三采地面配注工藝技術(shù)

1化學(xué)驅(qū)地面配注工藝技術(shù)中石化河南石油工程設(shè)計有限公司2014年6月29日2前言提高采收率化學(xué)驅(qū)氣體混相驅(qū)聚合物驅(qū)表活劑驅(qū)堿水驅(qū)復(fù)合驅(qū)二元復(fù)合驅(qū)三元復(fù)合驅(qū)天然氣驅(qū)CO2驅(qū)熱采微生物驅(qū)蒸汽吞吐蒸汽驅(qū)火燒油層溶液配制工藝注入工藝3提綱聚合物母液配制技術(shù)1聚驅(qū)注入技術(shù)2二元復(fù)合驅(qū)配制注入技術(shù)3三元復(fù)合驅(qū)配制注入技術(shù)4復(fù)合驅(qū)采出液處理技術(shù)54聚合物母液配制技術(shù)配制母液升壓配注工藝2、配制高濃度母液，然后用水稀釋到目的液濃度注入。混合計量高壓污水1、配制目的液濃度的聚合物溶液，直接升壓注入地層。注入地層配制聚合物溶液升壓注入地層印度Sanand油田1993年開始注聚，注入聚合物濃度800ppm。熟化熟化5聚合物母液配制技術(shù)聚合物母液配制工藝聚合物母液輸送工藝聚合物母液分散溶解工藝聚合物母液熟化工藝聚合物母液配制技術(shù)1、聚合物母液分散溶解工藝風(fēng)送式聚合物分散溶解裝置流程示意圖優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)成熟，對小顆粒料的供料尤為有效。缺點(diǎn)：耗氣量大、固氣比很小、效率低，輸送量和輸送距離有限。聚合物母液配制技術(shù)1、聚合物母液分散溶解工藝水混式聚合物分散溶解裝置流程示意圖優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、進(jìn)氣量小、不用混合罐攪拌減少空氣進(jìn)入量。缺點(diǎn)：文丘里噴射器處易堵、混合液有時溢流。聚合物母液配制技術(shù)1、聚合物母液分散溶解工藝聚合物分散裝置人工卸料臥式儲料罐計量罐水粉研磨器輸送泵熟化罐

聚合物母液配制系統(tǒng)能力為2500m3/d，注聚井?dāng)?shù)為10口，總配注量為15000m3/d。母液配制系統(tǒng)是2010年建成投產(chǎn)。聚合物母液配制技術(shù)1、聚合物母液分散溶解工藝聚合物分散裝置（1）聚合的分散采用儲料罐自動下料至計量罐，計量罐采用失重式電子秤對干粉進(jìn)行計量，質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸至DCS控制系統(tǒng)，對閥門進(jìn)行開閉控制。這種方式自動化程度高，大大減輕了操作工人的工作量，一次性加夠，不需要按時按點(diǎn)的進(jìn)行現(xiàn)場操作（2）占用面積小。10聚合物母液配制技術(shù)聚合物母液配制工藝聚合物母液輸送工藝聚合物母液分散溶解工藝聚合物母液熟化工藝聚合物母液配制技術(shù)2、聚合物母液熟化工藝

熟化系統(tǒng)的作用是將分散系統(tǒng)中初步與水混合的聚合物溶液，進(jìn)一步經(jīng)過攪拌使之完全溶解。

影響固體溶解速度的因素有三個：顆粒大小、溶劑溫度和攪拌，而顆粒大小油田有明確標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)境溫度非人為可控。而聚合物溶液的特性決定，過度攪拌會破壞聚合物高分子鏈，降低其粘度，因此合理控制攪拌速度、攪拌時間和攪拌葉片的形式尤為重要。聚合物母液配制技術(shù)2、聚合物母液熟化工藝

一般聚合物母液熟化時間為2h。①攪拌轉(zhuǎn)速的確定

采用變速攪拌器，可根據(jù)要求調(diào)整攪拌速度以滿足攪拌速度的不同要求。②攪拌形式的確定DNA螺旋攪拌器雙層槳葉攪拌器

采用DNA螺旋攪拌器，使攪拌能夠上下層充分混合。聚合物母液配制技術(shù)2、聚合物母液熟化工藝③采用研磨混合器（速溶器）利用速溶器內(nèi)的齒輪類機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)，將聚合物與水的進(jìn)行充分混合溶解，熟化時間可減少至45min。溶解罐熟化罐母液配制系統(tǒng)干粉儲罐速溶器轉(zhuǎn)液螺桿泵聚合物母液配制技術(shù)1、外觀尺寸：長*寬*高=1.2m*1.0m*1.8m2、電機(jī)額定轉(zhuǎn)速：1480r/min3、電機(jī)功率60m3/h：55KW50m3/h：36KW40m3/h：33KW水粉混合研磨器（速溶器）2、聚合物母液熟化工藝③采用研磨混合器（速溶器）聚合物母液配制技術(shù)立式熟化罐2、聚合物母液熟化工藝④熟化罐臥式熟化罐立式罐通常是一種狀態(tài)對應(yīng)1座罐，至少需要3臺熟化罐才能保證順利進(jìn)行。臥式罐更多的用于1座罐對3種狀態(tài)，罐體分三格，分別是進(jìn)液、出液和熟化空間，連續(xù)進(jìn)液，連續(xù)出液。進(jìn)液-熟化-出液三個狀態(tài)聚合物母液配制技術(shù)2、聚合物母液熟化工藝④熟化罐熟化罐兩種方式對比

立式罐方式臥式罐方式工作量及投資估算新建6座100m3立式熟化罐新建6臺攪拌器新建2座120m3臥式熟化罐新建6臺攪拌器占地面積設(shè)備多，占用面積大設(shè)備少，占用面積小應(yīng)用范圍在陸地油田應(yīng)用廣泛，技術(shù)成熟。多用在海洋平臺，技術(shù)成熟熟化效果熟化時間穩(wěn)定，熟化效果好連續(xù)進(jìn)液出液、可能會發(fā)生水流擴(kuò)散短流現(xiàn)象，造成熟化不太穩(wěn)定。管理操作設(shè)備數(shù)量多，自控管理操作繁瑣。設(shè)備數(shù)量少，自控管理操作方便17聚合物母液配制技術(shù)聚合物母液配制工藝聚合物母液輸送工藝聚合物母液分散溶解工藝聚合物母液熟化工藝18聚合物母液配制技術(shù)3、聚合物母液輸送工藝聚合物母液輸送工藝流程圖低壓來水緩沖水罐提升泵母液分散裝置熟化罐轉(zhuǎn)液泵

充分利用幾個交替工作的熟化罐的熟化及儲液的雙重功能，簡化了流程，節(jié)約了占地面積，降低了運(yùn)行費(fèi)用，同時減少了母液粘度損失。并在轉(zhuǎn)液泵出口設(shè)置壓力變送器，與轉(zhuǎn)液泵的變頻連鎖，通過注聚泵的需求母液量來控制轉(zhuǎn)液泵的轉(zhuǎn)速和排量。注聚泵變頻19聚合物母液配制技術(shù)聚合物母液配制特有技術(shù)污水配聚技術(shù)密閉隔氧配聚技術(shù)污水配制聚合物技術(shù)一、污水配聚影響因素油田在聚合物驅(qū)油過程中，基本上采用清水配制高濃度的聚合物母液；一方面需要開采地下水，另一方面要使油田剩余污水達(dá)標(biāo)排放。隨著環(huán)保法規(guī)日趨嚴(yán)格，地下水開采與污水排放總量都將受到限制，現(xiàn)有三次采油技術(shù)應(yīng)用和剩余污水處理等方面矛盾會更加突出，制約著聚合物驅(qū)油技術(shù)的發(fā)展，而污水配制聚合物注入是一條解決此問題的有效途徑。污水配制聚合物技術(shù)一、污水配聚影響因素

影響聚合物溶液粘度的因素聚合物干粉結(jié)構(gòu)及特性

環(huán)境因素

工藝設(shè)備及條件

聚合物類型、結(jié)構(gòu)、分子量、水解度等

溶劑、溫度、礦化度、離子組成與含量、雜質(zhì)、氧及細(xì)菌等

配制、熟化、加藥、泵、管線、閥門及注入速度，剪切速率等添加各種添加劑對水質(zhì)進(jìn)行改性或處理注聚工藝及其參數(shù)的優(yōu)化改善聚合物體系的形態(tài)穩(wěn)定粘度污水配制聚合物技術(shù)一、污水配聚影響因素1、河南油田水質(zhì)全分析2、礦化度對聚合物粘度的影響3、陽、陰離子對聚合物粘度的影響4、硫化物對聚合物粘度的影響5、溫度對聚合物粘度的影響6、殘留聚合物對聚合物粘度的影響7、原油和懸浮物對聚合物粘度的影響8、化學(xué)助劑對聚合物溶液粘度的影響9、各種聚合物粘度影響因素的影響程度的大小污水配制聚合物技術(shù)231、河南油田水質(zhì)全分析

油田采出含油污水與清水相比，其礦化度、溶解的離子含量、溶解氧、微生物含量、不溶固體懸浮物含量及水溫等存在差異，因此，有必要了解上述差異因素對配制相同濃度的聚合物溶液粘度的影響程度，為下一步攻關(guān)研究提供技術(shù)儲備。水質(zhì)下二門古城雙河江河K＋

Na＋521.6979.71689.82342.3Ca2＋22.147.30.00Mg2＋2.13.117.725.5Cl－10.3946.61496.42597.3SO42－54.62.858.664.2HCO3－1372.41126.81921.71789.6CO32-34.100.00硫化物10～206～830～4040～50Fe2＋0.1～0.40.20.2～20.1機(jī)雜20.017602.0溶解氧0.010.050.00.01含油量4.182.581.094.57TGB（個/ml）≤12.511SRB（個/ml）<1104.52545總礦化度2125.63105.75184.26818.8PH值8.38.48.68.5河南油田污水陽離子主要以一價離子Na+和K+離子為主，污水中二價陽離子主要以Ca2+和Mg2+離子為主，F(xiàn)e2+離子的含量很少。硫化物的含量較高，SRB的含量較高。水型呈NaHCO3污水配制聚合物技術(shù)隨礦化度增加，粘度損失率迅速增大。并且高濃度下聚合物溶液的粘度損失大于低濃度。2礦化度對聚合物溶液粘度的影響采用NaCl溶液模擬不同礦化度水，用鄭力Ⅱ型聚合物配成濃度為4000mg/L和1300mg/L的聚合物溶液。污水配制聚合物技術(shù)3陽離子對聚合物溶液粘度的影響陽離子濃度對聚合物溶液粘度損失率的影響陽離子對聚合物溶液的粘度影響作用能力大小的順序依次為Fe2+>Fe3+>Mg2+>Ca2+>Na+Na+濃度高，因此影響幅度最大。Ca2+，Mg2+因價態(tài)較高，影響較大Fe2+具有還原性，加速聚合物降解，粘度損失大Fe3+價態(tài)高，影響大污水配制聚合物技術(shù)3陰離子對聚合物溶液粘度的影響26在陽離子濃度相同的情況下，NaCl、NaHCO3、Na2CO3和Na2SO4使聚合物溶液粘度降低百分率基本相同，因此對聚合物溶液的粘度影響相同。這說明陰離子對聚合物溶液粘度沒有影響。鹵族鹽類對聚合物溶液粘度影響規(guī)律相同。隨著陽離子濃度增加，聚合物溶液粘度降低，進(jìn)一步證實(shí)陽離子相同時，陰離子對聚合物溶液粘度沒有影響。即陰離子對聚合物溶液的粘度損失無貢獻(xiàn)，聚合物溶液粘度的變化主要來自陽離子。污水配制聚合物技術(shù)礦化度影響聚合物溶液粘度機(jī)理

礦化度對聚合物溶液粘度的影響可以歸于陽離子對聚合物溶液粘度的影響。陽離子對聚合物溶液粘度影響可以通過陽離子影響聚合物分子鏈雙電層理論來解釋，陽離子濃度和離子半徑影響雙電層的厚度，而雙電層厚度的改變會影響聚合物分子帶電程度和卷曲程度進(jìn)而影響聚合物溶液的粘度。影響機(jī)理分兩方面：（1）陽離子濃度（2）離子半徑污水配制聚合物技術(shù)雙電層礦化度低礦化度高（1）陽離子濃度的影響電勢迅速降低，分子蜷縮，分子間作用力的減弱，外加力更易直接作用到分子鏈上而發(fā)生降粘。污水配制聚合物技術(shù)（2）離子半徑的影響電荷數(shù)相同的陽離子，如Mg2+離子和Ca2+離子，Ca2+離子的離子半徑(0.099nm)大于Mg2+離子的離子半徑(0.08nm)，相應(yīng)的Stern層較厚，從而電勢下降得較慢，也就是聚合物分子卷曲的程度較小，即聚合物溶液的粘度下降得較小。

電荷數(shù)不同的陽離子，如Na+離子(0.099nm)和Ca2+離子，離子半徑相差不大，而電荷數(shù)增加，擴(kuò)散層厚度變小，也會使雙電層厚度變薄，聚合物分子卷曲的程度增大，表現(xiàn)為聚合物溶液粘度降低的幅度較大礦化度引起的降粘是物理過程，一定情況下粘度可以恢復(fù)污水配制聚合物技術(shù)304硫化物對聚合物溶液粘度的影響硫化物的來源：地層礦物質(zhì)在特定情況下的溶解。含硫有機(jī)物的降解、分解。硫酸鹽還原菌的繁殖代謝作用。污水配制聚合物技術(shù)4硫化物對聚合物溶液粘度的影響河南油田4個注聚區(qū)塊污水中硫化物含量范圍為：下二門：10-20mg/L；古城：6-8mg/L；雙河：20-40mg/L；江河：35-75mg/L。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)中將S2-含量標(biāo)準(zhǔn)定為：下二門：15mg/L；古城：7mg/L；雙河：35mg/L；江河：45mg/L；污水配制聚合物技術(shù)

硫?qū)酆衔锶芤赫扯扔绊懀ǖV化度5184.2mg/L、聚合物濃度不同）低粘度下，S2-的降粘作用不明顯高粘度下，S2-降粘明顯（1）固定硫化物含量不同聚合物濃度下的溶液粘度分析污水配制聚合物技術(shù)S2-濃度0～15mg/L內(nèi)，粘度下降迅速（2）固定聚合物濃度，不同硫化物含量的影響S2-濃度大于35mg/L,粘度幾乎不再下降配聚濃度1300mg/L測量溫度50℃污水配制聚合物技術(shù)

HPAM大分子鏈氧化降解屬于自由基反應(yīng)，通常情況下是由于聚合物分子鏈中薄弱點(diǎn)的斷裂所致，自由基反應(yīng)歷程可用下面反應(yīng)表示：P-H(聚合物分子)+O2——P·+HOO·其中P·為含有自由基的聚合物鏈，如果在溶液中存在S2-離子，高分子自由基P·則會迅速與氧反應(yīng)，生成如下的過氧化物自由基：硫化物影響聚合物粘度機(jī)理P·+O2——POO·

(2)這些過氧化物自由基引起如下的鏈增長反應(yīng)，并生成氫過氧化物POOH：POO·+P-H——POOH+P·(3)上面的系列反應(yīng)一直進(jìn)行到氧被完全消耗為止?；瘜W(xué)活性非?；顫姷淖杂苫磻?yīng)將導(dǎo)致聚合物骨架斷裂，結(jié)果造成聚合物粘度大幅度損失。S2-引起聚合物長鏈斷裂，是化學(xué)反應(yīng)，粘度不可恢復(fù)污水配制聚合物技術(shù)根據(jù)上述結(jié)果,可以認(rèn)為HPAM的氧化降解反應(yīng)，首先由于商品聚合物中所含過氧化物雜質(zhì)分解產(chǎn)生自由基，引發(fā)了連鎖氧化反應(yīng)（式①～②），當(dāng)有還原性物質(zhì)存在時，這種連鎖氧化過程顯著加快。隨后，聚合物鏈上的自由基引發(fā)聚合物主鏈斷裂，聚合物分子量降低，導(dǎo)致聚合物溶液的粘度大幅度下降。聚合物分子鏈降解圖4硫化物對聚合物溶液粘度的影響硫化物影響聚合物粘度機(jī)理污水配制聚合物技術(shù)5溫度對聚合物溶液粘度的影響四區(qū)塊溫度粘度損失率比較圖溫度對聚合物粘度有較大影響，熱降粘作用明顯，當(dāng)溫度升高，聚合物分子趨向卷曲，使溶液的粘度下降。污水配制聚合物技術(shù)二、污水除硫技術(shù)

去除Na+、K+的技術(shù)主要采用水脫鹽處理技術(shù)（如電滲析、反滲透、電解法、超過濾和微孔膜過濾等），但存在工程建設(shè)投資大（3000元/m3）、對入口水質(zhì)要求高、再生成本高、管理水平要求高等缺點(diǎn)，以目前處理技術(shù)，去除Na+、K+，處理費(fèi)用約為7元/m3。

去除的Ca2+和Mg2+的技術(shù)主要是水質(zhì)改性，即離子交換法對污水進(jìn)行軟化處理。采用的水質(zhì)改性污水處理技術(shù)，日常的處理運(yùn)行費(fèi)用也較高，處理費(fèi)用約為3元/m3，并會產(chǎn)生大量的污泥需要處理。而且在污水中Ca2+和Mg2+在污水中含量較少，不構(gòu)成引起聚合物降粘的主要因素。

同時，我們注意到還原性物質(zhì)（S2-）對聚合物溶液降粘降解大（占39％），因此，很有必要開展污水除硫工藝技術(shù)研究。雙河離子降粘比率Ca2+3%Mg2+15%S2-39%Fe2+3%Na+K+40%污水配制聚合物技術(shù)除硫工藝探索除硫方法效果對比圖

催化氧化：水氣比：1：2空氣氧化：水氣比：1：8為了加快反應(yīng)速度，減少設(shè)備容積及尺寸污水配制聚合物技術(shù)39

2007年3月19日，T5－212、T6-212和6－304三口井開展曝氧除硫后的污水配母液用曝氧除硫后的污水稀釋后注入地層的礦場試驗(yàn)，取得了很好效果。在注入濃度從1800ppm下調(diào)至1600ppm的情況下，井口注入粘度仍能穩(wěn)定在75mPa·s右。單井注入試驗(yàn)井口粘度變化曲線下二門油田礦場單井注聚試驗(yàn)污水配制聚合物技術(shù)2007年10月份在下二門聯(lián)合站內(nèi)新建曝氧脫硫塔三座，嚴(yán)格控制曝氧量，控制含硫量在1mg/L以下，溶解氧在0.5mg/L，滿足注聚開發(fā)要求。這套裝置的礦場應(yīng)用大幅度提高了注聚井口粘度，根據(jù)檢測數(shù)據(jù)，按井口粘度提高45％計算，等同于濃度提高26.68％，就相當(dāng)于節(jié)約聚合物干粉26.68％。按下二門油田年聚合物干粉用量2871.8噸，每噸聚合物干粉按1.68萬元計算，年可節(jié)約1287.2萬元。污水配制聚合物技術(shù)應(yīng)用2007年到2011年分別在下聯(lián)、雙聯(lián)、江聯(lián)和古城123配聚站應(yīng)用了污水配制聚合物技術(shù)，新建污水深度處理裝置。井口注聚粘度平均提高15%，實(shí)現(xiàn)了污水替代清水配聚，年替代清水量153×104t。雙聯(lián)污水深度處理裝置污水配制聚合物技術(shù)雙聯(lián)污水處理流程圖污水配制聚合物技術(shù)應(yīng)用由于采用污水進(jìn)行配制聚合物，污水溫度比較高，在40℃到50℃之間，在分散裝置的攪拌溶解罐中會有大量的蒸汽溢出，特別是在冬天，內(nèi)外溫差比較大，更加明顯，大量的水蒸氣溢出造成室內(nèi)的電氣設(shè)施、機(jī)泵電機(jī)受潮，故障率升高，同時污水來的水蒸氣對室內(nèi)的金屬有一定的腐蝕。因此在攪拌溶解罐中設(shè)置了除濕裝置，它是由風(fēng)機(jī)、管路等組成，將罐內(nèi)的蒸汽直接通過管線引至室外，避免了對室內(nèi)設(shè)備的影響。污水配制聚合物技術(shù)污水配制除濕裝置污水配制聚合物技術(shù)應(yīng)用

管線腐蝕加劇。污水配制聚合物技術(shù)44聚合物母液配制技術(shù)聚合物母液配制特有技術(shù)污水配聚技術(shù)密閉隔氧配聚技術(shù)密閉隔氧配制技術(shù)1、高溫聚合物對含氧量要求不同氧含量對聚合物長期熱穩(wěn)定性影響氧含量/mg/L老化時間（d）0151530456090120180037.548.952.661.165.267.972.274.070.563.10.0537.452.161.360.862.162.862.771.358.151.10.238.544.165.453.054.159.749.748.544.039.90.537.560.360.269.164.368.748.650.549.937.41.037.859.563.656.357.455.954.747.140.531.01.537.754.636.740.836.946.840.142.936.427.7339.354.545.840.136.232.434.530.524.122.8837.45.83.82.62.42.32.22.02.12.2●

無氧條件下老化180天，聚合物溶液的粘度由37.5mPa?s增加到63.1mPa?s?！裉岣呔酆衔锓€(wěn)定性的核心技術(shù)是控制氧含量?！窬酆衔锉ＷC穩(wěn)定的氧含量臨界值小于0.5mg/L。密閉隔氧配制技術(shù)2、分散裝置對比選擇溶氧量

時間(mg/L)取樣地點(diǎn)

初始值

30min60min90min120min原水

小于0.1

溶解罐

1.81.81.82.12.1溶解罐

2.02.02.52.52.5對30m3/h風(fēng)送式聚合物母液分散裝置進(jìn)行了溶解氧檢測，風(fēng)送聚合物分散裝置溶解氧的含量為1.8mg/L以上，不能滿足高溫聚合物含氧量的要求。密閉隔氧配制技術(shù)2、分散裝置對比選擇對30m3/h和40m3/h水射流式聚合物母液分散裝置進(jìn)行了進(jìn)氣量和溶解氧檢測，水射流式聚合物分散裝置進(jìn)氣量小，僅為風(fēng)送式聚合物分散裝置進(jìn)氣量的1％，因此溶解氧的含量也遠(yuǎn)低于風(fēng)送式聚合物母液分散裝置。序號裝置型號進(jìn)氣量（m3/h）溶解罐內(nèi)溶解氧130m3/h水射流式聚合物母液分散裝置1.260.2240m3/h水射流式聚合物母液分散裝置1.880.3密閉隔氧配制技術(shù)在傳統(tǒng)配聚工藝中含氧量的增加主要存在于兩個環(huán)節(jié)：一是攜帶干粉的分散環(huán)節(jié)；二是攪拌熟化形成母液的環(huán)節(jié)。設(shè)計氮?dú)饷荛]主要解決這兩個環(huán)節(jié)帶來的母液含氧量增加問題。3、密閉隔氧措施密閉隔氧配制技術(shù)3、制氮設(shè)備的選擇制氮方法變壓吸附法：變壓吸附制取的氮?dú)饧兌葹?9%，如果需要更高純度的氮?dú)庑柙黾拥獨(dú)鈨艋O(shè)備，通過添加適量的氫氣,氮?dú)饧兌瓤蛇_(dá)99.9995%。目前國內(nèi)變壓吸附制氮最大的生產(chǎn)能力為3000m3/h。膜分離法制氮：該工藝適合對氮?dú)饧兌纫蟛桓?、而用氣量大的用戶。氮?dú)饧兌取?5%。深冷制氮法：可制取純度≧99.999%的氮?dú)?。●深冷制氮，產(chǎn)氮效率較低，能耗大，設(shè)備投資高，運(yùn)行成本高，設(shè)計不予推薦。●膜分離式制氮：流程簡單，體積稍小，對氣源除油、除水、除塵的要求高，設(shè)備投資大，制氮成本高，其膜分離組件國內(nèi)與國外質(zhì)量差距較大，目前主要依賴進(jìn)口，購貨不便，維修費(fèi)用高?！襁x擇變壓吸附式制氮設(shè)備。密閉隔氧配制技術(shù)

為了防止停電情況下，水倒回射流器，將下料罐及射流器整體抬高，水射流器水平出水進(jìn)溶解罐。密閉隔氧配制技術(shù)

為了防止在無物料或是下料器堵塞時下料器電機(jī)空轉(zhuǎn)。在下料器安裝區(qū)域視頻探頭和密閉漏斗中增加防止返水的射頻導(dǎo)納感應(yīng)探頭。當(dāng)干粉下完后會報警，如果有水從射流器返上來也會報警，52提綱聚合物母液配制技術(shù)1聚驅(qū)注入技術(shù)2二元復(fù)合驅(qū)配制注入技術(shù)3三元復(fù)合驅(qū)配制注入技術(shù)4復(fù)合驅(qū)采出液處理技術(shù)5聚驅(qū)注入技術(shù)單泵對多井單泵對單井聚合物注入四種方式多泵對單井分層注入聚驅(qū)注入技術(shù)單泵對單井單泵對單井注入工藝流程圖聚驅(qū)注入技術(shù)單泵對多井單泵對多井注入工藝流程圖“單泵對多井”技術(shù)關(guān)鍵是控制聚合物的粘度，降低粘度損失，主要采取2種措施，一是分組，把注入壓力相近的井編為一組，既降低了能耗，又減少了井間壓差，降低了流量調(diào)解產(chǎn)生的聚合物的降解；二是研究低剪切流量調(diào)節(jié)器，保證聚合物按各井注入量進(jìn)行分配。聚驅(qū)注入技術(shù)多泵對單井多用于單井配注量大的場合。

注聚泵與注水泵不同，需要考慮對聚合物粘度的影響。因此柱塞注水泵最大能做到100多方每小時，但注聚泵國內(nèi)廠家研發(fā)出的最大排量是達(dá)34m3/h，20MPa。

注聚泵影響聚合物粘度的主要因素是電機(jī)轉(zhuǎn)速、閥門開合角度以及泵體的主要材質(zhì)。對于排量越來越大的注聚泵，想要提高母液粘度保留率，就必須在電機(jī)轉(zhuǎn)速比較低的情況下，加大柱塞直徑，柱塞沖程，這對于國內(nèi)外高壓柱塞泵的制作技術(shù)要求很高。聚驅(qū)注入技術(shù)分層注入一層二層聚驅(qū)注入技術(shù)美國、加拿大、俄羅斯等石油發(fā)達(dá)國家在實(shí)現(xiàn)一泵對多井的聚合物配注工藝和低剪切流量控制方面的研究起步較早，并取得了較大的突破。大慶油田也在這方面做了不少工作，研制出了一種盤管裝置。歸納起來有幾種方法1、低剪切流量控制技術(shù)

(1)盤管式流量控制裝置；（２）砂袋式流量控制裝置；（３）局部阻力與能量轉(zhuǎn)換組合的流量控制裝置（文丘里管式）；（４）外部能耗散式流量控制裝置。聚驅(qū)注入技術(shù)盤管式流量控制裝置的原理是利用聚合物在盤管內(nèi)流動所產(chǎn)生的沿程阻力，通過選擇不同管徑和長度的園管進(jìn)行組合，可以得到各種所需要的流量——壓降特性。（1）、盤管式流量控制裝置聚驅(qū)注入技術(shù)其原理是利用砂袋滲流產(chǎn)生的阻力來控制流量。該方法結(jié)構(gòu)簡單易行，但要產(chǎn)生不同的阻力需要多個砂袋的組合，操作不方便，不便利用自動化精細(xì)調(diào)節(jié)。（2）、砂袋式流量控制裝置聚驅(qū)注入技術(shù)文丘里管通過各種縮徑比的組合達(dá)到產(chǎn)生局部阻力、增速降壓的作用，以此控制和調(diào)節(jié)流量（3）、局部阻力與能量轉(zhuǎn)換組合的調(diào)控方法（文丘里管）聚驅(qū)注入技術(shù)利用聚合物流動能量帶動原動機(jī)，通過原動機(jī)來驅(qū)動外部能量耗散裝置，實(shí)現(xiàn)液體對外作功，達(dá)到控制流量的目的。原動機(jī)可以是齒輪馬達(dá)、螺桿式液力馬達(dá)等；外部能量耗散裝置可以是風(fēng)機(jī)，可逆電機(jī)（加電熱元件）或攪拌器等（4）、外部能耗散式流量控制裝置聚驅(qū)注入技術(shù)根據(jù)聚合物溶液的宏觀流變特性和剪切邊界的試驗(yàn)研究，控制其剪切速率不超過臨界條件，從而實(shí)現(xiàn)低剪切或零剪切的流量控制需要。（5）、低剪切流量控制器聚驅(qū)注入技術(shù)2、注聚設(shè)備優(yōu)化技術(shù)（1）注聚泵

目前注聚泵選型以以下幾個方面為準(zhǔn)：A、注聚泵應(yīng)采取變頻調(diào)速功能，以便適用注聚量的動態(tài)調(diào)整，泵的額定排量的按母液最大量1.2倍的波動系數(shù)設(shè)計。B、注聚泵泵速不應(yīng)超過260r/min。C、注聚泵出口應(yīng)設(shè)氮?dú)饩彌_器、安全閥、止回閥。D、泵進(jìn)出口宜設(shè)耐震壓力表。E、設(shè)計考慮冷備用。聚驅(qū)注入技術(shù)2、注聚設(shè)備優(yōu)化技術(shù)（2）閥門、靜混器：為提高粘度保留率，注聚工程所采用的閥門均為注聚專用低剪切閥門，不得夠使用普通的球閥、截止閥代替。

靜混器一直沒有專門針對油田注聚用的，主要是采用化工部標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，經(jīng)實(shí)驗(yàn)，最終選擇采用的是SK型靜混器，它的單元由單孔道左右扭轉(zhuǎn)的螺旋片組焊而成。聚驅(qū)注入技術(shù)2、注聚設(shè)備優(yōu)化技術(shù)（2）閥門、靜混器：目前大慶有部分注聚站取消了靜混器設(shè)計。我們在采油二廠古城B123區(qū)塊也做了實(shí)驗(yàn)，取消靜混器，但是井口粘度差別較大，混合不均勻，效果不好。建議在單井管線長度為700m以上時，可以考慮試用。聚驅(qū)注入技術(shù)2、注聚設(shè)備優(yōu)化技術(shù)（3）智能混配裝置：

目前聚合物母液與稀釋用污水的比例調(diào)節(jié)采用安裝在注水管線上的智能混配裝置來進(jìn)行混配調(diào)節(jié)。為保證調(diào)節(jié)精度，需要同時控制污水流量計以及母液流量計的精度，設(shè)計要求精度為±1%。聚驅(qū)注入技術(shù)3、管材設(shè)計優(yōu)化選擇（1）站外母液輸送管線

采用鋼骨架復(fù)合管，其內(nèi)表面比鋼管內(nèi)壁更光滑，絕對粗糙度為0.01mm。同等條件下鋼骨架復(fù)合管的輸送量比鋼管高約30%。同時管材內(nèi)壁光滑耐磨，輸送阻力小，針對聚合物母液這種高粘度溶液，長期運(yùn)行節(jié)能效果明顯。（2）站內(nèi)母液管線采用321不銹鋼，但需要考慮Cl-晶間腐蝕。聚驅(qū)注入技術(shù)3、管材設(shè)計優(yōu)化選擇（3）站外單井輸送管線玻璃鋼管柔性復(fù)合管單井高壓注聚管線在2010年以前均采用高壓玻璃鋼管線，防止了碳鋼管道腐蝕后產(chǎn)生的Fe2+對聚合物的影響。但玻璃鋼管線承受外壓能力較低，人為破壞嚴(yán)重，不適合在河南油田這種莊較多，人口稠密的地區(qū)。同時在玻璃鋼管線不適用于二元復(fù)合驅(qū)，二元復(fù)合驅(qū)中的表面活性劑是一種石油磺酸鹽，它與酸酐固化的玻璃鋼管線具有相似相容性，在運(yùn)行發(fā)現(xiàn)表活劑會滲出玻璃鋼管70提綱聚合物母液配制技術(shù)1聚驅(qū)注入技術(shù)2二元復(fù)合驅(qū)配制注入技術(shù)3三元復(fù)合驅(qū)配制注入技術(shù)4復(fù)合驅(qū)采出液處理技術(shù)5二元復(fù)合驅(qū)注入技術(shù)1、表活劑性質(zhì)

在環(huán)境溫度低于20℃的情況下，商品包裝的50%含量的表活劑粘度較大。有效含量從50%降低到10%，粘度也下降了95%以上。因此必須對商品表活劑進(jìn)行二次稀釋，才能進(jìn)行注入。二元復(fù)合驅(qū)注入技術(shù)1、表活劑稀釋溶解（A）商品表活劑為25kg桶裝，采用人工搬運(yùn)、投加，進(jìn)入撬裝組合式加藥裝置稀釋攪拌混合注入

（1）表面活性劑稀釋溶解工藝研究

二元復(fù)合驅(qū)注入技術(shù)1、表活劑稀釋溶解（B）

商品表活劑藥劑采用180kg大桶包裝。采用COY可傾式油桶裝卸車進(jìn)行搬運(yùn)、升高、翻轉(zhuǎn)、傾倒。同樣采用撬裝組合式加藥裝置稀釋攪拌混合注入。

（1）表面活性劑稀釋溶解工藝研究

二元復(fù)合驅(qū)注入技術(shù)（C）采用藥劑池稀釋溶解方式。運(yùn)送的成品藥劑還是考慮180kg桶裝，來藥直接倒入藥劑池存儲，加水稀釋好后，通過抽吸泵提升至表活劑儲罐保存。1、表活劑稀釋溶解（1）表面活性劑稀釋溶解工藝研究

二元復(fù)合驅(qū)注入技術(shù)2、表活劑注入（1）根據(jù)表活劑注入方式的不同溶解好的表活劑通過兩臺高壓（低壓）表活劑注入泵（1用1備）升壓后，再通過多臺流量計和電動調(diào)節(jié)閥精確計量，注入注聚工藝流程中。（B）單泵對多井方式

二元復(fù)合驅(qū)注入技術(shù)2、表活劑注入（1）根據(jù)表活劑注入方式的不同多元泵方式即點(diǎn)滴注入工藝技術(shù)，即用一套組合式注入裝置即可實(shí)現(xiàn)單井的配方調(diào)整，多元注入，實(shí)現(xiàn)不同濃度的不同介質(zhì)注入一口井。

（C）多元泵方式

二元復(fù)合驅(qū)注入技術(shù)2、表活劑注入（1）根據(jù)表活劑注入方式的不同（C）多元泵方式

二元復(fù)合驅(qū)注入技術(shù)2、表活劑注入（2）根據(jù)表活劑的注入位置不同（A）低壓端表活劑注入工藝低壓端表活劑注入工藝又可細(xì)分為與聚合物母液在熟化罐內(nèi)混合和與聚合物母液在注聚泵前混合兩種方式。經(jīng)現(xiàn)場試驗(yàn)，將表活劑通過提升泵直接注入熟化罐中與母液一起混合，由于聚合物母液粘度太大，且表活劑與聚合物混合不均勻，導(dǎo)致進(jìn)入每臺注聚泵的表活劑量不能夠均勻分配。將表活劑在每臺注聚泵之前加入，在進(jìn)注聚泵之前，表活劑已經(jīng)針對每口井通過單泵對多井方式配好注入量。由于注入量較少（一般單井表活劑配注量為150-300L/h）,在通過注聚泵時，會因注聚泵的盤根漏失，造成注入量損失。造成聚合物和表活劑的比例計量誤差較大。二元復(fù)合驅(qū)注入技術(shù)2、表活劑注入（1）根據(jù)表活劑的注入位置不同（B）高壓端表活劑注入工藝

高壓端注入雖然流程較復(fù)雜，投資較低壓端較高（需采用高壓的計量泵、流量計和調(diào)節(jié)閥），但混合后直接通過靜態(tài)混合器與污水、聚合物母液進(jìn)行混合，保證了表活劑和聚合物的混配均勻性和混配比例的準(zhǔn)確性。80提綱聚合物母液配制技術(shù)1聚驅(qū)注入技術(shù)2二元復(fù)合驅(qū)配制注入技術(shù)3三元復(fù)合驅(qū)配制注入技術(shù)4復(fù)合驅(qū)采出液處理技術(shù)5三元復(fù)合驅(qū)注入技術(shù)1、通過化學(xué)劑配伍性研究，確定化學(xué)劑投加順序序號投加順序粘度mpa.s界面張力10-3備注1P+A+S21.6510.89聚合物分子量為1700萬，復(fù)合體系配方為1.2%(A)+0.3%(S)+1500mg/L(P)2P+S+A21.9813.043S+P+A20.6514.124A+P+S31.251.155S+A+P20.6512.336A+S+P28.681.25采用一定的投加順序，配制的三元復(fù)合體系粘度值和界面張力差別很大。三元復(fù)合驅(qū)注入技術(shù)2、注入工藝（1）采用低壓端混合注入流程單井母液儲罐運(yùn)堿車卸車裝置堿液罐運(yùn)表活劑車卸車裝置表活劑儲罐注聚泵高壓配水閥組高壓水提升泵提升泵聚合物母液分散裝置注聚泵高壓配水閥組高壓水單井注聚泵高壓配水閥組高壓水單井注聚泵高壓配水閥組高壓水單井三元復(fù)合驅(qū)注入技術(shù)2、注入工藝（2）采用三聯(lián)泵流程單井單井單井站外來母液母液罐運(yùn)堿車卸車裝置堿液罐運(yùn)表活劑車卸車裝置表活劑儲罐三聯(lián)泵三聯(lián)泵三聯(lián)泵三聯(lián)泵高壓配水閥組高壓配水閥組高壓配水閥組單井高壓配水閥組高壓水高壓水高壓水高壓水三元復(fù)合驅(qū)注入技術(shù)2、注入工藝（2）采用三聯(lián)泵流程三元復(fù)合驅(qū)注入技術(shù)2、注入工藝（3）高壓端混合注入流程堿液配制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)干粉堿的現(xiàn)場配制高壓靜態(tài)混合器高壓三元這種方式，在國內(nèi)尚屬首例。三元復(fù)合驅(qū)注入技術(shù)3、管材選擇站外單井管線采用塑料合金復(fù)合管。衰減率時間（月）酸酐固化玻璃鋼管塑料合金復(fù)合管平行板外載（%）3-46.247.426-43.05-4.639-50.31-2.9612-47.25-3.04失重率（%）30.10.1560.540.3090.770.27120.580.27大慶杏兒站介質(zhì)浸泡試驗(yàn)數(shù)據(jù)浸泡溫度70℃

酸酐固化高壓玻璃鋼管中酸酐為酸性，在堿性介質(zhì)中，容易發(fā)生水解反應(yīng)，從而使管材結(jié)構(gòu)介質(zhì)降解，因此酸酐固化玻璃鋼管不適用于三元。三元復(fù)合驅(qū)注入技術(shù)4、存在問題及解決（1）將堿液配制裝置上料機(jī)電機(jī)倒置，并將原來鏈條傳動改為軸傳動。解決干粉漏失問題，并延長軸承使用壽命。堿液配制增加除塵裝置。滲漏堿粉改造前改造后三元復(fù)合驅(qū)注入技術(shù)4、存在問題及解決（2）堿液儲罐增加攪拌循環(huán)水泵，保證罐內(nèi)母液濃度均勻，并改造進(jìn)液管位置，防止倒灌。改造前改造圖儲罐堿液濃度不均勻：上部、中部、底部堿液濃度分別為11%，13%，19%進(jìn)液管沖洗管三元復(fù)合驅(qū)注入技術(shù)4、存在問題及解決（3）對堿液儲罐以及地面堿液管線增加保溫，并對地面堿液管線增加電伴熱帶。溫度（℃）0102030405060708090100溶解度（g/100g水）7.012.521.539.749.0--46.0--43.943.945.5Na2CO3溶解度數(shù)據(jù)表及曲線從圖中可以看出，溶解度在40℃達(dá)到最大，隨后減緩。圖中為無水Na2CO3在去離子水中的溶解度，根據(jù)雙河油田采出污水進(jìn)行分析，污水中含有Na+離子濃度為1400mg/L，密度按1g/cm3換算為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：0.1%，CO32-離子濃度為0-25mg/L，基本可以忽略。經(jīng)過核算，目前在現(xiàn)場實(shí)際用污水配制的Na2CO3溶液溶解度要比上述表中的低0.1g。本次配制濃度為15%，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)溶液溫度降至15℃以下，Na2CO3析出。問題分析：堿析