专利名称：将油田化学驱油设备进行模块化设计的方法
技术领域：
本发明涉及一种油田化学驱油设备的设计方法，特别是涉及一种将油田化学驱油设备进行模块化设计的方法。
背景技术：
油田开采后期，采出液的综合含水率上升至90％以上，为进一步提高采收率，增油降水，需要采取聚合物驱和二元、三元复合驱等三次采油措施，这样采收率可在原有指标上提高10％-20％。目前，国内的部分油田已进入聚合物驱油的工业化推广阶段，二元、三元复合驱油也已从矿场试验即将进入工业化生产阶段，三次采油技术及其相关的产品，已成为油田后期主要的增产措施和设备。
近几年来，油田聚合物驱油的传统方法是采用“单泵单井”工艺。此工艺过程的主要特点是相对于每一个需要三次采油的井，都采用独立建固定站的方式，在站内设置高架罐静压上泵向注入井提供目的液，每个井都有一套独立系统。这种三次采油方法，在聚合物驱油工业化推广初期起到了一定的作用，但由于该方法每个注入井的设备都是独立的，因此设备数量多，占地面积大，工艺复杂，维护工作量大，管理费用高。由于三次采油的注聚周期只有3-5年，所以存在着工程投资大，设备利用率低，并且设备不能重复利用，造成巨大浪费的缺点。
为了克服“单泵单井”工艺方法的不足，目前油田三次采油工艺采用了“一泵多井”工艺流程，即不同注入井采用相同的目的液，首先将聚合物母液配制完成，然后在压降小于2.5Mpa范围内，采用一个大排量高压力柱塞泵和低降粘流量调节器的方法，向不同的注入井同时按需分配目的液。这种方法目前在油田三次采油生产中也得到一定规模使用，但是“一泵多井”的工艺，存在井间干扰、大压差下聚合物降粘、自动化系统复杂、管理要求高等缺陷。在三元复合驱油工艺中，目前采取统一配制目的液后，分别泵入各注入井中，即大配方管理的方法。而对于不同的注入井，无法根据各井的实际需要来调节目的液的配方和输出压力等参数，不能实现注入井的个性化服务。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种设备占地面积较小、能够重复利用及能够满足注入井个性化需求的将油田化学驱油设备进行模块化设计的方法。
为实现上述目的，本发明一种将油田化学驱油设备进行模块化设计的方法，其特征在于，步骤如下(1)选用组合式计量泵，该组合式计量泵带有的若干个泵头均由一个电机驱动，每个泵头输出一种介质；(2)根据所需目的液的配方和目的液的种类数量，确定泵头的数量；根据该目的液的配方中所需每种介质的流量和压力，确定泵头的规格；(3)根据目的液的数量确定静态混流器的数量，每个静态混流器只输出一种目的液；(4)同一目的液中各介质的输送的泵头的输出端均通过管道与相应的静态混流器的一个输入端相接；(5)每个静态混流器均与高压水计量控制装置的输出头相接；(6)所述组合式计量泵、静态混流器和高压水计量控制装置均橇装在同一基座上。
进一步，在所述每个泵头的输出端至与该泵头相应的静态混流器的输入端的连接管路上，还安装有一个电磁流量计。
进一步，所述组合式计量泵为一个，该组合式计量泵带有2-6个泵头，每个泵头的输出端都一一对应一个静态混流器，所有静态混流器输出的目的液相同。
进一步，所述组合式计量泵和所述静态混流器均为一个，该组合式计量泵带有2-6个泵头，所有泵头的输出端均与该静态混流器相连。
进一步，所述组合式计量泵为若干个，每个组合式计量泵一一对应一个静态混流器，每个组合式计量泵带有的2-6个泵头的输出端均与该组合式计量泵相对应的静态混流器相连。
与现有技术相比，本发明将油田化学驱油设备实现模块化设计后，设备占地面积小，能够重复利用；每个模块具有相应的完整功能，能够针对不同的注入井的特性调整目的液的配方，满足注入井的个性化的需求，实现了单井多介质成橇、多井单介质成橇和多井多介质成橇。
图1是根据本发明将油田化学驱油设备进行模块化设计的方法制成的单井多介质模块的工艺流程图；图2是根据本发明将油田化学驱油设备进行模块化设计的方法制成的为多井单介质模块的工艺流程图；图3是根据本发明将油田化学驱油设备进行模块化设计的方法制成的为多井多介质模块的工艺流程图。
具体实施例方式
本发明针对现有国内油田三次采油技术中，特别是聚合物驱和二元、三元复合驱采油措施中存在的实际问题，提出了“组合式多元配注”为主体核心的注入模式，将组合式计量泵(又称多联计量泵)引入化学驱油的配方工艺中，采用将化学驱油设备橇块化，使化学驱油生产工艺简单、快捷、工艺短、易管理、成本低、效率高，克服了以往及现用流程的缺陷，可以做到在原项目投资上不增加费用，并且设备占地面积小、可以重复利用，整个项目的工艺安装实现橇装化、自动化、搬迁移动化，并能满足注入井的个性化需求。
根据化学驱油法所采用目的液的配注方案，选用组合式计量泵，确定泵头的数量和类型，并且确定泵头的输出端所配置的静态混流器的数量。每个泵头输出一种介质，每个静态混流器只输出一种目的液。组合式计量泵具有极高的操作安全性、较高的输送特性、极佳的机械性能和多用性，每个组合式计量泵带有沿水平方向排列的2-6个泵头，每个组合式计量泵的所有泵头由一个电机驱动，每个泵头的输出端通过一个电磁流量计后再与相应的静态混流器的输入端相连。根据需要，一个组合式计量泵可以同时输出不同的2-6种介质或同一种介质，泵头输出流量的选配范围为0.001——3.0m3/h，泵头输出压力的选配范围为16、25、32和50MPa，每个泵头能够定量排液，不受外界干扰；每个组合式计量的泵头采用隔膜式或者柱塞式。
根据驱油配注方案的不同，泵头的输出端将不同的介质同时供给一个静态混流器；或者所有泵头的输出端输出同一种介质，然后分别供给不同的相对应的静态混流器。每台静态混流器的输入端还分别与高压水流量控制装置的其中一个输出端相连，高压水流量控制装置根据需要，供给每个静态混流器一定量的高压水。控制系统负责组合式计量泵和高压水流量控制装置之间的协调工作。组合式计量泵、电机、高压水流量控制装置、静态混流器、控制系统和设备之间的连接管线全部都被安装在同一个钢结构底橇座上。
图1为单井多介质模块的流程图，该模块输出的目的液由聚合物母液、化学药剂1和化学药剂2三种介质和高压水配制而成，组合式计量泵带有三个泵头，三种介质分别通过三个泵头加压，然后分别通过各自的电磁流量计计量后，与通过流量仪后的定量高压水，在控制系统的作用下，分别进入静态混流器，制成目的液输送至一个注入井口。
图2为多井单介质模块的流程图，该模块输出的目的液由聚合物母液一种介质和高压水配制而成，组合式计量泵带有六个泵头，聚合物母液分别通过六个泵头加压后，然后分别通过各自的电磁流量计计量，再分别与定量的高压水按一定秩序进入相对应的六个静态混流器，六个静态混流器输出六种目的液分别注入到对应六个注入井口。
图3为多井多介质模块的流程图，模块上有两套独立的单井多介质系统，两个系统分别输出两种多介质配方的目的液，并且对应两个注入井。
下面以图1中的单井多介质模块来说明目的液的配注过程聚合物母液、化学药剂1和化学药剂2三种介质，分别通过三根管线进入橇块，经过各自的泵用过滤器和进泵开关阀后，分别进入组合式计量泵的三个泵头进行增压；经增压后的聚合物母液和两种化学药剂再各自通过泵出口止回阀和出口截断阀，分别经与其相对应的电磁流量计计量后，通过管道分别与静态混流器的三个输入端相连；进入橇块的高压来水经过流量仪计量后，也通过管道与静态混流器的另一个输入端相连；在控制系统的协调作用下，聚合物母液、化学药剂1、化学药剂2及高压水，分别按顺序按比例定量进入静态混流器，静态混流器将四种液体进行局部低剪切、高效率、多级分部混合后，达到输出目的液浓度、粘度要求指标，经管线输出到橇块外部，注入到相应的一口注入井中。
从图1-3中可以看出过滤、增压、计量、混配四个工艺过程，全部在一个橇块中集中完成。采用这种橇块化的方法后，设备的体积小，并且实现了驱油设备的厂内预制加工、现场安装、多元灵活组合使用的目的，既保留了传统的单泵单井流程的低降解性，又吸收了一泵多井的集成性，实现了设备的重复使用，占地面积小，低成本、低降粘的目标。
采用本发明的方法，我们对大庆油田的北2-J3-P50注入井进行了三元复合驱的试验，其结果见下表从表中的数据可以看出将油田化学驱油设备进行模块化设计后，模块具有相应的完整功能，尤其是可以达到地质方案中复杂的单井个性化配方的需求，这一特点是目前其它工艺方案难以做到的。
大庆油田北2-J3-P50注入井新装置试验报表
权利要求
1.一种将油田化学驱油设备进行模块化设计的方法，其特征在于，步骤如下(1)选用组合式计量泵，该组合式计量泵带有的若干个泵头均由一个电机驱动，每个泵头输出一种介质；(2)根据所需目的液的配方和目的液的种类数量，确定泵头的数量；根据该目的液的配方中所需每种介质的流量和压力，确定泵头的规格；(3)根据目的液的数量确定静态混流器的数量，每个静态混流器只输出一种目的液；(4)同一目的液中各介质的输送的泵头的输出端均通过管道与相应的静态混流器的一个输入端相接；(5)每个静态混流器均与高压水计量控制装置的输出头相接；(6)所述组合式计量泵、静态混流器和高压水计量控制装置均橇装在同一基座上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述每个泵头的输出端至与该泵头相应的静态混流器的输入端的连接管路上，还安装有一个电磁流量计。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述组合式计量泵为一个，该组合式计量泵带有2-6个泵头，每个泵头的输出端都一一对应一个静态混流器，所有静态混流器输出的目的液相同。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述组合式计量泵和所述静态混流器均为一个，该组合式计量泵带有2-6个泵头，所有泵头的输出端均与该静态混流器相连。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述组合式计量泵为若干个，每个组合式计量泵一一对应一个静态混流器，每个组合式计量泵带有的2-6个泵头的输出端均与该组合式计量泵相对应的静态混流器相连。
全文摘要
本发明公开了一种将油田化学驱油设备进行模块化设计的方法，先选用组合式计量泵，组合式计量泵带有的若干个泵头均由一个电机驱动，每个泵头输出一种介质；根据所需目的液的配方和目的液的种类数量，确定泵头数量；根据目的液的数量确定静态混流器的数量，每个静态混流器只输出一种目的液；同一目的液中各介质的输送的泵头的输出端均通过管道与相应的静态混流器的一个输入端相接；每个静态混流器均与高压水计量控制装置的输出头相接；组合式计量泵、静态混流器和高压水计量控制装置均橇装在同一基座上；本方法实现了单井多介质成橇、单井单介质成橇和多井多介质成橇，占地面积小，重复利用，每个模块具有相应的完整功能，满足注入井个性化需求。
文档编号E21B43/16GK1718994SQ20051008984
公开日2006年1月11日 申请日期2005年8月9日 优先权日2005年8月9日
发明者侯华业, 高雁鸣 申请人:诺信威(北京)科技发展有限公司