[發明專利]注入調節總成、配注器、注聚合物動態調配裝置及工藝

有效

• 申請號: 202011153374.9
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112240185B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 賈德利;裴曉含;張濤;王全賓;孫福超;張吉群
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/22
• 分類號: E21B43/22;E21B43/14;E21B34/06;E21B34/16;E21B47/00;E21B47/06
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮;張德斌

本發明提供了一種注入調節總成、配注器、注聚合物動態調配裝置及工藝。本發明提供了包括堵塞器噴嘴閥的壓差噴射式注入調節總成、以及包括該壓差噴射式注入調節總成的分子質量調節式配注器。本發明還提供了一種包括降壓槽閥芯的壓力調節式注入調節總成、以及包括該壓力調節式注入調節總成的壓力調節式配注器。本發明還提供了注聚合物動態調配裝置，其包括上述分子質量調節式配注器和/或壓力調節式配注器。本發明還提供了一種在上述動態調配裝置中進行的注聚合物動態調配工藝。上述注聚合物動態調配裝置及工藝能夠根據各層段不同滲透率，實時監測和調整聚合物溶液的輸出狀態，無需反復投撈測試儀器。

技術領域

本發明涉及注聚合物動態調配技術領域，具體涉及一種注入調節總成、配注器、注聚合物動態調配裝置及工藝。

背景技術

油田開發過程中，聚合物驅是高含水后期保持油田可持續發展的重要措施，初始階段采用籠統注入方式，工藝管柱簡單。然而，我國油田油層非均質性強，油層若長期采用籠統注入方式，聚合物溶液主要進入高滲透層，中低滲透層波及程度低，驅油效果差，因此發展了分層注入方式。

與分層注水工藝不同，聚合物驅需考慮層段注入量及層系滲透率與聚合物分子相對質量相匹配兩個核心的問題，即若按照非均質層系滲透率下限選擇聚合物相對分子質量時，聚合物在高滲透層阻力系數小，大部分聚合物沿高滲透層推進，聚合物利用率低；若提高聚合物相對分子質量，可提高高滲透層段驅油效果，但將造成中低滲透層段的堵塞，也影響整體開發效果，因此發展了分質分壓注聚合物工藝管柱及配套工具。同時，在施工過程中，單層段流量采用下井儀定周期測試，這種方式存在層段調節時需要作業隊投撈更換壓力調節器、分子量調節裝置，現場工作量大，不能及時實現層段變化后對該層段配注的調整，同時無法實時監測注入時層段注入量和層段壓力監測，缺乏層段調整的判斷依據。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的在于提供注入調節總成、配注器、注聚合物動態調配裝置及工藝。該動態調配裝置及工藝能夠實現根據不同層段的滲透率的特點對每個層段注入的聚合物溶液的黏度和/或輸出量進行動態調整，并實時調整、監測注入量、注入壓力等參數，無需反復投撈測試儀器，提高開發效果。

為了達到上述目的，本發明提供了一種壓差噴射式注入調節總成，該壓差噴射式注入調節總成包括第一本體、第一驅動傳動部、堵塞器噴嘴閥，所述第一驅動傳動部和所述堵塞器噴嘴閥位于所述第一本體的內部；其中，所述堵塞器噴嘴閥包括相互配合的動閥芯和靜閥芯，所述動閥芯與所述靜閥芯能夠相對旋轉、二者之間設有第一液體通道；所述第一液體通道的開度由所述動閥芯與所述靜閥芯的相對旋轉程度控制，所述第一液體通道的出口與所述第一本體的外部連通；所述第一驅動傳動部用于帶動并控制所述動閥芯旋轉；所述第一本體的底端設有溶液入口。

在上述壓差噴射式注入調節總成中，位于動閥芯與靜閥芯之間的第一液體通道的橫截面積定義為聚合物溶液經過堵塞器噴嘴閥時的過流面積。過流面積的大小隨動閥芯相對靜閥芯的旋轉程度改變。在聚合物溶液中，聚合物分子一般是柔性鏈結構，以枝狀、網狀結構分布在溶液中，當聚合物溶液的過流面積發生變化時，過流處產生的壓差和剪切力使聚合物分子鏈發生分解、斷裂等機械降解。通過改變所述動閥芯與所述靜閥芯之間的徑向配合角度(第一液體通道的開度)，能夠改變聚合物溶液的過流面積，使聚合物分子在一定剪切力作用下產生特定程度的機械降解，實現對聚合物的相對分子量和聚合物溶液黏度的動態控制。在具體實施方案中，聚合物溶液的輸出黏度以及聚合物的分子量一般與所述第一液體通道的開度成正比。

在上述壓差噴射式注入調節總成中，所述動閥芯的側面可以設有貫通至動閥芯底部的缺口，所述靜閥芯的內部可以設有軸向通孔，所述動閥芯的缺口與所述靜閥芯的軸向通孔連通時形成第一液體通道。則所述動閥芯缺口的底面與所述靜閥芯軸向通孔的頂端開口之間的重疊面積即為所述過流面積。

根據本發明的具體實施方案，所述堵塞器噴嘴閥的外徑一般與所述第一本體的內徑相匹配、避免聚合物溶液繞過所述堵塞器噴嘴閥流入堵塞器噴嘴閥的上方空間。