古城油田聚合物地面工藝存在的問(wèn)題及對(duì)策

紀(jì)國(guó)帥

(河南油田分公司機(jī)關(guān)工程技術(shù)管理部,河南南陽(yáng) 473132)

古城油田聚合物地面工藝存在的問(wèn)題及對(duì)策

紀(jì)國(guó)帥

(河南油田分公司機(jī)關(guān)工程技術(shù)管理部,河南南陽(yáng) 473132)

聚合物地面工藝經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展已經(jīng)日臻成熟,在油田開(kāi)發(fā)中取得了良好的生產(chǎn)效果與明顯的經(jīng)濟(jì)效益。但由于受配制水質(zhì)、地面設(shè)備、注入工藝等因素的影響,容易造成聚合物溶液的粘度降低和注入量不合格,從而影響注聚質(zhì)量,沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的驅(qū)油目的。本文主要從影響聚合物粘度和注入量方面分析注聚合物地面工藝存在的問(wèn)題,并提出相應(yīng)對(duì)策。

粘度 曝氧除硫 機(jī)械剪切 油套分注

古城油田泌123區(qū)、泌124區(qū)自然遞減不斷加快、含水不斷上升、開(kāi)采難度越來(lái)越大。為了保持老區(qū)穩(wěn)產(chǎn)，逐步實(shí)施了聚合物驅(qū)。但由于污水水質(zhì)、調(diào)節(jié)閥精度不高等因素影響，導(dǎo)致注聚井口注入粘度不高，注入量不合格，通過(guò)在生產(chǎn)實(shí)踐中持續(xù)優(yōu)化聚合物地面工藝，保證了注聚質(zhì)量。

1 基本狀況

古城油田共有注聚井24口，日注母液量250m3，污水量400 m3。泌123聚合物站包括分散配液部分和轉(zhuǎn)儲(chǔ)注入部分，主要負(fù)責(zé)聚合物母液的配制、升壓、稀釋以及外輸。該站采用清污混配母液，高壓污水稀釋注入。泌124聚合物站所需母液來(lái)自泌123聚合物站的輸送。

2 存在的問(wèn)題

2.1 污水對(duì)粘度的影響

配制和稀釋聚合物溶液使用的聯(lián)合站分離污水，礦化度較高，而且水中含有殺菌劑、破乳劑、絮凝劑等各種化學(xué)藥劑。污水水質(zhì)是影響聚合物溶液粘度的根本原因，而其中影響粘度的重要因素是含硫量和礦化度。

2.1.1 污水曝氧存在問(wèn)題

曝氧就是利用壓縮機(jī)將空氣壓入污水中，使其充分接觸，發(fā)生反應(yīng)，殺滅硫酸鹽還原菌及中和還原性物質(zhì)等，以提高聚合物溶液的粘度?，F(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)，曝氧與否對(duì)聚合物溶液粘度影響很大。污水停曝氧時(shí)，井口粘度下降較大，最低時(shí)井口粘度小于10mPa·s。

脫硫塔曝氧存在的問(wèn)題：污水容易在曝氣盤(pán)和梳氣球上結(jié)垢，前者使曝氧管線(xiàn)堵塞，造成出氣不均勻，堵塞嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致管線(xiàn)破裂；后者會(huì)使梳氣球出現(xiàn)沙埋現(xiàn)象，也會(huì)造成出氣不均。

2.1.2 配制聚合物母液存在問(wèn)題

聚合物母液配制的初始設(shè)計(jì)用水為污水，經(jīng)曝氧，母液粘度最高達(dá)到2200mPa·s，注入粘度達(dá)到60mPa·s左右，未能達(dá)到預(yù)期效果。用清水配制母液，其粘度達(dá)4000mPa·s以上，由于粘度大，攪拌混入的氣泡不能逸散，注聚泵吸入困難，造成70%以上注聚泵排量達(dá)不到注入要求。

2.2 機(jī)械剪切對(duì)粘度的影響

在生產(chǎn)過(guò)程中的攪拌、轉(zhuǎn)液、焊接粗糙的管線(xiàn)、閥門(mén)、直角焊接的井口支流程以及穿過(guò)射孔炮眼等都會(huì)使聚合物分子受到剪切而降低溶液粘度[1]，因此，聚驅(qū)工藝系統(tǒng)中應(yīng)避免銳利的棱角或毛刺等突出物，管線(xiàn)上的閘門(mén)的作用最好也只限于開(kāi)或關(guān)，不宜用于調(diào)節(jié)流量。

2.2.1 攪拌對(duì)粘度的影響

通過(guò)對(duì)配液過(guò)程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)分析得出：熟化罐攪拌機(jī)以63r/min的轉(zhuǎn)速攪拌120分鐘后，粘度損失最高可達(dá)30%，平均超過(guò)10%。

2.2.2 油套分注對(duì)粘度的影響

油套分注是為了解決注入井層間吸水能力懸殊的矛盾而采用的注入工藝，引入控制流量的手動(dòng)和自動(dòng)(智能混配比電動(dòng)裝置)調(diào)節(jié)閥，為了精確控制流量，閥芯進(jìn)水口和出水口設(shè)計(jì)的都十分鋒利，當(dāng)聚合物流過(guò)調(diào)節(jié)閥時(shí)，粘度的損失非常大。

2.3 設(shè)備、工藝對(duì)注入量的影響

古城油田聚合物驅(qū)采用的是集中配制分散注入的方式，注入工藝主要有單泵對(duì)單井和井口增壓等方式。

2.3.1 注聚泵影響

泌123區(qū)注聚單井注入能力配置是參考前期水驅(qū)時(shí)配注量來(lái)設(shè)計(jì)的，裕量不夠充足，所以多臺(tái)注聚泵的注入能力不能滿(mǎn)足注聚過(guò)程中動(dòng)態(tài)調(diào)配的需要，導(dǎo)致多口井母液的注入量達(dá)不到配注要求。

2.3.2 喂液工藝影響

泌123區(qū)注聚泵母液供給方式主要是靠熟化罐和泵進(jìn)口的液位壓差供給，注入量增大時(shí)，造成注聚泵供液不足，母液進(jìn)泵前受瞬時(shí)負(fù)壓。前者造成注聚泵排量不夠，后者由于受負(fù)壓影響，粘滯在母液中的氣泡則會(huì)逸出，造成注聚泵的氣蝕，使泵不能正常工作，這種現(xiàn)象在氣溫高時(shí)尤為明顯[2]。

2.3.3 稀釋工藝影響

注聚井單井的高壓污水注入量依靠調(diào)節(jié)閥控制，由于地層壓力實(shí)時(shí)變化，需不斷調(diào)整閘門(mén)開(kāi)度，即使加密巡檢，依然不能從根本保證污水量的精確注入。

3 解決的對(duì)策

3.1 污水降粘對(duì)策

3.1.1 污水曝氧

一是拆除部分曝氣盤(pán)，用堵頭封堵，目的是提高出氣速度，減緩污水的結(jié)垢速度；二是定期對(duì)脫硫塔清沙除垢。

3.1.2 清水和污水混配聚合物母液

采用清污混配聚合物母液，清水和污水比例為2：1。配制出的母液粘度為3000mPa·s左右，既最大限度保證了粘度，又滿(mǎn)足了注聚泵的注入要求，井口注入粘度也可提高10mPa·s，達(dá)到70mPa·s以上。

3.2 機(jī)械剪切降粘對(duì)策

3.2.1 合適的轉(zhuǎn)速和攪拌時(shí)間

攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速和攪拌時(shí)間對(duì)聚合物溶液粘度的影響很大。攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)控制在50r/min以下，攪拌時(shí)間在保證熟化質(zhì)量條件下越短越好。攪拌機(jī)通過(guò)變頻降速至33r/min，降低了聚合物母液粘度損失，也保證了母液的充分熟化。

3.2.2 油套分注降粘對(duì)策

采用新技術(shù)新工藝來(lái)降低分注過(guò)程中的剪切作用。比如，改進(jìn)低剪切配注器使其自動(dòng)化或者采用雙管雙流程分注工藝。

3.3 設(shè)備、工藝影響注入量的對(duì)策

3.3.1 改造注聚泵

通過(guò)重新配置動(dòng)力、更換配件等手段，對(duì)泵進(jìn)行了擴(kuò)容改造，使注聚泵的額定排量都能滿(mǎn)足調(diào)配要求，改善注入質(zhì)量。

3.3.2 加裝喂液泵

加裝注聚泵母液喂液泵，提高供液能力。

3.3.3 安裝電動(dòng)調(diào)節(jié)閥

注聚井單井污水管線(xiàn)安裝智能電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和電磁流量計(jì)，自動(dòng)調(diào)整閘門(mén)控制注入量，保證聚合物母液與污水以設(shè)定的比例準(zhǔn)確注入，避免人工調(diào)節(jié)造成的誤差，確保注入質(zhì)量。

4 認(rèn)識(shí)與結(jié)論

聚合物地面工藝經(jīng)過(guò)不斷優(yōu)化和發(fā)展，已逐步成熟。但要持續(xù)保證注聚質(zhì)量，還要從管理和技術(shù)入手，細(xì)化地面工藝的節(jié)點(diǎn)控制，控制聚合物的注入粘度和注入量。

[1]陳民強(qiáng),孫志強(qiáng),等.配注過(guò)程中聚合物溶液的粘度損失分析[J].西安石油大學(xué)學(xué)報(bào),2007,22(3):60～63.

[2]王秋艷.聚合物配制注入系統(tǒng)的調(diào)整改造.油氣田地面工程[J], 2005,22(10):2～3.