两相流均匀混合装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种两相流均匀混合装置，包括：导流本体部，包括空心圆柱本体及其外侧面的混合扰流单元；导流外套，呈空心圆柱体状，同轴套设于所述空心圆柱本体导流本体部的外侧，所述导流外套和所述混合扰流单元之间形成扰流流道。本发明专利技术的装置实现了原油进入AICD之前将分层的水和油进行充分混合，使处于不同位置的AICD都发挥作用。的AICD都发挥作用。的AICD都发挥作用。

【技术实现步骤摘要】
两相流均匀混合装置


[0001]本专利技术涉及一种流体混合装置，尤其是一种两相流均匀混合装置。

技术介绍

[0002]石油的开采过程中，由于“跟趾效应”、储层非均匀质、储层各向异性和天然裂缝等因素的影响，长水平井的生产剖面很难水平均匀推进。一旦在油井中形成水(气)锥，由于水(气)的粘度小于油的粘度，水(气)会在形成锥形的地方快速形成通道并且进入输油管道。这种现象称之为油田见水(气)。见水油井抑制自身产油量的同时，也会抑制其他油井的产量。
[0003]为了解决油田见水(气)的问题，国内外的科学家经过多年的研究，采取了在水平完井的水平剖面上安装流入控制装置(以下称ICD)的方法。ICD的核心原理就是由于水、气和油拥有不同物理特性(粘度和密度)，所以流过设计好的特定装置后会产生不同的附加压降，通过控制水、气和油三者的流量大小来保证水平完井的入流平面沿整个水平面的均匀性。
[0004]ICD根据流动阻力等级(FRR)是否恒定又可分为被动式流入控制装置(PICD)和自适应式流入控制装置(AICD)两种。由于PICD的FRR是定值，一旦水平完井中产生水(气)锥，黏度较低的水(气)将会迅速占满整个井筒，使油井的产油量急剧下降。
[0005]但水平井生产时，由于跟端趾端压降不同，会发生跟趾效应。跟趾效应逐渐发展，导致底水脊进。为了减轻底水脊进，采取了许多措施，如传统的变密度筛管完井、中心管完井、ICD(Inflow Control Device，流入控制装置)完井和最新的智能化AICD(Autonomous Inflow Control Device，自动流入控制装置)完井。
[0006]上述措施均能在一定程度上控制底水脊进。但是由于变密度筛管完井和中心管完井等都不能根据井下状况实时调整各参数，而ICD完井不能智能识别油和水，所以应用受到局限。
[0007]新型的智能化AICD控水装置能根据水油粘度差来实现智能化控水。但是，水平井AICD控水装置智能控水还处于初始阶段。
[0008]传统结构的AICD的流道包括进口，主流道，支流道，圆盘和出口五个部分，拥有一定流速的流体由AICD的进口进入主流道，流体流经主流道与支流道的交接处时，会出现以下不同的情况：
[0009](1)由于粘度较小和密度较大，石油会在惯性力的主导作用下大部分流入主流道，同时由于经主流道切向进入AICD圆盘的流体由于拥有较高的切向流速，所以会在AICD圆盘内部沿着切向关于出口中心做回旋转动并随着逐渐逼近中心出口而迅速加速，造成AICD圆盘内部的压力损失增加。在进口压力不变情况下，导致AICD出口处的流量会减小。
[0010](2)同理，见水程度较轻或者没有见水的石油由于粘度较大和密度较小，大部分石油会在粘滞力的主导作用下流入支流道。经支流道径向流入AICD圆盘的流体由于对出口中心没有转动惯量，因此很容易从出口流出，因此使流经AICD的压力损失较小。在同等进口出
口压差的情况下，AICD出口处的流量会增加。
[0011]以上就是AICD的工作原理。通过抑制水的流量和保证石油的通流稳定来达到抑水增油的作用，从而抑制油井见水。
[0012]AICD主要应用于水平井，做为原油从地层进入油管的唯一通道。为了满足原油产量需求，往往会在水平段安装多个AICD短节。
[0013]请参见图1(1)～(3)所示现有AICD短节结构及其C
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C、D
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D剖视图。其中箭头为流体方向，在该示例短节的横截面设置了三个AICD 800。
[0014]图示中AICD短节的水平段套管801和基管802之间通常会形成环形空间，一旦原油进入该环形空间，极易出现油水分层现象，如图1(3)的D
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D剖视图，密度小体积大的油将分层于密度大体积小的水之上，这就造成处于不同位置的AICD 800面对不同性状的流体，如图1(2)的C
‑
C剖视图中，处于12点钟位置的AICD 800处于打开状态，而处于4点钟和8点钟位置的AICD 800处于关闭状态，故，不能发挥所有AICD的正常功能。
[0015]针对以上问题，迫切需要一种混流装置在原油进入AICD之前将分层的水和油进行充分混合，使处于不同位置的AICD都能发挥作用。

技术实现思路

[0016]应当理解，本公开以上的一般性描述和以下的详细描述都是示例性和说明性的，并且旨在为如权利要求所述的本公开提供进一步的解释。
[0017]针对以上问题，本专利技术设计了一种两相流均匀混合装置，通过进液部和混流部的螺旋流道对已分层的混合液进行充分混合，在混流段实现二者均匀的混合。
[0018]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种两相流均匀混合装置，其特征在于，包括：
[0019]导流本体部，包括空心圆柱本体及其外侧面的混合扰流单元；
[0020]导流外套，呈空心圆柱体状，同轴套设于所述空心圆柱本体导流本体部的外侧，所述导流外套和所述混合扰流单元之间形成扰流流道。
[0021]比较好的是，本专利技术进一步提供了一种两相流均匀混合装置，其特征在于，
[0022]所述混合扰流单元包括若干螺旋形凸起。
[0023]比较好的是，本专利技术进一步提供了一种两相流均匀混合装置，其特征在于，
[0024]所述混合扰流单元进一步包括若干螺旋形凹槽，所述螺旋形凹槽与所述螺旋形凸起呈连续或间断方式间隔排列。
[0025]比较好的是，本专利技术进一步提供了一种两相流均匀混合装置，其特征在于，
[0026]所述导流本体部进一步包括进液部和混流部，所述进液部包括所述装置进口的多个流道入口。
[0027]比较好的是，本专利技术进一步提供了一种两相流均匀混合装置，其特征在于，
[0028]所述混流部的过流面积100～150平方毫米。
[0029]比较好的是，本专利技术进一步提供了一种两相流均匀混合装置，其特征在于，
[0030]所述导流本体部进一步包括初混部，位于所述进液部和所述混流部之间，所述初混部由所述空心圆柱本体与所述混合导流外套的空间构成。
[0031]比较好的是，本专利技术进一步提供了一种两相流均匀混合装置，其特征在于，
[0032]所述混合扰流单元进一步包括所述空心圆柱本体圆周面上平行排列的多个凹环状体和凸环状体组成，所述凸环状体上开设至少一流道出口，与所述凹环状体之间的本体流道共同构成所述扰流流道。
[0033]比较好的是，本专利技术进一步提供了一种两相流均匀混合装置，其特征在于，
[0034]所述本体流道内进一步设置若干扰流凸柱体。
[0035]比较好的是，本专利技术进一步提供了一种两相流均匀混合装置，其特征在于，
[0036]所述扰流凸柱体的截面包括矩形、椭圆形和三角形中任一种。
[0037]比较好的是，本专利技术进一步提供了一种两相流均匀混合装置，其特征在于，
[0038]所述导流外套和所述导流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.两相流均匀混合装置，其特征在于，包括：导流本体部，包括空心圆柱本体及其外侧面的混合扰流单元；导流外套，呈空心圆柱体状，同轴套设于所述空心圆柱本体导流本体部的外侧，所述导流外套和所述混合扰流单元之间形成扰流流道。2.根据权利要求1所述的两相流均匀混合装置，其特征在于，所述混合扰流单元包括若干螺旋形凸起。3.根据权利要求2所述的两相流均匀混合装置，其特征在于，所述混合扰流单元进一步包括若干螺旋形凹槽，所述螺旋形凹槽与所述螺旋形凸起呈连续或间断方式间隔排列。4.根据权利要求2或3所述的两相流均匀混合装置，其特征在于，所述导流本体部进一步包括进液部和混流部，所述进液部包括所述装置进口的多个流道入口。5.根据权利要求4所述的两相流均匀混合装置，其特征在于，所述混流部的过流面积100～150平方毫米。6.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵亮，
申请(专利权)人：苏州孚龙瑞流体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：