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摘 要：随着油田开发年限的延长，部分注水井地层堵塞严重，注水压力逐渐升高，井间吸水矛盾日益突出。TYB-180/xxx-P-N型水力自动调压装置以管网中的来水作动力，将其中一部分经自动提压注入到高压注水井，另一部分经自动降压注入到低压井，并可以实现无级调节排量，是一种全液压智能型注水设备。
关键词：注水矛盾 系统提压 增压泵 水力自动调压装置
目前我厂采用水驱的方式对油田进行开采。由于水质得不到很好的过滤和各个注水井的地质状况不同，部分注水井地层堵塞严重，注水压力逐渐升高，井间吸水压力矛盾日益突出。为保持地层压力，稳定油田产量，对高压注水井通常采取的措施有三种：一是系统提压；二是安装增压泵；三是措施增注。第一种方法投资非常大，第二、三种方法都无法根本解决注水井之间吸水压力日益矛盾的问题。TYB-180/xxx-P-N型水力自动调压装置以管网中的来水作动力进行工作，将一部分来水经自动提压注入到高压注水井中，另一部分来水经自动降压注入到低压注水井中，可以实现无级调节排量，具有高效节能、低频率、长寿命、维修简便的特点，并且可在不更换现有低压管网的情况下直接安装在注水井口进行工作，可大大减少油田开发费用。
一、水利自动调压装置的结构
TYB-180/xxx-P-N型水力自动调压装置主要由六个部分组成：
1.过滤系统：由过滤外筒和滤芯组成。
2.液路转换系统：由油箱、油泵、先导电磁阀和插装换向阀等组成。
3.电器控制系统：由电加热器、电机、耐高压接近开关和压力变送器等组成。
4.双作用液力缸：由上下缸体、连接体、密封体、活塞、连杆和密封件等组成。
5.维修机构：由立梁、横梁、悬垂梁、锥齿轮、丝杠、轴承、三角带、手轮和扶正筒组成。
6.插装式单向阀组：由4个插装式单向阀组成。
二、水利自动调压装置的工作原理
当插装换向阀处于左端位置时，来水一路经换向阀进入调压缸左端活塞和连杆之间的环形空间，另一路经调压缸右端的进液单向阀进入调压缸右端的无杆腔，两路来水的压力分别作用在左活塞的环形空间和右活塞的整个面积上，推动活塞向左运动，因压力作用面积的不同，在调压缸左侧形成高压，在右侧的环形空间形成低压，高、低压水经各自流程注入相应井中；当活塞和连杆运动到左死点位置时，耐高压接近开关发出信号给先导电磁阀，控制液路转换器换向，来水改变流通方向，如此循环，经高低压调节使来水的能量再分配，从而实现变压注水的过程。（见图一）
三、压力及流量的调配方法
1.压力的调配方法
结合系统和高压井之间的压力差，设计相应的连杆直径，使该装置可转化的最高压力高于高压井的注水压力，在这个范围内，该装置可实现自动调压。根据单向阀组和换向阀与双作用液力缸管路连接的不同，TYB-180/xxx-P-N型水力自动调压装置存在两种压力调配关系。
1.1第一种压力调配关系
当单向阀组分别与双作用调压缸两端接口相连接时，调压关系满足如下关系式：
P高=P来*（A+A环）/A -P低*A环/A
当低压水排入附近油井进计量站管线中而让水力自动调压装置直接作为增压泵使用时，单向阀组分别只需与调压缸两端接口相连接时，调压关系满足如下关系式：
P高=P来*（A+A环）/A -P低*A环/A
压力调配范围如下（见表一）：下表为缸径D=180mm，连杆直径为d=100mm的理论数据）
1.2第二种压力调配关系
当单向阀组分别与调压缸中间两接口相连接时，调压关系满足如下关系式：
P高=P来*（A+A环）/A -P低*A环/A
注：P来—来水压力；P高—增高压力；P低—降低压力；A—活塞面积；A环—环形空间面积。
压力调节关系表（表一）
2.流量的调配方法
2.1总流量调节：通过调节节流阀开口的大小可改变液力缸冲次的快慢，从而调节总流量。
2.2高低压井注入量调节：通过更换不同直径的连杆可改变高低压腔横截面积的比值，从而可改变高低压井对不同排量的需求。
四、水力自动调压装置在我厂的应用情况
1.使用情况
西三注目前运行压力21MPa，下辖水井33口，日配注752m3，实注673m3，其中西25-015阀组的2口水井（西25-015、西25-017）因地层压力高（挤注压力23MPa）欠注，日欠水量25m3。 8月5日对西25-015阀组加装水力自动调压装置，作为增压泵使用，低压水经附近油井管线进计量间。
2.应用效果
该装置于2012年8月29日投入运行，使用效果良好，目前2口井平均注水压力21.9Mpa，均达到配注需求，日增水量25m3，累计增注5375m3。
五、结论
1.该装置无需电力驱动，用来水本身的能量进行转换，高效节能，与三柱塞泵相比节能可达30%～60%。
2.对吸水压力不同的注水井可自动实现调压注水，并可同时对单口或多口井使用。
3.无需变频装置，可实现排液量无级调参，降低了操作难度。
4.工作冲次低，使用寿命长，最高压力一定，不会出现憋泵爆管事故，安全可靠。
5.该设备具有独立的安装拆卸机构，维修简便。
参考文献
[1]涂金强.《不吸水及欠注注水井治理措施探讨》[J].化学工程与装备.2011，5（5）.
[2]郭耀林、 崔自力.《水力自动调压装置》[中国专利]安东石油技术（集团）有限公司，2010（9）.
关键词：注水矛盾 系统提压 增压泵 水力自动调压装置
目前我厂采用水驱的方式对油田进行开采。由于水质得不到很好的过滤和各个注水井的地质状况不同，部分注水井地层堵塞严重，注水压力逐渐升高，井间吸水压力矛盾日益突出。为保持地层压力，稳定油田产量，对高压注水井通常采取的措施有三种：一是系统提压；二是安装增压泵；三是措施增注。第一种方法投资非常大，第二、三种方法都无法根本解决注水井之间吸水压力日益矛盾的问题。TYB-180/xxx-P-N型水力自动调压装置以管网中的来水作动力进行工作，将一部分来水经自动提压注入到高压注水井中，另一部分来水经自动降压注入到低压注水井中，可以实现无级调节排量，具有高效节能、低频率、长寿命、维修简便的特点，并且可在不更换现有低压管网的情况下直接安装在注水井口进行工作，可大大减少油田开发费用。
一、水利自动调压装置的结构
TYB-180/xxx-P-N型水力自动调压装置主要由六个部分组成：
1.过滤系统：由过滤外筒和滤芯组成。
2.液路转换系统：由油箱、油泵、先导电磁阀和插装换向阀等组成。
3.电器控制系统：由电加热器、电机、耐高压接近开关和压力变送器等组成。
4.双作用液力缸：由上下缸体、连接体、密封体、活塞、连杆和密封件等组成。
5.维修机构：由立梁、横梁、悬垂梁、锥齿轮、丝杠、轴承、三角带、手轮和扶正筒组成。
6.插装式单向阀组：由4个插装式单向阀组成。
二、水利自动调压装置的工作原理
当插装换向阀处于左端位置时，来水一路经换向阀进入调压缸左端活塞和连杆之间的环形空间，另一路经调压缸右端的进液单向阀进入调压缸右端的无杆腔，两路来水的压力分别作用在左活塞的环形空间和右活塞的整个面积上，推动活塞向左运动，因压力作用面积的不同，在调压缸左侧形成高压，在右侧的环形空间形成低压，高、低压水经各自流程注入相应井中；当活塞和连杆运动到左死点位置时，耐高压接近开关发出信号给先导电磁阀，控制液路转换器换向，来水改变流通方向，如此循环，经高低压调节使来水的能量再分配，从而实现变压注水的过程。（见图一）
三、压力及流量的调配方法
1.压力的调配方法
结合系统和高压井之间的压力差，设计相应的连杆直径，使该装置可转化的最高压力高于高压井的注水压力，在这个范围内，该装置可实现自动调压。根据单向阀组和换向阀与双作用液力缸管路连接的不同，TYB-180/xxx-P-N型水力自动调压装置存在两种压力调配关系。
1.1第一种压力调配关系
当单向阀组分别与双作用调压缸两端接口相连接时，调压关系满足如下关系式：
P高=P来*（A+A环）/A -P低*A环/A
当低压水排入附近油井进计量站管线中而让水力自动调压装置直接作为增压泵使用时，单向阀组分别只需与调压缸两端接口相连接时，调压关系满足如下关系式：
P高=P来*（A+A环）/A -P低*A环/A
压力调配范围如下（见表一）：下表为缸径D=180mm，连杆直径为d=100mm的理论数据）
1.2第二种压力调配关系
当单向阀组分别与调压缸中间两接口相连接时，调压关系满足如下关系式：
P高=P来*（A+A环）/A -P低*A环/A
注：P来—来水压力；P高—增高压力；P低—降低压力；A—活塞面积；A环—环形空间面积。
压力调节关系表（表一）
2.流量的调配方法
2.1总流量调节：通过调节节流阀开口的大小可改变液力缸冲次的快慢，从而调节总流量。
2.2高低压井注入量调节：通过更换不同直径的连杆可改变高低压腔横截面积的比值，从而可改变高低压井对不同排量的需求。
四、水力自动调压装置在我厂的应用情况
1.使用情况
西三注目前运行压力21MPa，下辖水井33口，日配注752m3，实注673m3，其中西25-015阀组的2口水井（西25-015、西25-017）因地层压力高（挤注压力23MPa）欠注，日欠水量25m3。 8月5日对西25-015阀组加装水力自动调压装置，作为增压泵使用，低压水经附近油井管线进计量间。
2.应用效果
该装置于2012年8月29日投入运行，使用效果良好，目前2口井平均注水压力21.9Mpa，均达到配注需求，日增水量25m3，累计增注5375m3。
五、结论
1.该装置无需电力驱动，用来水本身的能量进行转换，高效节能，与三柱塞泵相比节能可达30%～60%。
2.对吸水压力不同的注水井可自动实现调压注水，并可同时对单口或多口井使用。
3.无需变频装置，可实现排液量无级调参，降低了操作难度。
4.工作冲次低，使用寿命长，最高压力一定，不会出现憋泵爆管事故，安全可靠。
5.该设备具有独立的安装拆卸机构，维修简便。
参考文献
[1]涂金强.《不吸水及欠注注水井治理措施探讨》[J].化学工程与装备.2011，5（5）.
[2]郭耀林、 崔自力.《水力自动调压装置》[中国专利]安东石油技术（集团）有限公司，2010（9）.