稠油區(qū)塊注聚系統(tǒng)存在的問題及整改方案

摘 要：古城油田B125區(qū)塊Ⅴ2-5層系擬開展聚合物驅(qū)技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用試驗。B123區(qū)注聚站配制系統(tǒng)目前存在的問題，一是溶解罐密閉后無除濕裝置，聚合物下料時易結(jié)塊。二是分散裝置母液螺桿泵及污水提升泵能力不足。注聚系統(tǒng)整改方案是：采取接替方式，待B123區(qū)塊注聚停止后，利用該區(qū)塊已建母液配制系統(tǒng)，將聚合物母液通過管線輸送至B125區(qū)新建注聚站。設(shè)計規(guī)模如下：（1）注聚規(guī)模：1000m3/d。（2）母液（4500ppm）規(guī)模：480m3/d。（3）稀釋用污水規(guī)模：500m3/d。應(yīng)關(guān)注母液配制能力及母液的適應(yīng)性問題，關(guān)注注水系統(tǒng)能力及泵的匹配問題。

關(guān)鍵詞：稠油區(qū)塊；注聚系統(tǒng)；工藝流程；母液配置；整改方案；設(shè)計

借鑒下二門油田H2Ⅱ油組、古城油田泌124斷塊普通稠油聚合物驅(qū)經(jīng)驗，在油藏工程、數(shù)值模擬和室內(nèi)研究的基礎(chǔ)上，擬在古城油田B125區(qū)塊Ⅴ2-5層系開展聚合物驅(qū)技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用試驗。該層系地下原油粘度600mPaos左右，目前采出程度16.4%。該區(qū)塊現(xiàn)有轉(zhuǎn)油站1座，計量站6座（7#、8#、9#、15#、19#、22#），注水站1座。單井集輸工藝流程采用“油井→計量站→集油站→聯(lián)合站”三級布站方式。預(yù)計該試驗應(yīng)用可以取得較好的效果。開展古城油田B125區(qū)塊普通稠油聚合物驅(qū)地面工程方案設(shè)計，對于聚合物驅(qū)井網(wǎng)調(diào)整完善，最大限度地擴(kuò)大聚合物波及體積、提高油藏采收率建設(shè)來說是重要的和必要的。注聚系統(tǒng)的設(shè)計、母液配置方法、配注站母液配制能力和熟化能力如何等都是不能忽視環(huán)境與安全因素的。探討注聚系統(tǒng)存在的問題及其整改方案，對于古城油田稠油開發(fā)來說關(guān)乎其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，因此具有重大的作用與意義。

1 存在問題

目前古城油田聚合物區(qū)塊分為B123區(qū)、B124共兩個區(qū)塊。地面配套工藝系統(tǒng)有1座配注站，1座注聚站，詳見表1。工藝流程為：聚合物干粉經(jīng)風(fēng)送式分散裝置潤濕（濃度4500ppm）進(jìn)入熟化罐，在熟化罐停留2h，完成熟化過程，熟化后的聚合物母液通過轉(zhuǎn)液螺桿泵輸送至高架母液罐儲存供注聚泵使用，B123區(qū)注聚泵由母液罐直接供給，B124區(qū)注聚泵由螺桿泵供給。母液經(jīng)注聚泵增壓計量后與注水泵來的高壓凈化污水混合，最后通過注聚井注入地層。圖1為其注聚系統(tǒng)工藝流程框圖。B123區(qū)塊于2006年建成聚合物配制注聚站1座，下轄注聚井16口。B124區(qū)塊于2008年建成注聚站1座，下轄6口井。這些注聚區(qū)塊采用單泵對單井流程，聚合物母液由注聚泵增壓，與高壓污水通過靜態(tài)混合器混合后，注入各注聚單井。新擬方案中的主要工程內(nèi)容包括新部署注聚井22口，其中新井2口，更新井1口，返層系注入井1口，油轉(zhuǎn)注聚井6口，水轉(zhuǎn)注聚井13口。B123配注站內(nèi)改造分散裝置1套，新建污水提升泵2臺，新建轉(zhuǎn)輸螺桿泵2臺；B125區(qū)新建注聚站1座，內(nèi)設(shè)排污泵1臺，注聚泵24臺（利舊）；B125注水站內(nèi)新建脫硫塔1座，新建注水泵1臺，配套供配電、土建及道路等設(shè)施。單井高壓注聚管線18.6km，井口裝置22套（其中改造4套）。

B123區(qū)注聚站配制系統(tǒng)目前存在的問題，一是溶解罐密閉后無除濕裝置，聚合物下料時易結(jié)塊。目前，聚合物母液采用污水配制，配制時有污水中有水蒸氣冒出，聚合物干粉遇水蒸氣后結(jié)塊，附著在溶解罐內(nèi)壁，易堵塞風(fēng)管，影響聚合物母液配制；二是分散裝置母液螺桿泵及污水提升泵能力不足。分散裝置內(nèi)母液螺桿泵及污水提升泵均于2006年投入使用，目前螺桿泵定轉(zhuǎn)子磨損嚴(yán)重，其最大輸送能力只能達(dá)到18m3/h，而污水提升泵最大輸送能力只能達(dá)到20m3/h，無法滿足今后母液配制需要；三是分散裝置控制系統(tǒng)配件無法更換。

表1 古城油田B123、B124兩個區(qū)塊注聚系統(tǒng)現(xiàn)狀

2 整改方案

古城油田B125區(qū)塊Ⅴ2-5層系通過井網(wǎng)調(diào)整，聚合物驅(qū)井網(wǎng)控制孔隙體積246.2×104m3，聚合物驅(qū)井網(wǎng)控制儲量155.2×104t，儲量控制程度71.9%。該區(qū)塊普通稠油聚合物驅(qū)井網(wǎng)調(diào)整后總井?dāng)?shù)60口。注聚井22口，其中新鉆注聚井2口，油轉(zhuǎn)注聚井7口，水轉(zhuǎn)注聚井13口。油井38口，其中新采油井5口，老采油井33口。油水井?dāng)?shù)比1.7，注采井距136m。該區(qū)塊油井總配液量770t/d，注聚井總配注量為815m3/d，前置調(diào)剖段塞、后置保護(hù)段塞與主體段塞聚合物濃度皆為2200mg/L，最大井口注入壓力為12.7-15.2MPa，聚合物用量為1.78t/d，注入速度為0.12PV/年，注聚段塞尺寸為0.6PV。根據(jù)地質(zhì)方案要求，母液采用污水配制。母液濃度按4500mg/L計算，注聚井單井配注量見表2。總配注量為815m3/d，其中所需4500mg/L濃度聚合物母液量為398m3/d，稀釋母液所用凈化污水量為417m3/d。根據(jù)表2計算結(jié)果，同時考慮1.2的波動系數(shù)，設(shè)計規(guī)模如下：（1）注聚規(guī)模：1000m3/d。（2）母液（4500ppm）規(guī)模：480m3/d。（3）稀釋用污水規(guī)模：500m3/d。該區(qū)塊井口最大注入壓力為15.2MPa，并考慮管網(wǎng)壓降，本次設(shè)計系統(tǒng)壓力為16MPa。根據(jù)地質(zhì)要求，B123區(qū)塊注聚將于2015年5月份停止，本次設(shè)計考慮兩個注聚整改方案：

整改方案一：采取接替方式，待B123區(qū)塊注聚停止后，利用該區(qū)塊已建母液配制系統(tǒng)，將聚合物母液通過管線輸送至B125區(qū)新建注聚站；整改方案二：古城B123區(qū)塊、B124區(qū)塊、B125區(qū)塊同時開展注聚，但由于B125區(qū)塊聚合物類型與B123區(qū)塊、B124區(qū)塊不同，需在B125區(qū)新建配制系統(tǒng)。方案一工程直接費比方案二少567.23萬元，且可減少勞動定員。因此建議推薦整改方案一。

3 應(yīng)關(guān)注的兩個問題

3.1 母液配制能力及母液的適應(yīng)性

目前，B123區(qū)塊母液用量為170m3/d，B124區(qū)驅(qū)塊母液用量為70m3/d，母液總用量240m3/d。B123區(qū)塊配注站裝置滿負(fù)荷母液配制能力可達(dá)720m3/d，根據(jù)現(xiàn)場實際測試，熟化能力可達(dá)720m3/d。B125區(qū)塊需聚合物母液需求量最大為480m3/d，B123配注站母液配制能力和熟化能力能滿足B123、B124、B125三個區(qū)塊同時注聚要求。但是B123區(qū)塊、B124區(qū)塊聚合物驅(qū)采用I型聚合物，而B125區(qū)塊聚合物驅(qū)采用超高分子Ⅱ型聚合物，與現(xiàn)有聚合物種類不一致。因此，B125區(qū)塊母液配制系統(tǒng)不能與B123、B124區(qū)塊合用。這是應(yīng)當(dāng)關(guān)注和研究的問題之一。

3.2 注水系統(tǒng)能力及泵的匹配問題

B125區(qū)塊目前有注水井14口，聚驅(qū)開始后，除一口井停注外，其他全部轉(zhuǎn)為注聚井，可將B125區(qū)注水設(shè)備作為母液高壓稀釋污水用。目前B125注水站內(nèi)共有注水泵4臺，離心式注水泵3臺（CYZSB130W-400/10 Q=400m3/d H=1000m N=90kW），柱塞式注水泵1臺（5ZB-15/44 Q=32m3/h H=1600m N=185kW），本次母液稀釋用污水為500m3/d，壓力為16MPa。顯然，離心式注水泵壓力不能滿足使用要求；柱塞式注水泵流量32m3/h大于母液稀釋污水用量21m3/h，可以滿足使用要求。為保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行、靈活調(diào)配水量，本次新建柱塞式注水泵一臺，變頻控制，與已建柱塞泵并聯(lián)運行，一用一備，參數(shù)為 Q=21m3/h，H=16MPa，N=132kW。這是應(yīng)當(dāng)關(guān)注的問題之二。

參考文獻(xiàn)

[1]SY/T0049-2006.油田地面工程建設(shè)規(guī)劃設(shè)計規(guī)范[S].

[2]GB50350-2005.油氣集輸設(shè)計規(guī)范[S].

作者簡介：陳鋒，2009年畢業(yè)于畢業(yè)于長江大學(xué)石油工程專業(yè)，現(xiàn)在中石化華北分公司采氣一廠從事天然氣開采工作。