CN208526518U - 聚合物干粉熟化搅拌装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种聚合物干粉熟化搅拌装置，包括熟化罐单元、控制单元、螺杆泵和管道；所述熟化罐单元包括一个熟化罐，所述熟化罐分为若干个依次连接的熟化腔；熟化腔的顶部均设置有搅拌单元；所述控制单元控制螺杆泵和搅拌单元。本实用新型中的聚合物干粉熟化搅拌装置通过设置含有若干个熟化腔的熟化罐；使聚合物干粉水溶液依次进入各个熟化腔，在每个熟化腔中均进行充分的搅拌；同时前半部的搅拌方向与后半部的搅拌方向相反，且后半部的搅拌速度较低；聚合物母液既充分熟化又减少因搅拌造成的粘度降解，结构紧凑，占地面积小，大大缩短了母液熟化时间，降低了聚合物的黏结及降解率。

Description

聚合物干粉熟化搅拌装置

技术领域

本实用新型涉及聚合物干粉熟化搅拌装置，用于油田三次采油聚合物驱母液熟化。

背景技术

在油田开发后期以及贫油田开采中，化学驱（包括聚合物驱、复合驱、调剖等）是最重要的挖潜和提高采收率方法。而水与聚合物干粉的分散混合后的母液熟化又是聚合物溶液配制中核心的工艺。

传统的聚合物母液熟化是通过批处理方式实现（在熟化时熟化罐内母液不能外输，需要等到熟化完成之后通过阀门切换实现外输），在大规模应用的条件下，由于受单个熟化罐容积的限制（如果熟化罐容积过大，熟化效果会减弱，母液熟化时间会延长，而且熟化后的母液容易浓度不均匀），另外，熟化罐与外输母液的过滤器形成多对多的对应关系（即多个熟化罐对应多个过滤器），在母液配制站规模增大时，熟化罐数量与过滤器数量的增多会导致熟化罐与过滤器之间管路数量呈几何级数增加，批处理的控制难度也随之增加，且目前常规应用的聚合物母液熟化系统能够实现的母液浓度多在7000ppm以下，对于高浓度的聚合物由于浓度增加导致母液粘度增加，常规搅拌存在难度，容易导致母液熟化过程中混合不均匀或者时间较长，多在2个小时以上，从而导致地面工艺系统的投资增加。

实用新型内容

针对国内外现有技术中存在的问题，本项目产品“聚合物干粉熟化搅拌装置”是公司依据多年在三次采油聚合物熟化领域应用的经验，并利用先进的数值模拟技术，采用连续熟化，改变熟化搅拌的流道结构，在增加搅拌强度的同时减少搅拌器对聚合物母液形成的剪切，从而实现了大流量、高浓度聚合物母液熟化，熟化时间在1.5小时，大大缩短了熟化时间，同时，工艺流程采取单套母液熟化装置对应单套过滤装置，可以通过控制入口的流量从而实现在线调节母液输出速度，简化了工艺，便于控制。同时减少了占地面积，大大减少了地面整体投资。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种聚合物干粉熟化搅拌装置，包括熟化罐单元、控制单元、螺杆泵和管道；所述熟化罐单元包括一个熟化罐，所述熟化罐分为若干个依次连接的熟化腔；相邻的熟化腔之间设置有隔离板，所述隔离板的顶部设置有溢流口；聚合物干粉水溶液通过前一个熟化腔的隔离板的溢流口进入后一个熟化腔内；熟化腔的顶部均设置有搅拌单元；熟化罐的前半部的熟化腔的搅拌单元的搅拌方向与后半部的熟化腔的搅拌单元的搅拌方向相反；熟化腔内均设置有液位传感器；所述螺杆泵设置在出液管路中，将聚合物干粉水溶液抽出熟化罐；所述控制单元控制螺杆泵和搅拌单元。

进一步，所述熟化腔均在底部设置有采样阀。

进一步，所述熟化腔的个数至少为5个。

进一步，前两个熟化腔的搅拌单元的搅拌方向与后三个熟化腔的搅拌单元的搅拌方向相反。

进一步，最后的所述熟化腔的外壁顶端设置有溢流管，所述溢流管与出液管连接；溢流管的顶端的高度低于所述隔离板的溢流口的底部的高度。

进一步，所述隔离板的前面设置有辅助隔离板，所述辅助隔离板仅在底部留有连通口，使聚合物干粉水溶液从底部的连通口流出后再经隔离板的溢流口进入下一个熟化腔。

本实用新型中的聚合物干粉熟化搅拌装置通过设置含有若干个熟化腔的熟化罐；使聚合物干粉水溶液依次进入各个熟化腔，在每个熟化腔中均进行充分的搅拌；同时前半部的搅拌方向与后半部的搅拌方向相反，且后半部的搅拌速度较低；聚合物母液既充分熟化又减少因搅拌造成的粘度降解，结构紧凑，占地面积小，大大缩短了母液熟化时间，降低了聚合物的黏结及降解率。

附图说明

图1为本实用新型聚合物干粉熟化搅拌装置结构示意图；

图2为本实用新型聚合物干粉熟化搅拌装置工作原理示意图。

图中：1、进液管； 2、熟化罐；3、检修门； 4、采样阀；5、回流管；6、溢流管；7、出液管；8、撬体；9、第五搅拌器；10、第四搅拌器；11、第三搅拌器；12、第二搅拌器；13、第一搅拌器；14、螺杆泵；15、隔离板；16、辅助隔离板。

具体实施方式

下面利用实施例对本实用新型进行更全面的说明。本实用新型可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。

为了易于说明，在这里可以使用诸如“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。

如图1所示，本实施例中的聚合物干粉熟化搅拌装置，包括熟化罐单元、控制单元（图中未示出）、螺杆泵和相应的管道。熟化罐单元包括一个熟化罐2，聚合物干粉水溶液从进液管1进入熟化罐2。熟化罐2分为五个依次连接的熟化腔；相邻的熟化腔之间设置有隔离板15，隔离板15的顶部设置有溢流口；聚合物干粉水溶液通过前一个熟化腔的隔离板的溢流口进入后一个熟化腔内；熟化腔的顶部均设置有搅拌单元。熟化腔的数量至少为两个。分为多个熟化腔后，熟化罐的前半部的熟化腔的搅拌单元的搅拌方向与后半部的熟化腔的搅拌单元的搅拌方向相反；不仅可以使得液体的搅拌更均匀。

在所有的熟化腔内均设置有液位传感器，用以检测液体的水位，以便避免搅拌器空转。螺杆泵14设置在出液管路中，将聚合物干粉水溶液抽出熟化罐2，从出液管7输出；控制单元根据液位传感器的信号控制螺杆泵和搅拌单元。

为了及时了解各个熟化腔的工作液的熟化状态；还可以在每个熟化腔的底部都设置有采样阀4；利用采样阀对熟化腔内的工作液进行采样。

各个熟化腔的底部设置有管道与回流管5连接，便于排出熟化腔的腔体内的液体。

为了取得较好的熟化效果；实施例中的熟化腔的个数为5个；其中，前两个熟化腔的搅拌单元的搅拌方向与后三个熟化腔的搅拌单元的搅拌方向相反。还可以将熟化腔的搅拌单元的搅拌桨的转速设置为依次降低；第一搅拌器的减速比是22.4:1，电机转速是1200-1500转/分钟；第二搅拌器的减速比是28:1，电机转速是800-1200转/分钟，后面的搅拌器的减速比是45:1，电机转速是500-800转/分钟。

还可以熟化腔的外壁顶端设置有溢流管6，溢流管6的底端与出液管连接；溢流管6的底端与出液管连接与熟化罐连接。溢流管6的顶端的高度应低于隔离板15的溢流口的底部的高度；在螺杆泵因意外未及时启动时，使得罐内的液体可以从溢流管6顺利流出，避免液体返回上一级熟化腔。

隔离板15的前面设置有辅助隔离板16；辅助隔离板16仅在底部留有连通口，使聚合物干粉水溶液从底部的连通口流出后再经隔离板15的溢流口进入下一个熟化腔。这样，可以保证在工作液充分搅拌后才进入下一个熟化腔。

在熟化罐2中每个熟化腔的外侧壁上开设检修门3；便于维修人员从检修门进入熟化腔内部进行维修或者调试。

熟化罐系统可以安装在撬体8上，便于运输。

DMD-PMA聚合物干粉熟化搅拌装置主要由熟化罐、搅拌器、螺杆泵、马达控制中心、自控系统组成。

工作时，聚合物干粉水溶液由进液口进入熟化罐第一熟化腔，液位传感器自动检测熟化罐第一熟化腔内液位高度，当达到规定液位值，即高于低端搅拌桨的高度后；自动启动第一搅拌器13，进行搅拌混合。随着聚合物干粉水溶液液位在第一熟化腔中逐渐升高，聚合物干粉水溶液从底部进入辅助隔离板和隔离板之间的空间。当升到溢流位置后，从溢流口自动溢流到第二熟化腔中。

第二熟化腔中的液位传感器自动检测第二熟化腔中内液位高度，当达到规定液位值，自动启动第二搅拌器12，进行搅拌混合，随着聚合物干粉水溶液液位在第二熟化腔中逐渐升高，当升到溢流位置后，自动溢流到第三熟化腔中。

第三熟化腔中液位传感器自动检测第三熟化腔内液位高度，当达到规定液位值，自动启动第三搅拌器11，进行搅拌混合，随着聚合物干粉水溶液液位在第三熟化腔中逐渐升高，当升到溢流位置后，自动溢流到第四熟化腔中。

第四熟化腔中液位传感器自动检测第四熟化腔内液位高度，当达到规定液位值，自动启动第四搅拌器10，进行搅拌混合，随着聚合物干粉水溶液液位在第五熟化腔中逐渐升高，当升到溢流位置后，自动溢流到第五熟化腔中。

第五熟化腔中液位传感器自动检测第五熟化腔内液位高度，当达到规定液位值，自动启动第五搅拌器9，进行搅拌混合，螺杆泵入口压力传感器检测螺杆泵入口压力，达到设定压力值后，自动启动螺杆泵，将熟化后的母液进行外输。

当螺杆泵没有及时启动，聚合物干粉水溶液可以从溢流管流出，避免造成熟化罐总的液体倒流。

螺杆泵输出单元设置为两套，互为备份；当一套出现故障，另一套可以及时投入运行；提高设备的可靠性。

本实用新型聚合物干粉熟化搅拌装置的优点有：

1. 聚合物配液浓度高，最大为15000mg/L。

2. 聚合物母液降粘率低：≤3 %

3. 聚合物母液熟化时间短：≤1.5小时

4. 结构采用集装箱式撬装化设计，运输、安装方便，移动灵活，可重复利用；

5. 熟化罐采用5罐连体溢流传送方式，每罐的搅拌器转速依次递减，使聚合物母液既充分熟化又减少因搅拌造成的粘度降解，结构紧凑，占地面积小，大大缩短了母液熟化时间，降低了聚合物的黏结及降解率；

6. 浓度稳定性好，系统采用PID闭环控制，搅拌器采用变频控制，可以根据配液浓度调整转速；

7. 为使装置能够连续运行，在熟化罐出口配置转输螺杆泵，将熟化后的母液转输出去，同时为防止输出管线内的溶液回流，在螺杆泵后增加了止回阀，以保证回流溶液不会从溢流口处溢出，保证了装置运行环境的卫生；

8. 装置搅拌器搅拌后半部搅拌速度较低，保证聚合物溶液不产生化学降解与机械降解。

9. 整套装置采用PLC控制生产流程，自动化程度高，主要电器元件、控制件均采用国外技术成熟的优质产品，确保整套装置技术先进，性能稳定，运行可靠。

10.运行噪音低。

上述示例只是用于说明本实用新型，除此之外，还有多种不同的实施方式，而这些实施方式都是本领域技术人员在领悟本实用新型思想后能够想到的，故，在此不再一一列举。

Claims (6)

1.一种聚合物干粉熟化搅拌装置，其特征在于，包括熟化罐单元、控制单元、螺杆泵和管道；所述熟化罐单元包括一个熟化罐，所述熟化罐分为若干个依次连接的熟化腔；相邻的熟化腔之间设置有隔离板，所述隔离板的顶部设置有溢流口；聚合物干粉水溶液通过前一个熟化腔的隔离板的溢流口进入后一个熟化腔内；熟化腔的顶部均设置有搅拌单元；熟化罐的前半部的熟化腔的搅拌单元的搅拌方向与后半部的熟化腔的搅拌单元的搅拌方向相反；熟化腔内均设置有液位传感器；所述螺杆泵设置在出液管路中，将聚合物干粉水溶液抽出熟化罐；所述控制单元控制螺杆泵和搅拌单元。

2.如权利要求1所述的聚合物干粉熟化搅拌装置，其特征在于，所述熟化腔均在底部设置有采样阀。

3.如权利要求1所述的聚合物干粉熟化搅拌装置，其特征在于，所述熟化腔的个数至少为5个。

4.如权利要求3所述的聚合物干粉熟化搅拌装置，其特征在于，前两个熟化腔的搅拌单元的搅拌方向与后三个熟化腔的搅拌单元的搅拌方向相反。

5.如权利要求1所述的聚合物干粉熟化搅拌装置，其特征在于，最后的所述熟化腔的外壁顶端设置有溢流管，所述溢流管与出液管连接；溢流管的顶端的高度低于所述隔离板的溢流口的底部的高度。

6.如权利要求1所述的聚合物干粉熟化搅拌装置，其特征在于，所述隔离板的前面设置有辅助隔离板，所述辅助隔离板仅在底部留有连通口，使聚合物干粉水溶液从底部的连通口流出后再经隔离板的溢流口进入下一个熟化腔。