CN113351088A - 一种促进驱油用化学药剂快速溶解的装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种促进驱油用化学药剂快速溶解的装置及其方法，包括搅拌溶解系统、快速溶解系统、温度控制系统和动力补偿系统，搅拌溶解系统与快速溶解系统通过动力补偿系统连接，动力补偿系统将搅拌溶解系统中的驱油化学药剂从快速循环系统流体入口注入快速溶解系统内，温度控制系统以实现搅拌溶解系统和快速溶解系统内驱油用化学药剂体系温度的恒定且一致。该装置具有恒温溶解、快速溶解、药剂体系自上而下呈现均一状态，且浓度恒定以及搅拌速度的实时调整的优点。

Description

一种促进驱油用化学药剂快速溶解的装置及其方法

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，更具体地说涉及一种促进驱油用化学药剂快速溶解的装置及其方法。

背景技术

目前海上现场驱油化学药剂溶解装置主要是一种自带搅拌的溶解罐，该装置不带加热功能，同时海上驱油用化学体系溶解时间有严格的要求，常规驱油化学药剂溶解时间仅为30分钟，为了保证施工正常，化学药剂体系需要在30分钟内完成加药、溶解等内容，对于聚合物、凝胶、难以溶解的化学驱油体系以及容易沉降的化学驱油体系而言，在药剂体系溶解过程中容易在溶解罐中形成结晶、分层以及溶解不充分等问题，严重影响化学驱油效果。

在现场驱油用化学药剂主要采用自带搅拌的溶解罐实现驱油用化学药剂体系的配样、快速溶解、药剂的存储等工作；自带搅拌的溶解罐无法实现驱油用药剂的快速溶解、无法实现驱油用药剂的恒温溶解、无法避免驱油用药剂的分层和无法避免驱油用药剂的结晶。

发明内容

本发明克服了现有技术中的不足，现有的自带搅拌溶解罐无法实现驱油用药剂的快速溶解和恒温溶解的问题，无法避免驱油用药剂的分层和结晶的问题，提供了一种促进驱油用化学药剂快速溶解的装置及其方法，该装置具有恒温溶解、快速溶解、药剂体系自上而下呈现均一状态，且浓度恒定以及搅拌速度的实时调整的优点。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现。

一种促进驱油用化学药剂快速溶解的装置，包括搅拌溶解系统、快速溶解系统、温度控制系统和动力补偿系统，

所述搅拌溶解系统包括搅拌罐、搅拌装置和搅拌加热装置，在所述搅拌罐的顶端中部设置所述搅拌装置，在所述搅拌装置的两侧分别设置固态驱油剂加料口和循环入口，在所述搅拌罐的上部由上至下依次设置有液态驱油剂输入管路和配液水输入管路，在所述搅拌罐的下部左右两侧分别设置有出液管路和循环出液管路，所述搅拌加热装置套接在所述搅拌罐外；

所述快速溶解系统包括顶盖、外胆、内胆、挡板、内入口和加热装置，在所述外胆内套接所述内胆，所述顶盖与所述外胆固定相连，在所述内胆和所述外胆之间形成一内腔，循环进液口贯穿外胆上部的侧壁，所述循环进液口通过循环出液管路与所述搅拌罐相连，所述动力补偿系统设置在所述循环出液管路上，所述动力补偿系统采用抽液泵，所述内入口开设在所述内胆的侧壁上，且与所述循环进液口相对设置，在所述内胆内交错均匀固定所述挡板，在距离内入口距离最远的挡板上方的所述顶盖上开设有循环出液口，所述循环出液口通过回液管路与所述循环入口相连，所述加热装置套接在所述外胆外；

所述温度控制系统包括温度显示器和温度调节装置，所述温度调节装置通过加热控制线路分别与所述搅拌加热装置和所述加热装置相连，以实现搅拌溶解系统和快速溶解系统内驱油用化学药剂体系温度的恒定且一致，所述温度显示器用于显示温度调节装置的实时温度。

在所述内胆和所述外胆之间的顶盖上还设置有第一内腔挡板和第二内腔挡板，所述第一内腔挡板和所述第二内腔挡板分别安装在液体流经循环进液口与内入口之间的内腔中部，所述第一内腔挡板和所述第二内腔挡板的活动端与所述外胆之间的垂直距离为8-12cm。

所述内入口与所述挡板平行设置，所述内入口的数量为4个，所述内入口的宽度为12-18cm，在所述内入口处固装内入口滤网，用于过滤驱油用化学药剂形成的晶体。

所述挡板的数量为7个，所述挡板的活动端与所述顶盖或者所述内胆之间的垂直距离为8-12cm。

所述顶盖和所述外胆之间通过第一固定螺栓和第二固定螺栓固定相连，以保证顶盖和外胆之间密封性良好，确保快速溶解系统的最大耐压压力为30MPa。

所述搅拌装置包括搅拌器电机、搅拌速度调节装置、搅拌速度显示器、搅拌杆和搅拌桨，所述搅拌电机安装在所述搅拌罐的顶端中部，所述搅拌电机的输出轴与所述搅拌杆的首端相连，所述搅拌杆的尾端伸入所述搅拌罐内，在所述搅拌杆的中下部交错固定所述搅拌桨，所述搅拌速度调节装置与所述搅拌电机相连，所述搅拌速度显示器用于显示搅拌速度调节装置的实时搅拌速度。

所述搅拌桨的数量为4个，所述搅拌速度调节装置所调节的搅拌速度范围为0-200r/min。

在所述出液管路上固装出液滤网，用于对搅拌罐中所形成的杂质或者驱油用化学药剂体系晶体进行过滤，在循环出液管路上固装循环出口滤网，用于对搅拌罐中所形成的杂质或者驱油用化学药剂体系晶体进行过滤。

在所述液态驱油剂输入管路上设置有液态驱油剂控制阀门，在所述配液水输入管路上设置有配液水控制阀门，在所述出液管路上设置有出液控制阀门，在所述回液管路上设置有回液控制阀门，在所述循环出液管路上设置有循环出液控制阀门。

一种促进驱油用化学药剂快速溶解的方法，按照下述步骤进行：

步骤1，关闭出液控制阀门，开启液态驱油剂控制阀门、配液水控制阀门、回液控制阀门和循环出液控制阀门，利用配液水输入管路将配液用水注入搅拌罐内，利用搅拌速度调节装置设定搅拌电机的搅拌速度，利用温度调节装置设置搅拌罐的加热温度，以实现搅拌罐内流体温度达到驱油温度；

步骤2，按照药剂体系配方，利用液态驱油剂输入管路将液态驱油剂注入搅拌罐内，固态驱油剂自固态驱油剂加料口加入至搅拌罐内；

步骤3，关闭液态驱油剂控制阀门和配液水控制阀门，开启抽液泵，调节抽液泵的抽液速度，抽液泵将搅拌罐内的液体通过循环出液管路泵入至快速溶解系统，经过快速溶解系统的快速溶解，以实现驱油用化学药剂的快速循环溶解，防止驱油用化学药剂溶解过程中的沉降；

步骤4，驱油化学药剂溶解完全后，关闭抽液泵，开启出液控制阀门，溶解完全后驱油化学药剂通过出液管路自搅拌罐流出。

本发明的有益效果为：本发明能够确保驱油用化学药剂溶解过程中的温度恒定，解决传统的驱油用溶解罐无法对所溶解的化学药剂体系加热的问题；

本发明能够实现驱油用化学药剂的充分溶解，解决传统的驱油用溶解罐单纯依靠搅拌桨对化学药剂体系搅拌不充分的问题；

本发明能够实现驱油用化学药剂的快速溶解，解决传统的驱油用溶解罐单纯依靠搅拌桨搅拌效率低，造成溶解罐中化学药剂体系溶解不充分的问题；

本发明能够防止驱油用化学药剂在溶解搅拌罐中的分层，解决传统的驱油用溶解罐单纯依靠搅拌桨搅拌效率低，造成溶解罐中药剂体系不均一的问题；

本发明能够防止驱油用化学药剂在溶解搅拌罐中的结晶，解决传统的驱油用溶解罐单纯依靠搅拌桨搅拌效率低，造成溶解罐中药剂体系结晶的问题；

本发明能够实现驱油用化学药剂搅拌罐搅拌速度的实时调整，解决传统的驱油用溶解罐单纯依靠搅拌桨，搅拌速度无法调整的问题；

本发明能够实现驱油用化学药剂溶解速度的实时调整，解决传统的驱油用溶解罐单纯依靠搅拌桨，驱油用化学药剂溶解速度无法调整的问题；

本发明能够实现驱油用化学药剂溶解罐中所溶解的药剂体系自上而下呈现均一状态，且浓度恒定，解决传统的驱油用溶解罐单纯依靠搅拌桨搅拌效率低，造成溶解罐中所溶解的药剂体系自上而下浓度不稳定的问题。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明中快速溶解系统的结构示意图；

图3是本发明中快速溶解系统的俯视图；

图中：1为液态驱油剂输入管路，2为液态驱油剂控制阀门，3为配液水输入管路，4为配液水控制阀门，5为出液控制阀门，6为出液管路，7为出液滤网，8为搅拌罐，9为固态驱油剂加料口，10为搅拌器电机，11为搅拌速度调节装置，12为搅拌速度显示器，13为搅拌杆，14为搅拌桨，15为循环出口滤网，16为抽液泵，17为循环入口，18为回液控制阀门，19为回液管路，20为循环出液管路，21为循环出液控制阀门，22为循环出液口，23为挡板，24为内入口，25为加热装置，26为内胆，27为内腔，28为温度控制系统，29为温度显示器，30为温度调节装置，31为外胆，32为循环进液口，33为第一固定螺栓，34为第二固定螺栓，35为顶盖，36为加热控制线路，37为内入口滤网，38为第一内腔挡板，39为第二内腔挡板。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。

实施例一

一种促进驱油用化学药剂快速溶解的装置，包括搅拌溶解系统、快速溶解系统、温度控制系统和动力补偿系统，

搅拌溶解系统包括搅拌罐8、搅拌装置和搅拌加热装置，在搅拌罐8的顶端中部设置搅拌装置，在搅拌装置的两侧分别设置固态驱油剂加料口9和循环入口17，在搅拌罐8的上部由上至下依次设置有液态驱油剂输入管路1和配液水输入管路3，在搅拌罐8的下部左右两侧分别设置有出液管路6和循环出液管路20，搅拌加热装置套接在搅拌罐8外；

快速溶解系统包括顶盖35、外胆31、内胆26、挡板23、内入口24和加热装置25，在外胆31内套接内胆26，顶盖35与外胆31固定相连，在内胆26和外胆31之间形成一内腔27，循环进液口32贯穿外胆31上部的侧壁，循环进液口32通过循环出液管路20与搅拌罐8相连，动力补偿系统设置在循环出液管路20上，动力补偿系统采用抽液泵16，内入口24开设在内胆26的侧壁上，且与循环进液口32相对设置，在内胆26内交错均匀固定挡板23，在距离内入口24距离最远的挡板23上方的顶盖34上开设有循环出液口22，循环出液22通过回液管路19与循环入口17相连，加热装置25套接在外胆31外；

温度控制系统包括温度显示器29和温度调节装置30，温度调节装置30通过加热控制线路36分别与搅拌加热装置和加热装置25相连，以实现搅拌溶解系统和快速溶解系统内驱油用化学药剂体系温度的恒定且一致，温度显示器29用于显示温度调节装置30的实时温度。

使用时，在搅拌罐内混合后的液态混合物经由抽液泵16和循环出液管路20进入快速溶解系统的外胆35与内胆26之间的内腔27中，液态混合物再经由内入口24流入内胆26，液态混合物依次沿着挡板23与顶盖35即内胆26之间形成的空间流动，实现先入先出的运动，以实现所溶解的药剂体系自上而下呈现均一状态、且浓度恒定，混合均匀后的溶解完全后驱油化学药剂经由回液管路19和循环入口17回流到搅拌罐8中，溶解完全后驱油化学药剂通过出液管路自搅拌罐流出。

实施例二

在实施例一的基础上，在内胆26和外胆31之间的顶盖上还设置有第一内腔挡板38和第二内腔挡板39，第一内腔挡板38和第二内腔挡板39分别安装在液体流经循环进液口32与内入口24之间的内腔27中部，第一内腔挡板38和第二内腔挡板39的活动端与外胆之间的垂直距离为8-12cm。

内入口24与挡板23平行设置，内入口24的数量为4个，内入口24的宽度为12-18cm，在内入口24处固装内入口滤网37，用于过滤驱油用化学药剂形成的晶体。

挡板23的数量为7个，挡板23的活动端与顶盖35或者内胆26之间的垂直距离为8-12cm。

顶盖35和外胆31之间通过第一固定螺栓33和第二固定螺栓34固定相连，以保证顶盖35和外胆31之间密封性良好，确保快速溶解系统的最大耐压压力为30MPa。

实施例三

在实施例二的基础上，搅拌装置包括搅拌器电机10、搅拌速度调节装置11、搅拌速度显示器12、搅拌杆13和搅拌桨14，搅拌电机10安装在搅拌罐8的顶端中部，搅拌电机10的输出轴与搅拌杆13的首端相连，搅拌杆13的尾端伸入搅拌罐8内，在搅拌杆13的中下部交错固定搅拌桨14，搅拌速度调节装置11与搅拌电机10相连，搅拌速度显示器12用于显示搅拌速度调节装置11的实时搅拌速度。

搅拌桨14的数量为4个，搅拌速度调节装置11所调节的搅拌速度范围为0-200r/min。

在出液管路6上固装出液滤网7，用于对搅拌罐中所形成的杂质或者驱油用化学药剂体系晶体进行过滤，在循环出液管路20上固装循环出口滤网15，用于对搅拌罐中所形成的杂质或者驱油用化学药剂体系晶体进行过滤。

在液态驱油剂输入管路1上设置有液态驱油剂控制阀门2，在配液水输入管路3上设置有配液水控制阀门4，在出液管路6上设置有出液控制阀门5，在回液管路19上设置有回液控制阀门18，在循环出液管路20上设置有循环出液控制阀门21。

实施例四

一种促进驱油用化学药剂快速溶解的方法，按照下述步骤进行：

步骤1，关闭出液控制阀门，开启液态驱油剂控制阀门、配液水控制阀门、回液控制阀门和循环出液控制阀门，利用配液水输入管路将配液用水注入搅拌罐内，利用搅拌速度调节装置设定搅拌电机的搅拌速度，利用温度调节装置设置搅拌罐的加热温度，以实现搅拌罐内流体温度达到驱油温度；

步骤2，按照药剂体系配方，利用液态驱油剂输入管路将液态驱油剂注入搅拌罐内，固态驱油剂自固态驱油剂加料口加入至搅拌罐内；

步骤3，关闭液态驱油剂控制阀门和配液水控制阀门，开启抽液泵，调节抽液泵的抽液速度，抽液泵将搅拌罐内的液体通过循环出液管路泵入至快速溶解系统，经过快速溶解系统的快速溶解，以实现驱油用化学药剂的快速循环溶解，防止驱油用化学药剂溶解过程中的沉降；

步骤4，驱油化学药剂溶解完全后，关闭抽液泵，开启出液控制阀门，溶解完全后驱油化学药剂通过出液管路自搅拌罐流出。

为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种促进驱油用化学药剂快速溶解的装置，其特征在于：包括搅拌溶解系统、快速溶解系统、温度控制系统和动力补偿系统，

所述搅拌溶解系统包括搅拌罐、搅拌装置和搅拌加热装置，在所述搅拌罐的顶端中部设置所述搅拌装置，在所述搅拌装置的两侧分别设置固态驱油剂加料口和循环入口，在所述搅拌罐的上部由上至下依次设置有液态驱油剂输入管路和配液水输入管路，在所述搅拌罐的下部左右两侧分别设置有出液管路和循环出液管路，所述搅拌加热装置套接在所述搅拌罐外；

所述快速溶解系统包括顶盖、外胆、内胆、挡板、内入口和加热装置，在所述外胆内套接所述内胆，所述顶盖与所述外胆固定相连，在所述内胆和所述外胆之间形成一内腔，循环进液口贯穿外胆上部的侧壁，所述循环进液口通过循环出液管路与所述搅拌罐相连，所述动力补偿系统设置在所述循环出液管路上，所述动力补偿系统采用抽液泵，所述内入口开设在所述内胆的侧壁上，且与所述循环进液口相对设置，在所述内胆内交错均匀固定所述挡板，在距离内入口距离最远的挡板上方的所述顶盖上开设有循环出液口，所述循环出液口通过回液管路与所述循环入口相连，所述加热装置套接在所述外胆外；

所述温度控制系统包括温度显示器和温度调节装置，所述温度调节装置通过加热控制线路分别与所述搅拌加热装置和所述加热装置相连，以实现搅拌溶解系统和快速溶解系统内驱油用化学药剂体系温度的恒定且一致，所述温度显示器用于显示温度调节装置的实时温度。

2.根据权利要求1所述的一种促进驱油用化学药剂快速溶解的装置，其特征在于：在所述内胆和所述外胆之间的顶盖上还设置有第一内腔挡板和第二内腔挡板，所述第一内腔挡板和所述第二内腔挡板分别安装在液体流经循环进液口与内入口之间的内腔中部，所述第一内腔挡板和所述第二内腔挡板的活动端与所述外胆之间的垂直距离为8-12cm。

3.根据权利要求2所述的一种促进驱油用化学药剂快速溶解的装置，其特征在于：所述内入口与所述挡板平行设置，所述内入口的数量为4个，所述内入口的宽度为12-18cm，在所述内入口处固装内入口滤网，用于过滤驱油用化学药剂形成的晶体。

4.根据权利要求3所述的一种促进驱油用化学药剂快速溶解的装置，其特征在于：所述挡板的数量为7个，所述挡板的活动端与所述顶盖或者所述内胆之间的垂直距离为8-12cm。

5.根据权利要求4所述的一种促进驱油用化学药剂快速溶解的装置，其特征在于：所述顶盖和所述外胆之间通过第一固定螺栓和第二固定螺栓固定相连，以保证顶盖和外胆之间密封性良好，确保快速溶解系统的最大耐压压力为30MPa。

6.根据权利要求1所述的一种促进驱油用化学药剂快速溶解的装置，其特征在于：所述搅拌装置包括搅拌器电机、搅拌速度调节装置、搅拌速度显示器、搅拌杆和搅拌桨，所述搅拌电机安装在所述搅拌罐的顶端中部，所述搅拌电机的输出轴与所述搅拌杆的首端相连，所述搅拌杆的尾端伸入所述搅拌罐内，在所述搅拌杆的中下部交错固定所述搅拌桨，所述搅拌速度调节装置与所述搅拌电机相连，所述搅拌速度显示器用于显示搅拌速度调节装置的实时搅拌速度。

7.根据权利要求6所述的一种促进驱油用化学药剂快速溶解的装置，其特征在于：所述搅拌桨的数量为4个，所述搅拌速度调节装置所调节的搅拌速度范围为0-200r/min。

8.根据权利要求1所述的一种促进驱油用化学药剂快速溶解的装置，其特征在于：在所述出液管路上固装出液滤网，用于对搅拌罐中所形成的杂质或者驱油用化学药剂体系晶体进行过滤，在循环出液管路上固装循环出口滤网，用于对搅拌罐中所形成的杂质或者驱油用化学药剂体系晶体进行过滤。

9.根据权利要求1所述的一种促进驱油用化学药剂快速溶解的装置，其特征在于：在所述液态驱油剂输入管路上设置有液态驱油剂控制阀门，在所述配液水输入管路上设置有配液水控制阀门，在所述出液管路上设置有出液控制阀门，在所述回液管路上设置有回液控制阀门，在所述循环出液管路上设置有循环出液控制阀门。

10.利用权利要求1-9任一所述的装置促进驱油用化学药剂快速溶解的方法，其特征在于：按照下述步骤进行：

步骤1，关闭出液控制阀门，开启液态驱油剂控制阀门、配液水控制阀门、回液控制阀门和循环出液控制阀门，利用配液水输入管路将配液用水注入搅拌罐内，利用搅拌速度调节装置设定搅拌电机的搅拌速度，利用温度调节装置设置搅拌罐的加热温度，以实现搅拌罐内流体温度达到驱油温度；

步骤2，按照药剂体系配方，利用液态驱油剂输入管路将液态驱油剂注入搅拌罐内，固态驱油剂自固态驱油剂加料口加入至搅拌罐内；

步骤3，关闭液态驱油剂控制阀门和配液水控制阀门，开启抽液泵，调节抽液泵的抽液速度，抽液泵将搅拌罐内的液体通过循环出液管路泵入至快速溶解系统，经过快速溶解系统的快速溶解，以实现驱油用化学药剂的快速循环溶解，防止驱油用化学药剂溶解过程中的沉降；

步骤4，驱油化学药剂溶解完全后，关闭抽液泵，开启出液控制阀门，溶解完全后驱油化学药剂通过出液管路自搅拌罐流出。

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