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摘 要:针对海南3块的油藏特点和调驱指标,开展了海南3块的深部调驱实验,原海南3块调驱装置配液流程采用高压射流装置,直接采用联合站高压来水(14.5MPa)配制调驱液,调驱过程的间歇配置调驱药剂造成注水干线压力波动,易造成联合站注水泵损坏,因此需要将现场调驱装置进行改造。通过将海南3块的调驱装置由原配液流程采用高压射流装置改造为低压射流装置,增加了一台柱塞泵,装置改造后,避免了压力波动对联合站注水泵的冲击,提高了施工人员的安全性,为调驱药剂配制提供了必要的设备保障,共计节约费用4.7万元。
关键词:调驱装置、改造、高压、低压、压力波动
对比海南3块主要油藏参数与油藏调驱指标,海南3块区主要油藏参数符合油藏调驱指标,其储层物性、流体性质、油层温度、水质等条件,有利于调驱。变异系数平均在0.85以上,非均质性强决定了调驱扩大波及体积的潜力,符合调驱的技术特点,且注采井网比较完善,因此,开展调驱技术现场试验,利用中-弱强度凝胶驱动封堵高渗透层及优势通道,调整纵向上吸水剖面,扩大波及体积,提高可采储量[1-3]。
但是,原海南3块调驱装置配液流程采用高压射流装置,直接采用联合站高压来水(14.5MPa)配制调驱液,调驱过程的间歇配置调驱药剂造成注水干线压力波动,易造成联合站注水泵损坏,因此需要将现场调驱装置进行改造进而完善调驱系统。
1. 装置概况
1.1 原装置的组成
海南作业区海南2号采油站调驱装置设计主要由加药部分(加药漏斗、高压射流混配器)、搅拌部分(四个10m3搅拌罐)和注入部分(两个5m3/h注入泵)组成,设计规模为HN23-17和HN23-13两个调驱井组,每日注入量200m3。调驱体系是聚丙烯酰胺和酚醛树脂。
1.2 装置存在的问题
(1)调驱装置的加药原理[4]是利用高压射流混配器,可以使聚合物及交联剂依靠联合站高压注入水在管线中高速流动通过文丘里管[5]造成的负压,均匀吸入搅拌罐中,提高药剂的分散均匀度,利于聚合物的熟化。这方法的优点是:药剂在搅拌罐内混合均匀,配制的调驱药剂体系稳定。缺点是:要求注入水的流速达到12-20 m3/h,然而,海南联合站的注水泵每日注水1000 m3,注入水出口流速约41 m3/h,干线压力14.5Mpa,配制药剂时的注入水流速占总流速的1/3-1/2,因调驱是间歇配药,所以影响整个注水干线的压力平稳,产生的压力波动在2Mpa左右,频繁的间歇配药容易造成联合站注水泵的损坏,进而影响整个海南3块的注水和生产。
(2)因为配制药剂时的注入水流速占总流速的1/3-1/2,所以间歇配药会使注入水段塞需要增压注水的注水井出现欠注和注不进的现象;形成的压力波动影响地层压力,使地层形成颗粒运移,造成注水井出砂。
2. 装置技术改造
通过对装置存在的技术问题分析,认为降低注入水干线压力波动,保持注水系统的压力稳定是需要解决的核心问题。装置改造过程中充分利用现有条件,维持原主要工艺流程,在满足工艺要求的前提下,尽可能利旧现有设备,减少设备改造投资,优化装置能耗。
2.1 低压射流装置
将海南3块的调驱装置由原配液流程采用高压射流装置改造为低压射流装置。现场利用闲置高架罐(100m3)储水后经水泵(4m3/h)增加水流压力后,进入低压射流器,利用该装置产生的虹吸作用将聚合物、交联剂分别吸入并与水混合均匀。此流程不再应用原高压来水,避免了压力波动对联合站注水泵的冲击,将高压流程改造为低压配液流程,不仅盘活闲置资产而且降低了施工压力,提高了施工人员的安全性,为调驱液配制提供了必要的设备保障。
2.2 增加一台柱塞泵
原调驱设备是每个井组都是一台柱塞泵对应两个搅拌罐的标准配备,一旦柱塞泵出现故障,没有备用设备,影响调驱的连续注入,因此对海南调驱装置进行改造,新增柱塞泵一台,流程改造后,可实现两用一备。
3. 经济效益评价
现场应用低压射流装置,盘活闲置资产高架罐(100m3)和水泵,将高压流程改造为低压配液流程,该流程措施节约高压射流器购置等费用2万元,在保证安全的同时,降低了对注水干线的冲击,避免了联合站注水泵因注水压力大幅波动而损坏,可节约注水泵维修费用3万元。流程改造花费用0.3万元。共计节约费用4.7万元。改造后流程可降低现场调驱剂配制人员的劳动强度,杜绝调驱剂配制过程中药剂的撒漏现象,达到安全生产、清洁生产的目的。
4. 结论
1. 将海南3块的调驱装置由原配液流程采用高压射流装置改造为低压射流装置。此流程不再应用原高压来水,避免了压力波动对联合站注水泵的冲击。
2. 对海南3块调驱装置进行改造,新增柱塞泵一台,流程改造后,可实现两用一备。
3. 调驱装置改造后共节约费用4.7万元。改造后的流程盘活了闲置资产,降低了施工压力,提高了施工人员的安全性,杜绝调驱剂配制过程中药剂的撒漏现象,为调驱液配制提供了必要的设备保障。
参考文献:
[1] 巩同宇,刘军,江汇等. 交联聚合物调驱技术研究及矿场应用[J]. 精细石油化工进展,2011, 12(11):1-4.
[2] 刘 军. 交联聚合物调驱技术在高尚堡油田高浅北区的应用[J]. 海 洋 石 油,2009, 29(3):43-46.
[3] 林信,崔朝軒,张三辉等. 交联聚合物整体调驱技术在文明寨油田的应用[J]. 油气田地面工程,2003, 22(7):26.
[4] 乞迎安, 田鑫, 陈志会等. 有机铬凝胶体系配制设备与工艺设计[J]. 化学工程与装备, 2014, (9): 127-129.
[5] 黄松. 聚合物溶解装置溶解氧含量的增长趋势[J]. 油气田地面工程, 1996, 15(2): 30-32.
关键词:调驱装置、改造、高压、低压、压力波动
对比海南3块主要油藏参数与油藏调驱指标,海南3块区主要油藏参数符合油藏调驱指标,其储层物性、流体性质、油层温度、水质等条件,有利于调驱。变异系数平均在0.85以上,非均质性强决定了调驱扩大波及体积的潜力,符合调驱的技术特点,且注采井网比较完善,因此,开展调驱技术现场试验,利用中-弱强度凝胶驱动封堵高渗透层及优势通道,调整纵向上吸水剖面,扩大波及体积,提高可采储量[1-3]。
但是,原海南3块调驱装置配液流程采用高压射流装置,直接采用联合站高压来水(14.5MPa)配制调驱液,调驱过程的间歇配置调驱药剂造成注水干线压力波动,易造成联合站注水泵损坏,因此需要将现场调驱装置进行改造进而完善调驱系统。
1. 装置概况
1.1 原装置的组成
海南作业区海南2号采油站调驱装置设计主要由加药部分(加药漏斗、高压射流混配器)、搅拌部分(四个10m3搅拌罐)和注入部分(两个5m3/h注入泵)组成,设计规模为HN23-17和HN23-13两个调驱井组,每日注入量200m3。调驱体系是聚丙烯酰胺和酚醛树脂。
1.2 装置存在的问题
(1)调驱装置的加药原理[4]是利用高压射流混配器,可以使聚合物及交联剂依靠联合站高压注入水在管线中高速流动通过文丘里管[5]造成的负压,均匀吸入搅拌罐中,提高药剂的分散均匀度,利于聚合物的熟化。这方法的优点是:药剂在搅拌罐内混合均匀,配制的调驱药剂体系稳定。缺点是:要求注入水的流速达到12-20 m3/h,然而,海南联合站的注水泵每日注水1000 m3,注入水出口流速约41 m3/h,干线压力14.5Mpa,配制药剂时的注入水流速占总流速的1/3-1/2,因调驱是间歇配药,所以影响整个注水干线的压力平稳,产生的压力波动在2Mpa左右,频繁的间歇配药容易造成联合站注水泵的损坏,进而影响整个海南3块的注水和生产。
(2)因为配制药剂时的注入水流速占总流速的1/3-1/2,所以间歇配药会使注入水段塞需要增压注水的注水井出现欠注和注不进的现象;形成的压力波动影响地层压力,使地层形成颗粒运移,造成注水井出砂。
2. 装置技术改造
通过对装置存在的技术问题分析,认为降低注入水干线压力波动,保持注水系统的压力稳定是需要解决的核心问题。装置改造过程中充分利用现有条件,维持原主要工艺流程,在满足工艺要求的前提下,尽可能利旧现有设备,减少设备改造投资,优化装置能耗。
2.1 低压射流装置
将海南3块的调驱装置由原配液流程采用高压射流装置改造为低压射流装置。现场利用闲置高架罐(100m3)储水后经水泵(4m3/h)增加水流压力后,进入低压射流器,利用该装置产生的虹吸作用将聚合物、交联剂分别吸入并与水混合均匀。此流程不再应用原高压来水,避免了压力波动对联合站注水泵的冲击,将高压流程改造为低压配液流程,不仅盘活闲置资产而且降低了施工压力,提高了施工人员的安全性,为调驱液配制提供了必要的设备保障。
2.2 增加一台柱塞泵
原调驱设备是每个井组都是一台柱塞泵对应两个搅拌罐的标准配备,一旦柱塞泵出现故障,没有备用设备,影响调驱的连续注入,因此对海南调驱装置进行改造,新增柱塞泵一台,流程改造后,可实现两用一备。
3. 经济效益评价
现场应用低压射流装置,盘活闲置资产高架罐(100m3)和水泵,将高压流程改造为低压配液流程,该流程措施节约高压射流器购置等费用2万元,在保证安全的同时,降低了对注水干线的冲击,避免了联合站注水泵因注水压力大幅波动而损坏,可节约注水泵维修费用3万元。流程改造花费用0.3万元。共计节约费用4.7万元。改造后流程可降低现场调驱剂配制人员的劳动强度,杜绝调驱剂配制过程中药剂的撒漏现象,达到安全生产、清洁生产的目的。
4. 结论
1. 将海南3块的调驱装置由原配液流程采用高压射流装置改造为低压射流装置。此流程不再应用原高压来水,避免了压力波动对联合站注水泵的冲击。
2. 对海南3块调驱装置进行改造,新增柱塞泵一台,流程改造后,可实现两用一备。
3. 调驱装置改造后共节约费用4.7万元。改造后的流程盘活了闲置资产,降低了施工压力,提高了施工人员的安全性,杜绝调驱剂配制过程中药剂的撒漏现象,为调驱液配制提供了必要的设备保障。
参考文献:
[1] 巩同宇,刘军,江汇等. 交联聚合物调驱技术研究及矿场应用[J]. 精细石油化工进展,2011, 12(11):1-4.
[2] 刘 军. 交联聚合物调驱技术在高尚堡油田高浅北区的应用[J]. 海 洋 石 油,2009, 29(3):43-46.
[3] 林信,崔朝軒,张三辉等. 交联聚合物整体调驱技术在文明寨油田的应用[J]. 油气田地面工程,2003, 22(7):26.
[4] 乞迎安, 田鑫, 陈志会等. 有机铬凝胶体系配制设备与工艺设计[J]. 化学工程与装备, 2014, (9): 127-129.
[5] 黄松. 聚合物溶解装置溶解氧含量的增长趋势[J]. 油气田地面工程, 1996, 15(2): 30-32.