RU4925U1 - Устройство для непрерывного получения растворов и композиций химических реагентов - Google Patents

Abstract

1. Устройство для непрерывного получения растворов и композиций химических реагентов, содержащее бункер порошкового вещества с отводом в смеситель и емкость с перегородками и отводной трубой, отличающееся тем, что в емкости в зоне ввода суспензии смонтирована мешалка с вертикальной осью и лопастями, обеспечивающими перемешивание поверхностного слоя и всего объема жидкости при любой высоте взлива.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что привод мешалки осуществляется за счет напора вводимой в емкость струи жидкости.3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что привод мешалки смонтирован на дне емкости.4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что в качестве смесителя используется жидкостно-газовый эжектор с горизонтальным направлением струи жидкости, который монтируется после узла ввода жидкости в устройство.5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что регулируемая подача порошкового реагента из бункера в смеситель производится потоком газа, всасываемого эжектором.6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что для ускорения процесса растворения порошкового вещества в жидкости суспензия после смесителя движется по трубе-активатору, смонтированной вокруг емкости и имеющей расчетные размеры.7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что для повышения эффективности процесса растворения на трубе-активаторе смонтированы дополнительные агрегаты, например завихрители и гидродинамическая камера.8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что в конце трубы-активатора смонтирован разделитель потока, отделяющий газовую от жидкой составляющей, которые вводятся в емкость по разделительным трубам, при этом линия с жидким составляющим в�

Description

ОПИСАНИЕ

Устройство для непрерывного получения растворов и композиций химических реагентов относится к устройствам нефте и газодобывающей промышленности. Оно является основным узлом установок по приготовлению и закачке композиций химических реагентов в пласты.

Цель изобретения - создание специального оборудования для реализации технологий разработки нефяных и газовых месторождений с применением методов повышения нефтеотдачи пластов.

Известно Устройство для непрерывного растворения порошкообразного веш1ества в жидкости (патент ФРГ за 1980г.№ 2313626), содержащее камеру с отверстием подвода порошкообразного вещества, соплом подачи жидкости со струей порошка на вертикальные стенки камеры и с регулируемым возвратом суспензии обратно в камеру.

Известное устройство с заявленным имеет общими следующие признаки: емкость, смеситель, и перемешивающие устройство.

Недостатками известного устройства являются: -отсутствие возможности непрерывного получения раствора порошкообразного вещества при непрерывном его растворении; -регулируемый возврат суспензии в камеру малоэфективен, как по гидродинамике, так и энергетически;

-при высоких динамических характеристиках механизма возврата суспензии производится сильное механическое воздействие на реагент, что приводит к разрушению высокомолекулярных реагентов , а , следовательно , и к снижению их технологических характеристик;

-невозможно на выходе из устройства непрерывно получать композицию химических реагентов.

Указанное относится также и к Устройству для диспергирования и растворения порошкообразных материалов в жидкости (а.с. СССР № 799798 за 1981г.), содержащее циркуляционый насос и емкость , в верхней части которой установлены распределитель порошкообразного материала и сопло, соединенное с нагнетательным патрубком насоса.

Наиболее близко заявленному устройству соответствуют признаки Устройства для непрерывного растворения порошкообразного твердого вещества в жидкости (патент ФРГ за № 2429393), содержащего сосуд, питатель для подачи твердого вещества в смесительное пространство на струи жидкости, подаваемой через сопло сверху вниз, в емкость с перегородкой и отводной трубой.

В известном и заявленном устройствах общими признаками являются : сосуд (бункер), питатель-соединительная труба для подачи твердого порошкообразного вещества, смесительное пространство со струей жидкости, емкость с перегородкой и отводной трубой.

К недостаткам известного устройства относятся: -отсутствие перемешивающего устройства после смесителя приводит к всплытию легких реагентов или образованию осадка- тяжелых, что резко увеличивает время полного растворения; -отсутствие других реагентов;

-невозможность непрерывного получения растворов труднорастворимых реагентов;

-отсутствуют условия для работы обслуживающего персонала; -невозможность использования в передвижных установках.

Указанные недостатки полностью устраняются в заявленом устройстве. Общий вид устройства для непрерывного получения растворов и композиций химических реагентов изображен на чертеже фиг. в двух проекциях, при этом в виде сверху устройство изображено при демонтированной крыше блокбокса (15).

Устройство содержит емкость 1, имеющую перегородки 2 и отводную трубуЗ, узел ввода жидкости 4, бункер порошкового вещества 5 с отводной трубой, смеситель 6 с трубой ввода в емкость 7, мешалку с вертикальным валом 8, емкости для дополнительных реагентов 9, трубный активатор растворения 10, в который вмонтированы дополнительные механизмы: , гидродинамическая камера 11, завихрители 12, разделитель потока 13, гидравлический привод мешалки 14, блок-бокс 15, в котором смонтировано все оборудование устройства. Основание блок-бокса 15 может быть установлено для удобства транспортирования, например, на сани (см. фиг.) или колесную платформу.

Емкость I для снижения гидравлических сопротивлений и уменьшения затененных зон при перемешивании реагентов в плане имеет форму овала с вертикальными боковыми стенками и горизонтальными дном и крышей. Вокруг емкости 1 с креплением на специальной раме смонтирована труба 10, являющаяся активатором растворения порошкового вещества. Потребность в таком элементе вызвана тем, что некоторые реагенты, применяемые в техологиях повышения нефтеотдачи, имеют большое время полного растворения, например, применяемый в качестве загустителя воды и входящий в состав многих композиций полиакриламид (полимер) имеет

время полного растворения в пресной воде при комнатной температуре и умереном перемешивании - 1 час, а в минерализованной воде и при тех же условиях в2-3 раза больше.

Кроме того, указаное вещество имеет молекулярную массу более и для сохранения своих свойств требует соблюдения определеных условий растворения:

-повышение давления жидкости в зоне растворения значительно сокращает время полного растворения;

-увеличение механического воздействия при растворении приводит к снижению молекулярной массы (механическая деструкция) вещества, причем это снижение зничительно возрастает, когда воздействие превышает критическое значение, хотя время полного растворения при этом и уменьшается.Аналогичное воздействие производит и изменение температуры. Снижение же молекулярной массы приводит к ухудшению технологических свойств этого реагента. Имеются и другие вещества, обладающие аналогичными свойствами. Поэтому для решения задачи- непрерывное получение растворов труднорастворимых порошковых веществ-в качестве технического решения использовано применеие трубного активатора растворения 10, дополненного элементами, влияющими на динамику потока супензии: завихрители 12, гидродинамическая камера 11. В качестве смесителя 6 использован жидкосно-газовый эжектор, в сопло которого подается жидкость под определненным давлением, обеспечивающим создание постоянной величины разряжения, за счет чего производится транспортирование порошкового вещества в зону смешения струей газа, проходящей через дозирующее устройство бункера З.При этом порошкое вещество надежно перемешивается, после чего суспензия поступает в трубный активатор.

Для обеспечения нормальных условий работы эжектора с горизонтальным направлением струи жидкости устройство имеет узел ввода жидкости, являющейся регулятором давления, обеспечивающим снижение давления жидкости, подаваемой из напорного водопровода, имеющим, как правило, величину 7,0-12,0 МПа, до рабочего , составляющего 3,0-4,0 МПа. В конце трубного активатора 10 смонтирован разделитель потока 13, представляющий собой камеру для разделения потока суспензии на газовую и жидкую составляющие, которые вводятся в емкость 1 каждая по своей трубе, при этом, жидкая составляющая подается в гидропривод 14 мещалки 8 через регулирующий механизм.

Устройство работает следующим образом:

Емкости 9 заполняются дополнительными жидкими реагентами требуемой концентрации, бункер 5 заполняется порощковым веществом.

Устройство подключается к напорному водоводу через узел ввода 4, который отрегулирован на давление 3,0 МПа.

Открыть входную задвижку и подать жидкость на смеситель 6, которая через трубный активатор 10 будет заполнять емкость 1.При достижении уровня жидкости в емкости 1 рабочего положения регулирующим устройством на трубе 7 отрегулировать обороты мещалки равными 180-200 об/мин. Открыть задвижку на отводной трубе 3 на такую величину, чтобы уровень жидкости в емкости 1 оставался постоянным.За это время смеситель 6 должен выйти на оптимальный режим работы, о чем можно судить по показанию вакууметра, после чего можно открыть дозирующее устройство на бункере 5 и подать заданное количество порощкового вещества в зону смещения. получения композиции реагентов в поток раствора основного реагента из емкостей 9 путем открытия сливных кранов на заданную величину, что осуществляется с помощью мерных объемов, подается раствор (растворы) дополнительных реагентов. По мере израсходования реагентов из бункера 5 и емкостей 9 их запасы возобновляются путем их заполнения. Таким образом устройство может непрерывно работать длительное время без остановок. К преимуществам заявленного устройства следует отнести: -возможность непрерывного получения, как растворов порошкового реагента, так и композиций этого реагента с одним или двумя дополнительными реагентами; -низкие энергозатраты: электроэнергия расходуется только на освещение рабочей зоны обслуживания и питание контрольных приборов, что значительно расширяет возможный диапазон его применения, включая объекты с дефицитом электрических мощностей; -простота устройства и эксплуатации не требует использования разносторонних специалистов высокой квалификаци; -универсальность: может применяться, как в составе установок, так и самостоятельно, как в передвижном, так и в стационарном вариантах; -обеспечивает необходимые санитарно- бытовые условия персоналу . На заявленное устройство разработана конструкторская документация и в настоящее время заканчивается зготовление головной партии указанных устройств.

Claims (12)

1. Устройство для непрерывного получения растворов и композиций химических реагентов, содержащее бункер порошкового вещества с отводом в смеситель и емкость с перегородками и отводной трубой, отличающееся тем, что в емкости в зоне ввода суспензии смонтирована мешалка с вертикальной осью и лопастями, обеспечивающими перемешивание поверхностного слоя и всего объема жидкости при любой высоте взлива.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что привод мешалки осуществляется за счет напора вводимой в емкость струи жидкости.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что привод мешалки смонтирован на дне емкости.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что в качестве смесителя используется жидкостно-газовый эжектор с горизонтальным направлением струи жидкости, который монтируется после узла ввода жидкости в устройство.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что регулируемая подача порошкового реагента из бункера в смеситель производится потоком газа, всасываемого эжектором.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что для ускорения процесса растворения порошкового вещества в жидкости суспензия после смесителя движется по трубе-активатору, смонтированной вокруг емкости и имеющей расчетные размеры.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что для повышения эффективности процесса растворения на трубе-активаторе смонтированы дополнительные агрегаты, например завихрители и гидродинамическая камера.

8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что в конце трубы-активатора смонтирован разделитель потока, отделяющий газовую от жидкой составляющей, которые вводятся в емкость по разделительным трубам, при этом линия с жидким составляющим вводится через регулирующий механизм и подводится к узлу привода мешалки.

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что для заполнения жидкими реагентами, входящими в состав композиций, на крыше емкости смонтированы дополнительные емкости, оборудованные мерными резервуарами и сливными кранами.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что регулируемый слив дополнительных реагентов из емкостей осуществляется в отводную трубу в поток раствора порошкового вещества.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что узел ввода жидкости выполнен в виде регулятора давления, обеспечивающего подачу жидкости на сопло смесителя при постоянном рабочем давлении.

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что все оборудование смонтировано в закрытом помещении, например в блок-боксе, имеющем все необходимые условия для обеспечения непрерывной эксплуатации, обслуживания и перемещения.