CN116020297A

CN116020297A - 一种混配器及稠油降粘复合驱注水井混配系统

Info

Publication number: CN116020297A
Application number: CN202111237486.7A
Authority: CN
Inventors: 白艳丽; 于田田; 王善堂; 刘廷峰; 蔡文斌; 梁伟; 王坤; 刘艳平; 郝婷婷; 林吉生
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering Shengli Co
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Research Institute of Petroleum Engineering Shengli Co
Priority date: 2021-10-22
Filing date: 2021-10-22
Publication date: 2023-04-28

Abstract

本发明涉及油田油水井开采设备领域，具体涉及一种混配器及稠油降粘复合驱注水井混配系统。所述混配器包括外壳、配水器、稀释腔和混配腔；配水器置于稀释腔内，混配腔与稀释腔连接；混配腔为波纹形变径腔体。混配腔内壁为波纹形变径腔体，可通过改变截面积从而改变流速，进一步改变流体流动状态。所述系统包括以上所述混配器、流量计、注水泵、母液罐、蝶阀、过滤器、单向阀、注聚泵。采用本发明所述混配系统可使母液与注入水混合充分，且能够减少剪切力损伤，提高母液粘度保留率，保障调驱剂连续混配注入。

Description

一种混配器及稠油降粘复合驱注水井混配系统

技术领域

本发明涉及油田油水井开采设备领域，具体涉及一种混配器及稠油降粘复合驱注水井混配系统。

背景技术

目前以降粘为核心、调驱体系扩大波及的稠油降粘复合驱技术是国内油田如胜利油田稠油稳产的重要核心技术之一。在矿场实施过程中，为降低劳动强度和配液费用，一般会采取“配高浓度调驱体系母液，经过与来水混合低浓度(优化)注入”的方式，矿场应用中发现存在两个问题：一高浓度调驱体系母液与来水混合到达注入井前混合不均匀，进入注入井井筒后高粘度的调驱体系母液附着在井筒壁，低粘度的注入水沿着井筒中心流速快，进入地层降低调驱剂的驱油的作用。二注入沿程中管路的节流、叶片搅拌等机械剪切应力因素的影响，调驱体系粘度降低，无法达到预期的目标，影响矿场实施效果。

中国发明专利CN111672366A公开了一种用于油田的聚合物快速混配装置，该装置包括，箱体，箱体上开有第一通孔和配注料的进料口；至少一个混配器，混配器的出料口位于离心增粘机构上方，将聚合物粉料和水混合成配注液；离心增粘机构，位于箱体内部，且第一通孔和进料口下方，将配注料进行增粘处理；动力机构，安装在箱体上方；传动主轴，其上端连接动力机构，其下端穿过第一通孔连接离心增粘机构，动力机构通过传动主轴带动离心增粘机构转动。该装置具备体积和占地面积小、整体质量轻等特点，并且在污水配制条件下，能够快速溶解聚合物，实现连续混配，同时为聚合物配注液增粘。该装置具备体积和占地面积小、整体质量轻优点等，适用于海上平台，但不适用于陆上长期开展的稠油降粘复合驱。

中国实用新型专利CN207786498 U油田调堵剂配制系统：包括：水处理装置，其能够对来水进行净化处理；与所述水处理装置连通的聚合物熟化装置；所述聚合物熟化装置用于对聚合物进行熟化；与所述水处理装置连通的表活剂配制装置；所述表活剂配制装置能够配制复合表面活性剂溶液；与所述水处理装置连通的碱混配装置；所述碱混配装置能够配制碱液；与所述聚合物熟化装置、所述表活剂配制装置、所述碱混配装置相连通的混合配料装置；所述混合配料装置能够将熟化后的聚合物、复合表面活性剂、碱液相混合配制形成调堵剂溶液。该油田调堵剂配制系统能够改善调堵剂溶液的性能。

中国实用新型专利CN211692392U公开了一种用于油田注水井乳液聚合物与微颗粒在线调剖混配系统，该系统包括来水接头、三通、联接箍、叶轮旋流混配器、旋流混配器出口接头和固态微颗粒旋流混配器,来水接头与三通相对固定，三通和叶轮旋流混配器通过联接箍相对固定，旋流混配器出口接头和固态微颗粒旋流混配器的进口通过连接管线相互连接。在线调剖混配系统，结构简单，安装方便，仅需联接注入水进出管线即可，因而基本不占用甲板面积，可解决海上平台空间狭窄问题。在实际应用中，可适应不同排量注水井调剖，如果乳液聚合物及固态微颗粒量超过1m³/h，可采用并联方式，实现乳液聚合物与微颗粒的大批量混配。该装置采用了叶轮旋流混配器，叶轮旋转产生机械剪切应力，降低调驱体系粘度。

发明内容

本发明主要目的在于提供一种混配器及稠油降粘复合驱注水井混配系统。采用本发明所述稠油降粘复合驱注水井混配系统可使母液与注入水混合充分，且能够减少剪切力损伤，提高母液粘度保留率。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种混配器，其包括外壳、配水器、稀释腔和混配腔；配水器置于稀释腔内，混配腔与稀释腔连接；混配腔为波纹形变径腔体。混配腔内壁为波纹形变径腔体，可通过改变截面积从而改变流速，进一步改变流体流动状态。

进一步地，稀释腔与配水器呈相似几何体。二者为相似几何体，有利于增加注入水与母液的接触面积。

进一步地，稀释腔、配水器均为橄榄球体；配水器与稀释腔中轴线相重合。采用橄榄球体空腔可减少对母液的机械剪切力。

更进一步地，配水器表面设有若干小孔。小孔设计能够满足注入水能从不同方向均匀流出与母液充分混合；稀释腔与配水器两者之间有足够的空间，保障高浓度母液与注入水混合充分。

更进一步地，稀释腔两端开口，稀释腔中间部位设有进水管。

本发明还提供一种稠油降粘复合驱注水井混配系统，其包括以上所述混配器、流量计、注水泵、母液罐、蝶阀、过滤器、单向阀、注聚泵；母液罐依次与蝶阀、过滤器、单向阀连接，单向阀与注聚泵连接，注聚泵与混配器连接，混配器与油水井连接，注聚泵与混配器之间的线路上连接有注水泵，注水泵分别与注水池和流量计连接；注聚泵与单向阀连接的线路上设有流量计。采用蝶阀调节母液的流量，过滤器过滤母液中没有完全溶解的液体中的颗粒，单向阀为防止液体倒流。注水泵、注聚泵为注入水和高浓度母液的动力装置。

进一步地，母液罐还与另一组或几组依次连接有蝶阀、过滤器、单向阀的线路连接。设置多条母液输送管线目的在于当其中一路的过滤器堵满从而流量不能满足现场要求时关闭这一路，开启另一路继续实现配注系统连续配注。或者在配注系统的流量不够用时，可以开启并调节流量满足现场需用。

与现有技术相比，本发明具有以下优势：

采用本发明所述稠油降粘复合驱注水井混配系统可使母液与注入水混合充分，且能够减少剪切力对母液损伤，提高母液粘度保留率。采用本发明所述稠油降粘复合驱注水井混配系统可保障调驱剂连续混配注入。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例1所述混配器主视图；

图2为图1所示混配器混配腔截面图；

图3为本发明实施例2所述稠油降粘复合驱注水井混配系统流程图。

图中，1、注入水池，2、注水流量计，3、母液流量计，4、注水泵，5、母液罐，6、蝶阀，7、过滤器，8、单向阀，9、注聚泵，10、混配器，11、油水井；10-1、配水器，10-2、稀释腔，10-3、混配腔，10-4、外壳，10-5、进水管。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作和/或它们的组合。

为了使得本领域技术人员能够更加清楚地了解本发明的技术方案，以下将结合具体的实施例详细说明本发明的技术方案。

实施例1

如图1所示，所述混配器包括外壳10-4、配水器10-2、稀释腔10-1和混配腔10-3；配水器10-2置于稀释腔10-1内，混配腔10-3与稀释腔10-1连接；混配腔10-3为波纹形变径腔体，如图2所示。

稀释腔10-1与配水器10-2呈相似几何体，均为橄榄球体；配水器10-2与稀释腔10-1中轴线相重合。稀释腔10-1两端开口，一端口通入调驱剂母液，一端口与混配腔10-3连接；稀释腔10-1中间部位设有进水管10-5。配水器10-2表面布满小孔，够满足注入水能从不同方向均匀流出与母液充分混合。

实施例2

如图3所示，所述稠油降粘复合驱注水井混配系统包括混配器10、注水流量计2、母液流量计3、注水泵4、母液罐5、蝶阀6、过滤器7、单向阀8、注聚泵9；

母液罐5分别与两条并联线路连接，两条并联线路中每条线路依次连接蝶阀6、过滤器7、单向阀8，单向阀8与注聚泵9连接，注聚泵9与混配器10连接，混配器10与油水井11连接，注聚泵9与混配器10之间的线路上连接有注水泵4，注水泵4分别与注水池1和注水流量计2连接；注聚泵9与单向阀8连接的线路上设有母液流量计3。

所述混配器10为实施例1所述混配器。

实施例3

如图3所示稠油降粘复合驱注水井混配系统的使用方法：

开启注聚泵9，同时开启一条管路中的蝶阀6，关闭另一条管路蝶阀6，调驱剂母液从母液罐2在动力作用下进入一条管路，经过过滤器7、单向阀8进入混配器10中，调驱剂母液进入混配器10的稀释腔10-1中；注入水从注水池1在注水泵4动力的作用下进入混配器10的稀释腔10-1中；注入水通过配水器10-2的小孔喷射出与调驱剂母液初步混合；调驱剂母液与水在稀释腔初步混合形成溶液，经过稀释腔10-1从不同方向汇聚混配腔入口，在此形成紊流，使溶液进一步混合；混合溶液进入混配腔10-3后，由于截面积逐渐变大流速逐渐变慢，之后随着截面逐步变小溶液流速逐渐变大，从而改变液体的流速方向，在截面处最小处再形成紊流，使溶液进一步混合。反复多次扩容、缩容两种液体不断相溶，达到使母液与注入水充分混合，混合均匀的溶液通过管路进入油水井11中。

实施例4

如图3所示稠油降粘复合驱注水井混配系统的使用方法：

开启注聚泵9，同时开启一条管路中的蝶阀6，关闭另一条管路蝶阀6，调驱剂母液从母液罐2在动力作用下进入一条管路，经过过滤器7、单向阀8进入混配器10中，调驱剂母液进入混配器10的稀释腔10-1中；注入水1在注水泵4动力的作用下进入混配器10的稀释腔10-1中；注入水通过配水器10-2的小孔喷射出与调驱剂母液初步混合；调驱剂母液与水在稀释腔初步混合形成溶液，经过稀释腔10-1从不同方向汇聚混配腔入口，在此形成紊流，使溶液进一步混合；混合溶液进入混配腔10-3后，由于截面积逐渐变大流速逐渐变慢，之后随着截面逐步变小溶液流速逐渐变大，从而改变液体的流速方向，在截面处最小处再形成紊流，使溶液进一步混合。反复多次扩容、缩容两种液体不断相溶，达到使母液与注入水充分混合，混合均匀的溶液通过管路进入油水井11中。

在连续配注过程中，母液流量计3的流量监测值变小，说明由于长期注入大颗粒母液堵塞了过滤器，此时关闭运行的这一支路的蝶阀6，清洗过滤器。开启另一支路的蝶阀6，运行另一支路保障调驱剂连续混配注入功能。

在连续配注过程中，只有一条支路运行时当需要流量增大无法满足油水井需求时，可以同开启另一支路，实现连续配注功能。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种混配器，其特征在于，其包括外壳、配水器、稀释腔和混配腔；配水器置于稀释腔内，混配腔与稀释腔连接；混配腔为波纹形变径腔体。

2.根据权利要求1所述混配器，其特征在于，稀释腔与配水器呈相似几何体。

3.根据权利要求1所述混配器，其特征在于，稀释腔、配水器均为橄榄球体；配水器与稀释腔中轴线相重合。

4.根据权利要求2所述混配器，其特征在于，配水器表面设有若干小孔。

5.根据权利要求2所述混配器，其特征在于，稀释腔两端开口，稀释腔中间部位设有进水管。

6.一种稠油降粘复合驱注水井混配系统，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述混配器、流量计、注水泵、母液罐、蝶阀、过滤器、单向阀、注聚泵；

母液罐依次与蝶阀、过滤器、单向阀连接，单向阀与注聚泵连接，注聚泵与混配器连接，混配器与油水井连接，注聚泵与混配器之间的线路上连接有注水泵，注水泵分别与注水池和流量计连接；注聚泵与单向阀连接的线路上设有流量计。

7.根据权利要求6所述稠油降粘复合驱注水井混配系统，其特征在于，母液罐还与另一组或几组依次连接有蝶阀、过滤器、单向阀的线路连接。