海上油田聚合物驱平台配注工艺技术

2019-03-20郑斌

工程建设与设计 2019年18期

郑斌

（中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，天津300452）

1 配注工艺流程

海上油田聚合物驱平台配注工艺由4部分组成：干粉输送系统、分散系统、熟化系统和注入系统。通过自动化控制，各个系统各自发挥功能。聚合物干粉投入到输送系统中，通过低压水与其混合输送到分散系统中，溶解后经输送泵将混合液输送到熟化系统，混合液在熟化系统中经过搅拌后熟化，形成聚合物母液，经过喂液泵将其输送到注入系统。注入系统中的高压水和母液混合后形成目标液，经过处理后注入目标井。这种连续的配液、进液、出液系统，可以保证整个配注过程的连续性，使平台的整个流程更加顺畅。

2 配注工艺技术系统组成

通过对陆上油田配注技术和系统进行研究，结合海上油田的特点，研究出了适合海上油田作业的配注系统和工艺。海上油田聚合物配注工艺具有明显的特征，其系统组成也是完全配合海上作业的需要而发明的。海上油田聚合物驱平台配注系统的4个子系统都实现了自动控制，并对4个系统进行撬装化设计，分成几大撬装板块，包括配夜间、控制间和熟化罐等。

2.1 配液间

配液间是混合液的制作环节，包括上料器给料器、料槽、鼓风机等设备和配套的管道设备。配液间和熟化器以及注入系统、供水系统间通过接口相连接，实现迅速给液。配料间的功能通过其配套设备实现。（1）通过上料器、料槽和给料机进行加料，通过鼓风机、配舍弃和开关控制，对聚合物干粉进行输送；（2）低压水的提供主要是通过自动化的供水管路、流量计和调节阀进行水量控制；（3）混合液在水粉混合头中进行分散；（4）使用溶解罐和搅拌器将聚合物和水进行搅拌，使其溶解；（5）将混合溶液通过输送泵送至熟化器；（6）喂液泵把熟化的母液输送到注入系统。

2.2 熟化系统组

熟化罐中包括很多独立空间，每个空间都设置单独的搅拌器。聚合物混合液从第一个空间流入到下一个空间，经过一级一级的熟化后，在最后一个空间内熟化成聚合物母液。母液最后被输送泵送到注入系统。这种熟化系统，第一级的混合液刚注入，完成熟化的母液已经从出口排入到注入系统，可以保证进液到出液的自动化，减少熟化的程序和熟化罐的数量，同时，减少了设备投入和占用空间，也给设备维修和保养工作节省了很多时间，间接节约了生产成本。

2.3 控制间

控制间是海上油田聚合物驱平台配注系统的重要程序之一，包括电气控制开关柜、PLC控制柜、值班房等多个程序。通过控制间的操作，可以使配液系统到注入系统的正常运行，极大地提高了配注效率，实现了油田聚合物配注的自动化。控制间对电表和仪表进行连接，通过自动化软件，对系统的各个子系统中的电气设备和阀门、仪表等进行自动化控制。可以对配注过程中液体和水的流量和压力，也对液体温度等进行监测和管理。保证配注过程中，数据的收集、整理和存储、分析等。通过对收集到的数据进行动态分析，还可以对配注系统运行以来的所有历史数据进行分析，不断改进和完善系统功能。通过对配注工艺技术参数的分析，能够实现控制过程的科学化和有效化，及时避免海上作业中的风险。为了满足海上安全作业的需求，还对电气间进行了防爆设计，极大地保证了作业人员和平台的安全。

3 配注工艺的优势

对于这种专门为海上作业研究的配注系统，其工艺的使用为海上油田作业提供了很大的便利。这种配注工艺中，自动化的上料机可以节省人工劳动；其配液间采用间歇配液工艺，保证了聚合物混合液在熟化系统中的熟化时间；低压水和干粉量自动调节装置，保证了聚合物母液的科学配比；鼓风机等分散系统，能够防止干粉溶解过程中的成团和鱼眼现象；剪切式输送泵，在输送聚合物溶液时，自带剪切功能；螺旋混合器还能使母液和高压水进行有效的混合。