1、第一章 聚合物母液配制工藝技術(shù)第二章 聚合物母液輸送工藝技術(shù)第三章 聚合物溶液注入工藝技術(shù)第四章 聚合物溶液化驗技術(shù)第五章 聚合物驅(qū)井站資料管理目 錄第一頁，共六十三頁。第一章 聚合物母液配制工藝技術(shù)第二頁，共六十三頁。什么是聚合物配制? 將聚合物干粉與低礦化度清水（或含油污水）混合，制成一定濃度的聚合物母液的過程，叫聚合物母液配制，習(xí)慣上稱聚合物配制。聚合物配制過程包含哪些工藝環(huán)節(jié)？ 聚合物配制過程包含分散、熟化、轉(zhuǎn)輸、過濾等主要工藝環(huán)節(jié)。 第三頁，共六十三頁。500m3曝氧水罐葡二聯(lián)來水污水離心泵Q=30m3/hH=84m分散裝置Q=30m3/hP=0.4MPaM50m3聚合物熟化罐MM外

2、輸泵至注入站圖 例M電動閥過濾器閘 閥碟 閥M外輸泵分散裝置熟化罐污水罐聚合物配制站工藝流程圖流量計泵前過濾器粗過濾器精過濾器污水過濾器M外輸泵第四頁，共六十三頁。 什么是聚合物分散？ 將聚合物干粉按一定比例均勻地散布在水中，并使干粉充分潤濕，完成初步混合的過程，稱為聚合物分散。第五頁，共六十三頁。聚合物干粉分散裝置的作用是什么? 聚合物干粉分散裝置是聚合物配制過程中的核心設(shè)備，其作用是把一定質(zhì)量的聚合物干粉均勻地分散于一定質(zhì)量的配制水中，經(jīng)過初步溶解，配制成確定濃度的水粉混合液，然后輸送到熟化罐進一步溶解熟化。第六頁，共六十三頁。聚合物干粉分散裝置由哪幾部分組成? 聚合物干粉分散裝置一般由7

3、個基本部分組成：干粉供料系統(tǒng)；清水供水系統(tǒng)；風(fēng)力輸送系統(tǒng)；混合初溶系統(tǒng)；混合液輸送系統(tǒng)；儀表自控部分；供配電部分。分散裝置的干粉供料系統(tǒng)由哪些部件組成？ 分散裝置的干粉供料系統(tǒng)主要由干粉料斗、空氣過濾器、振蕩器、料位開關(guān)、閘閥、螺旋給料器等部件組成。第七頁，共六十三頁。聚合物干粉分散裝置的原理流程是什么? 分散裝置的作用決定了其基本原理大致上都是相同或相似的，原理流程如圖所示。螺桿給料器螺桿泵料斗電熱料斗文丘里噴嘴混合罐水粉混合器熟化罐干粉鼓風(fēng)機清水分散裝置聚合物干粉分散裝置原理流程第八頁，共六十三頁。什么是聚合物熟化？ 聚合物干粉與水的混合液經(jīng)攪拌、溶脹至完全溶解，溶液粘度達到穩(wěn)定的過程稱為

4、熟化。熟化是聚合物在水中部分水解并充分溶解的化學(xué)變化和物理變化的綜合過程。什么是熟化時間？ 完成聚合物熟化過程所需要的時間稱為熟化時間，一般為2h4h。第九頁，共六十三頁。熟化罐攪拌器的構(gòu)成是什么? 熟化罐攪拌器一般由電機、減速箱、聯(lián)軸器、攪拌軸、葉片和攪拌器支架等構(gòu)成。熟化罐攪拌器的構(gòu)成示意圖 電機減速箱攪拌器平臺攪拌軸葉片熟化罐折流板第十頁，共六十三頁。攪拌器的種類有哪些? 主要有螺旋推進式攪拌器和雙螺帶螺桿攪拌器兩種，大型抗鹽聚合物配制站多采用雙螺帶螺桿攪拌器，與螺旋推進式攪拌器相比，能夠大幅度降低熟化時間。雙螺帶螺桿攪拌器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖第十一頁，共六十三頁。 為什么聚合物母液外輸要求過濾?

5、聚合物母液外輸過濾的主要目的有：（1）過濾去除因溶解、熟化效果不好產(chǎn)生的“魚眼”和粘團；（2）過濾不溶物和機械雜質(zhì)，避免污染地層；（3）保護注入泵和靜態(tài)混合器等設(shè)備免遭傷害，因為在大罐或管道安裝過程中會殘留一些砂?；蚪饘偎樾?；（4）安裝過濾器可以覺察出分散、熟化裝置中可能發(fā)生的故障。第十二頁，共六十三頁。過濾器的清洗應(yīng)注意什么？（1）使用過濾器對聚合物溶液進行過濾，應(yīng)根據(jù)使用情況，制訂不同的清洗周期。（2）在清洗濾芯的同時，對于罐體也要進行清洗。（3）長時間使用后，采用清洗的方法不見效時，可更換過濾器濾芯。（4）在清洗過程中發(fā)現(xiàn)損壞，要及時進行更換。第十三頁，共六十三頁。 聚合物溶液轉(zhuǎn)輸過程中

6、對泵有什么要求? 當聚合物溶液通過泵時，若產(chǎn)生過高的流速，或存在較強的機械剪切，將使高分子鏈斷開，從而造成粘度損失。因此聚合物溶解后，全部升壓過程不宜選用離心泵，一般選用容積泵，如螺桿泵、柱塞泵、齒輪泵等低剪切泵。第十四頁，共六十三頁。 螺桿泵的工作原理是什么? 螺桿泵是一種依靠泵體與螺桿所形成的嚙合空間容積變化和移動來輸送液體或使之增壓的回轉(zhuǎn)泵。螺桿泵按螺桿數(shù)目分為單螺桿泵、雙螺桿泵和三螺桿泵等。第十五頁，共六十三頁。 螺桿泵的優(yōu)缺點是什么? 螺桿泵優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，流量及壓力無脈動，被輸送液體不受攪拌作用，自吸性強，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，噪聲小，壽命長，效率高。 缺點是制造加工要求高，工

7、作特性對黏度變化比較敏感，工作溫度受定子材料限制。第十六頁，共六十三頁。 螺桿泵使用中注意事項?（1）螺桿泵必須防止干轉(zhuǎn)，以免擦傷工作表面。（2）螺桿泵應(yīng)在吸排停止閥全開的情況下起動，以防過載或吸空。（3）泵工作時，應(yīng)注意檢查壓力、溫度和機械軸封的工作。第十七頁，共六十三頁。 配制站選用的儀表主要有哪幾種類型？ 主要有流量計量儀表、液位檢測儀表、控制閥、壓力或壓差檢測儀表等。 流量儀表的檢定周期為半年；壓力表的檢定周期為三個月；溫度計的檢定周期為一年。第十八頁，共六十三頁。 儀表使用中需要注意什么？（1）電磁流量計的量程一定選擇合理，遠離電場、磁場。（2）控制閥的壓力等級應(yīng)大于或等于所在管道的

8、壓力等級。（3）超聲波液位探頭要帶加熱元件，保證冬季熟化罐液位檢測的準確性。第十九頁，共六十三頁。 為什么聚合物配制站要采用計算機控制系統(tǒng)？因為在配制過程中，對聚合物母液配比、溶解的技術(shù)要求非常嚴格、精確，其分散熟化過程的手動操作也比較困難，所以聚合物配制站的自動控制十分重要，應(yīng)采用計算機控制系統(tǒng)對供水、干粉供料、計量、分散、攪拌熟化、儲存倒罐和泵輸?shù)热^程實現(xiàn)程序化運行控制。第二十頁，共六十三頁。 配制站自動控制系統(tǒng)的主要特征是什么? 主要特征有四個：（1）檢測數(shù)據(jù)的能力。（2）邏輯判斷的能力。（3）傳送信息和啟動裝置的能力。（4）在存貯器存貯信息的能力。第二十一頁，共六十三頁。 配制站自動

9、控制系統(tǒng)的主要功能是什么? 主要功能是：控制盤應(yīng)具有現(xiàn)實采集井工藝流程各種主要設(shè)備和參數(shù)運行情況；如罐液位、水流量、泵出口壓力等。主要生產(chǎn)過程的控制系統(tǒng)有：聚合物的分散-熟化過程實現(xiàn)自動控制、自動啟停分散裝置、熟化罐自動倒灌、熟化計時等。同時具備手動功能。第二十二頁，共六十三頁。 分散裝置運行的自動控制過程是什么？（1）開啟分散裝置進水電動球閥，啟動給水泵（2）給水泵運行5s后，啟動螺桿泵給料器，并按照水量及設(shè)定的配比濃度調(diào)節(jié)給料量。（3）當混合罐液位達到設(shè)定值時，啟動螺桿泵向熟化罐輸液。（4）熟化罐液位達到設(shè)定值后，先停止給料，后停運水泵，最后停運螺桿泵。第二十三頁，共六十三頁。 熟化系統(tǒng)的

10、自動控制過程是什么？（1）分散裝置停運后，自控系統(tǒng)將選擇一座空罐低液位時間最長的熟化罐，打開進口閥，向該罐輸液。（2）當熟化罐液位達到設(shè)定值時，啟動攪拌器攪拌。（3）當液位達到所設(shè)定的高液位時，開始計熟化時間。第二十四頁，共六十三頁。 配制站在什么情況下需要報警停機？（1）攪拌器電動機超載時報警。（2）熟化罐液位超高、超低報警。（3）當設(shè)備出現(xiàn)故障影響自動程序運行時，報警并顯示故障點。（4）當過濾器壓差過高時，報警并自動停運外輸泵。（5）外輸泵進口壓力過低、出口壓力超高，報警停泵。第二十五頁，共六十三頁。 聚合物配、注系統(tǒng)主要設(shè)備、容器的安裝、驗收及售后維修標準是什么? 配制站內(nèi)的主要設(shè)備采取

11、模塊化安裝，設(shè)備廠家負責調(diào)試及運行，達到正常運行條件、崗位工人能獨立操作后給予驗收 ，多數(shù)設(shè)備的質(zhì)保期為一年，保修期后需要有償維修。第二十六頁，共六十三頁。第二章 聚合物母液輸送工藝技術(shù)第二十七頁，共六十三頁。聚合物母液輸送對管道設(shè)計參數(shù)有什么要求? 輸送管道的長度、內(nèi)徑及聚合物母液在管道中的流速，對聚合物母液的粘度損失都有影響。試驗研究表明，聚合物配制站到最遠注入站的母液輸送管道宜在6km以內(nèi)， 流速以0.50.8m/s為宜，且起終點壓降宜小于2.0MPa。第二十八頁，共六十三頁。聚合物母液管道設(shè)計中如何控制粘度損失? （1）為減少化學(xué)降解，聚合物母液管道應(yīng)選用塑料、玻璃鋼、不銹鋼等化學(xué)性質(zhì)

12、穩(wěn)定的材質(zhì)，也可選用碳鋼管，但必須采取可靠的內(nèi)防腐措施；（2）為減少機械剪切降解，在確定管徑時，應(yīng)保證聚合物母液的剪切速率在規(guī)定的范圍內(nèi)。第二十九頁，共六十三頁。什么是環(huán)氧粉末涂料？ 環(huán)氧粉末涂料是一種不含有機溶劑的熱固型防腐涂料，主要由環(huán)氧樹脂、固化劑、顏料、填料等成分組成，經(jīng)混合、熔融擠出、粉碎而制得。環(huán)氧粉末涂料固化在管壁上有哪幾種方式？ 環(huán)氧粉末涂料粘結(jié)到管壁上并固化成型主要有三種方式：靜電噴涂、等離子噴涂或加熱熔融。第三十頁，共六十三頁。聚合物母液管道投產(chǎn)前應(yīng)如何處理？ 在輸送聚合物母液前，要用清水沖洗母液管道，在注入站將沖洗管道的污水導(dǎo)入排污流程，直至母液管道出水水質(zhì)與來水水質(zhì)一致

13、時，方可終止沖洗，投產(chǎn)管道。聚合物母液管道內(nèi)壁的粘性附著物呈現(xiàn)何種形態(tài)？ 母液管道內(nèi)的粘性附著物主要呈現(xiàn)為白色、灰黑色和黑色不規(guī)則的長條狀絮狀物，漂浮在聚合物粘稠的溶液中，有刺激性惡臭味，易掛壁，嚴重影響母液輸送。第三十一頁，共六十三頁。聚合物母液管道內(nèi)壁的粘性附著物由哪些成份構(gòu)成？ 母液管道內(nèi)壁粘性附著物的主要成份為：（1）由于聚合物干粉質(zhì)量問題或配制過程中操作不當造成的未充分溶解、溶脹的膠團、“魚眼”等產(chǎn)物。（2）由于聚合物的化學(xué)不穩(wěn)定性造成的交聯(lián)聚合產(chǎn)物。（3）微生物的作用產(chǎn)生的絮狀物。第三十二頁，共六十三頁。聚合物母液管道內(nèi)壁粘性附著物的預(yù)防措施有哪些？（1）提高母液管道的產(chǎn)品質(zhì)量和施

14、工質(zhì)量，確保管道內(nèi)光滑無毛刺、防腐層完好。（2）母液管道投運前要認真清理。（3）加強聚合物質(zhì)量檢驗，嚴防使用不合格產(chǎn)品。（4）加強母液配制過程的質(zhì)量監(jiān)督。（5）加強母液外輸過濾的管理，確保外輸母液的質(zhì)量。（6）外輸母液回壓升高時，應(yīng)對在運的母液管道采取清洗措施。 第三十三頁，共六十三頁。第三章 聚合物溶液注入工藝技術(shù)第三十四頁，共六十三頁。聚合物注入工藝流程有哪幾種? 聚合物注入工藝流程主要有兩種：一種是單泵單井流程，一種是一泵多井流程。 什么是單泵單井流程? 單泵單井流程，就是由一臺注入泵為一口注入井供給高壓聚合物母液，高壓母液與高壓水混合稀釋成低濃度的聚合物目的液，然后送給注入井。第三十五

15、頁，共六十三頁。 單泵單井流程的優(yōu)缺點是什么? 單泵單井流程的優(yōu)點是每臺泵與每口井的壓力、流量均相互對應(yīng)，流量及壓力調(diào)節(jié)時無需大幅度節(jié)流，能量利用充分，單井配注方案比較容易調(diào)整。缺點是設(shè)備數(shù)量多，占地面積大，工程投資高，維護量大。第三十六頁，共六十三頁。 什么是一泵多井流程? 一泵多井流程，就是由一臺大排量注入泵給多口注入井供高壓聚合物母液，泵出口安裝流量調(diào)節(jié)器調(diào)控液量及壓力，將高壓聚合物母液對單井進行分配，然后與高壓水混合稀釋成低濃度聚合物目的液，再送給注入井。第三十七頁，共六十三頁。 為什么一泵多井流程中注入井要在不同泵組間調(diào)整? 同一座注入站內(nèi)各注入井的注入壓力存在差異，如果所有注入井通

16、過一條匯管供液，一部分流量調(diào)節(jié)器會存在較大的壓差，會使聚合物產(chǎn)生一定的粘度損失，因此需要將注入壓力相近的注入井調(diào)整到同一泵組內(nèi)。 第三十八頁，共六十三頁。一泵多井流程的優(yōu)缺點是什么? 一泵多井流程的優(yōu)點是設(shè)備數(shù)量少，占地面積小，流程簡化，維護工作量少。缺點是全系統(tǒng)為一個注入壓力，注入井單井壓力、流量調(diào)節(jié)能量損失較大，增加一定的粘度損失，單井注入方案不好調(diào)整，增加了流量調(diào)節(jié)器的投資。第三十九頁，共六十三頁。 柱塞泵的工作原理是什么? 在原動力的帶動下，柱塞泵的柱塞做往復(fù)運動。當柱塞向后移動時，泵腔內(nèi)容積擴大、壓力降低、排出閥關(guān)閉、吸入閥打開，泵開始吸入液體。當柱塞向前移動時泵腔內(nèi)容積縮小、壓力增

17、加、吸入閥關(guān)閉、排出閥打開，泵排出液體往復(fù)泵結(jié)構(gòu)示意圖第四十頁，共六十三頁。 柱塞泵流量調(diào)節(jié)方式有哪些? 主要的調(diào)節(jié)方式有：更換柱塞及缸套，更換皮帶輪，設(shè)置變頻調(diào)速器，減少柱塞及缸套。第四十一頁，共六十三頁。柱塞泵易損壞的部件有哪些? 第一種是泵的密封件：如柱塞泵橡膠圈、油封、密封墊片。損壞形式是磨損、刺漏、橡膠老化。 第二種是泵的金屬件：如柱塞、支撐壞、導(dǎo)向套、閥座、閥體、閥彈簧、軸承等。損壞形式是磨損、沖蝕、腐蝕及疲勞損壞。第四十二頁，共六十三頁。柱塞泵日常維護注意事項? 主要包括：液力端和動力端的維護。使用過程應(yīng)注意泵的進出口壓力，泵的排量要符合規(guī)定。其次，密切注意各部件溫度的變化和壓力

18、表安全閥的定期校對。第四十三頁，共六十三頁。什么是靜態(tài)混合器? 在沒有外加動力的情況下，在管道內(nèi)放置特別結(jié)構(gòu)規(guī)則的構(gòu)件，當兩種或兩種以上液體通過這些構(gòu)件時，由于液體被不斷分割和轉(zhuǎn)向，使液體達到充分混合的目的。這種沒有運動構(gòu)件的混合方式稱為靜態(tài)混合，這些特制的構(gòu)件稱為靜態(tài)混合單元，安裝有許多靜態(tài)混合單元的管道裝置稱為靜態(tài)混合器。第四十四頁，共六十三頁。聚合物溶液注入對靜態(tài)混合器的選擇有什么要求? 對于靜態(tài)混合器的選擇要認真慎重?；旌系某潭热Q于流動狀態(tài)（層流或紊流）、粘度比、流量比以及兩種流體的成分。各部件的尺寸和數(shù)量由預(yù)期的均質(zhì)性、進出混合器的最大允許壓力降，以及尺寸限制（長度或直徑）所決定。

19、壓力降應(yīng)盡量最小，以免機械剪切。要求靜態(tài)混合器要混合均勻，不均勻度系數(shù)在5以內(nèi)。第四十五頁，共六十三頁。什么是液位調(diào)控器? 液位調(diào)控器是接收聚合物配制站輸送來的聚合物母液的一種自動調(diào)節(jié)裝置，該裝置可根據(jù)注入站的需要，自動調(diào)整液位自動閥的開啟程度第四十六頁，共六十三頁。 注入站儀器儀表使用，校驗規(guī)定？ 安全閥每12個月檢定一次，流量計12個月檢定一次，普通壓力表每3個月檢定一次，數(shù)字壓力表、變送器每12個月檢定一次，緩沖器每12個月補充一次氮氣，測溫儀表檢定周期為12個月。第四十七頁，共六十三頁。 注入站主要的計算機監(jiān)控點有哪些？ 有母液緩沖罐的液位指示、調(diào)節(jié)、報警；聚合物母液流量計量、顯示、累

20、計，單井注入母液計量和單井注入清水（污水）計量；注入泵出口壓力顯示、超高報警、入口壓力顯示、超低報警。第四十八頁，共六十三頁。 注入過程中聚合物目的液的濃度如何控制？ 在注入過程中，母液及高壓水的流量信號傳輸給控制器，由控制器控制高壓水電動調(diào)節(jié)閥自動跟蹤母液流量，按比例調(diào)節(jié)開啟度，使高壓水的流量隨母液流量的變化按比例調(diào)節(jié)，確保聚合物目的液濃度誤差控制在5%以內(nèi)第四十九頁，共六十三頁。聚合物注入管道有什么特殊要求？ 聚合物注入管道優(yōu)先選用高壓玻璃鋼管，也可選用無縫鋼管，但要求其內(nèi)壁采用環(huán)氧粉末噴涂或其它成熟可靠的內(nèi)防腐技術(shù)，并對焊縫進行嚴格的內(nèi)補口處理。聚合物注入井口的安裝有什么特殊要求？ 聚合

21、物注入井口應(yīng)采用低剪切井口過濾器，安裝聚合物溶液取樣口，或安裝井口在線取樣器。第五十頁，共六十三頁。對注入井口過濾器有什么要求？ 注入井口安裝過濾器，其目的是為了避免注入管道中的機械雜質(zhì)進入地下對油層產(chǎn)生二次污染。對于過濾聚合物溶液，一方面要減少過濾器材質(zhì)產(chǎn)生的化學(xué)降解，另一方面還要有足夠的有效過濾面積，以減少機械剪切。第五十一頁，共六十三頁。注入井口過濾器如何選用？ 注入井口過濾器的濾網(wǎng)宜為20目，其結(jié)構(gòu)型式及過濾面積，應(yīng)根據(jù)具體條件不同，依據(jù)以下原則，通過計算或?qū)嶒灤_定： （1）起始壓降小于0.03MPa。 （2）清洗周期大于150d。第五十二頁，共六十三頁。第四章 聚合物溶液化驗技術(shù)第五

22、十三頁，共六十三頁。影響聚合物溶液粘度的因素有哪些？答：主要有分子量、水解度、濃度及環(huán)境因素如礦化度、溫度、PH值等，其中分子量是決定聚合物粘度的主要因素。礦化度與聚合物溶液粘度有何關(guān)系？答：一般來說，隨著礦化度的升高，聚合物溶液的粘度呈下降趨勢，其中高價陽離子對聚合物溶液粘度的降解要比低價陽離子更大。第五十四頁，共六十三頁。聚合物的降解分為哪幾類？答：主要有機械降解、化學(xué)降解、生物降解。其中化學(xué)降解還包含熱降解和氧化降解。測定聚合物溶液粘度的儀器是什么？參數(shù)如何設(shè)置？答：主要為布式粘度計。在45、6r/min的條件下，用UL轉(zhuǎn)子測量，對應(yīng)轉(zhuǎn)子代碼為S00，粘度測量范圍一般為0100mPa.s。如果測量粘度超過此量程，可更換轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)子代碼，再次測量。第五十五頁，共六十三頁。用布氏粘度計測定聚丙烯酰胺溶液粘度時，在測量杯中加入多少mL所配制的溶液？答：16mL。用布氏粘度計測定聚丙烯酰胺粘度時，測量杯在恒溫水浴中預(yù)熱多少分鐘？答：15min。第五十六頁，共六十三頁。濁度法測聚合物濃度的方法原理是什么？答：聚丙烯酰胺在酸性溶液中與次氯酸鈉反應(yīng)，產(chǎn)生不溶性的氯酸胺，使溶液混濁，其濁度值與聚丙烯酰胺濃度成正比，可由分光光度計測定。第五十七頁，共六十三頁。聚合物濃度的檢測方法有哪幾種？答：聚合物的濃度的檢測方法主要有5種，包括