一种聚合物微球原液的井口注入方法和系统 |
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| 申请号 | CN201710270111.8 | 申请日 | 2017-04-24 | 公开(公告)号 | CN107013195A | 公开(公告)日 | 2017-08-04 |
| 申请人 | 中国海洋石油总公司; 中海油田服务股份有限公司; | 发明人 | 鞠野; 李翔; 刘丰钢; 徐国瑞; 庞长廷; 刘文辉; 张博; 贾永康; | ||||
| 摘要 | 本 发明 实施例 公开了一种 聚合物 微球原液的井口注入方法，该方法包括：将注入 水 和聚合物微球原液均注入液体混合装置中；通过液体混合装置对注入水和聚合物微球原液进行混合，以获得达到预设混合率的第一 混合液 ；将达到预设混合率的第一混合液 注入井 口内。本发明实施例还公开了一种聚合物微球原液的井口注入系统。通过本发明实施例的方案，在将注入水和聚合物微球原液注入井口之前，先将注入水和聚合物微球原液均注入液体混合装置中进行混合，并获得达到预设混合率的第一混合液，使得聚合物微球原液与注入水可以在在线注入过程中进行充分混合，避免了胶结成 块 等现象的发生，提高了注入性能。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种聚合物微球原液的井口注入方法，其特征在于，所述方法包括： |
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| 说明书全文 | 一种聚合物微球原液的井口注入方法和系统技术领域[0001] 本发明涉及聚合物微球调驱技术，尤指一种聚合物微球原液的井口注入方法和系统。 背景技术[0002] 聚合物微球调驱技术作为一项有效的稳油控水技术，自2009年以来先后在秦皇岛、蓬勃、渤南、辽东等作业区得到越来越广泛的应用。截至2017年渤海油田常规井网共实施作业16井次，取得了较好的增油降水效果，累积增油10.6万方，单井组平均增油9890m3，有效期长达500天以上，投入产出比为1：5。 [0003] 聚合物微球调驱技术在海上油田能得到越来越广泛的应用，一是得益于其较好的降水增油效果，二是因其药剂特点及工艺优势一般采取在线注入，不会占用过多的平台空间资源(施工设备总占地面积小于6m3)。而较好施工效果的取得，是以完善的海上施工设备及科学的流程为保证的。 [0004] 聚合物微球调驱技术矿场实验及大部分前期作业井次均在Q油田开展，以D02井地层条件为例(见表1)，其地层渗透率较高，孔喉直径较大，微球注入较为顺利。 [0005] 表1 D02井组孔隙直径及分布 [0006]井组 水窜层渗透率mD 水窜层孔隙直径μm D02 3746 19.8 [0007] 在聚合物微球调驱技术进入扩大化应用阶段，其优良的注入性受到了极大的挑战。但是，在L油田进行聚合物微球调驱过程中，以B50井为例，其地层渗透率较低(见表2)，孔喉直径较小，微球注入性受到了严峻挑战，不到一个月时间便由4.7MPa上升到了限压7.5MPa，只能降低微球注入浓度，维持作业的持续。通过我们多方排查，最终找到了问题所在，即高浓度微球原液在与水接触时，如果混合不充分，易导致胶结成块，严重影响其注入性能。 [0008] 表2 B50井组孔隙直径及分布 [0009]井组 水窜层渗透率mD 水窜层孔隙直径μm B50 1120 5.2 发明内容[0010] 为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种聚合物微球原液的井口注入方法和系统，能够使得聚合物微球原液与注入水在线注入过程中充分混合，避免胶结成块等现象的发生，提高注入性能。 [0011] 为了达到本发明实施例目的，本发明实施例提供了一种聚合物微球原液的井口注入方法，该方法包括： [0012] 将注入水和聚合物微球原液均注入液体混合装置中； [0013] 通过液体混合装置对注入水和聚合物微球原液进行混合，以获得达到预设混合率的第一混合液； [0014] 将达到预设混合率的第一混合液注入井口内。 [0015] 可选地，该方法还包括：在将注入水和聚合物微球原液注入液体混合装置之前，预先在注水平台与井口之间的高压注入管线上设置液体混合装置。 [0016] 可选地，将注入水和聚合物微球原液均注入液体混合装置中包括： [0017] 将注入水由注水平台通过高压注入管线注入液体混合装置中，聚合物微球原液经过预设的计量泵由药剂罐注入液体混合装置；其中，计量泵用于统计注入的聚合物微球原液的剂量，药剂罐用于存储该聚合物微球原液。 [0018] 可选地，通过液体混合装置对注入水和聚合物微球原液进行混合，以获得达到预设混合率的混合液包括： [0019] 通过液体混合装置中的螺旋构造将注入水的流动形态由层流转变为紊流，和/或对液体混合装置中的搅拌机构对注入水和聚合物微球原液进行搅拌；以及，[0020] 通过液体混合装置中的螺旋构造和/或搅拌机构延长注入水与聚合物微球原液的混合时间。 [0021] 可选地，该方法还包括：通过液体混合装置对注入水和聚合物微球原液进行混合期间，对液体混合装置中的第二混合液进行采样，以确定第二混合液是否达到预设混合率。 [0022] 为了达到本发明实施例目的，本发明实施例还提供了一种聚合物微球原液的井口注入系统，该系统包括：第一注入装置、液体混合装置和第二注入装置； [0023] 第一注入装置，用于将注入水和聚合物微球原液均注入液体混合装置中； [0024] 液体混合装置，用于对注入水和聚合物微球原液进行混合，以获得达到预设混合率的第一混合液； [0025] 第二注入装置，用于将达到预设混合率的第一混合液注入井口内。 [0026] 可选地，第一注入装置包括：高压注入管线、计量泵和药剂罐； [0027] 第一注入装置将注入水和聚合物微球原液均注入液体混合装置中包括： [0028] 将注入水由注水平台通过高压注入管线注入液体混合装置中，聚合物微球原液经过预设的计量泵由药剂罐注入液体混合装置；其中，计量泵用于统计注入的聚合物微球原液的剂量，药剂罐用于存储所述聚合物微球原液。 [0029] 可选地，液体混合装置对注入水和聚合物微球原液进行混合，以获得达到预设混合率的混合液包括： [0030] 通过液体混合装置中的螺旋构造将注入水的流动形态由层流转变为紊流，和/或对液体混合装置中的搅拌机构对所述注入水和聚合物微球原液进行搅拌；以及，[0031] 通过液体混合装置中的螺旋构造和/或搅拌机构延长注入水与聚合物微球原液的混合时间。 [0032] 可选地，该系统还包括：采样装置； [0033] 采样装置，用于通过液体混合装置对注入水和聚合物微球原液进行混合期间，对液体混合装置中的第二混合液进行采样，以确定第二混合液是否达到预设混合率。 [0034] 可选地，液体混合装置包括：静态混合器。 [0035] 本发明实施例方案包括一种聚合物微球原液的井口注入方法和系统，该方法包括：将注入水和聚合物微球原液均注入液体混合装置中；通过液体混合装置对注入水和聚合物微球原液进行混合，以获得达到预设混合率的第一混合液；将达到预设混合率的第一混合液注入井口内。通过本发明实施例的方案，在将注入水和聚合物微球原液注入井口之前，先将注入水和聚合物微球原液均注入液体混合装置中进行混合，并获得达到预设混合率的第一混合液，使得聚合物微球原液与注入水可以在在线注入过程中进行充分混合，避免了胶结成块等现象的发生，提高了注入性能。附图说明 [0037] 图1为本发明实施例的聚合物微球原液的井口注入方法流程图； [0038] 图2为本发明实施例的聚合物微球原液的井口注入方法结构示意图； [0039] 图3为当前的管体水力学理论示意图； [0040] 图4为本发明实施例的聚合物微球原液的井口注入系统组成框图。 具体实施方式[0041] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。 [0042] 在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。 [0043] 为了达到本发明实施例目的，本发明实施例提供了一种聚合物微球原液的井口注入方法，如图1、图2所示，该方法包括S101-S103： [0044] S101、将注入水和聚合物微球原液均注入液体混合装置中。 [0045] 在本发明实施例中，当前的注入水和聚合物微球原液在线注入方法存在以下问题：1、在微球药剂(即聚合物微球原液)与注入水的混合接口处，根据管体水力学理论，越靠近管壁，注入水流速越小(如图3所示)，液体流动形态为层流，注入水对药剂的搅拌作用也就越小，这导致微球药剂与注入水不能充分混合；2、微球药剂母液为油包外相，在无充分搅拌状态下遇水容易形成水包油型乳状液，减弱聚合物微球在水中的分散性能，导致微球药剂在水中絮凝沉淀，甚至影响正常注入。基于上述问题，本发明实施例提出了一种解决方案，即在将注入水和聚合物微球原液注入井口之前，先将注入水和聚合物微球原液均注入液体混合装置中进行混合，以避免絮凝沉淀、胶结成块等现象的发生，提高注入性能。 [0046] 可选地，该方法还包括：在将注入水和聚合物微球原液注入液体混合装置之前，预先在注水平台与井口之间的高压注入管线上设置液体混合装置。 [0047] 在本发明实施例中，为了使得聚合物微球原液与注入水可以在在线注入过程中进行充分混合，可以预先在注水平台与井口之间的高压注入管线上设置液体混合装置。需要说明的是，该液体混合装置可以为一个或多个，并且该液体混合装置可以为静态的也可以为动态的，该液体混合装置可以为手动控制也可以为自动控制，该液体混合装置可以为内嵌式的(设置在高压管线之内)也可以为外设式的(设置在高压管线之外)，本发明实施例对于液体混合装置的具体类型和性能不做详细限制，任何能够实现聚合物微球原液与注入水的充分混合的装置、设备或器械均在本发明实施例的保护范围之内。可选地，该液体混合装置可以包括：静态混合器。另外，对于该液体混合装置在高压注入管线上的安装位置也不做具体限制，能够保证在聚合物微球原液与注入水在进入井口时已经充分混合即可。 [0048] 可选地，将注入水和聚合物微球原液均注入液体混合装置中包括： [0049] 将注入水由注水平台通过高压注入管线注入液体混合装置中，聚合物微球原液经过预设的计量泵由药剂罐注入液体混合装置；其中，计量泵用于统计注入的聚合物微球原液的剂量，药剂罐用于存储该聚合物微球原液。 [0050] 在本发明实施例中，注入水可以从注水平台处直接由高压注入管线注入，聚合物微球原液可以有盛放聚合物微球原液的药剂罐注入。另外，可选地，其间可以设置计量泵来统计注入的聚合物微球原液的剂量，该剂量可以通过包括体积、质量等在内的任何计量方式来衡量。 [0051] S102、通过液体混合装置对注入水和聚合物微球原液进行混合，以获得达到预设混合率的第一混合液。 [0052] 在本发明实施例中，将注入水和聚合物微球原液均注入液体混合装置中以后，便可以通过液体混合装置对注入水和聚合物微球原液进行混合了，以获得达到预设混合率的第一混合液。该预设混合率可以根据不同的应用场景或作业需求进行自定义，对于其具体数值不做限制。该预设混合率应该至少保证混合液无明显的絮凝沉淀和胶结成块现象，并且即使存在絮凝沉淀和胶结成块现象，也不影响注入性能。 [0053] 可选地，通过液体混合装置对注入水和聚合物微球原液进行混合，以获得达到预设混合率的混合液包括： [0054] 通过液体混合装置中的螺旋构造将注入水的流动形态由层流转变为紊流，和/或对液体混合装置中的搅拌机构对注入水和聚合物微球原液进行搅拌；以及，[0055] 通过液体混合装置中的螺旋构造和/或搅拌机构延长注入水与聚合物微球原液的混合时间。 [0056] 在本发明实施例中，由于该液体混合装置可以为任何具有混合功能的装置、设备或器械，因此该液体混合装置(如静态混合器)中可以设置螺旋构造，并通过该螺旋构造将注入水的流动形态由层流转变为紊流，从而达到使注入水和聚合物微球原液进行混合的目的。另外，该液体混合装置(如搅拌器)中可以设置搅拌机构，并通过该搅拌机构对注入水和聚合物微球原液进行搅拌，从而达到使注入水和聚合物微球原液进行混合的目的。其次，无论该液体混合装置属于静态装置(如静态混合器)还是动态装置(如搅拌器)，在注入水和聚合物微球原液流经上述的螺旋构造和/或搅拌机构时都会延长注入水和聚合物微球原液的混合时间，从而可以进一步提高注入水和聚合物微球原液的混合率。并且，如果该液体混合装置属于静态装置，可以提高该静态装置的内部结构的复杂度，以增加该混合时间，从而增加混合率；如果该液体混合装置属于动态装置，可以加快该动态装置的搅拌速度，直接增加混合率。 [0057] 可选地，该方法还包括：通过液体混合装置对注入水和聚合物微球原液进行混合期间，对液体混合装置中的第二混合液进行采样，以确定第二混合液是否达到预设混合率。 [0058] 在本发明实施例中，为了确定液体混合装置中的注入水和聚合物微球原液(此时两者的混合液称为第二混合液)是否已经达到上述的预设混合率，可以预先在液体混合装置上设置采样口，以便能够随时对第二混合液进行采样，并确定注入水和聚合物微球原液的混合率。如果检测出注入水和聚合物微球原液的混合率已经达到了预设混合率，则第二混合液变为第一混合液，可以直接注入井口了。反之如果第二混合液的混合率未达到了预设混合率，则可以通过加快对第二混合液的搅拌速度，和/或在高压注入管线上增加液体混合装置的方式来提高其混合率，直至达到预设混合率。 [0059] S103、将达到预设混合率的第一混合液注入井口内。 [0060] 在本发明实施例中，通过上述步骤以后便可以获得达到预设混合率的第一混合液，将该第一混合液注入井口内以完成聚合物微球原液的井口注入作业。该实施例方案使得聚合物微球原液与注入水可以在在线注入过程中进行充分混合，避免了胶结成块等现象的发生，提高了注入性能。具体可以通过下述实施例进行说明。 [0061] 在本发明实施例中，以L油田B50井为例进行说明，其地层渗透率较低(1120mD)，孔喉直径较小(5.2μm)，在其微球调驱施工阶段，不到一个月时间井口注入压力便由4.7MPa上升到了限压7.5MPa，只能降低微球注入浓度，维持作业的持续。在采用了本发明实施例的井口注入工艺后，其井口注入压力由原来的7.5MPa(药剂浓度3000ppm未满足施工设计要求)下降到了5.4MPa(药剂浓度为5000ppm达到了施工设计要求)，保证了现场施工的顺利进行。在采用本发明实施例的注入方法后，微球的注入性得到了极大的提高，其升压效果(越小越好)，如下表3所示： [0062] 表3 [0063] [0064] 为了达到本发明实施例目的，本发明实施例还提供了一种聚合物微球原液的井口注入系统，如图4所示，需要说明的是，上述的方法实施例中的任何实施例均适用于该系统实施例中，在此不再赘述。该系统包括：第一注入装置1、液体混合装置2和第二注入装置3； [0065] 第一注入装置1，用于将注入水和聚合物微球原液均注入液体混合装置中； [0066] 液体混合装置2，用于对注入水和聚合物微球原液进行混合，以获得达到预设混合率的第一混合液； [0067] 第二注入装置3，用于将达到预设混合率的第一混合液注入井口内。 [0068] 可选地，第一注入装置1包括：高压注入管线11、计量泵12和药剂罐13； [0069] 第一注入装置1将注入水和聚合物微球原液均注入液体混合装置2中包括： [0070] 将注入水由注水平台通过高压注入管线11注入液体混合装置2中，聚合物微球原液经过预设的计量泵12由药剂罐13注入液体混合装置2；其中，计量泵12用于统计注入的聚合物微球原液的剂量，药剂罐13用于存储所述聚合物微球原液。 [0071] 可选地，液体混合装置2对注入水和聚合物微球原液进行混合，以获得达到预设混合率的混合液包括： [0072] 通过液体混合装置中的螺旋构造将注入水的流动形态由层流转变为紊流，和/或对液体混合装置中的搅拌机构对所述注入水和聚合物微球原液进行搅拌；以及，[0073] 通过液体混合装置中的螺旋构造和/或搅拌机构延长注入水与聚合物微球原液的混合时间。 [0074] 可选地，该系统还包括：采样装置4； [0075] 采样装置4，用于通过液体混合装置对注入水和聚合物微球原液进行混合期间，对液体混合装置中的第二混合液进行采样，以确定第二混合液是否达到预设混合率。 [0076] 可选地，液体混合装置2包括：静态混合器。 [0077] 本发明实施例方案包括一种聚合物微球原液的井口注入方法和系统，该方法包括：将注入水和聚合物微球原液均注入液体混合装置中；通过液体混合装置对注入水和聚合物微球原液进行混合，以获得达到预设混合率的第一混合液；将达到预设混合率的第一混合液注入井口内。通过本发明实施例的方案，在将注入水和聚合物微球原液注入井口之前，先将注入水和聚合物微球原液均注入液体混合装置中进行混合，并获得达到预设混合率的第一混合液，使得聚合物微球原液与注入水可以在在线注入过程中进行充分混合，避免了胶结成块等现象的发生，提高了注入性能。 |
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