專利名稱：：比例調(diào)節(jié)注入系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及石油開采化學(xué)驅(qū)油領(lǐng)域，尤其是一種比例調(diào)節(jié)注入系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：為了提高油田的石油產(chǎn)量，化學(xué)驅(qū)油技術(shù)已經(jīng)成為油田開采過程中的關(guān)鍵技術(shù)，圖1所示為目前成熟的化學(xué)驅(qū)注入系統(tǒng)，其采用"一泵多井"注入工藝，注入地下的化學(xué)劑溶液從儲(chǔ)罐到注入井口，流程中各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)化學(xué)劑溶液中含有的聚丙烯酰胺產(chǎn)生一定程度的降解，其總粘度損失在20%左右，其中該系統(tǒng)中，含有聚丙烯酰胺的化學(xué)劑溶液通過增壓泵升壓后，由一個(gè)排出端口排出，再分別通過匯管及各支管線導(dǎo)向各個(gè)單井，由于各個(gè)單井的實(shí)際注入壓力存在差別，這樣為了滿足含有聚丙烯酰胺的化學(xué)劑溶液能夠有效注入每個(gè)單井，增壓泵的輸出壓力就必須不小于最高單井壓力，而對(duì)于較小井壓的單井，過大的壓力降低就會(huì)造成含有聚丙烯酰胺的化學(xué)劑溶液粘度損失，其中"一泵多井"中流量調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)造成的含有聚丙烯酰胺的化學(xué)劑溶液粘度損失最大，其粘度損失可達(dá)10%-15%，對(duì)于個(gè)別壓差大的單井，含有聚丙烯酰胺的化學(xué)劑溶液粘度損失甚至大大超過油田注入指標(biāo)，對(duì)注入質(zhì)量影響較大。這種注入系統(tǒng)，由于多井之間相互干涉，其工藝過程復(fù)雜、控制系統(tǒng)復(fù)雜、操作不方便、投資大、化學(xué)劑溶液調(diào)節(jié)復(fù)雜，在工作過程中，化學(xué)劑溶液波動(dòng)大，從而使得系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種注入環(huán)節(jié)的化學(xué)劑溶液粘度損失小、結(jié)構(gòu)簡單、操作簡單的比例調(diào)節(jié)注入系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明比例調(diào)節(jié)注入系統(tǒng)，包括增壓泵，該增壓泵上設(shè)置有若干個(gè)泵頭，每個(gè)泵頭對(duì)應(yīng)于一口注入井；每個(gè)泵頭均設(shè)置有控制化學(xué)劑溶液流量的流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，每個(gè)泵頭均獨(dú)立連通有輸送并監(jiān)控化學(xué)劑溶液狀態(tài)的高壓閥組管線，高壓閥組管線的輸出端上連接有高壓水管線，高壓閥組管線的輸出端口上連通有靜態(tài)混合器，化學(xué)劑溶液被水按照設(shè)定的比例進(jìn)行稀釋，并且稀釋液在靜態(tài)混合器中進(jìn)行進(jìn)一步均勻混合后被注入到注入井中。進(jìn)一步，所述高壓閥組管線上設(shè)置有止回閥、J求閥和電》茲流量計(jì)。進(jìn)一步，所述高壓閥組管線上還設(shè)置有用于取j羊的取j羊器閥。進(jìn)一步，所述高壓水管線上設(shè)置有自動(dòng)配水裝置，自動(dòng)配水裝置包括流量計(jì)、電動(dòng)閥和控制器，其用于控制按照設(shè)定的比例對(duì)化學(xué)劑溶液進(jìn)行配水稀釋。本發(fā)明比例調(diào)節(jié)注入系統(tǒng)，通過增壓泵的輸出直4妻完成化學(xué)劑溶液流量的調(diào)節(jié)，從而取消了原有"一泵多井"工藝中化學(xué)劑溶液通過閥門調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)流量分配的環(huán)節(jié)，簡化了"一泵多井，，工藝，節(jié)省了油田化學(xué)驅(qū)地面投資，大大降低了注入環(huán)節(jié)的化學(xué)劑溶液的粘度損失。圖1為現(xiàn)有技術(shù)的注入系統(tǒng)示意圖；圖2為本發(fā)明的注入系統(tǒng)示意圖。具體實(shí)施例方式如圖2所示，本發(fā)明比例調(diào)節(jié)注入系統(tǒng)，包括增壓泵l，其用于對(duì)含有聚丙烯酰胺的化學(xué)劑溶液增壓、工藝管3提供含有聚丙烯酰胺的化學(xué)劑溶液注入流道，增壓泵1上設(shè)置有若干個(gè)泵頭2,4艮據(jù)需要調(diào)節(jié)輸出含有聚丙烯酰胺的化學(xué)劑溶液，本實(shí)施例中設(shè)置了3個(gè)泵頭2，實(shí)際應(yīng)用中可根據(jù)需求進(jìn)行增減泵頭的數(shù)量，其一般數(shù)量為3~7個(gè)；每個(gè)泵頭2對(duì)應(yīng)于一口注入井，一個(gè)泵頭所連接的后續(xù)管線用于才是供一口注入井的含有聚丙烯酰胺的化學(xué)劑溶液注入過程；每個(gè)泵頭2均設(shè)置有控制含有聚丙烯酰胺的化學(xué)劑溶液流量的流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，該流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括調(diào)節(jié)柱塞，通過調(diào)節(jié)柱塞嵌入泵缸體中的多少來實(shí)現(xiàn)排量的線性調(diào)節(jié)，流量可調(diào)范圍為30-100%,該流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以鎖緊，保證排量有較高的穩(wěn)定性，而且單獨(dú)操作，彼此互不干擾，操作方便。每個(gè)泵頭2均獨(dú)立連通有輸送并監(jiān)控含有聚丙烯酰胺的化學(xué)劑溶液狀態(tài)的高壓岡組管線4，高壓閥組管線4包括止回閥42、球閥43電磁流量計(jì)41和取樣器閥44,止回閥42用于防止輸出的含有聚丙烯酰胺的化學(xué)劑溶液回流，球閥43用于故障維修時(shí)便于其他部件的拆裝，電磁流量計(jì)41用于對(duì)注入含有聚丙烯酰胺的化學(xué)劑溶液的計(jì)量，取樣器閥44用于取樣。在靠近高壓閥組管線4的輸出端上連接有高壓水管線5，高壓閥組管線4的輸出端口上連通有靜態(tài)混合器6，化學(xué)劑溶液在管線內(nèi)先被水按照設(shè)定的比例進(jìn)行稀釋，稀釋液流入靜態(tài)混合器6后將進(jìn)行進(jìn)一步的均勻混合，均勻混合后通過注入管線7注入到注入井中。高壓水管線5上設(shè)置有自動(dòng)配水裝置51;自動(dòng)配水裝置51包括流量計(jì)、電動(dòng)閥和控制器，其具有結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡便，顯示直觀，手動(dòng)控制流量或自動(dòng)控制流量等特點(diǎn)，其用于控制按照設(shè)定的比例對(duì)化學(xué)劑溶液進(jìn)行配水稀釋。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)1、簡化油田化學(xué)驅(qū)注入工藝流程，減少地面l殳資取消了油田化學(xué)驅(qū)原"一泵多井，，工藝中通過閥組實(shí)現(xiàn)含有聚丙烯酰胺的化學(xué)劑溶液流量調(diào)節(jié)的環(huán)節(jié)，同時(shí)取消了復(fù)雜的自控系統(tǒng)，大大降低地面工程投資；2、含有聚丙烯酰胺的化學(xué)劑溶液粘度損失小，節(jié)省聚丙烯酰胺的用量；:取消了油田化學(xué)驅(qū)原"一泵多井，，工藝中通過閥組實(shí)現(xiàn)化學(xué)劑溶液流量調(diào)節(jié)的環(huán)節(jié)，大大降低了含有聚丙烯酰胺的化學(xué)劑溶液在注入環(huán)節(jié)的粘度損失，節(jié)省聚丙烯酰胺用量，有效提高油田化學(xué)驅(qū)油效果；3、單井注入壓力匹配，降低運(yùn)行能耗該注入工藝的增壓泵單泵頭對(duì)應(yīng)單井，因此輸出壓力與單井地下壓力完全匹配，不存在壓差，完全消除了油田化學(xué)驅(qū)原"一泵多井，，工藝造成的單井壓差損失，可明顯的降低增壓泵的實(shí)際輸出功率，具有良好的節(jié)能效果；4、連續(xù)運(yùn)行穩(wěn)定，含有聚丙烯酰胺的化學(xué)劑溶液注入波動(dòng)很小該注入工藝單井匹配，沒有井間干擾，采用的增壓泵的排量穩(wěn)定性好，含有聚丙烯酰胺的化學(xué)劑溶液注入波動(dòng)^艮??；5、化學(xué)劑溶液流量調(diào)節(jié)簡單，工人操作方便該注入工藝通過調(diào)節(jié)單泵頭的流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)單井含有聚丙烯酰胺的化學(xué)劑溶液注入量要求，滿足含有聚丙烯酰胺的化學(xué)劑溶液注入量的線性調(diào)整，方便工人操作。本發(fā)明實(shí)驗(yàn)過程1、運(yùn)行穩(wěn)定，化學(xué)劑溶液瞬時(shí)波動(dòng)小試驗(yàn)中工藝運(yùn)行情況穩(wěn)定，該注入工藝含有聚丙烯酰胺的化學(xué)劑溶液排量調(diào)節(jié)方便，替代了"原一泵多井撬裝注入設(shè)備與流量調(diào)節(jié)器"的功能?，F(xiàn)場試-瞼選取的三口注入井，兩口井化學(xué)劑溶液瞬時(shí)注入量0.6mVh，另外一口井0.42mVh,通過調(diào)節(jié)單泵頭的流量調(diào)節(jié)裝置，實(shí)現(xiàn)了三口不同流量的單井化學(xué)劑溶液注入要求。如表1所示，在比例調(diào)節(jié)注入工藝現(xiàn)場運(yùn)行過程中，各泵頭出口壓力與化學(xué)劑溶液瞬時(shí)注入量波動(dòng)很小，最大壓力波動(dòng)小于0.3MPa，注入化學(xué)劑溶液瞬時(shí)流量波動(dòng)在0.07mVh左右，小于方案要求的±5%偏差。如表2所示，一泵多井工藝化學(xué)劑溶液瞬時(shí)波動(dòng)平均在0.013m7h，部分井達(dá)到小數(shù)點(diǎn)后一位，相比之下比例調(diào)節(jié)注入工藝化學(xué)劑溶液瞬時(shí)排量波動(dòng)低于原有工藝中流量調(diào)節(jié)器的波動(dòng)，說明了比例調(diào)節(jié)注入工藝排量穩(wěn)定性較好，單泵頭的流量調(diào)節(jié)裝置具有較高的調(diào)節(jié)精度，能夠滿足化學(xué)劑溶液注入量的線性調(diào)整。表l:比例調(diào)節(jié)工藝出口壓力與流量波動(dòng)情況<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表2:—泵多井工藝注入情況<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>2、比例調(diào)節(jié)注入工藝對(duì)含有聚丙烯酰胺的化學(xué)劑溶液的粘度損失小于原一泵多井工藝如表3所示，通過現(xiàn)場檢測，比例調(diào)節(jié)注入工藝靜態(tài)混合器后取樣濃粘度比較穩(wěn)定，濃度為1200mg/L兩口井粘度保持在50mPa.s以上，濃度為1000mg/L井也保持在36mPa.s左右，粘度損失小于10%。在一泵多井工藝中粘度損失在20%左右，比例調(diào)節(jié)注入工藝粘度損失較小，就其主要原因是取消了一泵多井工藝的流量調(diào)節(jié)器與匯管，避免了由于流量調(diào)節(jié)器的卡堵嚴(yán)重、前后壓差大等原因造成對(duì)含有聚丙烯酰胺的化學(xué)劑溶液的較大粘損。增壓泵屬于容積式泵，粘度損失在4%以內(nèi)，與普通的三柱塞泵相當(dāng)，因此比例調(diào)節(jié)注入工藝整體粘度損失比采用流量調(diào)節(jié)器的一泵多井工藝減少了10%左右，有利于進(jìn)一步提高化學(xué)劑注入質(zhì)量。表3:比例調(diào)節(jié)注入工藝濃粘度檢測數(shù)據(jù)123井號(hào)粘度濃度粘度濃度粘度濃度(mPa.s)(mg/L)(mPa.s)(mg/L)(mPa.s)(mg/L)10-PS123456.9116853.6116856.7123810-AS130257.2117257.4121661.612449-AS131230.496039.4107338.211203、比例調(diào)節(jié)注入工藝能降低運(yùn)行能耗15%在油田化學(xué)驅(qū)化學(xué)劑注入工藝過程中的主要能耗是用于化學(xué)劑溶液升壓，原有的一泵多井注入工藝，一才艮匯管對(duì)應(yīng)5-10口的注入井，由于各單井的注入壓力不相同，為了保證少數(shù)高壓力井的正常注入，就必須使整個(gè)匯管都保持較高的壓力，從而提高了注入泵的泵壓，造成井口截流壓力損失大。雖然采用三根匯管，實(shí)行壓力編組，但是由于注入量的制約與單井注入壓力差異的存在，不能完全消除壓差損失，因此截流能耗損失仍然存在。表4兩種注入工藝壓力損失對(duì)比項(xiàng)目匯管壓力(MPa)平均注入壓力(MPa)差值(MPa)匯1#11.069.71.36管2#14.4711.52.97編號(hào)3#10.889.31.58L10-PS123410.6(泵出口)10.40.2L10-AS130211.3(泵出口)11.10.2L9-AS131214.9(泵出口)14.00.97從表4可以看出，1#化學(xué)劑溶液匯管壓力平均損失1.36MPa，2#匯管壓力平均損失2.97MPa,3#匯管壓力平均損失1.58MPa，其中2#匯管對(duì)應(yīng)的注入泵壓力損失較大，占到總壓力的20%,整個(gè)平均損失約15%。而比例調(diào)節(jié)注入工藝，由于取消了匯管與流量調(diào)節(jié)器，不存在截流環(huán)節(jié)，壓力損失很小，可見比例調(diào)節(jié)注入工藝可以減少系統(tǒng)15%的壓力損失，降低系統(tǒng)運(yùn)行能耗。4、簡化注入工藝流程，減少地面建設(shè)-投資試-驗(yàn)采用的增壓泵為成熟國產(chǎn)泵，一臺(tái)泵可以對(duì)應(yīng)多口注入井，與"一泵多井"+"流量調(diào)節(jié)器"的工藝模式相比，比例調(diào)節(jié)注入工藝節(jié)省了變頻控制系統(tǒng)、流量調(diào)節(jié)器及控制化學(xué)劑溶液流量的自動(dòng)控制系統(tǒng)，不僅簡化了工藝流程，還能節(jié)約地面工程投資。通過現(xiàn)場運(yùn)行證實(shí)，比例調(diào)節(jié)注入工藝切實(shí)可行，較好的達(dá)到各項(xiàng)注入指標(biāo)，能降低含有聚丙烯酰胺的化學(xué)劑溶液的粘度損失達(dá)10%左右，不僅減少了聚丙烯酰胺干粉的消耗，還有利于進(jìn)一步提高驅(qū)油效果，經(jīng)濟(jì)效益可觀，具有較好的推廣價(jià)值。權(quán)利要求1、比例調(diào)節(jié)注入系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括增壓泵，該增壓泵上設(shè)置有若干個(gè)泵頭，每個(gè)泵頭對(duì)應(yīng)于一口注入井；每個(gè)泵頭均設(shè)置有控制化學(xué)劑溶液流量的流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，每個(gè)泵頭均獨(dú)立連通有輸送并監(jiān)控化學(xué)劑溶液狀態(tài)的高壓閥組管線，高壓閥組管線的輸出端上連接有高壓水管線，高壓閥組管線的輸出端口上連通有靜態(tài)混合器，化學(xué)劑溶液被水按照設(shè)定的比例進(jìn)行稀釋，并且稀釋液在靜態(tài)混合器中進(jìn)行進(jìn)一步均勻混合后被注入到注入井中。2、如權(quán)利要求1所述的比例調(diào)節(jié)注入系統(tǒng)，其特征在于，所述高壓閥組管線上i殳置有止回閥、J求閥和電石茲流量計(jì)。3、如權(quán)利要求2所述的比例調(diào)節(jié)注入系統(tǒng)，其特征在于，所述高壓閥組管線上還設(shè)置有用于取樣的取樣器閥。4、如權(quán)利要求1所述的比例調(diào)節(jié)注入系統(tǒng)，其特征在于，所述高壓水管線上設(shè)置有自動(dòng)配水裝置，自動(dòng)配水裝置包括流量計(jì)、電動(dòng)閥和控制器，其用于控制按照設(shè)定的比例對(duì)化學(xué)劑溶液進(jìn)行配水稀釋。全文摘要本發(fā)明公開了一種比例調(diào)節(jié)注入系統(tǒng)，包括增壓泵，增壓泵上設(shè)置有若干個(gè)泵頭，每個(gè)泵頭對(duì)應(yīng)于一口注入井；每個(gè)泵頭均設(shè)置有控制化學(xué)劑溶液流量的流量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，每個(gè)泵頭均獨(dú)立連通有輸送并監(jiān)控化學(xué)劑溶液狀態(tài)的高壓閥組管線，高壓閥組管線的輸出端上連接有高壓水管線，高壓閥組管線的輸出端口上連通有靜態(tài)混合器，化學(xué)劑溶液被水按照設(shè)定的比例進(jìn)行稀釋，稀釋液在靜態(tài)混合器中進(jìn)行進(jìn)一步均勻混合后被注入到注入井中。本發(fā)明通過增壓泵的輸出直接完成化學(xué)劑溶液流量的調(diào)節(jié)，取消了原有“一泵多井”工藝中化學(xué)劑溶液通過閥門調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)流量分配的環(huán)節(jié)，簡化了“一泵多井”工藝，節(jié)省了油田化學(xué)驅(qū)地面投資，降低了注入環(huán)節(jié)的化學(xué)劑溶液的粘度損失。文檔編號(hào)E21B43/16GK101519957SQ20091008145公開日2009年9月2日申請(qǐng)日期2009年4月7日優(yōu)先權(quán)日2009年4月7日發(fā)明者張慶生申請(qǐng)人:萬奧普(北京)石油工程技術(shù)開發(fā)研究院有限公司