用于化學驅(qū)采油的在線熟化裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型為一種用于化學驅(qū)采油的在線熟化裝置，包括泵體，泵體內(nèi)具有供液體流過的腔體，泵體一端設有與腔體相通的進液口，另一端設有與腔體相通的出液口；腔體中設有用于對流過腔體的液體進行攪拌的兩組以上齒輪組；兩組以上齒輪組沿著液體流動方向依次排列，且相鄰的齒輪組之間相互嚙合；兩組以上齒輪組中的其中一個齒輪通過連桿軸與位于泵體外部的動力裝置連接，由動力裝置帶動兩組以上齒輪組轉(zhuǎn)動進行攪拌。本實用新型通過齒輪的攪拌、擠壓和剪切作用，對聚合物膠團進行破壞，加快了聚合物分子往水分子中擴散速度，縮短聚合物的熟化時間，減小地面設備投資和占地面積，且結構簡單，便于搬運、安放。
【專利說明】
用于化學驅(qū)采油的在線熟化裝置
技術領域
[0001]本實用新型是關于一種油田三次采油聚合物配制地面工藝成套設備，尤其涉及一種用于化學驅(qū)采油的在線熟化裝置。
【背景技術】
[0002]聚合物驅(qū)油技術是目前最為重要的提高石油采收率的技術之一，已經(jīng)在油田中得到了推廣應用，獲得了很好的經(jīng)濟效益和社會效益。常用的聚合物是聚丙烯酰胺和聚丙烯酸鈉。聚合物驅(qū)油技術的配注工藝流程是:聚合物分散溶解一聚合物熟化一熟化液外輸一注入地層。其中，聚合物分散溶解和聚合物熟化是配注工藝的關鍵環(huán)節(jié)，直接影響了聚合物溶液的配制效果。聚合物分散溶解是將聚合物干粉分散混合在一定量的水中，并使聚合物干粉顆粒充分潤濕；聚合物熟化是將聚合物干粉顆粒在水中由分散體系轉(zhuǎn)變?yōu)槿芤旱倪^程。聚合物熟化過程要經(jīng)過兩個階段，首先水分子滲入聚合物分子內(nèi)部，使聚合物體積膨脹，稱為“溶脹”，形成聚合物膠團；然后聚合物分子均勻擴散進入水分子中，形成完全溶解的分子分散體系，即熟化液。
[0003]現(xiàn)有技術中，主要采用水射流式聚合物分散溶解裝置對聚合物的分散溶解。現(xiàn)有的聚合分散溶解裝置存在聚合物干粉混合效果不理想、溶解不充分，容易產(chǎn)生“魚眼”(未溶解的聚合物團)和氣泡的問題，影響了聚合物驅(qū)替的效果。在聚合物溶液熟化環(huán)節(jié)，目前主要采用熟化罐攪拌熟化工藝。這種工藝存在著熟化罐數(shù)量多、地面設備投資大、占地面積大、熟化時間長、工作效率低等問題。為了解決這些問題，近些年來，研究出了一種在線熟化技術。它是利用強制膠團切割原理，強制聚合物溶液通過篩網(wǎng)或多孔材料，從而加快聚合物的熟化速度。中國專利CN102794118A中公開了這種技術。但是，這種方法容易造成篩網(wǎng)或多孔材料堵塞，并且在壓差過大或流速過快的時候容易造成聚合物分子鏈剪切降解，降低了聚合物溶液的粘度。
[0004]由此，本發(fā)明人憑借多年從事相關行業(yè)的經(jīng)驗與實踐，提出一種用于化學驅(qū)采油的在線熟化裝置，以克服現(xiàn)有技術的缺陷。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的在于提供一種用于化學驅(qū)采油的在線熟化裝置，結構簡單，便于搬運、安放;能對聚合物膠團進行了破壞，減小聚合物膠團尺寸，加快聚合物分子往水分子中擴散速度，從而縮短聚合物的熟化時間。
[0006]本實用新型的另一目的在于提供一種用于化學驅(qū)采油的在線熟化裝置，實現(xiàn)了聚合物在線熟化，減小地面設備投資和占地面積。
[0007]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，一種用于化學驅(qū)采油的在線熟化裝置，所述用于化學驅(qū)采油的在線熟化裝置包括栗體，所述栗體內(nèi)具有供液體流過的腔體，所述栗體的一端設有與所述腔體相通的進液口，另一端設有與所述腔體相通的出液口，從所述進液口到所述出液口形成液體流動方向；所述腔體中設有用于對流過所述腔體的液體進行攪拌的兩組以上齒輪組;兩組以上所述齒輪組沿著所述液體流動方向依次排列，且相鄰的所述齒輪組之間相互嚙合;兩組以上所述齒輪組中的其中一個齒輪通過連桿軸與位于所述栗體外部的動力裝置連接，由所述動力裝置帶動兩組以上所述齒輪組轉(zhuǎn)動進行攪拌。
[0008]在本實用新型的一較佳實施方式中，每一組所述齒輪組包括相互嚙合的第一齒輪和第二齒輪;兩組以上所述齒輪組沿水平方向從所述進液口排列到所述出液口，所述第一齒輪與所述第二齒輪在豎直方向排列，所述第一齒輪位于所述第二齒輪的上方;其中一組所述齒輪組中的所述第一齒輪和所述第二齒輪分別與相鄰的所述齒輪組中的所述第一齒輪和所述第二齒輪嚙合。
[0009]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述第一齒輪和所述第二齒輪直徑相同，且均為直齒圓柱形齒輪;所述第一齒輪和所述第二齒輪的轉(zhuǎn)動軸水平固定在所述栗體的側(cè)壁上。
[0010]在本實用新型的一較佳實施方式中，每一組所述齒輪組包括第三齒輪、第四齒輪和第五齒輪;兩組以上所述齒輪組沿水平方向從所述進液口排列到所述出液口，所述第三齒輪與所述第五齒輪在豎直方向排列，所述第三齒輪位于所述第五齒輪的上方;所述第四齒輪同時與所述第三齒輪和所述第五齒輪嚙合；
[0011]其中除了位于所述液體流動方向最前端或最后端的一組所述齒輪組之外，其余所述齒輪組中的所述第四齒輪還同時與相鄰的所述齒輪組中的所述第三齒輪和所述第五齒輪嚙合;相應的，在所述液體流動方向的最后端或最前端設置一第六齒輪，所述第六齒輪與相鄰的一組所述齒輪組中的所述第三齒輪和所述第五齒輪同時嚙合。
[0012]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述第三齒輪、所述第四齒輪、所述第五齒輪和所述第六齒輪直徑相同，且均為直齒圓柱形齒輪;所述第三齒輪、所述第四齒輪、所述第五齒輪和所述第六齒輪的轉(zhuǎn)動軸水平固定在所述栗體的側(cè)壁上。
[0013]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述腔體相對的兩個側(cè)壁為平面，所述每一個側(cè)壁與相對的齒輪的端面之間具有0.5mm-2.0mm的間隙。
[0014]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述腔體的上壁與下壁設有與對應的齒輪外形配合的圓弧形槽；所述圓弧形槽的槽壁與相對的齒輪的齒頂面之間的間隙為0.5mm-2.0mm0
[0015]在本實用新型的一較佳實施方式中，所述用于化學驅(qū)采油的在線熟化裝置包括兩個以上所述栗體，兩個以上所述栗體通過管路串聯(lián)連接。
[0016]由上所述，本實用新型的在線熟化裝置采用齒輪組來對液體進行攪拌，通過齒輪的攪拌、擠壓和剪切作用，對聚合物膠團進行了破壞，減小了聚合物膠團尺寸，加快了聚合物分子往水分子中擴散速度，從而縮短了聚合物的熟化時間。實現(xiàn)了聚合物在線熟化，提高了攪拌效果，加速了聚合物的熟化速度，攪拌熟化后可直接進行使用(注入油井)，不需要再放入熟化罐中進行一定時間熟化后再使用，避免了使用多個熟化罐進行熟化，減小了地面設備投資和占地面積。且該在線熟化裝置結構簡單，可以加工成撬裝結構，便于搬運、安放。
【附圖說明】

[0017]以下附圖僅旨在于對本實用新型做示意性說明和解釋，并不限定本實用新型的范圍。其中:
[0018]圖1:為本實用新型在線熟化裝置的實施例一的結構示意圖。
[0019]圖2:為本實用新型在線熟化裝置的實施例二的結構示意圖。
[0020]圖3:為本實用新型在線熟化裝置的實施例二中另一種表達方式的結構示意圖。
[0021]圖4:為本實用新型在線熟化裝置多個栗體串聯(lián)使用的示意圖。
[0022]附圖標記說明:
[0023]100-在線熟化裝置
[0024]10-栗體
[0025]101-腔體
[0026]102-進液口
[0027]103-出液口
[0028]104-圓弧形槽
[0029]20-齒輪組
[0030]201-第一齒輪
[0031]202-第二齒輪
[0032]203-第三齒輪
[0033]204-第四齒輪
[0034]205-第五齒輪
[0035]206-第六齒輪
[0036]30-動力裝置
【具體實施方式】
[0037]為了對本實用新型的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】。
[0038]本實用新型提供了一種用于化學驅(qū)采油的在線熟化裝置100，所述用于化學驅(qū)采油的在線熟化裝置100包括栗體10，所述栗體10內(nèi)具有供液體流過的腔體101，所述栗體10的一端設有與所述腔體101相通的進液口 102，另一端設有與所述腔體101相通的出液口103，從所述進液口 102到所述出液口 103形成液體流動方向(如圖中箭頭所示)；所述腔體101中設有用于對流過所述腔體101的液體進行攪拌的兩組以上齒輪組20(圖中虛線框所示)；兩組以上所述齒輪組20沿著所述液體流動方向依次排列，且相鄰的所述齒輪組20之間相互嚙合;兩組以上所述齒輪組20中的其中一個齒輪通過連桿軸(圖中未示出)與位于所述栗體10外部的動力裝置30連接，連桿軸的一端與該齒輪固定連接，另一端與動力裝置30連接，動力裝置30可以采用驅(qū)動電機，也可以采用驅(qū)動電機與變速箱的組合，所述動力裝置30驅(qū)動連桿軸旋轉(zhuǎn)，連桿軸帶動該齒輪轉(zhuǎn)動，由于相鄰的所述齒輪組20之間相互嚙合，該齒輪的轉(zhuǎn)動帶動兩組以上所述齒輪組20轉(zhuǎn)動進行攪拌。通過齒輪的攪拌、擠壓和剪切作用，對聚合物膠團進行了破壞，減小了聚合物膠團尺寸，加快了聚合物分子往水分子中擴散速度，從而縮短了聚合物的熟化時間。實現(xiàn)了聚合物在線熟化，提高了攪拌效果，加速了聚合物的熟化速度，攪拌熟化后可直接進行使用(注入油井)，不需要再放入熟化罐中進行一定時間熟化后再使用，避免了使用多個熟化罐進行熟化，減小了地面設備投資和占地面積。且該在線熟化裝置100結構簡單，可以加工成撬裝結構，便于搬運、安放。
[0039]本實用新型中的兩組以上齒輪組20可以采用多種齒輪組的形式，只要按照液體流動方向在所述腔體101中排列設置即可，以下為幾種不同齒輪組20形式排列結構的實施例。
[0040]實施例一
[0041]作為本實施例的一種【具體實施方式】，如圖1所示，每一組所述齒輪組20包括相互嚙合的第一齒輪201和第二齒輪202;兩組以上所述齒輪組20沿水平方向從所述進液口 102排列到所述出液口 103，所述第一齒輪201與所述第二齒輪202在豎直方向排列，所述第一齒輪201位于所述第二齒輪202的上方;其中一組所述齒輪組20中的所述第一齒輪201和所述第二齒輪202分別與相鄰的所述齒輪組20中的所述第一齒輪201和所述第二齒輪202嚙合。所有的所述第一齒輪201排成一排位于所述腔體101的上部，所有的所述第二齒輪202排成一排位于所述腔體101的下部。上排的各個第一齒輪201與下排的各個第二齒輪202之間的嚙合點連接形成一條直線。本實施例中共設置了 1組齒輪組20。
[0042]進一步，所述第一齒輪201和所述第二齒輪202直徑相同，且均為直齒圓柱形齒輪；從而，上排第一齒輪201與下排第二齒輪202之間的嚙合點連接形成的直線位于所述腔體101的水平中心線處，所述進液口 102和所述出液口 103均位于所述腔體101的水平中心線位置。各個齒輪在所述栗體10內(nèi)的固定可以采用現(xiàn)有技術中的固定方式，例如所述第一齒輪201和所述第二齒輪202的轉(zhuǎn)動軸水平固定在所述栗體10的側(cè)壁上。
[0043]當未熟化的聚合物溶液在螺桿栗的栗送作用下，從栗體10的進液口102輸入到栗體10的腔體101內(nèi)。啟動驅(qū)動電機，帶動栗體10內(nèi)的各個齒輪組20轉(zhuǎn)動。聚合物溶液的膠團在齒輪的攪拌、擠壓和剪切作用下被破壞，膠團尺寸不斷變小，擴大了聚合物分子與水分子的接觸面積，加快了聚合物分子往水中擴散的速度，從而提高了聚合物的溶解速度，縮短了聚合物的熟化時間。經(jīng)過加速熟化的聚合物溶液從栗體1的出液口 103流出。
[0044]實施例二
[0045]作為本實施例的一種【具體實施方式】，如圖2和圖3所示，每一組所述齒輪組20包括第三齒輪203、第四齒輪204和第五齒輪205;兩組以上所述齒輪組20沿水平方向從所述進液口 102排列到所述出液口 103，所述第三齒輪203與所述第五齒輪205在豎直方向上排列，所述第三齒輪203位于所述第五齒輪205的上方，但是所述第三齒輪203與所述第五齒輪205之間并不嚙合。所述第四齒輪204在豎直方向上位于所述第三齒輪203與所述第五齒輪205之間，所述第四齒輪204同時與所述第三齒輪203和所述第五齒輪205嚙合。每一組齒輪組20中，第三齒輪203、第四齒輪204和第五齒輪205排列成一個三角形，如果將進液口 102的方向定義為前端，出液口 103的方向定義為后端，則所述第四齒輪204可以位于朝向前端的一側(cè)，如圖2所示;所述第四齒輪204也可以位于朝向后端的一側(cè)，如圖3所示。
[0046]參見圖2，本實施例共設置了6組齒輪組20和一個第六齒輪206，其中除了位于液體流動方向最前端的一組所述齒輪組20之外，其余所述齒輪組20中的所述第四齒輪204還同時與相鄰的所述齒輪組20中的所述第三齒輪203和所述第五齒輪205嚙合;在所述液體流動方向的最后端設置第六齒輪206，該第六齒輪206正對所述出液口 103，所述第六齒輪206與位于其前面相鄰的一組所述齒輪組20中的所述第三齒輪203和所述第五齒輪205同時嚙合。所述第六齒輪206也可以不用設置。位于液體流動方向最前端的一組所述齒輪組20中的第四齒輪204正對著所述進液口 102。
[0047]參見圖3，本實施例共設置了6組齒輪組20和一個第六齒輪206，其中除了位于液體流動方向最后端的一組所述齒輪組20之外，其余所述齒輪組20中的所述第四齒輪204還同時與相鄰的所述齒輪組20中的所述第三齒輪203和所述第五齒輪205嚙合;在所述液體流動方向的最前端設置第六齒輪206，該第六齒輪206正對所述進液口 102，所述第六齒輪206與位于其后面相鄰的一組所述齒輪組20中的所述第三齒輪203和所述第五齒輪205同時嚙合。所述第六齒輪206也可以不用設置。位于液體流動方向最后端的一組所述齒輪組20中的第四齒輪204正對著所述出液口 103。
[0048]進一步，所述第三齒輪203、所述第四齒輪204、所述第五齒輪205和所述第六齒輪206直徑相同，且均為直齒圓柱形齒輪。各個所述第四齒輪204均位于所述腔體101的水平中心線處，所述進液口 102和所述出液口 103均位于所述腔體101的水平中心線位置。所述第三齒輪203、所述第四齒輪204、所述第五齒輪205和所述第六齒輪206的轉(zhuǎn)動軸水平固定在所述栗體10的側(cè)壁上。
[0049]本實施例的工作原理和有益效果與實施例一相同，在此不再贅述。
[0050]在以上兩種實施例中，所述腔體101相對的兩個側(cè)壁為平面，所述每一個側(cè)壁與相對的齒輪的端面之間具有0.5mm-2.0mm的間隙。所述腔體101的上壁與下壁設有與對應的齒輪外形配合的圓弧形槽104;所述圓弧形槽104的槽壁與相對的齒輪的齒頂面之間的間隙為
0.5mm-2.0mm0
[0051]為了提高聚合物熟化效果，如圖4所示，所述用于化學驅(qū)采油的在線熟化裝置100包括兩個以上所述栗體10，兩個以上所述栗體10通過管路串聯(lián)連接。即一個栗體10的出液口 103與另一個栗體10的進液口 102通過管路連接。
[0052]由上所述，本實用新型的在線熟化裝置100采用齒輪組20來對液體進行攪拌，通過齒輪的攪拌、擠壓和剪切作用，對聚合物膠團進行了破壞，減小了聚合物膠團尺寸，加快了聚合物分子往水分子中擴散速度，從而縮短了聚合物的熟化時間。實現(xiàn)了聚合物在線熟化，提高了攪拌效果，加速了聚合物的熟化速度，攪拌熟化后可直接進行使用(注入油井)，不需要再放入熟化罐中進行一定時間熟化后再使用，避免了使用多個熟化罐進行熟化，減小了地面設備投資和占地面積。且該在線熟化裝置結構簡單，可以加工成撬裝結構，便于搬運、安放。
[0053]以上所述僅為本實用新型示意性的【具體實施方式】，并非用以限定本實用新型的范圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本實用新型的構思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應屬于本實用新型保護的范圍。
【主權項】
1.一種用于化學驅(qū)采油的在線熟化裝置，其特征在于，所述用于化學驅(qū)采油的在線熟化裝置包括栗體，所述栗體內(nèi)具有供液體流過的腔體，所述栗體的一端設有與所述腔體相通的進液口，另一端設有與所述腔體相通的出液口，從所述進液口到所述出液口形成液體流動方向；所述腔體中設有用于對流過所述腔體的液體進行攪拌的兩組以上齒輪組;兩組以上所述齒輪組沿著所述液體流動方向依次排列，且相鄰的所述齒輪組之間相互嚙合;兩組以上所述齒輪組中的其中一個齒輪通過連桿軸與位于所述栗體外部的動力裝置連接，由所述動力裝置帶動兩組以上所述齒輪組轉(zhuǎn)動進行攪拌。2.如權利要求1所述的用于化學驅(qū)采油的在線熟化裝置，其特征在于，每一組所述齒輪組包括相互嚙合的第一齒輪和第二齒輪;兩組以上所述齒輪組沿水平方向從所述進液口排列到所述出液口，所述第一齒輪與所述第二齒輪在豎直方向排列，所述第一齒輪位于所述第二齒輪的上方;其中一組所述齒輪組中的所述第一齒輪和所述第二齒輪分別與相鄰的所述齒輪組中的所述第一齒輪和所述第二齒輪嚙合。3.如權利要求2所述的用于化學驅(qū)采油的在線熟化裝置，其特征在于，所述第一齒輪和所述第二齒輪直徑相同，且均為直齒圓柱形齒輪;所述第一齒輪和所述第二齒輪的轉(zhuǎn)動軸水平固定在所述栗體的側(cè)壁上。4.如權利要求1所述的用于化學驅(qū)采油的在線熟化裝置，其特征在于，每一組所述齒輪組包括第三齒輪、第四齒輪和第五齒輪;兩組以上所述齒輪組沿水平方向從所述進液口排列到所述出液口，所述第三齒輪與所述第五齒輪在豎直方向排列，所述第三齒輪位于所述第五齒輪的上方;所述第四齒輪同時與所述第三齒輪和所述第五齒輪嚙合； 其中除了位于所述液體流動方向最前端或最后端的一組所述齒輪組之外，其余所述齒輪組中的所述第四齒輪還同時與相鄰的所述齒輪組中的所述第三齒輪和所述第五齒輪嚙合;相應的，在所述液體流動方向的最后端或最前端設置一第六齒輪，所述第六齒輪與相鄰的一組所述齒輪組中的所述第三齒輪和所述第五齒輪同時嚙合。5.如權利要求4所述的用于化學驅(qū)采油的在線熟化裝置，其特征在于，所述第三齒輪、所述第四齒輪、所述第五齒輪和所述第六齒輪直徑相同，且均為直齒圓柱形齒輪;所述第三齒輪、所述第四齒輪、所述第五齒輪和所述第六齒輪的轉(zhuǎn)動軸水平固定在所述栗體的側(cè)壁上。6.如權利要求1至5中任一項所述的用于化學驅(qū)采油的在線熟化裝置，其特征在于，所述腔體相對的兩個側(cè)壁為平面，所述每一個側(cè)壁與相對的齒輪的端面之間具有0.5mm-2.0mm的間隙。7.如權利要求6所述的用于化學驅(qū)采油的在線熟化裝置，其特征在于，所述腔體的上壁與下壁設有與對應的齒輪外形配合的圓弧形槽;所述圓弧形槽的槽壁與相對的齒輪的齒頂面之間的間隙為0.5mm_2.0mm。8.如權利要求1至5中任一項所述的用于化學驅(qū)采油的在線熟化裝置，其特征在于，所述用于化學驅(qū)采油的在線熟化裝置包括兩個以上所述栗體，兩個以上所述栗體通過管路串聯(lián)連接。
【文檔編號】B01F13/00GK205700361SQ201620410875
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月9日
【發(fā)明人】柳燕麗, 匡韶華, 郭定雄, 劉佳聲, 孫艷國, 芮文強
【申請人】中國石油天然氣股份有限公司