1、注聚工藝及日常管理的培訓課程目 錄一、基本概念及聚合物驅油機理二、聚合物驅油工程地面工藝三、聚合物驅油注入日常管理四、后續注水井日常管理一、基本概念及聚合物驅油機理1、油田開發階段 一次采油，依靠油田天然能量巖石和流體的彈性能量、液體的重力、氣頂的壓力、邊水的壓力等進行生產的階段，根據能量來源分為溶解氣驅、重力驅、氣頂驅、邊水驅開采，其采收率約為10%-20%。 二次采油，從地面補充能量來恢復或保持油藏壓力注水和注氣等進行的生產階段，即水驅或氣驅開采，其采收率約為30%-50%。 三次采油，從地面注入各種驅油介質各種化學物質、溶劑、熱載體、各種物理方法等進行生產的階段，采收率約為50%-70%

2、。是以開采二次采油階段剩余油為目標所采取的各種增加原油產量的措施，包括各種物理及化學驅油措施。一、基本概念及聚合物驅油機理2、原油采收率 原油采收率： 采出的原油量與油藏原油地質儲量的比值，取決于驅替劑在油藏中波及到的孔隙體積分數及在儲油孔隙中驅替出原油的體積分數。 -原油采收率 Ed-驅替劑在油藏孔隙中驅出的原油體積分數，即驅油效率，表示微觀孔隙尺寸范圍內原油被排出的程度。 E-驅替劑在油藏孔隙中波及到的孔隙體積分數，即波及效率，表示油藏孔隙中含油范圍內原油被驅掃的程度。一、基本概念及聚合物驅油機理3、提高原油采收率的方法概述 提高原油采收率方法氣體混相驅熱力采油化學驅微生物采油液化石油氣段

3、塞驅富氣斷塞混相驅高壓干氣驅二氧化碳驅氮氣驅煙道氣驅蒸氣吞吐蒸氣驅火燒油層聚合物驅表面活性劑驅堿水驅聚合物表面活性劑驅堿聚合物驅堿聚合物表面活性劑驅微生物驅微生物調剖微生物降解稠油微生物清防蠟 由于各種方法的驅油機理各不相同，適應的油層條件大相徑庭，其效率也有很大的差異。即使采用相同的工藝技術，因油層地質條件千差萬別，其效率同樣不可能一致。一、基本概念及聚合物驅油機理 雙河油田聚合物驅油各區塊截止目前累計增油量及提高采收率情況統計：區塊增油及提高采收率一覽表（截止06.02）序號區塊累計增油（T）提高采收率（）14-5298137.65.4108251-365983.73.553234371-

4、2103119.74.13314437339599.42.0996平均3.7991一、基本概念及聚合物驅油機理1、聚合物： 由一種或幾種單體聚和而成的高分子化合物。目前使用分子量約2000萬左右；水解度約為25；有效含量約為：90。2、水油流度比： 水的流度與油的流度的比值，即Mw/o。流度比反映了油層中驅替相的相對流動速度，流度比愈大，波及體積愈低。3、粘度： 粘度是材料在剪應力時其抗流動性的性能 。聚合物粘度是指聚合物溶液在地層中抗流動性的性能。4、基本概念：一、基本概念及聚合物驅油機理4、聚合物驅油概念及機理聚合物驅油的定義： 聚合物驅技術是隸屬于三次采油階段的“提高采收率” 技術中的一

5、種強化采油工藝技術，通常是在水驅開發基礎上進行的，所以又稱為改善水驅，是向地層注入高粘度的聚合物溶液來大大降低流度比、擴大波及體積、提高驅油效率從而提高采收率的驅油工藝技術。聚合物驅油機理： 聚合物注入油層后，將產生兩項基本作用機理：一方面是控制水淹層段中水相流度，改變水油流度比，提高水淹層段的實際驅油效率；另一方面是降低高滲透率的水淹層段流體總流度，縮小高、底滲透層段間水線推進速度差，調整吸水剖面，提高實際波及系數。一、基本概念及聚合物驅油機理5、聚合物驅油的影響因素聚合物驅油效果地質因素地面工藝因素聚合物性能油層溫度油層的非均質性礦化度，特別是二價陽離子含量 原油粘度邊水的影響水質含氧量注

6、入系統壓力注入速度聚合物溶液的粘度粘度保留率水解度一、基本概念及聚合物驅油機理6、聚合物溶液粘度的影響因素（1）、聚合物分子量 隨著分子量增加，聚合物溶液粘度增大。（2）、聚合物的水解度或陰離子含量 隨著聚合物水解度或陰離子含量的提高，聚合物溶液粘度增加。但是，當水解度或陰離子含量達到一定程度后，溶液粘度增加變得非常緩慢。（3）、聚合物的濃度 隨著濃度增加，聚合物溶液粘度增加，并且增加幅度愈來愈大。（4）、礦化度 隨著礦化度的升高，溶液粘度下降。（5）、PH值的影響 隨PH值增加，聚合物溶液粘度增加，但增加幅度愈來愈小。 一、基本概念及聚合物驅油機理6、聚合物溶液粘度的影響因素 （6）、溫度

7、聚合物溶液的粘度隨著溫度的升高而降低，但在降解溫度之前，其粘度是可以恢復的。 （7）、機械降解 當溶液中的聚合物分子所受到的機械拉伸應力，超過其能承受的力時就發生了機械降解。 （8）、化學降解 由化學因素引起的降解稱為化學降解。化學降解可分為熱降解和氧化降解。目 錄一、基本概念及聚合物驅油機理二、聚合物驅油工程地面工藝三、聚合物驅油注入日常管理四、后續注水井日常管理二、聚合物驅油地面工藝1、聚合物驅油對地面工藝的基本要求 聚合物是一種高分子化合物，從某種角度講，注聚合物就是為了增加注入水的粘度。因此，保護聚合物溶液的粘度是整個聚合物驅油地面工程的核心。也就是聚合物驅油對地面工藝的基本要求。具體

8、地講，有如下基本要求。 從水質講，礦化度對聚合物溶液的影響很大，要求盡量低礦化度水。 從溫度講，聚合物熱降解明顯，要求溫度在70以下。 從化學性質講，聚合物對鐵離子、尤其是二價鐵離子的影響敏感，要求輸送聚合物溶液的容器、管道，要盡量采用不銹鋼或玻璃鋼襯里的材料。如果注入水中鐵離子含量較高，則要加入螯合劑，以減少其影響。 從微生物對聚合物的影響來講，需要在注入和配制水中加入殺菌劑。 從機械降解講，聚合物溶液的輸送、注入，均應采用容積式泵，以減少機械剪切的影響。二、聚合物驅油地面工藝 除了最大限度地保護聚合物溶液的粘度以外，聚合物驅油對地面工藝還有以下基本要求： 1、聚合物溶液的注入是按一定濃度的

9、段塞注入的，混合配比是聚合物注入工藝技術成敗的關鍵。 2、要求能夠按地質部門提供的配注方案進行配注，并留有修改配注方案的余地。 3、設備選型可靠，能夠長期連續運行，保證聚合物驅油過程的順利進行。 因此，聚合物驅油地面工藝，既要考慮地面條件，又要考慮地下條件；既要考慮注入工藝本身，又要考慮外部條件，如保溫、排污、工人維修操作的環境，以及聚合物注入過程中的連續性。二、聚合物驅油地面工藝2、聚合物驅油地面工藝流程： 聚合物驅油注入工藝技術與水驅注入工藝技術本質上并多大差別，只是需要增加聚合物溶液的混配工藝。 聚合物溶液配制及注入流程為：配比注入配比稀釋升壓計量儲存轉液熟化分散二、聚合物驅油地面工藝

10、配比：就是在水和聚合物干粉分散混合之前，對水和聚合物干粉分別進行計量，并使水和聚合物干粉按一定比例進入下一道“分散”工序。 分散：就是將聚合物干粉顆粒均勻地散布在一定量的水中，并使聚合物干粉顆粒充分濕潤，為下一步“熟化”準備條件。 熟化：就是將聚合物干粉顆粒在水中由分散體系轉為溶液的過程。 轉液：就是將熟化好的聚合物溶液從熟化罐轉向儲罐的過程。 儲存：就是將熟化好的聚合物溶液，保存起來。 升壓計量：就是將聚合物母液通過注聚泵升壓，利用電磁流量計計量與高壓污水混合注入。 配比稀釋：就是按注入段塞的要求，經計算按一定配比使水與聚合物溶液混合。二、聚合物驅油地面工藝3、聚合物驅地面工藝流程與水驅地面

11、工藝流程比較：聚合物驅油地面工藝水驅地面工藝有分散、熟化、儲存等問題不存在分散、熟化、儲存等問題輸送、升壓過程均采用容積式泵水的輸送、升壓多采用離心泵聚合物溶液計量采用電磁流量計水的計量采用渦輪流量計采用螺桿泵、高架罐自然供液采用自吸式、離心泵喂液二、聚合物驅油地面工藝4、聚合物驅油注入工藝中的特殊設備及作用（1）、螺桿泵： 在聚合物驅油工藝中主要用于聚合物母液低壓系統的傳送。（2）、攪拌器： 是一種能使介質充分混合或達到某中特殊目的的設備。一般由電機、減速器、連軸器、攪拌軸、葉輪等組成。功能：強化反應過程，增進反應速度；混合幾種容易混合的液體，以求獲得一種均勻的混合液體；混合幾種不容易混合的

12、液體，以求獲得一種乳濁液；攪動受加熱和冷卻的液體，以強化傳熱過程；加速溶解過程。 主要用于分散裝置、熟化罐。二、聚合物驅油地面工藝4、聚合物驅油注入工藝中的特殊設備及作用（3）、注聚泵： 是聚合物驅油地面處理系統的重要設備之一。一般使用三柱塞泵，主要有：液力端、傳動端、減速機、原動電機組成。 主要用于聚合物母液的升壓。 （4）、緩沖器： 是注聚泵的重要附屬設備之一。它是利用氣體的壓縮和膨脹來儲存或放出一部分液體以達到減小管路中流量不均勻度為目的的輔助設備。（5）、靜態混合器： 是在管道內放入特別的結構規則的構件，當兩種或兩種以上流體被不斷分割和轉向，使之充分混合。 主要用在母液與污水混合后，使

13、母液和污水充分混合均勻。二、聚合物驅油地面工藝4、聚合物驅油注入工藝中的特殊設備及作用（6）、電磁流量計： 為了防止聚合物水溶液機械剪切降粘，要求計量該介質的流量儀表最好是與介質不發生機械切割，因此必須選用容積式儀表。在目前我隊選用的母液流量計量儀表是電磁流量計。該儀表具有測量范圍比較寬，反應快，壓力損失小，使用壽命長以及被測液體的溫度、壓力、粘度、密度和流動狀態對儀表顯示值影響小等特點。（7）、安全閥： 是注聚泵上的輔助設備，對注聚泵起超壓保護作用。一般選用微啟式彈簧安全閥。二、聚合物驅油地面工藝5、目前雙河油田聚合物驅油地面工藝流程簡介 （ 1）、 從配注聚合物母液角度講，聚合物驅油地面工

14、藝分為：配注合一和配注分開兩大類。 配注合一流程就是將聚合物溶液的配制過程和注入過程合二為一，統一建在一個站內的流程。如：4-5先導試驗流程；目前1號注聚站流程。 配注分開流程就是集中建設大型聚合物溶液配制站，分散建設注入站，一個配制站供給多個注入站的流程。如：目前的1號注聚站和2、3、4、5號注聚站的流程。（2）、從注入聚合物角度講，聚合物驅油地面工藝分為：單泵對單井注入流程、單泵對多井注入流程和多泵對單井注入流程三大類。 單泵對單井注入流程是目前采用很普遍的方式。母液調節方便，便于操作。 單泵對多井注入流程僅1-3高溫微凝膠驅時使用。 單泵對多井注入流程是目前在調剖過程中使用的流程。5、目

15、前雙河油田聚合物驅油地面工藝流程簡介二、聚合物驅油地面工藝二、聚合物驅油地面工藝目前雙河聚合物驅流程：（1）、配注合一流程：高 壓清水熟化供液聚合物干粉儲罐單井單井單井 注聚泵靜混器雙聯高壓水二、聚合物驅油地面工藝（2）、配注分開流程：低壓清水熟化供液聚合物干粉外輸 儲罐單井單井單井 注聚泵靜混器儲罐雙聯高壓水二、聚合物驅油地面工藝（3）、單泵對單井注入流程：井口井口井口井口0.10.10.10.10.10.10.10.1儲液罐水表母液表靜混器雙聯高壓水注聚泵二、聚合物驅油地面工藝井口井口井口井口（4）、單泵對多井流程：0.10.10.10.10.10.10.10.1儲液罐注聚泵水表母液表靜混

16、器雙聯高壓水低剪切分水器采油十五隊流量控制器外 輸 供 液 流 程 圖電機注聚泵PIDPID電機電機外輸螺桿泵1#站儲罐3#站儲罐2#站儲罐4#站儲罐電機流量控制器電機電機電機差壓變送器球閥變頻器球閥球閥球閥壓變注聚泵注聚泵注聚泵注聚泵注聚泵電機電機電機電機電機蝶閥電機超聲波液位計采油十五隊母液高壓水至2207井口至H2209井口至H2215井口至J2217井口 3號注聚站微凝膠驅地面注入工藝圖交聯劑罐目 錄一、基本概念及聚合物驅油機理二、聚合物驅油工程地面工藝三、聚合物驅油注入日常管理四、后續注水井日常管理三、聚合物驅油注入日常管理 聚合物驅油技術工業化應用是保持油田高產、穩產的一項重要措施

17、。為了使這項新技術能夠取得預期的效果，進一步加強現代管理，使聚合物配制及注入管理日趨科學化、規范化，就顯得非常重要。 通過聚合物驅油注入過程的實踐證明，在聚合物驅油注入過程中要做到“三個及時”，控制好“三個要素”，才能保證聚合物驅油效果。 “三個及時”：及時取全取準資料，及時分析，及時調整。 “三要素”：注入速度，采油速度，注入質量。（1）、配注站日常管理 a、配制站必須按要求配制母液，注入站必須按要求配比注入聚合物溶液。 母液配制要求每配制一罐罐錄取一個母液樣，測定母液的濃度、粘度。 注入井按要求錄取注入溶液的濃度、粘度。（具體見注聚井資料錄取） b、完善各項操作規程，并要求崗位工人嚴格執行

18、。 應完善的 操作規程有：聚合物分散及熟化系統操作規程、注聚泵操作規程、聚合物母液螺桿外輸泵操作規程、變頻器操作規程等。 c、嚴格執行HSE生產管理要求。（見采油一廠基層隊HSE檢查表匯編注聚隊部分）三、聚合物驅油注入日常管理三、聚合物驅油注入日常管理（2）、注聚井管理 a、資料錄取及要求 注聚井要錄取的資料有：泵壓、油壓、套壓、清（污）水量、水質、日注量、母液量、井口粘度、井口濃度、聚合物干粉量。 泵壓、油壓、套壓、清（污）水量、水質資料錄取與注水井資料錄取要求一致。 日注量是每天錄取一次是日注水量與母液量的和。 母液量要求每兩小時錄取一次。從電磁流量計上獲取。 井口粘度、井口濃度的錄取，是

19、從井口利用高壓取樣槍取得溶液，然后由化驗室測得數據。一般情況下每周錄取一次，當波動較大時（10），應加密取樣。 聚合物干粉量，根據化驗結果，每天錄取一次。 b、注聚井現場管理 注聚井現場管理與注水井相同。三、聚合物驅油注入日常管理（3）、產出井資料錄取 與采油井錄取資料規定相比基本相同，只是需要多錄取聚合物采出液濃度。一般每旬錄取一次。（4）、注聚井配比注入計算方法 例如：某井配注120方/天，母液濃度為4000mg/l，注入濃度為1000mg/l，計算該井每小時的水量和母液量？ 每小時應注溶液量：120/245（方/小時） 應注母液量為x方/小時：4000 x51000 x5000/4000

20、1.25 （方/小時） 水量為：5-1.253.75（方/小時） 配比：母液量/污水量1.25/3.751：3目 錄一、基本概念及聚合物驅油機理二、聚合物驅油工程地面工藝三、聚合物驅油注入日常管理四、后續注水井日常管理四、后續注水井日常管理1、注聚后續注水井返吐造成的危害 注聚后續注水井返吐造成的危害主要表現在以下幾個方面：（1）分注困難 （不能按地質要求及時分注）。（2）注水效果差（無效注水增多，注水效率低）。 （3）作業井次增多（增加生產成本，影響注水量）。 四、后續注水井日常管理2、注聚后續注水井返吐原因分析 （1）注入溶液性質的變化 （2）注入方式的改變 （3）注入壓力的波動 經分析，

21、我們認為由于注入溶液性質發生變化、注入方式的改變等原因。在近井地帶形成高壓聚合物富集區，是造成后續注水井返吐的內因。注入壓力的變化是造成后續注水井返吐的外因。人工井底低低中中高高 3、防返吐所做的工作及效果： 四、后續注水井日常管理 幾年來，注聚后續水井返吐問題一致困擾著日常生產管理工作，為此也做了大量的工作，取得了一定的成績，但并沒有有效遏制注水井的返吐，主要做法如下：（1）、加強日常管理。（2）、在井下安裝防返吐偏心配水器及定壓洗井凡爾。（3）、單層增注。 （4）、投球作業 。（1）、加強日常管理 3、防返吐所做的工作及效果： 四、后續注水井日常管理 在日常管理中，我們經過幾年的實踐，通過

22、采用“減、控、延、關”四字管理方法來防止注水井注入壓力的波動，減少注水井返吐的機會。即：要求各站在管理中盡量減少停注、放溢流的機會；通過對各井測啟動壓力，洗井采用“控壓洗井”法；合理延長注水井洗井周期，由3個月延長到6個月；要求值班工人按時巡檢，當發現來水壓力低于某井的注入壓力時，馬上關閉該井注水閥門，以保持井筒壓力。 在注入過程中：由于閥門質量等原因，停注、放溢流是不可避免的；控壓洗井時，啟動壓力的測得是對全井而言，又影響洗井排量。實踐證明：通過加強日常管理對返吐問題有一定效果，但不能徹底解決。四、后續注水井日常管理加強日常后續注水井的管理 實例一、 10月19日，因青臺變電站檢修，需要雙聯

23、停一臺800KW注水泵，該泵是專供注聚4#站注水，為此我隊馬上啟動應急預案，早5：30隊干部、站上人員全部到站，在6：00停泵時，及時關閉20多口井的井口閘門，到14：00啟泵后使所有水井全部恢復正常注水，沒有出現因水壓降低使地層反吐而注不進的現象。 實例二、我隊的注水井都是注聚轉水驅井，不同程度出現返吐現象，為此要求每口井在啟動壓力，因測試或其它原因洗井時在保證排量的情況下，把出口壓力控制在啟動壓力附近，可以有效杜絕出砂、返吐幾率。事實證明，加強日常管理是減少后續注水井返吐的有效措施之一 2003年11月17號，在返吐嚴重的H224井上安裝了防返吐偏心配水器及定壓洗井凡爾。但在2003年12

24、月份的測試中，測試儀器由于井下聚合物返吐仍下去，于12月29號重新作業。說明該措施效果不好。主要原因是：彈簧與地層壓力配合不好。 （2）、在井下安裝防返吐偏心配水器 四、后續注水井日常管理防返吐的偏心配水器 3、防返吐所做的工作及效果： 3、防返吐所做的工作及效果： （3）、單 層 增 注 四、后續注水井日常管理 通過單層增注，437井在04年8月16號的作業中仍有聚合物返吐現象，S2107井在9月份的測試時仍出現因聚合物堵塞而下不去的情況。說明該措施效果不理想。主要原因是：受地面設備、井下工具、地層等因素影響，升壓范圍有限；增注水量是否合適，有待進一步確定。 （4）、投球作業 該措施主要通過改變井下管柱、井口流程及洗井方式等方法來防止聚合物的返吐對測試的影響。具體情況如下：四、后續注水井日常管理 （4）、投球作業 A、改變井口流程部分：在井口采油樹小四通上焊擋球十字叉（見下圖），其作用在于防止反洗井時把鋼球沖出。原井口小四通改造后井口小四通 B、改變分注管柱：將原分注管柱上的