482-矿场聚合物注入节点粘度损失分析与在线粘度计(黏度-剪切速率-剪切率-系统粘度保留率)

０旱论探奄虽中国石油和化工标准与质量第１期

矿场聚合物注入节点粘度损失分析

王翠丽

胜利油田孤东采油厂山东东营２５７２３７

【摘要】本文根据孤东油田聚合物驱矿场注入过程聚合物溶液粘度检测分析的结果，对聚合物驱注入过程中各流程段剪切降解情况进行影响因素研究，提出了降低聚合物溶液注入过程中粘度损失的措施和办法，对聚合物驱提高粘度保留率具有较好指导意义．

【关键词】聚合物粘度损失剪切速率剪切率系统粘度保留率

１聚合物在注入过程中的沿程

粘度损失

１．１聚合物驱注入流程工作原理

经过提升机提到聚合物干粉料仓，聚合

物干粉经过散装置计昔入料器计量后通过漏

斗自然卜Ｊ落至文丘里喷嘴体的吸入口，再经

过鼓风机吹送装置水粉混合头与清水混合，

在溶解罐中溶解，再输送到熟化罐充分搅拌

溶解，制成浓度、粘度合格的聚合物溶液，

再通过喂入泵（外输泵）增压，经过注聚泵

加压计量后与高压污水混合后进入注聚井。

１．２注入过程中的沿程粘度损失检测

结果

由于聚合物母液与污水后混配会对检

测结果造成很丈的影响，因此采取了停注污

水、单注母液的方式，按照注入流程对熟化

罐出口、喂入（外输）泵进出口、注聚泉进

出口、管汇、井口等７个环节进行粘度损失

调查。总计取样次数达到１０８次，可较好地

反映注聚区块注入过程中粘度损失情况的现

状。以熟化罐出Ｕ为基准点，即粘度保留率

为１００％，注入过程粘度保留率依次降低，

到达井口粘度保留率只有７２．３％。在注入过

程 ｝ 以注聚泵进出口和井口两个节点粘度损

失最大。

２注聚过程节点粘度损失分析

２．１喂入泵

２００９年，对熟化罐出口到喂入泵出口的

沿程粘度损失，共检测化验１５０泵次。平均

粘度保留率保持在９６．４％左右。相对而言，

从熟化罐出口到喂入泵出口的注入过程中粘

度损失较小。

２．２外输泵

现场实际测试表明，由于采用集中配

制母液分散注入的方式。下属注入站与配制

站（相距卜２ｋｍ）压力损失达０．６—０．８ＭＰａ，

按输送母液干线为ＤＮ２００管线，高输送流量

７５ｍ３／ｈ计算，其管壁周围聚合物溶液剪切速

率达８５．１ｓ一１，可见剪切速率相对偏大。

２．３注聚泵

２．３．１容积效率检测

分别对小同容积效率下的注聚泵进出

口进行粘度损失检测，总计检测１２泵次，根

据检测的数据做出容积效率变化曲线，注聚

泵的粘度保留率与容积效率呈较好的对应关

系，容积效率商，粘度保留率高，容积效率

一翻穆一万方数据低，粘度保留率低。为进一步验证以上所得出的结论，选取容积效率偏低的沣聚泵．对其进行清阀（即打开泵阀组检查上作情况及阀件有无暇疵，对有问题的阀件进行更换）处理，对容积效率提高前后做泵进出口粘度检测，观察粘度保留率的变化情况。２．３．２泵阀结构改进目前注聚泉剪切率高的另一个原因是注聚泵阀内漏造成的。阀芯在卜下往复运动过程中冈弹簧扶正效果不好，造成泵阀在外排高压流体时阀芯与阀座接触面结合／ｆｉ严，使岛压聚合物溶液重新返回到吸入口，导致泵容积效率降低，聚合物在象阀内重复吸入排出，分子链受到剪切Ｉ叮断裂，剪切降解加大。问题的症结找到后，经过集思广益，形成了以卜．改进思路：将阀芯与阀体由组合而成改为‘体化的泵阀结构，．｝：行吸液时用弹簧扶正，下行排液时阀芯下端圆柱型支撑杆卡在导槽内扶正，使阀芯在上下行运动中始终沿中心线运行，减少聚合物在泵阀内重复吸入、排出，从而降低高压聚合物返凹到泵阀吸入口的量，提高注聚泵容积效率，降低聚合物剪切率。按照上述思路，设计加Ｔ了３套泵阀在２台注聚泵上进行试验，取得了满意的效果。现场多次取样分析表明，粘度剪切率（加权值）由原来的平均９．２％下降到５．３８％，下降３．８２％。经过专家鉴定，一致认为一体化泵阀对降低聚合物粘度剪切降解具有重要的实际意义，经报上级部门批准，于２００９年２月底对同类型泵全部推广应用了一体化泵阀。经过连续３个月取样化验表明，平均粘度剪切率（加权值）由原来的９．２％，降低到５．６％，平均降低３．６个百分点。２．４管汇注聚站内注聚泵出口至单井管汇的距离一般在几米到几十米，比较短。按照距离长短选４Ｕ单井做该注入过程的粘度损失检测。检测结果表示，从注聚泵出口到单井管汇的粘度损失率基本保持在３．０％左右，粘度降解较小。２．５井口２．５．１单井管线长度、材质影响从前期的调查中得出，单井管汇到井口的粘度损失率最大，达到了１４．６％。从管线材质、长度、腐蚀等方面开展粘度损失调查。分别选２２００ｍｇ／Ｌ和１８００ｍｇ／Ｌ注入浓度下的不同管线材质和长度采取单注母液的注入方式进行牯度损失检测。检测表明，单井管线材质为玻璃钢的单井较材质为不锈钢内衬的单井粘度损失如管线长度相差很人表现会不明显，如果单井管线长度相差不多，管线材质为玻璃钢的单井较材质为不锈钢内衬的单井粘度损失要低，但是粘度损失差值不高于１０９６。２．５．２管线结垢影响按照各注聚区块投产日期长短选取单井做沿程粘度损失试验，３４—１９５（２００３投产），沿程粘度损失达到３５．５％：１５—４５（２００４投产）沿程粘度损失为２５．１％：１５—２５（２００８投产）沿程粘度损失ｊ｛有１８．９％：从泵出ｕ到井口的沿程粘度损失与投产后运行的长短成正比，投产时间越甲．粘度损失越大，投产时间越晚则粘度损失越小。本次检测单井沿程取样连续取３天，检测结果基本能要准确反映注聚单井沿程粘度损失的现状。从管线结垢情况看，对聚合物溶液的粘度有很大影响。３结论及认识（１）注聚驱矿场注入过程中粘度损失以注聚泉进出口和管汇到井口两个环节最高，粘度损失率分别达到９．２％和１４．６％，两者粘度损失达２３．８％，占总粘度损失的（２）注聚泵粘度损失主是要机械剪切系；注聚泵运行过程中容积效率的高低直接影响到粘度损失的大小，注聚泵容积效率必（３）聚合物母液必须远距离输送时，为降低因流速过快引起的粘度降解，输送流（４）单井管线随着注聚时间的延长结（５）此次研究对象只是针对单注母液的注聚流程，在矿场注入过程中，影响粘度降解最土要的因素是注入污水，下步将从污参考文献一…。。。’１１８”’９“～”鬻【１】顾永强，季东军等．提高六区注聚区【２】顾永强等．提高注聚驱地面系统效率８５．９％。造成的，与泵阀结构，阀簧硬度等有密切关须不能低于９０９６。速必须低于０．５ｍ／ｓ。因此母液外输管线不宜超过２ｌ‘ｌＩｌ，单井管线长度也不宜超过２ｋｍ。垢比较严重，造成对聚合物粘度损失较大。单井管线严重结垢加剧了聚合物溶液注入过程中的粘度降解。因此，注聚工程投产前进行注入管线内防腐工作及管线定期清洗应引起高度重视。水水质方面继续对聚合物溶液粘度损失开展调查分析。：地面系统效率的措施及效果．申匿石油化工节能２００９年第４期．的节能措施分析．石油石化节能．２００９年第５期。

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