海上或高寒或斷塊油田的粉狀聚合物快速分散、稀釋系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型屬于油田注聚的技術(shù)領(lǐng)域。為了解決目前將粉狀聚合物快速分散到注入水中和系統(tǒng)運行受外界環(huán)境影響較大的問題，本實用新型提出一種海上或高寒或斷塊油田的粉狀聚合物快速分散、稀釋系統(tǒng)，包括供水罐、干粉罐和緩沖罐，該供水罐、該干粉罐和該緩沖罐均與氮氣源連接；所述干粉罐依次連接有喂料器、緩沖容器、負壓射流器和所述緩沖罐；所述供水罐依次連接有供水泵和所述負壓射流器，該供水罐還連接有稀釋水泵；所述緩沖罐連接有母液輸送泵，該母液輸送泵的出口與所述稀釋水泵的出口連接。本實用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，移動方便，整個系統(tǒng)處于氮氣的保護中，能夠避免外界環(huán)境的影響，防止空氣中的氧氣降解目的液的粘度而影響采油率。
【專利說明】
海上或高寒或斷塊油田的粉狀聚合物快速分散、稀釋系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于油田注聚的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種海上或高寒或斷塊油田的粉狀聚合物快速分散、稀釋系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]—次采油是指依靠油藏天然能量進行油田開采的方法，二次采油是指通過注水、注氣的開采方法，是一種保持和補充油藏能量的方法，油田經(jīng)過二次采油后，仍有60%-70%的原油殘留在地下難以采出，為了經(jīng)濟有效地開采殘留在地層中的剩余油，提高原油采收率，就需要三次采油技術(shù)。聚合物驅(qū)油是三次采油技術(shù)的一種，是指將水溶性高分子(例如粉狀聚合物)分散到注入水中，以提高注入水的粘度，改善水油流速比，提高波及效率和微觀驅(qū)油效率，從而提高原油采收率的驅(qū)油方法。
[0003]如圖1所示，目前用于將粉狀聚合物分散到注入水中的系統(tǒng)包括干粉罐1、螺旋給料機2、噴射器3、鼓風(fēng)機4、水粉混合器5、溶解罐6、輸送栗7和熟化器8，其中，干粉罐1、螺旋給料機2、噴射器3、水粉混合器5、溶解罐6、輸送栗7和熟化器8依次連接，干粉罐I中的粉狀聚合物通過螺旋給料機2定量輸送到噴射器3，鼓風(fēng)機4將噴射器3中的粉狀聚合物吹送至水粉混合器5，粉狀聚合物在水粉混合器5中與水充分接觸濕潤，之后粉狀聚合物和水的混合物進入溶解罐6中被初步混合攪拌，然后粉狀聚合物和水的混合物經(jīng)輸送栗9輸送至熟化器8，在熟化器8中不斷攪拌，使粉狀聚合物均勻分散于水中，最終使粉狀聚合物完全溶解于水中形成母液，按照額定濃度將該母液稀釋成目的液后就可注入井中。
[0004]但目前用于將粉狀聚合物分散到注入水中的系統(tǒng)受外界環(huán)境影響較大，比如鼓風(fēng)機4會將外界的空氣吹入該系統(tǒng)，而外界空氣中的水分會造成聚合物吸潮團結(jié)，造成送料影響，另外氧氣的進入會降解目的液的粘度進而影響原油采收率。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]為了解決目前用于將粉狀聚合物分散到注入水中的系統(tǒng)受外界環(huán)境影響較大的問題，本實用新型提出一種海上或高寒或斷塊油田的粉狀聚合物快速分散、稀釋系統(tǒng)，該海上或高寒或斷塊油田的粉狀聚合物快速分散、稀釋系統(tǒng)包括供水罐、干粉罐和緩沖罐，該供水罐、干粉罐和緩沖罐均與氮氣源連接;所述干粉罐依次連接有喂料器、緩沖容器、負壓射流器和所述緩沖罐;所述供水罐依次連接有供水栗和所述負壓射流器，該供水罐還連接有稀釋水栗;所述緩沖罐的出口連接有母液輸送栗，該母液輸送栗的出口與所述稀釋水栗的出口連接。
[0006]其中，該海上或高寒或斷塊油田的粉狀聚合物快速分散、稀釋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為撬裝式。
[0007]其中，所述緩沖容器為漏斗。
[0008]其中，所述漏斗為可視漏斗。
[0009]其中，該海上或高寒或斷塊油田的粉狀聚合物快速分散、稀釋系統(tǒng)還包括自動控制模塊，所述自動控制模塊包括PLC控制器和上位機，所述PLC控制器與所述上位機連接;所述供水栗和所述負壓射流器之間的管路上設(shè)有電磁流量計、壓力變送器和電動閥門，該電磁流量計、壓力變送器和電動閥門均與所述PLC控制器連接。
[0010]其中，所述供水罐與所述氮氣源之間設(shè)有電動閥門，該電動閥門與所述PLC控制器連接，所述干粉罐與所述氮氣源之間設(shè)有電動閥門，該電動閥門與所述PLC控制器連接，所述緩沖罐與所述氮氣源之間設(shè)有電動閥門，該電動閥門與所述PLC控制器連接。
[0011]其中，所述稀釋水栗的輸出管路上設(shè)有電動閥門、電磁流量計和壓力變送器，該電動閥門、電磁流量計和壓力變送器均與所述PLC控制器連接。
[0012]其中，所述母液輸送栗的輸出管路上設(shè)有電動閥門、電磁流量計和壓力變送器，該電動閥門、電磁流量計和壓力變送器均與所述PLC控制器連接。
[0013]其中，所述供水罐中設(shè)有溫度變送器和液位變送器，該溫度變送器和液位變送器均與所述PLC控制器連接;所述緩沖罐中設(shè)有液位變送器和壓力變送器，該液位變送器和壓力變送器均與所述PLC控制器連接。
[0014]其中，所述緩沖罐、所述緩沖罐與所述母液輸送栗之間的管路和所述母液輸送栗的輸出管路均采用316L不銹鋼制作。
[0015]本實用新型海上或高寒或斷塊油田的粉狀聚合物快速分散、稀釋系統(tǒng)具有如下的有益效果:
[0016]本實用新型海上或高寒或斷塊油田的粉狀聚合物快速分散、稀釋系統(tǒng)在使用時先充滿氮氣，使本實用新型的系統(tǒng)內(nèi)部處于微正壓的氮氣環(huán)境;本實用新型的系統(tǒng)采用負壓氣流(氮氣氣流)抽吸的方式將粉狀聚合物加入到負壓射流器中，整個過程都是在封閉的環(huán)境中進行的，這樣外界的空氣就不會進入本實用新型的系統(tǒng)，本實用新型的整個系統(tǒng)都處于氮氣的保護中，以避免外界環(huán)境對本實用新型的系統(tǒng)產(chǎn)生影響，防止空氣中的氧氣降解目的液的粘度而影響采油率，從而保護了目的液化學(xué)性能的穩(wěn)定。由于氮氣屬于干燥穩(wěn)定的惰性氣體，干粉罐中的氮氣能夠避免粉狀聚合物受潮結(jié)塊，有利于后續(xù)粉狀聚合物配置的準(zhǔn)確性。
[0017]本實用新型海上或高寒或斷塊油田的粉狀聚合物快速分散、稀釋系統(tǒng)通過PLC自動控制，操作簡單，節(jié)約了人力和時間，降低了人工成本，使設(shè)備運行更穩(wěn)定更安全，提高了粉狀聚合物配制的準(zhǔn)確性，配置的母液能夠達到現(xiàn)場使用的要求，并且可以根據(jù)不同要求調(diào)整目的液的濃度。
[0018]本實用新型海上或高寒或斷塊油田的粉狀聚合物快速分散、稀釋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為撬裝式，這樣占地空間小，系統(tǒng)重量較小，移動方便，解決了不同油田的使用問題，提高了設(shè)備的利用率，適合在海上、高寒或斷塊油田采油平臺上使用，特別是應(yīng)用于建造成本巨高的海洋采油平臺時，能夠大大降低海上采油平臺的建造成本，降低油田注聚設(shè)備的投入成本。
【附圖說明】
[0019]圖1為現(xiàn)有技術(shù)用于將粉狀聚合物分散到注入水中的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實用新型海上或高寒或斷塊油田的粉狀聚合物快速分散、稀釋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本實用新型海上或高寒或斷塊油田的粉狀聚合物快速分散、稀釋系統(tǒng)的自動控制模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖介紹本實用新型的技術(shù)方案。
[0023]如圖2所示，本實用新型海上或高寒或斷塊油田的粉狀聚合物快速分散、稀釋系統(tǒng)包括供水罐12、干粉罐11和緩沖罐10，供水罐12用于存儲注入水，干粉罐11用于存儲粉狀聚合物，緩沖罐10用于暫存注入水與粉狀聚合物混合后的母液，供水罐12、干粉罐11和緩沖罐10均與氮氣源27通過管路連接，且供水罐12與氮氣源27之間的管路上設(shè)有電動閥門21，干粉罐11與氮氣源27之間的管路上設(shè)有電動閥門21，緩沖罐10與氮氣源27之間的管路上設(shè)有電動閥門21。
[0024]如圖3所示，本實用新型海上或高寒或斷塊油田的粉狀聚合物快速分散、稀釋系統(tǒng)還包括自動控制模塊，該自動控制模塊包括PLC(Programmable Logic Controller，可編程邏輯控制器)控制器24和上位機25，PLC控制器24與上位機25連接，電動閥門21與PLC控制器24連接，這樣通過上位機25和PLC控制器24就可以對電動閥門21進行控制。
[0025]如圖2所示，干粉罐11依次連接有喂料器16、緩沖容器15、負壓射流器14和緩沖罐10，喂料器16可以為螺旋喂料器，該喂料器16—方面能夠?qū)Ψ蹱罹酆衔镞M行計量，控制與注入水混合的粉狀聚合物的量，另一方面能夠?qū)⒎蹱罹酆衔镙斔椭辆彌_容器15中。緩沖容器15用于臨時存儲粉狀聚合物，該緩沖容器15可以為漏斗，優(yōu)選地，該緩沖容器15為可視漏斗，該可視漏斗的頂部為透明的，這樣使用者就可以觀察到緩沖容器15內(nèi)部粉狀聚合物的情況。
[0026]供水罐12依次連接有供水栗13和負壓射流器14，且供水栗13和負壓射流器14之間的管路上設(shè)有電磁流量計19、壓力變送器20和電動閥門21，該電磁流量計19、壓力變送器20和電動閥門21均與PLC控制器24連接;供水罐12還連接有稀釋水栗18，供水罐12中的注入水能夠流入稀釋水栗18中。緩沖罐10的出口連接有母液輸送栗17，該母液輸送栗17的出口與稀釋水栗18的出口通過管路連接，這樣稀釋水栗18輸出的注入水與母液輸送栗17輸出的母液混合，將母液按照額定濃度稀釋成目的液。如圖3所示，供水栗13、稀釋水栗18和母液輸送栗17均通過變頻器26與PLC控制器24連接，這樣使用PLC控制器24就能夠?qū)┧?3、稀釋水栗18和母液輸送栗17進行控制。供水罐12中設(shè)有溫度變送器23和液位變送器22;緩沖罐10中設(shè)有液位變送器22和壓力變送器20，該溫度變送器23、液位變送器22和壓力變送器20均與PLC控制器24連接。
[0027]如圖2-3所示，下面介紹本實用新型海上或高寒或斷塊油田的粉狀聚合物快速分散、稀釋系統(tǒng)的工作過程:第一步，開啟氮氣源27的閥門，氮氣便進入本實用新型的系統(tǒng)中，以使本實用新型的系統(tǒng)充滿氮氣;通過PLC控制器24控制電動閥門21，以調(diào)節(jié)進入本實用新型的系統(tǒng)的氮氣，使本實用新型的系統(tǒng)處于微正壓的環(huán)境，即本實用新型的系統(tǒng)內(nèi)部的氣壓稍大于大氣壓，這樣外界的空氣就不會進入本實用新型的系統(tǒng)，本實用新型的系統(tǒng)處于氮氣的保護中，以防止空氣中的氧氣降解目的液的粘度而影響采油率。
[0028]第二步，啟動供水栗13，供水罐12中的注入水流向負壓射流器14，供水栗13和負壓射流器14之間的電磁流量計19用于檢測管路中注入水的流量和流速，壓力變送器20用于檢測管路中的壓力，當(dāng)管路中注入水的流速和壓力達到設(shè)定值時，通過PLC控制器打開供水栗13和負壓射流器14之間的電動閥門21，高速的注入水便進入負壓射流器14中，經(jīng)負壓射流器14再流入緩沖罐10內(nèi)，高速的注入水流過負壓射流器14時，負壓射流器14內(nèi)形成負壓氣流，該負壓氣流在負壓射流器14和緩沖容器15之間循環(huán)，該負壓氣流為氮氣氣流。
[0029]第三步，啟動喂料器16，該喂料器16將干粉罐11中的粉狀聚合物按規(guī)定量均勻加入緩沖容器15中，氮氣氣流從緩沖容器15流向負壓射流器14時，會將緩沖容器15中的粉狀聚合物帶到負壓射流器14中，粉狀聚合物在負壓射流器14中與高速的注入水水流接觸混合，粉狀聚合物分散于注入水中。本實用新型的系統(tǒng)采用負壓氣流抽吸的方式將粉狀聚合物加入到負壓射流器14中，將粉狀聚合物加入到負壓射流器14中的整個過程都是在封閉的環(huán)境中進行的，避免了外界環(huán)境對本實用新型的系統(tǒng)的影響，使本實用新型的系統(tǒng)處于氮氣保護中。負壓射流器14可以采用申請?zhí)枮?01510058219.1的專利所公開的射流器混合分散裝置的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)為四周進注入水，中間進粉狀聚合物的形式，這樣注入水與粉狀聚合物的混合更均勻，能夠避免出現(xiàn)團塊、魚眼和氣泡，而且配制的母液濃度更高，母液濃度可達到15000PPM(parts permi 11 1n，百萬分之)，提高了配置母液的效率。
[0030]第四步，注入水與粉狀聚合物在負壓射流器14中混合后形成母液，該母液流入緩沖罐10中，緩沖罐10中的液位變送器22用于檢測母液液位，當(dāng)母液到達設(shè)定液位時，通過PLC控制器24啟動母液輸送栗17和稀釋水栗18，母液輸送栗17將母液從緩沖罐10中輸出，母液輸送栗17輸出的母液與稀釋水栗18輸出的注入水混合，將母液按照額定濃度稀釋成目的液。
[0031]其中，當(dāng)緩沖罐10中的母液到達設(shè)定液位時才啟動母液輸送栗17，是為了保護母液輸送栗17，防止母液輸送栗17被抽空，保證母液輸送栗17穩(wěn)定運行。同樣地，供水罐12中的液位變送器22也是為了防止稀釋水栗18被抽空而設(shè)置。溫度變送器23用于檢測供水罐12的溫度，緩沖罐10中的壓力變送器20用于檢測緩沖罐10的壓力。
[0032]優(yōu)選地，緩沖罐10、緩沖罐10與母液輸送栗17之間的管路和母液輸送栗17的輸出管路均采用316L不銹鋼制作，該316L不銹鋼耐腐蝕性極強，延長了本實用新型的系統(tǒng)的使用壽命。
[0033]優(yōu)選地，母液輸送栗17的輸出管路上設(shè)有電動閥門21、電磁流量計19和壓力變送器20，該電動閥門21、電磁流量計19和壓力變送器20均與PLC控制器24連接，電磁流量計19用于檢測母液輸送栗17的輸出管路中母液的流量和流速，壓力變送器20用于檢測母液輸送栗17輸出管路的壓力，PLC控制器24根據(jù)電磁流量計19和壓力變送器20的檢測結(jié)果控制電動閥門21和母液輸送栗17，以調(diào)節(jié)母液輸送栗17輸出的母液的量。稀釋水栗18的輸出管路上設(shè)有電動閥門21、電磁流量計19和壓力變送器20，該電動閥門21、電磁流量計19和壓力變送器20均與PLC控制器24連接，同樣地，PLC控制器24能夠調(diào)節(jié)稀釋水栗18輸出的注入水的量，稀釋水栗18輸出的注入水與母液輸送栗17輸出的母液混合，最終將母液稀釋成額度濃度的目的液。
[0034]優(yōu)選地，本實用新型海上或高寒或斷塊油田的粉狀聚合物快速分散、稀釋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為撬裝式，橇裝式是指將本實用新型的分散、稀釋系統(tǒng)的各部分組件集成于一個整體底座上，可以整體安裝、移動的一種集成方式，這樣占地空間小，系統(tǒng)重量小，移動方便，解決了不同油田的使用問題，提高了設(shè)備的利用率，適合在海上、高寒或斷塊油田采油平臺上使用，特別是應(yīng)用于建造成本巨高的海洋采油平臺時，能夠大大降低海上采油平臺的建造成本，降低油田注聚設(shè)備的投入成本。
【主權(quán)項】
1.一種海上或高寒或斷塊油田的粉狀聚合物快速分散、稀釋系統(tǒng)，其特征在于，包括供水罐、干粉罐和緩沖罐，該供水罐、干粉罐和緩沖罐均與氮氣源連接;所述干粉罐依次連接有喂料器、緩沖容器、負壓射流器和所述緩沖罐;所述供水罐依次連接有供水栗和所述負壓射流器，該供水罐還連接有稀釋水栗;所述緩沖罐的出口連接有母液輸送栗，該母液輸送栗的出口與所述稀釋水栗的出口連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海上或高寒或斷塊油田的粉狀聚合物快速分散、稀釋系統(tǒng)，其特征在于，該海上或高寒或斷塊油田的粉狀聚合物快速分散、稀釋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)為撬裝式。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的海上或高寒或斷塊油田的粉狀聚合物快速分散、稀釋系統(tǒng)，其特征在于，所述緩沖容器為漏斗。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的海上或高寒或斷塊油田的粉狀聚合物快速分散、稀釋系統(tǒng)，其特征在于，所述漏斗為可視漏斗。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的海上或高寒或斷塊油田的粉狀聚合物快速分散、稀釋系統(tǒng)，其特征在于，該海上或高寒或斷塊油田的粉狀聚合物快速分散、稀釋系統(tǒng)還包括自動控制模塊，所述自動控制模塊包括PLC控制器和上位機，所述PLC控制器與所述上位機連接;所述供水栗和所述負壓射流器之間的管路上設(shè)有電磁流量計、壓力變送器和電動閥門，該電磁流量計、壓力變送器和電動閥門均與所述PLC控制器連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的海上或高寒或斷塊油田的粉狀聚合物快速分散、稀釋系統(tǒng)，其特征在于，所述供水罐與所述氮氣源之間設(shè)有電動閥門，該電動閥門與所述PLC控制器連接，所述干粉罐與所述氮氣源之間設(shè)有電動閥門，該電動閥門與所述PLC控制器連接，所述緩沖罐與所述氮氣源之間設(shè)有電動閥門，該電動閥門與所述PLC控制器連接。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的海上或高寒或斷塊油田的粉狀聚合物快速分散、稀釋系統(tǒng)，其特征在于，所述稀釋水栗的輸出管路上設(shè)有電動閥門、電磁流量計和壓力變送器，該電動閥門、電磁流量計和壓力變送器均與所述PLC控制器連接。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的海上或高寒或斷塊油田的粉狀聚合物快速分散、稀釋系統(tǒng)，其特征在于，所述母液輸送栗的輸出管路上設(shè)有電動閥門、電磁流量計和壓力變送器，該電動閥門、電磁流量計和壓力變送器均與所述PLC控制器連接。9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的海上或高寒或斷塊油田的粉狀聚合物快速分散、稀釋系統(tǒng)，其特征在于，所述供水罐中設(shè)有溫度變送器和液位變送器，該溫度變送器和液位變送器均與所述PLC控制器連接;所述緩沖罐中設(shè)有液位變送器和壓力變送器，該液位變送器和壓力變送器均與所述PLC控制器連接。10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的海上或高寒或斷塊油田的粉狀聚合物快速分散、稀釋系統(tǒng)，其特征在于，所述緩沖罐、所述緩沖罐與所述母液輸送栗之間的管路和所述母液輸送栗的輸出管路均采用316L不銹鋼制作。
【文檔編號】E21B43/22GK205577966SQ201620312737
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月14日
【發(fā)明人】劉松蔭, 劉正正, 劉方, 劉彥彬, 王中奇
【申請人】河南正佳能源環(huán)保股份有限公司