張敏

摘要：本文針對錦16二元驅(qū)地面工程投產(chǎn)初期粘損過高的問題，對配制站內(nèi)的熟化罐出口、母液外輸泵出口、粗過濾器出口、精過濾器出口和注入站內(nèi)的母液匯管等節(jié)點采取降粘損措施，篩選出技術(shù)先進(jìn)、可行性強、效果好的粘損控制工藝，為遼河油田大面積開展聚合物驅(qū)提供豐富的降粘損經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：加密調(diào)整;井間換層;大位移側(cè)鉆;同注同采

1聚合物降粘機理

聚合物溶液的配注工藝技術(shù)是聚合物驅(qū)油的關(guān)鍵技術(shù)之一，該工藝是將具有一定質(zhì)量濃度的聚合物溶液注入地層，有效地增加地層注入液的粘度，不斷擴大注入液的波及體積，從而達(dá)到提高原油采收率的目的。聚合物注入油層后，將產(chǎn)生兩項基本作用機理：一方面是控制水淹層段中水相流度，改善水油流度比，提高水淹層段的層內(nèi)波及效率;另一方面是降低高滲透率水淹層段中流體總流度，縮小高、低滲透率層段間水線推進(jìn)速度差，調(diào)整吸水剖面，提高層面間波及系數(shù)。聚合物溶液粘度越高，其擴大波及體積的能力越強，驅(qū)油效果越好，在非均值條件下，聚合物驅(qū)的流度比控制在0.3-0.2之間，即聚合物地下工作粘度應(yīng)為原油粘度的3-5倍。

2.錦16二元驅(qū)流程介紹及初期粘損狀況

2.1錦16塊工藝流程

錦16二元驅(qū)配注工藝由配制和注入兩部分構(gòu)成，考慮到聚合物溶液的鐵敏效應(yīng)，配制用水、摻水、母液輸送管線均采用鋼骨架塑料復(fù)合管線，單井注入管線采用耐高壓、耐腐蝕的玻璃鋼材質(zhì)管線。錦16塊地面工藝配注系統(tǒng)采用了泵對泵恒壓匹配工藝、表活劑恒濃度摻入工藝和一泵單井、一泵多井相結(jié)合的工藝。配制及注入過程為：配比→分散→熟化→泵輸→過濾→儲存→升壓計量→配比稀釋→混合→注入。

配比就是在水和聚合物干粉分散混合之前，對水和聚合物干粉分別進(jìn)行計量，并使水和聚合物干粉按一定比例進(jìn)入下一道“分散”工序。

分散就是將聚合物干粉顆粒均勻地散布在一定量的水中，并使聚合物干粉顆粒充分潤濕，為下一道工序“熟化”準(zhǔn)備條件。

熟化就是將聚合物干粉顆粒在水中由分散體系轉(zhuǎn)變?yōu)槿芤旱倪^程。聚合物的溶解過程要經(jīng)過兩個階段，首先是水分子滲入聚合物分子內(nèi)部，使聚合物體積膨脹，這稱為“溶脹”;然后才是聚合物分子均勻分散在水分子中，形成完全溶解的分子分散體系，即溶液。

泵輸是為聚合物溶液提供動力條件，一般說來，為了減少聚合物溶液的機械降解，大都采用螺桿泵。

過濾是為了除去聚合物溶液中的機械雜質(zhì)和沒有充分溶解的“魚眼”。

配制好的聚合物溶液，經(jīng)過高壓往復(fù)泵（或計量）泵增壓，按配制要求計量，進(jìn)入到高壓注水管線中，與注入的低礦化度水，經(jīng)靜態(tài)混合器混合稀釋注入井中。

2.2粘損評價方法簡述

在配注系統(tǒng)投產(chǎn)后，依據(jù)錦16地面工程自身特點，設(shè)置合理的取樣節(jié)點，制定規(guī)范的取樣制度，開展全面的樣品化驗，對地面工藝進(jìn)行客觀、科學(xué)的評價，了解地面工藝粘損狀況。其中配注系統(tǒng)流程共設(shè)置10個取樣節(jié)點，分別為配制站內(nèi)的熟化罐出口、母液外輸泵出口、粗過濾器出口、精過濾器出口和注入站內(nèi)的母液匯管、注聚泵后、調(diào)節(jié)閥后、靜混器后、井口、井底。在地面工程投產(chǎn)初期，我們共取樣2626個，經(jīng)化驗取得有效數(shù)據(jù)2310個，總粘度損失為56.4%，通過評價也進(jìn)一步說明配注系統(tǒng)的每個節(jié)點均存在不同程度的剪切降解現(xiàn)象?？傉硴p高達(dá)56%，粘度損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于地面工程設(shè)計值，且高于其他油田聚驅(qū)粘度損失率，所以研究二元驅(qū)地面工藝粘損控制技術(shù)迫在眉睫。

3.主要降粘損技術(shù)及實施效果

3.1提高配聚質(zhì)量。

配制濃度控制。通過研究分散溶解裝置在配藥過程中自動下料調(diào)整技術(shù)，在系統(tǒng)中輸入配聚濃度，站控系統(tǒng)經(jīng)計算輸出螺旋下料器工作頻率指令并執(zhí)行，但由于聚合物干粉粒度變化較大，相同下料體積重量不同，導(dǎo)致配聚濃度波動大。投產(chǎn)初期每批聚合物做一次螺旋下料器工作曲線。每天人工進(jìn)行多次下料計時，計算濃度，并與化驗室化驗的濃度數(shù)據(jù)對比，調(diào)整下料速度。

聚合物溶液均勻度控制。通過研制一種多點取樣和檢測裝置，檢驗攪拌機設(shè)計和熟化時間的選用是否合理，并建立熟化罐中各部位溶液混合均勻程度的檢測方法。

3.2改善配聚條件。

動態(tài)調(diào)整母液熟化時間。研究表明：在母液配制階段，HPAM溶液的粘度損失較少，但是熟化時間的長短，在以后注入過程中的抗機械降解的能力具有重要影響。熟化時間長，會導(dǎo)致HPAM溶液在熟化罐中粘度最大，HPAM分子結(jié)構(gòu)成完全舒展?fàn)顟B(tài)，通過設(shè)備時，更易于發(fā)生剪切降解。熟化時間短，HPAM在注入設(shè)備管線中流動過程是熟化溶解過程，分子形態(tài)沒有完全展開，受到的機械剪切作用就小，自然就降低了剪切造成的HPAM降解。但是，熟化時間并非越短越好，其與配聚溫度具有較強的關(guān)聯(lián)性，溫度越低，所需熟化時間越長，否則井底會聚集大量未熟化好的高濃度聚丙烯酰胺，影響注入井正常注入。為此，專門開展室內(nèi)研究，研究在生產(chǎn)現(xiàn)場條件下，確定錦16二元驅(qū)所用種類的聚合物最佳熟化時間，用于指導(dǎo)現(xiàn)場生產(chǎn)。

降低配聚水溫。室內(nèi)試驗表明：HPAM的水解度值直接影響到HPAM溶液的穩(wěn)定性。水解度的增加使聚合物溶液的抗剪切性下降。我們設(shè)計并實施了配制用水降水溫工藝，從配制站外鋪設(shè)管線引低溫地下清水摻入300m?水罐，在水罐內(nèi)混合均勻后，引至分散配聚。在清水管線上增加流量計，用于控制摻入比，調(diào)節(jié)配制水溫，現(xiàn)階段清水與軟化水比例為1：7.6摻入，水溫由39℃降至32.5℃。

合理選擇配聚水質(zhì)。水質(zhì)對聚合物的增粘效果極大。聚丙烯酰胺水解產(chǎn)生的羧基和Ca2+、Mg2+絡(luò)合形成沉淀，導(dǎo)致粘度的喪失一直是聚合物驅(qū)所關(guān)注的問題，研究發(fā)現(xiàn)，在礦化度很低（<20mg/L）時，無論濃度、水解度及相對分子質(zhì)量大小如何，PAM水溶液的濁點均在204℃以上，而礦化度超過20mg/L但低于800mg/L時，二價陽離子濃度稍有增加，濁點即大大降低，水解度越高，濁點降低越明顯。所以降低水的礦化度可延長穩(wěn)定時間，粘度損失率明顯下降。錦16二元驅(qū)可選水質(zhì)有軟化水（高深度處理污水）、二元驅(qū)污水、清水，我們在實驗室內(nèi)開展大量研究，分別用該三種水質(zhì)和其中兩類水質(zhì)混合物做室內(nèi)試驗，得出注入液出站至井口只有5分鐘左右的時間，為提高井口聚合物混合均勻程度，注入站稀釋水采用污水，配聚用水采用軟化水，提高配聚粘度，用于指導(dǎo)二元驅(qū)配聚用水的選擇。

4.現(xiàn)階段粘損狀況及效果分析

通過上述降粘損措施，地面工藝總粘損由投產(chǎn)初期56%降至現(xiàn)階段的20.8%，效果顯著。其中注入濃度為2800mg/L的注入井，熟化罐出口粘度平均為362mpa.s，到井口為305mpa.s，粘度損失為15.7%。注入濃度為2000mg/L的注入井，熟化罐出口粘度平均為194mpa.s，到井口為146mpa.s，粘度損失為24.7%。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡仲博主編，劉恒，李林主編，《聚合物驅(qū)采油工程》，石油工業(yè)出版社，1997年，第3頁。

[2]陳躍章等著，《聚合物溶液粘度的主要影響因素分析》，遼寧化工，第33卷第5期，2004年5月，第259頁。

[3]胡仲博主編，劉恒，李林主編，《聚合物驅(qū)采油工程》，石油工業(yè)出版社，1997年，第3頁。