降低锦16二元驱地面工程粘度损失方法研究

张敏

摘要：本文主要针对聚合物地面工艺配注系统关键节点的机械剪切作用，研究配注工艺对聚合物造成的粘度损失，通过现场实验为地面工艺设备的改进供理论依据。旨在解决锦16块二元驱投产初期粘损过高的问题，同时为辽河油田大面积开展聚合物驱提供丰富的降粘损经验。

关键词：剪切速率;剪切速率;粘度

1.降粘损的意义

进行聚合物驱油时，聚合物粘度与提高采收率幅度成正比关系，说明在一定范围内，聚合物溶液粘度越高，提高采收率的幅度越大。在配制和注人过程中，由于受各种因素的影响，会使聚合物水溶液的粘度下降。聚合物水溶液粘度的下降势必要影响采收率的提高幅度。因此，对各配注工艺环节的粘度损失分析便成为如何根据实际配注工艺条件与环境控制配注过程中聚合物粘度损失的关键。

粘损率按下式计算：

2.投产初期限锦16二元驱粘损情况

在配注系统投产后，依据锦16地面工程自身特点，设置合理的取样节点，制定规范的取样制度，展全面的样品化验，对地面工艺进行客观、科学的评价，了解地面工艺粘损状况。其中配注系统流程共设置10个取样节点，分别为配制站内的熟化罐出口、母液外输泵出口、粗过滤器出口、精过滤器出口和注入站内的母液汇管、注聚泵后、调节阀后、静混器后、井口、井底。在地面工程投产初期，我们共取样2626个，经化验取得有效数据2310个，总粘度损失为47.53%，粘度损失远远高于地面工程设计值，且高于其他油田聚驱粘度损失率。

3.确定粘损高的原因

3.1聚合物粒度不均匀

生产过程中所用聚合物均为符合国家标准的产品，但配制方案对粒度均匀性有更严格要求：粒径≥1.0mm及≤0.2mm的颗粒总含量不超过5%，利用筛分仪进一步分析实验，结果表明聚合物批次间粒度存在差异，导致下料速度不一致，甚至存在鱼眼现象，影响混配效果。

3.2母液熟化过度

通过室内熟化时间模拟实验，确定最佳熟化时间为3.5h。

实际生产过程中，罐内熟化时间为3.4h，在外输管道内还需要运行2.4小时。外输熟化时间计算方法见表2。

3.3母液与水混配方式不合理

通过室内实验对比，垂直混配时粘度损失为37%，不混配时粘度损失为3.6%，垂直混配粘度对粘度影响较为明显。

4.工艺及技术改进措施

4.1安装配聚浓度在线监测伺服系统

手工建立螺旋下料曲线，然后在EXCEL中绘制出5种不同下料速度与频率的关系曲线，且相关系数R2>0.99。

在原自控系统的PLC控制柜内增加输入模块和输出模块，将螺旋下料曲线编入自控程序中，建立完成新的浓度在线伺服系统，改进后配制5500mg/l聚合物时，浓度误差仅有3.7%，达到了低于5%的配制方案要求。

4.2缩短熟化时间

将4个熟化罐切换为3个熟化罐，单罐的熟化时间由3.5h减少到1.75h;调整熟化罐液位，上液位由5m调整到4.5m，下液位由0.3m调整到0.8m，通过控制液位单罐熟化时间又减少了0.55，总熟化时间3.6h。

4.3安装母液水平汇流装置

静态混合器的大量應用是在化工行业，用于乳化和萃取反应，注聚用静混器是从化工行业移植过来的，但它有特殊要求即既要达到混合效果，又要保护聚合物分子链，使其免受剪切降解。因此将原垂直混配改为水平混配，垂直混配的降解度比水平混配的降解度大，并且成驼峰形状。

参考文献：

[1]张金国著，《聚合物溶液粘度的主要影响因素分析》，断块油气田，第12卷第1期，2005年1月，第57页。

[2]胡仲博主编，刘恒，李林主编，《聚合物驱采油工程》，石油工业出版社，1997年，第3页。

[3]陈跃章等著，《聚合物溶液粘度的主要影响因素分析》，辽宁化工，第33卷第5期，2004年5月，第259页。