海上油田注聚地面配注工艺技术

汇报内容聚合物驱是在注入水中参加高分子聚合物，增加注入水的粘度，降低油层的水相渗透率，改善油水流度比，调整注入剖面，扩大涉及体积，到达提高原油采收率的目的，是油田三次采油中的一项主要措施之一。从2003年9月开始在渤海湾油田〔SZ36-1油田J3井〕开展聚合物驱先导性试验，从单井到井组，到目前为止已投产5个油田区块，包括SZ36-1、LD10-1、JZ9-3的井组注聚和NB35-2油田及LD5-2油田的调驱作业，共有7套海上聚驱专用设备正在作业。SZ36-1J3井单井注聚SZ36-1A/J井组注聚LD10-1A23井单井注聚LD10-1井组注聚JZ9-3井组注聚SZ36-1I期A/B/J扩大LD5-2

井组注聚，SZ36-1油田II期注聚SZ36-1油田I期全面注聚SZ36-1J3井单井注聚SZ36-1A区井组注聚LD10-1井组注聚LD10-1A23井单井注聚JZ9-3油田井组注聚SZ36-1I期扩大注聚二、注聚设备优化从SZ36-1油田J3井开始注聚，我们第一套注聚设备ZZJQ-I投入作业时，海上油田的注聚开发开始起步。ZZJQ-I是我们借鉴陆地油田建造的第一套注聚设备，因为海上作业条件的特殊性，暴露出诸多的问题和缺乏，例如注聚控制设备和注入设备尺寸较大，现场吊装和摆放布管难度大不易维修维护；聚合物水粉混合系统设计有待完善，偶尔会出现“鱼眼〞现象；聚合物熟化时间过长，满足不了大规模注聚的要求等；自动化控制系统不稳定，存在手动控制现象等。为此，我们不停总结现场存在的问题，分析原因，提出解决方法，并与2007年组织了工程组，承担了总公司的注聚系统优化课题，对注聚配注系统进行系统优化，收获了不少成果，以指导以后的工作。1、分散溶解装置优化——水粉混合装置的优化设计改进后的水粉混合器二、注聚设备优化2、配液间结构优化原配液间内部结构

二、注聚设备优化改进后的配液间内部结构设计二、注聚设备优化现场应用

改进设计后的现场安装图二、注聚设备优化3、熟化系统优化——熟化器循环系统设计和集成熟化器循环系统工艺流程图

二、注聚设备优化关键部件循环泵的选择

二、注聚设备优化系统安装

熟化器循环系统现场安装

二、注聚设备优化4、注入系统的优化——高压注入泵的优化选型在注聚工程中关键考虑的是减少粘度的机械降解，注聚泵作为注入系统的关键设备，对目标液的粘度保存率起着至关重要的作用。因此，注聚泵不同于一般的往复式注水泵，需要对其结构进行特殊设计，提高被输送介质粘度的保粘率。改进措施：尽量降低泵速；在保证阀门无撞击的条件下，尽量增大阀门的开启高度，以降低阀隙流速，减少流体阻力；在结构设计上要尽量降低阀门的关闭速度；液缸体组件设计要保证流道圆滑畅通，无急剧放大与收缩，流体无分流，流速变化要均匀；与液体接触的材料一律采用Cr不锈钢，以消除Fe+2、Fe+3、Mg+2、Cu+2离子对溶液的降粘。二、注聚设备优化现场试验

聚合物：大庆聚丙烯酰胺注聚泵：大港中成20方泵

流量浓度泵后压力（MPa）泵前粘度泵后粘度保粘率%

检测人取样人（m3/h）mg/Lmpa.smpa.s检测时间签字

5000

08．7．7

14m3/h13MPa5439532997.90%21:04王尧姚淼10m3/h0MPa4809473998.50%17:44陈世佳、陈海姚淼14m3/h5279505995.80%18:21陈世佳、陈海姚淼19m3/h5499522995.10%19:52王尧姚淼备注：取样方法采用停泵后拆管线取样，13:30分母液配制完毕浓度5000ppm,15:30分熟化完毕。二、注聚设备优化聚合物：大庆聚丙烯酰胺注聚泵：大港中成15方泵流量浓度泵后压力（MPa）泵前粘度泵后粘度保粘率%

检测人签字取样人（m3/h）mg/Lmpa.smpa.s检测时间

5000

08．7．814m3/h13MPa5439512994.30%13:50陈世佳、陈海张继光7m3/h0MPa5339507995.13%11:48陈世佳、陈海张继光10m3/h5019493998.01%10:00陈世佳、陈海张继光14m3/h5449528997.10%2:00王尧姚淼备注：取样方法采用停泵后拆管线取样，13:30分母液配制完毕浓度5000ppm,15:30分熟化完毕。二、注聚设备优化4、注入系统的优化——一泵多井工艺的优化设计和应用一泵多井工艺流程设计

SZ36-1油田A7井组一泵多井注入工艺流程图

二、注聚设备优化聚合物溶液流量分配器优化

二、注聚设备优化以SZ36-1油田A7井组注聚为为例，采用不同的注入工艺，设备参数比照方下：SZ36-1油田A7井组注聚设备参数〔一泵一井〕SZ36-1油田A7井组注聚设备参数（一泵一井）序号名

称外形尺寸（mm）单位数量占地面积（m2）自重(T)自重(总)1配液间6000×3000×3000套118992自控间3500×3000×3000套110.5663熟化罐3500×3500×5150个673.59544柱塞泵2900×2000×1700台634.85.633.6累计////136.8/102.6设备参数变化分析

二、注聚设备优化SZ36-1油田A7井组注聚设备参数〔一泵多井〕SZ36-1油田A7井组注聚设备参数（一泵多井）序号名

称外形尺寸（mm）单位数量占地面积（m2）自重(T)自重(总)1配液间6000×3000×3000套118992自控间3500×3000×3000套110.5663熟化罐3500×3500×5150个673.59544柱塞泵2900×2000×1700台317.45.616.8累计////119.4/85.8根据以上数据，采用一泵多井工艺，设备的占地面积比原来的一泵一井工艺减少了17.4m2，减少比例为13%，设备自重减少了16.8T，减少比例为16%，为在现有平台有限空间内实现扩大井组注聚节约了平台资源。二、注聚设备优化5、自动化控制系统的优化配套控制系统也同步优化升级，进行了控制系统装置结构的优化；变频控制的方式优化；电气器件的优选；组态监控程序的优化等。

二、注聚设备优化优化后的组态监控界面

二、注聚设备优化成果应用：以上成果都是针对现在海上油田聚合物驱设备存在的操作问题和工艺问题，我们集思广益，有针对性的提出了改进措施，并逐条将改进措施应用到现场，收到了预期的效果。目前这些成果已广泛应用在各平台井组注聚中。二、注聚设备优化三、与注聚相关的工程介绍1、?海上平台聚合物在线溶解装置研制及现场应用?工程三、与注聚相关的工程介绍〔3〕目前工作进展资料收集，进行前期准备(完成)；分析现有设备存在的问题，进行初步概念设计〔已完成〕；局部设备优化详细设计〔进行中〕。局部设备优化主要完成了：水粉混合器优化设计熟化器循环系统设计熟化器搅拌器优化在线粘度计实验三、与注聚相关的工程介绍三、与注聚相关的工程介绍三、与注聚相关的工程介绍三、与注聚相关的工程介绍三、与注聚相关的工程介绍〔3〕目前工作进展完成了?SZ36-1油田I期调整全面注聚工艺方案?；完成了?SZ36-1油田I期调整全面注聚设备建造方案?；完成了?SZ36-1油田I期调整全面注聚工程根本设计?；完成了?SZ36-1油田I期调整全面注聚工程详细设计?；完成了SZ36-1油田I期调整全面注聚局部大型设备建造和平台就位。三、与注聚相关的工程介绍〔4〕下步工作方案由于示范工程与SZ36-1油田I期调整工程工程结合密切，所以严格按照SZ36-1油田I期调整工程工程组提供的新建平台建造时间节点开展注聚设备的建造和就位；完成SZ36-1油田I期A、B平台全面注聚大型设备〔上料系统，储料系统，分散系统，熟化系统〕的安装和就位。三、与注聚相关的工程介绍〔5〕预计成果应用及推广情况示范工程完成SZ36-1油田I期A、B、J平台全面注聚。三、与注聚相关的工程介绍间歇配注工艺虽然均匀保证聚合物溶液熟化时间，但流程不稳定，对平台注水压力造成波动。同时其熟化系统占地面积较大，只能满足小规模的井组注聚。JZ9-3油田井组注聚间歇配液工艺流程SZ36-1油田I期A平台全面注聚连续配液工艺流程SZ36-1油田I期A平台全面注聚分散研磨装置结构聚合物溶液进入熟化系统后采用双层LKCX搅拌器进一步搅拌，从而提高溶解速度，缩短熟化时间。LKCX搅拌器是针对AP-P4疏水缔合聚合物研制的高效搅拌器，能缩短AP-P4熟化时间约10分钟。LKCX搅拌器结构通过静态混合器使母液与高压注入水充分混合，到达方案要求的聚合物溶液浓度，并保证入井聚合物溶液的粘度