稠油区块注聚系统存在的问题及整改方案

摘 要：古城油田B125区块Ⅴ2-5层系拟开展聚合物驱技术工业化应用试验。B123区注聚站配制系统目前存在的问题，一是溶解罐密闭后无除湿装置，聚合物下料时易结块。二是分散装置母液螺杆泵及污水提升泵能力不足。注聚系统整改方案是：采取接替方式，待B123区块注聚停止后，利用该区块已建母液配制系统，将聚合物母液通过管线输送至B125区新建注聚站。设计规模如下：（1）注聚规模：1000m3/d。（2）母液（4500ppm）规模：480m3/d。（3）稀释用污水规模：500m3/d。应关注母液配制能力及母液的适应性问题，关注注水系统能力及泵的匹配问题。

关键词：稠油区块；注聚系统；工艺流程；母液配置；整改方案；设计

借鉴下二门油田H2Ⅱ油组、古城油田泌124断块普通稠油聚合物驱经验，在油藏工程、数值模拟和室内研究的基础上，拟在古城油田B125区块Ⅴ2-5层系开展聚合物驱技术工业化应用试验。该层系地下原油粘度600mPaos左右，目前采出程度16.4%。该区块现有转油站1座，计量站6座（7#、8#、9#、15#、19#、22#），注水站1座。单井集输工艺流程采用“油井→计量站→集油站→联合站”三级布站方式。预计该试验应用可以取得较好的效果。开展古城油田B125区块普通稠油聚合物驱地面工程方案设计，对于聚合物驱井网调整完善，最大限度地扩大聚合物波及体积、提高油藏采收率建设来说是重要的和必要的。注聚系统的设计、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视环境与安全因素的。探讨注聚系统存在的问题及其整改方案，对于古城油田稠油开发来说关乎其经济效益和社会效益，因此具有重大的作用与意义。

1 存在问题

目前古城油田聚合物区块分为B123区、B124共两个区块。地面配套工艺系统有1座配注站，1座注聚站，详见表1。工艺流程为：聚合物干粉经风送式分散装置润湿（浓度4500ppm）进入熟化罐，在熟化罐停留2h，完成熟化过程，熟化后的聚合物母液通过转液螺杆泵输送至高架母液罐储存供注聚泵使用，B123区注聚泵由母液罐直接供给，B124区注聚泵由螺杆泵供给。母液经注聚泵增压计量后与注水泵来的高压净化污水混合，最后通过注聚井注入地层。图1为其注聚系统工艺流程框图。B123区块于2006年建成聚合物配制注聚站1座，下辖注聚井16口。B124区块于2008年建成注聚站1座，下辖6口井。这些注聚区块采用单泵对单井流程，聚合物母液由注聚泵增压，与高压污水通过静态混合器混合后，注入各注聚单井。新拟方案中的主要工程内容包括新部署注聚井22口，其中新井2口，更新井1口，返层系注入井1口，油转注聚井6口，水转注聚井13口。B123配注站内改造分散装置1套，新建污水提升泵2台，新建转输螺杆泵2台；B125区新建注聚站1座，内设排污泵1台，注聚泵24台（利旧）；B125注水站内新建脱硫塔1座，新建注水泵1台，配套供配电、土建及道路等设施。单井高压注聚管线18.6km，井口装置22套（其中改造4套）。

B123区注聚站配制系统目前存在的问题，一是溶解罐密闭后无除湿装置，聚合物下料时易结块。目前，聚合物母液采用污水配制，配制时有污水中有水蒸气冒出，聚合物干粉遇水蒸气后结块，附着在溶解罐内壁，易堵塞风管，影响聚合物母液配制；二是分散装置母液螺杆泵及污水提升泵能力不足。分散装置内母液螺杆泵及污水提升泵均于2006年投入使用，目前螺杆泵定转子磨损严重，其最大输送能力只能达到18m3/h，而污水提升泵最大输送能力只能达到20m3/h，无法满足今后母液配制需要；三是分散装置控制系统配件无法更换。

表1 古城油田B123、B124两个区块注聚系统现状

2 整改方案

古城油田B125区块Ⅴ2-5层系通过井网调整，聚合物驱井网控制孔隙体积246.2×104m3，聚合物驱井网控制储量155.2×104t，储量控制程度71.9%。该区块普通稠油聚合物驱井网调整后总井数60口。注聚井22口，其中新钻注聚井2口，油转注聚井7口，水转注聚井13口。油井38口，其中新采油井5口，老采油井33口。油水井数比1.7，注采井距136m。该区块油井总配液量770t/d，注聚井总配注量为815m3/d，前置调剖段塞、后置保护段塞与主体段塞聚合物浓度皆为2200mg/L，最大井口注入压力为12.7-15.2MPa，聚合物用量为1.78t/d，注入速度为0.12PV/年，注聚段塞尺寸为0.6PV。根据地质方案要求，母液采用污水配制。母液浓度按4500mg/L计算，注聚井单井配注量见表2。总配注量为815m3/d，其中所需4500mg/L浓度聚合物母液量为398m3/d，稀释母液所用净化污水量为417m3/d。根据表2计算结果，同时考虑1.2的波动系数，设计规模如下：（1）注聚规模：1000m3/d。（2）母液（4500ppm）规模：480m3/d。（3）稀释用污水规模：500m3/d。该区块井口最大注入压力为15.2MPa，并考虑管网压降，本次设计系统压力为16MPa。根据地质要求，B123区块注聚将于2015年5月份停止，本次设计考虑两个注聚整改方案：

整改方案一：采取接替方式，待B123区块注聚停止后，利用该区块已建母液配制系统，将聚合物母液通过管线输送至B125区新建注聚站；整改方案二：古城B123区块、B124区块、B125区块同时开展注聚，但由于B125区块聚合物类型与B123区块、B124区块不同，需在B125区新建配制系统。方案一工程直接费比方案二少567.23万元，且可减少劳动定员。因此建议推荐整改方案一。

3 应关注的两个问题

3.1 母液配制能力及母液的适应性

目前，B123区块母液用量为170m3/d，B124区驱块母液用量为70m3/d，母液总用量240m3/d。B123区块配注站装置满负荷母液配制能力可达720m3/d，根据现场实际测试，熟化能力可达720m3/d。B125区块需聚合物母液需求量最大为480m3/d，B123配注站母液配制能力和熟化能力能满足B123、B124、B125三个区块同时注聚要求。但是B123区块、B124区块聚合物驱采用I型聚合物，而B125区块聚合物驱采用超高分子Ⅱ型聚合物，与现有聚合物种类不一致。因此，B125区块母液配制系统不能与B123、B124区块合用。这是应当关注和研究的问题之一。

3.2 注水系统能力及泵的匹配问题

B125区块目前有注水井14口，聚驱开始后，除一口井停注外，其他全部转为注聚井，可将B125区注水设备作为母液高压稀释污水用。目前B125注水站内共有注水泵4台，离心式注水泵3台（CYZSB130W-400/10 Q=400m3/d H=1000m N=90kW），柱塞式注水泵1台（5ZB-15/44 Q=32m3/h H=1600m N=185kW），本次母液稀释用污水为500m3/d，压力为16MPa。显然，离心式注水泵压力不能满足使用要求；柱塞式注水泵流量32m3/h大于母液稀释污水用量21m3/h，可以满足使用要求。为保证系统稳定运行、灵活调配水量，本次新建柱塞式注水泵一台，变频控制，与已建柱塞泵并联运行，一用一备，参数为 Q=21m3/h，H=16MPa，N=132kW。这是应当关注的问题之二。

参考文献

[1]SY/T0049-2006.油田地面工程建设规划设计规范[S].

[2]GB50350-2005.油气集输设计规范[S].

作者简介：陈锋，2009年毕业于毕业于长江大学石油工程专业，现在中石化华北分公司采气一厂从事天然气开采工作。