本發(fā)明涉及油田開發(fā)法穩(wěn)油控水技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種新型在線連續(xù)配制調(diào)剖調(diào)驅(qū)裝置。

背景技術(shù)：

調(diào)剖調(diào)驅(qū)是油田開發(fā)過程中有效的穩(wěn)油控水措施，通過向地層擠注不同體系強(qiáng)度的藥劑，堵塞水流優(yōu)勢通道，調(diào)節(jié)水驅(qū)方向，擴(kuò)大注水波及體積，從而達(dá)到提高采收率的目的。目前調(diào)剖調(diào)驅(qū)采用風(fēng)送干粉通過水粉混合器與來水混合，經(jīng)溶解罐初步溶解，再由輸送泵到熟化罐進(jìn)行熟化后到注入泵擠注進(jìn)井口。期間涉及到兩個(gè)熟化罐倒罐，只能進(jìn)行間歇性配制，不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)配置液體，且聚合物配制濃度最高為6000ppm，高濃度配制受限。另外一種在線調(diào)剖調(diào)驅(qū)工藝是使用乳液聚合物經(jīng)由計(jì)量柱塞泵泵出，再注入管路與其他助劑混合后入井，該工藝主要問題在于乳液聚合物成本較高，并且由于乳液聚合物有效含量偏低，無法保證較高的入井液粘度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服在海上稠油油田三次采油開發(fā)應(yīng)用過程中，采油平臺(tái)特殊結(jié)構(gòu)和可用空間限制，以及以往在線設(shè)備體系選擇單一的弊端，提供一種新型在線連續(xù)配制調(diào)剖調(diào)驅(qū)裝置，從空間及適應(yīng)體系廣度方面進(jìn)行全面優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)高濃度干粉聚合物溶液的在線配置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是一種新型在線連續(xù)配制調(diào)剖調(diào)驅(qū)裝置，包括來水減壓系統(tǒng)、分散溶解系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)；

所述來水減壓系統(tǒng)包括高壓端和低壓端；所述高壓端由設(shè)置有調(diào)節(jié)閥a的高壓供水管線和蓄水罐相連，所述蓄水罐底部設(shè)置有水位計(jì)；所述低壓端由以供水管線依次連接的離心泵、過濾器、調(diào)節(jié)閥b和流量計(jì)a組成；

所述分散溶解系統(tǒng)包括料斗、下料器、密閉漏斗、粉風(fēng)管線，以及水力射流器、溶解罐；所述料斗側(cè)面設(shè)置振蕩器；所述料斗底部連接所述下料器；所述下料器出口連接所述密閉漏斗；所述密閉漏斗上部留有進(jìn)氣口；所述密閉漏斗底部連接所述粉風(fēng)管線；所述水力射流器的入口分別與所述粉風(fēng)管線和所述供水管線相連接；所述水力射流器出口連接至所述溶解罐頂部，所述溶解罐的頂部還安裝有多個(gè)攪拌器，所述溶解罐底部設(shè)置有液位計(jì)；所述溶解罐的輸出管路由輸送管線依次連接有螺桿泵和流量計(jì)b組成；所述溶解罐上部和所述輸出管線上設(shè)置有泄壓閥；

所述自動(dòng)控制系統(tǒng)由編程模塊、dcs系統(tǒng)、調(diào)節(jié)閥、變頻設(shè)備、流量計(jì)組成，所述調(diào)節(jié)閥、所述變頻設(shè)備和所述流量計(jì)形成正反饋回路；所述流量計(jì)包括所述流量計(jì)a和所述流量計(jì)b，所述調(diào)節(jié)閥包括所述調(diào)節(jié)閥a和所述調(diào)節(jié)閥b；所述編程模塊由siemens-s7300可編程控制器、存儲(chǔ)器、組態(tài)軟件組成；所述變頻設(shè)備包括所述離心泵、所述螺桿泵和所述下料器。

所述進(jìn)氣口接上n2。

所述溶解罐頂部采用n2密封。

所述過濾器為雙聯(lián)過濾器。

所述下料器為螺旋式下料器。

所述溶解罐結(jié)構(gòu)為蛇形，所述攪拌器的攪拌葉設(shè)有15°至35°的傾角；所述攪拌器的攪拌葉設(shè)置為雙層。

所述溶解罐底部設(shè)置有排污管線。

所述來水減壓系統(tǒng)、所述分散溶解系統(tǒng)和所述自動(dòng)控制系統(tǒng)分別安裝在各自橇塊內(nèi)。

有益效果

1、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有更高的工況適應(yīng)性、控制穩(wěn)定性和使用安全性，實(shí)現(xiàn)高濃度溶液連續(xù)在線配置，同時(shí)降低體系擇選成本。

2、本發(fā)明各系統(tǒng)各自形成模塊，并分別安裝在各自橇塊內(nèi)，滿足采油平臺(tái)特殊空間結(jié)構(gòu)內(nèi)的高濃度干粉聚合物溶液的在線配置，充分實(shí)現(xiàn)設(shè)備集約性、智能性、多面性，克服了目前所應(yīng)用注入系統(tǒng)的設(shè)計(jì)瓶頸。

3、本發(fā)明采用在線溶解工藝，且采用蛇流式溶解罐，提高熟化效率。

4、本發(fā)明通過組塊式優(yōu)化設(shè)計(jì)形成高度集成的分散溶解單元及來水減壓單元，減少了設(shè)備重量和占地面積；通過氮封環(huán)流，克服了“魚眼”和“團(tuán)塊”現(xiàn)象。

5、本發(fā)明通過水力射流器，利用調(diào)節(jié)閥與水泵變頻器調(diào)節(jié)水壓及水量通過流體力學(xué)守恒原理，進(jìn)行水壓與流速計(jì)算，射流器負(fù)壓與水流速有一定的比例關(guān)系，通過該比例關(guān)系得到相應(yīng)的壓力的水流動(dòng)，在射流腔內(nèi)產(chǎn)生高負(fù)壓，吸入干粉，在射流器內(nèi)保證速度匹配的干粉流和水流，保證高濃度配制。

附圖說明

圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的控制原理示意圖。

附圖標(biāo)記：1、蓄水罐；2、水位計(jì)；3、離心泵；4、過濾器；5、料斗；6、震蕩器；7、下料器；8、密閉漏斗；9、進(jìn)氣口；10、水力射流器；11、液位計(jì)；12、溶解罐；13、泄壓閥；14、攪拌器；15、螺桿泵；16、調(diào)節(jié)閥a；17、調(diào)節(jié)閥b；18、流量計(jì)a；19、流量計(jì)b。

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)施例和附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。本發(fā)明的實(shí)施例是為了更好地使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明，并不對本發(fā)明作任何的限制。

本發(fā)明一種新型在線連續(xù)配制調(diào)剖調(diào)驅(qū)裝置，包括來水減壓系統(tǒng)、分散溶解系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)；所述來水減壓系統(tǒng)、所述分散溶解系統(tǒng)和所述自動(dòng)控制系統(tǒng)分別安裝在各自橇塊內(nèi)。

如圖1所示，所述來水減壓系統(tǒng)包括高壓端和低壓端；所述高壓端由設(shè)置有調(diào)節(jié)閥a16的高壓供水管線和蓄水罐1相連，所述蓄水罐1底部設(shè)置有水位計(jì)2；所述低壓端由以供水管線依次連接的離心泵3、過濾器4、調(diào)節(jié)閥b17和流量計(jì)a18組成，本發(fā)明的過濾器4采用雙聯(lián)過濾器，實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)的過濾；

所述分散溶解系統(tǒng)包括料斗5、下料器7、密閉漏斗8、粉風(fēng)管線，以及水力射流器10、溶解罐12；為了粉料下料的均勻控制，本發(fā)明下料器采用螺旋式下料器；所述料斗5側(cè)面設(shè)置有振蕩器6，當(dāng)料斗5中的剩余料不多時(shí)開啟振蕩器6可將附著在料斗5壁的粉料下落；所述料斗5底部連接所述下料器7；所述下料器7出口連接所述密閉漏斗8；所述密閉漏斗8上部留有進(jìn)氣口9，所述進(jìn)氣口9接上n2，通過氮封環(huán)流，克服了“魚眼”和“團(tuán)塊”現(xiàn)象形成；所述密閉漏斗8底部連接所述粉風(fēng)管線；所述水力射流器10的入口分別與所述粉風(fēng)管線和所述供水管線相連接；所述水力射流器10的出口連接至所述溶解罐12頂部；所述溶解罐12內(nèi)部結(jié)構(gòu)為蛇形；所述溶解罐12頂部采用n2密封，所述溶解罐12的頂部還安裝有四個(gè)攪拌器14，所述攪拌器14設(shè)有攪拌葉傾角15°，所述攪拌器14的攪拌葉設(shè)置為雙層，水粉混合液經(jīng)所述水力射流器10實(shí)現(xiàn)射流混合后，再經(jīng)所述溶解罐12內(nèi)部的蛇形結(jié)構(gòu)配合攪拌器14實(shí)現(xiàn)充分溶解，達(dá)到配制要求；所述溶解罐12底部設(shè)置有液位計(jì)11；所述溶解罐底部還設(shè)置有排污管線，由多條管線及關(guān)斷閥門構(gòu)成；所述溶解罐12的輸出管路由輸送管線依次連接有螺桿泵15和流量計(jì)b19組成，實(shí)現(xiàn)藥劑注入；為了超壓保護(hù)，所述溶解罐12上部和所述輸出管線上設(shè)置有泄壓閥13；所述調(diào)節(jié)閥a16、所述調(diào)節(jié)閥b17、所述流量計(jì)a18、所述流量計(jì)b19組成供水控制回路。

所述自動(dòng)控制系統(tǒng)由編程模塊，工控系統(tǒng)、調(diào)節(jié)閥、變頻設(shè)備、流量計(jì)組成；所述編程模塊由siemens-s7300可編程控制器、存儲(chǔ)器、組態(tài)程序組成；由調(diào)節(jié)閥a16、調(diào)節(jié)閥b17、變頻離心泵3、變頻螺桿泵15、變頻螺旋下料器7、流量計(jì)a18和流量計(jì)b19組成前向通道，形成正反饋回路。

本發(fā)明自動(dòng)控制系統(tǒng)的工作原理：

如圖2所示，本系統(tǒng)進(jìn)行使用時(shí)，首先供水通過調(diào)節(jié)閥a16進(jìn)入蓄水罐1，根據(jù)水位計(jì)2的反饋值進(jìn)行低液位判斷；待液位高于低液位，運(yùn)行指令啟動(dòng)變頻離心泵3，經(jīng)雙聯(lián)過濾器4實(shí)現(xiàn)雜質(zhì)過濾；利用調(diào)節(jié)閥b17與變頻離心泵3調(diào)節(jié)水壓及水量，通過流體力學(xué)守恒原理，進(jìn)行水壓與流速計(jì)算，水力射流器10內(nèi)的負(fù)壓與水流速有一定的比例關(guān)系，通過該比例關(guān)系得到相應(yīng)的壓力的水的流動(dòng)，在水力射流器10的射流腔內(nèi)產(chǎn)生高負(fù)壓，從而自粉風(fēng)管線吸入干粉。

干粉量的控制，當(dāng)接收到流量計(jì)a18的流量反饋后，通過設(shè)定的濃度公式計(jì)算控制變頻螺旋下料器7的下料速度，其中在料斗5中的剩余料不多時(shí)開啟震蕩器6可將附著在料斗壁的粉料下落。水粉混合液實(shí)現(xiàn)射流混合后，經(jīng)過溶解罐12內(nèi)多個(gè)攪拌器14實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的充分溶解。最終經(jīng)變頻螺桿泵15和流量計(jì)b19實(shí)現(xiàn)藥劑注入。

配液過程中的閉環(huán)控制，預(yù)先設(shè)定藥劑的配置濃度與注入排量。通過流量計(jì)b19的流量值控制變頻螺桿泵15的運(yùn)行頻率。

當(dāng)水罐1液位低于液位計(jì)a2低液位時(shí)，調(diào)節(jié)閥a16閥開度增加進(jìn)而提高供水速度，當(dāng)蓄水罐1液位高于水位計(jì)2高液位時(shí)，調(diào)節(jié)閥a16實(shí)現(xiàn)關(guān)閉，同時(shí)離心泵接收頻率提升指令。

當(dāng)溶解罐12中液位低于液位計(jì)的設(shè)定低液位時(shí)，程序?qū)螂x心泵3的頻率攀升，同時(shí)調(diào)節(jié)閥b17重新進(jìn)行開度計(jì)算，保證射流力。溶解罐12中液位高于液位計(jì)11的設(shè)定高液位時(shí)，程序?qū)螂x心泵3的停泵，此時(shí)停止射流混配工作。

其中泄壓閥13動(dòng)作為超壓保護(hù)行為，當(dāng)溶解罐內(nèi)部壓力超過限定值后，所有閥門關(guān)閉，設(shè)備停止運(yùn)行，混配系統(tǒng)關(guān)閉。

系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)控制，混配系統(tǒng)在工作時(shí)逐步趨向于溶解罐12穩(wěn)態(tài)液位，穩(wěn)態(tài)液位略低高液位，處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，流量計(jì)a18與流量計(jì)b19反饋流量的變化量一致，液位計(jì)b11與液位計(jì)a2反饋值無波動(dòng)，調(diào)節(jié)閥a16、調(diào)節(jié)閥b17開度為一定。

應(yīng)當(dāng)理解的是，這里所討論的實(shí)施方案及實(shí)例只是為了說明，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，可以加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。