CN104190282A - 射流混料装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种射流混料装置，包括：混合单元，其设有混合腔；其顶部开设有用于向所述混合腔进固体原料的进料口，其侧壁上开设有用于向所述混合腔内输入液体原料的进液口和用于从所述混合腔排出混合物的排出口，所述进液口与所述排出口相对设置；进液管，其内具有一用于液体流动的流道；喷嘴，所述喷嘴具有与所述进液管的流道相连通的输入口、与所述混合单元的进液口相连通的喷口、以及用于将所述输入口和所述喷口相连通的喷道，所述喷口的横截面积小于所述流道的横截面积；与所述进液管的流道相连通的分流管，所述分流管上设有第一开关阀。使用本申请提供的射流混料装置，可以延长喷嘴使用寿命。

Description

射流混料装置

技术领域

本申请涉及石油采集领域，尤其涉及一种射流混料装置。

背景技术

油田开发到中后期，通过注水补充地层能量是我国大部分油田所采用的主要措施。为了提高注水效果和油田的最终采收率，油田生产现场一般会采取聚合物驱技术。所述聚合物驱技术是通过配置高粘度的聚合物溶液，然后将所配置的聚合物溶液与注入水相混合以提高注入水的粘度，提高注入水的波及系数，进而提高注水效果和油田的最终采收率。

目前，配置聚合物驱技术所需的聚合物溶液通常采用高速水冲击聚合物原料，以使得水与聚合物原料充分混合，进而形成充分混合的聚合物分散溶液，然后将所述聚合物分散溶液输入至熟化罐并同时向熟化罐输入水再次进行混合搅拌，最终获得所需的聚合物溶液。

所述聚合物分散溶液的常用配置设备为射流混料装置，所述射流混料装置是通过设有进液管、进料漏斗、混合腔体、出液管进行所述聚合物分散溶液的配置。所述混合腔体开设有用于将水与聚合物原料混合的混合腔。所述混合腔体的顶部开设有用于向所述混合腔进入所述聚合物原料的进料口，所述混合腔体的侧壁开设有相对的与所述进液管相通的进液口和与所述出液管相通的出液口。所述进液管一端设有伸入所述混合腔的喷嘴，所述喷嘴内部设有直径小于进液管内径的喷道。所述进料漏斗设在所述混合腔体上方，其具有向所述混合腔体内部漏出所述聚合物原料的漏口。所述出液管与熟化罐相通。

配置所述聚合物分散溶液时，通过所述进液漏斗向所述混合腔内加入聚合物原料，同时通过进液管向所述混合腔加入水，水经过喷嘴时速度增大形成高速水，所述高速水冲击进入混合腔的聚合物原料形成聚合物分散溶液并进入出液管，所述聚合物分散溶液经出液管输入熟化罐内。在配置一定量的聚合物分散溶液后所述进液漏斗停止输入聚合物原料，需要所述进液管继续输入水，水经过所述混合腔、所述出液管进入熟化罐内进行聚合物溶液的配置工作。由于石油生产现场的聚合物驱工作时间至少长达半年，所述喷嘴经过长时间高强度不间断的水的冲蚀，容易损坏，影响现场配置聚合物分散溶液工作的进行。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本申请提供一种射流混料装置，其能够延长喷嘴的使用寿命。

本申请提供一种射流混料装置，包括：

混合单元，其设有混合腔；其顶部开设有用于向所述混合腔进固体原料的进料口，其侧壁上开设有用于向所述混合腔内输入液体原料的进液口和用于从所述混合腔排出混合物的排出口，所述进液口与所述排出口相对设置；

进液管，其内具有一用于液体流动的流道；

喷嘴，所述喷嘴具有与所述进液管的流道相连通的输入口、与所述混合单元的进液口相连通的喷口、以及用于将所述输入口和所述喷口相连通的喷道，所述喷口的横截面积小于所述流道的横截面积；

与所述进液管的流道相连通的分流管，所述分流管上设有第一开关阀。

优选的，所述进液管上还设置有第二开关阀，所述第二开关阀位于所述喷嘴与所述分流管之间。

优选的，所述射流混料装置还包括设在所述混合腔上方的进料件，所述进料件具有用于进料的上开口和用于出料至所述混合腔内部的下开口；所述进料件为上开口直径大于下开口直径的锥形管，其锥角为45度至60度。

优选的，所述进料件从所述上开口至所述下开口沿铅垂方向的长度与所述下开口的直径比例范围为4:1至8:1。

优选的，所述上开口与所述下开口之间设有用于控制向所述混合腔内进料速度的蝶阀。

优选的，所述喷嘴为锥形管，其锥角为10度至20度。

优选的，所述喷口自所述进液口伸入所述混合腔中。

优选的，所述喷嘴伸入所述混合腔的长度小于所述进料口的半径。

优选的，所述喷口的直径、所述排出口的直径以及所述喷口至所述排出口的距离三者之间的比例范围为1:1.5:2至1:3:5。

优选的，所述排出口连接有连接管，所述连接管连接有扩散管，所述扩散管为锥形管，所述扩散管的靠近所述混合单元一侧至远离所述混合单元一侧内径逐渐扩大，其锥角为8度至20度。

上述本申请提供的射流混料装置通过设置分流管，在本装置配置一定量的聚合物分散溶液后打开第一开关阀，由于水经过喷嘴时会因为通道内径缩小而受到一定的阻力，此时水会大部分通过分流管进入到熟化罐内，大大减小了喷嘴在配置聚合物分散溶液后的工作强度，进而本申请所提供的射流混料装置能够延长喷嘴的寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一种实施方式提供的射流混料装置结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

请参考图1，本申请一种实施方式提供的一种射流混料装置，包括：混合单元1，其设有混合腔14；其顶部开设有用于向所述混合腔14进固体原料的进料口11，其侧壁上开设有用于向所述混合腔14内输入液体原料的进液口12和用于从所述混合腔14排出混合物的排出口13，所述进液口12与所述排出口13相对设置；进液管2，其内具有一用于液体流动的流道；喷嘴3，所述喷嘴3具有与所述进液管2的流道相连通的输入口32、与所述混合单元1的进液口12相连通的喷口33、以及用于将所述输入口32和所述喷口33相连通的喷道31，所述喷口33的横截面积小于所述流道的横截面积；与所述进液管2的流道相连通的分流管4，所述分流管4上设有第一开关阀8。

本实施方式提供的射流混料装置通过设置分流管4，在本装置配置一定量的聚合物分散溶液后打开第一开关阀8，由于水经过喷嘴3时会因为通道内径缩小而受到一定的阻力，此时水会大部分通过分流管4进入到熟化罐内，大大减小了喷嘴3在配置聚合物分散溶液后的工作强度，使得喷嘴3不必长时间承受高强度不间断水的冲击，而在本实施方式中，在不配置聚合物分散溶液并向熟化罐内输水时，喷嘴3上承受的水的冲击强度远远小于现有技术中所承受的水的冲击强度，进而本实施方式所提供的射流混料装置能够延长了喷嘴3的寿命。

所述混合单元1用于为高速水冲击聚合物原料提供空间。所述混合单元1设有混合腔14，所述混合腔14即为所述高速水冲击聚合物原料提供空间。所述混合单元1的顶部开设有用于向所述混合腔14进固体原料的进料口11。为适应后续添加的进料件5，所述进料口11可以设计成圆形孔。所述进料口11可以进入配置聚合物原料，具体的可以直接倒入或在所述进料口11之上设置进料件5。所述混合单元1的侧壁开设有用于向所述混合腔14内输入液体的进液口12和用于从所述混合腔14排出混合物的排出口13。所述进液口12与所述排出口13为相对设置，例如所述进液口12的中心点与所述排出口13的中心点可以位于同一平面上，但在铅垂位置上，所述进液口12与所述排出口13并无确定的上下的关系。通过以上描述，可以认为所述混合单元1类似于具有三处开口的罐体。

所述排出口13可以连接有连接管9，所述连接管9连接有扩散管10，所以所述连接管9起连接所述排出口13与连接管9的作用，进而所述连接管13的长度可以根据实际场合而定，此处不作限制。本实施方式具有所述扩散管10后，所述聚合物分散溶液在所述扩散管10的扩散后的混合效果更加明显。进一步的，所述扩散管10为锥形管，所述扩散管10的靠近所述混合单元1一侧至远离所述混合单元1一侧内径逐渐扩大，其锥角γ可以为8度至20度。

所述混合单元1下部可以连接有一底座6，所述底座6可以为所述混合单元1提供支撑作用。

所述进液管2为纵长延伸，其用于向所述混合腔14输入液体。所述进液管2的内部具有一用于液体流动的流道。所述进液管2一端连接有所述喷嘴3，其另一端用于输入液体。进一步的，所述进液管2上设有能控制液体进入所述混合腔14的第二开关阀7，所述第二开关阀7相对于所述分流管4与所述进液管2的连接处靠近所述喷嘴3。所述进液管2与所述喷嘴3可以为法兰连接。通过设置所述第二开关阀7，可以在配置一定量的聚合物分散溶液后需要向熟化罐内输入水时，关闭第二开关阀7打开第一开关阀8，进而使得水仅由分流管输入至熟化罐内，进而进一步的减小喷嘴3的工作强度，延长喷嘴3的使用寿命。

所述喷嘴3用于将所述进液管2输入的液体提速并喷射出去。所述喷嘴3具有与所述进液管2的流道相连通的输入口32、与所述混合单元1的进液口12相连通的喷口33、以及用于将所述输入口32和所述喷口33相连通的喷道31。所述喷道可以沿所述进液管2纵长延伸的方向贯穿所述喷嘴3。所述喷口33的横截面积小于所述流道的横截面积，以使得液体由所述喷口33喷出时的速度相对于在所述进液管2时有一定的提升，由所述喷口33喷射而出的液体会冲击有所述进料口进入的聚合物原料，进而在冲击混合中形成聚合物分散溶液。为取得良好的冲击效果，所述喷口33自所述进液口12伸入所述混合腔14中，即所述喷嘴3的具有所述喷口33的一端可以由所述进液口12伸入所述混合腔14，所述喷嘴3伸入所述混合腔14的长度小于所述进料口13的半径。具体的，所述喷嘴3可以为锥形管，其锥角β为10度至20度，这样便于制作且对于液体的提速效果明显。为使得液体由所述喷口33喷出并冲击聚合物原料混合后能直接落入所述排出口13，所述喷口33的直径、所述排出口13的直径以及所述喷口33至所述排出口13的距离三者之间的比例范围为1:1.5:2至1:3:5。当然，所述喷口33的圆心与所述排出口13的圆心可以位于同一条水平线，但在实际操作中，所述喷口33与所述排出口13在铅垂方向上的位置关系也可以互相错开，本实施方式并不以此为限。通过以上设置，液体由所述喷口33喷出并冲击聚合物原料混合后能直接落入所述排出口13，可以减少所述混合腔14内淤积物质，随着时间的延长，相对于现有技术的射流混料装置，本实施方式所提供的射流混料装置清理所述混合腔14内部的时间可以延长许多，使得调驱工作暂停次数减少。

请继续参考图1，本实施方式所提供的射流混料装置还包括设在所述混合腔14上方的进料件5，所述进料件5具有用于进料的上开口51和用于出料至所述混合腔内部的下开口52。所述下开口52可以由所述进料口11伸入所述混合腔14。具体的，所述进料件5可以为上开口51直径大于下开口52直径的锥形管，其锥角α可以为45度至60度。所述进料件5从所述上开口51至所述下开口52沿铅垂方向的长度与所述下开口52的直径比例范围为4:1至8:1。进一步的，所述上开口51与所述下开口52之间设有用于控制向所述混合腔14内进料速度的蝶阀52。所述蝶阀52可以具有一可推拉或可旋转的闸板，通过闸板的推入程度或旋转角度可以限制所述聚合物原料向所述混合腔14内的进入速度。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种射流混料装置，其特征在于，包括：

混合单元，其设有混合腔；其顶部开设有用于向所述混合腔进固体原料的进料口，其侧壁上开设有用于向所述混合腔内输入液体原料的进液口和用于从所述混合腔排出混合物的排出口，所述进液口与所述排出口相对设置；

进液管，其内具有一用于液体流动的流道；

喷嘴，所述喷嘴具有与所述进液管的流道相连通的输入口、与所述混合单元的进液口相连通的喷口、以及用于将所述输入口和所述喷口相连通的喷道，所述喷口的横截面积小于所述流道的横截面积；

与所述进液管的流道相连通的分流管，所述分流管上设有第一开关阀。

2.如权利要求1所述的射流混料装置，其特征在于：所述进液管上还设置有第二开关阀，所述第二开关阀位于所述喷嘴与所述分流管之间。

3.如权利要求1所述的射流混料装置，其特征在于：所述射流混料装置还包括设在所述混合腔上方的进料件，所述进料件具有用于进料的上开口和用于出料至所述混合腔内部的下开口；所述进料件为上开口直径大于下开口直径的锥形管，其锥角为45度至60度。

4.如权利要求3所述的射流混料装置，其特征在于：所述进料件从所述上开口至所述下开口沿铅垂方向的长度与所述下开口的直径比例范围为4:1至8:1。

5.如权利要求4所述的射流混料装置，其特征在于：所述上开口与所述下开口之间设有用于控制向所述混合腔内进料速度的蝶阀。

6.如权利要求1所述的射流混料装置，其特征在于：所述喷嘴为锥形管，其锥角为10度至20度。

7.如权利要求6所述的射流混料装置，其特征在于：所述喷口自所述进液口伸入所述混合腔中。

8.如权利要求7所述的射流混料装置，其特征在于：所述喷嘴伸入所述混合腔的长度小于所述进料口的半径。

9.如权利要求8所述的射流混料装置，其特征在于：所述喷口的直径、所述排出口的直径以及所述喷口至所述排出口的距离三者之间的比例范围为1:1.5:2至1:3:5。

10.如权利要求1所述的射流混料装置，其特征在于：所述排出口连接有连接管，所述连接管连接有扩散管，所述扩散管为锥形管，所述扩散管的靠近所述混合单元一侧至远离所述混合单元一侧内径逐渐扩大，其锥角为8度至20度。