CN109739153A - 一种调驱撬装式配注站粘损控制方法、装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调驱撬装式配注站粘损控制方法、装置和系统，涉及油田特高含水期二次开发技术领域，其中，一种调驱撬装式配注站粘损控制方法，包括：确定熟化罐的最佳熟化时间；确定过滤器中过滤袋更换周期；检测注入泵的泵效，根据所述泵效确定所述注入泵的维修时机；确定注入管线的冲洗周期；根据所述熟化时间、所述过滤袋更换周期、所述维修时机以及所述冲洗周期控制调驱撬装式配注站的粘损。以解决存在工艺粘损控制难度大，影响试验的开发效益的问题。

Description

一种调驱撬装式配注站粘损控制方法、装置和系统

技术领域

本发明涉及油田特高含水期二次开发技术领域，具体说是一种调驱撬装式配注站粘损控制方法、装置和系统。

背景技术

深部调驱属于油田特高含水期二次开发技术，通过向地下注入具有一定粘度的调驱剂，起到调整注入剖面，增加驱替剩余油能力的目的，现场配注方式多采用撬装式的配注站，该模式的配注工艺流程及配注设备与标准站相比更加简易，具有一次性投资低、建设周期短、适应环境能力强等优点，但同时存在工艺粘损控制难度大等问题，如不采取有效控制措施，将严重影响试验的开发效益。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种调驱撬装式配注站粘损控制方法、装置和系统，以解决存在工艺粘损控制难度大，影响试验的开发效益的问题。

第一方面，本发明提供一种调驱撬装式配注站粘损控制方法包括：

确定熟化罐的最佳熟化时间；

确定过滤器中过滤袋更换周期；

检测注入泵的泵效，根据所述泵效确定所述注入泵的维修时机；

确定注入管线的冲洗周期；

根据所述熟化时间、所述过滤袋更换周期、所述维修时机以及所述冲洗周期控制调驱撬装式配注站的粘损。

优选地，所述确定熟化罐的最佳熟化时间的方法为：

采集每个熟化时间点同一熟化罐不同位置的取样；

计算所述取样的平均浓度误差百分比；

若所述平均浓度误差百分比小于平均浓度误差百分比设定值，所述平均浓度误差百分比对应的熟化时间确定为备选区间；

在所述备选区间内，获得每个熟化时间对应的平均粘损率，将最小所述平均粘损率对应的熟化时间确定为所述最佳熟化时间。

优选地，所述一种调驱撬装式配注站粘损控制方法，还包括：

确定熟化罐的搅拌时间；

所述搅拌时间为所述最佳熟化时间和药剂配制进液时间之和；

根据所述熟化时间、所述搅拌时间、所述过滤袋更换周期、所述维修时机以及所述冲洗周期控制调驱撬装式配注站的粘损。

优选地，所述确定过滤器中过滤袋更换周期的方法为：

获取所述过滤器的过滤网面积、单位面积过滤量以及每天过滤量；

根据所述过滤网面积、所述单位面积过滤量以及所述每天过滤量得到所述过滤袋更换周期。

优选地，所述检测注入泵的泵效，根据所述泵效确定所述注入泵的维修时机的方法为：

所述泵效，包括：配注和/或运行频率；

若检测到所述配注小于设定配注时，对所述注入泵进行维修；以及/或

若检测到所述运行频率上升时，获取所述注入泵运行频率上升之前和之后的所述注入泵的粘损率；根据所述注入泵运行频率上升之前和之后的所述粘损率的差值对所述注入泵进行维修。

优选地，所述根据所述注入泵运行频率上升之前和之后的所述注入泵的粘损率的差值确定所述注入泵的维修时机的方法为：

若所述差值大于或者等于粘损率差值的设定值时，对所述注入泵进行维修；否则，不对所述注入泵进行维修。

优选地，所述确定注入管线的冲洗周期的方法为：

获取所述注入管线冲洗后的粘损率以及所述注入管线冲洗后经过注入时间的粘损率；

根据所述注入管线冲洗后的粘损率和冲洗后经过注入时间的粘损率的差值对所述注入管线进行冲洗；

其中，所述注入时间为所述冲洗周期。

优选地，所述确定注入管线的冲洗周期的方法为：

若所述注入管线冲洗后的粘损率和冲洗后经过注入时间的粘损率的差值大于注入管线粘损率的差值设定值，则对所述注入管线进行冲洗；否则，不对所述注入管线进行冲洗。

第二方面，本发明提供一种调驱撬装式配注站粘损控制装置，包括如上述一种调驱撬装式配注站粘损控制方法，包括：

第一确定单元、第二确定单元、检测单元、判断单元、第三确定单元和控制单元；

所述第一确定单元、所述第二确定单元、所述第三确定单元以及所述判断单元与控制单元连接；

所述第一确定单元，确定熟化罐的最佳熟化时间；

所述第二确定单元，确定过滤器中过滤袋更换周期；

所述检测单元与所述判断单元连接，所述检测单元检测注入泵的泵效，所述判断单元根据所述泵效确定所述注入泵的维修时机；

所述第三确定单元，确定注入管线的冲洗周期；

所述控制单元，根据所述熟化时间、所述过滤袋更换周期、所述维修时机以及所述冲洗周期控制调驱撬装式配注站的粘损。

第三方面，本发明提供一种调驱撬装式配注站粘损控制系统，包括：

如上述一种调驱撬装式配注站粘损控制方法；或

如上述一种调驱撬装式配注站粘损控制装置；

回注污水流经所述第一过滤器后，通过射流泵充分曝氧化后，进入水罐，药剂配制时，所述水罐中的水与药剂在分散装置混合后进入所述熟化罐进行搅拌和熟化，达到所述最佳熟化时间后经过转输泵升压，经过所述过滤器进行杂质过滤，在通过注聚泵以及所述注入管线注入井口内。

本发明至少具有如下有益效果：

本发明提供一种调驱撬装式配注站粘损控制方法、装置和系统，以解决存在工艺粘损控制难度大，影响试验的开发效益的问题。本发明为了提高撬装式配注站工艺技术适应性，满足深部调驱开发需要，解决粘损控制难的问题，为深部调驱技术推广应用提供保障。

附图说明

通过以下参考附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点更为清楚，在附图中：

图1是本发明实施例的一种调驱撬装式配注站粘损控制方法或工艺的流程示意图；

图2是本发明实施例一种调驱撬装式配注站粘损控制装置的示意图；

图3是本发明实施例一种调驱撬装式配注站粘损控制系统或工艺的示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是值得说明的是，本发明并不限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。然而，对于没有详尽描述的部分，本领域技术人员也可以完全理解本发明。

此外，本领域普通技术人员应当理解，所提供的附图只是为了说明本发明的目的、特征和优点，附图并不是实际按照比例绘制的。

同时，除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包含但不限于”的含义。

本发明通过对深部调驱撬装式配注站熟化罐、过滤器、注入泵及注入管线4个粘损节点进行分析，建立一套粘损控制方法、装置及系统。

图1是本发明实施例的一种调驱撬装式配注站粘损控制方法或工艺的流程示意图。如图1所示，一种调驱撬装式配注站粘损控制方法，包括：步骤S101确定熟化罐的最佳熟化时间；步骤S102确定过滤器中过滤袋更换周期；步骤S103检测注入泵的泵效，根据泵效确定注入泵的维修时机；步骤S104确定注入管线的冲洗周期；步骤S105根据熟化时间、过滤袋更换周期、维修时机以及冲洗周期控制调驱撬装式配注站的粘损。以解决存在工艺粘损控制难度大，影响试验的开发效益的问题。

在步骤S101确定熟化罐的最佳熟化时间中，确定熟化罐的最佳熟化时间的方法为：采集每个熟化时间点同一熟化罐不同位置的取样；计算取样的平均浓度误差百分比；若平均浓度误差百分比小于平均浓度误差百分比设定值，平均浓度误差百分比对应的熟化时间确定为备选区间；在备选区间内，获得每个熟化时间对应的平均粘损率，将最小平均粘损率对应的熟化时间确定为最佳熟化时间。

一种调驱撬装式配注站粘损控制方法或工艺，还包括：确定熟化罐的搅拌时间；搅拌时间为最佳熟化时间和单罐药剂配制进液时间；根据熟化时间、搅拌时间、过滤袋更换周期、维修时机以及冲洗周期控制调驱撬装式配注站的粘损。以解决存在工艺粘损控制难度大，影响试验的开发效益的问题。

具体地说，在熟化罐中，影响调驱剂粘度的主要因素，包括：熟化时间及搅拌时间，由于调驱剂具有成胶特性，在药剂配制至注入前始终处于搅拌状态，搅拌时间等于最佳熟化时间与单罐药剂配制进液时间之和，因此，重点需优化确定最佳熟化时间。

(1)熟化时间

首先，计算每个熟化时间点H_n同一熟化罐不同位置取样的平均浓度误差百分比∑ΔM_Hn，将∑ΔM_Hn＜3％(平均浓度误差百分比设定值)对应的熟化时间确定为备选区间。

∑ΔM_Hn＝(ΔM₁+…ΔM_X)×100/X

H_n——熟化时间，起始熟化时间H₁＝2小时，H_n+1-H_n＝0.5小时，n≥1；

X——每个熟化时间H_n的连续取样次数，X≥5，连续取样的样品必须为同一熟化罐内药剂；

ΔM_i，i＝1,…X——每个样品的化验浓度与配制浓度的绝对差值再除以配制浓度；

其次，计算备选区间内每个熟化时间H_n对应的平均粘损率∑Δμ_Hn，将∑Δμ_Hn最小值对应的熟化时间H_n确定为最佳熟化时间。

∑Δμ_Hn＝(Δμ₁+…+Δμ_X)×100/X。

其中，Δμ_i，i＝1,…X——每个样品化验粘度与设计粘度的绝对差值再除以设计粘度。

(2)搅拌时间

H_m＝H_n+H_k

H_m——搅拌时间；

H_n——熟化时间；

H_k——单罐药剂配制进液时间，H_k＝V/s，V为单罐进液量，m³；s为进液速度，m³/h。

在步骤S102确定过滤器中过滤袋更换周期中，确定过滤器中过滤袋更换周期的方法为：获取过滤器的过滤网面积、单位面积过滤量以及每天过滤量；根据过滤网面积、单位面积过滤量以及每天过滤量得到过滤袋更换周期。

过滤器的粘损影响因素主要为过滤袋更换周期，通过现场大量数据分析，总结出一套更换周期优化公式，降低粘度损失。

T——过滤袋更换天数(天)；

Q₀——过滤器单位面积过滤量(m³/m²)，经验值为3000；

s——过滤器的过滤网面积(m²)；

Q——单个过滤器每天过滤量(m³/天)。

在步骤S103检测注入泵的泵效中，根据泵效确定注入泵的维修时机；检测注入泵的泵效，根据泵效确定注入泵的维修时机的方法为：泵效，包括：配注和/或运行频率；若检测到配注小于设定配注时，对注入泵进行维修；以及/或若检测到运行频率上升时，获取注入泵运行频率上升之前和之后的注入泵的粘损率；根据注入泵运行频率上升之前和之后的粘损率的差值对注入泵进行维修。具体地说，根据注入泵运行频率上升之前和之后的注入泵的粘损率的差值确定注入泵的维修时机的方法为：若差值大于或者等于粘损率差值的设定值时，对注入泵进行维修；否则，不对注入泵进行维修。

注入泵的粘损主要原因为注入泵泵效变差，主要体现在完不成配注及运行频率上升两种情况，对于出现完不成配注情况，立即采取维修处理，对于注入频率上升时，按照以下公式确定最佳维修时机：

Δμ＝μ_Fn-μ_F1。

F_n——注入泵运行频率，Hz，下标n≥1，F_n+1-F_n＝2Hz；

F₁——注入泵维修排空后正常运行频率，Hz；

μ_Fn——注入泵运行频率为Fn时对应的注入泵节点粘损率，％；

μ_F1——注入泵维修排空后对应的注入泵节点粘损率，％；

Δμ——注入泵运行频率上升前后注入泵节点粘损率差值，％。

将Δμ≥2％(粘损率差值的设定值)时，对应的注入泵运行频率Fn为最佳维修时机，应立即进行维修处理。

在步骤S104确定注入管线的冲洗周期中，确定注入管线的冲洗周期的方法为：获取注入管线冲洗后的粘损率以及述注入管线冲洗后警告过注入时间的粘损率；根据注入管线冲洗后的粘损率和冲洗后经过注入时间的粘损率的差值对注入管线进行冲洗；其中，注入时间为冲洗周期。具体地说，确定注入管线的冲洗周期的方法为：若注入管线冲洗后的粘损率和冲洗后经过注入时间的粘损率的差值大于注入管线粘损率的差值设定值，则对注入管线进行冲洗；否则，不对注入管线进行冲洗。

注入管线的粘损主要原因为注入管线内壁细菌、硫化物等还原性物质滋生，采取的针对性治理措施为大排量管线冲洗，通过研究确定了的管线最佳冲洗周期优化方法：

Δμ_T＝μ_Tn-μ_T1。

T_n——管线冲洗后注入时间，天，n≥1，T_n+1-T_n＝5天；

T₁——管线冲洗后起始时间，天；

μ_Tn——管线冲洗后注入时间为Tn时对应管线节点粘损率，％；

μ_T1——管线冲洗后对应的管线节点粘损率，％；

Δμ_T——管线冲洗后注入T_n天与冲洗后T₁天的管线节点粘损率差值，％。

将Δμ_T≥5％(注入管线粘损率的差值设定值)对应的管线注入时间Tn为最佳冲洗周期，即当该注入管线冲洗后注入时间达到T_n时，应立即进行实施管线冲洗。

图2是本发明实施例一种调驱撬装式配注站粘损控制装置的示意图。如图2所示，一种调驱撬装式配注站粘损控制装置，包括：如上一种调驱撬装式配注站粘损控制方法，包括：第一确定单元101、第二确定单元102、检测单元103、判断单元104、第三确定单元105和控制单元106；第一确定单元101、第二确定单元102、第三确定单元105以及判断单元104与控制单元106连接；第一确定单元101，确定熟化罐的最佳熟化时间；第二确定单元102，确定过滤器中过滤袋更换周期；检测单元103与判断单元104连接，检测单元103检测注入泵的泵效，判断单元104根据泵效确定注入泵的维修时机；第三确定单元105，确定注入管线的冲洗周期；控制单元106，根据熟化时间、过滤袋更换周期、维修时机以及冲洗周期控制调驱撬装式配注站的粘损。第一确定单元101、第二确定单元102和第三确定单元105可以选择键盘或相应的输入设备，检测单元103可以选择流量计和/或频率检测传感器，控制单元106可以选PLC或者单片机。具体的实现过程可参考图1中的一种调驱撬装式配注站粘损控制方法或工艺的描述，在此不再进行说明。

第一确定单元101，确定熟化罐的最佳熟化时间，采集每个熟化时间点同一熟化罐不同位置的取样；通过最佳熟化时间计算模块计算取样的平均浓度误差百分比，并将平均浓度误差百分比发送至最佳熟化时间判断模块；若平均浓度误差百分比小于平均浓度误差百分比设定值，判断模块将平均浓度误差百分比对应的熟化时间确定为备选区间，在备选区间内，获得每个熟化时间对应的平均粘损率，将最小平均粘损率对应的熟化时间确定为最佳熟化时间。

同时，确定熟化罐的搅拌时间；熟化罐的搅拌时间计算模块接收或者获取最佳熟化时间和最佳熟化时间，熟化罐的搅拌时间计算模块求取最佳熟化时间和最佳熟化时间之和，最佳熟化时间和最佳熟化时间之和为熟化罐的搅拌时间；控制单元106根据熟化时间、搅拌时间、过滤袋更换周期、维修时机以及冲洗周期控制调驱撬装式配注站的粘损。

第二确定单元102，确定过滤器中过滤袋更换周期；过滤袋更换周期计算模块接收或者获取过滤器的过滤网面积、单位面积过滤量以及每天过滤量；并根据过滤网面积、单位面积过滤量以及每天过滤量得到过滤袋更换周期。

检测单元103与判断单元104连接，检测单元103检测注入泵的泵效，判断单元104根据泵效确定注入泵的维修时机；泵效，包括：配注和/或运行频率；若流量计和/或频率检测传感器检测到配注小于设定配注时，对注入泵进行维修；以及/或若检测到运行频率上升时，获取注入泵运行频率上升之前和之后的注入泵的粘损率；根据注入泵运行频率上升之前和之后的粘损率的差值对注入泵进行维修。具体地，若差值大于或者等于粘损率差值的设定值时，对注入泵进行维修；否则，不对注入泵进行维修。

第三确定单元105，确定注入管线的冲洗周期；冲洗周期计算模块获取注入管线冲洗后的粘损率以及述注入管线冲洗后警告过注入时间的粘损率；并根据注入管线冲洗后的粘损率和冲洗后经过注入时间的粘损率的差值对注入管线进行冲洗；其中，注入时间为冲洗周期。具体地，若注入管线冲洗后的粘损率和冲洗后经过注入时间的粘损率的差值大于注入管线粘损率的差值设定值，则对注入管线进行冲洗；否则，不对注入管线进行冲洗。

图3是本发明实施例一种调驱撬装式配注站粘损控制系统或工艺的示意图。如图3所示，如上一种调驱撬装式配注站粘损控制方法或工艺；或如上一种调驱撬装式配注站粘损控制装置。回注污水1流经第一过滤器2后，通过射流泵3充分曝氧化后，进入水罐4，药剂配制时，水罐4中的水与药剂在分散装置5混合后进入熟化罐6进行搅拌和熟化，达到设定熟化时间后经过转输泵7升压，经过过滤器8进行杂质过滤，在通过注聚泵9升压注入井口10内。以解决存在工艺粘损控制难度大，影响试验的开发效益的问题。具体的实现过程可参考图1中的一种调驱撬装式配注站粘损控制方法或工艺或图2中的一种调驱撬装式配注站粘损控制装置的描述，在此不再进行说明。

2014-2018年，应用该发明对葡125深部调驱撬装配注站的9口注入井进行粘损控制，粘损率由33.6％降至18.5％，高质量的保证了深部调驱在撬装式配注站运行模式下的注入效果。目前，该方法正扩大应用在葡126深部调驱撬装配注站15口注入井。

本发明针对深部调驱撬装式配注站运行模式下制定的粘损控制方法、装置及系统，能够在相对简易的配注工艺流程及配注设备条件下有效控制粘损，保证注入效果。

表1葡125深部调驱撬装配注站粘损控制方法应用效果

以上所述实施例仅为表达本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、同等替换、改进等，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种调驱撬装式配注站粘损控制方法，其特征在于，包括：

确定熟化罐的最佳熟化时间；

确定过滤器中过滤袋更换周期；

检测注入泵的泵效，根据所述泵效确定所述注入泵的维修时机；

确定注入管线的冲洗周期；

根据所述熟化时间、所述过滤袋更换周期、所述维修时机以及所述冲洗周期控制调驱撬装式配注站的粘损。

2.根据权利要求1所述一种调驱撬装式配注站粘损控制方法，其特征在于，所述确定熟化罐的最佳熟化时间的方法为：

采集每个熟化时间点同一熟化罐不同位置的取样；

计算所述取样的平均浓度误差百分比；

若所述平均浓度误差百分比小于平均浓度误差百分比设定值，所述平均浓度误差百分比对应的熟化时间确定为备选区间；

在所述备选区间内，获得每个熟化时间对应的平均粘损率，将最小所述平均粘损率对应的熟化时间确定为所述最佳熟化时间。

3.根据权利要求1或2所述一种调驱撬装式配注站粘损控制方法，其特征在于，还包括：

确定熟化罐的搅拌时间；

所述搅拌时间为所述最佳熟化时间和药剂配制进液时间之和；

根据所述熟化时间、所述搅拌时间、所述过滤袋更换周期、所述维修时机以及所述冲洗周期控制调驱撬装式配注站的粘损。

4.根据权利要求1或2所述一种调驱撬装式配注站粘损控制方法，其特征在于，所述确定过滤器中过滤袋更换周期的方法为：

获取所述过滤器的过滤网面积、单位面积过滤量以及每天过滤量；

根据所述过滤网面积、所述单位面积过滤量以及所述每天过滤量得到所述过滤袋更换周期。

5.根据权利要求1或2所述一种调驱撬装式配注站粘损控制方法，其特征在于，所述检测注入泵的泵效，根据所述泵效确定所述注入泵的维修时机的方法为：

所述泵效，包括：配注和/或运行频率；

若检测到所述配注小于设定配注时，对所述注入泵进行维修；以及/或

若检测到所述运行频率上升时，获取所述注入泵运行频率上升之前和之后的所述注入泵的粘损率；根据所述注入泵运行频率上升之前和之后的所述粘损率的差值对所述注入泵进行维修。

6.根据权利要求5所述一种调驱撬装式配注站粘损控制方法，其特征在于，所述根据所述注入泵运行频率上升之前和之后的所述注入泵的粘损率的差值确定所述注入泵的维修时机的方法为：

若所述差值大于或者等于粘损率差值的设定值时，对所述注入泵进行维修；否则，不对所述注入泵进行维修。

7.根据权利要求1或2所述一种调驱撬装式配注站粘损控制方法，其特征在于，所述确定注入管线的冲洗周期的方法为：

获取所述注入管线冲洗后的粘损率以及所述注入管线冲洗后经过注入时间的粘损率；

根据所述注入管线冲洗后的粘损率和冲洗后经过注入时间的粘损率的差值对所述注入管线进行冲洗；

其中，所述注入时间为所述冲洗周期。

8.根据权利要求7所述一种调驱撬装式配注站粘损控制方法，其特征在于，所述确定注入管线的冲洗周期的方法为：

若所述注入管线冲洗后的粘损率和冲洗后经过注入时间的粘损率的差值大于注入管线粘损率的差值设定值，则对所述注入管线进行冲洗；否则，不对所述注入管线进行冲洗。

9.一种调驱撬装式配注站粘损控制装置，包括如权利要求1-8任一项所述一种调驱撬装式配注站粘损控制方法，其特征在于，包括：

第一确定单元、第二确定单元、检测单元、判断单元、第三确定单元和控制单元；

所述第一确定单元、所述第二确定单元、所述第三确定单元以及所述判断单元与控制单元连接；

所述第一确定单元，确定熟化罐的最佳熟化时间；

所述第二确定单元，确定过滤器中过滤袋更换周期；

所述检测单元与所述判断单元连接，所述检测单元检测注入泵的泵效，所述判断单元根据所述泵效确定所述注入泵的维修时机；

所述第三确定单元，确定注入管线的冲洗周期；

所述控制单元，根据所述熟化时间、所述过滤袋更换周期、所述维修时机以及所述冲洗周期控制调驱撬装式配注站的粘损。

10.一种调驱撬装式配注站粘损控制系统，其特征在于，包括：

如权利要求1-8任一项所述一种调驱撬装式配注站粘损控制方法；或

如权利要求9所述一种调驱撬装式配注站粘损控制装置；

回注污水流经所述第一过滤器后，通过射流泵充分曝氧化后，进入水罐，药剂配制时，所述水罐中的水与药剂在分散装置混合后进入所述熟化罐进行搅拌和熟化，达到所述最佳熟化时间后经过转输泵升压，经过所述过滤器进行杂质过滤，在通过注聚泵以及所述注入管线注入井口内。