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[摘 要]聚合物驱注入管线由于长期流经的聚合物溶液粘度大，且稀释水中含有大量钙、镁离子，经过长时间的运行，管线内壁结垢严重。造成注入压力升高、注入困难，更主要的是增大了沿程粘损，使井口粘度降低。通过“空穴射流”技术冲洗注入管线，可清除管壁上垢质，达到降低管线粘损的目的，对提高聚驱开发效果具有积极作用。
[关键词]聚合物驱 空穴射流 粘损
中图分类号：TE358.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）27-0013-01
1、概况
目前北三西区块共有注入站14座，注入井564口。其中北三西西块注入站7座，注入井259口，2008年投聚，目前为清水配制污水稀释；北三西东北块注入站3座，注入井135口，2009年投聚，清水配制污水稀释；北三西东南块注入站3座，注入井143口，清水配制清水稀释；北3-1～北3-3排注入站1座，注入井27口，清水配制置清水稀释。平均全局粘损22.78%，其中注入泵前后平均粘损4.7%，泵后至静态混合器平均粘损6.49%，注入管线平均粘损11.51%。
2、管线结垢成分及对聚合物粘度的影响
2.1 管线垢质主要成分和理化特性
现场将部分注入压力高、粘损较大的井开管，发现这些管线内壁上均沾附有一层黑褐色不易冲洗掉的厚1-3mm左右的不均匀垢质。取样分析表明，垢质中含泥沙杂质30%-50%，含硫化亚铁10%-30%，含原油极少。经过对垢质培养，检测到其含硫酸盐还原菌105-107个/ml、腐生菌103-105个/ml、铁细菌102-103个/ml。同时，室内检测表明，垢质PH为中性，能够在沸水中逐渐崩解为沉淀的碎渣。溶于双氧水和浓硫酸这类强氧化剂中，溶解产物为灰色细碎絮状物。
2.2 垢质对聚合物粘度的影响
在1000mg/l浓度的中分子聚合物溶液中加入不同量的垢质，并将聚合物溶液在室温下放置30分钟，测得的溶液粘度表明，聚合物溶液粘度随着垢质含量的增加而逐渐下降。仅加入溶液质量0.9%的垢质，粘度损失就达到22.72%，说明管线内所结垢质对聚合物溶液有较强的降粘作用。
3、空穴射流技术机理
空穴射流清洗器主体为采用耐腐蚀、强度高的合金交错叠加的自振式振荡腔喷嘴。该清洗器释放后前端有射流孔，外壁有凹槽。清洗器在管路中由泵车提供的泵压推动下快速向前移动，由于积垢的阻挡，在叶片狭窄的缝隙间水流陡然加速，使清洗器被由此产生的急速旋转的涡流所包围，形成了连续移动的低压区，这个区域的流水始终呈汽化状态，由此产生的细微汽泡，又迅速被压缩直至崩裂，瞬时激射出强力的微射流，微射流的冲击作用将像锤击一样连续打击管壁，无数微射流汇聚成冲击波，彻底粉碎沉积物，并将清洗下来的垢排走。
4、空穴射流冲洗管线效果分析
北三西区块共进行空穴射流冲洗管线259井次，其中东南块143井次，西块109井次，东北块7口井。清洗所选259口注入井单井注入管线、井口过滤器，同时清洗东南块注入站静态混合器143井次。清洗后，平均粘损下降5.03%。
4.1 注聚时间越长，冲洗效果越明显
从各区块管线横截面以及冲洗出来的垢质可以看出：最早注聚、污水稀释时间最长的西块注入站管壁垢质主要为黑褐色，垢质较硬，呈颗粒状，平均厚度3-4mm；注聚最晚、清水稀释的北三西东南块管壁垢质略带黄色，平均厚度1-2mm。
空穴射流冲洗后，各区块粘损均大幅降低。北三西西块2008年投注聚，注入管线冲洗前粘损14.25%，冲洗后粘损8.36%，降低5.88%；北三西东北块注入管线冲洗前粘损13.35%，冲洗后粘损8.51%，降低4.84%；北三西东南块注入管线冲洗前粘损12%，冲洗后粘损7.97%，降低4.03%。由此可以看出，运行时间长的注入管线粘损较大，空穴射流效果也好于运行时间短的注入管线。
4.2 管径越大，冲洗效果越明显
流体在经过两层叶片间由于水压产生的狭小缝隙后，速度急剧增大，同时在该处产生负压效果，促进了气穴的产生。气穴从形成、发展、爆裂的过程需要清洗器和管壁之间存在一定距离，使气穴有充分空间完成整个过程。管径大的管线截面积大，增加了气穴作用面积，加大作用效果。
北三西东南块、北三西东北块同区块内管线管径相同。从北三西西块不同管径冲洗前后粘损数据来看，内径为40的注入井共清洗15口，清洗前粘损13.35%，清洗后粘损8.18%，通过管线清洗降低粘损5.17%；内径为50注入井清洗65口，清洗前粘损13.19%，清洗后粘损7.21%，通过管线冲洗降低粘损5.98%；内径为60注入井清洗22口，清洗前粘损13.12%，清洗后粘损7.03%，通过管线冲洗降低粘损6.09%。
4.3 清水稀释区块较污水稀释有效期长
污水中钙、镁等矿化度含量远远超过清水矿化度，在注入过程中结垢速度快。在施工三个月后，选择配注、配比相仿的管线开口，发现西块垢质比东南块垢质厚，且颜色深。
从清洗后每月监测粘损情况上看，北三西西块冲洗的100口井中（污水稀释），冲洗后平均管线粘损为8.36%，随着时间延长，管线结垢后，每月逐渐上涨，到第5个月的时候平均粘损为9.5%，此时单井粘损合格井数占总井数的90.3%。按此规律推算冲洗后有效期为5-6个月。东南块冲洗143口井中（清水稀释），冲洗后平均管线粘损7.97，其粘损上升速率与西块相比较慢，5个月后平均粘损9.54%，按此规律推算冲洗后有效期为6-7个月。
5、几点认识
5.1 投聚时间早，管线运行时间长，特别是采用污水稀释时间长的管线结垢较为严重，冲洗后效果明显。
5.2 应严格控制冲洗水质，避免冲洗后管线残存水注入地下造成地层污染。为保证空穴射流冲洗效果，现场施工时应尽量延长冲洗时间，平均每口井冲洗时间最少为25分钟以上。
5.3 由于大多数注入井处于注聚中后期，污水稀释注入，管线冲洗后有效期平均为6个月左右，因此建议建立管线6个月定期冲洗制度。
参考文献
[1] 季东军等.提高六区注聚区地面系统效率的措施及效果.中国石油化工节能.2009.
[2] 顾永强等.提高注聚驱地面系统效率的节能措施分析.石油石化节能.2009.
[3] 韩风泽等.降低注聚井地面管线粘损工艺探讨.新疆石油科技.2012.
[关键词]聚合物驱 空穴射流 粘损
中图分类号：TE358.5 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）27-0013-01
1、概况
目前北三西区块共有注入站14座，注入井564口。其中北三西西块注入站7座，注入井259口，2008年投聚，目前为清水配制污水稀释；北三西东北块注入站3座，注入井135口，2009年投聚，清水配制污水稀释；北三西东南块注入站3座，注入井143口，清水配制清水稀释；北3-1～北3-3排注入站1座，注入井27口，清水配制置清水稀释。平均全局粘损22.78%，其中注入泵前后平均粘损4.7%，泵后至静态混合器平均粘损6.49%，注入管线平均粘损11.51%。
2、管线结垢成分及对聚合物粘度的影响
2.1 管线垢质主要成分和理化特性
现场将部分注入压力高、粘损较大的井开管，发现这些管线内壁上均沾附有一层黑褐色不易冲洗掉的厚1-3mm左右的不均匀垢质。取样分析表明，垢质中含泥沙杂质30%-50%，含硫化亚铁10%-30%，含原油极少。经过对垢质培养，检测到其含硫酸盐还原菌105-107个/ml、腐生菌103-105个/ml、铁细菌102-103个/ml。同时，室内检测表明，垢质PH为中性，能够在沸水中逐渐崩解为沉淀的碎渣。溶于双氧水和浓硫酸这类强氧化剂中，溶解产物为灰色细碎絮状物。
2.2 垢质对聚合物粘度的影响
在1000mg/l浓度的中分子聚合物溶液中加入不同量的垢质，并将聚合物溶液在室温下放置30分钟，测得的溶液粘度表明，聚合物溶液粘度随着垢质含量的增加而逐渐下降。仅加入溶液质量0.9%的垢质，粘度损失就达到22.72%，说明管线内所结垢质对聚合物溶液有较强的降粘作用。
3、空穴射流技术机理
空穴射流清洗器主体为采用耐腐蚀、强度高的合金交错叠加的自振式振荡腔喷嘴。该清洗器释放后前端有射流孔，外壁有凹槽。清洗器在管路中由泵车提供的泵压推动下快速向前移动，由于积垢的阻挡，在叶片狭窄的缝隙间水流陡然加速，使清洗器被由此产生的急速旋转的涡流所包围，形成了连续移动的低压区，这个区域的流水始终呈汽化状态，由此产生的细微汽泡，又迅速被压缩直至崩裂，瞬时激射出强力的微射流，微射流的冲击作用将像锤击一样连续打击管壁，无数微射流汇聚成冲击波，彻底粉碎沉积物，并将清洗下来的垢排走。
4、空穴射流冲洗管线效果分析
北三西区块共进行空穴射流冲洗管线259井次，其中东南块143井次，西块109井次，东北块7口井。清洗所选259口注入井单井注入管线、井口过滤器，同时清洗东南块注入站静态混合器143井次。清洗后，平均粘损下降5.03%。
4.1 注聚时间越长，冲洗效果越明显
从各区块管线横截面以及冲洗出来的垢质可以看出：最早注聚、污水稀释时间最长的西块注入站管壁垢质主要为黑褐色，垢质较硬，呈颗粒状，平均厚度3-4mm；注聚最晚、清水稀释的北三西东南块管壁垢质略带黄色，平均厚度1-2mm。
空穴射流冲洗后，各区块粘损均大幅降低。北三西西块2008年投注聚，注入管线冲洗前粘损14.25%，冲洗后粘损8.36%，降低5.88%；北三西东北块注入管线冲洗前粘损13.35%，冲洗后粘损8.51%，降低4.84%；北三西东南块注入管线冲洗前粘损12%，冲洗后粘损7.97%，降低4.03%。由此可以看出，运行时间长的注入管线粘损较大，空穴射流效果也好于运行时间短的注入管线。
4.2 管径越大，冲洗效果越明显
流体在经过两层叶片间由于水压产生的狭小缝隙后，速度急剧增大，同时在该处产生负压效果，促进了气穴的产生。气穴从形成、发展、爆裂的过程需要清洗器和管壁之间存在一定距离，使气穴有充分空间完成整个过程。管径大的管线截面积大，增加了气穴作用面积，加大作用效果。
北三西东南块、北三西东北块同区块内管线管径相同。从北三西西块不同管径冲洗前后粘损数据来看，内径为40的注入井共清洗15口，清洗前粘损13.35%，清洗后粘损8.18%，通过管线清洗降低粘损5.17%；内径为50注入井清洗65口，清洗前粘损13.19%，清洗后粘损7.21%，通过管线冲洗降低粘损5.98%；内径为60注入井清洗22口，清洗前粘损13.12%，清洗后粘损7.03%，通过管线冲洗降低粘损6.09%。
4.3 清水稀释区块较污水稀释有效期长
污水中钙、镁等矿化度含量远远超过清水矿化度，在注入过程中结垢速度快。在施工三个月后，选择配注、配比相仿的管线开口，发现西块垢质比东南块垢质厚，且颜色深。
从清洗后每月监测粘损情况上看，北三西西块冲洗的100口井中（污水稀释），冲洗后平均管线粘损为8.36%，随着时间延长，管线结垢后，每月逐渐上涨，到第5个月的时候平均粘损为9.5%，此时单井粘损合格井数占总井数的90.3%。按此规律推算冲洗后有效期为5-6个月。东南块冲洗143口井中（清水稀释），冲洗后平均管线粘损7.97，其粘损上升速率与西块相比较慢，5个月后平均粘损9.54%，按此规律推算冲洗后有效期为6-7个月。
5、几点认识
5.1 投聚时间早，管线运行时间长，特别是采用污水稀释时间长的管线结垢较为严重，冲洗后效果明显。
5.2 应严格控制冲洗水质，避免冲洗后管线残存水注入地下造成地层污染。为保证空穴射流冲洗效果，现场施工时应尽量延长冲洗时间，平均每口井冲洗时间最少为25分钟以上。
5.3 由于大多数注入井处于注聚中后期，污水稀释注入，管线冲洗后有效期平均为6个月左右，因此建议建立管线6个月定期冲洗制度。
参考文献
[1] 季东军等.提高六区注聚区地面系统效率的措施及效果.中国石油化工节能.2009.
[2] 顾永强等.提高注聚驱地面系统效率的节能措施分析.石油石化节能.2009.
[3] 韩风泽等.降低注聚井地面管线粘损工艺探讨.新疆石油科技.2012.