CN1932236A - 水力射流直接分散聚合物干粉的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的水力射流直接分散聚合物干粉的方法及装置属于提高油田采收率技术及装置。是由升压泵提供聚合物配制用水，水流通过管道进入喷射器内形成稳定真空度；开启干粉喂料漏斗底部开关，形成聚合物干粉进入喷射器的通道；开启干粉喂料漏斗的电磁阀，水流进入干粉喂料漏斗并形成旋转水流，冲洗喂料漏斗内部；聚合物干粉通过喂料漏斗被吸入喷射器扩散腔内；喷射器内水涡流对吸入的聚合物形成剧烈的切割搅拌作用，使聚合物干粉的颗粒之间相互分离，聚合物干粉颗粒被水充分润湿，形成水粉混合物，再通过管道直接进入熟化罐。其优点是设计合理、结构简单，成本低。

Description

水力射流直接分散聚合物干粉的方法及装置
技术领域
本发明属于提高油田采收率技术及装置，特别涉及到一种水力射流直接分散聚合物干粉的方法及装置。
背景技术
在油田开采后期的三次采油领域内，一般采取聚合物驱油技术来提高油田采收率。在聚合物驱地面设备中，聚合物分散是聚合物配制的主要工艺环节。多年来，聚合物分散工艺一直采用风力分散的工艺流程。通过风力将经过计量的聚合物干粉吹送至水粉混合装置，与水初步混合后进行搅拌溶解，之后由输送系统输送到熟化罐熟化。这种工艺方法的缺点是：一是通过风力输送聚合物干粉，增加了系统的能耗；二是经过水粉混合装置后，溶液混合不够均匀，必须经过搅拌，然后通过输送系统输送至熟化罐熟化；三是多环节的流程导致了控制系统复杂，且设备占地面积大、投资大。2003年公开了一种水力射流分散工艺——聚合物干粉水射流分散溶解装置专利号：02255875.6，该工艺解决了风力分散耗能的问题，但是依然在聚合物通过水分散后需要溶解罐和输送系统输送至熟化罐，环节多，控制系统复杂，投资高。
发明内容
本发明旨在于克服现有技术的不足，提供了一种利用水力射流直接分散聚合物干粉的方法及装置，在保证了聚合物的分散效果的同时，简化了分散工艺流程。
本发明水力射流直接分散聚合物干粉的方法包括以下步骤：
a、原水经升压泵提升水压至0.4～1.0MPa，水流量为20～200m3/h；
b、a的升压水的一路以0.4～1.0MPa的压力和20～200m3/h的流量进入水力喷射器芯管，使水力喷射器内腔具有稳定的真空度；
c、a的升压水的另一路以0.4～1.0MPa的压力和0.1～1.6m3/h的流量以切线方式进喂料漏斗；
d、聚合物干粉从高位干粉储罐的底部经螺旋给料机输入喂料漏斗，用来自c步骤的水力旋转冲洗并进入水力喷射器的扩散腔；
e、喂斗漏斗的底部开关启闭时间＜8s；
f、水力喷射器扩散腔中的聚合物干粉被高速射流水充分绕动混合均匀后喷出，水力喷射器出口的回压为0.1～0.5MPa；
g、水力喷射器出口的聚合物水粉混合物直接送入熟化罐，该聚合物水粉混合物的浓度为1000～10000mg/L。
本发明的水力射流直接分散聚合物干粉的装置由干粉储罐、螺旋给料机、升压泵、水力喷射器和熟化罐构成。其中，升压泵依次管路连接了电动阀、电磁流量计、压力表至喷射器的芯管入口，电磁流量计的出口管路连接了电磁阀、并继续以管路切线进入喂料漏斗。干粉储罐的下部安装了料位开关及底部下料开关、并经管路连接至螺旋给料机的入口，螺旋给料机的出口置于喂料漏斗的上口，喂料漏斗的下部经开关连接喷射器的扩散腔，喷射器的出口连接料液熟化罐。
其工作原理是：
首先，启动升压泵是由升压泵提供聚合物配制用水，水流在喷射器内形成稳定的真空度，开启干粉喂料漏斗底部开关和电磁阀，聚合物干粉下料及计量系统根据计算机计算的下料速度下料，聚合物干粉通过干粉喂料漏斗被吸入喷射器的扩散腔内，水液涡流对吸入的聚合物形成剧烈的切割搅拌作用，使聚合物干粉的颗粒之间相互分离，聚合物干粉颗粒被水充分润湿，形成水粉混合物并输送至熟化罐。系统停止时，按照启动过程相反的顺序进行。
系统在异常情况包括如出口管道堵塞、进水流量过低导致无法在喷射器内形成稳定真空度、无干粉流或低料位等非正常状态下时：
干粉喂料漏斗底部开关关闭，防止来水通过喷射器进料口外溢，同时聚合物干粉下料及计量系统关闭，干粉喂料漏斗的电磁阀关闭，升压泵关闭。
本发明的水力射流直接分散聚合物干粉的方法及装置设计合理、结构简单，取消了传统聚合物分散流程中搅拌溶解及螺杆泵外输流程，简化了聚合物分散工艺，节省了电耗、设备投资和运行管理费用，实现全过程自动化。
附图说明
说明书附图是本发明的水力射流直接分散聚合物干粉的装置结构示意图。
实施方式
实施例1
本发明的水力射流直接分散聚合物干粉的方法是通过以下步骤实现的：
a、原水经升压泵提升水压至0.4～1.0MPa，水流量为20～200m3/h；
b、a的升压水的一路以0.4～1.0MPa的压力和20～200m3/h的流量进入水力喷射器芯管，使水力喷射器内腔具有稳定的真空度；
c、a的升压水的另一路以0.4～1.0MPa的压力和0.1～1.6m3/h的流量以切线方式进喂料漏斗；
d、聚合物干粉从高位干粉储罐的底部经螺旋给料机输入喂料漏斗，用来自c步骤的水力旋转冲洗并进入水力喷射器的扩散腔；
e、喂斗漏斗的底部开关启闭时间＜8s；
f、水力喷射器扩散腔中的聚合物干粉被高速射流水充分绕动混合均匀后喷出，水力喷射器出口的回压为0.1～0.5MPa；
g、水力喷射器出口的聚合物水粉混合物直接送入熟化罐，该聚合物水粉混合物的浓度为1000～10000mg/L。
本发明的水力射流直接分散聚合物干粉的装置由干粉储罐1、螺旋给料机2、升压泵3、水力喷射器4和熟化罐5构成。其中，升压泵3依次管路连接了电动阀5、电磁流量计6、压力表7至喷射器4的芯管入口，电磁流量计6的出口管路连接了电磁阀8、并继续以管路切线进入喂料漏斗9。干粉储罐1的下部安装了料位开关10及底部下料开关11、并经管路连接至螺旋给料机2的入口，螺旋给料机2的出口置于喂料漏斗9的上口，喂料漏斗9的下部经开关12连接喷射器4的扩散腔，喷射器4的出口连接料液熟化罐13。
实施例2
本发明的水力射流直接分散聚合物干粉的方法是通过以下步骤实现的：
a、原水经升压泵提升水压至0.4MPa，水流量为20m3/h；
b、a的升压水的一路以0.4MPa的压力和20m3/h的流量进入水力喷射器芯管，使水力喷射器内腔具有稳定的真空度；
c、a的升压水的另一路以0.4MPa的压力和0.1m3/h的流量以切线方式进喂料漏斗；
d、聚合物干粉从高位干粉储罐的底部经螺旋给料机输入喂料漏斗，用来自c步骤的水力旋转冲洗并进入水力喷射器的扩散腔；
e、喂斗漏斗的底部开关启闭时间3s；
f、水力喷射器扩散腔中的聚合物干粉被高速射流水充分绕动混合均匀后喷出，水力喷射器出口的回压为0.1MPa；
g、水力喷射器出口的聚合物水粉混合物直接送入熟化罐，该聚合物水粉混合物的浓度为1000mg/L。
实施例3
本发明的水力射流直接分散聚合物干粉的方法是通过以下步骤实现的：
a、原水经升压泵提升水压至1.0MPa，水流量为200m3/h；
b、a的升压水的一路以1.0MPa的压力和200m3/h的流量进入水力喷射器芯管，使水力喷射器内腔具有稳定的真空度；
c、a的升压水的另一路以1.0MPa的压力和1.6m3/h的流量以切线方式进喂料漏斗；
d、聚合物干粉从高位干粉储罐的底部经螺旋给料机输入喂料漏斗，用来自c步骤的水力旋转冲洗并进入水力喷射器的扩散腔；
e、喂斗漏斗的底部开关启闭时间为8s；
f、水力喷射器扩散腔中的聚合物干粉被高速射流水充分绕动混合均匀后喷出，水力喷射器出口的回压为0.5MPa；
g、水力喷射器出口的聚合物水粉混合物直接送入熟化罐，该聚合物水粉混合物的浓度为10000mg/L。
实施例4
本发明的水力射流直接分散聚合物干粉的方法的优选方案是：
a、原水经升压泵提升水压至0.8MPa，水流量为150m3/h；
b、a的升压水的一路以0.8MPa的压力和150m3/h的流量进入水力喷射器芯管，使水力喷射器内腔具有稳定的真空度；
c、a的升压水的另一路以0.8MPa的压力和1.0m3/h的流量以切线方式进喂料漏斗；
d、聚合物干粉从高位干粉储罐的底部经螺旋给料机输入喂料漏斗，用来自c步骤的水力旋转冲洗并进入水力喷射器的扩散腔；
e、喂斗漏斗的底部开关启闭时间6s；
f、水力喷射器扩散腔中的聚合物干粉被高速射流水充分绕动混合均匀后喷出，水力喷射器出口的回压为0.3MPa；
g、水力喷射器出口的聚合物水粉混合物直接送入熟化罐，该聚合物水粉混合物的浓度为5000mg/L。
再分别以实施例2、实施例3、实施例4的操作条件和实施例1的装置具体说明本发明的方法：由升压泵提供聚合物配制用水，水流通过管道进入喷射器内形成涡流，形成稳定真空度；开启干粉喂料漏斗底部开关，形成聚合物干粉进入喷射器的通道；开启干粉喂料漏斗的电磁阀，水流进入干粉喂料漏斗并形成旋转水流，冲洗喂料漏斗内部；通过计算机系统计算与当前水流量相匹配的聚合物干粉下料速度；聚合物干粉通过干粉喂料漏斗被吸入喷射器扩散腔内；喷射器内水涡流对吸入的聚合物形成剧烈的切割搅拌作用，使聚合物干粉的颗粒之间相互分离，聚合物干粉颗粒被水充分润湿，形成水粉混合物，再通过管道直接进入熟化罐熟化；熟化罐满，计算机系统控制聚合物干粉下料及计量系统停止工作；干粉喂料漏斗的电磁阀关闭，干粉喂料漏斗底部开关关闭；升压泵停止工作。

Claims (2)

1、水力射流直接分散聚合物干粉的方法包括：
a、原水经升压泵提升水压至0.4～1.0MPa，水流量为20～200m3/h；
b、a的升压水的一路以0.4～1.0MPa的压力和20～200m3/h的流量进入水力喷射器芯管，使水力喷射器内腔具有稳定的真空度；
c、a的升压水的另一路以0.4～1.0MPa的压力和0.1～1.6m3/h的流量以切线方式进喂料漏斗；
d、聚合物干粉从高位干粉储罐的底部经螺旋给料机输入喂料漏斗，用来自c步骤的水力旋转冲洗并进入水力喷射器的扩散腔；
e、喂斗漏斗的底部开关启闭时间＜8s；
f、水力喷射器扩散腔中的聚合物干粉被高速射流水充分绕动混合均匀后喷出，水力喷射器出口的回压为0.1～0.5MPa；
g、水力喷射器出口的聚合物水粉混合物直接送入熟化罐，该聚合物水粉混合物的浓度为1000～10000mg/L。
2、水力射流直接分散聚合物干粉的装置由干粉储罐(1)、螺旋给料机(2)、升压泵(3)、水力喷射器(4)和熟化罐(5)构成，其特征在于升压泵(3)依次管路连接了电动阀(5)、电磁流量计(6)、压力表(7)至喷射器(4)的芯管入口，电磁流量计(6)的出口管路连接了电磁阀(8)、并继续以管路切线进入喂料漏斗(9)；干粉储罐(1)的下部安装了料位开关(10)及底部下料开关(11)、并经管路连接至螺旋给料机(2)的入口，螺旋给料机(2)的出口置于喂料漏斗(9)的上口，喂料漏斗(9)的下部经开关(12)连接喷射器(4)的扩散腔，喷射器(4)的出口连接料液熟化罐(13)。
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Open date: 20070321

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