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聚合物母液粘度損失分析

 

1 引言 
  聚合物驅(qū)油是目前三次采油技術(shù)中日趨完善的提高采收率技術(shù)。聚丙烯酰胺是聚合物驅(qū)中應用*為廣泛的聚合物,分子量一般在1400萬以上。它對機械剪切比較敏感,當其溶液流動時,所受的機械剪切應力增大至足以使聚丙烯酰胺分子鏈斷裂時,它將產(chǎn)生機械降解,嚴重影響聚合物驅(qū)的效果。聚合物溶液粘度還受混配污水水質(zhì)礦化度、微生物等影響。近年來,隨著聚合物驅(qū)油技術(shù)的攻關(guān)研究不斷深入和聚合物驅(qū)礦場應用規(guī)模的不斷擴大,現(xiàn)場逐漸暴露出聚合物注入過程中粘度損失大,粘度保留率較低,造成聚合物注入地層后的粘度與設(shè)計要求有一定的差距,影響注聚效果。因此,為了有效地開展工作,對聚合物溶液在注入過程中的粘度損失狀況進行了深入細致的調(diào)查分析。 
  2 注入過程中的粘度損失檢測結(jié)果 
  為了解注入過程對聚合物溶液的剪切降解作用,確定聚合物粘度損失的關(guān)鍵節(jié)點,對注入系統(tǒng)沿程進行了取樣化驗,分析粘度損失情況。 從檢測數(shù)據(jù)看出,在注入過程中以注聚泵至井口這個節(jié)點粘度損失*大,達到了23.6%。在這一節(jié)點中粘損有兩個過程:一是注聚泵至靜態(tài)混合器,二是靜態(tài)混合器至井口(表1)。 
  3 粘度損失分析 
  3.1 靜態(tài)混合器粘損分析 
  聚合物溶液與水混合稀釋階段必然會有粘度損失,從分析數(shù)據(jù)看,該階段粘損率較大,平均粘損達17.22%,粘損主要是在靜態(tài)混合器混合單元的分割旋流作用下,使兩種或兩種以上的流體被不斷分割、轉(zhuǎn)向,產(chǎn)生 “自身攪拌”效果,通過對流、剪切、分散、分布作用,達到初步混合。而這一過程將導致大量的聚合物分子鏈斷裂,使粘損產(chǎn)生。 
  同時由于曝氧污水中含有大量的鈣離子、碳酸根離子,易產(chǎn)生碳酸鈣沉淀,垢體在靜混器內(nèi)的刮板上長期累計,*終堵塞混合器,使聚合物粘損在這一過程中進一步加大。由于北三西西塊及北二西西塊長期使用清水配置、清水稀釋,因此這兩個區(qū)塊在這一節(jié)點的粘損較其他區(qū)塊小很多。 
  3.2 井口 
  3.2.1 單井管線長度、材質(zhì)影響 
  從前期的調(diào)查中得出,單井管匯到井口的粘度損失率*大,達到了11.45%。從管線材質(zhì)、長度、腐蝕等方面開展粘度損失調(diào)查。檢測表明,單井管線材質(zhì)為玻璃鋼的單井較材質(zhì)為不銹鋼內(nèi)襯的單井粘度損失如管線長度相差很大表現(xiàn)會不明顯,如果單井管線長度相差不多,管線材質(zhì)為玻璃鋼的單井較材質(zhì)為不銹鋼內(nèi)襯的單井粘度損失要低,但是粘度損失差值不高于10%。3.2.2 管線結(jié)垢影響 
  按照各注聚區(qū)塊投產(chǎn)日期長短選取單井做沿程粘度損失試驗,檢測結(jié)果表明,從泵出口到井口的沿程粘度損失與投產(chǎn)后運行的長短成正比,投產(chǎn)時間越早粘度損失越大,投產(chǎn)時間越晚則粘度損失越小。本次檢測單井沿程取樣連續(xù)取3天,檢測結(jié)果基本能要準確反映注聚單井沿程粘度損失的現(xiàn)狀。從管線結(jié)垢情況看,對聚合物溶液的粘度有很大影響。 
  4 研究取得認識 
  (1)從配制、注入系統(tǒng)分階段粘損狀況可以看出,配制站、配制站至注入站輸送管道粘損率相對較低,注入站至注入井井口粘損率相對較高。 
  (2)注入過程中以注聚泵至井口這個節(jié)點粘度損失*大,達到了23.6%。 
  (3)由于曝氧污水中含有大量的鈣離子、碳酸根離子,易產(chǎn)生碳酸鈣沉淀,使靜態(tài)混合器這一過程中聚合物粘損進一步加大。 
  (4)長期使用清水配置、清水稀釋,可有效降低靜態(tài)混合器這一過程中粘損。 
  (5)單井管線隨著注聚時間的延長結(jié)垢比較嚴重,造成對聚合物粘度損失較大。單井管線嚴重結(jié)垢加劇了聚合物溶液注入過程中的粘度降解。因此,注聚工程投產(chǎn)前進行注入管線內(nèi)防腐工作及管線定期清洗應引起高度重視。 

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