论文部分内容阅读
摘 要：本文主要研究了配制站配制聚合物母液的地面工艺流程对聚合物母液粘度的影响因素分析，从配制、熟化、外输三个方面分别进行分析研究影响配制站聚合物母液质量因素。
关键词：聚合物母液 粘度 熟化 因素分析
一、引言
随着油田开采程度的不断加大，开采的难度不断提高，为进一步提高采收率，聚合物驱油和三元复合驱油等技术得到了广泛的应用和推广。配制站主要承担着聚合物母液配制及外输任务，因此，聚合物母液的配制及外输质量尤为重要，分析影响聚合物母液质量因素的各个环节，并制定相应的措施、办法，从而严格控制聚合物配制站聚合物母液粘度指标在规定范围内波动。
二、影响聚合物母液质量因素分析
配制站的生产工艺分为三个阶段：配制阶段、熟化阶段、外输阶段。
1.配制阶段
配制阶段即是水和聚合物干粉的混合溶解过程。通过供水系统，提供配制用水，与分散装置中储配的聚合物干粉混合，水粉的初次混合是在分散后面的溶解罐中进行，然后通过转输泵输送至熟化罐。
1.1干粉的影响
不同批次的干粉，其固体含量、水解度、特性粘数、密度等均有差异，其物理化学性能如果不在合格标准范围内，配制出来的聚合物母液熟化效果差，造成在同一母液浓度下，聚合物母液粘度发生很大波动。
1.2配比
聚合物溶液是按一定浓度配制的，混合配比是聚合物配制工艺技术的关键。
在聚合物配制过程中，标定准确的分散装置在经过一段时间的运行后，浓度会发生变化，造成浓度波动；标定准确的备用分散装置在停运一段时间后运行，标定准确的浓度也会发生变化，所以每次需要运行分散前都要重新进行标定。
1.3配制用水对其影响
目前采油四厂试验大队配制站均采用污水稀释聚合物的生产工艺，水质的矿化度对聚合物溶液粘度的影响很大，尽量使用低矿化度水，但也不是水质矿化度越低越好，而是在合理的范围内才有利于配制聚合物的效果。
取污水水样，用蒸馏水按照不同比例稀释得到不同矿化度的水，再用这样的水配制聚合物，测量各个粘度值，如下表所示：
数据分析表明，矿化度越大，粘度越低，但是，粘度下降逐渐趋于缓慢，这是因为聚合物和水中离子产生吸附作用而引起的。
2.熟化阶段
熟化阶段即是通过熟化罐上的搅拌器一定时间的搅拌，聚合物干粉和水在熟化罐中充分混合溶解，形成均匀的聚合物母液的过程。
2.1熟化效果的研究
根据地质方案的不同，配制站需向下游注入站提供不同分子量的聚合物母液，高分子量的聚合物干粉在短时间的熟化时间中很难搅拌均匀，罐内下部的母液粘度偏高，这样就对聚合物地面配注工艺产生不良影响，不利于生产平稳进行。
但并不是说熟化时间越长越好，由于聚合物较高的分子量，分子形态通常为卷曲缠绕的分子链，因此聚合物与普通小分子量的化合物溶解过程有所不同[1]，因此需要根据不同分子量制定相应合理的熟化时间。
2.2气泡对熟化效果的影响
熟化罐在工作过程中底部都存有部分已经完全熟化的聚合物母液，而熟化罐的进液口位于熟化罐上部，进液过程中大量液体溅落到熟化罐底部存留的高粘度母液中，产生比较多的气泡，还有一部分是在进液过程中由于叶片的搅拌作用产生的气泡。在高粘度聚合物溶液中，气泡难以逸出，在熟化搅拌过程中，大气泡被不断拉伸，逐渐分离出很多细小气泡。熟化后的母液中细小的气泡，由于一定气泡的存在使之粘度下降。
3.外输阶段
外输阶段即是通过外输泵，负责向下游注入站输送母液的过程，为确保外输母液质量，我们在泵前安装了泵前过滤器，在站出口又安装了两级过滤器，这样会把母液中的一些杂质和“鱼眼”等过滤出来，确保了母液质量。
3.1 聚合物母液溶液外输管线对粘度的影响
外输管线中，由于在输送过程中压力管道对聚合物溶液长生了应力作用，使聚合物溶液的粘度也会有一定的影响[2]。配制站外输管线普遍采用大管径低压输送，小管径、高压输送较大管径、低压输送对聚合物母液昌盛的剪切应力增大，对粘度影响也更大。管线的长度、管径大小、外输量等因素对粘损率均有一定的影响。
3.2 细菌对聚合物母液在外输过程中的影响
聚合物母液在外输过程中，除了机械降解所引起的少部分粘度损失外，化学氧化降解是一个重要的因素。而导致化学降解的影响因素主要是具有还原性的细菌的代谢产物。其中硫酸盐还原菌、腐生菌、铁细菌等菌种及其代谢产物在厌、曝氧条件下对配制的聚合物母液粘度的影响程度均较大[3]。
三、结论
1.加强日常聚合物干粉检测工作，做到来药必检，每车必检，大队化验室检测过的聚合物干粉不再重复检测，选其它批号的聚合物干粉进行检测，扩大干粉检测范围。对于不合格产品及时进行明显标识，及时进行返厂处理。
2.配制水矿化度越大，聚合物粘度越低，但是，随着矿化度的增大粘度下降逐渐趋于缓慢。
3.改进熟化罐进液方式，可以通过降低熟化罐进液管出口，避免聚合物母液因落差产生的大量气泡。
参考文献
[1]胡博仲主编.聚合物驱采油工程[M].北京：石油工业出版社，1997.138-156.
[2]辛丽宏编.聚合物配制系统母液粘度影响分析[J].油气田地面工程第26卷第3期，2007.3.
[3]王学佳编.含油污水中细菌与聚丙烯酰胺双向影响研究[J].油气田地面工程第27卷第8期，2008.8.
作者简介：姚立章（1968），男，黑龙江省大庆市，大庆油田有限责任公司第四采油厂试验大队，杏北三号配制站站长，助理工程师，大学本科，研究方向：石油工程。
关键词：聚合物母液 粘度 熟化 因素分析
一、引言
随着油田开采程度的不断加大，开采的难度不断提高，为进一步提高采收率，聚合物驱油和三元复合驱油等技术得到了广泛的应用和推广。配制站主要承担着聚合物母液配制及外输任务，因此，聚合物母液的配制及外输质量尤为重要，分析影响聚合物母液质量因素的各个环节，并制定相应的措施、办法，从而严格控制聚合物配制站聚合物母液粘度指标在规定范围内波动。
二、影响聚合物母液质量因素分析
配制站的生产工艺分为三个阶段：配制阶段、熟化阶段、外输阶段。
1.配制阶段
配制阶段即是水和聚合物干粉的混合溶解过程。通过供水系统，提供配制用水，与分散装置中储配的聚合物干粉混合，水粉的初次混合是在分散后面的溶解罐中进行，然后通过转输泵输送至熟化罐。
1.1干粉的影响
不同批次的干粉，其固体含量、水解度、特性粘数、密度等均有差异，其物理化学性能如果不在合格标准范围内，配制出来的聚合物母液熟化效果差，造成在同一母液浓度下，聚合物母液粘度发生很大波动。
1.2配比
聚合物溶液是按一定浓度配制的，混合配比是聚合物配制工艺技术的关键。
在聚合物配制过程中，标定准确的分散装置在经过一段时间的运行后，浓度会发生变化，造成浓度波动；标定准确的备用分散装置在停运一段时间后运行，标定准确的浓度也会发生变化，所以每次需要运行分散前都要重新进行标定。
1.3配制用水对其影响
目前采油四厂试验大队配制站均采用污水稀释聚合物的生产工艺，水质的矿化度对聚合物溶液粘度的影响很大，尽量使用低矿化度水，但也不是水质矿化度越低越好，而是在合理的范围内才有利于配制聚合物的效果。
取污水水样，用蒸馏水按照不同比例稀释得到不同矿化度的水，再用这样的水配制聚合物，测量各个粘度值，如下表所示：
数据分析表明，矿化度越大，粘度越低，但是，粘度下降逐渐趋于缓慢，这是因为聚合物和水中离子产生吸附作用而引起的。
2.熟化阶段
熟化阶段即是通过熟化罐上的搅拌器一定时间的搅拌，聚合物干粉和水在熟化罐中充分混合溶解，形成均匀的聚合物母液的过程。
2.1熟化效果的研究
根据地质方案的不同，配制站需向下游注入站提供不同分子量的聚合物母液，高分子量的聚合物干粉在短时间的熟化时间中很难搅拌均匀，罐内下部的母液粘度偏高，这样就对聚合物地面配注工艺产生不良影响，不利于生产平稳进行。
但并不是说熟化时间越长越好，由于聚合物较高的分子量，分子形态通常为卷曲缠绕的分子链，因此聚合物与普通小分子量的化合物溶解过程有所不同[1]，因此需要根据不同分子量制定相应合理的熟化时间。
2.2气泡对熟化效果的影响
熟化罐在工作过程中底部都存有部分已经完全熟化的聚合物母液，而熟化罐的进液口位于熟化罐上部，进液过程中大量液体溅落到熟化罐底部存留的高粘度母液中，产生比较多的气泡，还有一部分是在进液过程中由于叶片的搅拌作用产生的气泡。在高粘度聚合物溶液中，气泡难以逸出，在熟化搅拌过程中，大气泡被不断拉伸，逐渐分离出很多细小气泡。熟化后的母液中细小的气泡，由于一定气泡的存在使之粘度下降。
3.外输阶段
外输阶段即是通过外输泵，负责向下游注入站输送母液的过程，为确保外输母液质量，我们在泵前安装了泵前过滤器，在站出口又安装了两级过滤器，这样会把母液中的一些杂质和“鱼眼”等过滤出来，确保了母液质量。
3.1 聚合物母液溶液外输管线对粘度的影响
外输管线中，由于在输送过程中压力管道对聚合物溶液长生了应力作用，使聚合物溶液的粘度也会有一定的影响[2]。配制站外输管线普遍采用大管径低压输送，小管径、高压输送较大管径、低压输送对聚合物母液昌盛的剪切应力增大，对粘度影响也更大。管线的长度、管径大小、外输量等因素对粘损率均有一定的影响。
3.2 细菌对聚合物母液在外输过程中的影响
聚合物母液在外输过程中，除了机械降解所引起的少部分粘度损失外，化学氧化降解是一个重要的因素。而导致化学降解的影响因素主要是具有还原性的细菌的代谢产物。其中硫酸盐还原菌、腐生菌、铁细菌等菌种及其代谢产物在厌、曝氧条件下对配制的聚合物母液粘度的影响程度均较大[3]。
三、结论
1.加强日常聚合物干粉检测工作，做到来药必检，每车必检，大队化验室检测过的聚合物干粉不再重复检测，选其它批号的聚合物干粉进行检测，扩大干粉检测范围。对于不合格产品及时进行明显标识，及时进行返厂处理。
2.配制水矿化度越大，聚合物粘度越低，但是，随着矿化度的增大粘度下降逐渐趋于缓慢。
3.改进熟化罐进液方式，可以通过降低熟化罐进液管出口，避免聚合物母液因落差产生的大量气泡。
参考文献
[1]胡博仲主编.聚合物驱采油工程[M].北京：石油工业出版社，1997.138-156.
[2]辛丽宏编.聚合物配制系统母液粘度影响分析[J].油气田地面工程第26卷第3期，2007.3.
[3]王学佳编.含油污水中细菌与聚丙烯酰胺双向影响研究[J].油气田地面工程第27卷第8期，2008.8.
作者简介：姚立章（1968），男，黑龙江省大庆市，大庆油田有限责任公司第四采油厂试验大队，杏北三号配制站站长，助理工程师，大学本科，研究方向：石油工程。