黄开文、韩志国、杨登峰、李建峰
中国石化胜利油田分公司海洋采油厂
摘要：在海上采油注水系统中，水锤效应是指在管道中的水流因外界压力的作用而产生的剧烈的变化造成的液体内部压强的迅速上升的现象，这一现象大多会议纵向的形式在管道系统内部传播，如同用锤子打击一样，进而称之为水锤效应。这一物理现象的出现具有极大的冲击力，能够对海上采油注水系统中的管道以及相应的设备带来极大的破坏，相关部门必须及时地实施控制措施。基于此，本文将对海上采油注水系统水锤效应分析与控制措施 展开研究。
关键词：海上采油 注水系统 水锤防护 生产水排放
引言：
水锤效应对海上采油注水系统的影响较大，只有从根本上对水锤效应进行控制，才能够保障在海上采油注水系统现场的施工人员的人身安全，保障作业的效率与质量，更好的满足国家的发展需求，提升人们的生活质量，并且为各行各业的发展通过基础力量，推动我国的综合国力的稳定提升以及社会的和谐发展。由此可见，对海上采油注水系统水锤效应分析与控制措施 进行探究是十分必要的，具体策略综述如下。
1海上采油注水系统水锤效应的危害
想要实现对海上采油注水系统水锤效应的有效控制，相关的工作团队就必须清晰的明确的认识到水锤效应的破坏性，以及其频发的原因，依据实际情况对症下药，推动海上采油注水系统水锤效应的有效控制进程。经过分析与整合，以下将从几个方面对海上采油注水系统水锤效应的危害以及错误的操作进行分析：其一，水锤效应的出现会导致管内的压强过高，超过海上采油注水系统管道自身的符合承载能力，最终出现管道破裂的情况，不仅会影响海上采油注水系统的稳定运行，还会导致极大的维护成本的消耗，不利于海上采油注水项目的持续发展。其二，水锤效应的出现还会导致管内的压强过低，使得海上采油注水系统管道出现瘪塌的情况，对各个阀门、固定件造成破坏，致使维护成本的提高。其三，单泵关停。随着人们的需求的增加，海上采油注水系统也在不断的扩大，目前我国的海上采油注水系统已经呈现出了相对复杂的特点，系统中的设备的数量也随之增多，构建出了泵与注水设施平台的多种关联关系，进而导致不稳定因素的增加，一旦保护值设定存在问题，出现水锤效应将会导致大面积并联泵骤然关停，且在没有有效的处理的情况下持续的将这一负面作用扩大，最终导致整个海上采油注水系统平台遭到极大的破坏，无法正常运行。其四，当阀门的关闭过快时，将会引起海上采油注水系统中的单系平台、全海上油田等设施的注水系统出现关停问题，不仅无法实现对海上采油注水系统水锤效应控制的目的，还会在多种因素的共同作用下产生较大的负面问题，导致海上采油注水系统内管道的破坏以及设备的故障，出现极大的经济损失，极不利于海上采油注水项目的长期发展。
2海上采油注水系统水锤效应控制措施
2.1在新建海上采油注水系统设计阶段实施控制
油注水系统的设备压力的等级等信息，为海上油田管道的起始位置以及末尾位置以及大型过滤器设备的出入口安全阀的位置设置提供可靠的依据，从而降低水锤效应对海上采油注水系统的负面影响力。
此外，增压泵止回阀是海上采油注水系统水锤效应冲击力最大的地方，极容易出现严重的受损情况，因此，技术人员必须加强对这一位置的防护，通过在其下游位置设置缓冲气体压力罐并在其中充进氮气的方式降低增压泵止回阀所承受的水锤效应冲击力，实现对海上采油注水系统水锤效应进行有效的控制的目的。
2.2加强对安全阀与调压阀的控制措施
随着时代的发展，人们的诉求逐渐增多，为海上采油项目的发展提供了崭新的机会，但同时也让海上采油项目的水锤效应的负面作用随之增加。在这样的情况下，越来越多的人投入到了对水锤效应的防护研究工作中，使得海上采油注水系统中抵抗水锤效应的设备也得到了一定的优化。就实际调查结果显示，当下我国的海上采油注水系统中抵抗水锤效应对管道实施保护较为有效的设备主要有两种，分别是安全阀与调压阀。因此，在海上采油注水系统水锤效应的控制工作中，工作人员应加强对安全阀与调压阀的利用，通过保留其中的较少的排液的方法人让安全阀与调压阀的设置发挥相辅相成的作用，当油田井口位置出现水锤效应后引导其进入到闭排罐中，从而为海上采油注水系统的运行的稳定性提供一定的保障。
2.3海上采油注水系统发生高级别的关断控制措施
在海上采油注水系统发生高级别的关断后，油注水系统的中控系统会发出警示信号，而后出现三十到五十秒左右的延迟，对水锤效应进行控制。如果这一防护系统无法发挥作用，则需要工作人员到现场对仪表的供给速度进行检测，并慢慢地关闭安全阀，改变水锤效应的冲击方向，使其从直接水锤替换为间接水锤。在这一过程中，工作人员需要注意依据实际情况对延迟的时长进行计算，利用延时调整设备将各个水阀逐一关闭，从而有效地降低水锤效应带来的破坏性，为海上采油注水系统运行的安全性提供支持力量。
2.4加强对水锤效应的利用
水锤泵站的设置能够实现对海上采油注水系统中的水锤效应的有效利用，在降低水锤效应的破坏里的同时，实现能量的转换，为海上采油注水项目提供推进性的力量。目前我国的 水锤泵站可以划分为直流水与交流水两种类型，其中直流水是一种液压型水锤泵，能够利用水锤效应下产生的落差驱动扬水机械，拥有不需要针对性的动力设备的优势，极大地节约了驱动资源材料的投入。但水锤泵站也具有一定的弊端，其无法有效的抵抗较大的水锤效应的冲击力，工作人员在设置水锤泵站时还应注意力选择距离水锤效应主要冲击点具有一定的距离的位置，进而保障水锤泵站运行相对稳定性，为海上采油注水系统提供一定的力量支持。
结语：
综上所述，在海上采油注水系统自身的特性以及海上的多种因素的影响下，水锤效应的陆地防护措施无法在海上得到有效的使用，相关的企业或部门必须对水锤效应进着重的分析，依据实际情况积极的研究控制措施 ，并在水锤效应防控的质量保证的基础上，对控制的成本投入、安全性、稳定性等方面进行衡量，保证海上采油注水系统水锤效应控制措达到理想效果，为我国的海上采油注水系统的平稳运行保驾护航。
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