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隨著化學(xué)驅(qū)油技術(shù)的發(fā)展及成熟，以聚合物驅(qū)為主的提高采收率方法成為國內(nèi)各大油田提高增油量的重要手段之一。逐步在大慶、勝利、河南、遼河等陸地油田試驗(yàn)并取得成功，并進(jìn)行了工業(yè)化的應(yīng)用。海上油田在近十幾年也加快了聚合物驅(qū)的技術(shù)應(yīng)用，已在海上多個(gè)油田開展了礦場(chǎng)試驗(yàn)。做為聚驅(qū)配套技術(shù)的地面配注工藝系統(tǒng)逐漸完善和優(yōu)化，不僅僅適用于普通聚合物的注入要求，并且針對(duì)復(fù)合驅(qū)的注入性能要求進(jìn)行工藝革新。以實(shí)現(xiàn)高含水、高采出程度、高溫等油藏的驅(qū)油技術(shù)要求。文章有代表性的概述了目前聚合物驅(qū)地面配注工藝技術(shù)的在陸地和海上油田的應(yīng)用情況，總結(jié)工藝技術(shù)特點(diǎn)，為注聚工藝設(shè)計(jì)提供參考。

1大慶油田三元復(fù)合驅(qū)注聚工藝特點(diǎn)

1.1工藝流程三元注入站于2006年5月建成投產(chǎn)，平均單井注入量為53m3/d，三元主段塞平均單井日注復(fù)合體系量為42m3/d，NaOH商品濃度30%，表活劑有效含量50%，1200萬-1600萬分子量聚合物有效（固）含量為88%。全站占地面積為10050m2，站內(nèi)主要設(shè)備有撬裝式三元體系配注裝置49套，固定式三元體系配注裝置3套，高壓配水閥組49套，70m3玻璃鋼聚合物母液儲(chǔ)罐1座，175m3堿液儲(chǔ)罐2座，60m3表活劑儲(chǔ)罐2座。站內(nèi)主要工藝流程詳見圖1。

1.2工藝特點(diǎn)大慶油田自1999年便開展三元復(fù)合驅(qū)油礦場(chǎng)應(yīng)用，三元地面配注工藝流程由采用低壓端混合注入流程發(fā)展到目前的三聯(lián)（元）泵注入流程。在實(shí)踐中提高配注效果，取得了大幅度的發(fā)展。最初的低壓端混合注入流程詳見圖2。這種流程的缺點(diǎn)是：聚合物、堿液、表活劑的濃度在單井上不可調(diào)；注聚泵存在一定的漏失量，造成最終的混配濃度不能滿足配注要求。在此問題的基礎(chǔ)上，現(xiàn)場(chǎng)采用多元體系通過三聯(lián)泵分別升壓后與高壓污水按一定比例經(jīng)靜態(tài)混合器稀釋混合后注入地層的技術(shù)。這種裝置，對(duì)于不同藥劑的注入量進(jìn)行分別控制，并且縮小了安裝尺寸，節(jié)省空間，對(duì)于聚合物、表活劑以及堿的動(dòng)態(tài)調(diào)整更為方便。三聯(lián)泵流程詳見圖3。另外，注聚站的注聚泵變頻技術(shù)采用PLC控制，利用PLC實(shí)現(xiàn)PID編程連鎖，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上對(duì)泵的變頻進(jìn)行設(shè)定，根據(jù)壓力變化自動(dòng)調(diào)節(jié)。大大減少操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

2河南油田注聚地面工藝技術(shù)特點(diǎn)

2.1工藝流程河南油田聚合物驅(qū)采用的配注工藝的總體流程為“集中配制、分散注入”流程。這種流程與配注合建流程相比大大降低工程投資，河南油田共建設(shè)了4座集中配制站，在站內(nèi)將聚合物干粉配制成濃度4500-5000mg/L的聚合物母液，然后外輸至各注入站進(jìn)行注入。

2.2工藝特點(diǎn)在配置、注入工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)上，河南油田充分考慮到含油污水的利用與聚合物溶液性能達(dá)標(biāo)的結(jié)合，工藝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)包括：（1）采用污水配聚。通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究和現(xiàn)場(chǎng)跟蹤，得出配聚水影響聚合物溶液的粘度順序是S2->Fe2+>Fe3+>Mg2+>Ca2+>K+(Na+)。通過對(duì)配聚污水進(jìn)行除硫處理，解決了污水中S2-離子對(duì)聚合物粘度的影響。采用污水除硫深度處理工藝技術(shù)是實(shí)現(xiàn)污水配聚的有效技術(shù)之一。油田為此技術(shù)新建曝氧脫硫塔，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。根據(jù)井口測(cè)量數(shù)據(jù)，聚合物目標(biāo)液在1200～1600mg/l濃度范圍內(nèi)，溶液的粘度平均損失23.65％，對(duì)應(yīng)的濃度平均損失為13.4％。（2）密閉隔氧聚合物配制。采用水射流式分散溶解模式。有效隔離進(jìn)入聚合物容易配置系統(tǒng)的氧氣含量，降低含氧量對(duì)Fe2+、Fe3+、S2-導(dǎo)致的影響因素，提高聚合物溶液的有效粘度。（3）聚合物母液輸送優(yōu)化。取消了傳統(tǒng)的聚合物母液儲(chǔ)罐，采用熟化罐-轉(zhuǎn)液泵-注聚泵的工藝流程。這種方式充分利用幾個(gè)交替工作的熟化罐的熟化及儲(chǔ)液的雙重功能，簡(jiǎn)化了流程，減少了中間環(huán)節(jié)，節(jié)約了占地面積，降低了運(yùn)行費(fèi)用。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，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)配。（4）注聚設(shè)備優(yōu)化。注聚泵應(yīng)采取變頻調(diào)速功能，以便適用注聚量的動(dòng)態(tài)調(diào)整；增加了智能混配裝置，同時(shí)控制污水流量計(jì)以及母液流量計(jì)的精度，提高了調(diào)節(jié)精度。

3海上油田平臺(tái)注聚工藝技術(shù)特點(diǎn)

3.1工藝流程注聚系統(tǒng)由散溶解系統(tǒng)、熟化系統(tǒng)、注入系統(tǒng)和自動(dòng)化控制四個(gè)系統(tǒng)組成，采用小型化撬裝模式放置于平臺(tái)甲板。聚合物干粉采用人工倒入儲(chǔ)料罐，儲(chǔ)料罐頂部有除塵裝置，將固氣分離，粉料回落至罐中，氣體排空。儲(chǔ)料罐的粉料通過罐底部出料口分別由啟動(dòng)蝶閥控制進(jìn)入相應(yīng)的計(jì)量罐中，由螺旋給料機(jī)均勻輸送至研磨混合器中。平臺(tái)的配液系統(tǒng)分兩級(jí)進(jìn)入研磨混合器與料粉充分混合研磨，形成均勻的母液。母液由輸送泵抽出，經(jīng)高效混合器后分別進(jìn)入熟化罐中。熟化40min后由增壓泵送入注聚泵入口，母液經(jīng)注聚泵增壓后，與井口高壓污水按比例混合，靜混器混合均勻后，注入注聚井。注聚工藝流程詳見圖4。

3.2工藝特點(diǎn)（1）聚合物分散系統(tǒng)聚合物的分散采用儲(chǔ)料罐自動(dòng)下料至計(jì)量罐，計(jì)量罐采用失重式電子秤對(duì)干粉進(jìn)行計(jì)量，質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸至DCS控制系統(tǒng)，對(duì)閥門進(jìn)行開閉控制。這種方式自動(dòng)化程度高，大大減輕了操作工人的工作量。（2）聚合物溶解系統(tǒng)聚合物與水的混合溶解在研磨混合器中進(jìn)行，研磨混合器內(nèi)有齒輪類機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，將干粉研磨后與水更好的混合。同時(shí)混合研磨分為兩級(jí)，大大降低了熟化時(shí)間。（3）聚合物熟化系統(tǒng)母液熟化罐采用臥式罐，內(nèi)用擋板分成三級(jí)，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)生產(chǎn)和連續(xù)出母液。大大減小了熟化罐的尺寸和數(shù)量。（4）小型撬裝化設(shè)計(jì)海上油田基于平臺(tái)操作，空間受到限制。注聚平臺(tái)采用集中的整裝撬塊化設(shè)計(jì)，形成了下料溶解、控制間、熟化罐組等幾個(gè)大撬裝模塊，每個(gè)撬裝模塊高度集成，采用三維空間布置理念，充分利用平臺(tái)空間。（5）自控系統(tǒng)注聚平臺(tái)設(shè)有2套DCS系統(tǒng)，這兩套系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了以下幾個(gè)方面的功能：①粉料間歇進(jìn)料、連續(xù)計(jì)量輸出控制；②連續(xù)配注工藝流程控制與聯(lián)鎖保護(hù)；③注聚泵之間的單井流量分配調(diào)節(jié)控制；④井口分層注聚流量比例調(diào)節(jié)控制；⑤電機(jī)、泵變頻調(diào)速控制；⑥跨平臺(tái)控制與通訊；⑦與第三方系統(tǒng)通訊。在平臺(tái)上可謂是實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)控制、全自動(dòng)保護(hù)和遠(yuǎn)程通訊。

4結(jié)論

本文關(guān)于聚合物驅(qū)配注技術(shù)特點(diǎn)及應(yīng)用現(xiàn)狀的總結(jié)，對(duì)目前具有代表性的聚合物配注工藝以及三元驅(qū)注入工藝設(shè)計(jì)特點(diǎn)進(jìn)行了介紹。這些設(shè)計(jì)存同時(shí)具有普遍性和針對(duì)性的特點(diǎn)，不僅在流程的優(yōu)化配置上普遍保持領(lǐng)先理念，并且針對(duì)不同油田的開發(fā)策略強(qiáng)調(diào)工藝細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)特點(diǎn)。這些技術(shù)優(yōu)勢(shì)和經(jīng)驗(yàn)為未來國內(nèi)外復(fù)雜油藏的注聚工藝的創(chuàng)新提供了參考依據(jù)。

作者：孟凡雪 趙文森 單位：海洋石油高效開發(fā)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 中海油研究總院