脱水 各构筑物溢流、排污 污水回收池 回收污油去油站 各构筑物收油 压滤机 各构筑物排泥
过滤器 滤罐反洗 反洗水 回收罐 反洗水罐 回收水去一次除油罐 污水回收 回收污水去一次除油罐 各构筑物溢流、排污 污水回收池 污油回收 污油罐 (1座×100m3) 回收污油去油站 各构筑物收油 污泥脱水 回收污水去回收水池 压滤机 各构筑物排泥 污泥浓缩池

27 这种流程的特点是：⑴注水站将水源单管配水管线送到多井配水间，分配剂量后进注水井。
6. 注水系统工艺 这种流程的特点是：⑴注水站将水源单管配水管线送到多井配水间，分配剂量后进注水井。 ⑵系统灵活，便于对注水井网调整，各井之间干扰小。 1)单管多井配水流程 水源来水 注水站 注水干线 配水间 注水井 注水井

28 2)单管单井配水流程 注水站 配水间 水源来水 注水干线 注水井 配水间在井场，每条干线辖几十口井，分层测试方便。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，总投资较低，适用于油田面积大，注水井多，注水量较大的行列注水开发区块。

29 3)双管多井配水管线 注水干线 水源来水 注水站 配水间 注水井 注水井 该流程从注水站到配水间有两条干线，一条注水，另一条洗井。适用于单井注水量较小的地区，有利于保持水质，一般用于洗井次数多和酸化压裂较多区块。

30 4)分压注水流程 当多油层油田的油层渗透率差别很大时，需采用压力不同的两套管网，对高、中渗透层 和地渗透层实行分压注水。 高压注水干线
水源来水 注水站 低压注水干线 高压配水间 低压配水间 注水井 注水井 当多油层油田的油层渗透率差别很大时，需采用压力不同的两套管网，对高、中渗透层 和地渗透层实行分压注水。

31 5)增压注水流程 对于同一区块内少部分低渗透的注水井，可采用阶梯式增压注水工艺，根据井网半径大小，可使几口井集中增压或者单井增压。 配水间
水源来水 注水干线 注水站 对于同一区块内少部分低渗透的注水井，可采用阶梯式增压注水工艺，根据井网半径大小，可使几口井集中增压或者单井增压。 增压泵 配水间 注水井 注水井

32 7、注水站工艺： 注 水 井 1套精细过滤装置新建，处理规模：900m3/d 自带反冲洗及控制系统 河82注 2台提升泵新建
注水罐 （100m3) 水处理 系统来水 注 水 井 注水泵 M 配水阀组 喂水泵 郝一污水站污水 河82注 史127注水站100m3缓冲罐 (已建) 精细过滤器 100m3注水罐 （已建） 1套精细过滤装置新建，处理规模：900m3/d 自带反冲洗及控制系统 2台提升泵新建 排量：40m3/d 扬程：45m 功率：15kW/台

33 过滤是含油污水处理中水质净化（除油和除悬浮物）的关键环节之一，水处理精度的提高在很大程度上依赖于过滤精度的提高。
（1）过滤的分类 过滤是含油污水处理中水质净化（除油和除悬浮物）的关键环节之一，水处理精度的提高在很大程度上依赖于过滤精度的提高。 悬浮液流经颗粒介质或表层层面进行固-液（或液-液）分离的过程称作过滤。 过滤介质 1）固体颗粒：如石英砂、无烟煤、磁铁矿、核桃壳、塑料球等滤料。 2）织物：又称滤布，如棉、麻、丝、毛、合成纤维等编织成的滤布。 3）多空固体：如烧结金属板（管）、陶瓷板（管）等。 4）多孔膜：高分子有机材料或无机材料制成的薄膜，如微滤、超滤等。

34 重力过滤、真空过滤，压力差过滤和离心过滤
（1）过滤的分类 按过滤机理可分为：深层过滤和表面过滤 表面过滤 深层过滤 按促使流体推动的推动力分为： 重力过滤、真空过滤，压力差过滤和离心过滤

35 常用的过滤介质种类 过滤方式 滤料类型 滤料名称 深层过滤 粒状滤料 核桃壳、石英砂、金刚砂、磁铁矿、 陶粒、无烟煤 纤维滤料
纤维束、纤维球 石英砂 无烟煤 核桃壳 陶粒 磁铁矿 金刚砂 纤维球 纤维束

36 有机膜 陶瓷膜 金属膜 常用的过滤介质种类 过滤方式 滤料类型 滤料名称 表面过滤 （滤芯） 无机膜 陶瓷膜、金属膜 有机膜
聚合物类，包括亲水性和疏水性 有机膜 陶瓷膜 金属膜

37 ②油田常用的过滤设备 过滤设备使用情况表 过滤材料 类别 过滤器种类 过滤器数量/座 应用场合 总计 在用 粒状滤料 单层 滤料 核桃壳
123 107 多数一级 石英砂 119 112 一级 微孔陶粒 30 23 磁铁矿 15 金刚砂 12 石榴石 2 双滤料 98 88 多级滤料 25 21 纤维滤料 纤维球 29 粗滤、精滤 纤维束 54 精滤

38 压力过滤器结构 过滤过程： 反冲过程: 反冲洗强度通常为15～20 L/(s.m2)；反冲洗时间通常直接用于滤层冲洗的时间需要5～10min，包括启闭阀门的操作时间，完成一次反冲洗大约需要15～30min。

39 滤池的冲洗 （一）冲洗目的：清除滤层中所截留的污物，使滤池恢复过滤能力。
（二）冲洗原理：水流自下而上通过滤层，并使滤层膨胀达到一定程度，靠水流的剪切力和滤料颗粒间的碰撞、摩擦使积累在滤料层中的杂质剥落下来，随反冲水流出滤池。 （三）快滤池冲洗方法： 1、高速水流反冲洗； 2、气、水反冲洗； 3、用机械翻洗和水反冲洗。 4、表面助冲加高速水流反冲洗。

40 石英砂滤器是水处理上最常用的过滤器，设计滤速7~8m/h。采用单层石英砂滤料，粒径d10=0. 8mm，滤层厚0
石英砂滤器是水处理上最常用的过滤器，设计滤速7~8m/h。采用单层石英砂滤料，粒径d10=0.8mm，滤层厚0.7m。采用气水联合反洗的方式。 特点： 1、滤料密度重，表面亲油后难以用气水清洗的方式彻底再生，常出现滤料板结现象； 2、过滤速度较低，设备数量多。 3、悬浮物去除效果较好。 石英砂过滤器 推荐水质指标如下： 进水： oil ≤20mg/l SS ≤30mg/l 出水： oil ≤ 10mg/l SS ≤10mg/l 粒径中值≤3-4um 压力式石英砂过滤器结构

41 核桃壳过滤器 核桃壳是一种亲油性滤料，密度较小，设计滤速9~10 m/h，粒径d10=1.2mm，滤层厚0.8m。采用“气水+清洗剂+机械搅拌”联合反洗的方式。 特点： 1、过滤除油效果较好，但去除悬浮物精度不高。 2、滤速高，设备数量少。 多作为一级过滤器使用。 推荐水质指标如下： 出水： oil ≤ 10mg/l SS ≤10mg/l 粒径中值≤ 4-5um 进水： oil≤30mg/l SS ≤20mg/l

42 双滤料过滤器 双滤料过滤器选用无烟煤、石英砂、金刚砂等多种滤料，滤料的级配更为合理，去除水中悬浮物截流效果较好，多作为核桃壳过滤后的二级过滤工艺。 推荐水质指标如下： 进水： oil ≤10mg/l SS ≤10mg/l 出水： oil ≤ 5mg/l SS ≤5mg/l 粒径中值≤2-3um

43 精细过滤： 膜过滤机理及类型 膜过滤是一种与膜孔径大小相关的筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的的净化、分离和浓缩的目的。 膜 中间相 相Ⅰ 相Ⅱ 原料 透过物 传质推动力

44 纤维球过滤器 纤维球填料是由纤维丝扎结而成，它与传统的钢丝颗粒滤料不同，具有弹性效果好,不上浮水面，孔隙大，工作周期长，水头损失小等优点。在过滤过程中，滤层孔隙沿水流方向逐渐变小，比较符合理想滤料由上大下小的孔隙分布结构。

45 表面过滤 表面过滤是通过微孔过滤材料将水中悬浮杂质颗粒粒径大于孔隙孔径的杂质截留。精细过滤多采用此类过滤。

46 膜元件的结构 平板膜 卷式膜--RO 中空管式—微滤 中空纤维—超滤

47 1、微滤 以压力差为推动力，截留水中粒径在0.02-10m之间的颗粒物的膜分离技术。
微滤又称微孔过滤，它属于精密过滤，能够过滤微米级或纳米级的微粒和细菌。微滤又称微孔过滤，它属于精密过滤，截留溶液中的砂砾、淤泥、黏土等颗粒和藻类、一些细菌等，而大量溶剂、小分子及少量大分子溶质都能透过膜的分离过程。

48 1) 金属微孔滤膜(如不锈钢)； 2) 无机微孔滤膜(如氧化铝陶瓷膜、玻璃、二氧化硅等)； 3) 有机高分子微孔滤膜(如聚乙烯、聚砜、聚酰胺、醋酸纤维素等)。 有机膜 陶瓷膜 金属膜 微滤在油田采出水中主要用于回注低渗透油藏的污水处理。

49 1）金属膜微滤 （1）不锈钢纤维滤芯 不锈钢纤维烧结毡 一种采用不锈钢纤维经高温烧结制成的多孔深度型过滤材料；过滤层采用多摺折叠工艺，构成一个完整的滤芯，过滤精度为0.5μm~200μm。

50 过滤装置由一组10 um金属膜和一组0.5um金属膜组成。均为死端过滤。在胜利油田多个站使用，应用效果可稳定在A2-A3级标准。
胜利油田金属膜精细水质检测结果 序号 站名 水量 含油量mg/L 悬浮物含量mg/L 悬浮颗粒粒径中值μm SRB菌 个/mL m3/d 标准 实测 符合率% 1 史深100 1500 8 1.5 100.0 3 2 60 25 河135站 1000 1.0 1.2 1.4 河111站 0.5 1.6 4 纯一注 0.6 2.0 1.1 5 纯五注 4000 6 樊家 0.4 3.1 64.5 7 桩82 3000 3.8 3.3 60.6

51 1）金属膜微滤 （1）不锈钢纤维滤芯 不锈钢编织网滤芯 ： 由五层不锈钢网真空烧结而成。过滤精度为2μm~200μm。 在胜利油田河口、桩西等采油厂有使用，处理水质在A3左右。

52 1）金属膜微滤 （2）不锈钢烧结滤芯 也称钛滤芯：采用金属钛粉为原料，经过粉末分级、成型、烧结、机械焊接加工等工艺过程制成的一种新型高效多孔过滤材料。 过滤精度：0.22～50μm 。 具有耐腐蚀，耐高温，强度大，过滤精度容易保证，易再生等优性能，价格较高。

53 2）有机膜微滤 多为PE、聚四氟乙烯烧结有机滤芯，亲油性好，运行一段时间后，滤芯被油污染后无法再生，处理效果变差，甚至设备不能再继续使用。目前现场使用最多，效果较好的膜过滤器是金属膜过滤器。

54 3）陶瓷膜过滤 陶瓷膜是以无机材料经特殊工艺、在1600℃高温下、采用高技术手段制备而成的非对称膜，呈多通道状。包括支撑体、过渡层和膜层。
孔径分布窄、分离效率高、过滤效果稳定。 化学性能好、耐酸、耐碱、耐强氧化剂、耐有机溶剂。 抗有机物及微生物污染能力强。 机械强度大，可高压反冲，再生能力强。 无溶出物产生，不产生二次污染。 分离过程简单，操作简便。 膜的使用寿命长。

55 在大庆采油五厂试验，处理精度可达到A1标准。
3）陶瓷膜过滤 过滤精度： μm ，采用错流过滤。 在大庆采油五厂试验，处理精度可达到A1标准。 出水含油量曲线 悬浮固体含量曲线图 粒径中值曲线图

56 2、超滤 通过压力（ MPa）驱动作用，促进原水中比膜孔（孔径为 μm）大的溶质截留，随水流排出，成为浓缩液；小于超滤膜孔的水、溶解盐类和小分子溶质透过超滤膜，成为净化液。

57 过滤原件 目前常用的为中空纤维超滤膜。 中空纤维超滤膜丝 超滤原件的结构

58 分为内压和外压式，常见的为内压式。采用错流过滤的形式。
过滤形式 分为内压和外压式，常见的为内压式。采用错流过滤的形式。 进污水 出浓缩水 水、溶解盐类和小分子溶质 内压式超滤原理 工业化装置

59 二、注水系统技术管理 主要有：生产管理、设备管理、技术管理。 1、生产管理：以完成生产任务为目标
　主要有：生产管理、设备管理、技术管理。 1、生产管理：以完成生产任务为目标 包括系统生产运行管理，站、线、井的日常生产运行，完成注水量计划。系统生产组织、衔接、协调，注水工程，注水井作业，注水井测调以及注水系统相关的供水系统、供电系统等9种施工生产的组织、衔接与协调。要求做到懂地面工艺流程、了解各部分作用。 （1）懂地面工艺流程 注水地面工艺流程主要由水源、注水站、注水管网三大部分组成。水源部分包括采出水处理、地面水处理、浅层地下水处理；注水站部分包括来水及储水罐部分，泵机组部分，高压管汇流程部分，润滑油路系统部分，冷却水系统部分，仪表监控保护部分，废水回收系统部分共7部分；注水管网部分包括注水干线、配水间、单井管线、注水井等。

60 　（2）了解工艺流程各部分的作用 注水站的作用是提供供水系统送来和经过处理、符合注水水质要求的各种低压水，通过注水泵的加压变成油田开发需要的高压水，经过高压阀组分别送到各注水干线，再经过配水间送往各注水井注入地层。

61 其中来水及储水罐部分保证注水泵正压上水及停供水后有4h的储水罐供水量；泵机组部分是注水站的主要设备，保证注水井有足够的注水压力和水量；高压管汇流程部分将注水泵排出的水汇集、分配到各注水干线；润滑油路部分输送润滑油，保证机泵轴瓦强制润滑并安全运行；冷却水循环系统部分输送冷却水，保证注水站设备安全正常运行；仪表监控保护部分提供生产运行数据，监控生产运行状态，非正常状况时报警停机；废水回收系统部分回收全部产生的废水。

62 一是从注水站来的高压水按油田开发单井注水方案的需要，在配水间进行控制和计量，保质保量地注入油层；
配水间的作用 一是从注水站来的高压水按油田开发单井注水方案的需要，在配水间进行控制和计量，保质保量地注入油层； 二是进行水井增注、封堵、解堵或其它注水措施时，可利用泵站来的高压水，从配水间注入水井，减少一些井下作业任务，它主要由分水器、计量仪表及辅助设备组成，分水器由来水阀门、单井管线及阀门组成，作用主要是控制配水间的工作，分配、控制、调节注水井的生产，计量仪表由压力表和水量计量仪表构成，其作用是显示记录泵站来水压力、注水井压力及注入水量。 辅助设备根据需要包括洗井流程和自动化装置等。 多井配水流程图

63 2、设备管理 主要有三个方面：一是制定管理标准、技术措施、操作规程，并监督实施；二是加强设备维修保养，确保设备性能良好；三是定期进行设备检查，杜绝事故隐患，确保安全生产。 重点介绍一下设备的安全技术要求： ①离心式注水泵 A、起泵前应按操作规程详细检查机组流程各部分是否达到起泵要求；检查无问题后非操作人员应离开现场，由操作人员按起泵操作规程起泵。 B、运行中轴承温度不允许超过下表要求：

64 C、润滑油温度不允许超过：进油温度40℃，回油温度65℃。
D、盘根温度不得超过70℃，盘根应不刺水，最大漏失量以每分钟30-70滴为宜。 E、电机风温温升不允许超过40℃，电机定子温升不允许超过80℃。 F、泵的进口水压不得低于0.03Mpa，强制润滑的润滑油压力不得低于0.03 Mpa。 G、正常停泵应按操作规程执行，事故停机、自动保护停机必须立即关闭泵出、进口阀门，切断电源。

65 ②柱塞式注水泵 ★起泵前应按操作规程详细检查机组、流程各个部分是否达到起泵要求，必须将泵出口回流阀门打开，检查无问题后非操作人员应离开现场，由操作人员按起泵操作规程起泵。轴承温度、盘根温度、电机温度要求同离心式注水泵要求相同。齿轮箱、曲轴箱机油温度不允许超过90℃。十字头温度不超过70℃。泵的进口压力不得低于0.2 Mpa。泵的出口必须装安全阀，阀的启动压力为额定工作压力的 倍。停泵应按操作规程执行。

66 ③注水电机 接地接零良好，接地接零保护装置正常，接地电阻小于1Ω。电机运行时不得用手触摸电缆。高压电气设备应挂警示牌。
电机静态时可连续启动两次，热态时只允许启动一次。检查电机的绝缘电阻，使用2500V兆欧表，不低于每千伏1MΩ。定期测量电机的吸收比，进行耐压试验和泄漏电流试验。 接地接零良好，接地接零保护装置正常，接地电阻小于1Ω。电机运行时不得用手触摸电缆。高压电气设备应挂警示牌。

67 3、技术管理 主要包括制定注水系统各项规章制度，技术、管理标准，并监督实施；制定并审查注水工艺技术方案、注水工程方案，并按技术技术要求检查、实施；验收、总结，开展技术改造与技术革新，组织新工艺技术实验及推广应用；加强技术培训工作，提高全员技术素质，完善系统生产技术档案。 （1）注水井的技术管理 （2）配水间技术管理 （3）柱塞泵站的技术管理 （4）离心泵站的技术管理 （5）精细水处理技术管理

68 （1）注水井技术管理 ①井身结构 ◆分层注水井采用套管完成。为便于分层配水工具的系列配套使用，套管一般采用140mm、壁厚7.72mm或146mm、壁厚8.0mm。 ◆套管连接及固井质量必须良好。常压油藏注水井套管试压不得低于16Mpa，低渗透油藏高压注水井不得低于32 Mpa。 ◆井底“口袋”要求大于油层底界10m。 ◆注水井射孔密度不得超过10孔/米。卡封位置隔层厚度要大于5m，必要时采取避射方法处理。 ◆转注井井身结构除符合上述要求外，井内套管不得有变形、破损及油层底界以上不得有落物。

69 ②井下注水管柱 ◆无论光油管或分层注水井管柱，尾管深度必须保证在油层底界以下10m。 ◆封隔器位置距油层顶底界大于1m，除薄油层、薄水层外，配水器不直接与封隔器相连接。 ◆投（转）注水井井下管柱推荐采用防腐管，空心或偏心配水器配套工艺，有条件的地方，要采用井下流量计测试，达到“四配套”。 ◆下井工具必须合格，不得随便以其它工具代替，起出的封隔器、配水器不经修复、检验不准重复下井，发现结垢及腐蚀油管必须予以更换。 ◆使用空心配水器时，尽量避免下“401”。 ◆下井管柱起出检换周期不应超过3年。

70 ③地面流程 ◇采油树符合承压要求，零部件齐全。 ◇注水流程除承压强度符合要求外，在注水及洗井过程中摩阻损失应≤1Mpa。 ◇要有洗井水回收流程。 ◇注水井口管理主要包括标准采油树、单流阀、压力表、洗井流程等。 ④计量、洗井及资料录取 ◇注水井每天连续计量注入水量，计量仪表技术管理应符合相关管理规定。

71 ☆注水井洗井工艺标准 　 ※洗井目的：采用洗井液对注水井进行洗井，以清除注水井井筒、吸水层段的渗滤面及井底附近的污物，使吸水层段的渗滤面避免或减缓注入水水质的污染、堵塞和腐蚀。 ※下列工况必须洗井：正常注水井停注24h以上；新井转注或改动井下管柱；注入了不合格的水；在同一工况下，吸水指数下降15%以上，井口油压上升0.5Mpa以上，注水量下降15%以上；测调前后；水嘴堵塞；酸化增注前；改变注水方式或停注层恢复注水；正常注水井每季洗井一次（易出砂井半年洗一次）。

72 　※洗井技术要求 ◇封隔器：采用水力扩张式封隔器的注水井，先在配水间关掉所要洗的井，使油、套压平衡，让井内的封隔器胶筒收缩回去； 采用水力压缩式封隔器的注水井，一律反洗井，当套压高于油压0.5Mpa时，洗井通道开启，方可实施洗井。 　控制洗井排量：先用15 m3/h和20 m3/h的排量各洗一小时，如果出口水质还是又黑又脏，要延长20 m3/h排量的洗井时间，使出口水质基本合格，最后改为30 m3/h排量洗井。 出砂井洗井：根据油层出砂的特点，出砂井洗井时要不喷，在平衡条件下洗井，闸门开关避免突变，流量逐渐提高从5-15 m3/h，洗井时间尽可能短，转注水时，阀门要缓慢开大。 洗井合格标准：洗井排量各点都不能漏失，也就是出口排量大于进口排量，要稍喷，即保持微喷不漏，喷量不超过3 m3/h，最后平衡洗井。出口水质达到含铁小于0.5mg/l，悬浮物含量清水不大于2-3mg/l、污水2-5mg/l，污水含油小于30mg/l。

73 ☆注水井资料录取标准 ※资料录取： 1、注水井必须录取注水时间、泵压、油压、套压、全井注水量、分层注水量、洗井资料、静压、水质化验和吸水剖面等10项资料。 2、注水时间每天记录一次；正常注水井，泵压、油压每天观察记录两次（8：00、16：00），套压每旬记录一次；临时停注、作业放溢流或待作业，按正常井录取压力资料，并填写在班报表上。全井注水量、分层注水量每天统计一次。静压、吸水剖面资料按地质方案要求录取。 3、在用流量计必须定期进行指针走弧线和落零检查，每月由仪表工全面检查一次。 4、洗井资料：建立班组洗井台帐，记录洗井时间，进出口排量、漏失量、喷出量及洗井效果。 5、水质化验资料：采用采油厂每月一次的水质检测资料。

74 　※资料分析： 1、采油队建立计量仪表检修记录及台帐，做到帐、物、卡三对扣。在用压力表要定期校对，正常情况下压力表每月校对一次，校对结果填写在仪表校对本上，并记录在班报表和综合记录上。若压力表误差超过标准，要及时更换并填写记录。 2、建立单井技术档案，主要内容：水量、洗井效果、管柱状况诊断分析；测试管柱记录、作业施工跟踪描述记录。 3、对于日注水量波动超过±20％，或注入压力波动超过1.5MPa的注水井，要分析吸水能力变化的原因，并制定相应措施，做到平稳注水。

75 （2）配水间技术管理 ①流程 ◆流程投产前应进行检查，使其符合SY0070要求，管线规格满足实际生产需要。
◆流程投产前须按设计规定试压，彻底冲洗，正常生产时，半年冲洗一次，冲洗时应把滤网和干式高压水表芯子取出。 ◆在保证仪表计量精度的前提下，单井注水与洗井可使用同一条流程，在洗井流量超出仪表最大流量范围时，要设立和使用单独的洗井流程，并配以适当量程的流量仪表。 ◆流程应不脏、不松、不漏、不锈、不缺。 ◆经维修、更新后的配水间流程必须符合SY 标准。 ◆阀门启闭灵活好用。 ◆流程要用红色油漆标出井号、水流方向。 ◆流量仪表前后管段应满足仪表使用要求。

76 ②计量仪表 压力表： ◆压力表测量压力值必须保证在量程的1/3-2/3范围内 ，压力表准确度等级应不低于1.5级。
◆压力表安装时必须使用螺纹规范一致的压力表接头。 ◆流量仪表： ◆配水间流量仪表可采用干式高压水表、电磁流量计等。 ◆配水间流量仪表的技术参数，应根据单井的注水量、注水压力和洗井流量的大小选择。 ◆流量仪表一、二次仪表要连续运行，二次仪表运行必须灵敏、准确。

77 ◆正常注水时，干式高压水表的最大示值误差为±2%。
◆特殊情况如分层测试时，干式 高压水表可短时间内在最小流量下或最大流量下运行。 ◆干式高压水表每季度清洗检查一次，半年鉴定一次，二次仪表的鉴定与一次仪表同步进行。 ◆电磁流量计最大示值误差为±1%。 ◆电磁流量计一年鉴定一次，二次仪表的鉴定与一次仪表同步进行。 ◆电磁流量计220V配电线路应按设计规范接线、走线，以免发生断路、短路等事故。 ◆电磁流量计的二次仪表应注意防水，所在配水间不得出现漏雨现象。 ◆电磁流量计长期不用，应切断电源。 ◆电磁流量计出现故障，应由专业人员检修。

78 ③图表资料 ◆一项制度：注水工岗位责任制。 ◆二副图表：油水井栅状连通图、配水间及注水井流程图。
◆六个记录本：注水井基础数据和综合数据、井下管柱及测试成果、配水间值班记录、仪表校对记录、日常维修记录、岗位技术练兵记录。 ◆资料录取： → 资料录取细则见Q/SL0652，要逐项逐栏认真填写，字迹端正清晰。 →报表要按时上交，水量记录数据要与现场仪表读数一致。 →值班人员要根据压力、配注的变化，随时调节，保证注水井完成配注。

79 ④水质监测 ： 按指定检测点线和SY/T5329规定的内容每月进行一次检测，但其中的“颗粒直径”每半年检测一次，“平均腐蚀率”、“腐生菌含量”、“硫酸盐还原菌含量”三项内容每季度检测一次。 ⑤安全及其它： →流程操作必须严格执行安全操作规程，修保时严格实行“先泄压、后修保”的原则，且人体不可正对所修保的零部件可能脱落、顶出的方向。 →配水间采用防爆灯泡照明。 →注清水的配水间要有保温设施，在使用天然气采暖时，炉子必须设在室外。

80 　（3）柱塞泵站的技术管理 　①现场三标 　§泵站操作人员必须持证上岗，达到“四懂三会”的要求（四懂：懂性能、懂原理、懂结构、懂用途；三会：会操作、会保养、会排除故障）。 §刷漆前，设备应除锈、除垢，应本着鲜丽、明亮的原则。 §设备基础及周边范围内要刷漆，设备铭牌、转向标志不允许刷漆，各种方向、标志、编号应齐全统一；设备掉漆要及时补刷。 §注水泵房、设备应做到清洁卫生、无渗漏，设备各部连接螺丝紧固、无松动。 §设备、流程、仪表安装规范、标准，各种标志、编号齐全、统一。

81 　§建立健全设备的点检制度，坚持巡回检查制度、交接班制度，定期对设备进行维护保养。注水泵站应建立五图、六本、九项管理制度，应做到齐全、统一，即：
五图：注水泵结构示意图、注水泵性能曲线图、注水站工艺流程图、巡回检查图、单台机组承包框图。 六本：注水站综合记录本、设备技术档案本、巡回检查记录本、交接班记录本、岗位练兵本。 九项管理制度： 生产管理制度6项：岗位责任制（站长岗位责任制、泵工岗位责任制）、交接班制、巡回检查制、岗位练兵制、安全环保制、经济核算制； 设备管理制度3项：设备维修保养制、润滑管理制度、注水泵操作规程。

82 ②柱塞泵操作规程 启动前的准备： ◇ 清除机组周围杂物。 ◇ 检查并确保各部零件、配套件是否齐全、完好。
　②柱塞泵操作规程 启动前的准备： ◇ 清除机组周围杂物。 ◇ 检查并确保各部零件、配套件是否齐全、完好。 ◇ 检查并确保柱塞联接螺钉、锁片、连接卡子等部位紧固。 ◇ 检查调整各密封部位不渗、不漏。 ◇ 检查并确保传动箱和曲轴箱内润滑油无变质，油面加至油标尺刻度的1/2处。 ◇ 盘动皮带3～5圈，检查并确保无卡阻及杂音。 ◇ 调整皮带张紧程度，用5×9.8N的力量下压两皮带轮中部，下移量10mm～15mm。两皮带轮平面允差1mm。用弹性圈柱销联轴器传动的机组，电动机与输入轴同轴度不大于0.05mm。 ◇ 检查并确保电气系统，各部电气元件、各仪表正常、齐全、准确。 ◇ 接通电源，对自控盘进行模拟试验， 检查并确保排出压力上下限、振动开关、吸入压力下限、曲轴箱机油液位控制正常。

83 泵的启动： ◇ 打开进液流程各阀及回流阀， 关闭出口阀， 打开各压力表阀。 ◇ 将控制旋扭拨至自动挡，按下启动按钮。 ◇ 泵启动后，电机应按箭头指示方向旋转，空运转30min，开启出口流程各阀，关闭回流阀，控制排出压力稳步上升至所需值。 ◇ 启动时自控盘各锁键继电器动作、报警无法启动时，应及时查明原因，排除故障，不可盲目使用定时器强行启动。

84 泵的运转及检查： ◇ 各压力表必须准确，排液压力表指针波动不大于1MPa。
　泵的运转及检查： ◇ 各压力表必须准确，排液压力表指针波动不大于1MPa。 ◇ 确保运行参数在规定的范围内。电动机电流小于额定值，严禁超负荷运转。 ◇ 检查各部油封、盘根等泄漏量。挡油头及曲轴油封每分钟不超过 6滴，盘根泄漏应根据情况压紧盘根压盖或更换处理。 ◇ 定期检查各部紧固螺丝、联接部位、各锁片、销钉并及时紧固。 ◇ 确保各部无异常及异响。 ◇ 电动机机体温度、轴承温度不大于60℃，曲轴箱机油温度不大于65℃。 ◇ 电气系统及各仪表工作正常，三相电流误差不超过10%，三相电压误差不超过 5%。 ◇ 取全、取准各种原始记录及资料。 ◇ 对机组运行过程中出现的各类问题、故障及时处理和上报。

85 停泵： ◇ 开回流阀，关出口阀，泵降压卸荷空运2min～3min后停泵。 ◇ 关进口阀及各压力表阀。 ◇ 盘动皮带轮或联轴器2～3圈。
　停泵： ◇ 开回流阀，关出口阀，泵降压卸荷空运2min～3min后停泵。 ◇ 关进口阀及各压力表阀。 ◇ 盘动皮带轮或联轴器2～3圈。 ◇ 对长期停用和备用泵每天盘泵一次。 每月进行防腐保养一次。入冬之前将泵中积水放净，并防止管线中的水渗入泵内，做好设备的防腐、防冻工作。 紧急停泵： ◇ 泵运行过程中发生下列意外的事故，要立即停泵： → 突然发生与泵运转有关的重大的机械或人身事故。 → 泵压急剧升高，超过额定值，自控装置失灵时。 → 由于外界原因引起的突然停电、停水时。 ◇ 立即向主管部门汇报紧急停泵原因及机组状况。 ◇ 如实填写记录。

86 例保： ◇ 运转8h，由当班工人进行。 ③柱塞泵保养规程 ◇ 搞好设备的清洁卫生，滴漏不超过规定标准。
◇ 加注适量润滑油，检查并确保油质、油温符合要求。 ◇ 检查、调整油封压盖、中心拉杆、柱塞卡子。油封部位漏油量不大于10滴/min。 ◇ 检查机泵组各部温度、振动及响声；检查调整并校对各种仪表，确保处于正常状态。 ◇ 检查机泵组各部固定、联接螺丝，如有松动立即紧固。 ◇ 检查柱塞、盘根密封，调整盘根压盖。

87 一级保养： ◇ 每运转500h一次，正负不得超过8h。 ◇ 重复例保内容。 ◇ 检查、紧固泵体、泵头、底座等各部位螺丝，确保无松动。柱塞卡子紧固。 ◇ 检查皮带轮或联轴器，保证同心或找正，受力均匀，传动皮带松紧程度在中间位置，用250牛顿压下深度为10～15mm为宜。 ◇ 清洗曲轴箱空气滤子。 ◇ 检查电机接线、接地线、电气系统确保符合安全运行要求。

88 二级保养： 1. 每运转1500h一次，正负不得超过24h。 2. 完成一保全部内容。 3. 按清洁、润滑、紧固、调整和防腐的要求全面维护设备，冬季作好防冻工作。 4. 检查曲轴箱或传动箱润滑油的油质是否符合要求，必要时更换。 5. 电机轴承清洗更换新润滑脂。 6. 重新校对皮带轮，并紧固好。 7. 检查曲轴串量，应保持2mm～6mm。 8. 检查并确保连杆瓦的磨损及间隙在正常范围，确保锁片连接螺丝无松动和滑扣。 9. 清洗进口过滤器。 10. 检查并确保电机接线柱、电机底座及接地线螺丝无松动。 11. 填好保养记录。 项修：视设备使用状况进行。

89 （4）离心式注水泵站技术管理 操作规程

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94 多级离心式注水泵保养规程

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97 注水星级泵站考核细则 一、适用范围 本细则适用于股份公司所属注水泵站。 二、考核内容与项目
考核内统括设备管理、现场管理、安全环保管理、队伍建设、经济技术及运行指标五大部分。 （一）设备管理200分 1、设备的操作20分 设备操作人员达到“四懂三会”的要求（四懂：懂性能、懂原理、懂结构、懂用途；三会：会操作、会保养、会排除故障）。持有厂设备管理委员会发放的操作证。一项不达标扣5分。 2、设备的使用20分 设备的使用实行定人、定机（组）、定岗位责任制。建立健全设备的点检制度，操作者或维修工人按点检内容认真检查和填写卡片（或记录）。坚持巡回检查制度，每小时对设备的运行状况检查一次；并认真填写巡回检查记录。严格执行交接制度，交接班双方按交接班制度交接清楚后在交接班记录本上认真填写交接内容并签字。一项不达标5分。

98 3、设备在最佳工况区运行30分 l）各种运行参数调整在最佳工况区，禁止无故压负荷运行。 2）各种保护系统报警、跳闸、联动值设定范围准确、统一。 3）大小泵盘根松紧适度，不冒烟、不刺漏、不进气。 4）自动监测系统运行正常，各项示值准确。 一处不合格扣1分。 4、设备以注水站为单位按标准刷漆、着色，清洁卫生，无锈蚀、渗漏。30分 （1）设备刷漆10分 1）刷漆前，设备应除绣、除垢，对凸凹不同的部位打腻子磨光、打平。 2）设备刷漆在保持传统的前提下，应本着鲜丽、明亮的原则给人以良好的视觉效果。 3）设备基础及周边范围内要刷漆，防止油污渗入地下，便于清洁。 4）设备铭牌、转向标志决不允许刷漆，各种方向、标志、编号应齐全统一。 5）设备掉漆要及时补刷，不允许有掉漆现象。 一处不达标扣1分。

99 （2）清洁卫生、无渗漏20分 1）电机 ①机身、机座、基础、前后端盖、轴承体清洁，无油污、无灰尘。 ②机顶、风筒、接线盒、外部电缆清洁无灰尘，停运机组的散热网或进风网必须及时清理、无灰尘。 ③固定螺栓（螺帽）与固定物缝隙及其他结合部位清洁，无油污、无灰尘。 ④停运电机接线盒内部引线、启动柜内联线（板）无灰尘。 2）注水泵 ①泵体、泵座、基础、辅助管线清洁，无灰尘、无油污、无水垢。 ②泵前后端盖、轴承体、填料函及压盖清洁，无油污、无水垢、无锈迹，滴漏孔及漏斗无垢、无堵塞。 ③对轮、对轮联接螺丝及对轮护罩清洁，无油泥。 ④在本班停运的设备，必须对泵头、对轮等部位进行清理，并按时盘泵。 3）润滑系统 ①润滑油泵、电机散热槽、机座、基础清洁，无油污。 ②冷油器、过滤器机体及润滑油、冷却水管线清洁，无油污、无灰尘。 ③油箱、油箱池、盖板清洁，池底干净，无油、水渍。 ④各种油料容器外部清洁，无油泥，内部滤网清洁无污物。

100 4）其他辅助设备如冷却水泵、污水循环泵、大罐房、高架油箱等清洁。
5）各种管汇、法兰、闸门清洁，无油污、无锈垢、无灰尘，法兰联接螺栓（螺帽）与管线缝隙间无水垢和锈垢，丝杠明亮无油污。 6）配电盘、启动柜及各种设备、流程上的监测、控制仪表必须清洁卫生，无灰尘、无污垢。 7）各部连接螺丝紧固无松动，包括地脚螺丝、轴承压盖螺栓、对轮及护罩螺栓等固、牢靠。 8）各种法兰、油壬、接箍、丝扣、包扎线头、闸门盘根等其他静密封部位紧固、不渗不漏。 9）螺丝不缺，包括电机接线盒、看窗、风扇护罩、上水滤缸盖及其他法兰等凡是该上螺丝的部位必须上齐上紧。 一处不合格扣1分。

101 5、润滑系统运行正常20分 1）润滑油容器有过滤网；油杯、润滑油看窗紧固，油况显示明显。 2）油标、油盖、呼吸孔防尘帽、黄油嘴齐全，并保持完好有效。 3）注水泵机组轴承润滑油上油软管统一使用管卡，安装规格牢靠。 4）油品对路、合格，不变质、不进水、不乳化、无杂质。每季度定期清洗滤网，每半年定期过滤杂质，油品每年送检一次，在配备真空过滤机后每月定期滤水，并有记录。 5）机泵轴承润滑油压力在0.05－0.15Mpa，自润滑轴承油位在1/2－2/3之间或在上下限刻度之间。 6）电磁阀操作机构及其它需加润滑油（脂）的部位必须定期加注保养，保持开关灵活。 一处不合格扣1分。

102 6、冷却系统运行正常20分 1）按规范对注水泵填料函、电机、润滑油进行冷却，并按标准安装测温孔。 2）冷却塔喷嘴齐全，洒水管出水均匀、雾化良好。 3）冷却使用软化水，电机冷却水箱进出口温差小于3℃。润滑油冷却器进出口温差小于3℃。 一处不达标扣1分。 7、储水罐及高低压阀组按标准规范运行10分 一处不达标扣1分 8、仪器、仪表配置齐全、设置规范，在检定有效期内。40分 1）注水泵进口装有有效的磁助电接点压力表两块，且低水压声光报警设置值均为0.04Mpa，极限低水压跳闸设置值均为0.03MPa。 2）强制润滑式注水泵轴承的润滑油上油管线在统一位置上装两块有效的磁助电接点压力表。油压高限报警设置值均为0.20Mpa低压报警设置值为0.04Mpa，极限低油压保护跳闸设置值均为0.03MPa。 3）DF系列注水泵前后轴承安装双金属电接点温度计各一块，高温报警值及跳闸设置值80℃。其它注水泵无双金属温度计的配ST-2型红外测温仪，对轴承温度进行巡回监测。

103 4）电机轴承的润滑油进油管线上安装两块有效的电接点压力表，油压高限报警设置值均为0. 20MPa，低压报警设置值为0
4）电机轴承的润滑油进油管线上安装两块有效的电接点压力表，油压高限报警设置值均为0.20MPa，低压报警设置值为0.04Mpa，极限低油压保护跳闸值设置值均为0.03MPa。 5）电机前后轴承温度安装双金属电接点温度计，高温报警及保护跳闸值设置为80℃。 6）电机机身温度计齐全，无缺少现象。 7）电机冷却水箱的冷却水进、出水管线上的测温孔内及润滑油泵冷却过滤器的冷却水管线上的测温孔内都插入有效的玻璃管温度计。 8）注水泵（装有分油器的）润滑油总上油管线安装两块有效的磁助力电接点压力表。高压报警设置值为0.4Mpa，低压报警设置值为0.1Mpa，极限低油压报警及启动备用油泵设置值为0.08Mpa。 9）电机（装有分油器的）润滑油总上油管线安装两块磁助力电接点压力表，高压报警值设置为0.4Mpa，低压报警值设置为0.1Mpa，极限低油压报警及启动备用油泵设置值为0.08Mpa。 10）每台注水泵有平衡压力表和出水压力表。 11）电机冷却水箱的冷却水管线有进水压力表和出水压力表以及流量计。 12）润滑油泵冷却器的冷却水管线上有压力表。 13）差动柜、控制盘上仪器、仪表齐全。 缺或不合格一件扣1分。 9、各类设备按制度要求强制维护保养。10分一处不符合要求扣5分。

104 （二）、现场管理 200分 1、应建立的资料：五图、六本 50分 五图：注水泵结构示意图、注水泵性能曲线图、注水站工艺流程图、巡回检查图、单台机组承包框图。 六本：注水站综合记录本、设备技术档案本、点检记录本、交接班记录本、经济核算记录本、岗位练兵本。 缺一件或一本扣10分。 2、注水站9项管理制度 50分 生产管理制度6项：岗位责任制（站长岗位责任制、泵工岗位责任制）、交接班制、巡回检查制、岗位练兵制、安全环保制、经济核算制。 设备管理制度3项：设备维修保养制、润滑管理制度、注水泵操作规程。 缺一项扣10分。

105 3、现场标准化管理 100分 （1）资料录取及填写 50分 1）资料录取填写准确、真实、齐全，不得撕页、涂改。 2）填写资料字迹工整，使用兰黑墨水或碳素墨水填写，保管要妥善、清洁。 3）资料中的各种计量单位采用法定计量单位。 4）资料中各种数据（如运行时间）值纵横对口。 5）设备运行资料每2小时录取一次，录取数据齐全、准确。 一处不合格扣1分。 （2）图表框安装整齐、统一 10分 1）泵房内的设备定人定机承包框统一。 2）值班房制度及图表统一 一处不达标扣5分。 （3）设备、流程、仪表安装规范、标准，各种标志、编号齐全、统一。 20分 1）、设备（或流程）中相同部位的闸门其安装位置规格统一，高矮一致，手轮朝向一致。 2）、各种相同功用的压力表（包括各种水压表、油压表）表盘面朝向一致。 3）、各种功能相同的温度计（表）安装规格统一、朝向一致。

106 4）、设备各种标志、编号齐全、统一 ①设备运行动态挂牌（运行、备用、维修）。 ②流程走向箭头。 ③设备编号 5）、其它设施标准统一 ①接油盘（盒）。 ②盘根挡水罩。 一处不达标扣1分。 （4）站容站貌 20分 1）注水泵房、润滑油泵房场地清洁卫生，无杂物、无尘土和油污、无积水（垢），墙面、图表框、配电控制盘（柜）、门窗等清洁卫生、无尘土和蜘蛛网。 2）工具摆放整齐，工具箱清洁卫生。 3）值班房地面清洁、无杂物，墙面、图表框、配电盘（柜）、门窗清洁卫生，无尘土、无蜘蛛网，桌面整洁。 4）大罐阀组间、高压阀组（间）及场地清洁卫生，无水垢、无尘土。 5）室外场地整洁，无杂物。 一处不合格扣1分。

107 （三）、安全环保管理 100分 1、按规范配置安全消防器材。并摆放整齐，安全有效。20分。缺一件或坏一件扣10分。 2、电器设备接地良好，照明灯具齐全完好、清洁。20分。一处不达标扣5分。 3、机组对轮护罩、高压电器操作防护等安全设施、工具、示警牌等齐全完好。20分。缺一件扣10分。 4、注水泵房、值班室噪音治理符合标准。20分。一处不达标扣10分。 5、定期安全教育和安全技术知识培训，无违章操作，安全生产。20分。一处不达标扣10分。 （五）、经济技术及运行指标 400分 1、注水泵效：离心泵≥78%；柱塞泵≥95% 60分，每低1%扣10分。 2、电机效率：800kw以上电机机械效率≥95%；800kw以下电机机械效率≥92.5% 30分，每低1%扣10分。 3、注水站综合效率：离心泵站≥70.2%；柱塞泵站≥85% 30分，每低1%扣10分。 4、标准单耗：离心泵站≤0.374kwh/m3·Mpa、柱塞泵站≤0.335kwh/m3·Mpa。 60分，每高0.01kwh/m3·Mpa扣10分。 5、注水泵运行过程效率下降速度，每2000小时：离心泵≤0.5%，柱塞泵≤1.0%。40分，每高0.1%扣10分。

108 6、设备大修周期：离心泵≥12000小时；柱塞泵≥8000小时。 30分，每减少1000小时扣10分。
7、噪音标准：泵房：离心泵站≤85dB（A）；柱塞泵站≤90dB（A） 值班室：离心泵站≤50dB（A）；柱塞泵站≤55dB（A） 40分，每一处超出5 dB（A）扣10分。 8、离心泵站泵干压差≤0.5 Mpa。50分，每高出0.1 Mpa扣10分。 9、运行设备各部位温度（℃）。 10、设备运行时振动量（最大振幅）。 设备类型 部位 振动量 离心泵站 泵及电机前后轴承处 ≤0.03 泵及电机底座处 ≤0.01 柱塞泵站 泵头上顶面及三个侧面 ≤0.05 曲轴箱顶面及曲轴侧端面 电机机身及前后轴承处 泵及电机的底座处

109 三、注水系统能耗分析与节能技术 来水 配水间 注水水源: 地下水、地表水、含油污水等。

110 （一）注水系统能耗分析

111

112

113 注水系统能流平衡模型 1、注水电动机 2、注水泵 水泵 电机 输入电机功率 输出机械功 水泵损失 电机损失 管网 节流损失 经管路的水力功
阀阻 输入水力能 注入注水井井口的水力功 管网损失 3、注水管网 4、配水间及系统管阀组

114 W1=W2+W3+W4+W5+W6 注水系统能量平衡模型 电机损失W2 泵损失W3 管网损失W4 节流损失W5 电机 注水泵 管网 井口

115 1)电机能耗分析 电机效率较高，电机效率值一般采用电机铭牌效率值。 1、驱动离心泵的电机功率： 1000KW、2200KW等 铭牌效率：
95%、96.5% 2、驱动柱塞泵的电机功率： 110KW，185KW等 铭牌效率 92.5%、93%。 3、电机损失W2在整个能量损失中占5%-10%。其大小主要取决于电机自身的无功能耗。 官7注水站运行5ZB-12/42柱塞式注水泵1台，每年的污水回灌直接动力费约120万元人民币。

116 2)注水泵能耗分析

117 2)注水泵能耗分析 ①DF 型离心泵理论泵效应在75%，但在实际运行中，大部分都处于低效运行。运行效率低主要受以下原因影响： 运行参数的合理性 注水泵质量 通过做工作使该类型泵效提高到75%是可能的，也是标准所要求的。

118 2)注水泵能耗分析 ②柱塞泵属于高效泵，泵效一般能达到80%以上，能耗主要是容积损失，使用年限长导致故障率高等。 泵损失W3在整个能量损失中占40%-50%。其损失量主要由机械磨损、容积漏损和水力损失构成。

119 3)管网能耗分析 注水管网能耗最大，潜力最大，治理难度也最大，从管网各环节压力损失存在五个节点，四个压力损失。 ④单井管线损失较小。
影响单井管线压力损失的主要原因是结垢造成管径变小，流阻增大。 ③配水间控制损失大 配水间控制损失是指配水间内满足单井配注水量，需控制单井注水压力的阀门节流损失。各注水井所需注水压力不同。 ①泵干压差损失 造成这种能耗的主要原因：一是注水泵性能与系统注水需要不匹配，采取阀控，造成损失 ；二是管理问题。 ②干线压力损失 干线管径小，流量大、管线长的时候会引起较大损失。

120 管网损失W4占整个能量损失的20%-40%。其值与配注水管线的直径大小、长短、内壁粗糙度等有关。

121 W1=W2+W3+W4+W5+W6 3、 注水系统效率定量计算方法 如图示:为一注水系统能量平衡模型 电机损失W2 泵损失W3 管网损失W4
注水泵 管网 井口 有用功W6 输入功W1 W1=W2+W3+W4+W5+W6

122 1) 电动机效率计算 电动机的平均运行效率公式为： Po-电动机空载功率，kW R-电动机定子直流电阻，Ω K-损耗系数，一般可取0.01
空载功率和定子直流电阻有厂家提供。 电动机的平均运行效率公式为：

123 2)注水泵运行效率计算 采用流量法时，注水泵效率计算公式为： 注水泵平均运行效率按计算公式为：

124 3)注水管网运行效率计算 注水管网运行效率计算公式为： P4i—i号注水井井口压力，MPa qvji-- P4i—i号注水井注水量，m3/d
qvpi—i号注水泵出口流量， m3/d P2i—i号注水泵出口压力与i号注水罐出口压力差，MPa

125 4)注水系统效率计算 注水系统效率计算公式为： 由上面分析可以看出，要提高注水系统效率，降低注水能耗的措施为： 提高电机效率 提高注水泵效率
合理确定泵压 减少管网压力损失 电机效率已经普遍比较高，因此，主要从泵和管网两个方面提高。

126 （二）注水系统节能技术 ⒈电机节能技术 电机效率普遍比较高，一般都在90%以上，如果机泵不匹配，可能会出现较大的能耗。因此电机的节能主要是考虑对其进行合理配置。 ⑴选择节能型高效电机，提高电机效率。 ⑵结合油田实际，合理选型，由于油田各种腐蚀严重，且很多油田都用原油采出的伴随污水注水，所以应尽量选用封闭式电机以避免环境的腐蚀。 ⑶功率与负荷合理匹配，避免大马拉小车，电机出力不足，无功功率损失大。

127 ⒉注水泵节能技术 ⑴注水泵工况点分析 ⑵注水泵并联运行 ⑶注水泵串联运行 ⑷注水泵的节能技术 ⑸ 变频运行节能原理

128 ⑴注水泵工况点分析 工作点 图1-28 装置特性图 ①泵在M‘点工作时 液体能头不足 v↓，Q↓ 1. 两条性能曲线的交点——泵的工作点。
图 装置特性图 ①泵在M‘点工作时 液体能头不足 v↓，Q↓ 1. 两条性能曲线的交点——泵的工作点。 2. 离心泵之所以能够在M点稳定工作，是因为工作点M处泵的扬程与管路装置所需能头一致。……

129 工作点分析 图1-28 装置特性 工作点： 流量平衡、能量平衡的唯一点 ② 泵在M”点工作时 液体能头富裕， V↑，Q↑
图 装置特性 ② 泵在M”点工作时 液体能头富裕， V↑，Q↑ 1. 可见，M点是流量平衡和能量平衡的唯一工作点，此点必然是泵的性能曲线与管路特性曲线的交点。 2. 举例：调节泵出口阀门来调节泵的流量。 工作点： 流量平衡、能量平衡的唯一点

130 ⑵注水泵并联运行 ①相同性能泵的并联 泵并联，同一H下的Q相加 泵并联，管路特性（h-Q）未变 图1-29 相同性能的泵并联工作
1.生产实践中，常常根据实际需要采用离心泵的串、并联工作。 2. 当单台泵的流量不能满足流量要求时，常采用多泵并联工作。分两个方面来讨论：相同性能泵的并联和不同性能泵的并联。 3. 此时，单泵的工作点是……

131 ？ 并联泵特性 泵并联后： 泵并联前：单泵工作点在M1。 泵并联后：单泵工作点在A1。 图1-29 相同性能的泵并联工作
1. 我们知道，装置的工作点具有唯一性。由于管路特性未变……

132 ②不同性能泵的并联 泵并联，同一H下的Q相加。 泵并联，管路特性（h-Q）未变 图1-30 不同性能的泵并联工作
1. 不同性能泵的总性能曲线的画法与前面相同性能泵的性能曲线的画法相同。

133 ⑶注输泵串联特性 ①相同性能泵的串联 泵工作点的确定： 自M点作垂线，交单泵性能曲线于A1点。 A1点即为单泵工作点。
泵串联，同一Q下的H相加。 泵串联，管路特性（h-Q）未变！ 泵工作点的确定： 1. 两泵串联后的总扬程=两泵在同一流量Q时的扬程之和。 自M点作垂线，交单泵性能曲线于A1点。 A1点即为单泵工作点。 图1-31 相同性能的泵串联工作

134 自M点作垂线，交单泵性能曲线于A1、A2点。
②不同性能泵的串联 图1-32 不同性能泵串联工作 泵串联，同一Q下的H相加。 泵串联，管路特性（h-Q）未变！ 泵工作点的确定： 1. （H-Q）1、（H-Q）2分别为两台不同性能泵的性能曲线。 2. 不同性能泵串联，总性能特点与相同性能泵串联时的特性一样。也满足…… 3. 工作点的确定同前。 自M点作垂线，交单泵性能曲线于A1、A2点。 A1、A2点即为单泵工作点。

135 ⑷ 注水泵的节能技术 ①根据实际情况，选择合适泵。 对于高压、低渗透小断块油田，需要注水量小，则优先选用柱塞泵。
该种泵型水力性能比离心泵好，泵效较离心泵高得多，漏水量也比离心泵小，实际运行效率可达80%-90%，而且运行灵活，调节水量方便，比使用离心泵节能效果明显。

136 ②注水量大的油田，应合理选用大排量、高比转速离心注水泵。
大排量泵过流面积大，阻力小，容积效率和水力效率也较小排量注水泵有显著提高，是节能的有效途径。 例如，上世纪我国各油田普遍6D 型注离心泵，该泵的运行效率一般不大于64% 如今选用高效大排量注水泵DF ×9 （80% 左右）。

137 ③拆级 拆级改造的条件： 泵干压差 〉泵的单级叶轮产生的压力
多级离心泵可以通过拆级来改变水泵的特性曲线，拆级后的水泵扬程降低，同时拆去导翼，并安装导流套，从而降低了泵内损失和泵管压差损失。与没拆级水泵比较能节约电能，且水泵的拆级和恢复是可逆的，因此适用于压力变化的场合 拆级改造的条件： 泵干压差 〉泵的单级叶轮产生的压力

138 上图是DF 单级泵和两级泵的扬程—排量曲线，从中可以看到，两者的排量范围都是85—150方/小时，所不同的是两级泵的扬程是单级泵的2倍。因此拆级可以在满足排量的情况下，阶梯式降低扬程，通过减小泵干压差，达到节能的目的。

139 H 管路特性曲线2 管路特性曲线1 H1 B A H2 C 9级泵H—Q η—Q 8级泵H—Q Q Q2 Q1 上图为9级泵拆级为8级泵前后泵工作点变化情况，9级泵时，工作点为A，排量为Q1，此时如果泵排量偏大，通过阀门控制，改变了管路特性曲线，使工作点移到B，排量变为Q2，而如果通过拆级，在注水量同样为Q2的情况下，所节省的能量为H1H2BA所围成的矩形的面积

140 ④改造 对于老泵，如6D100—150，可以通过打光叶轮、流道、减小泄漏间隙和精心装配等措施，减少泵内损失，使平均运行效率由原来的48.3%提高到55%，甚至62.5%. ⑤车削泵的叶轮。 在泵出口压力高于管压但高出值与单级叶轮产生的压力不成整数倍时，采取先撤级后车削叶轮外径的做法。这样可有效降低泵压，使泵压与注水压力相匹配，达到节能的目的。

141 ⑥换泵 泵型 效率 6D、DG、6HDZ系列 57%—63.3% DF系列 75%
可以看到老泵型的效率明显低于新型泵，可以考虑将老泵换成新泵。 也可考虑选用耐腐蚀泵。不合格的注水水质腐蚀性较强，随泵过流部分的腐蚀，容积效率也大大降低，整体泵效下降很快。

142 ⑸变频运行节能原理 ① 高压变频技术 注水泵电动机变频调速的目的是在保证配注要求的情况下，使注水系统能耗尽量降低，同时，最大限度地保护电动机及注水设备，并保持注水系统压力稳定。通过应用优化仿真软件来优化泵和管网的运行参数，并合理匹配注水泵与管网工况点，使所有泵都运行在高效区，可大幅度降低泵管压差，从而达到节能目的。

143 ① 高压变频技术 胜利油田已经安装多台美国罗宾康公司的变频装置，每台1000KVA的需要投资超过200万元。由于高压变频改造投资较大，因此，高压变频改造要考虑投资与提高泵站效率之间的关系，在现有技术条件下，对一个泵站改造，采取变频泵与工频泵并联运行的方案。

144 ② 节能原理 变频调速是通过改变电源频率来调节电动机转速的。 从上式可以看出，转速与频率之间为线性关系，转速调节范围宽，可以避免其它调速或节流方式带来的功率损失，从而达到节能的目的。

145 节能原理 对于离心泵，泵功率方程为： 流量与电机转速有： 扬程与转速有： 泵的轴功率与转速有以下关系：

146 ③ 节能效果分析 110 100 55 流量 压力 η1 η3 A C B M O D η2 当阀门开度减小时，受其节流作用，注水泵运行点沿A点上升到B点，从而使泵出口压力升高，流量减少。同时，注水泵的工作效率从高效率点η1下降到M点η2 。此时耗电量减少不多，而效率下降较大。

147 ③ 节能效果分析 110 100 55 流量 压力 η1 η3 A C B M O D η2 通过变频技术控制流量时，只改变水泵转速而不改变泵后管网阻力，因此当注水泵转速降低时，运行点将由A降到C点，从而使注水泵流量减少，出口压力降低，同时效率由η1改变移到η3，注水泵始终工作在最大效率附近。

148 通过阀门调节，排量降低到原来的80%，将节能9.9%。 采用变频调速，排量降低到原来的80%，将节能48.8%。
③ 节能效果分析 泵 型 调节方式 调前流量 调后流量 压 力 效 率 能 耗 DF 不调节 140 100% 73.61% 阀门调节 114 102% 66.47% 90.1% 变频调节 64% 大约73.61% 51.2% 从上表中可以看出： 通过阀门调节，排量降低到原来的80%，将节能9.9%。 采用变频调速，排量降低到原来的80%，将节能48.8%。 注意：上述计算数据是在忽略泵效改变的情况下计算的，实际情况要根据等效点原理推算泵效改变。

149 ④ 变频运行优点分析 (1)调节方便，适应油田对注水量和压力的要求 (2)节能 (3)使供电电机的功率因数增大，无需相位补偿 (4)减小启动波动,保护电机和电网 (5)减少机器部件磨损，减小管线噪声 (6)降低工作人员劳动强度

150 ⑤ 变频运行缺点分析 A 投资大，不便于实现多台泵同时改造 B 变频器本身有5%左右的功耗 C 变频器产生谐波，污染电网 D 变频器出现故障，影响注水泵正常工作

151 ⒊管网节能技术 ⑴分压注水技术 ⑵减少管网损失措施 ⑶合理布站优化系统管网流程 ⑷应加强注水系统运行管理

152 ⑴ 分压注水 分压注水是提高管网效率的重要技术措施，是近年来在注水流程和注水方式上提出的新观点，并已进行了地面工程实施。 1) 分压注水的主要工作内容： ① 对于“拆级”运行的，“拆级”后的泵压必须大于等于泵管压差、管网压差、注水井注水压力之和。 ② 特殊需要增压的少数井，应采用增压泵进行单井增压。 ③根据分压注水井数、流量、压力等级，应配套相应的注水管网。

153 2) 分压注水的设计原则 立足于现有设备，全面分析该区注水井压力、水量分布情况，综合考虑注水井压力、水量分布情况和目前多级离心注水泵的性能参数。考虑注水区域中、长期的开发动态的变化, 运用成熟先进的工艺技术, 做到便于实施、便于管理、适应性强、见效快。

154 3) 分压注水优化方法 从现有的泵中，找出与高低压井组水量之和、最大注水压力最接近的泵 将注水井划分为高压、低压两组，表示所需高、低压两类泵
将注水站所有的井按压力排序 从计算结果中找出系统效率最高，单耗最低的泵 根据找出的高、低压泵计算注水站的系统效率和单耗 对所有可能的高低压分组进行计算

155 ⑵ 减少管网损失措施 管网损失主要有沿程摩阻和局部损失组成。

156 1) 吸水管路一定要采用钢管焊接连接 为充分利用水泵的允许吸入高度，吸水管路应尽量少用管件，并力求减少管路长度。为避免吸水管路形成气囊，而减小过流断面，吸水管路应有沿水流方向上升的坡度，一般应大于0.005度，吸水管路上的变径应采用偏心渐缩管

157 2) 合理选取经济流速 在流量一定时，流速的确定会直接影响管网的投资和运行费用。流速取值小时，管径增大，相应的管网造价增加，而管段中的水头损失减小，水泵所需扬程将降低，因此在管网设计时，应当对注水管网的管径进行优化设计。

158 3) 注水管内壁的涂料防腐处理 注水管内壁的涂料防腐处理，不仅可以延长注水管网的使用寿命，而且可以减少粗糙系数。内壁涂衬后，粗糙系数在10—20天内可保持在0.011~0.013之间。

159 4）改善注入水的水质。 当今油田大多使用原油采出的伴随污水注水，因其水质差，管网结垢，减小了有效流通面积，使实际流速提高或腐蚀严重，增大摩阻，因此必须在注入污水之前，采取一系列工艺措施对污水进行处理。

160 5）尽量减少局部阻力损失。如尽可能在管网中少设置阀件、三通、弯头、变
径等部件。

161 ⑶合理布站优化系统管网流程。 注水站尽量布置在一个注水管辖区的中心位置，注水半径不易过长（5km 之内），要将注离心泵到注水井口的压力损 失控制在1MPa 之内。 ⑷应加强注水系统运行管理。

162 谢谢！