CN205461869U - 一种用于聚合物乳液分散溶解的连续混合射流混合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于聚合物乳液分散溶解的连续混合射流混合器。其技术方案是：包括进入口、喷嘴、吸入口、喉管、扩散口、喉管入口，喷嘴形成进入口，在喷嘴的上部开设有吸入口，在喷嘴的右侧设置有喉管，在喉管的左端为喉管入口，在喉管的右端设有扩散口，扩散口形成扩散角，本实用新型的有益效果是：能够保证在有限的使用空间上让聚合物乳液和注入水充分混合的装置，能够保证连续施工，射流混合器利用流体传递能量和质量，具有结构简单，成本较低，工作可靠，安装维护方便，密封性能好，便于综合利用，综合效益高等优点。

Description

一种用于聚合物乳液分散溶解的连续混合射流混合器

技术领域

本实用新型涉及一种混合器，特别涉及一种用于聚合物乳液分散溶解的连续混合射流混合器。

背景技术

水溶性聚合物是石油、天然气工业钻采过程中最广泛使用的高分子材料，其不仅可用于钻井、完井、固井、压裂、酸化以及三次采油增产作业，在注水井因为地层的大孔道、大裂缝发生漏失或采油井海水较高时，通常也需要注入交联的水溶性聚合物溶液进行堵水、调剖作业。常用的水溶性聚合物主要是部分水解聚丙烯酰胺干粉，其在使用前需要在大型溶聚装置及熟化装置中溶解，一般需要1小时以上才能完全溶解。近年兴起的疏水缔合聚合物则需要更长的时间才能完全溶解，同时其对所用溶剂具有选择性，因此通常是采用淡水预溶，再用海水或采出水稀释。

海上油田由于其建设模式和海洋环境的特殊性，对于聚合物溶液在堵水、调剖过程中的连续泵注施工工艺提出了不同的要求：首先，海上平台空间狭小，不能放置大型的搅拌装置和熟化装置，因此在海上油田进行聚合物溶液的泵注时，需要先将聚合物在陆地用淡水配制成高浓度（如5%）溶液，再船运至平台附近用海水稀释。由于注入需要在施工船上进行，而施工船作业成本极高，连接施工船和海上平台的管线以及施工船本身都且易受海上气候的影响，难以保证连续注入，可能需要多次出海才能完成一次施工作业，这样不仅会大大增加作业成本，而且带来了采油平台受到施工船间接伤害的风险。其次，由于海上油田缺乏淡水资源，且海上油田的注水井大部分都下有滤砂管，为了能够保证化学调驱体系满足连续施工的要求，采用的调驱体系需具有溶解时间快、可用海水配制、初始注入粘度小、较好的抗剪切能力、调驱体系可以在地层条件下成胶封堵地层等特点。第三，海上油田的环保要求更高，要求所用的调驱化学剂低毒或无毒，一旦泄露既不能对平台上的操作人员造成伤害，更不能对海洋环境造成污染。因此，在这样的背景下，迫切需要研制不需施工船即能在海上平台进行连续施工的化学调驱体系。

近年来，疏水缔合聚合物“水包水”、“油包水”乳液因其溶解速度快而受到油田作业单位的欢迎，但无论在海上平台还是陆地油田使用时，都还缺乏在现场即配即用的在线溶解装置。

发明内容

本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种用于聚合物乳液分散溶解的连续混合射流混合器，能够保证在有限的使用空间上让聚合物乳液和注入水充分混合的装置，能狗保证连续施工。

其技术方案是：包括进入口、喷嘴、吸入口、喉管、扩散口、喉管入口，喷嘴形成进入口，在喷嘴与喉管之间开设有吸入口，在喷嘴的右侧设置有喉管，在喉管的左端为喉管入口，在喉管的右端设有扩散口。

上述的喷嘴的右端部为圆锥形结构，所述的喉管为圆筒形结构。

喷嘴的直径dj=0.756cm，喉管的直径dt=0.8 dj，喉管直径采用Lc=0.5 dt～1dt，喉管的长度Lk=5 dt～7dt，扩散口形成的扩散角α=5°～8°。

本实用新型的有益效果是：能够保证在有限的使用空间上让聚合物乳液和注入水充分混合的装置，能够保证连续施工，射流混合器利用流体传递能量和质量，具有结构简单，成本较低，工作可靠，安装维护方便，密封性能好，便于综合利用，综合效益高等优点。

附图说明

附图1是本实用新型的结构示意图；

上图中：进入口1、喷嘴2、吸入口3、喉管4、扩散口5、喉管入口6。

具体实施方式

结合附图1，对本实用新型作进一步的描述：

本实用新型包括进入口（1）、喷嘴（2）、吸入口（3）、喉管（4）、扩散口（5）、喉管入口（6），喷嘴（2）形成进入口（1），在喷嘴（2）与喉管（4）之间开设有吸入口（3），在喷嘴（2）的右侧设置有喉管（4），在喉管（4）的左端为喉管入口（6），在喉管（4）的右端设有扩散口（5）。

上述的喷嘴（2）的右端部为圆锥形结构，所述的喉管（4）为圆筒形结构。

喷嘴（2）的直径dj=0.756cm，喉管（4）的直径dt=0.8 dj，喉管直径采用Lc=0.5 dt～1dt，喉管的长度Lk=5 dt～7dt，扩散口（5）形成的扩散角α=5°～8°。

高压注入水通过喷嘴射出后，流速增加，在喷嘴口处由于射流边界层的紊动扩散作用，与周围被海水介质分散型乳液发生动量交换，这两股流体在喉管入口段及喉管内混合，进行能量和质量传递，于是注入水的速度减少，被海水介质分散型乳液的速度增大，两者的速度在喉管出口处渐趋一致。流体的压力在喷嘴出口处到喉管入口断面是降低的，通过扩散口将聚合物溶液的动能转换成压能，压力进一步升高；利用流体传递能量和质量，射流混合器利用高速喷出注入水能破坏聚合物乳液的表面稳定性，实现了两种不同相态溶液在线混合，根据不同的注入排量优化不同的射流混合器。

该实用新型能够保证在有限的使用空间上让聚合物乳液和注入水充分混合的装置，能够保证连续施工，射流混合器利用流体传递能量和质量，具有结构简单，成本较低，工作可靠，安装维护方便，密封性能好，便于综合利用，综合效益高等优点。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，任何熟悉本领域的技术人员均可能利用上述阐述的技术方案对本实用新型加以修改或将其修改为等同的技术方案。因此，依据本实用新型的技术方案所进行的任何简单修改或等同置换，尽属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (3)

1.一种用于聚合物乳液分散溶解的连续混合射流混合器，其特征是：包括进入口（1）、喷嘴（2）、吸入口（3）、喉管（4）、扩散口（5）、喉管入口（6），喷嘴（2）形成进入口（1），在喷嘴（2）与喉管（4）之间开设有吸入口（3），在喷嘴（2）的右侧设置有喉管（4），在喉管（4）的左端为喉管入口（6），在喉管（4）的右端设有扩散口（5）。

2.根据权利要求1所述的一种用于聚合物乳液分散溶解的连续混合射流混合器，其特征是：所述的喷嘴（2）的右端部为圆锥形结构，所述的喉管（4）为圆筒形结构。

3.根据权利要求1所述的一种用于聚合物乳液分散溶解的连续混合射流混合器，其特征是：喷嘴（2）的直径dj=0.756cm，喉管（4）的直径dt=0.8 dj，喉管直径采用Lc=0.5 dt～1dt，喉管的长度Lk=5 dt～7dt，扩散口（5）形成的扩散角α=5°～8°。