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调剖配套地面工艺设计研究

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摘要:调剖技术是油田高含水开发阶段稳油控水,提高油藏采收率的重要手段之一,配套的施工工艺也是影响调剖效果的一个重要因素。由于调剖施工涉及化学药品、机械设备、临时用电、高压条件等内容,存在一定的安全风险。针对调剖工艺设备及流程进行了多次的改进与完善,尤其对撬装式调剖的注入设备、用电电缆、控制设备、调剖流程等配套工艺进行了设计选择,实现了全天候安全化、标准化施工。

关键词:调剖技术;安全风险;配套工艺;安全标准

沈阳油田二次开发深部调驱确定采用聚合物凝胶及弱凝胶的调剖调驱体系。目前油田所使用的泵注设备如水泥车、柱塞泵、调剖堵水泵等均不能满足要求,并且对堵剂具有高剪切的作用,直接影响实施效果。结合本油田实际及开发方案要求,从实用性、机动性、低成本等方面考虑,提出了研制撬装可移动调剖调驱一体化设备及流程。该系统具有操作简单,吊装及维护方便,施工排量可控,并能长时间全天候连续运行等优点,实现了现场配液和注入一条龙,减少了现场施工人员的劳动强度,确保了施工的成功率和有效率。

1设计原则

按照辽河油田二次开发深部调驱总体设计要求,本着投入少、可重复利用、易于搬迁、操作简单、满足低剪切的技术要求,调剖调驱地面注入设备采取在现场井口配制药剂及注入的撬装工艺流程,其设备要实现安全化、标准化。

2设计标准

2.1设计参数

注入流量:30~120m3/d注入压力:20MPa控制井数:1~2口降解率:≤10~15%2.2工艺流程通过干粉射流吸入器将聚合物吸入搅拌罐中,加入交联剂和其它助剂搅拌后,通过蝶阀和三通,经过电磁流量计,由变频器控制注入泵,以一定的排量注入水井内。

2.3设备选择

每套设备包括:注入泵1台、变频控制器1台;配液罐2座、搅拌器4台;值班房1座、药剂、配电间1座;数据监测及远传系统1套。

3设计内容

3.1泵注系统组成

3.1.1配液搅拌系统为方便药剂计量及搬迁方便,设计爬犁结构的长方形内衬密闭配液、储液罐。为防止铁离子对聚合物的影响,方罐采用不锈钢密闭结构;为减少机械剪切的影响,搅拌器采用防爆型减速电机,搅拌桨转速132r/min,小于聚合物关于搅拌转速要求的240r/min;同时搅拌桨设计成双层无尖叶结构,长度分别为0.5m、0.8m,浆端部速度2.76m/s,小于聚合物平直叶式搅拌浆3m/s的要求。

3.1.2自吸式分散射流器的研制配制聚合物原采用水泥车用喇叭口混配器,出现聚合物成团结疙瘩的现象,影响配液质量。结合现场配液的特点,利用文丘里管原理,研制了自吸式分散射流器,该装置具有体积小、结构简单、安装方便、安全可靠等特点,该装置可控制压力和排量,能够快速将各种化学药剂分散,均匀混合在一起,提高了配液质量;操作人员不会吸入粉尘和闻到刺激性气味,环保性好,操作安全系数高。

3.1.3泵注设备(1)泵注设备选择:为满足低剪切注入及泵注参数技术要求,选择二种调剖注入泵,分别为液压调剖堵水泵及三柱塞泵。①3DTP-系列柱塞泵3DTP-系列柱塞泵为三柱塞单作用往复泵,主要输送介质为水或其他无腐蚀性及无机械杂质的介质。②液压调剖堵水泵:该泵主要由液压震荡器、往复泵、恒功率变量油泵、隔爆电动机、液压控制系统、隔爆电器控制系统、冷却系统及底座等几部分组成。为单柱塞双缸泵,柱塞半径大,柱塞运动速度慢,对聚合物造成的机械剪切小。

3.1.4数据监控传输系统本系统将把调剖现场的生产工艺数据,如压力、温度、流量、质量,以及生产现场图像进行实时采集、3G无线远程传输、同步监控与管理,便于工作人员及领导能更直观的监测现场状态。数据采集监控系统可以有效监管加药量与加药配比,从技术手段上保障调驱药剂注入的优化管理,方便调驱现场量化管理。不间断的监视现场生产情况,及时把握注入生产情况,对保证调驱上产具有良好的经济效益。

4现场应用情况

沈阳油田从2010年开始投入使用17套撬装调剖设备,并在前3#站、前6#站、沈3计、沈4计、沈28计建立了5座集中注聚站,改进后的调剖设备都配备了设计的系统,实现了安全标准化、可视化施工。

5结论

(1)设计改进了撬装可移动调剖、调驱一体化配注装置,达到了标准化及安全化的技术要求,满足了全天候长期连续施工的要求,现场操作及搬迁方便;(2)改进了聚合物配制注入工艺系统,降低了机械设备对药剂性能的影响,满足了聚合物驱对配注系统的技术要求;(3)实现了可视化、精确化施工,通过利用数据监控传输系统,管理人员可进行远程控制和管理,方便快捷;(4)建立了集中注聚站,实现了“一泵多井化”施工,可实现药剂连续稳定的注入,提高了设备利用率、降低了设备及人员成本。

作者:贾毅 单位:中油辽河油田公司

调剖配套地面工艺设计研究责任编辑:张雨    阅读:人次
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