提高采收率(EOR)是一种三级采油方法，当一级采收率由于油藏自然压力下降，二次采油过程(如注水或注气)变得不可持续后，该方法可以从一口井中提取石油。由于经过一次和二次处理后，至少有50%的原始原油(OOIP)，因此提高采收率的重要性就更大了。三种类型的提高采收率包括注气、注蒸汽和化学注。
聚合物驱是一种成熟的技术，也是化学提高采收率的主要形式，但许多业内人士都知道聚合物溶液的预期粘度和实际注入储层的粘度可能会有所不同。这主要是由于设备和管道系统中的剪切效应(聚合物降解)，在油田项目中通常降解10%至15%。1
由于聚合物大分子的不可逆分裂，机械降解会导致粘度损失。它可以发生在聚合物溶液到达地层之前的注入设施(湍流)中，也可以发生在近井区域(层流)中。2当聚合物溶液暴露在高剪切条件下时，例如混合聚合物溶液时，或在泵和节流器中输送聚合物溶液时，就会发生剪切现象。BETVICTOR体育官网3.这可能会影响资本和运营费用。在聚合物母液中每剪切3%，大约额外使用10%的聚合物。由于泵是聚合物段塞最先遇到的设备之一，它也是聚合物溶液剪切降解的第一个点之一。
在聚合物驱油过程中，通常采用渐进式空腔泵和三缸柱塞泵来减缓聚合物降解。BETVICTOR体育官网渐进式空腔泵已被用于输送母液(粘性、高BETVICTOR体育官网浓度聚合物溶液)。然而，由于作业成本、复杂性和需要长时间停机的严格维护，它们很少用于井下泵送。
三缸柱塞泵是聚合物驱作业人员的常BETVICTOR体育官网用选择。这些泵的剪切BETVICTOR体育官网降解值可达溶液粘度的15%。4
一种尝试的补救措施是加大柱塞泵的尺寸，降低每分钟的转速(rpm)，这不仅没有得到优化，而且成本更高，同时还会导致聚合物溶液的湍流流动和降解。怀俄明大学化学、生物医学工程、能源和石油工程教授Vladimir Alvarado博士表示，在怀俄明大学进行的独立测试表明，采用无密封设计的正排量液压驱动隔膜泵可将聚合物降解率降低至1%至5%。5实验测量包括流变仪测量、核磁共振(NMR)测量和动态光散射(质量控制检查)。
实验系统和管道确实对聚合物溶液的降粘度有不可忽视的影响，这表明聚合物通过隔膜泵的降解很可能甚至低于测量的1%至5%的降粘度。6敏感性分析在模拟软件上进行，以观察聚合物分子量、指定聚合物粘度和聚合物混合功能(聚合物粘度与浓度)对累积产油量的影响。
结果表明，通过改变三个参数，累积产油量减少了30%(图1)，这证实了Sorbie关于降解聚合物溶液的专著的结果及其对累积产油量的负面影响(图2)。7产量的减少最终决定了项目是否有利可图，说明了对低剪切泵的需求。BETVICTOR体育官网
液压驱动隔膜泵采用密封设计，将液压(动力)端与流体(过程)端分开。当传动轴转动时，它驱动连杆，并将旋转运动转换为柱塞的线性泵送运动。
通过液压系统，每个柱塞排出与隔膜同步的控制容积的油，无论泵的工作条件如何，都能保持隔膜后油的精确平衡。这可以平衡隔膜与泵送流体之间的压力，无论流体输送的系统压力如何，都能保持不超过5磅/平方英寸(psi)的压差(在测试模型中高达3,000 psi)。
三个隔膜中的每一个都有自己的泵腔，其中包含一个吸入和排出阀组件。当隔膜向后移动时，流体通过一个公共入口进入泵，并通过吸入阀。在正向行程中，膜片将流体从排放阀中推出，并通过歧管的出口端口。横膈膜彼此间隔相等，按顺序操作，以提供一致的低脉冲流量，从而使剪切最小化。
从油藏筛选到试点EOR项目的典型生命周期为2 - 4年，作业者无法承受项目运营效率低下和资本支出增加的后果，必须可靠地注入设计的产品。大型项目的主要成本驱动因素是聚合物的价格，而降解的聚合物会影响整体采收率和储量。
由于化学品EOR成本通常是以每桶石油的增量成本为基础报告的，资本支出决策的长期后果不知不觉地导致了运营成本的上升。例如，如果由于前期成本较低而购买了高剪切三联泵，则资本支出将在资产负债表上显示出良好的效果;然而，随着时间的推移，由于需要购买更多的聚合物来克服聚合物溶液的额外降解和降低的流动性控制，运营成本将会上升。低剪切液压驱动的正排量隔膜泵可以通过降低聚合物利用率和提高累积产量来节省成本。BETVICTOR体育官网8
参考文献
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阿尔瓦拉多，再见。
阿尔瓦拉多，再见。
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密纹唱片Egenolf。降低EOR聚合物溶液剪切效应的hydro - cell隔膜泵技术2期华纳工程公司，第5页，2022年。