聚合物驱配注工艺技术研究

依据大庆油田聚合物驱油地面工艺及配套建设 ,针对聚合物配注生产过程中存在的实际问题 ,评价其局部工艺的适应性 ,提出①可以取消供水系统换热器 ;②可适当缩短聚合物母液熟化时间 ;③注入站应适当配备调速设备 ;④注入站可取消静态混合器。对聚合物驱油脱氧站应用进行了现场试验 ,取得了重要成果 ,为简化聚合物驱油地面配注工艺提供了技术支持     

污水聚合物驱撬装式母液在线配注工艺技术研究

为实现聚合物驱地面配注工艺的优化、简化,不断降低地面投入,提高经济效益,在开展常规工艺简化及撬装式聚合物驱配注工艺优化基础上,针对复杂断块油田的特点,开展了撬装式聚合物母液在线配制工艺技术研究,取得了突破性进展,该项工艺技术具有广阔的应用前景.     

聚合物配制系统聚合物粘损影响因素分析及治理对策

聚合物驱油是目前油田化学驱技术中较为完善的提高采收率技术.在进行聚合物驱油过程中,聚合物粘度与提高采收率效果在一定程度上成正比,为了保证聚合物驱油效果,粘度损失成为一项重要的研究工作.配注系统中的机械、化学和生物降解对溶液的粘度均有作用.本文主要从聚合物母液配制地面工艺流程对聚合物母液粘度的影响因素出发,针对水质、熟化...     

聚合物调配注入自动控制及计算机监控一体化

聚合物驱普遍采用“集中配液，分散注入”的建站模式，聚合物干粉和清水通过分散溶解和罐群熟化工艺集中配制成5000mg／L的聚合物母液，聚合物母液与污水调配分散注入到各注聚井。而对聚合物调配注入流程实行自动化控制与计算机监控一体化，对降低工人劳动强度，保障设备安全运行，提升注聚站整体自动化水平等具有重要意义。     

聚合物管道熟现场配注试验

聚合物驱油技术在其配制过程中，体系的熟化设施（包括熟化罐、搅拌器等），在地面工程的投资中占有重大的比例。如果能够利用从配制站到注入问题的输送管道完成聚合物溶液的熟化，将大大降低地面工程的投资。为此进行聚合物管道熟化配注试验，通过地面、地质方面的测试表明：经管道熟化的聚合物满足聚合物的配注要求，降低了油田地面工程的投资，具有很好的经济效益和社会效益。     

聚合物注入系统黏度损失影响因素分析

聚合物溶液配制成分的质量和配注系统中的机械、化学、生物降解因素对溶液的黏度均有影响,这些影响直接关系到注入体系的驱油效果和经济效益。针对聚合物溶液在地面配注过程中的黏度损失,通过对现场数据的分析,找出了影响聚合物溶液黏度的关键因素,并针对这些影响因素提出了降低聚合物溶液黏度损失的各种技术措施,以期为现有聚驱配注系统的调整改造以及地面系统的规划设计和生产运行提供技术依据。     

现场聚驱系统机械降解因素分析

影响聚合物驱油效果的因素是多方面的，包括聚合物注入体系与油层的配伍性，聚合物用量大小．剩余油分布状况等，其中聚合物溶液的降解是影响聚驱效果的一个重要因素。研究了聚合物配注SC2100控制系统中自动调配母液、熟化至喂液、注入等环节对聚合物溶液黏度变化的影响，分析了产生机械降解的原因并提出了相应的解决办法，这对减少的聚合物溶液黏度损失，保证其驱油效果具有重要意义。     

配注水质对二元驱油剂黏度的影响研究

二元驱地面工艺技术的核心是控制聚合物溶液的黏度损失率,黏度损失率的增加会导致驱油效果下降,同时增加运行成本。文章介绍了通过筛选和优化二元驱地面工程配注水源,采用软化工艺去除水中的铁离子、钙离子和镁离子,减小了上述离子对聚合物溶液抗剪切性能的不利影响,有效地降低了二元驱注入体系的黏度损失。     

聚合物/表面活性剂二元复合驱配注工艺

聚合物/表面活性剂(以下简称聚合物/表活剂或聚/表)二元驱的配注工艺是在原聚合物配注工艺基础上,针对表活剂的性质,增加表活剂的储存、注入等设备及地面配套工艺流程,实现表活剂与聚合物母液的调配、输送、升压、注入过程.表面活性剂通常采用罐车运至配制站,这样在配制站内就需增加表活剂的储存及配注站内的注入系统.其地面配注工艺关键点是把表活剂按照目的液浓度安全、连续、保质保量地加入到目标浓度的聚合物溶液中.该配注工艺主要包括单剂单泵单井配注和母液表活剂二元-表活剂稀释水混合配注工艺.大庆、胜利、吉林等开展二元驱较早的几个油田,根据其二元复合驱开展的注入时机,经过系统的研究攻关,形成了不同方式的聚/表二元复合驱配注工艺技术.     

现场聚驱系统机械降解因素分析

影响聚合物驱油效果的因素是多方面的,包括聚合物注入体系与油层的配伍性,聚合物用量大小,剩余油分布状况等,其中聚合物溶液的降解是影响聚驱效果的一个重要因素.研究了聚合物配注SC2100控制系统中自动调配母液、熟化至喂液、注入等环节对聚合物溶液黏度变化的影响,分析了产生机械降解的原因并提出了相应的解决办法,这对减少的聚合物溶液黏度损失,保证其驱油效果具有重要意义.     

化学驱聚合物溶液配注工艺技术及矿场应用效果

胜利油田已有20年以上化学驱历史。但由于长时间开采,油藏条件愈加苛刻,产出水成分也愈加复杂,导致淡水配制母液、产出水混配稀释注入的聚合物溶液黏度逐年下降,严重影响了化学驱的开发效果。为了实现化学驱技术的绿色发展,通过系统分析聚合物溶液配制及注入全过程中导致黏度降低的因素,形成了使聚合物溶液低剪切、零剪切的4项关键技术：①生物竞争抑制法保证聚合物溶液黏度技术可以使"益生菌"微生物脱硫抑硫及遏制Fe²⁺产生,并可在化学驱领域大规模应用;②原位保留聚丙烯酰胺即时湮灭羟基自由基技术,该技术基于胶体化学DLVO理论,通过研制新型综合处理剂,从源头减少滋生硫酸盐还原菌的含聚油泥层产生;③聚合物溶液熟化参数优化方法,研发了聚合物溶液产出水母液配制、混配稀释一体化低剪切装置工艺;④大压差低剪切节流控制单元结构仿真模拟方法以及可测试调配一体化管柱注入工艺。聚合物溶液低剪切、零剪切关键技术已成功应用于胜利油田化学驱项目,实现了从淡水配制母液向产出水配制的转变,节约了淡水资源,还实现了甲醛杀菌向"益生菌"微生物脱硫抑硫的转变。     

聚合物驱地面配注工艺优化研究

聚合物驱三次采油是国内各油田目前提高采收率的重要手段之一。目前聚合物驱工程综合经济效益较低,具体体现在地面配注系统工艺复杂、用泵量多而导致工程投资较大。“九五”期间,河南油田设计院开展了聚合物驱配注工艺技术优化研究,研究成果有一泵对多站聚合物母液转输工艺、一泵对多井聚合物溶液注入工艺、注聚工艺方案优化研究、注聚泵供液方式优选等。对聚合物驱地面配注工艺技术的优化,可大大简化工艺流程,节省工程用泵量,并使工程投资及运行维护费用得以相应降低。     

埕东油田泡沫复合驱先导试验污水对聚合物溶液黏度影响因素研究

油田污水配制聚合物易导致聚合物溶液黏度大幅度降低，严重影响了聚合物的应用效率和采油效果。以埕东油田泡沫复合驱先导试验区为基础，通过对油藏地质、地面流程及污水水质等系统的测试分析，开展了油田污水配制聚合物导致黏度损失严重的影响因素的研究。研究结果表明，聚合物溶液黏度损失主要发生在聚合物母液（清水配制）与污水混合处，主要原因是污水中的还原性物质与溶解氧在痕量金属离子的作用下发生氧化还原反应导致聚合物断链，黏度急剧下降。使用在污水与聚合物母液接触之前消除或最大程度减小污水中还原性物质及痕量金属离子的方法，可以降低对聚合物溶液的降黏影响。研究结果对于保证现场矿场的注聚质量和效果具有指导作用。     

渤海SZ36-1油田缔合聚合物黏度损失研究

针对渤海SZ36-1油田海上平台有限空间特征、绕丝筛管砾石充填的防砂完井方式、单层大排量开发生产特征,通过室内和现场试验,研究了缔合聚合物溶液配注过程中黏度损失情况。结果表明:聚合物配注工艺系统机械剪切、配聚用水水质是影响缔合聚合物黏度损失的重要因素。其中注聚泵、射孔炮眼等环节造成的缔合聚合物黏损率超过60%;随配聚水中二价阳离子含量增加,缔合聚合物溶液黏损率增加;另外胶团研磨快速溶解方式对缔合聚合物目标液黏度损失也有一定影响,但影响程度较小。该研究为提高缔合聚合物驱矿场工作液有效黏度提供了参考依据。     

聚合物地面分注工艺的研究及应用

针对聚合物油套分注井普遍存在注入过程中粘度损失大、驱油效果差的问题,研究了聚合物地面分注工艺技术。在注水配水间用总阀门控制全井的总流量,用聚合物地面控制器通过调节内管的长短来控制高渗层的流量和压力,低渗层则不通过控制直接注入,以此达到2层均能实现计划配注的目的。现场应用结果表明,使用该工艺后,聚合物的剪切率显著降低,粘度损失率由使用前的30%左右降低到10%左右,将投捞测试工期由以前的2 d左右降低到0.5 d,注聚管柱的有效期延长12个月以上。     

聚合物驱偏心分质注入技术

大庆油田主力油层聚驱结束后，聚驱驱替对象已转向渗透率更低、层间差异更大的二、三类油层，分注技术面临着新的矛盾。高渗透率油层需要控制注入量，同时要降低粘损率；低渗透油层要适当降低相对分子质量和粘度，以保证不堵塞油层又有足够的注入速度。为此，研究了聚合物驱偏心分质注入技术，可实现对分层相对分子质量、注入量的双重调节，并在注聚区块开展了现场试验，见到了明显效果。     

三元复合驱替液取样器的结构与流场模拟研究

在三元复合驱技术中,黏度是驱替液重要的技术指标之一,在配注过程中需要取样检测。驱替液在取样过程中受到一定程度的剪切后会发生降解,造成黏度下降,不能真实反映配注系统中驱替液的黏度情况,为此设计一种低剪切取样器,通过螺纹配合控制活塞缓慢移动,降低驱替液在取样时受到的剪切作用。对取样器内部流场进行模拟分析,发现取样腔内的样品黏度几乎不受剪切影响,这是因为取样腔内径较大,且活塞移动速度慢,流动剪切极小;而出入口的细管内样品黏度略低于取样腔内样品黏度,这是因为细管直径较小,流动剪切比取样腔内大,但还不足以破坏驱替液的高分子链缠结结构,不会造成样品黏度的不可逆损失。该取样器结构在取样过程中能最大程度保持样品黏度,便于准确测试流程中驱替液的真实黏度。     

井筒管流、喷嘴节流及地层渗流耦合的聚驱分注井分层流量调配方法——以大庆油田为例

在聚合物的注入过程中,聚合物从井口注入后在油管内流动,利用非牛顿流体力学原理建立垂向管流沿程压力损失方程。当聚合物溶液流过喷嘴时损失一部分压力与粘度。通过室内的聚合物溶液过喷嘴实验,得出了喷嘴的长径比（L/D₁）及摩阻系数λ与雷诺数Re之间的关系。应用纲量分析的方法,建立了聚合物流过喷嘴后的压力损失Δp和粘度损失Δη的基本方程。结合实验数据,利用SAS软件进行回归分析,分别得到了压降及粘降关联公式。聚合物溶液流过喷嘴后进入地层,在聚合物溶液压力的作用下,聚合物溶液与岩石空隙的骨架相互挤压,聚合物的注入量也随时间逐渐降低。按照非牛顿流体在地层岩石中的渗流特点建立的单相非牛顿流体径向流的偏微分方程,结合大庆油田聚合物注入井的实际数据和前面的井筒管流、喷嘴节流产生的压力损失Δp和粘度损失Δη来束缚方程的边界条件,使用有限差分将方程离散,并应用软件求解,得出了聚合物注入压力、注入量与时间的关系,为聚合物分层配产提供了理论依据。     

注聚过程中高分子聚合物的防窜研究

针对地层非均质性造成的注聚过程中聚合物窜流,研究了高分子聚合物溶液的驱油封窜性能.考察了聚合物黏度随温度变化的趋势,随着温度升高,聚合物黏度呈反“厂”字型降低.注入0.3 PV高浓度的高分子聚合物溶液段塞后,高渗透层相对出液量降低,低渗透层相对出液量明显增加.在后续水驱阶段,高分子聚合物溶液段塞注入压力变化趋势与常规分子聚合物溶液段塞基本一致,但相对分子质量越高,下降趋势越缓,有效时间越长,封堵效果越好.相对分子质量为1.8×10 7和2.0×107的聚合物溶液段塞对低渗透层的采收率比常规分子聚合物(1.4×107)溶液段塞的采收率分别高出9.05％和11.75％,组合段塞比常规段塞更高出19.64％.还讨论了高分子聚合物驱油机理.