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孔板流量计驱平台配注工艺技术

作者: 来源: 发布时间:2019-10-22 11:06:23

    【摘 要】由于海上作业空间小,环境比较特殊,还需要较强的吊装能力。因此,海上平台难以建立大型工作站,配备大型设备。为了提高海上平台的作业效率,研究出适用于孔板流量计配注的工艺,这种技术的先进性表现在配有专门的单井和井组配注设备。 经过实践应用表明,孔板流量计驱平台配注工艺系统可以有效减少人工操作失误,节约工作时间。论文对孔板流量计驱平 台配注工艺技术和系统进行了简单的研究。

    1 配注工艺流程
    孔板流量计驱平台配注工艺由 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。孔板流量计驱平台配注系统的 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。聚合物混合液从较前个空间流入到下一个空间,经过一 级一级的熟化后,在zui后一个空间内熟化成聚合物母液。母液 zui后被输送泵送到注入系统。这种熟化系统,较前级的混合液 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
   控制间是孔板流量计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。
    4 配注工艺系统的特点
    4. 1 占用空间少
    由于海上作业空间小,作业难度大,对吊装要求高。因此,这种工艺系统支持下的配注设备,将陆地油田的设备和系统进行精简。每个撬装设备的重量都不会超过 9t,极大地减少了 对海上平台空间的占用,满足了海上小平台作业的需求。

    4. 2 橇装化
    为了更加简化,节省成本和空间,孔板流量计驱平台 配注系统被设计成几个撬块。每个撬块之间通过简单的连接 可以进行作业。系统运行时,只需要借助平台的低、高压水和 电源,就能运行。整个配注过程方便快捷,高度自动化。

    4. 3 布局合理
    为了节省海上平台空间,配注工艺系统也进行了空间占用的设计。通过将设备集中布置,立体设计,科学化的布局,使设备间的连接和维护更加方便。在施工过程中对平台影响不 大,转移和运输也十分方便,极大地节约了平台空间[1]。

    4. 4 高度自动化
    配注系统实现了整个运行过程的自动化。对每一个子系 统通过控制系统进行数据的收集、整理和分析,对系统运行进行监测。对人工需求比较小,节约了人工成本,也保证了操作的安全性,避免了操作中的人工失误。

    4. 5 抗剪切性
    聚合物溶液的抗剪切性会随着其注入量和浓度的增加而减少,因此,孔板流量计驱平台配注系统通过选用合理的 管道材料,加上自动化的控制,对聚合物溶液的输送量进行控 制,保证其浓度和注入量能够达到zui小的剪切力状态。

    5 结语
    孔板流量计驱平台配注工艺的研发和应用,结合海 上油田作业的特点,极大地满足了孔板流量计作业的集 成化和高效化的要求。这种系统的应用,使聚合物的配注效率大大提高。通过聚合物配注工艺系统的使用,实现了配注的自动化,节省了海上平台作业空间,降低了人工作业的时间和成 本,为海上油田作业提供了很大的便利。

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