CN110984932B - 一种调剖剂注入装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调剖剂注入装置，涉及油田开发采油技术领域，包括：调剖剂供给系统和分散剪切系统；调剖剂供给系统，用于配制调剖剂，并将调剖剂通过第一管道注入到分散剪切系统；分散剪切系统，用于分散剪切调剖剂并将调剖剂通过第二管道注入到井口。本发明实施例在调剖剂供给系统和井口之间增加了分散剪切系统，能够有效的防止微球调剖剂在注入井口之前发生团聚，避免了调剖剂微球团聚后堵塞近井地带。

Description

一种调剖剂注入装置

技术领域

本发明涉及油田开发采油技术领域，更具体地，涉及一种调剖剂注入装置。

背景技术

近年来聚合物微球调剖技术发展很快，微球是由丙烯酰胺类单体及改性剂与交联剂共聚合得到的一种微纳米级球体颗粒。聚合物微球可以在水中吸水膨胀，在储层孔喉中具有运移、封堵、弹性变形、再运移、再封堵的运移特征，且耐温、抗盐能力强，室内试验及现场应用中都取得了较好的效果。

目前，海上平台面积与空间狭小、承重有限，不能照搬陆上油田常用的配注工艺，一般采取直接将微球原液和注入水按一定比例混合，再泵注到地层中，而在此过程中，微球并不能很好的分散，并且由于水源限制，采用污水配制的微球因为水中的悬浮物等杂质使得单分散、小粒径的微球易产生团聚，直径变大，并在注入井口后堵塞在近井地带，注入压力激增，导致无法完成正常施工。

发明内容

本发明实施例提供了一种调剖剂注入装置，用以解决小粒径的微球解剖剂团聚后容易堵塞近井地带导致无法完成正常施工的问题。

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种调剖剂注入装置，包括：调剖剂供给系统和分散剪切系统；调剖剂供给系统，用于配制调剖剂，并将调剖剂通过第一管道注入到分散剪切系统；分散剪切系统，用于分散剪切调剖剂，并将调剖剂通过第二管道注入到井口。

本发明实施例在调剖剂供给系统和井口之间增加了分散剪切系统，能够有效的防止微球调剖剂在注入井口之前发生团聚，避免了调剖剂微球团聚后堵塞近井地带，提升了作业效率。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为本发明实施例提供的调剖剂注入装置结构图。

附图标记说明

100-调剖剂注入装置； 210-混合单元； 211-注水口；

212-出液口； 213-混合腔； 220-调剖剂原液供给单元；

221-原液罐； 222-搅拌装置； 2221-驱动电机；

2222-搅拌叶片； 230-第四管道； 240-计量泵；

250-第一阀门； 260-喷嘴； 270-静态混合器；

271-管线； 272-板件； 300-分散剪切系统；

310-分散剪切单元； 311-第一壳体； 312-第一壳体；

313-固定部； 400-第一管道； 500-第二管道；

600-压力计； 700-第二阀门； 800-第三管道；

810-第三阀门； 820-取样口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

在一示例性实施例中，本发明实施例提供了一种调剖剂注入装置100，如图1所示，包括：调剖剂供给系统和分散剪切系统300。调剖剂供给系统，用于配制调剖剂，并将调剖剂通过第一管道400注入到分散剪切系统300。分散剪切系统300，用于分散剪切调剖剂，并将调剖剂通过第二管道500注入到井口。

调剖供应系统将调剖剂原液与水混合，配制一定浓度的调剖剂。具体的，如图1所示，调剖剂供给系统包括调剖剂原液供给单元220和混合单元210。

调剖剂原液供给单元220用于供给调剖剂原液，调剖剂原液供给单元220 通过第四管道230与混合单元210连通。为了保证调剖剂配制的准确性，如图1所示，第四管道230上设置有计量泵240，计量泵240根据调剖剂浓度向混合单元210中泵入指定量调剖剂原液。调剖剂原液供给单元220包括原液罐221和对原液罐221内的原液进行搅拌的搅拌装置222。搅拌装置222可以包括驱动电机2221和搅拌叶片2222，在此不做具体限定。其中，计量泵240和调剖剂原液供给单元220之间可以设置第一阀门250，既可以防止混合单元 210内的调剖剂倒灌，也可以在调剖剂原液供给单元220维护时，实现与混合单元210隔断。在本实施例中，调剖剂原液为聚合物微球原液。

如图1所示，混合单元210具有混合腔213，水和调剖剂原液在混合腔 213内混合。混合单元210上设置向混合腔213内高压注水的注水口211。混合单元210设置注水口211的另一侧具有调配剂的出液口212，混合腔213通过出液口212与第一管道400连通。可选的，第四管道230与混合腔213连通的端口设置有喷嘴260。聚合物微球原液在第四管道230出口经过喷嘴260，形成雾化状态，增大与高压注入水的接触面积，加快混合速度。

混合腔213内的调剖剂在高压注水的压力下，通过第一管道400注入到分散剪切系统300中，对微球团聚结块进行剪切，使微球均匀分散到水中。分散剪切系统300将流经分散剪切系统300的调剖剂溶液剪切分散。具体的，如图1所示，分散剪切单元310包括壳体和设置于壳体内的分散剪切件(附图未示出)，壳体的一端与第一管道400连通，壳体的另一端与第二管道500 连通。第二管道500将调剖剂注入到井口。分散剪切件至少包括多孔隔板和筛网二者之一。更具体的，壳体300包括与第一管道400连通的第一壳体311 和与第二管道500连通的第二壳体312，第一壳体311和第二壳体312相邻的端部密封连接，第一壳体311和第二壳体312形成容纳调剖剂的腔室。第一壳体311和第二壳体312均为圆通形，第一壳体311和第二壳体312连接的端部设置固定部313，第一壳体311和第二壳体312连接的端部通过固定部 313连接。分散剪切件设置于第一壳体311和第二壳体312之间。多孔隔板和筛网联合使用，并且二者可以多层交替叠加。多孔隔板可以对筛网起到一定的支撑作用。可选的，多孔隔板孔径范围可以为10um～30um，筛网的目数可以为400目～500目。多孔隔板孔径和筛网的目数根据实际需求选定。需要说明的是，分散剪切件可以仅包括多孔隔板或筛网，或者为其它形式的分散剪切件，只要实现本实施例的功能，达到本实施例的目的，均落入本发明保护范围，在此不做限定。

本发明实施例在调剖剂供给系统和井口之间增加了分散剪切系统，在微球调剖剂注入井口之前，分散剪切系统的分散剪切件剪切调剖剂，在剪切力作用下团聚的微球被打散，避免了小粒径的微球团聚后堵塞在近井地带。

为了防止分散剪切系统300的分散剪切件堵塞后，影响正常作业，在一示例性实施例中，第一管道400和第二管道500均包括一个主管道和多个与主管道连通的副管道，分散剪切单元310为多个，每个分散剪切单元310分别与第一管道400的至少一个副管道和第二管道500的至少一个副管道连通。与分散剪切单元310连通副管道上设置有阀门，第一管道400的主管道和第二管体的主管道至少一个上设置有压力计600。具体的，在本实施例中，如图 1所示，分散剪切单元310为两个，第一管道400和第二管道500均包括一个主管道和两个副管道，第一管道400的主管道和副管道连通，第二管道500 的主管道和副管道连通。第一管道400的每一个副管道和第二管道500的每一个副管道分别对应连通一个分散剪切单元310，并且与分散剪切单元310连通的副管道设置第二阀门700，即与分散剪切单元310连通的第一管道400的副管道和第二管道500的副管道均设置第二阀门700。第一管道400的主管道上设置压力计600。正常工作时，打开一个分散剪切单元310，通过压力计600 监控管道内的压力情况，即监测分散剪切单元310内的分散剪切件的堵塞情况。如果压力计600的压力上升说明分散剪切单元310有堵塞情况。这时先打开另一个分散剪切单元，然后关闭与堵塞的分散剪切单元连通的副管道上的第二阀门，保证设备正常作业。最后对堵塞的分散剪切单元310进行维护。需要说明的是，压力计600也可以设置在第二管道500的主管道上，在此不做限定。同时，一个分散剪切单元310可以连接多个第一管道400的副管道或第二管道500的副管道，在此不做限定。

在一示例性实施例中，第一管道400和第二管道500中的至少一个与第三管道800一端连通，第三管道800另一端端口为取样口820，第三管道800 上设置有阀门。通过取样口820可以检测分散剪切单元310的剪切分散效果。如果不符合作业要求，及时调整。具体的，如图1所示，第一管道400和第二管道500上均设置第三管道800，第三管道800上设置第三阀门810。取样时，打开取样位置的第三阀门810。位于第一管道400上的取样口820可以检测混合单元210中调剖剂情况，位于第二管道500上的取样口820可以检测分散剪切后的调剖剂中聚合物微球的分散情况。根据第一管道400和第二管道500的检测结果，不仅可以对调剖剂是否满足注入条件进行监测，还可以对分散剪切单元310的性能做评价。当然，可以仅在第二管道500上设置取样口820，直接检测调剖剂情况，符合作业要求即可。

为了进一步提升调剖剂原液和水的混合情况，在一示例性实施例中，如图1所示，调剖剂供给系统还包括设置于混合单元210和分散剪切系统300 之间的静态混合器270，静态混合器270通过第一管道400分别与混合单元 210和分散剪切系统300连通。静态混合器270包括管线271和螺旋状的板件 272，静态混合器270利用固定在管线271内的板件272改变流体在管线271 的流动状态，以达到不同流体之间良好分散和充分混合的目的。

综上所述，本发明实施例通过加装分散剪切系统，调剖剂注入装置的作业效率大幅度提高，延长了设备的维护周期，避免了调剖剂堵塞近井地带的情况发生，节约了钻井成本。

在本发明中的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”、“边”、“相对”、“四角”、“周边”、“口”字结构”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“直接连接”、“间接连接”、“固定连接”、“安装”、“装配”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；术语“安装”、“连接”、“固定连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定为准。

Claims (9)

1.一种调剖剂注入装置，其特征在于，包括：调剖剂供给系统和分散剪切系统；

所述调剖剂供给系统，用于配制调剖剂，并将调剖剂通过第一管道注入到所述分散剪切系统；所述调剖剂供给系统包括具有混合腔的混合单元和通过第四管道与混合腔连通的调剖剂原液供给单元，所述混合单元包括与混合腔连通的注水口，所述注水口用于向所述混合腔内注入高压水；所述混合腔与第一管道连通，所述第四管道与所述混合腔连通的端口设置有喷嘴，所述喷嘴用于向所述混合腔内喷射调剖剂原液，以使所述调剖剂原液形成雾化状态；

所述分散剪切系统，用于分散剪切调剖剂，并将调剖剂通过第二管道注入到井口；所述分散剪切系统包括分散剪切件，所述分散剪切件至少包括多孔隔板和筛网二者之一。

2.根据权利要求1所述的调剖剂注入装置，其特征在于：所述分散剪切系统包括至少一个分散剪切单元，所述分散剪切单元包括壳体和设置于壳体内的所述分散剪切件，所述壳体的一端与第一管道连通，所述壳体的另一端与第二管道连通。

3.根据权利要求2所述的调剖剂注入装置，其特征在于：所述壳体包括与第一管道连通的第一壳体和与第二管道连通的第二壳体，所述分散剪切件设置于所述第一壳体和第二壳体之间，所述第一壳体和第二壳体相邻的端部密封连接。

4.根据权利要求2所述的调剖剂注入装置，其特征在于：所述第一管道和第二管道均包括一个主管道和多个与主管道连通的副管道，所述分散剪切单元为多个，每个所述分散剪切单元分别与所述第一管道的至少一个副管道和所述第二管道的至少一个副管道连通。

5.根据权利要求4所述的调剖剂注入装置，其特征在于：与所述分散剪切单元连通的副管道上设置有阀门，所述第一管道的主管道和所述第二管体的主管道至少一个上设置有压力计。

6.根据权利要求1-5任一项所述的调剖剂注入装置，其特征在于：所述第一管道和第二管道中的至少一个与第三管道一端连通，所述第三管道另一端端口为取样口，所述第三管道上设置有阀门。

7.根据权利要求1-5任一项所述的调剖剂注入装置，其特征在于：所述第四管道上设置计量泵。

8.根据权利要求1-5任一项所述的调剖剂注入装置，其特征在于：所述调剖剂供给系统还包括设置于混合单元和分散剪切系统之间的静态混合器，所述静态混合器通过第一管道分别与所述混合单元和分散剪切系统连通。

9.根据权利要求1所述的调剖剂注入装置，其特征在于：所述多孔隔板孔径范围为10um～30um，所述筛网的目数为400目～500目。

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