油田中聚合物废液排污系统的设计与建议

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 油田中聚合物废液排污系统的设计 与建议 摘 要：聚合物驱油已经成为当 前三次采油的主要方法，但在生产过程 中会产生一些必要的废液存在于室内排 污池。在今后生产过程中，通过提高聚 合物溶液粘度驱油将有可能成为一种手 段，如何有效地将高粘度非牛顿流体的 聚合物溶液废液迅速、有效排出室内排 污池成为一个研讨的话题。本文通过非 牛顿流体理论、结构构造、设备运转等 知识的结合给出一些看法，为提高油田 采油率提供参考和借鉴。 中国论文网 /4/view-12773240.htm 关键词：三次采油 聚合物溶液 非牛顿流体 悬臂梁式排污管 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 中图分类号：TP2 文献标识码： A 文章编号： 1003-9082（2014）10- 0303-01 一、引言 当前大庆油田已进入三次采油阶 段，三次采油（EOR）是一项通过物理、 化学以及生物等新技术提高原油采收率 的一种新技术。最常使用的三采手段为 聚合物驱、三元复合驱、泡沫驱、二氧 化碳驱、微生物驱1。当前喇嘛甸油田 所最常应用的为聚丙烯酰胺溶液（下文 简称聚合物溶液） 。聚合物溶液属于非 牛顿流体，其剪切应力和剪切速率之间 呈现非线性的曲线关系。其粘度随剪切 速率及剪切强度的增大而降低并损耗， 且其浓度也与温度有关，随着温度的增 加而降低，超过 65时，其粘度将极速 下降，并不可恢复。 二、存在的问题 在三次采油的情况下，如何快速、 稳定地提高采收率是一个重要的攻关问 题，粘度的提升会有效解决这个问题。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 采用高分子量聚丙烯酰胺配制聚合物溶 液就是其中一个办法，因为高分子量聚 丙烯酰胺所配制得到的聚合物溶液分子 间作用力较大，粘度提升效果明显，可 有效提高采收率。 但在生产过程中，由于必要的维 护、维修等工作过程中会将一些废液排 入室内排污池，由于聚合物溶液属于非 牛顿流体，分子间作用力较大，不能单 纯通过重力势能转变为动能的原理将由 高向低使废液自然排出，因此需通过相 应扬程及功率的排污泵将其排往外部排 污系统（简图见图 1） 。当前生产情况下， 聚丙烯酰胺相对分子量较小，所配制得 到的聚合物母液粘度较小，废液分子间 作用力较小，可在现有设备的基础上通 过原有悬臂梁式排污管的较低自由端将 废液排出。但随着开采难度的增大，势 必要使用高粘度聚合物溶液进行驱油， 因此，将存在无法在现有设备基础上顺 利排出废液的可能。 图 1 排污系统简图 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 三、措施与建议 1.改变排污管结构，使悬臂梁式 排污管的现有支撑改变，使悬臂梁式排 污管的自由端挠度足够大，使得废液在 现有原理的基础上可以应用能量守恒定 律继续将废液排出室内排污池。改变支 撑位置需适度改变排污管结构，使排污 管与室内连接部分承受过度荷载，可能 会引起整体结构改变及危险，因此应在 改变支撑位置时适度提高结构的整体强 度，使结构的强度及整体性得到提高。 2.提高排污泵扬程、功率等参数， 即更换部件，此方法较为有效。但若更 换全部泵体价位过高，在当前有效配置 资源及资金的前提下，可行性不高。应 在技术完善，构件相互兼容完好的情况 下更换单一构件，可以降低造价，达到 理想效果。 3.在室内排污池内部增设高速搅 拌器，原理如同聚合物溶液在熟化罐内 部搅拌器，但要提高搅拌速度，且选用 不易生锈、较为锋利的叶片，因为高速 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 旋转的锋利叶片会使得聚合物溶液内分 子间连接被破坏，可有效降低聚合物溶 液粘度，便于排污泵有效地将废液排出。 本文基于悬臂梁结构力学理论及 聚合物溶液粘度在较大剪切速率及剪切 强度理论完成，尚未通过实际的实验研 究进行验证，因此下一步开展相关试验 研究来验证正确性是至关重要的。 四、结论 本文通过非牛顿流体理论、结构 构造、设备运转等知识的结合，提出了 有效地将高粘度非牛顿流体的聚合物溶 液废液迅速、有效排出室内排污池的建 议，此创新方法可有效解决由于聚合物 溶液粘度