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摘要：三次采油地面工艺设备作为三次采油工艺实施的关键装备,目前在国内各油田得到普遍应用。近年来,通过对地面工艺设备适应性分析,提出了改进措施并不断完善,进一步提高了其整体技术性能。现场应用情况表明,橇装配注站完全满足三次采油工艺要求。
关键词：三次采油地面；工艺；设备
近年来随着社会经济的不断发展，采油行业从以前的二次采油发展到现在的三次采油设备，我国多数油田处于二次采油的晚期,每百吨采出液体中含水量达95t,综合原油采出率只有30%多。因此，进行三次采油、提高原油采收率,是减缓我国多数油田衰老速度、维持原油稳产、减少对国外原油依赖程度的战略要求。为了实现这一目的，就必须对采油工艺进行改进。在这样的形势下，三次采油技术逐渐被各大油田所采用，同时三次采油地面工艺也得到可发展。
一、三次采油地面工艺设备组成
（一）聚合物分散溶解装置
这种装置设备的主要作用是对聚合物干粉计量下料的准确性进行保证，使供水误差得到减小，促进聚合物干粉混合的更加均匀，不会在下料过程中出现“鱼眼”的现象。具体来说，这种装置主要有上料系统和混合器等系统构成，其组成十分复杂，同时具有环节多、流程长等特点，从一定程度上来说，这种装置存在的故障点也比较多，这对于现场管理与维护工作来说是非常不利的。除此之外，因为上料过程会使用风动送粉的方式，混合溶液之内含有较多氧，这样在后续的工艺流程中其溶液降解率会逐渐增大。经过改进与创新之后，水混式聚合物分散溶解装置得到了成功研制。这一装置的主要特点就是对聚合物干粉进行润湿和输出，与聚合物干粉混合，这样一来“鱼眼”超标的问题便得到了有效的避免。
（二）罐群系统
罐群系统的作用在于对已经熟化的聚合物混合液进行溶解，随之成为聚合物母液，聚合物母液粘度指标是对罐群系统是否能够正常工作进行判断的标准。罐群系统中相关关键部件经过改进和提高以后，其熟化效果已经达到最佳状态。与相关搅拌轴功率和经验进行推算，“推进式”叶片开始面世，作为螺旋面的一部分，“推进式”叶片的旋转方向与常规推进式结构相比后倾角更大，同时倾角还会随着断面位置的变化而发生变化，叶片线速度变化率也会随之降低，进而使聚合物溶液的降解率得到降低。搅拌机转速的确定应该对搅拌增粘和剪切降解等因素进行综合的考虑，目前我国已经引进有关国外装置的一些数据，并与自己以往设计搅拌机的经验相结合，进而得出了更加完善的对比数据。对流程进行简化，原来溶液冒泡现象得到避免，最终使聚合物母液得到降解。
（三）喂入系统
喂入系统的主要作用就是对已经熟化的聚合物母液进行传输，将其传输至注入站，主要组成部分有变频调速器和压力变送器等。目前国内已经开始陆续使用三次采油工艺，采用熟化高架方式实现聚合物传输不能保证恒定的来液压力，进而对注聚泵的质量以及工作效率产生影响，进而对整体注入参数指标实现的准确性受到影响。目前泵的转速主要通过PLC自动控制系统来实现，使高压注聚泵能够获得更定的喂入压力。经过大量现场试验证明，螺杆泵的效果是最佳的，同时具有磨损少、运行平稳等特点，同时在传输的过程中还能保证聚合母液剪切率的降低。
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（四）注入系统
注入系统的作用就是对聚合物母液等进行增压，并按照相应的东都对其进行定量混合，经过混合之后注入到井下。注入工艺经过多年发展形成了两种方式，即单泵对多井和单泵对单井。在注入工艺实施的过程中，因为各自单井注入目的液的量和压力式不同的，如果使用单泵对多井的方式，则需要频繁对自动调节阀进行调解，这样一来工艺参数指标准确性便很难实现，这时聚合物溶液机械降解率便会增大。所以，现阶段单泵对单井工艺得到普遍使用，如果泵、阀等相同，撬装模块化便很容易实现。
二、三次采油地面工艺设备的现场应用
某机械制造公司目前在全国建设20多个油田配注站，使用50多套三次采油地面工艺设备，尤其是目前撬装配注站已经得到成功研制，国内外各大油田实施三次采油工艺也迎来了新的发展机遇。撬装式配注站的日陪住两高达865m3，同时陪住浓度也达到了700mmg/L以上，额定注入压力为16MPa，熟化时间为90min。从现场应用实践中可以看出，撬装式配注站的流程设计非常齐全，同时配液浓度、配液量等指标均能达到相应的注聚工艺要求。
2008年该公司开始启动采油作业项目，在一区6#站、43#站内建设撬装式溶液配制站，将水注入，增压之后将其混合成为单井目的液，最后注入到地层。注入的过程采用的是单泵对单井的模式，目的液注入到高架平台中。撬装式溶液配制站的日总注入量是3240m3，表活剂目液浓度为0.2%，聚合物注入目的也浓度为1200mg/L，额定注入压力 为16MPa，熟化时间为90min。在设计过程中应该与总体工艺参数指标、经验相结合，对设备类型进行严格选择，经过多次论证与优化设计之后，配制站以及注入站的总体工艺流程得到了确定。与此同时，该方案还具备多种优点，例如这种撬装式模块化结构得到使用之后，安装与转移更加方便；设计过程中使用到的各种工艺流程使用母液稀释的方法，设备制造成本得到了极大的节约；通过水混式溶解方式对聚合物母液进行配置，溶液的浓度高，不存在“鱼眼”；制造过程中使用特殊的材料和结构设计，化学降解率很低；熟化时间和形式得到了合理设计，增粘效果得到了保证；通过单泵对单井注入工艺的使用使井况条件适应性变得更强。
现阶段该公司已经完成了工艺设备的总体方案设计，设备选型工作也已经完成，并得到了用户的普遍肯定，此外，该公司针对三次采油地面工艺设备的实际需求情况，对工艺质量和工艺技术等方面展开了深入的研究和分析，对自动化程度、工艺产品质量等方面都需要对其进行严苛的要求。例如全部设备实现自动化运转，达到一种无人值守的状态；保证聚合物溶液与空气中的氧相分离，降低化学降解浓度等。针对以上工艺要求，该公司对其展开了深入的调研与研究，完成了总体的方案设计：首先，通过气封闭工艺，对聚合物溶液和干粉进行封闭，使其与空气中的氧相隔绝；其次，将压力开关设置在泵的入口和出口，实现安全运转；第三，将气动紧急关断阀安装在工艺管线的关键位置，如果事故发=发生避免化学药剂外泄；第四，将在线粘度计等安装在工艺流程中的合适位置，对溶液物理化学性质进行随时监测；第五，整个工艺系统使用现金现场总线控制系统等设备，对现场设备的实际运行状态进行全面检测。通过大量研究试验证明，三次采油地面工艺设备的成熟程度已经得到了极大的提高，各种技术指标的保障能力也得到了极大的提高，更好的为这种技术设备国际市场的开拓奠定了重要基础。
结语：
综上所述，经过多年的改进与创新，目前三次采油地面工艺设备，尤其是撬装配注站的设计已经得到了完善，各种工艺性能指标都具备了相应的保障能力，并与国际水平相接近，并更好的为三次采油工艺在各油田中的使用奠定良好的基础，进而使采收率的提高提供了相应的保障。撬装配注站的建设周期短，需求的投资也很少，同时具有运移快捷等众多特点，这与国内外三次采油工艺在各油田中的发展相适应，其市场前景十分广阔。
参考文献：
[1]杨清民,石江南,姚志荣.大庆油田聚合物注入站标准化设计[J]. 石油规划设计,2009,（2）:14-16+38.
[2]张学佳,纪巍,康志军,孙大勇,王建,那荣喜. 三元复合驱采油技术进展[J].杭州化工,2009,（2）:5-8.
论文作者:殷忠凯1,万利2
论文发表刊物:《基层建设》2017年第29期
论文发表时间:2018/1/7
标签：聚合物论文; 工艺论文; 母液论文; 溶液论文; 油田论文; 地面论文; 得到了论文; 《基层建设》2017年第29期论文;