CN102658050A

CN102658050A - 疏水缔合聚合物多级连续熟化罐

Info

Publication number: CN102658050A
Application number: CN2012101562793A
Authority: CN
Inventors: 周国忠; 吴亮; 贾立文; 林苏奔
Original assignee: ZHEJIANG GREAT WALL REDUCER CO Ltd
Current assignee: ZHEJIANG GREAT WALL REDUCER CO Ltd
Priority date: 2012-05-16
Filing date: 2012-05-16
Publication date: 2012-09-12

Abstract

本发明涉及一种石油开采设备，特别涉及一种疏水缔合聚合物多级连续熟化罐。具体技术方案为：一种疏水缔合聚合物多级连续熟化罐，包括有熟化罐体，设于熟化罐体空腔内的搅拌轴、设于搅拌轴上的搅拌桨、驱动搅拌轴旋转的驱动电机，熟化罐体的空腔内至少设有一块沿熟化罐体轴向安装的隔板，隔板的轴向两侧分别形成独立的混合室，且隔板上均布有若干贯穿隔板的过流孔；搅拌轴穿透隔板延伸至各混合室内，处于各混合室内的搅拌轴上分别设有搅拌桨，且搅拌轴与隔板之间设有密封件；隔板上设有防混装置。采用上述技术方案，提供了一种处理量大的，快速溶解熟化疏水缔合聚合物，并且能够获得黏度较高、混合均匀的疏水缔合聚合物溶解熟化装置。

Description

疏水缔合聚合物多级连续熟化罐

技术领域

本发明涉一种石油开采设备，特别涉及一种疏水缔合聚合物多级连续熟化罐。

背景技术

聚合物驱作为油田开发稳产或增产的重要手段之一，在国内外陆上油田得到了广泛应用。我国的大庆、胜利、克拉玛依等主要油区都进行了矿场试验并取得了巨大成功。特别是大庆油田，已进入大规模工业应用阶段，在水驱采收率42％的基础上，实施聚合物驱后采收率又提高了12％，使最终采收率达到了55％。

疏水缔合聚合物是一类在亲水性大分子链上带有少量疏水基团的聚合物，当水溶液中的聚合物浓度达到一定程度时，疏水基团的憎水作用使聚合物发生缔合，增大了水动力学体积，从而产生明显的增粘作用。在盐水中，疏水缔合作用增强，表现出一定的抗盐性。该类物质可应用于高矿化度下的聚合物驱泊技术中，但是由于疏水基团的引入，其在水中的溶解能力也降低。聚合物的溶解熟化问题一直是制约这类聚合物工业化应用的技术难题之一。疏水缔合聚合物的溶解熟化时间对海上油田聚合物驱油具有重要意义，较长的熟化时间意味着需要增大熟化罐的数量或体积，势必与海上平台狭小的空间及有限的承载发生矛盾，从而限制了聚合物驱油技术在海上油田的推广应用。

聚合物驱油过程中聚合物的溶解熟化占据着很重要的位置，缩短聚合物的熟化时间，提高聚合物的处理效率，同时降低熟化装置占用的空间对海上平台采油具有重要的现实意义。

目前，市场及资料上出现的聚合物驱油过程中聚合物的溶解熟化设备主要由熟化罐体、设于熟化罐上的介质进口、介质出口；沿熟化罐体轴向安装于熟化罐体内的搅拌轴、设于搅拌轴上的搅拌桨及驱动搅拌轴旋转的驱动电机。上述溶解熟化设备中的聚合物由介质进口进入到熟化罐体内部的混合室内经过搅拌桨的搅拌后由介质出口排出，介质的黏度及混合度及混合均匀度不够，而且聚合物的熟化时间较长，生产效率较低。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种处理量大的，快速溶解熟化疏水缔合聚合物，并且能够获得黏度较高、混合均匀的疏水缔合聚合物溶解熟化装置。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种疏水缔合聚合物多级连续熟化罐，包括有熟化罐体、设于熟化罐上的介质进口、介质出口；沿熟化罐体轴向安装于熟化罐体的空腔内的搅拌轴、设于搅拌轴上的搅拌桨及驱动搅拌轴旋转的驱动电机，其特征在于：所述熟化罐体的空腔内至少设有一块沿熟化罐体轴向安装的隔板，隔板的轴向两侧分别形成独立的混合室，且隔板上均布有若干贯穿隔板的过流孔；搅拌轴穿透隔板延伸至各混合室内，处于各混合室内的搅拌轴上分别设有搅拌桨，且搅拌轴与隔板之间设有密封件；所述的隔板上设有防混装置。

采用上述技术方案，通过将熟化罐体内设置至少一块沿熟化罐体轴向安装的隔板，以此将熟化罐体内的空腔隔离呈多个相对独立的混合室，并且延伸至各混合室内的搅拌轴上分别设有独立的搅拌桨，使得该熟化罐体拥有多个可独立工作的混合室，在使用过程中，疏水缔合聚合物由熟化罐体的介质进口进入后，经过若干次混合室的混合搅拌，使由介质出口排出的疏水缔合聚合物的黏度、混合度及混合均匀度得到提高，并且可持续的对介质进口进行供料，使熟化罐体持续的进行工作，在保证疏水缔合聚合物的黏度、混合度及混合均匀度的同时，也提高了生产效率。由于各被隔板隔离开的混合室内相对混合的黏度及混合度不一样（处于介质进口处混合室内的黏度及混合度最低，而处于介质出口处混合室内的黏度及混合度最高），为了防止在工作过程中上级混合室内的疏水缔合聚合物回流到下级的混合室内，在搅拌轴与隔板之间设置了密封件、在隔板上设置了防混装置，达到防混的目的，进一步的保证了疏水缔合聚合物的黏度、混合度及混合均匀度。

本发明进一步设置为：防混装置包括有设于隔板朝向熟化罐体顶部一端端面上的若干与过流孔对应设置的凸起，各凸起上分别开设有一端与混合室导通，另一端与过流孔导通的通孔。

采用上述技术方案，处于混合室内的疏水缔合聚合物通过搅拌桨搅拌后具有压力和排出流量，促使一部分的疏水缔合聚合物会沿着隔板平流，在熟化罐体的处理过程中，既要保持各混合室通过隔板上过流孔的导通，又要防止上级混合室内的疏水缔合聚合物通过过流孔回流至下级的混合室内，防混装置中的凸起则可起到抵挡平流于隔板上疏水缔合聚合物的作用，而凸起上的通孔又能够促使下级混合室与上级混合室的导通。

本发明更进一步设置为：搅拌轴与隔板之间的密封件为套设于搅拌轴与隔板之间的密封环，该密封环与隔板呈固定连接，密封环与搅拌轴之间呈间隙配合。

采用上述技术方案，通过上述设置，密封件的不仅能够保持搅拌轴与隔板之间的密封，同时也能使搅拌轴正常的旋转。

本发明更进一步设置为：搅拌桨为上推式宽叶轴流桨，搅拌桨包括有与搅拌轴套接固定的轮毂及均布于轮毂上的3—4片叶片，各叶片根部与搅拌轴根部与垂直于搅拌轴平面的夹角a处于40—60度之间，叶片端部与垂直于搅拌轴平面的夹角b处于15—30度之间。

采用上述技术方案，特殊叶片及角度的设计降低了搅拌的剪切作用，能够保证溶解后的疏水缔合聚合物有较高的黏度，保证搅拌质量的情况下也能降低能耗。

下面结合附图对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明实施例1中隔板的结构示意图；

图3为本发明实施例2中隔板的结构示意图。

图4为本发明实施例1及2中搅拌桨的结构示意图。

具体实施方式

如图1—4所示的一种疏水缔合聚合物多级连续熟化罐，包括有熟化罐体1、设于熟化罐1上的介质进口11、介质出口12；沿熟化罐体1轴向安装于熟化罐体1的空腔内的搅拌轴2、设于搅拌轴2上的搅拌桨3及驱动搅拌轴2旋转的驱动电机4。熟化罐体1的空腔内至少设有一块沿熟化罐体1轴向安装的隔板5，该隔板5的边缘与熟化罐体1的内壁之间通过紧固件实施密封连接。隔板5的轴向两侧分别形成独立的混合室13，且隔板5上均布有若干贯穿隔板5的过流孔51；搅拌轴2穿透隔板5延伸至各混合室13内，处于各混合室13内的搅拌轴2上分别设有搅拌桨3。上述方案中，通过将熟化罐体1内设置至少一块沿熟化罐体1轴向安装的隔板5，以此将熟化罐体1内的空腔隔离呈多个相对独立的混合室13，并且延伸至各混合室13内的搅拌轴2上分别设有独立的搅拌桨3，使得该熟化罐体1拥有多个可独立工作的混合室13，在使用过程中，疏水缔合聚合物由熟化罐体1的介质进口11进入后，经过若干次混合室13的混合搅拌，使由介质出口12排出的疏水缔合聚合物的黏度、混合度及混合均匀度得到提高，并且可持续的对介质进口11进行供料，使熟化罐体1持续的进行工作，在保证疏水缔合聚合物的黏度、混合度及混合均匀度的同时，也提高了生产效率。需要说明的是，隔板5设置的数量取决于混合室13的数量，本发明优选在熟化罐体1内设置两块隔板5，使熟化罐体1内形成三个混合室13，构成三级混合；当然，混合室13的具体数量可根据设计而定。

由于各被隔板5隔离开的混合室13内相对混合的黏度及混合度不一样（处于介质进口处混合室13内的黏度及混合度最低，而处于介质出口12处混合室13内的黏度及混合度最高），为了防止在工作过程中上级的混合室13内的疏水缔合聚合物回流到下级的混合室13内，搅拌轴2与隔板5之间设有密封件6，该密封件6为套设于搅拌轴2与隔板5之间的密封环，该密封环与隔板5呈固定连接，密封环与搅拌轴2之间呈间隙配合，这样设置不仅能够保持搅拌轴2与隔板5之间的密封，同时也能使搅拌轴2正常的旋转；隔板5上设有防混装置7。这样设置达到防混的目的，进一步的保证了疏水缔合聚合物的黏度、混合度及混合均匀度。需要说明的是，熟化罐体1为桶体，介质进口11处于熟化罐体1的轴向顶部，而介质出口12则设于熟化罐体1的轴向底部，处于熟化罐体1底部直接与介质出口12导通的混合室13为下级混合室，处于该混合室13上部的混合室13为上级混合室13。

在本发明实施例1中，防混装置7包括有设于隔板5朝向熟化罐体1顶部一端端面上的若干与过流孔51对应设置的凸起71，各凸起71上分别开设有一端与混合室13导通，另一端与过流孔51导通的通孔72。凸起71可抵挡平流于隔板5端面上的介质，防止介质直接由过流孔51回流至下级混合室13内。而凸起71上与过流孔51导通的通孔72可为锥形孔或者斜孔。

在本发明实施例2中，防混装置7包括有设于隔板5朝向熟化罐体1顶部一端端面上的若干与过流孔51对应设置的凸台73，各凸台73上分别开设有一端与混合室13导通，另一端与过流孔51导通的导流通道74，该导流通道74内设有单向阀组件8。其中，导流通道74包括有沿凸台73轴向开设的孔741及连接孔742，孔741与连接孔742之间通过单向阀安装腔743导通，单向阀组件8包括有安装于单向阀安装腔743内的钢珠81及与钢珠81抵触的弹簧82。

本发明实施例1及2中的搅拌桨3为上推式宽叶轴流桨，搅拌桨包括有与搅拌轴2套接固定的轮毂31及均布于轮毂31上的3—4片叶片32，各叶片32根部与搅拌轴2根部与垂直于搅拌轴2平面的夹角a处于40—60度之间，叶片32端部与垂直于搅拌轴2平面的夹角b处于15—30度之间。当然，如若设计需要，也可将搅拌桨3设置为下推式宽叶轴流桨。只是前者特殊叶片32及角度的设计降低了搅拌的剪切作用，能够保证溶解后的疏水缔合聚合物有较高的黏度，保证搅拌质量的情况下也能降低能耗。所以本发明优选前者。

Claims

1.一种疏水缔合聚合物多级连续熟化罐，包括有熟化罐体、设于熟化罐上的介质进口、介质出口；沿熟化罐体轴向安装于熟化罐体的空腔内的搅拌轴、设于搅拌轴上的搅拌桨及驱动搅拌轴旋转的驱动电机，其特征在于：所述熟化罐体的空腔内至少设有一块沿熟化罐体轴向安装的隔板，隔板的轴向两侧分别形成独立的混合室，且隔板上均布有若干贯穿隔板的过流孔；搅拌轴穿透隔板延伸至各混合室内，处于各混合室内的搅拌轴上分别设有搅拌桨，且搅拌轴与隔板之间设有密封件；所述的隔板上设有防混装置。

2.根据权利要求1所述的疏水缔合聚合物多级连续熟化罐，其特征在于：所述的防混装置包括有设于隔板朝向熟化罐体顶部一端端面上的若干与过流孔对应设置的凸起，各凸起上分别开设有一端与混合室导通，另一端与过流孔导通的通孔。

3.根据权利要求1所述的疏水缔合聚合物多级连续熟化罐，其特征在于：所述的防混装置包括有设于隔板朝向熟化罐体顶部一端端面上的若干与过流孔对应设置的凸台，各凸台上分别开设有一端与混合室导通，另一端与过流孔导通的导流通道，该导流通道内设有单向阀组件。

4.根据权利要求3所述的疏水缔合聚合物多级连续熟化罐，其特征在于：所述导流通道包括有沿凸台轴向开设的孔及连接孔，孔与连接孔之间通过单向阀安装腔导通，单向阀组件包括有安装于单向阀安装腔内的钢珠及与钢珠抵触的弹簧。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的疏水缔合聚合物多级连续熟化罐，其特征在于：所述搅拌轴与隔板之间的密封件为套设于搅拌轴与隔板之间的密封环，该密封环与隔板呈固定连接，密封环与搅拌轴之间呈间隙配合。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的疏水缔合聚合物多级连续熟化罐，其特征在于：所述的搅拌桨为上推式宽叶轴流桨，搅拌桨包括有与搅拌轴套接固定的轮毂及均布于轮毂上的3—4片叶片，各叶片根部与搅拌轴根部与垂直于搅拌轴平面的夹角a处于40—60度之间，叶片端部与垂直于搅拌轴平面的夹角b处于15—30度之间。

7.根据权利要求5所述的疏水缔合聚合物多级连续熟化罐，其特征在于：所述的搅拌桨为上推式宽叶轴流桨，搅拌桨包括有与搅拌轴套接固定的轮毂及均布于轮毂上的3—4片叶片，各叶片根部与搅拌轴根部与垂直于搅拌轴平面的夹角a处于40—60度之间，叶片端部与垂直于搅拌轴平面的夹角b处于15—30度之间。