CN105749795A - 溶液搅拌设备和深部调驱用配液系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种溶液搅拌设备和深部调驱用配液系统。所述溶液搅拌设备包括溶液搅拌罐、搅拌装置、料液混配装置和输送管线，搅拌装置和料液混配装置均固定于溶液搅拌罐的上端，输送管线能够向料液混配装置内输送溶质和溶剂，所述溶质和所述溶剂能够在料液混配装置内混合后进入溶液搅拌罐内。所述深部调驱用配液系统包括储水罐和多个溶液搅拌设备，所述溶液搅拌设备为如上所述的溶液搅拌设备，储水罐能够通过输送管线向所述溶液搅拌设备中的溶液搅拌罐供应所述溶剂。本发明能够减少施工人员劳动强度，避免溶液搅拌不均，最大限度地降低施工成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种配液装置，特别是一种用于堵水调剖、深部调驱、聚合物驱及化学驱溶液的溶液搅拌设备和深部调驱用配液系统。
背景技术
辽河油田注水开发经过30多年的发展，目前大部分处于高含水或特高含水期开发阶段，大部分区块综合含水已达90％以上，个别油井含水甚至高达98％，水驱采收率低，油井含水高，注入水沿高渗透层窜流，长期注水冲刷导致油水井之间形成大量水流大孔道，低渗透层动用困难。深部调驱技术是以改善水驱效果提高原油采收率为目的的技术，其具有调剖和驱油的双重效果。
为达到深部处理的目的，一般采用大剂量注入或段塞注入法，并且要求小排量连续注入。目前，通常使用的配液装置包括配液罐和注入罐，通过配液罐上安装的射流混料装置进行配液，配好的溶液熟化后通过倒液泵倒入到注入罐中，最终通过调驱泵注入到地层中。由于深部调驱施工时间长，所需药剂用量较多，配液时，施工人员需将化学药剂所有组分都搬放到配液罐上，再将其加入到射流混料装置漏斗中，造成施工人员劳动强度较大，同时由于溶液搅拌不均匀时形成的大块硬疙瘩或溶液浓度较大时极易造成倒液泵堵塞，甚至损坏，增加了施工人员修理装置的时间，影响了现场施工的进展，并且由于倒液泵损坏需要更换时增加了施工成本。同时目前的配液罐顶部设计都是开放敞开式，各装置长期暴露没有遮挡保护，容易造成各装置部件腐蚀、老化，同时搬运过程中也容易刮碰到配液罐上的各装置部件，造成各装置部件损坏，增加了维修成本。
发明内容
针对现有配液时施工人员劳动强度较大及溶液搅拌容易不均匀的问题，本发明提出了一种溶液搅拌设备和深部调驱用配液系统，能够减少施工人员劳动强度，避免溶液搅拌不均，最大限度地降低了施工成本。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种溶液搅拌设备，包括溶液搅拌罐、搅拌装置、料液混配装置和输送管线，搅拌装置和料液混配装置均固定于溶液搅拌罐的上端，输送管线能够向料液混配装置内输送溶质和溶剂，所述溶质和所述溶剂能够在料液混配装置内混合后进入溶液搅拌罐内。
输送管线包括第一支管和第二支管，所述第一支管的一端与料液混配装置连接，所述第一支管的另一端连接有用于供应所述溶质的聚合物注入口，所述第二支管的一端与料液混配装置连接，所述第二支管的另一端与溶剂供应装置连接。
所述第一支管上设有第一球阀，所述第二支管上设有第二球阀，输送管线还包括第三支管，所述第三支管与料液混配装置和第二球阀并联，所述第三支管上设有第三球阀。
溶液搅拌罐的上端设置有两个观察窗，观察窗能够连通溶液搅拌罐的内部和外部，所述溶液搅拌设备含有两个搅拌装置，两个搅拌装置位于两个观察窗之间。
料液混配装置位于两个搅拌装置之间，溶液搅拌罐的上端还设置有交联剂注入口。
所述溶液搅拌设备还包括溶液搅拌罐房，溶液搅拌罐、搅拌装置、料液混配装置和输送管线均设置于溶液搅拌罐房内，溶液搅拌罐房的侧壁的上部设置有至少一个管线进出口；溶液搅拌罐房的顶部活动设置有房盖，且所述房盖的下端面上设置有能升降所述房盖的液压升降装置及锁死装置，溶液搅拌罐房的底部设置有用于控制液压升降装置及锁死装置的液压泵站系统及向液压泵站系统供电的配电柜。
溶液搅拌罐房的一侧设置有保温双开门，液压泵站系统和配电柜均设置于保温双开门与溶液搅拌罐之间。
溶液搅拌罐的底部设置有三通管线出口和排污口，溶液搅拌罐的侧壁外设有梯子，三通管线出口、排污口和梯子均设置在保温双开门与溶液搅拌罐之间。
本发明还提供了一种深部调驱用配液系统，包括储水罐和多个溶液搅拌设备，所述溶液搅拌设备为如上所述的溶液搅拌设备，储水罐能够通过输送管线向所述溶液搅拌设备中的溶液搅拌罐供应所述溶剂。
储水罐的侧壁的上部设置有注水口，储水罐的侧壁的下部设置有排污口和出水口，出水口通过离心泵和输送管线与料液混配装置连接，储水罐的侧壁外设有液位监视器。
所述深部调驱用配液系统还包括储水罐房，储水罐设置于储水罐房内，储水罐房内设置有用于支撑离心泵的支架，储水罐房的侧壁的上部设置有离心泵管线出口；储水罐房内设置有水槽，水槽内设置有能向储水罐内供水的潜水泵；储水罐的侧壁设置有保温双开门。
注水口、排污口、出水口、离心泵和水槽均设置于保温双开门与储水罐之间。
本发明的溶液搅拌设备有益效果是：通过设置了料液混配装置，使所述溶质和所述溶剂在进入溶液搅拌罐之前，先在料液混配装置内进行混合，从而避免溶液搅拌罐之内的溶液搅拌不均匀，以防止由此造成的倒液泵损坏，减少了施工人员修理装置的时间，降低了成本；另外，所述溶质和所述溶剂均通过输送管线输入至料液混配装置，降低了施工人员的劳动强度。本发明的深部调驱用配液系统为所述溶液搅拌设备配置了供水的储水罐，以满足其用水需求。
附图说明
图1是本发明的溶液搅拌设备的结构示意图；
图2是本发明的溶液搅拌设备的俯视示意图；
图3是本发明的深部调驱用配液系统的储水罐房的结构示意图；
图4是本发明的深部调驱用配液系统的储水罐房的俯视示意图。
附图标记说明：
100、储水罐房，101、储水罐，102、水槽，103、注水口，104、排污口，105、出水口，106、液位监视器，107、潜水泵，108、支架，109、离心泵，110、离心泵管线出口，111、保温双开门；
200、溶液搅拌罐房，201、溶液搅拌罐，202、搅拌装置，203、料液混配装置，204、输送管线，205、交联剂注入口，206、聚合物注入口，207、观察窗，208、第一球阀，209、第二球阀，210、第三球阀，211、液压升降装置及锁死装置，212、管线进出口，213、管线进出口，214、三通管线出口，215、排污口，216、配电柜，217、液压泵站系统，218、梯子，219、保温双开门。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
如图1及图2所示，本发明提出了一种溶液搅拌设备，包括溶液搅拌罐201、搅拌装置202、料液混配装置203和输送管线204，搅拌装置202和料液混配装置203均固定于溶液搅拌罐201的上端，输送管线204能够向料液混配装置203内输送溶质和溶剂，所述溶质和所述溶剂能够在料液混配装置203内混合后进入溶液搅拌罐201内。
本发明的溶液搅拌设备，通过设置料液混配装置203，使所述溶质和所述溶剂在进入溶液搅拌罐201之前，先在料液混配装置203内进行混合，从而避免溶液搅拌罐201之内的溶液搅拌不均匀，以防止由此造成的倒液泵损坏，减少了施工人员修理装置的时间，降低了成本；另外，所述溶质和所述溶剂均通过输送管线204输入至料液混配装置203，降低了施工人员的劳动强度，最大限度地降低了施工成本。
在一个具体的实施方式中，输送管线204包括第一支管和第二支管，所述第一支管的一端与料液混配装置203连接，所述第一支管的另一端连接有用于供应所述溶质的聚合物注入口206，所述第二支管的一端与料液混配装置203连接，所述第二支管的另一端与溶剂供应装置连接。所述第一支管用以向料液混配装置203内输送聚合物(溶质)，所述第二支管用于向料液混配装置203内输送溶剂。具体的是，所述第一支管上设有第一球阀208，所述第二支管上设有第二球阀209，以便于控制所述溶质及所述溶剂的供应。输送管线204还包括第三支管，所述第三支管与料液混配装置203和第二球阀209并联，所述第三支管上设有第三球阀210，所述第三支管用于施工后清洗所述第一支管。其中，第一球阀208、第二球阀209和第三球阀210均为手动球阀。
如图1及图2所示，溶液搅拌罐201的上端设置有两个观察窗207，用以观察溶液搅拌罐201内所述溶质和所述溶剂的搅拌状态；另外，观察窗207能够连通溶液搅拌罐201的内部和外部，一些用量较少的介质就可以通过观察窗207加入溶液搅拌罐201内；所述溶液搅拌设备含有两个搅拌装置202，两个搅拌装置202位于两个观察窗207之间；另外，料液混配装置203位于两个搅拌装置202之间，溶液搅拌罐201的上端还设置有交联剂注入口205。
在一个具体的实施方式中，溶液搅拌罐201为采用碳钢材料焊接成容积为15m3的长方体容器。所述溶液搅拌设备还包括溶液搅拌罐房200，溶液搅拌罐房200为钢结构房，主要用于装载溶液搅拌罐201，布置管路及附件。溶液搅拌罐201、搅拌装置202、料液混配装置203和输送管线204均设置于溶液搅拌罐房200内，溶液搅拌罐房200的侧壁的上部设置有至少一个管线进出口212，溶液搅拌罐房200的侧壁的下部设置有至少一个管线进出口213；溶液搅拌罐房200的顶部活动设置有房盖，且所述房盖的下端面上设置有能升降所述房盖的液压升降装置及锁死装置211，溶液搅拌罐房200的底部设置有用于控制液压升降装置及锁死装置211的液压泵站系统217及向液压泵站系统217供电的配电柜216。溶液搅拌罐房200的一侧还设置有保温双开门219，液压泵站系统217和配电柜216均设置于保温双开门219与溶液搅拌罐201之间；溶液搅拌罐201的底部设置有三通管线出口214和排污口215，溶液搅拌罐201的侧壁外设有梯子218，三通管线出口214、排污口215和梯子218均设置在保温双开门219与溶液搅拌罐201之间。溶液搅拌罐房200还可以是撬装式结构，结构紧凑，便于搬运。
由上述可知，本发明的溶液搅拌设备具有以下优点：
1、通过输送管线204，用量较多的聚合物和交联剂无需搬放到配液罐上进行人工添加，只需通过聚合物注入口206和所述第一支管以及交联剂注入口205分别注入到溶液搅拌罐201中即可，用量较少的其它介质通过观察窗207人工加入，最大限度降低了施工人员的劳动强度，减少了化学药剂对施工人员的伤害；
2、溶液搅拌罐201兼具配液和注入功能，配制好的溶液熟化后不需要倒液泵倒入到另一个罐中，而是可以直接通过溶液搅拌罐201的底部的三通管线出口214经调驱泵注入到井中，避免长时间施工造成倒液泵堵塞甚至损坏，最大限度降低了修理时间和施工成本；
3、溶液搅拌罐房200的上盖为活动式房盖，设置于溶液搅拌罐201的上方，且可通过液压升降装置及锁死装置211自由开启和升降，用于抬高空间高度，以利于施工人员对设备进行操作；当不使用所述溶液搅拌设备时，通过液压升降装置及锁死装置211降落所述房盖，减缓各装置部件腐蚀、老化，另外，溶液搅拌罐201为密封容器，可以防止雨淋和日光照射，搬运过程中也可避免各装置部件刮碰造成损坏。
本发明还提供了一种深部调驱用配液系统，包括储水罐101和多个如前所述的溶液搅拌设备，以满足不同施工条件下溶液搅拌罐201对所述溶剂(水)的供应需求；储水罐101能够通过输送管线204向所述溶液搅拌设备中的溶液搅拌罐201供应所述溶剂。
在如图3及图4所示的实施例中，储水罐101的侧壁的上部设置有注水口103，储水罐101的侧壁的下部设置有排污口104和出水口105，出水口105通过离心泵109和输送管线204与料液混配装置203连接，出水口105处设置有球阀，储水罐101的侧壁外设有液位监视器106。当施工现场有来水管线时，所述来水管线可以直接连接或通过变径接头连接到储水罐101顶部的注水口103，以便于往储水罐101里注水；当施工现场没有来水管线时，可以使用水罐车拉水，然后将水罐车的水放入到储水罐101一侧底部的水槽102内，通过潜水泵107向储水罐101内注水，两种方案足以应对现场的施工条件，保证注入水的连续供给；可以通过储水罐101侧壁外设置的液位监视器106观测储水罐101内液面的高度，实时了解储水罐101内的水量的情况；施工后通过储水罐101底部的排污口104可以排出水罐内含有杂质的污水。
如图3及图4所示，所述深部调驱用配液系统还包括储水罐房100，储水罐房100为钢结构房，用于装载储水罐101、水槽102，布置管路及附件。储水罐101设置于储水罐房100内，例如，储水罐101为采用碳钢材料焊接而成的容积为15m3的长方体密封容器。储水罐房100内设置有用于支撑离心泵109的支架108，储水罐房100的侧壁的上部设置有离心泵管线出口110；储水罐房100内设置有水槽102，水槽102内设置有能向储水罐101内供水的潜水泵107，例如，水槽102的体积为采用碳钢材料焊接而成的容积为1m3的长方体密封容器；储水罐101的侧壁设置有保温双开门111。具体的是，注水口103、排污口104、出水口105、离心泵109和水槽102均设置于保温双开门111与储水罐101之间。当施工现场没有来水管线时，可以将水罐车内的水，先注入水槽102，然后通过潜水泵107向储水罐101内注水。储水罐房100还可以是撬装式结构，结构紧凑，便于搬运。
下面本发明的深部调驱用配液系统包括顺序连接的储水罐房100和两个溶液搅拌罐房200为例，说明其工作流程。
1、向储水罐房100的储水罐101内供水，直至液面达到预定的高度；
2、储水罐房100上的离心泵管线出口110与第一个溶液搅拌罐房200上输送管线204的第二支管的另一端连接，第一个溶液搅拌罐201的三通管线出口214与第二个溶液搅拌罐201的三通管线出口214连接后，与调驱泵连接；
3、第二个溶液搅拌罐房200内的所有球阀均为关闭状态，同时，关闭第一个溶液搅拌罐房200内的第一球阀208和第三球阀210，开启第一个溶液搅拌罐房200内的第二球阀209；打开出水口105的球阀，并启动离心泵109；储水罐101内的水通过管线注入第一个溶液搅拌罐201，当溶液搅拌罐201的液面达到一定高度时，启动溶液搅拌罐201上的搅拌装置；
4、开启第一个溶液搅拌罐房200内的第一球阀208，储水罐101内的水和聚合物粉料分别通过管线注入第一个料液混配装置203并经过初步混合，然后进入第一个溶液搅拌罐201；交联剂通过交联剂注入口205直接输送到第一个溶液搅拌罐201内；其它介质可通过观察窗207加入溶液搅拌罐201内；充分搅拌后的溶液熟化后，打开第一个溶液搅拌罐201底部的三通管线出口214，配制好的药剂溶液通过调驱泵注入到井口中；
5、将储水罐房100上的离心泵管线出口110与第二个溶液搅拌罐房200上输送管线204的第二支管的另一端连接，重复上述流程，对第二个溶液搅拌罐房200内的第二个溶液搅拌罐201进行药剂溶液的配制，从而实现本发明的深部调驱用配液系统长时间连续不间断注入药剂溶液。
6、施工结束后，开启第三支管上的第三球阀210，用水冲刷清洗第三支管内残留的聚合物粉料，防止堵塞管线，同时，连接排污胶管与排污口104和两个排污口215，即可排出储水罐101及两个溶液搅拌罐201内含有杂质的污水和混合物介质，并用清水进行清洗。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。而且需要说明的是，本发明的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本发明的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本发明理所应当地涵盖了与本案创新点有关的其他组合及具体应用。
Claims (12)
1.一种溶液搅拌设备，其特征在于，所述溶液搅拌设备包括溶液搅拌罐(201)、搅拌装置(202)、料液混配装置(203)和输送管线(204)，搅拌装置(202)和料液混配装置(203)均固定于溶液搅拌罐(201)的上端，输送管线(204)能够向料液混配装置(203)内输送溶质和溶剂，所述溶质和所述溶剂能够在料液混配装置(203)内混合后进入溶液搅拌罐(201)内。
2.根据权利要求1所述的溶液搅拌设备，其特征在于，输送管线(204)包括第一支管和第二支管，所述第一支管的一端与料液混配装置(203)连接，所述第一支管的另一端连接有用于供应所述溶质的聚合物注入口(206)，所述第二支管的一端与料液混配装置(203)连接，所述第二支管的另一端与溶剂供应装置连接。
3.根据权利要求2所述的溶液搅拌设备，其特征在于，所述第一支管上设有第一球阀(208)，所述第二支管上设有第二球阀(209)，输送管线(204)还包括第三支管，所述第三支管与料液混配装置(203)和第二球阀(209)并联，所述第三支管上设有第三球阀(210)。
4.根据权利要求2所述的溶液搅拌设备，其特征在于，溶液搅拌罐(201)的上端设置有两个观察窗(207)，观察窗(207)能够连通溶液搅拌罐(201)的内部和外部，所述溶液搅拌设备含有两个搅拌装置(202)，两个搅拌装置(202)位于两个观察窗(207)之间。
5.根据权利要求4所述的溶液搅拌设备，其特征在于，料液混配装置(203)位于两个搅拌装置(202)之间，溶液搅拌罐(201)的上端还设置有交联剂注入口(205)。
6.根据权利要求1所述的溶液搅拌设备，其特征在于，所述溶液搅拌设备还包括溶液搅拌罐房(200)，溶液搅拌罐(201)、搅拌装置(202)、料液混配装置(203)和输送管线(204)均设置于溶液搅拌罐房(200)内，溶液搅拌罐房(200)的侧壁的上部设置有至少一个管线进出口(212)；溶液搅拌罐房(200)的顶部活动设置有房盖，且所述房盖的下端面上设置有能升降所述房盖的液压升降装置及锁死装置(211)，溶液搅拌罐房(200)的底部设置有用于控制液压升降装置及锁死装置(211)的液压泵站系统(217)及向液压泵站系统(217)供电的配电柜(216)。
7.根据权利要求6所述的溶液搅拌设备，其特征在于，溶液搅拌罐房(200)的一侧设置有保温双开门(219)，液压泵站系统(217)和配电柜(216)均设置于保温双开门(219)与溶液搅拌罐(201)之间。
8.根据权利要求6所述的溶液搅拌设备，其特征在于，溶液搅拌罐(201)的底部设置有三通管线出口(214)和排污口(215)，溶液搅拌罐(201)的侧壁外设有梯子(218)，三通管线出口(214)、排污口(215)和梯子(218)均设置在保温双开门(219)与溶液搅拌罐(201)之间。
9.一种深部调驱用配液系统，其特征在于，所述深部调驱用配液系统包括储水罐(101)和多个溶液搅拌设备，所述溶液搅拌设备为权利要求1-8中任一项所述的溶液搅拌设备，储水罐(101)能够通过输送管线(204)向所述溶液搅拌设备中的溶液搅拌罐(201)供应所述溶剂。
10.根据权利要求9所述的深部调驱用配液系统，其特征在于，储水罐(101)的侧壁的上部设置有注水口(103)，储水罐(101)的侧壁的下部设置有排污口(104)和出水口(105)，出水口(105)通过离心泵(109)和输送管线(204)与料液混配装置(203)连接，储水罐(101)的侧壁外设有液位监视器(106)。
11.根据权利要求10所述的深部调驱用配液系统，其特征在于，所述深部调驱用配液系统还包括储水罐房(100)，储水罐(101)设置于储水罐房(100)内，储水罐房(100)内设置有用于支撑离心泵(109)的支架(108)，储水罐房(100)的侧壁的上部设置有离心泵管线出口(110)；储水罐房(100)内设置有水槽(102)，水槽(102)内设置有能向储水罐(101)内供水的潜水泵(107)；储水罐(101)的侧壁设置有保温双开门(111)。
12.根据权利要求11所述的深部调驱用配液系统，其特征在于，注水口(103)、排污口(104)、出水口(105)、离心泵(109)和水槽(102)均设置于保温双开门(111)与储水罐(101)之间。
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