本實用新型涉及石油管路防腐領(lǐng)域，具體是指用于低滲透油層水平井的注水結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

目前，油田管道的腐蝕問題主要集中表現(xiàn)在注水管線、熱回水、蒸汽伴熱管線、高含水輸油管線以及儲罐部分、污水處理設(shè)備等油田的生產(chǎn)設(shè)施上。但是隨著開發(fā)時間的延長，油層壓力下降，彈性開采不能滿足開發(fā)的要求，為了平衡油層壓力，同時也為了保護環(huán)境，需要對產(chǎn)出液的分離水進行處理后回注 至油層，回注過程需要大量的管線輸送處理后的產(chǎn)出液分離水，由于產(chǎn)出液分離水成分復(fù) 雜，細菌繁殖嚴重，除腐蝕性非常強之外還伴隨有結(jié)垢，對輸送的管線內(nèi)壁會產(chǎn)生嚴重的腐蝕，加之，管輸壓力較高，一般在 10MPa 左右，高的達到 30-40MPa，腐蝕極易導(dǎo)致管線開裂與穿孔，污水外漏，一方面造成大面積的注水井停注，影響配注量的完成。

目前對管線管輸過程的內(nèi)防腐與垢下腐蝕的控制采取的方法均為投加緩蝕劑與緩蝕阻垢劑，但由于輸送介質(zhì)成分的復(fù)雜性，管輸工藝的多變性，管線的腐蝕不能得到有效控制，特別是管線的垢下腐蝕與點腐蝕穿孔無法通過投加緩蝕劑與緩蝕阻垢劑達到控制目的，管線腐蝕與腐蝕破裂、穿孔仍然頻繁發(fā)生，對油田的生產(chǎn)造成了巨大的經(jīng)濟損失，而犧牲陽極保護技術(shù)能夠有效的控制產(chǎn)出液分離水與回注污水對管線內(nèi)壁的腐蝕，但由于管線內(nèi)徑小，無法置入犧牲陽極，而在注水過程中，對犧牲陽極的損耗較大，特別是注水井中加注與地下水配伍性差異較大的注入水時，需要對犧牲陽極進行頻繁更換，加劇了油井的開采成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供用于低滲透油層水平井的注水結(jié)構(gòu)，在對注入水進行處理以提高油井內(nèi)注水管內(nèi)壁的耐腐蝕程度的同時，降低注水工藝中的生產(chǎn)成本。

本實用新型的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

用于低滲透油層水平井的注水結(jié)構(gòu)，包括水源井、過濾罐、殺菌罐、電泵、罐體，水源井通過水泵與過濾罐的進水端連通，所述過濾罐的出水端通過導(dǎo)管與殺菌罐的進水端連通，殺菌罐的出水端通過導(dǎo)管與電泵的進水口連接，電泵的出水口通過進水管線與罐體一端連通，罐體另一端連接有注水管，在所述罐體一側(cè)內(nèi)壁上間隔設(shè)置有隔板和封堵板，在所述罐體另一側(cè)內(nèi)壁上安裝有多個第二犧牲陽極，套筒的兩端分別貫穿所述隔板和封堵板，套筒正對所述進水管線，且在套筒與罐體之間形成一個封閉的環(huán)空，多個第一犧牲陽極固定在所述環(huán)空內(nèi)，且在隔板上開有多個與環(huán)空連通的透水孔，在所述套筒靠近封堵板的一端外壁上開有多個與環(huán)空連通的流通孔，所述連通孔的孔徑沿罐體內(nèi)注入水的流通方向遞增，在所述罐體內(nèi)壁上設(shè)置有密封圈，所述封堵板的外圓周壁通過密封圈與罐體內(nèi)壁連接；還包括設(shè)置在套筒內(nèi)的旋流閥，所述旋流閥與所述隔板同心。

現(xiàn)有技術(shù)中，在注水工藝中水源通常利用油田采出水，在保證充足水量與地層水配伍的同時，減少環(huán)境污染；但是油田采出水中為含有污水，且偏堿性、硬度低，同時礦化度較高，不能直接注入到注水井中，但是現(xiàn)有的注水工藝中對油田采出水進行一定的處理后，仍舊會在注水系統(tǒng)中出現(xiàn)腐蝕產(chǎn)物以及大量的水垢，尤其是在注水管線中，注水管時常堵塞或是因腐蝕而使得注入水無法到達預(yù)定的油層；本實用新型中，通過過濾罐、殺菌罐以及防腐處理罐對注入水的多級處理，避免注入水在注水管線中出現(xiàn)細菌滋生、電化學腐蝕或是局部腐蝕，并且利用外置的犧牲陽極與注入水發(fā)生反應(yīng)，以降低注水管線中的腐蝕程度，保證注水工藝的有效進行。

而犧牲陽極在現(xiàn)有的注水工藝中消耗巨大，發(fā)明人經(jīng)過對外置犧牲陽極的改進，通過對注入水的兩級處理，在減小犧牲陽極損耗程度的同時，提高對注入水的處理級別，進而實現(xiàn)對注水管的預(yù)前防腐，降低注水管線的腐蝕與腐蝕破裂、穿孔幾率。使用時，注入水通過進水管線流入至罐體內(nèi)，其中隔板與封堵板將罐體內(nèi)部空間分隔成兩個部分，即注入水的初級處理腔體與二級處理腔體；進入罐體內(nèi)的注入水經(jīng)過隔板以及套筒的分流后，分為兩路在罐體內(nèi)流通，第一路注入水通過透水孔后進入后環(huán)空中，即進入到初級處理腔體內(nèi)，通過與第一犧牲陽極發(fā)生化學反應(yīng)后，再由流通孔進入到套筒內(nèi)，而第二路注入水則通過套筒直接進入到二級處理腔體內(nèi)，同時經(jīng)過初級處理后的第一注入水同樣隨套筒進入到二級處理腔體內(nèi)，最后經(jīng)過與第二犧牲陽極發(fā)生化學反應(yīng)后，被排出至注水管內(nèi)；經(jīng)過兩次處理后的注入水在注水管流通，且與金屬材質(zhì)的管壁發(fā)生化學反應(yīng)的概率大大降低，即降低了注水管內(nèi)壁上發(fā)生化學腐蝕的幾率，使得在石油井的注水工藝中，注水管的使用壽命大大提高。而在對注入水的處理采用分級處理，初級處理腔體內(nèi)進行預(yù)防腐，而二級處理腔體內(nèi)進行主要的防腐，使得罐體內(nèi)的犧牲陽極的工作負荷大大降低，避免罐體內(nèi)的犧牲陽極出現(xiàn)快速消耗而頻繁更換，降低石油開采過程中注水工序中的生產(chǎn)成本。其中，初級處理腔體內(nèi)的第一犧牲陽極消耗較慢，而二級處理腔體中的第二犧牲陽極消耗較快，在對犧牲陽極進行更換時，在罐體的中部設(shè)置有法蘭盤，即能方便對第二犧牲陽極的進行快速更換，以維持罐體內(nèi)對注入水的持續(xù)處理，并且在套筒內(nèi)設(shè)置有旋流閥，在避免進入套筒以及經(jīng)過初級處理的注入水反流的前提下，可根據(jù)注入水流量以及流速的具體情況，來控制罐體內(nèi)注入水的流通，防止在二級處理腔體內(nèi)的第二犧牲陽極負荷過大，避免罐體內(nèi)對注入水的處理不徹底而導(dǎo)致注水管內(nèi)出現(xiàn)腐蝕、結(jié)垢等現(xiàn)象的發(fā)生。而在注入水進入初級處理腔體時，透水孔的孔徑沿注入水流向遞增，通過流通截面的逐漸變化，注入水的流速相對較緩，使得第一犧牲陽極的受沖擊力度降低，避免第一犧牲陽極的過度消耗而造成頻繁更換；并且在對第一犧牲陽極以及第二犧牲陽極進行更換時，法蘭盤將罐體均分為左、右兩個部分，套筒貫穿封堵板的一端端部延伸罐體的右部，同時封堵板通過密封圈與罐體右部的內(nèi)壁連接，使得在法蘭盤解決連接時，第一犧牲陽極與第二犧牲陽極均能夠直接顯示出來，方便工作人員的快速更換。

所述套筒的內(nèi)徑占所述罐體內(nèi)徑的1\3~1\2。罐體內(nèi)對注入水的處理分為兩部分，以初級處理腔體為輔，二級處理腔體為主，而在處理處理腔體中透水孔以及流通孔的孔徑較小，即初級處理腔體中處理的注入水流量相對較小，而大部分進入到罐體內(nèi)的注入水經(jīng)過套筒流入二級處理腔體內(nèi)，將套筒的內(nèi)徑設(shè)置為所述罐體內(nèi)徑的1\3~1\2，即保證在套筒內(nèi)，經(jīng)過初級處理后的注入水和未經(jīng)過任何處理的注入水以合適的比例進入到二級處理腔體內(nèi)，使得第二犧牲陽極在實現(xiàn)對注入水的防腐處理效率的最大化的同時，減小第二犧牲陽極的消耗，保證罐體內(nèi)的第二犧牲陽極實現(xiàn)最佳的消耗與收益比。

所述第二犧牲陽極沿罐體徑向上的長度大于所述第一犧牲陽極沿罐體徑向上的長度。第一犧牲陽極的布置受套筒與罐體內(nèi)壁之間的環(huán)空空間的限制，同時在流經(jīng)初級處理腔體與二級處理腔體中的注入水流量區(qū)別較大，因此，將第二犧牲陽極的核心部分設(shè)置在更為靠近罐體軸線的位置，使得第二犧牲陽極與注入水的接觸更加充分，以實現(xiàn)第二犧牲陽極的處理效率最大化。

還包括沉淀池，所述沉淀池為斜管沉淀池，且水泵的輸出端與沉淀池的進水端連通，沉淀池的出水端與過濾罐的進水端連通。選用斜管沉淀池對水源井中的注入水進行初級過濾，利用層流的原理以提高沉淀池的處理效率，增加沉淀面積的同時縮短顆粒沉降的距離，將大顆粒的漂浮物以及雜質(zhì)濾除，以減輕過濾罐內(nèi)的工作負荷，同時降低過濾罐的清理頻率。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果：

1、本實用新型在對注入水的處理采用分級處理，初級處理腔體內(nèi)進行預(yù)防腐，而二級處理腔體內(nèi)進行主要的防腐，使得罐體內(nèi)的犧牲陽極的工作負荷大大降低，避免罐體內(nèi)的犧牲陽極出現(xiàn)快速消耗而頻繁更換，降低石油開采過程中注水工序中的生產(chǎn)成本；

2、本實用新型在套筒內(nèi)，經(jīng)過初級處理后的注入水和未經(jīng)過任何處理的注入水以合適的比例進入到二級處理腔體內(nèi)，使得第二犧牲陽極在實現(xiàn)對注入水的防腐處理效率的最大化的同時，減小第二犧牲陽極的消耗，保證罐體內(nèi)的第二犧牲陽極實現(xiàn)最佳的消耗與收益比；

3、本實用新型將第二犧牲陽極的核心部分設(shè)置在更為靠近罐體軸線的位置，使得第二犧牲陽極與注入水的接觸更加充分，以實現(xiàn)第二犧牲陽極的處理效率最大化。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型實施例的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本實用新型實施例的限定。在附圖中：

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為罐體的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中標記及相應(yīng)的零部件名稱：

1-進水管線、2-透水孔、3-隔板、4-套筒、5-第一犧牲陽極、6-罐體、7-流通孔、8-封堵板、9-第二犧牲陽極、10-注水管、11-法蘭盤、12-旋流閥、13-密封圈、14-水源井、15-沉淀池、16-過濾罐、17-殺菌罐、18-電泵。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明，本實用新型的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本實用新型，并不作為對本實用新型的限定。

實施例1

如圖1和圖2所示，本實施例包括水源井14、過濾罐16、殺菌罐17、電泵18、罐體6，水源井14通過水泵與過濾罐16的進水端連通，所述過濾罐16的出水端通過導(dǎo)管與殺菌罐17的進水端連通，殺菌罐17的出水端通過導(dǎo)管與電泵18的進水口連接，電泵18的出水口通過進水管線1與罐體6一端連通，罐體6另一端連接有注水管10，在所述罐體6一側(cè)內(nèi)壁上間隔設(shè)置有隔板3和封堵板8，在所述罐體6另一側(cè)內(nèi)壁上安裝有多個第二犧牲陽極9，套筒4的兩端分別貫穿所述隔板3和封堵板8，套筒4正對所述進水管線1，且在套筒4與罐體6之間形成一個封閉的環(huán)空，多個第一犧牲陽極5固定在所述環(huán)空內(nèi)，且在隔板3上開有多個與環(huán)空連通的透水孔2，在所述套筒4靠近封堵板8的一端外壁上開有多個與環(huán)空連通的流通孔7，所述連通孔2的孔徑沿罐體6內(nèi)注入水的流通方向遞增，在所述罐體6內(nèi)壁上設(shè)置有密封圈13，所述封堵板8的外圓周壁通過密封圈13與罐體6內(nèi)壁連接；還包括設(shè)置在套筒4內(nèi)的旋流閥12，所述旋流閥12與所述隔板3同心。

現(xiàn)有技術(shù)中，在注水工藝中水源通常利用油田采出水，在保證充足水量與地層水配伍的同時，減少環(huán)境污染；但是油田采出水中為含有污水，且偏堿性、硬度低，同時礦化度較高，不能直接注入到注水井中，但是現(xiàn)有的注水工藝中對油田采出水進行一定的處理后，仍舊會在注水系統(tǒng)中出現(xiàn)腐蝕產(chǎn)物以及大量的水垢，尤其是在注水管線中，注水管10時常堵塞或是因腐蝕而使得注入水無法到達預(yù)定的油層；本實用新型中，通過過濾罐16、殺菌罐17以及防腐處理罐對注入水的多級處理，避免注入水在注水管線中出現(xiàn)細菌滋生、電化學腐蝕或是局部腐蝕，并且利用外置的犧牲陽極與注入水發(fā)生反應(yīng)，以降低注水管線中的腐蝕程度，保證注水工藝的有效進行。

犧牲陽極在現(xiàn)有的注水工藝中消耗巨大，發(fā)明人經(jīng)過對外置犧牲陽極的改進，通過對注入水的兩級處理，在減小犧牲陽極損耗程度的同時，提高對注入水的處理級別，進而實現(xiàn)對注水管10的預(yù)前防腐，降低注水管10線的腐蝕與腐蝕破裂、穿孔幾率。使用時，注入水通過進水管線1流入至罐體6內(nèi)，其中隔板3與封堵板8將罐體6內(nèi)部空間分隔成兩個部分，即注入水的初級處理腔體與二級處理腔體；進入罐體6內(nèi)的注入水經(jīng)過隔板3以及套筒4的分流后，分為兩路在罐體6內(nèi)流通，第一路注入水通過透水孔2后進入后環(huán)空中，即進入到初級處理腔體內(nèi)，通過與第一犧牲陽極5發(fā)生化學反應(yīng)后，再由流通孔7進入到套筒4內(nèi)，而第二路注入水則通過套筒4直接進入到二級處理腔體內(nèi)，同時經(jīng)過初級處理后的第一注入水同樣隨套筒4進入到二級處理腔體內(nèi)，最后經(jīng)過與第二犧牲陽極9發(fā)生化學反應(yīng)后，被排出至注水管10內(nèi)；經(jīng)過兩次處理后的注入水在注水管10流通，且與金屬材質(zhì)的管壁發(fā)生化學反應(yīng)的概率大大降低，即降低了注水管10內(nèi)壁上發(fā)生化學腐蝕的幾率，使得在石油井的注水工藝中，注水管10的使用壽命大大提高。而在對注入水的處理采用分級處理，初級處理腔體內(nèi)進行預(yù)防腐，而二級處理腔體內(nèi)進行主要的防腐，使得罐體6內(nèi)的犧牲陽極的工作負荷大大降低，避免罐體6內(nèi)的犧牲陽極出現(xiàn)快速消耗而頻繁更換，降低石油開采過程中注水工序中的生產(chǎn)成本。其中，初級處理腔體內(nèi)的第一犧牲陽極5消耗較慢，而二級處理腔體中的第二犧牲陽極9消耗較快，在對犧牲陽極進行更換時，在罐體6的中部設(shè)置有法蘭盤11，即能方便對第二犧牲陽極9的進行快速更換，以維持罐體6內(nèi)對注入水的持續(xù)處理，并且在套筒4內(nèi)設(shè)置有旋流閥12，在避免進入套筒4以及經(jīng)過初級處理的注入水反流的前提下，可根據(jù)注入水流量以及流速的具體情況，來控制罐體4內(nèi)注入水的流通，防止在二級處理腔體內(nèi)的第二犧牲陽極9負荷過大，避免罐體6內(nèi)對注入水的處理不徹底而導(dǎo)致注水管10內(nèi)出現(xiàn)腐蝕、結(jié)垢等現(xiàn)象的發(fā)生。

而在注入水進入初級處理腔體時，透水孔2的孔徑沿注入水流向遞增，通過流通截面的逐漸變化，注入水的流速相對較緩，使得第一犧牲陽極5的受沖擊力度降低，避免第一犧牲陽極5的過度消耗而造成頻繁更換；并且在對第一犧牲陽極5以及第二犧牲陽極9進行更換時，法蘭盤11將罐體6均分為左、右兩個部分，套筒4貫穿封堵板8的一端端部延伸罐體6的右部，同時封堵板8通過密封圈13與罐體6右部的內(nèi)壁連接，使得在法蘭盤11解決連接時，第一犧牲陽極5與第二犧牲陽極9均能夠直接顯示出來，方便工作人員的快速更換。

作為優(yōu)選，所述套筒4的內(nèi)徑占所述罐體6內(nèi)徑的1\3~1\2。罐體6內(nèi)對注入水的處理分為兩部分，以初級處理腔體為輔，二級處理腔體為主，而在處理處理腔體中透水孔2以及流通孔7的孔徑較小，即初級處理腔體中處理的注入水流量相對較小，而大部分進入到罐體6內(nèi)的注入水經(jīng)過套筒4流入二級處理腔體內(nèi)，將套筒4的內(nèi)徑設(shè)置為所述罐體6內(nèi)徑的1\3~1\2，即保證在套筒4內(nèi)，經(jīng)過初級處理后的注入水和未經(jīng)過任何處理的注入水以合適的比例進入到二級處理腔體內(nèi)，使得第二犧牲陽極9在實現(xiàn)對注入水的防腐處理效率的最大化的同時，減小第二犧牲陽極9的消耗，保證罐體6內(nèi)的第二犧牲陽極9實現(xiàn)最佳的消耗與收益比。

其中，本實施例中的第二犧牲陽極9沿罐體6徑向上的長度大于所述第一犧牲陽極5沿罐體6徑向上的長度。第一犧牲陽極5的布置受套筒4與罐體6內(nèi)壁之間的環(huán)空空間的限制，同時在流經(jīng)初級處理腔體與二級處理腔體中的注入水流量區(qū)別較大，因此，將第二犧牲陽極9的核心部分設(shè)置在更為靠近罐體6軸線的位置，使得第二犧牲陽極9與注入水的接觸更加充分，以實現(xiàn)第二犧牲陽極9的處理效率最大化。

作為優(yōu)選，選用斜管沉淀池對水源井14中的注入水進行初級過濾，利用層流的原理以提高沉淀池15的處理效率，增加沉淀面積的同時縮短顆粒沉降的距離，將大顆粒的漂浮物以及雜質(zhì)濾除，以減輕過濾罐16內(nèi)的工作負荷，同時降低過濾罐16的清理頻率。

以上所述的具體實施方式，對本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施方式而已，并不用于限定本實用新型的保護范圍，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。