大庆油田聚合物配制注入技术优化简化

大庆油田聚合物配制注入技术优化简化　庄清泉　张丽平　ｌ大庆油田设计院２中国石油长庆油田分公司采油四厂　摘要：从１　９９５年大庆油田聚合物驱大规模工业化推广应用以来，至目前已建成了世界上规　模最大的聚合物驱三次采油地面工程系统。到“十一五”这些技术成果的取得和工作的开展，　使聚合物驱地面工程的工艺技术更加合理，工程建设投资与聚合物驱工业化应用初期相比，有　了大幅度降低，单井平均建设投资降低了４０％。到２０１０年底，已实施聚合物驱工业开发区块６１　个，共建成注入井１５　９７９口，聚合物配制站２０座，聚合物注入站２４６座，形成了年注聚合物干　粉２１．５　Ｘ　１０　ｔ的配制、注入能力。２０１０年聚合物驱产油１　２９８万吨，占大庆油田总产油量的３２％。　关键词：ｌ一次采油ｉ聚合物；配制；注入ｉ优化简化；标准化设计　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６—６８９６．２０１１．１０．０１６　从１９９５年大庆油田聚合物驱大规模工业化推　对应的一管单站流程。当注入站储罐装满时，通过　广应用以来，至目前已建成了世界上规模最大的聚　电话与配制站联系停泵，一般每天要启停两次，管　合物驱三次采油地面工程系统。到２０１０年底，已　理十分不便。２０００年，为了进一步简化母液输送　实施聚合物驱工业开发区块６１个，共建成注入　工艺，研制了排量为１００　ｍ。／ｈ、压力为２．４　ＭＰａ的　井１５　９７９口，聚合物配制站２０座，聚合物注人站　单螺杆泵，以及低剪切聚合物流量调节器，对母液　２４６座，形成了年注聚合物干粉２１：５　Ｘ　１０　ｔ的配　的降解≤２％。在每座注入站安装流量调节器，自　制、注入能力。２０１０年聚合物驱产油１　２９８　Ｘ　１０　ｔ，　动调节、控制母液的进罐液量，配制站母液外输泵　占大庆油田总产油量的３２％。　加装变频调速器，自动调节母液外输泵的输出流　１　配制注入技术发展历程　量，实现闭环控制。　１．３注入工艺　１．１’配制工艺　１．３．１　单泵单井注入工艺初始阶段　从１９９５年起大庆油田开始了聚合物驱工业性　１９９５年，大庆油田首次在采油三厂北二西、　试验阶段，针对聚合物配制工艺流程长及设备多导　采油一厂北一西进行聚合物驱油的工业化应用。注　致的投资高、生产维护成本高的问题，２０００年，　人工艺依据矿场试验站的工艺技术，采用单泵单井　经过对配制ｌＴ艺优化简化，开始采用不设专用储罐　流程，即每口注入井独立配置注入泵升压母液，根　配制的母液“短流程”。该流程取消了早期聚合物　据单井注入量的要求调整单泵排量，之后按比例与　配制中的母液储罐，节约总罐容约５０％；同时省去　水混合。　了熟化罐和储罐中间的转输泵，过滤器移至外输泵　该工艺的优点是每台泵与每口井的压力、流量　出口，外输泵直接从熟化罐中吸取聚合物母液，经　匹配，流量及压力调节时无需大幅度节流，能量利　管道输至注入站。聚合物母液配制“短流程”简化　用充分，单井配注方案容易调整；缺点是设备数量　了配制站工艺，降低了建设投资。　多，占地面积大，工程投资高，维护工作量大。　通过聚合物配制简化工艺、装置国产化、缩短　１．３．２单泵单井注入工艺优化阶段　聚合物熟化时间以及研制聚合物配制专用设备等技　１９９６～２０００年，随着聚合物驱的大面积开　术优化，使聚合物配制站的投资由建设初期的　展，注人工艺不断改进，注人技术趋于成熟。根据　９　０００多万元下降到５　０００多万元，下降了４０％左右。　各井的开发配注量变频控制泵排量，单井水流量自　１．２母液输送工艺　动调节（母液流量计输出信号给自动调节阀）。根　聚合物母液输送工艺由一管单站简化为一管两　据单井配聚量，按比咧调节水量进行目的液配制注入。　站。在聚驱工业化推广初期，因为没有高扬程、大　单井流量调节方式由手动改为自动，减轻了员　排量的螺杆泵和低剪切的流量调节器，所以母液输　工的劳动强度，方便了操作维护，提高了管理　送采用配制站螺杆泵、母液外输管道和注入站一一　水平。　油气田地面工程．．　．　．　（ｈｔ’　ｔｐ：／／￣．ｙｑ＇ｃｄｍｇｃ．ｃｏｒｎ）　一３３—　１．３．３一泵多井注入工艺阶段　失，同时进一步降低了配注工程投资，这对大庆油　田实施低成本战略，高水平、高效益、可持续发展　２００１年，随着聚合物驱规模的进一步扩大，　　为节约投资，减少占地，实现设备重复利用。在原　意义重大。有注入工艺基础上，开展了注入系统橇装化工艺技　２．２标准化设计的应用　术的研究Ｔ作，研发了一泵多井注入Ｔ艺。Ｔ艺流　到２０１１年５月，大庆油田共有４０座不同规模　程为由一台大排量注人泵给多口注入井供高压聚合　注入站应用了模块的标准化设计，其中单泵单井注　物母液，泵出口安装流量调节器调控液量及压力，　入站２座，一泵多井注入站４座，比例调节泵注入　将高压聚合物母液对单井进行分配，然后与高压水　站３４座和配制站３座，标准化设计覆盖率达到了　１００％，所形成的定型图共计８８套。　混合稀释成低浓度聚合物目的液，送至注入井。　该＿Ｔ艺的优点是设备数量少，占地面积小，流　２．３实施效果　程简化，维护工作量少；缺点是全系统分为几个注　入压力，流量调节存在一定压力损失，并增加了一　定的黏度损失，单井流量调节存在互相干扰，增加　了流量调节器的投资。　１＿３．４比例调节泵注入工艺阶段　（１）根据“十二五”喇萨杏油田＝＝次采油开发　的部署，喇萨杏油田共新建和扩建聚合物配制站　１６座，新增聚合物母液配制能力８．５×１０　ｍ”／ｄ，采　用标准化设计。针对聚合物站比较复杂的Ｔ艺流　程，运用模块化设计，减少了重复性Ｔ作，提高了　设计效率，缩短了设计周期，也提高了设计质量。　（１）Ｔ艺流程。到２０１１年，完成了配制站、　注入站和注聚井场的全部标准化设计，尤其是在单　原来设计１座注入站需要２个月，现在１个多月即　　泵单井和一泵多井Ｔ艺流程基础上，研发了比例调　可完成，设计效率提高了３０％以上。节泵注入Ｔ艺技术，并在当年的５座聚合物注入站　工程率先应用了比例调节泵注入站标准化设计。　２０１１年，所有注入站应用了新Ｔ艺标准化设计，　由比例调节泵供高压聚合物母液，利用其单缸可调　（２）大庆地区由于天气的原因每年的施Ｔ周期　较短，聚合物注入站又是一种数量多，且Ｔ艺相对　复杂的中型站场，采用标准化设计，Ｔ厂化预制，　保证了施Ｔ质量，缩短了现场施工周期。原来现场　　的特点，采用一泵对ｊ井、单缸对单井的Ｔ艺，然　施工１座站需要近３个月时间，采用橇装化预制、后与高压水混合稀释成低浓度聚合物目的液，再送　组装化施工后，１个月左右即可完成，施Ｔ周期缩　至注入井。　短了近６０％。　（２）技术特点。较单泵单井工艺，注入泵数　（３）十二五期间，大庆油田每年基建注入站约　２０座，采用聚合物注入站标准化设计与常规站场　量减少６５％，建筑面积大幅降低，节省投资约　相比，每座注入站节省投资约１００万元，预计年可　８％；较一泵多井工艺，节省了流量调节器，简化　节省投资约２　０００万元。　了自控系统，减少了母液的剪切降解，使黏损小于　ｌ０％左右；对比例调节泵混配阀组采用机泵与阀组　一３　结语　大庆油田聚合物配注技术的发展经历了Ｔ业性　试验阶段、大规模Ｔ业化应用阶段和二类油层上返　持续优化简化阶段，聚合物驱地面Ｔ程形成了集中　配制、分散注入的配注系统特色Ｔ艺技术。从“九　体化橇装结构，结构紧凑、体积小、管理集中方　便；可活动搬迁，再利用率高。　２标准化设计取得的主要成就　标准化设计有利于缩短设计周期、提高设计质　五”开始，实现了装置设备国产化，并进行Ｔ艺技　量，有利于推行规模采购、降低Ｔ程造价，有利于　术简化，方案设计优化。推广应用了熟储合一短流　实施模块预制、缩短施Ｔ周期。标准化设计的Ｔ作　程母液配制技术、一管两站母液输送技术、一泵多　方式是多种多样的，不仅包含站场设计系列化，还　井和比例调节泵注入技术、射流稳压型分散配制技　有Ｔ艺技术定型化、设计规定统一化、定型图纸复　术和双螺带螺杆搅拌熟化技术等。到“十一五”这　用化、设计文档模板化等都属于标准化设计的　些技术成果的取得和Ｔ作的开展，使聚合物驱地面　范畴。　ｌＴ二程的Ｔ艺技术更加合理，工程建设投资与聚合物　２．１　配注工艺技术优化简化　驱Ｔ业化应用初期相比，有了大幅度降低，单井平　近年来，通过对引进设备国产化和在用国产化　均建设投资降低了４０％。　设备的技术经济分析和试验研究，改进了配制注人　Ｔ艺及设备，进一步降低了聚合物注入液的黏度损　（栏日主持张秀丽）　油气田地面工程（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｙｑｔｄｍｇｃ．ｃｏｍ）