聚合 物分 注工 艺技 术 ． 可有 效 解 决 目前 应 用 较 广 它 的 间歇 分 注 ¨ 、 Ｊ扩缩 管 分 注 、 降压 槽 分 注 … 以及 多层 滑套 分注 等 工艺 技术 。 在 的易 出 砂 、 。 存 易 堵塞 、 剪切 、 测 试 等 问题 ， 易 难 目前 已在 孤 东 油 区取 得一 定 的应用 效果 ． 由于对 双 管 分 层 注 聚 工 艺 过 但 程 中聚合 物幂律 流 体在 垂直 管 流和环 空 流 中的压 力
损耗 与黏 度损耗 缺 少 定 量 描 述 ， 因而 不 能 对 其 进 行
式 的组合 ， 形成 ２ 条互相独立 的注入通道 ， 实现聚合 物单泵 分层 注入 的 目的． 口由双 四通 组成 ． 井 当双层
注入时， 内管 注下层 、 空 注上 层为 正注 （ １ 由 环 图 （） ， 环 空 注 下层 、 管 注 上 层 为 反 注 （ １ ａ） 由 内 图
一
４ 一 ２
内管 悬挂 器 防盗箱
西安石油大学学报 （ 自然科学版 ）
流 阀
（） 注 ａ正
（） 注 ｂ反
图 １ 单泵同心双管分层注聚工艺原理 示意 图
图 ２ 不 同质量浓度聚合物溶液的稠度系数
２ 聚合物溶液流变性模型与黏 度损耗 模 型
（） １ 聚合物溶 液 流变性模 型 按 照 中华 人 民共 和 国石 油 天然 气 行业 标 准 “ 驱 油用 丙烯 酰 胺 类 聚 合 物 性 能 测 定 ” Ｓ ／ ５６ －３ （ Ｙ Ｔ ８２９ ） 进行 实验 ，１ ＿ 利用油 区污水配 置 ５种质 量 浓度 的 聚
管柱组 合 优化设 计 ， 致使 该 技 术 效 果 的稳 定 性 受 到 限制 ， 接影 响其 全面 推广 ． 文利用 非 牛顿 流体 动 直 本 力学 基本 原理 ， 立 了新 型双 管 聚合 物 分 注 工 艺 系 建
（）． ｂ ） 分层 分 注 量 由地 面 控 制 ， 问注 入 压 力 差 主 层
２１ ０ ０年 ５月
第２ ５卷第 ３期
西安石油 大学 学报 （ 自然科学 版） Ｊｕｎ ｏ Ｘ ｎＳ ｉ ｕＵ ｉ ￣ｉ （ ａ ｒ ＳｉｎｅＥ ｉｏ ） ｏ ｒ￣ ｆ ｉ ｈ ｏ ｎｖ ｔ Ｎ ｔ ￣ ｃｅｃ ｄｔ ｎ ａ ｙ ｅ ｙ ｕ ｉ
Ｍ ａ ２ ０ ｖ ０１
Ｖｏ ． ５ Ｎｏ ３ １２ ．
统中流体动力学耦合模型 ， 研制 了计算机软件优化 程序 ， 析 了聚合 物 幂律 流 体 在 双 管 注 聚 体 系 中垂 分
直管 流和 环空 管流 过 程 中 的流 动 特 性 ， 单 泵 同心 为 双管 分层 注 聚技 术 的管 柱优 化设 计 与配 置提 供必 要 的理论 依 据． 过在 胜 利 油 田孤 东 采 油 厂 的 一 个 实 通
基金项 目：国家科技 重大专项“ 大型油气 田及煤 层气开发 ” 编号 ：０ ９ Ｘ ５０ ） （ ２０ Ｚ ０ ０ ９
作者简介 ： 郑伟林 （ ９ ５） 男， １６ 一 ， 高级工程师 ， 主要从事油气 田开发 工程技术 研究． — ａ ：ｈｎ ｗ＠ｓ ｆｃｍ Ｅ ｍ ｉ ｚｅ ｇ ｌ ｌ ． ｏ ｌ ｏ
文章 编号 ：６ ３ ６ Ｘ（ ０ ０ ０ －０ １ ５ １７ － ４ ２ １ ）３０ ４ － ０ ０
单 泵 同心 双 管 分 层 注聚 工 艺 的 理 论 分 析 及 应 用
郑 伟 林
（ 胜利油 田分公 司 孤东 采油厂 ， 山东 东 营 ２ ７３ ） ５ ２ ７
摘 要 ： 了解 决 当前在 疏松 砂 岩 油藏 分层 注聚 工 艺 中存在 的 易堵 塞 、 为 易剪 切 、 测 试等 问题 ， 出了 难 提 单 泵 同心双 管分 层 注聚 工 艺 ； 并组 建 了其 系统 动 力学模 型 ， 中 包括 通过 室 内实验 回归得 出的 聚合 其
术 具有 工 艺简单 、 试 简单 、 易 阻 塞 、 黏度 保 留 测 不 高 率 等优 点 ， 对易 出砂 、 注入 水 质差 的孤 东 油区及 类 似
油 区有 很好 的适 用性 ．
足油 田现场 单 泵 同心 双 管分 层 注 聚工 程 实 际 的
收 稿 日期 ： ０ ００ — ２ １ －１ ７ ２
“ 柱摩擦 控压 为 主 、 口节 流 阀控 压 为 辅 ” 管 井 的新 型
１ 单泵 同心双管分层注聚工艺原理
如 图 １所示 ， 泵 同心 双 管分 层 注 聚 技术 的基 单
本 工艺 原 理是 ： 通过 插 入 井 内 的 ２根 同心 双管 和密 插 补偿 器 等井 下工 具与 ２种 永久 封 隔器不 同密 封形
关键 词 ： 疏松 砂 岩 ； 层 注聚 ； 泵 同心双 管 ； 力 学模 型 分 单 动
中图分 类号 ：Ｅ ５ ．６ Ｔ ３７４ 文献标 识 码 ： Ａ
需要．
单 泵 同心 双 管 分层 注 聚 技 术 是 孤 东 油 田针 对 地层 出砂 严重 、 水 质 量低 的特 点 而提 出 的一 种 以 污
际井例 的应用 表 明 ， 理 论 模 型 的计 算 结 果 能 够 满 该
要通过调整内外管柱 的直径 ， 靠流体在圆管和环空 中的流 动摩 擦力 差 值Байду номын сангаас来控 制 ， 井 口的低 剪 切 控 制 而
阀只是 用来 微 调 压 力 ， 而 实 现 以 “ 柱 摩 擦 控 压 从 管 为主 ， 口节流 阀控 压 为 辅 ” 井 的控 压 分层 注 聚 ． 技 该
物 溶液 流 变性模 型 、 同剪切 速 率下 的黏度 损耗 模 型 ， 不 以及 通 过 理 论推 导得 出 的流 型判 别模 型 、 流
体 流速及 剪切 速 率模 型 、 力损耗 模 型及 沿 井筒 的温度 分布模 型 ； 此基 础上 对该 系统工作 过程 中 压 在 各模 型 间的耦 合 关 系进 行研 究 ， 立 了系统 模 型 的数值 解 法 ， 而 编 制应 用程 序． 场 实例 应 用表 建 进 现 明 ， 工艺技 术 可有 效解 决 当前疏松 砂 岩分 层 注聚 工 艺所遇 问题 ， 该 且程 序 计算 结果 精度 较 高．