油田三采設(shè)備新模式——橇裝式聚合物配注裝置
鄭 波 劉蕭峰/ 大港油田新世紀(jì)機(jī)械制造有限公司
來(lái)源：《石油與裝備》/ 振威石油網(wǎng)
依靠技術(shù)進(jìn)步，提高油田采收率，是中國(guó)石油確保原油穩(wěn)定按增長(zhǎng)的必由之路。以聚合物驅(qū)油技術(shù)為主導(dǎo)的化學(xué)驅(qū)三次采油技術(shù)，是中國(guó)石油現(xiàn)有技術(shù)條件下最為重要的提高石油采收率的方法之一。作為聚合物驅(qū)油工藝關(guān)鍵地面配套設(shè)備的聚合物配注裝置，也在不斷完善和發(fā)展。橇裝式聚合物配注裝置又是三次采油設(shè)備的一種創(chuàng)新模式，繼承和發(fā)揚(yáng)了以往固定站式三次采油設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)，采用橇塊化設(shè)計(jì)理念，將設(shè)備的零部件進(jìn)行優(yōu)化選型、布局。既保證了整套裝置的靈活性，又確保了設(shè)備功能齊備和三次采油工藝的成功實(shí)施。
橇裝式聚合物配注裝置的研制
橇裝式聚合物配注裝置在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程主要存在以下技術(shù)難題：
設(shè)備、管匯流程布局空間小 由于采用橇裝野營(yíng)房做為設(shè)備的載體，野營(yíng)房?jī)?nèi)的空間較小，極大地限制了設(shè)備擺放位置的自由度。設(shè)計(jì)上在符合安全規(guī)范和基本操作要求的前提下，對(duì)管匯流程和閥組采用集中、立體設(shè)計(jì)，充分利用野營(yíng)房?jī)?nèi)的高度空間。
設(shè)備零部件、管匯流程的固定安裝 橇裝野營(yíng)房?jī)?nèi)墻板為木質(zhì)防火板，設(shè)備零部件及管匯流程的固定面臨較大的困難，同時(shí)設(shè)備的降噪和除振也需要認(rèn)真解決。固定、安裝設(shè)計(jì)上，在橇裝野營(yíng)房制作時(shí)，提前將固定件預(yù)制，而固定件的預(yù)制就需要在設(shè)計(jì)階段對(duì)零部件和管匯流程進(jìn)行準(zhǔn)確定位；在泵、電機(jī)、管匯流程的安裝時(shí)，加裝減震橡膠墊，以減小噪聲和震動(dòng)。
橇裝野營(yíng)房的承載能力 由于橇裝野營(yíng)房?jī)?nèi)需要擺放泵、閥等零部件，野營(yíng)房的底橇強(qiáng)度設(shè)計(jì)也是一項(xiàng)技術(shù)難題。在房?jī)?nèi)的強(qiáng)度設(shè)計(jì)上，橇裝野營(yíng)房是整套裝置的主要載體，房間內(nèi)的設(shè)備重量有時(shí)重達(dá)兩噸，如果強(qiáng)度不夠，在搬遷運(yùn)輸時(shí)，野營(yíng)房就會(huì)發(fā)生變形，嚴(yán)重影響整套裝置的質(zhì)量。為此，在設(shè)計(jì)野營(yíng)房底橇?xí)r，在零部件的安裝固定位置都進(jìn)行了加強(qiáng)設(shè)計(jì)。
通過(guò)以上技術(shù)研究與設(shè)計(jì)，使得我們?cè)?998年成為第一個(gè)成功研制橇裝式聚合物配注裝置的廠(chǎng)家，并陸續(xù)在大港、勝利、中原、河南等油田推廣使用十余套，充分發(fā)揮了橇裝式設(shè)備的靈活性和較強(qiáng)的現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性。該項(xiàng)技術(shù)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，并一直處于國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先水平。
橇裝式聚合物配注裝置結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)
注聚合物裝置主要包括供水系統(tǒng)、聚合物溶解系統(tǒng)、熟化系統(tǒng)、喂入系統(tǒng)、配注系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)和必要的化學(xué)藥劑添加系統(tǒng)等。橇裝式聚合物配注裝置是將以上幾個(gè)系統(tǒng)采用橇裝模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將供水系統(tǒng)的水罐、熟化系統(tǒng)的熟化罐設(shè)計(jì)成橇裝式，將其它系統(tǒng)中的泵、閥、管匯、控制柜等設(shè)備設(shè)施設(shè)計(jì)集成到若干具橇裝野營(yíng)房?jī)?nèi)，實(shí)現(xiàn)各橇塊之間的快速連接，完成供水、聚合物干粉的溶解、攪拌熟化、轉(zhuǎn)輸喂入、配注以及必要的化學(xué)藥劑稀釋混合工藝。整個(gè)過(guò)程采用集散控制系統(tǒng)，監(jiān)測(cè)、控制整套裝置的自動(dòng)運(yùn)行。
為此，根據(jù)目前現(xiàn)場(chǎng)注聚合物工藝基本要求，確定橇裝式聚合物配注裝置的配置：1～2個(gè)供水罐橇；3～4個(gè)熟化罐橇；1個(gè)分散溶解間、1個(gè)喂入、熟化罐閥組間、5～7個(gè)化學(xué)藥劑添加、配注間、聚合物干粉儲(chǔ)存間和1個(gè)值班化驗(yàn)室。這種配置基本滿(mǎn)足了現(xiàn)場(chǎng)聚合物溶液配制、熟化、轉(zhuǎn)輸喂入、配注和化學(xué)藥劑添加工藝。裝置具備手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制方式，每個(gè)橇塊既可獨(dú)立操作，又可自動(dòng)聯(lián)機(jī)運(yùn)行。
具有投資成本低 由于采用橇塊化設(shè)計(jì)，省去了地面基礎(chǔ)設(shè)施，磚混房或彩鋼房的建設(shè)，只需在現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)必要的橇塊或橇裝房地基。在同等配注量的前提下可減少建設(shè)費(fèi)用30％-40％。
現(xiàn)場(chǎng)安裝、調(diào)試周期短 由于采用橇塊化設(shè)計(jì)，各橇塊和橇裝野營(yíng)房?jī)?nèi)設(shè)備已在廠(chǎng)內(nèi)組裝調(diào)試完成，在現(xiàn)場(chǎng)只需簡(jiǎn)單的吊裝、固定和外圍管匯連接，即可投入運(yùn)行。周期可縮短1/2～1/3的時(shí)間。
搬遷、運(yùn)移方便 由于采用橇塊化設(shè)計(jì)，搬遷運(yùn)移時(shí)使用1～2臺(tái)吊車(chē)和4～5臺(tái)卡車(chē)，就可完成搬遷任務(wù)。
裝置的再利用率高 當(dāng)油田某一區(qū)塊聚合物驅(qū)油工藝在2～3年內(nèi)完成后，橇裝式聚合物配注裝置可快速搬遷到另一區(qū)塊實(shí)施聚合物驅(qū)油工藝。
質(zhì)量穩(wěn)定 具有近二十年的橇裝聚合物配注裝置設(shè)計(jì)制造經(jīng)驗(yàn)，并嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造，保證了整套裝置的運(yùn)行穩(wěn)定性，確保了聚合物驅(qū)油工藝的順利實(shí)施。
市場(chǎng)前景預(yù)測(cè)
隨著國(guó)際油價(jià)的節(jié)節(jié)攀升，國(guó)內(nèi)外油田含水率的大幅升高，以聚合物驅(qū)油技術(shù)為主導(dǎo)的三次采油工藝，在國(guó)內(nèi)外油田礦場(chǎng)應(yīng)用的不斷深入開(kāi)展，特別是橇裝式聚合物配注裝置的靈活性和較強(qiáng)的現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性更加符合國(guó)外油田對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的需求，因此，它具有廣闊的市場(chǎng)前景。
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