一种带有清扫结构的传质拉伸速溶装置及其溶解方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种带有清扫结构的传质拉伸速溶装置及其溶解方法，装置由进液口、拉伸重复单元和传质单元组成，拉伸单元从上依次由都具有若干通孔的上定齿盘、动齿盘、下定齿盘组成，上定齿盘和下定齿盘固定在溶解装置外壳上，所述上定齿盘和下定齿盘靠近动齿盘的面采用短齿结构，并且和动齿盘两面的短齿结构均匀咬合，拉伸单元从上至下串联重复设置，所述拉伸单元还包括传动轴和电机，拉伸单元下方设置有清扫结构，拉伸单元外围包围设置有传质单元，传质单元为可以绕同轴反向旋转的内外环，聚合物凝胶溶液经过传质单元后形成“均一”溶液，本发明专利技术安装简单，通过强制拉伸及超重力传质共同作用，实现聚合物快速溶解，提高溶解效率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种带有清扫结构的传质拉伸速溶装置及其溶解方法


[0001]本专利技术涉及聚合物快速溶解方法，特别涉及一种带有清扫结构的传质拉伸速溶装置及其溶解方法。

技术介绍

[0002]聚合物驱作为油田开发提高采收率的重要方法之一，在国内外陆上油田得到广泛的应用。而海上油田由于缺乏淡水资源，其注入水的矿化度高、钙镁离子含量高。传统部分水解聚丙烯酰胺的抗盐能力不足，其粘度低，远不能满足海上油田的要求。疏水缔合聚合物因其主链上有少量疏水基团，溶液具有可逆三维网状结构、剪切稀释性和注入性良好、抗剪切能力强、抗盐能力好、粘度高等特点，在高矿化度、高钙镁离子含量的水中粘度高，适合在缺乏淡水资源的海上油田应用；对地层渗透率高、原油粘度高的油藏，疏水缔合聚合物具有更加突出的优势。疏水缔合聚合物在常温(20℃～25℃)下常规的搅拌熟化时间长，大大制约了其在海上油田上的应用。因此针对海上油田的矿场实际，加快疏水缔合聚合物溶解速度的研究，对海上油田以聚合物为主的提高采收率技术具有重要意义。
[0003]目前已经开展了疏水缔合聚合物的溶解性研究工作，现有方法下疏水缔合聚合物的溶解时间为120分钟以上，这就意味着要有很大体积和数量的熟化罐来保证聚合物的完全溶解，对于空间和承重能力有限的海上平台来讲，尤其是现有的小型海上平台，进行聚合物驱几乎不可能实现。
[0004]西南石油大学提高采收率实验室在线速溶课题组，通过在管线内部设置合适间距的不同孔径筛网或孔板，剥离和切割溶胀颗粒，减小溶胀颗粒的粒径，缩短溶解时间，并验证了这种想法的可行性。2006年进行现场放大试验，采取循环方式，多次剥离和切割聚合物溶胀颗粒，结果聚合物的溶解时间大大缩短。但由于反复切割聚合物分子链导致其断链，溶液粘度降低；同时溶胀颗粒堵塞筛网或孔板，不能满足海上平台聚合物配注的要求。因此，急需一种结构简单、操作方便的疏水缔合聚合物速溶装置，加快疏水缔合聚合物的溶解速度，缩短溶解时间，其溶液性能满足现场应用要求。
[0005]本专利技术的目的是提供一种能够实现与现场对接的加快疏水缔合聚合物溶胀颗粒溶解装置，并且安装简单，占地面积小，重量轻，处理量大。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种带有清扫结构的传质拉伸速溶装置及其溶解方法，装置由进液口、拉伸重复单元和传质单元组成，拉伸单元从上依次由都具有若干通孔的上定齿盘、动齿盘、下定齿盘组成，上定齿盘和下定齿盘固定在溶解装置外壳上，所述上定齿盘和下定齿盘靠近动齿盘的面采用短齿结构，并且和动齿盘两面的短齿结构均匀咬合，拉伸单元从上至下串联重复设置，所述拉伸单元还包括传动轴和电机，拉伸单元下方设置有清扫结构，拉伸单元外围包围设置有传质单元，传质单元为可以绕同轴反向旋转的内外环，聚合物凝胶经过传质单元后形成“均一”溶液，本专利技术安装简单，通过强制拉伸及超重
力传质共同作用，实现聚合物快速溶解，提高溶解效率。
[0007]为达到上述目的，采用的技术方案如下：
[0008]一种带有清扫结构的传质拉伸速溶装置，装置由外壳、进液口、拉伸重复单元、传质单元、清扫单元及出液口组成，所述拉伸重复单元、传质单元和清扫单元均设置在装置外壳内部，进液口和出液口设置在外壳上；拉伸单元或者传质单元流出的聚合物溶液通过通道与传质单元下部设置的聚合物出液口相通；
[0009]所述拉伸重复单元从上依次由都具有若干通孔的上定齿盘、动齿盘和下定齿盘组成，上定齿盘和下定齿盘固定固定在传动轴或者装置外壳上，所述上定齿盘和下定齿盘靠近动齿盘的面采用短齿结构，并且和动齿盘两面的短齿结构均匀咬合，所述定齿盘的直径不大于动齿盘直径，拉伸重复单元从上至下串联重复设置，所述拉伸单元还包括传动轴和电机，传动轴与动齿盘相连，电机带动动齿盘旋转，所述拉伸重复单元重复个数为n，n≥1；
[0010]所述拉伸单元下方设置有清扫单元，清扫单元与传动轴相连，通过同轴反转器与拉伸单元动齿盘反向旋转，对下定齿盘上粘附的聚合物凝胶层进行清扫，清扫单元设置在每个拉伸重复单元下方或者设置在整体拉伸单元下方，传质单元底板与下定齿盘具有一定距离，存可放清扫单元刮落下的聚合物凝胶溶液；
[0011]所述拉伸单元外围包围设置有传质单元，传质单拉伸单元处理后聚合物进入传质单元，传质单元为k层传质环组成，其中，k≥1；聚合物溶液通过传质环上设置的多孔材料穿透传质后流出传质环，传质环与拉伸单元连接设置、分离设置或者复合设置，传质环活动设置在装置外壳，拉伸单元传动轴或者外接电机传动轴上：
[0012]当传质环与拉伸单元连接设置，传质环直接与拉伸单元的上下定齿盘外圈壁相连，与拉伸单元形成一体化的圆筒形态，传质环与上下定齿盘一样保持不动；
[0013]当传质环与拉伸单元分离设置，传质环通过同轴反转器或者单独电机以拉伸单元传动轴轴线实现旋转；相邻传质环均反向旋转，最内层分离传质环与拉伸单元动齿盘反向旋转，传质环下设置有底板，各个传质环之间水平方向留有间距，以便聚合物在不同传质环中存在反向拉扯；
[0014]当传质环与拉伸单元复合设置，先将传质环直接与拉伸单元的上下定齿盘外圈壁相连，与拉伸单元形成一体化的圆筒形态，传质环与上下定齿盘一样保持不动，其余分离传质环与拉伸单元分离设置，分离传质环通过同轴反转器或者单独电机以拉伸单元传动轴轴线实现旋转；相邻分离传质环均反向旋转，最内层分离传质环与拉伸单元动齿盘反向旋转，分离传质环下设置有底板，各个传质环之间水平方向留有间距，以便聚合物在不同传质环中存在反向拉扯；
[0015]为了缩小装置体积及提高装置可靠性，极端情况下，与拉伸单元分离设置的传质环均可以固定不动。
[0016]进一步的，所述动齿盘采用短齿结构，短齿齿长为3～5cm，短齿表面为圆弧过渡设计。
[0017]进一步的，所述动齿盘和下定齿盘的短齿结构呈齿形，拉伸单元从上至下串联重复设置，传动轴与动齿盘相连，电机带动动齿盘旋转，各个传质单元中上定齿盘与动齿盘、动齿盘与下定齿盘的咬合间距从上到下逐渐减小。
[0018]进一步的，所述各个拉伸重复单元之间的间隔部分增设进液口，以便满足更大的
配液需求。
[0019]进一步的，所述进液口与拉伸重复单元相连，进液口设在拉伸单元上部，出液口设在壳体下部；所述传动轴连接外壳外部上置电机。
[0020]进一步的，所述多孔材料为不同目数砂体颗粒，不同孔径泡沫金属，不同孔径筛网，纤维素中的一种或者多种；
[0021]进一步的，当k为1时，传质环为单层，且传质环直接与拉伸单元的上下定齿盘外圈壁相连，与拉伸单元形成一体化的圆筒形态；即传质环固定在拉伸单元的上下定齿盘外圈壁，此时，传质环与拉伸单元动齿盘同向旋转。
[0022]进一步的，当k为2时，传质环分为内外环，传质环与拉伸单元分离设置，传质环通过同轴反转器或者单独电机以拉伸单元传动轴轴线实现旋转；传质环内环通过同轴反转器或者单独电机与拉伸单元动齿盘反向旋转，外环通过同轴反转器或者单独电机与内环实现反向旋转，传质本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带有清扫结构的传质拉伸速溶装置，其特征在于，所述装置由外壳、进液口、拉伸重复单元、传质单元、清扫单元及出液口组成，所述拉伸重复单元、传质单元、清扫单元均设置在装置外壳内部，进液口和出液口设置在外壳上；拉伸单元或者传质单元流出的聚合物溶液通过通道与传质单元下部设置的聚合物出液口相通；所述拉伸重复单元从上依次由都具有若干通孔的上定齿盘、动齿盘和下定齿盘组成，上定齿盘和下定齿盘固定在传动轴或者装置外壳上，所述上定齿盘和下定齿盘靠近动齿盘的面采用短齿结构，并且和动齿盘两面的短齿结构均匀咬合，所述定齿盘的直径小于动齿盘直径，拉伸重复单元从上至下串联重复设置，所述拉伸单元还包括传动轴和电机，传动轴与动齿盘相连，电机带动动齿盘旋转，所述拉伸重复单元重复个数为n，n≥1；所述拉伸单元下方设置有清扫单元，清扫单元与传动轴相连，通过同轴反转器与拉伸单元动齿盘反向旋转，对下定齿盘上粘附的聚合物凝胶层进行清扫，清扫单元设置在每个拉伸重复单元下方或者设置在整体拉伸单元下方，传质单元底板与下定齿盘具有一定距离，存放清扫单元刮落下的聚合物凝胶状溶液；所述拉伸单元外围包围设置有传质单元，传质单拉伸单元处理后聚合物进入传质单元，传质单元为k层传质环组成，其中，k≥1；传质环侧边上设置有多孔材料，聚合物溶液通过传质环上设置的多孔材料剪切传质后流出传质环，传质环与拉伸单元连接设置、分离设置或者复合设置，传质环活动设置在装置外壳、拉伸单元传动轴或者外接电机传动轴上：当传质环与拉伸单元连接设置，传质环直接与拉伸单元的上下定齿盘外圈壁相连，与拉伸单元形成一体化的圆筒形态，传质环与上下定齿盘一样保持不动；当传质环与拉伸单元分离设置，传质环通过同轴反转器或者单独电机以拉伸单元传动轴轴线实现旋转；相邻传质环均反向旋转，最内层分离传质环与拉伸单元动齿盘反向旋转，传质环设置有底板，各个传质环之间水平方向留有间距，以便聚合物在不同传质环中存在反向拉扯；当传质环与拉伸单元复合设置，先将传质环直接与拉伸单元的上下定齿盘外圈壁相连，与拉伸单元形成一体化的圆筒形态，传质环与上下定齿盘一样保持不动，其余传质环与拉伸单元分离设置，分离传质环通过同轴反转器或者单独电机以拉伸单元传动轴轴线实现旋转；相邻分离传质环均反向旋转，最内层分离传质环与拉伸单元动齿盘反向旋转，分离传质环设置有底板，各个传质环之间水平方向留有间距，以便聚合物在不同传质环中存在反向拉扯；为了缩小装置体积及提高装置可靠性，极端情况下，与拉伸单元分离设置的传质环均可以固定不动。2.如权利要求1所述的一种带有清扫结构的传质拉伸速溶装置，其特征在于，所述动齿盘采用短齿结构，短齿齿长为3～5cm，短齿表面为圆弧过渡设计；所述动齿盘和下定齿盘的短齿结构呈齿形，拉伸单元从上至下串联重复设置，传动轴与动齿盘相连，电机带动动齿盘旋转，各个传质单元中上定齿盘与动齿盘、动齿盘与下定齿盘的咬合间距从上到下逐渐减小。3.如权利要求1所述的一种带有清扫结构的传质拉伸速溶装置，其特征在于，所述各个拉伸重复单元之间的间隔部分增设进液口，以便满足更大的配液需求。4.如权利要求1所述的一种带有清扫结构的传质拉伸速溶装置，其特征在于，所述进液
口与拉伸重复单元相连，进液口设在拉伸单元上部，出液口设在壳体下部；所述传动轴连接外壳外部上置电机。5.如权利要求1所述的一种带有清扫结构的传质拉伸速溶装置，其特征在于，所述多孔材料为不同目数砂体，不同孔径泡沫金属，不同孔径筛网，纤维素中的一种或者多种。6.如权利要求1所述的一种带有清扫结构的传质拉伸速溶装置，其特征在于，当k为1时，传质环为单层，且传质环直接与拉伸单元的上下定齿盘外圈壁相连，与拉伸单元形成一体化的圆筒形态；即传质环固定在拉伸单元的上下定齿盘外圈壁，此时，传质环与拉伸单...

【专利技术属性】
技术研发人员：舒政，杨雅兰，刘洪桥，齐勇，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：