胶体态聚合物在油田配制站直接溶解的可行性研究
2021-05-22
油气田地面工程 2021年5期
大庆油田有限责任公司
为了便于聚合物溶解,油田驱油采用干粉态聚丙烯酰胺,但从聚合物胶体加工成为干粉需要干燥蒸发近60%的水分,这一过程会产生巨大能耗,增加生产成本[1-6],并限制了产能。为降低生产聚丙烯酰胺干粉的能耗及采购成本,提高生产线的产能,有必要进行油田现场直接应用胶体态聚合物驱油的可行性研究[7-9]。
1 现场直接应用需要解决的问题
胶体态聚合物的直接应用在国内外油田聚合物驱油技术中尚无先例,本文通过室内实验证明胶体经过再造粒后能够溶解,但要实现现场直接应用需要解决以下四方面难题。
1.1 粒径的合理尺寸
研磨造粒是胶体态聚合物现场应用的核心工艺。造粒工艺采取筛网式研磨,刀头将胶体态聚合物挤压至筛网,通过控制筛网孔的尺寸,调节生产出的胶粒大小。
胶粒的大小决定造粒设备的产能,胶粒越大,产能越高。另一方面,溶解速度决定了胶粒不能过大,胶粒越大,溶解速度越慢,会造成后端建设溶解罐的容积和数量过大。
1.2 挥发氨气的处理
生产聚合物时,聚丙烯酰胺与氢氧化钠发生水解反应产生氨气,干粉经过干燥后,大部分氨气快速释放,而胶体中的氨气则需要缓慢释放,因此,胶体在装卸、造粒和溶解过程中均释放出NH3,刺激性气味较大。氨气产生的化学方程式见图1。

图1 氨气产生的化学方程式Fig.1 Chemical equation for ammonia production
1.3 胶体的计量方式
现有的配制站干粉是粉末状,配制时采用的计量方式为瞬时配比法,即:采用螺旋下料器控制下料速度,用水泵控制水量,只要二者的瞬时配比满足配制方案的要求浓度,即可达到方案要求。……
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