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注水管道

发布:多吉利        来源:www.duojili.cn  
注水管道
(一)注水管道的强度计算
注水管道壁厚按下式计算
(二)注水管道的水力计算
注水管道的水头损失分为两部分,一部分为沿程水头损失,一部分为局部水头损失。
1.  沿程水头损失
沿程水头损失按下式计算
                    I=d(1)2g(v2)
式中   i——水力坡降;
      入——摩阻系数;
      D——管线的计算内径,m;
      V——平均水流速度,m/s
      G——重力加速度,g=9.81m/s2。
   钢管的入值是钢管的内径d、管内流速V和水的运动粘滞系数v的函数,即
                入=fdvv
在进行某一管道水力计算时,必须考虑到水温、流速对入值得影响。对于旧钢管,舍维列夫推荐
                   当v(V)≧9.2*105m-1时
                       入=dc.a(0.021)
v(V)﹤9.2*105m-1时
             入=d0.3(1)(1.5*10-6+v(V))0.3
   按水温t=10℃进行计算时,v=1.31*10-6m-2/s),水力坡降计算公式如下
          当V≧1.2m/s时
               i=0.00107d1.3(V2)
当V﹤1.2m/s时
            i=0.000912d1.3(V2)(1+V(0.867))0.3
在使用上述公式时,要注意水的温度影响。当注含油污水或混注时,应考虑水力坡降乘以水温修正系数K1, K1的取值可查。
2.  局部水头损失
局部水头损失按下式计算
一般局部水头损失约为沿程水头损失的5%左右。
(三)注水管道经济流速的确定
各种规格的管道在通过不同流速时,其运行费用不同。当管道流速大时,阻力大,耗电费用高;当管线流速小时,阻力小,好点费用低,但基建折旧费用高。我们称管道运行费用最低时的流速为经济流速,这时的流量叫经济流量。
在某一流量下的管道运行费用可按下式计算
计算中运行费用未计入工资及维修管理费用等;水头损失系按注水管道的水力计算有关公式计算。
(四)确定注水管网最远点水利降压限定值的原则
注水管网最远点水力压降限定值,即在注水系统正常运行的情况下,注水成本最低时,高压水输送到最远点的压力下降值,就是注水管网最远点水力压降的限定值。
注水管网最远点水力压降限定值,其实质是确定注水站的规模、管辖范围问题。尤其是一个油田或一个区块,注水管道连网成片,由几座或十几座注水站同时供水时,涉及的因素多,使问题复杂化。
一般在计算注水成本时,采用以下计算公式:
                    Z=W(B)
式中     Z——注水成本,元/m3;
         W——全年总注水量,m
         B——全年注水总费用,元,
           B=B1+B2+B3+B4+B5+B6+B7
式中    B1——全年总运行费,元;
        B2——全年职工工资,元;
        B3——全年职工辅助工资,元;
            B4——全年基建折旧费,元;
        B5——全年大修理费,元;
        B6——全年经常维护费,元;
        B7——全年其他费用,元。
               B1=b1+b2+b3
式中 b1——全年总耗电费,元;
     b2——全年总水费,元;
     b3——全年总耗气费,元。
上述各项费用中,除b1、B4外,其余各项费用国家或地区有明确的计算规定,此处不详述。
全年总耗电费b1应包括注水电机、辅助设备、照明、仪表等总耗电费。但辅助设备、照明及仪表用电较少,因此,此处b1指注水泵机组的用电费。
从以上四式看出,使注水成本降低的因素主要是B4、QH等参数。因此处理好这几个函数间的关系,是确定注水管网最远点水力压降限定值的重要内容。宜从以下几个方面去考虑:
1.  确定合理的注水站规模
注水站的能力,与选用的泵型、泵的性能、泵数有关。
1)单井注水量较小,注水压力较高的油田,选用柱塞泵为宜;反之,选用离心式注水泵。
2)泵的流量应能满足注水、洗井及井下作业用水的要求。
3)泵的扬程应能满足该站管辖范围内大部分注水压力较高层段注水的需要(少数注水压力更高的注水井,可采用单井增注的措施解决)
当辖区内注水压力相差较大,同一类压力注水井的注水量足够一台泵的流量时,亦可采用分压注水流程。
4)一般离心泵的流量大,泵效就较高,电动机的效率亦较高。
根据上述几点和使用经验,注水站的大小,宜选用3~4台注水泵为宜,使其管理、维修、运行和基建折旧费用最低,这就为确定水管网最远点水力压降限定值奠定了基础。
2.  注入水的输送距离
站外注水管网的大小、长短,也直接影响注水成本。主要考虑以下几点:
1)按经济流速计算注水管道的输送能力,并应考虑在单管注水流程条件下,一口井洗井时的压力波动,不影响其它井的正常注水。
2)注水管网的总压降,加上注水井口注入压力,等于或接近注水泵在高效区的输出压力,这时端点注水井的总压降,就是该管网水力压降的限定值。
根据计算和大庆油田的实践,注水管网最远点水力压降限定值,宜为0.3~0.5MPa
    
      
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