一种聚合物配注撬装式一体化装置及方法

本发明属于油田配注，具体涉及一种聚合物配注撬装式一体化装置及方法。

背景技术：

1、聚合物驱是一种油田常用的有效增产原油措施。通过注入聚合物溶液，可以增加水相黏度，改善油水流度比，使得驱替前缘更加稳定，进一步提高原油采收率。我国东部大多数高含水油田都实施了不同程度的聚合物驱，平均提高采收率10%以上，在国外油田也得到了广泛应用。聚合物配注装置及方法直接影响聚合物溶液的配注全过程，对保障聚合物驱的实施具有重要意义。然而，目前大多数油田采用的传统聚合物驱配注装置为固定式装置，施工结束后难以重复利用，且装置集成程度低，影响配注过程，存在装置投资成本高、配注方法复杂等问题，直接影响聚合物驱的配注成本。因此，发明一种低成本、使用便捷的聚合物配注装置及方法十分必要。

2、基于以上分析，传统聚合物驱配注装置及方法面临两大难题：一是配注装置为固定式装置，难以拆卸运输，可重复利用率低，同时占用面积大，导致装置投资成本高；二是装置多为单一装置，集成程度低，设备之间联系不够紧密，导致配注方法复杂。

技术实现思路

1、为解决背景技术中传统聚合物驱配注装置及方法面临装置投资成本高、配注方法复杂的问题，本发明提供了一种聚合物配注撬装式一体化装置及方法，相比之下，具有成本更低、功能更加完善、使用更加方便、操作更加智能的特点。

2、术语解释：

3、聚合物配注系统，一种用于油田聚合物驱聚合物配制和注入的控制系统。

4、本发明的技术方案为：

5、一种聚合物配注撬装式一体化装置，包括：集成控制撬、储药装置、采出水缓冲装置、采出水处理装置、净水外输装置、储聚撬、聚合物分散撬、母液撬、母液外输装置、注聚装置和电控阀门；

6、所述储药装置、采出水缓冲装置均连接所述采出水处理装置，所述采出水处理装置、净水外输装置、注聚装置依次连接；所述储聚撬、聚合物分散撬均连接所述母液撬，所述母液撬、母液外输装置、注聚装置依次连接；

7、所述储药装置、采出水缓冲装置、采出水处理装置、净水外输装置均通过管线连接在注聚装置上游的其中一条支路上，所述储药装置中存储的采出水处理药剂和所述采出水缓冲装置中经初步处理的油田采出水，分别通过管线直接泵送至所述采出水处理装置中进行搅拌混合，形成混合采出液，再经过过滤后形成净水并储集在所述净水外输装置中，净水进行增压，得到高压采出水，并通过管线进入所述注聚装置中，注入注聚井井口；

8、所述储聚撬、聚合物分散撬、母液撬和母液外输装置均通过管线连接在注聚装置上游的另外一条支路上，所述储聚撬中存储的聚合物和所述聚合物分散撬存储的清水，分别通过管线直接泵送至所述聚合物分散撬中进行分散溶解，随后进入母液撬中进行熟化或储存，母液通过母液外输装置最终被泵送至注聚装置中，注入注聚井井口；

9、集成控制撬用于监测和控制整个聚合物配注系统；电控阀门用于监测和控制各处流量大小。

10、根据本发明优选的，所述注聚装置上游的两条支路的管线通过并联方式与注入泵的进口端相连，储药装置、采出水缓冲装置、采出水处理装置和净水外输装置所在的管线用于油田采出水的处理升压，储聚撬、聚合物分散撬、母液撬和母液外输装置所在的管线用于聚合物母液的配制。

11、根据本发明优选的，所述集成控制撬内设置有用于控制整个聚合物配注系统的配注控制面板；

12、所述储药装置内设置有用于存储采出水处理药剂的药剂储集罐；

13、所述采出水缓冲装置内设置有用于暂时存储采出水的采出水缓冲罐；

14、所述采出水处理装置内设置有搅拌装置和过滤装置；

15、所述净水外输装置内设置有净水储集罐和净水增压泵；

16、所述储聚撬内设置有用于存储聚合物的聚合物储集罐；

17、所述聚合物分散撬内设置有清水罐和静态混合器；

18、所述母液撬内设置有用于存储母液的母液罐；

19、所述母液外输装置内设置有用于向外输送母液的母液外输泵；

20、所述注聚装置内设置有混液罐、质量监测仪和注入泵；

21、所述管线上设置有电控阀门，内置有流量计和压力计；

22、所述配注控制面板通过电路直接与电控阀门相连，实时集成监测各装置的压力、流量情况并进行流量控制；

23、所述药剂储集罐中存储的采出水处理药剂和采出水缓冲罐中经初步处理的油田采出水，分别通过管线直接泵送至搅拌装置中进行搅拌混合，形成混合采出液，再经过过滤装置过滤后，形成净水，并储集在净水储集罐中，净水通过净水增压泵进行增压，得到高压采出水，并通过管线进入混液罐中，最终通过注入泵注入注聚井井口；

24、所述聚合物储集罐中存储的聚合物和清水罐中的清水，分别通过管线直接泵送至静态混合器中进行分散溶解，随后进入母液罐中进行熟化或储存，母液通过母液外输泵最终被泵送至混液罐中，最终通过注入泵注入注聚井井口；

25、所述质量监测仪在配注控制面板中实时反馈混液罐中混合液的粒径、粘度变化。

26、根据本发明优选的，所述母液罐内部设置有熟化罐、一级子罐、二级子罐和三级子罐；

27、通过调节熟化罐上游的电控阀门选择是否将熟化罐接入整个聚合物配注系统，即是否对当前聚合物母液进行熟化操作；

28、一级子罐、二级子罐和三级子罐之间通过并联连接，用于存储不同粒径的聚合物母液。

29、根据本发明优选的，所述集成控制撬、储聚撬、聚合物分散撬、母液撬均为活动设置。

30、根据本发明优选的，所述聚合物配注撬装式一体化装置设置有若干电控阀门；具体设置位置包括：采出水缓冲罐下游、药剂储集罐下游、搅拌装置下游、过滤装置下游、净水储集罐下游、净水增压泵下游、聚合物储集罐下游、清水罐下游、静态混合器下游、熟化罐并联支路中、熟化罐上游、熟化罐下游、一级子罐上游、一级子罐下游、二级子罐上游、二级子罐下游、三级子罐上游、三级子罐下游、母液外输泵下游、注入泵上游。

31、一种聚合物配注撬装式一体化方法，包括：

32、(1) 确定配注聚合物类型

33、根据拟进行聚合物驱的需要，确定配注所需聚合物类型，并判断是否要对聚合物母液进行熟化操作，若需要，则通过开启熟化罐上游的电控阀门将熟化罐接入聚合物配注系统，反之，不需要开启；

34、(2) 设置聚合物配注方案

35、通过配注控制面板设定聚合物配注方案，包括配注时间、总配注量、母液间配注比、母液-净水配注比、配注安全压力、配注安全流量、注聚粒径范围、剪切测定范围；

36、(3) 开始聚合物配注

37、在搅拌装置中采出水处理药剂和油田采出水混合，在静态混合器中聚合物和清水混合；采出水处理药剂和油田采出水混合后经过滤装置过滤后形成水质合格且不含油滴、絮状物和悬浮物的净水并储集在净水储集罐中；聚合物和清水混合后形成聚合物母液进入母液罐中，若需要熟化则进入熟化罐进行熟化随后进入一级子罐、二级子罐和三级子罐，若不需熟化则直接进入一级子罐、二级子罐和三级子罐；随后根据设定的母液-净水配注比，净水和聚合物母液分别通过净水增压泵和母液外输泵被泵送至混液罐中，最终通过注入泵注入注聚井井口；

38、(4) 自动调控配注过程

39、通过配注控制面板实时监测各个电控阀门处的流量、压力，对于流量、压力异常或不符合当前配注方案的情况，异常处的电控阀门进行自动调节，使其符合当前配注方案；

40、配注控制面板还通过质量监测仪监测混液罐中混合液的粒径、粘度变化，用于评价所配混合液的质量，少量混合液进入质量监测仪后，先通过测定得到混合液的最小粒径、最大粒径和平均粒径，随后在高速剪切速率下，测定得到粘度随剪切速率的变化情况。

41、根据本发明优选的，所述配注聚合物类型为聚合物干粉或聚合物溶液。

42、根据本发明优选的，所述配注控制面板通过分别控制一级子罐的下游、二级子罐的下游和三级子罐下游的电控阀门，实现不同粒径聚合物母液的混配；通过分别控制母液外输泵下游和净水增压泵下游的电控阀门，实现聚合物母液和净水的定比例注入。

43、本发明的有益效果为：

44、通过设置可拆卸的集成控制撬、储聚撬、聚合物分散撬、母液撬，克服了传统固定式装置难以拆卸并可重复利用的问题，降低了聚合物配注成本；通过配注控制面板，可人工设定配注方案，实现聚合物配注自动化，简化了聚合物配注方法；通过配注控制面板和各装置处电控阀门的连接，可实现各装置流量、压力情况的集成监测和流量自动调节，大幅提高了配注效率。