海上油田注聚地面配注工藝技術(shù)

匯報(bào)內(nèi)容聚合物驅(qū)是在注入水中參加高分子聚合物，增加注入水的粘度，降低油層的水相滲透率，改善油水流度比，調(diào)整注入剖面，擴(kuò)大涉及體積，到達(dá)提高原油采收率的目的，是油田三次采油中的一項(xiàng)主要措施之一。從2003年9月開始在渤海灣油田〔SZ36-1油田J3井〕開展聚合物驅(qū)先導(dǎo)性試驗(yàn)，從單井到井組，到目前為止已投產(chǎn)5個(gè)油田區(qū)塊，包括SZ36-1、LD10-1、JZ9-3的井組注聚和NB35-2油田及LD5-2油田的調(diào)驅(qū)作業(yè)，共有7套海上聚驅(qū)專用設(shè)備正在作業(yè)。SZ36-1J3井單井注聚SZ36-1A/J井組注聚LD10-1A23井單井注聚LD10-1井組注聚JZ9-3井組注聚SZ36-1I期A/B/J擴(kuò)大LD5-2

井組注聚，SZ36-1油田II期注聚SZ36-1油田I期全面注聚SZ36-1J3井單井注聚SZ36-1A區(qū)井組注聚LD10-1井組注聚LD10-1A23井單井注聚JZ9-3油田井組注聚SZ36-1I期擴(kuò)大注聚二、注聚設(shè)備優(yōu)化從SZ36-1油田J3井開始注聚，我們第一套注聚設(shè)備ZZJQ-I投入作業(yè)時(shí)，海上油田的注聚開發(fā)開始起步。ZZJQ-I是我們借鑒陸地油田建造的第一套注聚設(shè)備，因?yàn)楹Ｉ献鳂I(yè)條件的特殊性，暴露出諸多的問(wèn)題和缺乏，例如注聚控制設(shè)備和注入設(shè)備尺寸較大，現(xiàn)場(chǎng)吊裝和擺放布管難度大不易維修維護(hù)；聚合物水粉混合系統(tǒng)設(shè)計(jì)有待完善，偶爾會(huì)出現(xiàn)“魚眼〞現(xiàn)象；聚合物熟化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，滿足不了大規(guī)模注聚的要求等；自動(dòng)化控制系統(tǒng)不穩(wěn)定，存在手動(dòng)控制現(xiàn)象等。為此，我們不?？偨Y(jié)現(xiàn)場(chǎng)存在的問(wèn)題，分析原因，提出解決方法，并與2007年組織了工程組，承擔(dān)了總公司的注聚系統(tǒng)優(yōu)化課題，對(duì)注聚配注系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，收獲了不少成果，以指導(dǎo)以后的工作。1、分散溶解裝置優(yōu)化——水粉混合裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)改進(jìn)后的水粉混合器二、注聚設(shè)備優(yōu)化2、配液間結(jié)構(gòu)優(yōu)化原配液間內(nèi)部結(jié)構(gòu)

二、注聚設(shè)備優(yōu)化改進(jìn)后的配液間內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)二、注聚設(shè)備優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

改進(jìn)設(shè)計(jì)后的現(xiàn)場(chǎng)安裝圖二、注聚設(shè)備優(yōu)化3、熟化系統(tǒng)優(yōu)化——熟化器循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和集成熟化器循環(huán)系統(tǒng)工藝流程圖

二、注聚設(shè)備優(yōu)化關(guān)鍵部件循環(huán)泵的選擇

二、注聚設(shè)備優(yōu)化系統(tǒng)安裝

熟化器循環(huán)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)安裝

二、注聚設(shè)備優(yōu)化4、注入系統(tǒng)的優(yōu)化——高壓注入泵的優(yōu)化選型在注聚工程中關(guān)鍵考慮的是減少粘度的機(jī)械降解，注聚泵作為注入系統(tǒng)的關(guān)鍵設(shè)備，對(duì)目標(biāo)液的粘度保存率起著至關(guān)重要的作用。因此，注聚泵不同于一般的往復(fù)式注水泵，需要對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，提高被輸送介質(zhì)粘度的保粘率。改進(jìn)措施：盡量降低泵速；在保證閥門無(wú)撞擊的條件下，盡量增大閥門的開啟高度，以降低閥隙流速，減少流體阻力；在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上要盡量降低閥門的關(guān)閉速度；液缸體組件設(shè)計(jì)要保證流道圓滑暢通，無(wú)急劇放大與收縮，流體無(wú)分流，流速變化要均勻；與液體接觸的材料一律采用Cr不銹鋼，以消除Fe+2、Fe+3、Mg+2、Cu+2離子對(duì)溶液的降粘。二、注聚設(shè)備優(yōu)化現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

聚合物：大慶聚丙烯酰胺注聚泵：大港中成20方泵

流量濃度泵后壓力（MPa）泵前粘度泵后粘度保粘率%

檢測(cè)人取樣人（m3/h）mg/Lmpa.smpa.s檢測(cè)時(shí)間簽字

5000

08．7．7

14m3/h13MPa5439532997.90%21:04王堯姚淼10m3/h0MPa4809473998.50%17:44陳世佳、陳海姚淼14m3/h5279505995.80%18:21陳世佳、陳海姚淼19m3/h5499522995.10%19:52王堯姚淼備注：取樣方法采用停泵后拆管線取樣，13:30分母液配制完畢濃度5000ppm,15:30分熟化完畢。二、注聚設(shè)備優(yōu)化聚合物：大慶聚丙烯酰胺注聚泵：大港中成15方泵流量濃度泵后壓力（MPa）泵前粘度泵后粘度保粘率%

檢測(cè)人簽字取樣人（m3/h）mg/Lmpa.smpa.s檢測(cè)時(shí)間

5000

08．7．814m3/h13MPa5439512994.30%13:50陳世佳、陳海張繼光7m3/h0MPa5339507995.13%11:48陳世佳、陳海張繼光10m3/h5019493998.01%10:00陳世佳、陳海張繼光14m3/h5449528997.10%2:00王堯姚淼備注：取樣方法采用停泵后拆管線取樣，13:30分母液配制完畢濃度5000ppm,15:30分熟化完畢。二、注聚設(shè)備優(yōu)化4、注入系統(tǒng)的優(yōu)化——一泵多井工藝的優(yōu)化設(shè)計(jì)和應(yīng)用一泵多井工藝流程設(shè)計(jì)

SZ36-1油田A7井組一泵多井注入工藝流程圖

二、注聚設(shè)備優(yōu)化聚合物溶液流量分配器優(yōu)化

二、注聚設(shè)備優(yōu)化以SZ36-1油田A7井組注聚為為例，采用不同的注入工藝，設(shè)備參數(shù)比照方下：SZ36-1油田A7井組注聚設(shè)備參數(shù)〔一泵一井〕SZ36-1油田A7井組注聚設(shè)備參數(shù)（一泵一井）序號(hào)名

稱外形尺寸（mm）單位數(shù)量占地面積（m2）自重(T)自重(總)1配液間6000×3000×3000套118992自控間3500×3000×3000套110.5663熟化罐3500×3500×5150個(gè)673.59544柱塞泵2900×2000×1700臺(tái)634.85.633.6累計(jì)////136.8/102.6設(shè)備參數(shù)變化分析

二、注聚設(shè)備優(yōu)化SZ36-1油田A7井組注聚設(shè)備參數(shù)〔一泵多井〕SZ36-1油田A7井組注聚設(shè)備參數(shù)（一泵多井）序號(hào)名

稱外形尺寸（mm）單位數(shù)量占地面積（m2）自重(T)自重(總)1配液間6000×3000×3000套118992自控間3500×3000×3000套110.5663熟化罐3500×3500×5150個(gè)673.59544柱塞泵2900×2000×1700臺(tái)317.45.616.8累計(jì)////119.4/85.8根據(jù)以上數(shù)據(jù)，采用一泵多井工藝，設(shè)備的占地面積比原來(lái)的一泵一井工藝減少了17.4m2，減少比例為13%，設(shè)備自重減少了16.8T，減少比例為16%，為在現(xiàn)有平臺(tái)有限空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)大井組注聚節(jié)約了平臺(tái)資源。二、注聚設(shè)備優(yōu)化5、自動(dòng)化控制系統(tǒng)的優(yōu)化配套控制系統(tǒng)也同步優(yōu)化升級(jí)，進(jìn)行了控制系統(tǒng)裝置結(jié)構(gòu)的優(yōu)化；變頻控制的方式優(yōu)化；電氣器件的優(yōu)選；組態(tài)監(jiān)控程序的優(yōu)化等。

二、注聚設(shè)備優(yōu)化優(yōu)化后的組態(tài)監(jiān)控界面

二、注聚設(shè)備優(yōu)化成果應(yīng)用：以上成果都是針對(duì)現(xiàn)在海上油田聚合物驅(qū)設(shè)備存在的操作問(wèn)題和工藝問(wèn)題，我們集思廣益，有針對(duì)性的提出了改進(jìn)措施，并逐條將改進(jìn)措施應(yīng)用到現(xiàn)場(chǎng)，收到了預(yù)期的效果。目前這些成果已廣泛應(yīng)用在各平臺(tái)井組注聚中。二、注聚設(shè)備優(yōu)化三、與注聚相關(guān)的工程介紹1、?海上平臺(tái)聚合物在線溶解裝置研制及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用?工程三、與注聚相關(guān)的工程介紹〔3〕目前工作進(jìn)展資料收集，進(jìn)行前期準(zhǔn)備(完成)；分析現(xiàn)有設(shè)備存在的問(wèn)題，進(jìn)行初步概念設(shè)計(jì)〔已完成〕；局部設(shè)備優(yōu)化詳細(xì)設(shè)計(jì)〔進(jìn)行中〕。局部設(shè)備優(yōu)化主要完成了：水粉混合器優(yōu)化設(shè)計(jì)熟化器循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計(jì)熟化器攪拌器優(yōu)化在線粘度計(jì)實(shí)驗(yàn)三、與注聚相關(guān)的工程介紹三、與注聚相關(guān)的工程介紹三、與注聚相關(guān)的工程介紹三、與注聚相關(guān)的工程介紹三、與注聚相關(guān)的工程介紹〔3〕目前工作進(jìn)展完成了?SZ36-1油田I期調(diào)整全面注聚工藝方案?；完成了?SZ36-1油田I期調(diào)整全面注聚設(shè)備建造方案?；完成了?SZ36-1油田I期調(diào)整全面注聚工程根本設(shè)計(jì)?；完成了?SZ36-1油田I期調(diào)整全面注聚工程詳細(xì)設(shè)計(jì)?；完成了SZ36-1油田I期調(diào)整全面注聚局部大型設(shè)備建造和平臺(tái)就位。三、與注聚相關(guān)的工程介紹〔4〕下步工作方案由于示范工程與SZ36-1油田I期調(diào)整工程工程結(jié)合密切，所以嚴(yán)格按照SZ36-1油田I期調(diào)整工程工程組提供的新建平臺(tái)建造時(shí)間節(jié)點(diǎn)開展注聚設(shè)備的建造和就位；完成SZ36-1油田I期A、B平臺(tái)全面注聚大型設(shè)備〔上料系統(tǒng)，儲(chǔ)料系統(tǒng)，分散系統(tǒng)，熟化系統(tǒng)〕的安裝和就位。三、與注聚相關(guān)的工程介紹〔5〕預(yù)計(jì)成果應(yīng)用及推廣情況示范工程完成SZ36-1油田I期A、B、J平臺(tái)全面注聚。三、與注聚相關(guān)的工程介紹間歇配注工藝雖然均勻保證聚合物溶液熟化時(shí)間，但流程不穩(wěn)定，對(duì)平臺(tái)注水壓力造成波動(dòng)。同時(shí)其熟化系統(tǒng)占地面積較大，只能滿足小規(guī)模的井組注聚。JZ9-3油田井組注聚間歇配液工藝流程SZ36-1油田I期A平臺(tái)全面注聚連續(xù)配液工藝流程SZ36-1油田I期A平臺(tái)全面注聚分散研磨裝置結(jié)構(gòu)聚合物溶液進(jìn)入熟化系統(tǒng)后采用雙層LKCX攪拌器進(jìn)一步攪拌，從而提高溶解速度，縮短熟化時(shí)間。LKCX攪拌器是針對(duì)AP-P4疏水締合聚合物研制的高效攪拌器，能縮短AP-P4熟化時(shí)間約10分鐘。LKCX攪拌器結(jié)構(gòu)通過(guò)靜態(tài)混合器使母液與高壓注入水充分混合，到達(dá)方案要求的聚合物溶液濃度，并保證入井聚合物溶液的粘度