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标题	古城油田聚合物驱注入粘度影响因素分析
范文	丁小军　禹红菊　朱云峰 摘要：本着注好聚、注够聚，提高聚驱质量的原则。通过对分散溶解、转液存储、增压计量和混配注入等几个环节的仔细分析研究，发现干粉物性、配液水质、电机转速、阀门弯头等因素对聚合物溶液粘度都有不同程度的影响，这些因素的叠加作用造成聚合物溶液的注入粘度远远低于设计目标，直接限制了聚驱效果。针对以上问题逐项分析摸索，通过室内和现场试验，找到并确定了切实可行的办法，有效的解决了生产难题。在保证注入浓度不变的条件下，大幅度的提高了注入液粘度，保证了聚驱质量，收到了明显成效。 关键词：聚合物驱 流度比粘度机械剪切 化学降解 前言： 已进入特高含水的古城油田泌123区，地层能量严重不足，原油产量逐年下降。由于地层渗透性较好，经长期注水开发，含水率升高，存水率急剧下降，注水利用率越来越低。但经水驱后的油田仍有60-70％的原始储量残留于地层中。而聚合物驱则是一种有效改善水驱开发效果、提高原油采收率的有效方法。为保持老区稳产，于2006年5月在泌123区实施了聚合物驱。聚合物驱可以明显改善水驱不利的流度比，降低含水率，提高平面波及系数和厚度波及系数，即提高采收率、增加经济可采储量和改善油田开发效果。聚合物驱需要的是其粘度，聚合物通过增加注入液的粘度，降低水油流度比，提高波及系数，从而提高采收率。但聚合物溶液的粘度受多种因素的影响。为寻找克服泌123区聚合物溶液注入粘度过低问题的途径，对影响粘度的几个因素进行了拓展性分析。 1.系统基本状况 B123聚合物驱配注系统于2006年5月建成投运，分为分散配液部分和转储注入部分。其中管道部分为不锈钢材质焊接，储罐为玻璃钢衬里。转输溶液用剪切作用最弱的螺杆泵，罐内配减速搅拌机增强溶液分散溶解，搅拌速率为33转/分钟。注聚泵采用三柱塞式注聚泵，母液采用高液位压差喂入。设计配液用水为联合站稠油污水，母液经注聚泵加压后单泵对单井用高压污水稀释成1700毫克/升的聚合物溶液后注入地层。 2.粘度影响因素分析 2.1 干粉物性影响聚合物干粉的分子量和水解度对聚合物溶液粘度有直接影响。聚合物溶液粘度随分子量的增加而增大；随着聚合物水解度的提高，聚合物溶液粘度增加。但是，当水解度达到一定程度后，溶液粘度增加会变得非常缓慢。聚丙烯酰胺生产工艺中的先水解和后水解产品密度差别较大，如果使用中没有分别对待，则稳定的下料频率下粉质量不同，造成浓度不准而影响溶液粘度。 2.2 机械剪切影响当溶液中的聚合物分子所受到的机械拉伸应力，超过其能承受的力时就发生了机械降解，也称为机械剪切。在生产过程中的搅拌、转液、焊接粗糙的管线、阀门、直角焊接的井口支流程以及穿过射孔炮眼等都会使聚合物分子受到剪切而降低溶液粘度。通过对配液过程现场检测分析得出：熟化罐搅拌机以53转/分的转速搅拌120分钟后，粘度损失最高可达30％，平均超过10％。而通过阀门调节聚合物溶液流量时，阀门前后粘度损失则超过35％。 2.3 配液水质影响 配制聚合物溶液所用水的水质对溶液粘度的影响尤为突出。对不同的水取样做配液实验得如下结果：(配液浓度都是5000mg/L)。 从表中数据不难看出：水中对聚合物溶液粘度影响最明显的因素为：含硫量和矿化度。随用水矿化度的升高，粘度明显降低；实验还证明，当水中含硫超过1 mg/L后，随硫的增加，粘度急剧降低。还有生产中使用的化学剂中释放出的多价态的阴阳例子，都能大幅度的降低聚合物溶液的粘度。象这些由存在于水中的化学成分造成的聚合物溶液粘度降低就是因聚合物分子鏈的化學降解而形成的。只要能阻止这些较敏感的化学物质与聚合物直接接触，就可以阻止聚合物降解反应的发生，当然就可以保住聚合物溶液的粘度。从上表实验数据可以看出：生产用水中对聚合物最为敏感的当属硫化物和总矿化度，如果能除去这两个因素，应该会受到意想的效果。另外，随机械杂质、含油等的增加，粘度降低，但降低幅度不大。 2.4 其他因素影响 除机械剪切和化学降解之外，旋转磁场的降粘作用也很强，中强磁场400～500转/分的转速，从固液分散开始与机械搅拌器同步对5000mg/L的聚合物分散溶解体系搅拌2小时，磁力搅拌的降粘率最高可达73％，不过在生产系统中，旋转磁场出现很少，基本可以不考虑其影响，但需尽量避免将强磁场引入注聚系统流程中。其次，人力工作过程中引入的杂物堵塞，腐蚀与结垢，注聚泵泵效低等等都会导致注入液粘度偏低。堵塞和结垢造成管道不通，流动受阻，形成剪切降粘。生产中多次出现如线绳袋纸或罐壁剥落物造成的滤网堵塞，以及母液溶解不均匀或母液粘度过大等原因造成的注聚泵吸入困难致使母液量不足而造成亏欠性（浓度不够）注入粘度低；同样配水调节不到位，配多水也能造成粘度偏低；调剖加入交联剂也使注入液粘度降低。在这些因素中除调剖是生产所需，不需改变而外，其他几个方面都已通过加强管理逐步得到改善。 3.相应措施 通过对以上诸因素的综合分析，一方面加强职工培训，增强工作责任心，将人为因素的影响尽可能降低，同时加强对供货单位的要求，尽可能保证供给高质量的符合技术要求的聚合物干粉。另一方面，在工艺设备和应用技术上下功夫：针对分析出的原因，力争找出简单易行又可靠实用的办法。 首先，在机械剪切方面，因为管道系统建成后不宜反复改动，所以就在工作制度上下功夫，对动力电机实施变频减速，管线上的阀门（除分注流量调节阀外）规定全开关。措施实施后，搅拌速率从53转/分降为33转/分，检测发现溶解熟化质量不受影响，但熟化结束后粘度损失率相对降低20％。其次水质方面，针对敏感因素,寻找消除办法,确定了压风除硫措施,通过强制送风这种供氧兼搅拌措施,可以完全脱除污水中的硫化物,且利用变频控制送风量,有效的保证了污水中氧和硫的低水平,即控制了硫化物对聚合物的即时影响也控制了氧的远期影响。措施实施后，聚合物母液的粘度翻了一番，井口注入粘度翻了两番以上，进一步接近了设计指标。使B123区的聚合物驱进入了最佳状态，如今已进入了增油高峰期。 4.结论 三次采油技术最成熟的聚合物驱的基本作用机理就是利用聚合物溶液的高粘度来改善地层液相流度比，调整吸水剖面，提高波及系数，从而达到提高采收率的目的。因此，保持聚合物溶液的粘度可以说是搞好聚合物驱的根本。通过对粘度影响因素的分析，明确了工作的根本方向，有针对性的改造和完善了注聚现场聚合物配制系统流程和高压污水处理流程，减少了影响溶液粘度的因素，最大限度的降低了各种不利因素对聚合物溶液粘度的影响程度，有效的提高了注入液的粘度，保证了聚驱质量。 作者简介：丁小军，工程师，2001年毕业于西南石油学院石油工程专业，现从事油田开发工作。
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