第六章 注水技术及设备

第一章水工艺设备常用材料1. 金属材料的基本性能包括哪几个方面的内容？你认为水工艺设备对金属材料的哪些性能要求更高？怎样才能满足这些要求？答：使用性能：1 化学性能：抗氧化性和耐腐蚀性。

2 物理性能：密度，熔点，热膨胀系数，导热性以及弹性模量等。

3 机械性能：弹性，塑性，强度和韧性。

工艺性能：可焊性，可锻性，切削加工性，成型工艺性，热处理性能。

我觉得水工艺设备对金属材料的强度，刚度和抗腐蚀性的性能要求更高。

按照实际的工程需要，通过不同材料间的比较，从中选出较优的材料。

2. 影响钢材性能的因素主要有哪些？答：碳是决定钢材的主要元素，随含碳量增加，钢的强度和硬度将不断提高，而塑性和韧性则会随之下降。

硫是一种有害元素，产生“热脆”现象。

磷也是一种有害元素，产生“冷脆”现象。

锰是一种有益元素，作为脱氧剂和合金元素，减轻硫的有害作用，提高钢的强度和硬度。

硅是一种有益元素，作为脱氧剂和合金元素，提高强度，硬度，弹性，降低塑性和韧性。

氧，氮：未除尽的氧氮大部分以化合物形式存在，降低强度，冷弯性能和焊接性能。

氧增加热脆，氮增加冷脆。

钛，钒，铌：钢的强脱氧剂和合金元素，改善韧性，提高强度。

3. 不锈钢有哪些类型？在酸性介质、碱性介质及中性水溶液中是否可以选用同一种不锈钢？简述理由。

答：按显微组织为马氏体不锈钢，铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢。

按化学成分为铬不锈钢和铬镍不锈钢。

不可以，因为不同介质溶液中PH值不同，对不锈钢的化学反应都不一样，所以不能用同一种不锈钢，应该有所针对的选择。

4、高分子材料主要有哪些类型？耐蚀有机高分子有哪些类型？各有什么特点？答：按照化学组分分：碳链有机聚合物、杂链有机聚合物、元素有机聚合物、无机聚合物。

常用于水工程及水工艺设备中的高分子材料有：塑料、橡胶、纤维和胶粘剂等。

耐蚀有机高分子类型有：热塑性树脂、工程塑料类、热固性树脂等。

热塑性树脂中聚乙烯、聚丙烯的应用占主流。

工程塑料类虽然有优异的耐腐性能，但因其价格的原因，在中等的腐蚀环境中首选的仍是价廉易得、加工容易的材料。

注水基础知识目录一、注水基本概念 (2)1.1 注水的定义 (2)1.2 注水的重要性 (3)1.3 注水工艺简介 (4)二、注水设备 (6)2.1 注水泵 (8)2.2 注水管道 (9)2.3 注水阀门 (11)2.4 注水仪表 (11)三、注水系统设计 (12)3.1 注水系统布局 (13)3.2 注水网络设计 (15)3.3 注水流量计算 (16)3.4 注水压力控制 (17)四、注水水质管理 (18)4.1 水质监测与评估 (19)4.2 水质调整与优化 (20)4.3 水质标准与规范 (22)五、注水实施与管理 (23)5.1 注水计划制定 (25)5.2 注水操作规程 (26)5.3 注水效果评价 (27)5.4 注水安全管理 (27)六、注水技术进步与可持续发展 (28)6.1 新型注水技术介绍 (29)6.2 节水与环保理念在注水中的应用 (31)6.3 注水技术的未来发展趋势 (31)一、注水基本概念压力注水：通过施加压力使水或液体进入物体内部的过程。

这种方法通常用于大型设备或容器的注水，如船舶、油罐车等。

直接注水：直接将水或液体从外部引入物体内部的过程。

这种方法适用于小型设备或容器的注水，如汽车发动机、热水器等。

间接注水：通过其他介质(如气体、蒸汽等)将水或液体引入物体内部的过程。

这种方法通常用于需要控制温度、压力等条件的场合，如化工生产过程中的冷却剂注入等。

真空注水：利用真空泵将外部空气抽出，使物体内部形成真空状态，然后将水或液体注入物体内部的过程。

这种方法适用于对环境要求较高的场合，如航空航天领域中的飞机发动机注水等。

高压注水：在高压条件下将水或液体注入物体内部的过程。

这种方法通常用于需要提高物体内液体速度的场合，如油田开采中的油井注水等。

1.1 注水的定义注水是指将水注入到岩土体、土壤或混凝土等材料中，以增加其体积、密度和强度等物理性能的过程。

在地质工程、水利工程、建筑领域以及环境治理等领域，注水技术被广泛应用。

井下注水设备：提高矿业生产效率的重要手段矿山开采对于国民经济有着重要的支持作用，但是矿业生产中的工作环境十分恶劣，特别是井下的作业环境更为危险。

井下空气湿度高，气体浓度高且易燃易爆等特点，都对矿工的生命安全构成了威胁。

而则是提高矿业生产效率的重要手段之一。

一、的作用按照其用途可以分为两种类型：浇灌水和生产水。

浇灌水是指向井下矿体补给水分以维持井下环境稳定的水，如消防补水、煤化斯斗式瓦斯抽采中的水等。

而生产水则是直接应用于采矿过程中，可分为以下几种类型：1、填充水：填充水是指通过注水让矿井中的地下水位得以上升，直接应用于生产过程中的水，旨在起到支护矿井的作用。

2、喷淋与洒布水：喷淋与洒布水用于限制煤矿床煤岩的爆炸性，也可用于减少矿井盘回的粉尘和增加空气湿度。

3、喷射水：喷射水通常应用于冲击载荷较大的地层，以减少岩石粉尘、噪声和振动等有害物质的产生。

4、采矿用水：采矿用水指用于开采的水，大部分应用于长壁煤采掘和支护。

二、的类型根据使用的方式可以分为固定式注水系统和行走式注水系统。

固定式注水设备主要由注水器、供水管和截止阀等组成；行走式注水设备则是一种车载式设备，既可充分利用井下空间，灵活性也大，应用范围更广泛。

固定式注水设备：注水系统是中的核心部件，注水器的选择则取决于其应用范围。

对于填充水投入比较大的矿井，则选择注水器容积较大的设备。

而对于煤矿，应该选择容积小、体积轻、施工方便的注水器。

行走式注水设备：行走式注水设备具有灵活性强、结构简单、安装维护方便等特点，因此在煤矿井下的注水方面得到了广泛的应用。

它主要由注水器、水泵、供水管和控制系统等组成，也可以根据需要安装增湿系统等配套设备。

三、的应用的应用路线不同，其应用效果也会受到影响。

因此在选择应用路线时，应根据实际情况和所需效果进行选择，以达到最佳的注水效果。

1、直接注水应用于采矿过程：直接在采矿过程中将注水器放置在需要进行到的岩石矿体下方，通过水泵驱动注水器将水供给到矿体内部，支撑着地层，减少地层的落片及支架松动现象，以保证井下工作人员的安全。

第六章注水目的要求1、 要求学生掌握不同的储层注入不同的水质2、要求学生知道如何保证所需的注水量3、重点掌握如何将水注入到需要的层位 课时：6学时 重点授课内容提要第一节 水源及水处理（一）水源水中成分复杂污水工业污水5一般偏碱性，矿化度高，含铁少含油（聚合物）污采出污水4水量丰富，水矿化度较高，含有铁、地层水地下水3水源丰富，含盐量高，腐蚀性强海水海水2江河水水量丰富，水矿化度低，泥砂江河、湖泊、水库地面水1水源性质主要水型名称水源类型序号水锰等元素。

水质较好胶体。

地面水性质受季节影响大。

生动植物大量繁殖，常有异常气味及河水少，但由于水中溶解氧充足，水含量大；湖泊、水库水泥砂含量较江（二）水质及其要求水质：对注入水质量所规定的指标，包括注入水中的矿物盐、有机质和气体的构成与含量以及水中悬浮物含量与粒度分布等，是储层对外来注入水适应程度的内在要求。

（三） 注水过程中油层伤害的因素主要原因：注入水与储层性质不配伍或配伍性不好、水质处理及注水工艺不当。

注入水与地层水不配伍注入水与储层岩石矿物不配伍对地层的伤害 注入条件变化不溶物造成地层堵塞（四） 油田生产对注水水质的基本要求注水引起的油层损害主要是堵塞、腐蚀和结垢三大类型。

1．控制悬浮固体浓度与粒径2．控制腐蚀性介质（溶解氧、CO2 、H2S）3．控制含油量4．控制细菌含量硫酸盐还原菌（SRB）铁细菌腐生菌（TGB）5．控制水垢的形成（三）注入水水质推荐标准注入层平均空气渗透率，<0.10.1 > 0.6标准分级控悬浮固体含量，悬浮物颗粒直径中值，含油量，平均腐蚀率，点腐蚀A1SRB铁细菌，个TGBµm2< 0.1～0.6A1A2A3B1B2B3C1C2C3制指标mg/L<1<2<3<3<4<5<5<6<7µm<1<1.5<2<2<2.5<3<3<3.5<4 mg/L<5<6<8<8<10<15<15<20<30 mm/a<0.076、B1、C1级：试片各面都无点腐蚀A2、B2、C2级：试片有轻微点腐蚀A3、B3、C3级：试片有明显点腐蚀，个/mL0<10<250<10<250<10<25 /mL n×102n×103n×104，个/mL n×102n×103n×104执行SY/T5329-94标准应遵循的原则：（1）控制指标优先原则。

2024年油田注水生产安全技术一、油田注水生产概述(一)油田注水的意义和方式1．油田注水的意义油田投入开发后，如果没有相应的驱油能量补充，油层压力将随着开发时间，逐渐下降，引起产量下降，使油田的最终采收率下降。

通过油田注水，可以使油田能量得到补充，保持油层压力，达到油田产油稳定，提高油田最终采收率的目的。

2．油田注水方式简介根据油田面积大小，油层连通情况，油层渗透性及原油粘度等情况，可选择不同的注水方式。

(1)边外注水在含油层外缘以外打注水井，即在含水区注水。

注水井的分布平行于含油层外缘，采油井在含油层内缘的内侧，并平行于含油内缘。

边外注水对于面积不太大、油层连通情况好、油层渗透性好、原油粘度不大的油藏比较合适。

(2)边内注水鉴于边外注水不适合大油田，提出边内注水方式，即在含油范围内，按一定方式布置注水井，进行油田开发。

边内注水又分以下形式：①行列式内部切割注水：即用注水井排将油藏人为地分割成若干区，每个区是一个独立的单元，在两排注水井之间布置成排的油井。

②环状注水或中央注水：注水井呈环状布置在油藏的腰部，所以又称腰部注水，适用于面积不太大，油藏外围渗透性变差，不宜边外注水的油藏。

如边外渗透性好，也可以同时配合以边外注水。

③面积注水：注水井和生产井按一定几何形状均匀分布方法为面积注水。

它是一种强化注水的方法。

按注水井与生产井的井数比例和相互配布位置的不同，可构成不同的注水系统，如三点法、四点法、五点法、九点法等等，这种方法注水可使一口生产井受多口注水井的影响，采油速度比较高。

(二)注水井布井方法及井身结构1．注水井布井方法。

根据油田开发方式及注水方式，选择最合适的布井系统。

(1)网状布井。

网状布井分为三角形井网和正方形井网两种。

两种形式比较，在同样面积上，用同样大小的井距布井，三角形井网的井数比正方形井网多15．4％。

(2)排状或环状布井系统。

这种布井系统适合用于水压驱动方式的油藏，水、气混合驱动方式的油藏，油层倾斜角陡的重力驱动方式的油藏以及采用排状或环状注水及顶部注气的油藏。

2023年煤层注水安全操作规程第一章总则第一条为了保障煤层注水作业的安全，保护煤层资源，促进煤矿安全生产，根据相关法律法规和技术标准，制定本规程。

第二章注水前准备工作第二条煤层注水前，必须进行详细的勘探工作，确定煤层地质情况、水源情况和注水井的位置和方向。

第三条注水前必须对注水井和相关设备进行检查和维护，确保其正常运行。

第四条注水前应开展安全教育和培训，提高从业人员的安全意识和操作技能，确保安全生产。

第五条注水前应编制详细的作业方案，包括注水深度、注水量等参数，并制定安全预案，应对应急情况。

第三章注水作业操作规程第六条注水作业前，应在注水井口处搭设安全防护设施，设置安全警示标志，防止人员误入。

第七条注水过程中，必须严格按照作业方案进行操作，不得超过规定的注水深度和注水量。

第八条注水作业过程中，操作人员必须穿戴好安全防护装备，包括安全帽、护目镜、防护服等。

第九条注水过程中应随时监测注水井的运行状态，如有异常情况应及时报告并采取相应措施。

第十条注水作业完成后，应对注水井和设备进行清洗和消毒，确保后续作业的安全进行。

第十一条注水作业完成后，应及时将注水井封堵，并进行密封处理，避免水源的浪费和污染。

第四章安全预案第十二条煤层注水作业应编制详细的安全预案，明确应急救援措施和责任人。

第十三条安全预案应包括以下内容：（一）泄漏事故的处理措施；（二）设备损坏的处理措施；（三）人员伤亡的处理措施；（四）应急救援队伍的组建和培训；（五）报警和通信措施的安排。

第五章监督检查与责任追究第十四条煤矿企业应设立专门的监察部门，负责对煤层注水作业的监督检查工作。

第十五条监督检查部门对煤矿进行定期或不定期的检查，对存在的问题提出整改意见，并追究相关责任人的责任。

第十六条对违反本规程的行为，相关责任人将面临相应的处罚和法律责任。

第六章附则第十七条本规程自颁布之日起生效，并成为煤层注水作业的法规。

以上为2023年煤层注水安全操作规程，共计3000字。