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胜利油田低剪切截止调节球阀实现推广应用 |
2009-05-05 |
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山东胜利油田孤东采油厂三采中心，立足自主创新，成功研制出低剪切截止调节球阀，目前该阀已经在工业上实现推广应用。
在油田稠油开发过程中，经常会用到聚合物。由于聚合物溶液是一种非牛顿液体，受机械剪切黏度损失大，聚合物介质输送要求调节球阀全开或全关，否则会造成很大的聚合物剪切，通常1台注聚泵只能给1口注聚井提供聚合物母液。如果注聚泵排量大于注聚井所需的聚合物母液量，则出现母液量超注的情况；如果打回流，则造成聚合物大幅度的剪切，同时造成球阀因磨损而出现内漏。
自从20世纪90年代聚合物驱工艺投入先导试验直至工业化推广应用以来，该问题一直没有得到很好解决，有关设备厂家也进行了低剪切阀的研制，均未获成功，成为聚合物驱工艺一项悬而未决的技术难题。
2005年3月，胜利油田孤东采油厂三采中心成功研制出平衡式低剪切截止调节球阀，使油田注聚泵同时给多口井注聚成为可能。该阀阀芯采用圆锥形设计，流体通道为弧形，在阀芯与阀座的密封处采用堆焊合金材料，具有较强的耐冲刷性，保证阀门的密封性。阀门传动系统密封采用降压技术，保证阀门调节的灵活性，达到了平衡调节的目的。
2005年8月，平衡式低剪切截止调节球阀在孤东二区注聚站进行试验，实现了1台注聚泵可以同时给2口井提供聚合物母液。经过半年多试验，证明该阀具有母液调节精度高、现场操作方便、黏度保留率高的特点。现场在井口取样检测表明，调节球阀开度在全开、2/3、1/2、1/4时，黏度保留率均在98%以上，进行现场推广时机已经成熟。目前该调节球阀已申报国家专利。
2006年5月，孤东三采中心在二元复合驱扩大试验设计中，计划需要增加5口注入井，而受泵房面积限制，增加新泵比较困难。技术人员立足现场工艺流程实际，针对部分注聚泵供液能力闲置的情况，增加了3套平衡式低剪切截止调节球阀。通过备用泵流程，调节各阀门开度，使某台注聚泵多余的聚合物母液供向所需井流程，实现了多泵对多井供聚合物母液，大大提高了注聚泵的运行效率和利用率，同时具有较好的节电效果。2006年7月初，新扩建设备已顺利投入现场使用，实现了正常注聚。
六区东南部注聚区注聚过程中，有3口井注聚泵母液供液能力大于实际配注要求，3台泵只好通过调节变频器采用低频率运行，造成注聚泵能力过剩，成为明显的“大马拉小车”，注聚泵用电单耗高达..9千瓦时/立方米。经过简单的流程改造，加装低剪切截止调节球阀后，只需要开2台泵就可以完成3口井母液配注需要，2台注聚泵运行频率由原来不到30赫兹提高到45赫兹左右，注聚用电单耗降为3.4千瓦时/立方米，下降0.5千瓦时/立方米，每天节电33千瓦时，较好地发挥了注聚泵供液能力，取得了较好的节电效果，减少了注聚泵的占用和维修工作量。
低剪切截止调节球阀目前已在孤东油田二元复合驱、二区、六区东南部十多口注聚井中推广应用。资料查新显示，平衡式低剪切截止调节球阀在注聚现场试验到投入规模应用属国内首创，标志着一泵对多井、多泵对多井注聚工艺日臻成熟，具有良好的推广应用前景。
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