本文针对目前油田地面系统建设的特点,需设计出满足低渗透油藏开发、数字化管理、标准化设计、模块化建设要求的短流程、易搬迁的清水注水一体化集成装置,以适应油区开采前期超前注水及边远小区块注水生产。通过对比优选四种密闭工艺,注水装置选用气囊式隔氧装置密闭工艺。使用该工艺要求改变国标水箱箱体结构,水箱所有加强筋、梁以及立柱全部外置设计,内表面光滑后,采用气囊密闭隔氧装置使水体和大气隔离,阻止空气中的氧气在水中溶解,减小腐蚀,减少结垢,解决了注水流程密闭问题。通过对注水泵振动的因素分析和可以采取的解决措施,然后根据注水装置自身特点,注水泵进口安装减振软管和减振胶垫,解决了高压注水泵振动问题。减小注水设备、管道因注水泵振动造成密封面不严产生滴漏;减弱因注水泵振动造成电气元件松动产生信号不连续,降低发生故障的频率,延长维护周期,确保注水装置正常运行。通过分析机泵关系、变频系统的工作原理和变频调速的控制方式,将变频器应用于注水装置,解决了注水泵回流问题,使注水泵随配注量自动调节排量,减少回流量。具有节约电能,减少阀门的维护量,提高了系统的自动化水平,降低了系统噪音,改善了工作的环境,减轻了工人的劳动强度等特点。通过论述注水站和稳流配水阀组的数字化管理应用情况,确定注水装置的数字化管理建设程度,采用PLC和RTU远程终端控制系统远程监测和控制装置的生产过程,控制注水泵、喂水泵及加药泵自动起停泵,监测水箱液位、注水泵及喂水泵运行状态、注水泵进出口压力、注水干线流量计量等。解决了设备发生故障时不能预警和及时停泵的问题。经过设备优选和注水管道及橇座的计算,研制出清水注水一体化集成装置。该装置具有流程密闭、供注水一体化、节约占地面积、数字化管理程度高等特点。缩短建设周期50%,节约占地面积45%,降低了工程投资40%,实现了智能控制、无人值守。目前在长庆油田应用62套,海南福山油田应用3套,浙江海安油田应用1套,运行情况良好。