0 引 言 某油田WHP是一个简易的井口平台。井口平台是海洋平台的一种常见形式，平台上安装有一定数量的采油树，井液经采油树采出后，通过单井计量系统计量，用海底管线输送到中心处理平台或其它生产处理设施上进行处理。 水源井注水是：利用深井泵从采水地层将地层水抽出，经粗、细过滤器滤掉地层水中的悬浮颗粒且达要求后，经注水泵将地层水注入到油层中。 由于空间及费用的限制，该平台没有设置生产水污水处理装置，也没有其它相邻油田的已处理合格的注水井的水源输入，而该平台的油田又是个注水开发的油田；所以，开发该平台水源井是一个较为合理的方案。从开发数据基础上可见：该水源井水含有气体，需脱出气体才能回注到地下；并以此作为增加油田产量的措施。 1 注水系统流程 [1] 注水系统流程参见图1。 注水系统流程如下：水源井水由电潜泵抽出，经过除砂器、纤维球滤器到达除气罐，再经注水增压泵增压后注入地下。其中，纤维球滤器过滤一段时间后需要反冲洗，以除去其中的杂质等。整个系统的水量分配控制由除气罐液位控制器完成。 2 技术条件/要求 [2] 除气罐尺寸2 400 mm（ID）×2 700mm（T/T），操作压力100kPaG；水源井的产量为104m 3 3 3 3 除气罐设计原则：考虑到除气罐3至5min的停留时间，确定除气罐的容积为10m 3 3 设计计算 3.1 除气罐的PID（仪表和设备安装图） 除气罐的PID（仪表和设备安装图）示于图2。 该系统包括：罐体上的液位变送器LT4101/4102、一个压力显示&变送器PIT4110、一个液位计LG4102、一个现场温度计TI4103、一个吹扫口、一个安全释放阀接口、一个密封气进出口；一个液位控制器LIC4102、一个密封气进出口压力变送/显示器PT4111、一个密封气进口被压阀PCV4101、一个密封气出口被压阀PCV4102。 除气罐的操作压力为100kPaG，所以密封气被压阀PCV4101的设定压力为100kPaG，用以维持罐内压力，不致于因泵输送量过大而造成罐的负压；密封气出口被压阀PCV4102设定压力为120 KPaG，以保证罐内的压力不致过高；液位变送器LT4101控制注水系统的关断动作，液位控制器LIC4102控制阀门LV4101的开启和关闭动作，并兼作高/低液位报警信号；压力显示&变送器PIT4110控制罐内压力关断动作，密封气进出口压力变送/显示器PT4111输出罐内压力高/低报警信号；火灾安全释放阀在火灾时用以泄放罐内大量的水蒸气；所有这些都是为了注水系统能安全高效地工作。 计算逻辑框见图3。 3.2 各设定点初值的确定 主要计算公式： 式中， t V 3 Q 3 R L （LAH-LAL ） 根据规范要求低低关断液位距容器的基准线为100mm～300mm，因为容器没有加热器等罐底设备，所以低低关断液位选取200mm；根据低低液位可以给出其它液位的初值，见表1。 从除气罐正常液位2200mm（LV-4101开）到1700mm(LV-4101关闭），水源井水量为90m 3 3 3 3 3 关闭点液位到低液位应该满足反冲洗剩余时间： 从LV-4101关闭开始，此时的水源井水量为104m 3 3 3 3 3 计算结果表明：要满足注水要求，还需水流量31m 3 目前设置的关闭点到低液位的实际体积： 在反洗时间内缓冲需要用水体积: 罐可以提供的有效水量为 反冲洗完成时，罐内液位为 反冲洗结束时水源井水量与注水量及除砂损失水量之差，即为向除气罐提供的充水量： 液位回复时间约： 3.3 高液位和高高液位典型工况分析 （1）当阀门LV-4101堵塞、所有水都进储气罐且泵正常运行时，进入除气罐流量为104m 3 3 3 3 从正常液位到高报警液位的时间间隔为：6.03min，从高报警到高高关断的时间间隔为：3.02min。 由于堵塞不是瞬间完成的，所以液位上涨从高报警到高高关断的时间大于3.02min。 （2）当阀门LV-4101开启、且一台泵关闭时，进入除气罐流量为90m 3 3 3 3 从正常液位到高报警液位的时间间隔为：0.9min，从高报警到高高关断的时间间隔为：1.81min。 由于相邻两个液位下降时间0.9min，不满足1min的要求；所以，要调整高报警到高高关断、及开启点的液位。重复以上步骤，直到满足要求。 3.4 最终计算结果 （1）最终液位计算结果见表4。 （2）最终液位下降时间计算结果。 工况一： 从正常液位到高报警液位的时间间隔为：4.52min，从高报警到高高关断的时间间隔为：4.52min。 工况二： 从正常液位到高报警液位的时间间隔为：1.36min，从高报警到高高关断的时间间隔为：1.36min。 4 操 作 （1）首次启动：首先向除气罐充水，使其达到正常液位，开启LV4101，开启除砂器，开启纤维球过滤器，打开水源井电潜泵，系统开始正常工作。 （2）当纤维球滤器反冲洗操作时，关闭LV4101，打开反冲洗流程阀门，直至液位下降到反冲洗完毕液位，反冲洗过程结束，液位开始上升，到达阀门LV4101开启点液位时，阀门慢慢开启，直至液位到达正常液位，阀门LV4101开度固定，进入正常生产。 5 结 语 （1）在满足生产需要的基础上，明确设计要求，理顺设计思路，设计出合理的生产流程，并选择稳定高效的处理设备，以便达到节能降排的目的。 （2）要明晰系统控制，精心思考，精细计算，使系统/设备安全高效运行。 参考文献 [1] 《海洋石油工程设计指南》编委会. 海洋石油工程海底管道设计[M]. 北京：石油工业出版社, 2007.7. [2] 油田油气集输设计技术手册[M].北京：石油工业出版社，1995.3. 作者简介 姜娟娟 女，1982年生，工程师。主要从事海洋平台管线设计。 周银生 男，1984年生，助理工程师。主要从事海洋平台管线设计。 马海龙 男，1982年生，助理工程师。主要从事海洋平台管线设计。 李长华 男，1986年生，助理工程师。主要从事海洋平台管线设计。

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