本发明专利技术公开了一种聚合物超强强制速溶装置及其溶解方法，其特征在于：该装置由进液口、拉伸重复单元和传质单元组成，拉伸单元在同一平面内由都具有若干通孔的上定齿盘、动齿盘和下定齿盘组成，同一平面内拉伸重复单元通过设置在动齿盘外围的齿轮咬合实现，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，所述拉伸单元还包括传动轴和电机，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】
一种聚合物超强强制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，特别涉及一种聚合物超强强制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聚合物超强强制速溶装置及其溶解方法，其特征在于：该装置由进液口、拉伸重复单元和传质单元组成，拉伸单元在同一平面内由都具有若干通孔的上定齿盘、动齿盘和下定齿盘组成，同一平面内拉伸重复单元通过设置在动齿盘外围的齿轮咬合，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，所述拉伸单元还包括传动轴和电机，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]所述装置由进液口、拉伸重复单元和传质单元组成，拉伸单元在同一平面内由都具有若干通孔的上定齿盘、动齿盘和下定齿盘组成，同一平面内拉伸重复单元通过齿轮咬合实现，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，拉伸重复单元在同一水平面内重复设置，上定齿盘通过固定杆固定在装置外壳上，下定齿盘通过固定杆固定在装置外壳上，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，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环和外环，内环具有容纳聚合物的空腔，聚合物溶胀颗粒在拉伸单元里面产生切向力再次被剪切，拉伸单元通过超重力将碾磨后的聚合物凝胶甩出至传质单元，聚合物凝胶首先进入内环的空腔内环和外环之间留有聚合物反向拉扯空间，内环和外环上设置有多孔材料，聚合物凝胶经过传质单元后形成“均一”溶液，通过通道与传质单元下部设置的聚合物出液口相通，拉伸单元上部有聚合物进液口，外环还设置有底板，内环还设置有底板。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。
[0009]进一步的，所述动齿盘和下定齿盘的短齿结构呈齿形，传质重复单元在同一平面内设置，通过设置在动齿盘外围的齿轮咬合旋转，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。
[0010]进一步的，所述进液口分别直接与拉伸重复单元相连，进液口设在外壳上部，出液口设在壳体下部。
[0011]进一步的，所述传动轴通过储液腔连接外部上置电机。
[0012]进一步的，所述拉伸重复单元重复个数为n，n≥2。
[0013]进一步的，所述传质单元为绕同轴反向旋转的内外环，内环具有容纳聚合物的空腔，内环和外环之间留有聚合物反向拉扯空间，内环和外环上设置有多孔材料，聚合物一方面经过内环及外环的多孔材料进行拉伸，另一方面，在内环和外环之间的空腔内由于反向旋转后被强制来回拉扯，聚合物分子链段迅速伸展，聚合物拉伸单元通过通道将拉伸过的聚合物凝胶输送至传质单元内环空腔。
[0014]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。
[0015]进一步的，所述外环侧边流出的聚合物溶液通过通道与装置出液口相通，内外环反向旋转实现方式为同轴反转器或者内外环分别由不同电机控制旋转方向，当内环和外环采用不同电机控制旋转时：
[0016]内环通过拉伸单元的传动轴连接，直接与拉伸单元动齿盘旋转方向相同，内环还可以外接电机实现自我控制旋转；
[0017]外环通过下部设置电机实现与内环反向旋转，也可以利用装置外壳上设置滑轨，将外环通过等间距设置的支点固定在外壳滑轨上，利用电机将滑轨沿着外壳旋转，从而带动外环反向旋转。
[0018]一种聚合物超强强制速溶溶解方法为：
[0019]先启动拉伸单元电机，并启动传质单元电机或者同轴反转器，使得拉伸单元动齿
盘开始旋转，使得传质单元内外环反向旋转，从进液口泵入聚合物干粉与水的混合液，未溶解的聚合物的水溶液从进液口进入各个拉伸单元进行拉伸，聚合物的水溶液依次从上定齿盘上的通孔进入上定齿盘和动齿盘，再从动齿盘进入下定齿盘，由于上定齿盘、动齿盘和下定齿盘均采用短齿结构，动齿盘和下定齿盘的短齿结构呈齿形，传质重复单元在同一平面内重复设置，通过设置在在动齿盘外围的齿轮咬合旋转，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，并且动齿盘以一定的转速运转，聚合物的水溶液中的溶胀颗粒被短齿结构碾压展开，被处理过了的溶胀颗粒，通过拉伸单元的超重力，聚合物溶胀颗粒在拉伸单元里面产生切向力再次被剪切，甩出至传质单元的内环空腔中，在内环的旋转带动下，超重力将聚合物溶胀颗粒向传质环半径方向甩出，在超重力作用下通过设置在内环上的多孔材料，在内环与外环的空间内遇到反向旋转的外环，在外环反向旋转后被强制来回拉扯，聚合物分本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种聚合物超强强制速溶装置，其特征在于，所述装置由进液口、拉伸重复单元和传质单元组成，拉伸单元在同一平面内由都具有若干通孔的上定齿盘、动齿盘和下定齿盘组成，同一平面内拉伸重复单元通过设置在动齿盘外围的齿轮咬合实现，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，拉伸重复单元在同一水平面内重复设置，上定齿盘通过固定杆固定在装置外壳上，下定齿盘通过固定杆固定在装置外壳上，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，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环和外环，内环具有容纳聚合物的空腔，聚合物溶胀颗粒在拉伸单元里面产生切向力再次被剪切，拉伸单元通过超重力将碾磨后的聚合物凝胶甩出至传质单元，聚合物凝胶首先进入内环的空腔内环和外环之间留有聚合物反向拉扯空间，内环和外环上设置有多孔材料，聚合物凝胶经过传质单元后形成“均一”溶液，通过通道与传质单元下部设置的聚合物出液口相通，拉伸单元上部有聚合物进液口，外环还设置有底板，内环还设置有底板。2.如权利要求1所述的一种聚合物超强强制速溶装置，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。3.如权利要求1所述的一种聚合物超强强制速溶装置，其特征在于，所述动齿盘和下定齿盘的短齿结构呈齿形，传质重复单元在同一平面内设置，通过设置在动齿盘外围的齿轮咬合旋转，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。4.如权利要求1所述的一种聚合物超强强制速溶装置，其特征在于，所述进液口分别直接与拉伸重复单元相连，进液口设在外壳上部，出液口设在壳体下部。5.如权利要求1所述的一种聚合物超强强制速溶装置，其特征在于，所述传动轴通过储液腔连接外部上置电机。6.如权利要求1所述的一种聚合物超强强制速溶装置，其特征在于，所述拉伸重复单元重复个数为n，n≥2。7.如权利要求1所述的一种聚合物超强强制速溶装置，其特征在于，所述传质单元为绕同轴反向旋转的内外环，内环具有容纳聚合物的空腔，内环和外环之间留有聚合物反向拉扯空间，内环和外环上设置有多孔材料，聚合物一方面经过内环及外环的多孔材料进行拉伸，另一方面，在内环和外环之间的空腔内由于反向旋转后被...
【专利技术属性】
技术研发人员：舒政，杨雅兰，齐勇，王同旺，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：
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