2005-聚合物注入井井下工艺.pptVIP

聚合物注入井井下工艺 高志刚 目录 1 前言 2 笼统注聚管柱 3 分层注聚管柱 4 分质分压注聚管柱 5 分层注聚组合管柱 6 分层注聚工艺发展方向 1 前言 1.1 井下封隔器的基本原理及分类 1.2 井下配注器的基本概念及分类 1.3 聚合物溶液对井下工具设计的要求 1.1 井下封隔器的基本原理及分类 封隔器 用于分隔井筒油套环形空间，使上、下二部分液体不能相互连通的井下工具称为封隔器。主要应用于分层注水、验漏、验窜、压裂、酸化等方面。 封隔器的型号标准 1.2 井下配注器的基本概念及分类 与配套的投捞和测试仪器使用，能够调整、控制聚合注入量的井下工具，称为配注器。 主要分为同心配注器与偏心配注器。 1.3 聚合物溶液对井下工具设计的要求 因为聚合物是一种对剪切十分敏感的假塑性流体，在较低的剪切速率下，聚合物分子线团相互靠近，呈现出较高的粘度。随着剪切速率的增加，剪切随之增强，卷曲的分子被拉直，并产生相对滑动，使粘度降低，而剧烈的剪切还可能使大分子链发生断裂。 剪切实验 剪切试验 (1)整形后的粘度损失比整形前降低近1／3。 (2)整形后，直径 10 mm的水嘴粘度损失也比较大。 (3)整形后值径 13 mm以上水嘴的粘度损失小于 1mPa· s。 注聚井井下工具设计的基本原则 在保证配注的前提下，使井下工具最大限度地减少聚合物溶液的粘度损失。 2 笼统注聚管柱 对于不能进行分层的注聚井，采用以“油管+喇叭口”的管柱进行注聚。 2 笼统注聚管柱 对于有特殊要求的注聚井，采用以“封隔器+油管+喇叭口”的管柱进行注聚，该封隔器称谓“保护封隔器”。 3 分层注聚管柱 聚合物溶液具有一定调整吸水剖面、扩大波及体积的作用，但由于油层的非均质性，笼统注入井仍然存在聚合物溶液“单层突进”，油井过早见聚的问题，影响了聚驱增油效果。因此，为改善聚驱效果、提高聚驱经济效益，要求对聚驱注入井进行分层。 3.1 同心分层注聚管柱 如果使用传统分层注水方式的井下配水器，在产生节流损失的同时，聚合物溶液的剪切降解严重，对注聚效果产生不良影响，现场无法接受。因此要实现在井口同一注入压力下，既对中、低渗透层加强注聚，又在井下利用配注器产生节流损失，降低高渗透层的注入压力，从而达到分层配注的目的。 3.1 同心分层注聚管柱 该工艺管柱由封隔器、环形降压槽配注器等井下工具组成。井下配注节流芯在2.5米长度内调整可控制单层注入量20-150m3/d，聚合物溶液的剪切降解率小于4.2%，控制压差3MPa，配注芯最大钢体外径为φ58mm。 3.1 同心分层注聚管柱 3.1 偏心分层注聚管柱 采研的单管同心分注技术在粘损、水量可调性及防金属离子降解等方面具有一定的先进性。但由于配注器尺寸及测试通道的限制同心分注技术只能满足2-3层分注需要，且每次调整须逐个打捞配注器，调配繁琐。另外由于长时间注入，聚合物溶液鱼眼及杂质堵塞易使环行降压槽失去功用。 3.1 偏心分层注聚管柱 环形降压槽偏心配注器（采研） 腔室式偏心配注器（采油二厂） 投球式偏心配注器（采油三厂） 梭形杆偏心配注器（采油六厂） 环形降压槽偏心配注器 压力调节器控制压差达到3.5MPa 单层控制流量70m3/d 以内 粘度降解率小于10% 环形降压槽偏心配注器 腔室式偏心配注器 投球式偏心配注器 梭形杆式偏心配注器 梭形杆式偏心配注器 3.2 其它分层注聚管柱 螺杆泵分层注聚管柱 细长管分层注聚管柱 地面控制分层注聚管柱 螺杆泵分层注聚管柱 以螺杆泵为配注器，将二个螺杆泵串联在一起，在注聚溶液的压力下，二个螺杆泵的转子以相同的速度放置，分层注入量由二个螺杆泵的排量决定。该工艺技术聚合物粘损低（小于3%），分注精确，不需测试。但存在管柱不能验封，若一个层段注不进聚合物，另一个层也停注，以及方案调整须动管柱的缺点。 细长管分层注聚管柱 该工艺是利用螺旋盘管的沿程阻力，对流经盘管的聚合物造成能量损失，产生压差，控制分层注入量。缺点是细长管的长度不可调整。 地面控制分层注聚管柱 该工艺井下分层管柱包括单管分注管柱和双管分注管柱，优点是井下管柱没有截流面积的变化，过流通道大。缺点是分层数量少。 4 分质分压注聚管柱 分子量降解率在20-50%内可调 单层控制流量50m3/d以内 压降小于2MPa 5 分层注聚组合管柱 笼统井长胶筒封堵注聚管柱 分层井长胶筒封堵注聚管柱 笼统井长胶筒封堵注聚管柱 长胶筒封隔器 笼统注入井的层内封堵 分层井长胶筒封堵注聚管柱 6 分层注聚工艺发展方向 分层注聚工艺发展方向 思考题 1 什么是封隔器？ 用于分隔井筒油套环形空间，使上、下二部分液体不能相互连通的井下工具。 2 聚合物分层注入管柱的基本要求是什么？ 在保证配注的前提下，使井下