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摘要：分析了BⅢ型聚表剂溶液在地面配注过程中各环节的粘度损失情况，并提出了降低粘度损失的可行性建议，为改善聚表剂矿场应用效果提供参考。
关键词：BⅢ型聚表剂；配制注入工艺；粘损率
中图分类号： C35 文献标识码： A
1现场试验情况
聚表剂干粉经分散装置分散后与污水在溶解罐内配制成5000mg/l聚表剂溶液，经过3h熟化后由螺杆泵转输到粗、精两级过滤器进行过滤。柱塞泵将高粘母液注入到单井入口处，在静态混合器内与高压污水混合，最后注入到单井。该流程共设计六个取样点，分别监测熟化罐、过滤器、缓冲罐、柱塞泵、静混以及井口的粘度变化情况。
2配制工艺粘度损失分析
2.1熟化效果影响
聚表剂干粉经分散初步溶解后，转输至熟化罐内搅拌熟化3h，在罐出口取样过程中，并未发现母液样品存在粘团现象，通过对90个罐后母液样品进行化验检测：同一熟化罐上、中、下三个不同液位时浓度差异在200mg/L以内，粘度差异在10～15mPa.s之间，说明聚表剂有良好的溶解性，在规定时间内能够与污水充分混合，排除母液在罐内因混合不均，熟化不好造成的粘损。
2.2转输、过滤体系影响
表1 熟化、过滤节点粘损率情况
月份 熟化罐粘度
（mPa.s） 过滤器粘度
（mPa.s） 粘损率
（%）
1月 456.6 442.7 3.03
2月 438.8 420.2 4.23
3月 442.5 419.4 5.21
4月 398.6 380.2 4.46
平均 434.1 415.6 4.23
由表1可知，熟化好的母液经螺杆泵转输到粗、精两级过滤器过程中，存在了一定的粘度损失。主要降解部位为粗、精两级过滤器，聚表剂溶液分子间网状结构在滤网剪切力的作用下被破坏或部分破坏，使其分子间作用力减小，导致聚表剂分子链断裂，产生粘度降解。过滤器精度越高、滤网面积越小对溶液的剪切力就越大，聚表剂分子产生形变就越大，增加了分子断裂的几率，增大粘损率。
3注入工艺粘度损失分析
3.1柱塞泵情况
表2 熟化、过滤、缓冲、注入各节点粘损率情况
月份 熟化罐
粘度
（mPa.s） 过滤器
粘度
（mPa.s） 熟化罐-过滤器
粘损率
（%） 缓冲罐
粘度
（mPa.s） 过滤器-缓冲罐
粘损率
（%） 注入泵
粘度
（mPa.s） 缓冲罐-注入泵
粘损率
（%）
1月 483.6 468.9 3.03 458.4 2.23 420.1 8.36
2月 460.5 441.0 4.23 430.8 2.30 390.5 9.35
3月 471.3 446.7 5.21 433.2 3.02 394.6 8.91
平均 483.6 452.2 4.15 440.8 2.52 401.7 8.87
由表2可知，聚表剂经泵后的粘损为最大，平均粘损率为8.87%，主要影响因素来自于泵前过滤器和注入泵泵阀。
（1）泵阀改进：某站使用泵阀为锥形阀，经长时间运行接触面固定的阀芯和阀座易损坏，将导致阀门关闭不严，机械降解作用增大，粘度损失增大。为此将原泵阀更换为球形阀，该阀芯随机旋转与阀座接触面变化，不易造成泵阀损坏，同时优选阀芯、阀座材质，提高耐腐蚀性，耐磨性和韧性，进一步降低母液的粘度损失。
（2）过滤器滤网改进：在对过滤器进行拆卸清洗时，发现滤网处附着大量杂质，同时出现破损现象，不但影响母液的過滤，破损边缘还加大了对聚表剂剪切作用，导致粘度损失增大。为此，对过滤器进行改进，将用不锈钢板滤网代替不锈钢丝滤网。整体承压能力较大，滤网不易破损；用双层滤网代替单层滤网，在外网内侧焊接内网固定支架，保持内外网同心；外网为分体结构，便于清洗。
通过上述措施，对措施后的化验数据进行跟踪，发现粘损率有很大改变，由平均的8.87%降低到5.86%，措施效果明显。
3.2静态混合器情况
通过统计该站12口注入井，210样次中195样次的化验数据表明静混和井口存在前后浓度不一致、差异大的现象，井口浓度高于静混后，这说明目前使用静态混合器混合效果不好、聚表剂母液与污水未能充分混合，导致静混后浓、粘度均低于井口。因此将静混后取样点的浓、粘度值与井口进行对比没有意义，为进一步掌握静混对母液的粘损情况，在地质方案允许的情况下，选择B2-D2-T3，A2-D2-T1两口井停注污水，只注入高粘母液，检测同一浓度下粘损情况。
表3 B2-D2-T3井同一注入浓度下各环节的粘度情况
井号 熟化罐粘度（mPa.s） 过滤器粘度（mPa.s） 缓冲罐粘度（mPa.s） 注入泵粘度（mPa.s） 静混粘度 （mPa.s） 泵到静混粘损率（%）
B2-D2-T3 462.8 456.9 430.3 413.2 366.6 11.28
B2-D2-T3 442.3 429.6 400.9 389.5 348.8 10.45
B2-D2-T3 392.3 388.3 364.9 361.6 319.4 11.67
平均值 432.5 424.9 398.7 388.1 344.9 11.13
表4 A2-D2-T1井同一注入浓度下各环节的粘度情况
井号 熟化罐粘度（mPa.s） 过滤器粘度（mPa.s） 缓冲罐粘度（mPa.s） 注入泵粘度（mPa.s） 静混粘度 （mPa.s） 泵到静混粘损率（%）
A2-D2-T1 452.9 447.0 438.5 411.4 379.8 7.84
A2-D2-T1 406.9 394.2 365.5 354.1 320.9 8.52
A2-D2-T1 461.3 457.3 433.9 398.4 366.2 8.90
平均值 440.4 432.8 412.6 387.9 355.6 8.37
由表4可知，排除混合效果的影响，只考虑到静混本身对两口井的影响可以发现，B2-D2-T3井泵到静混的平均粘损率为11.13%，A2-D2-T1井泵到静混的平均粘损率为8.37%。为此，对两口井的静态混合器进行拆卸处理，在现场发现有大量油污等杂质附着在静态混合器内壁，这些物质的存在导致管路内壁附近溶液流速变慢，甚至出现挂壁现象，流速不同容易造成聚表剂分子链断裂，从而导致聚表剂粘度下降。
针对该情况，对静态混合器进行冲洗，降低降解率。从下表的数据可以看出清洗静混前后的两口井的粘度得到提高。
4结束语
（1）配制注入工艺流程中，注入泵出口到井口聚表剂溶液的粘损率较高，主要降解部位发生在注入泵和静态混合器。
（2）注入泵泵前过滤器和泵阀损坏或密封不严是导致注入泵造成粘损的主要原因，需要及时清洗维修和更换。
（3）要根据药剂类型和混合器的内部混合结构，合理的选择静态混合器，并定期对静态进行冲洗，以降低粘损率。
参考文献:
[1]张世东．聚驱配注工艺粘损分析方法研究[J]．石油地质与工程，2010，3（2）：118～120．
[2]侯伟华．配制注入系统粘损分析研究[J]．油气田地面工程，2008，25（5）：20～22．
[3]李良维等．聚合物驱油工程技术问答[M]．北京：中国科学技术出版社，1997．
关键词：BⅢ型聚表剂；配制注入工艺；粘损率
中图分类号： C35 文献标识码： A
1现场试验情况
聚表剂干粉经分散装置分散后与污水在溶解罐内配制成5000mg/l聚表剂溶液，经过3h熟化后由螺杆泵转输到粗、精两级过滤器进行过滤。柱塞泵将高粘母液注入到单井入口处，在静态混合器内与高压污水混合，最后注入到单井。该流程共设计六个取样点，分别监测熟化罐、过滤器、缓冲罐、柱塞泵、静混以及井口的粘度变化情况。
2配制工艺粘度损失分析
2.1熟化效果影响
聚表剂干粉经分散初步溶解后，转输至熟化罐内搅拌熟化3h，在罐出口取样过程中，并未发现母液样品存在粘团现象，通过对90个罐后母液样品进行化验检测：同一熟化罐上、中、下三个不同液位时浓度差异在200mg/L以内，粘度差异在10～15mPa.s之间，说明聚表剂有良好的溶解性，在规定时间内能够与污水充分混合，排除母液在罐内因混合不均，熟化不好造成的粘损。
2.2转输、过滤体系影响
表1 熟化、过滤节点粘损率情况
月份 熟化罐粘度
（mPa.s） 过滤器粘度
（mPa.s） 粘损率
（%）
1月 456.6 442.7 3.03
2月 438.8 420.2 4.23
3月 442.5 419.4 5.21
4月 398.6 380.2 4.46
平均 434.1 415.6 4.23
由表1可知，熟化好的母液经螺杆泵转输到粗、精两级过滤器过程中，存在了一定的粘度损失。主要降解部位为粗、精两级过滤器，聚表剂溶液分子间网状结构在滤网剪切力的作用下被破坏或部分破坏，使其分子间作用力减小，导致聚表剂分子链断裂，产生粘度降解。过滤器精度越高、滤网面积越小对溶液的剪切力就越大，聚表剂分子产生形变就越大，增加了分子断裂的几率，增大粘损率。
3注入工艺粘度损失分析
3.1柱塞泵情况
表2 熟化、过滤、缓冲、注入各节点粘损率情况
月份 熟化罐
粘度
（mPa.s） 过滤器
粘度
（mPa.s） 熟化罐-过滤器
粘损率
（%） 缓冲罐
粘度
（mPa.s） 过滤器-缓冲罐
粘损率
（%） 注入泵
粘度
（mPa.s） 缓冲罐-注入泵
粘损率
（%）
1月 483.6 468.9 3.03 458.4 2.23 420.1 8.36
2月 460.5 441.0 4.23 430.8 2.30 390.5 9.35
3月 471.3 446.7 5.21 433.2 3.02 394.6 8.91
平均 483.6 452.2 4.15 440.8 2.52 401.7 8.87
由表2可知，聚表剂经泵后的粘损为最大，平均粘损率为8.87%，主要影响因素来自于泵前过滤器和注入泵泵阀。
（1）泵阀改进：某站使用泵阀为锥形阀，经长时间运行接触面固定的阀芯和阀座易损坏，将导致阀门关闭不严，机械降解作用增大，粘度损失增大。为此将原泵阀更换为球形阀，该阀芯随机旋转与阀座接触面变化，不易造成泵阀损坏，同时优选阀芯、阀座材质，提高耐腐蚀性，耐磨性和韧性，进一步降低母液的粘度损失。
（2）过滤器滤网改进：在对过滤器进行拆卸清洗时，发现滤网处附着大量杂质，同时出现破损现象，不但影响母液的過滤，破损边缘还加大了对聚表剂剪切作用，导致粘度损失增大。为此，对过滤器进行改进，将用不锈钢板滤网代替不锈钢丝滤网。整体承压能力较大，滤网不易破损；用双层滤网代替单层滤网，在外网内侧焊接内网固定支架，保持内外网同心；外网为分体结构，便于清洗。
通过上述措施，对措施后的化验数据进行跟踪，发现粘损率有很大改变，由平均的8.87%降低到5.86%，措施效果明显。
3.2静态混合器情况
通过统计该站12口注入井，210样次中195样次的化验数据表明静混和井口存在前后浓度不一致、差异大的现象，井口浓度高于静混后，这说明目前使用静态混合器混合效果不好、聚表剂母液与污水未能充分混合，导致静混后浓、粘度均低于井口。因此将静混后取样点的浓、粘度值与井口进行对比没有意义，为进一步掌握静混对母液的粘损情况，在地质方案允许的情况下，选择B2-D2-T3，A2-D2-T1两口井停注污水，只注入高粘母液，检测同一浓度下粘损情况。
表3 B2-D2-T3井同一注入浓度下各环节的粘度情况
井号 熟化罐粘度（mPa.s） 过滤器粘度（mPa.s） 缓冲罐粘度（mPa.s） 注入泵粘度（mPa.s） 静混粘度 （mPa.s） 泵到静混粘损率（%）
B2-D2-T3 462.8 456.9 430.3 413.2 366.6 11.28
B2-D2-T3 442.3 429.6 400.9 389.5 348.8 10.45
B2-D2-T3 392.3 388.3 364.9 361.6 319.4 11.67
平均值 432.5 424.9 398.7 388.1 344.9 11.13
表4 A2-D2-T1井同一注入浓度下各环节的粘度情况
井号 熟化罐粘度（mPa.s） 过滤器粘度（mPa.s） 缓冲罐粘度（mPa.s） 注入泵粘度（mPa.s） 静混粘度 （mPa.s） 泵到静混粘损率（%）
A2-D2-T1 452.9 447.0 438.5 411.4 379.8 7.84
A2-D2-T1 406.9 394.2 365.5 354.1 320.9 8.52
A2-D2-T1 461.3 457.3 433.9 398.4 366.2 8.90
平均值 440.4 432.8 412.6 387.9 355.6 8.37
由表4可知，排除混合效果的影响，只考虑到静混本身对两口井的影响可以发现，B2-D2-T3井泵到静混的平均粘损率为11.13%，A2-D2-T1井泵到静混的平均粘损率为8.37%。为此，对两口井的静态混合器进行拆卸处理，在现场发现有大量油污等杂质附着在静态混合器内壁，这些物质的存在导致管路内壁附近溶液流速变慢，甚至出现挂壁现象，流速不同容易造成聚表剂分子链断裂，从而导致聚表剂粘度下降。
针对该情况，对静态混合器进行冲洗，降低降解率。从下表的数据可以看出清洗静混前后的两口井的粘度得到提高。
4结束语
（1）配制注入工艺流程中，注入泵出口到井口聚表剂溶液的粘损率较高，主要降解部位发生在注入泵和静态混合器。
（2）注入泵泵前过滤器和泵阀损坏或密封不严是导致注入泵造成粘损的主要原因，需要及时清洗维修和更换。
（3）要根据药剂类型和混合器的内部混合结构，合理的选择静态混合器，并定期对静态进行冲洗，以降低粘损率。
参考文献:
[1]张世东．聚驱配注工艺粘损分析方法研究[J]．石油地质与工程，2010，3（2）：118～120．
[2]侯伟华．配制注入系统粘损分析研究[J]．油气田地面工程，2008，25（5）：20～22．
[3]李良维等．聚合物驱油工程技术问答[M]．北京：中国科学技术出版社，1997．