專利名稱：水力射流直接分散聚合物干粉的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于提高油田采收率技術(shù)及裝置，特別涉及到一種水力射流直接分散聚合物干粉的方法及裝置。
背景技術(shù)：
在油田開采后期的三次采油領(lǐng)域內(nèi)，一般采取聚合物驅(qū)油技術(shù)來提高油田采收率。在聚合物驅(qū)地面設(shè)備中，聚合物分散是聚合物配制的主要工藝環(huán)節(jié)。多年來，聚合物分散工藝一直采用風(fēng)力分散的工藝流程。通過風(fēng)力將經(jīng)過計量的聚合物干粉吹送至水粉混合裝置，與水初步混合后進(jìn)行攪拌溶解，之后由輸送系統(tǒng)輸送到熟化罐熟化。這種工藝方法的缺點是一是通過風(fēng)力輸送聚合物干粉，增加了系統(tǒng)的能耗；二是經(jīng)過水粉混合裝置后，溶液混合不夠均勻，必須經(jīng)過攪拌，然后通過輸送系統(tǒng)輸送至熟化罐熟化；三是多環(huán)節(jié)的流程導(dǎo)致了控制系統(tǒng)復(fù)雜，且設(shè)備占地面積大、投資大。2003年公開了一種水力射流分散工藝——聚合物干粉水射流分散溶解裝置專利號02255875.6，該工藝解決了風(fēng)力分散耗能的問題，但是依然在聚合物通過水分散后需要溶解罐和輸送系統(tǒng)輸送至熟化罐，環(huán)節(jié)多，控制系統(tǒng)復(fù)雜，投資高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種利用水力射流直接分散聚合物干粉的方法及裝置，在保證了聚合物的分散效果的同時，簡化了分散工藝流程。
本發(fā)明水力射流直接分散聚合物干粉的方法包括以下步驟a、原水經(jīng)升壓泵提升水壓至0.4～1.0MPa，水流量為20～200m3/h；
b、a的升壓水的一路以0.4～1.0MPa的壓力和20～200m3/h的流量進(jìn)入水力噴射器芯管，使水力噴射器內(nèi)腔具有穩(wěn)定的真空度；c、a的升壓水的另一路以0.4～1.0MPa的壓力和0.1～1.6m3/h的流量以切線方式進(jìn)喂料漏斗；d、聚合物干粉從高位干粉儲罐的底部經(jīng)螺旋給料機輸入喂料漏斗，用來自c步驟的水力旋轉(zhuǎn)沖洗并進(jìn)入水力噴射器的擴散腔；e、喂斗漏斗的底部開關(guān)啟閉時間＜8s；f、水力噴射器擴散腔中的聚合物干粉被高速射流水充分繞動混合均勻后噴出，水力噴射器出口的回壓為0.1～0.5MPa；g、水力噴射器出口的聚合物水粉混合物直接送入熟化罐，該聚合物水粉混合物的濃度為1000～10000mg/L。
本發(fā)明的水力射流直接分散聚合物干粉的裝置由干粉儲罐、螺旋給料機、升壓泵、水力噴射器和熟化罐構(gòu)成。其中，升壓泵依次管路連接了電動閥、電磁流量計、壓力表至噴射器的芯管入口，電磁流量計的出口管路連接了電磁閥、并繼續(xù)以管路切線進(jìn)入喂料漏斗。干粉儲罐的下部安裝了料位開關(guān)及底部下料開關(guān)、并經(jīng)管路連接至螺旋給料機的入口，螺旋給料機的出口置于喂料漏斗的上口，喂料漏斗的下部經(jīng)開關(guān)連接噴射器的擴散腔，噴射器的出口連接料液熟化罐。
其工作原理是首先，啟動升壓泵是由升壓泵提供聚合物配制用水，水流在噴射器內(nèi)形成穩(wěn)定的真空度，開啟干粉喂料漏斗底部開關(guān)和電磁閥，聚合物干粉下料及計量系統(tǒng)根據(jù)計算機計算的下料速度下料，聚合物干粉通過干粉喂料漏斗被吸入噴射器的擴散腔內(nèi)，水液渦流對吸入的聚合物形成劇烈的切割攪拌作用，使聚合物干粉的顆粒之間相互分離，聚合物干粉顆粒被水充分潤濕，形成水粉混合物并輸送至熟化罐。系統(tǒng)停止時，按照啟動過程相反的順序進(jìn)行。
系統(tǒng)在異常情況包括如出口管道堵塞、進(jìn)水流量過低導(dǎo)致無法在噴射器內(nèi)形成穩(wěn)定真空度、無干粉流或低料位等非正常狀態(tài)下時干粉喂料漏斗底部開關(guān)關(guān)閉，防止來水通過噴射器進(jìn)料口外溢，同時聚合物干粉下料及計量系統(tǒng)關(guān)閉，干粉喂料漏斗的電磁閥關(guān)閉，升壓泵關(guān)閉。
本發(fā)明的水力射流直接分散聚合物干粉的方法及裝置設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單，取消了傳統(tǒng)聚合物分散流程中攪拌溶解及螺桿泵外輸流程，簡化了聚合物分散工藝，節(jié)省了電耗、設(shè)備投資和運行管理費用，實現(xiàn)全過程自動化。


說明書附圖是本發(fā)明的水力射流直接分散聚合物干粉的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
實施方式實施例1本發(fā)明的水力射流直接分散聚合物干粉的方法是通過以下步驟實現(xiàn)的a、原水經(jīng)升壓泵提升水壓至0.4～1.0MPa，水流量為20～200m3/h；b、a的升壓水的一路以0.4～1.0MPa的壓力和20～200m3/h的流量進(jìn)入水力噴射器芯管，使水力噴射器內(nèi)腔具有穩(wěn)定的真空度；c、a的升壓水的另一路以0.4～1.0MPa的壓力和0.1～1.6m3/h的流量以切線方式進(jìn)喂料漏斗；d、聚合物干粉從高位干粉儲罐的底部經(jīng)螺旋給料機輸入喂料漏斗，用來自c步驟的水力旋轉(zhuǎn)沖洗并進(jìn)入水力噴射器的擴散腔；e、喂斗漏斗的底部開關(guān)啟閉時間＜8s；f、水力噴射器擴散腔中的聚合物干粉被高速射流水充分繞動混合均勻后噴出，水力噴射器出口的回壓為0.1～0.5MPa；g、水力噴射器出口的聚合物水粉混合物直接送入熟化罐，該聚合物水粉混合物的濃度為1000～10000mg/L。
本發(fā)明的水力射流直接分散聚合物干粉的裝置由干粉儲罐1、螺旋給料機2、升壓泵3、水力噴射器4和熟化罐5構(gòu)成。其中，升壓泵3依次管路連接了電動閥5、電磁流量計6、壓力表7至噴射器4的芯管入口，電磁流量計6的出口管路連接了電磁閥8、并繼續(xù)以管路切線進(jìn)入喂料漏斗9。干粉儲罐1的下部安裝了料位開關(guān)10及底部下料開關(guān)11、并經(jīng)管路連接至螺旋給料機2的入口，螺旋給料機2的出口置于喂料漏斗9的上口，喂料漏斗9的下部經(jīng)開關(guān)12連接噴射器4的擴散腔，噴射器4的出口連接料液熟化罐13。
實施例2本發(fā)明的水力射流直接分散聚合物干粉的方法是通過以下步驟實現(xiàn)的a、原水經(jīng)升壓泵提升水壓至0.4MPa，水流量為20m3/h；b、a的升壓水的一路以0.4MPa的壓力和20m3/h的流量進(jìn)入水力噴射器芯管，使水力噴射器內(nèi)腔具有穩(wěn)定的真空度；c、a的升壓水的另一路以0.4MPa的壓力和0.1m3/h的流量以切線方式進(jìn)喂料漏斗；d、聚合物干粉從高位干粉儲罐的底部經(jīng)螺旋給料機輸入喂料漏斗，用來自c步驟的水力旋轉(zhuǎn)沖洗并進(jìn)入水力噴射器的擴散腔；e、喂斗漏斗的底部開關(guān)啟閉時間3s；f、水力噴射器擴散腔中的聚合物干粉被高速射流水充分繞動混合均勻后噴出，水力噴射器出口的回壓為0.1MPa；g、水力噴射器出口的聚合物水粉混合物直接送入熟化罐，該聚合物水粉混合物的濃度為1000mg/L。
實施例3本發(fā)明的水力射流直接分散聚合物干粉的方法是通過以下步驟實現(xiàn)的a、原水經(jīng)升壓泵提升水壓至1.0MPa，水流量為200m3/h；b、a的升壓水的一路以1.0MPa的壓力和200m3/h的流量進(jìn)入水力噴射器芯管，使水力噴射器內(nèi)腔具有穩(wěn)定的真空度；c、a的升壓水的另一路以1.0MPa的壓力和1.6m3/h的流量以切線方式進(jìn)喂料漏斗；d、聚合物干粉從高位干粉儲罐的底部經(jīng)螺旋給料機輸入喂料漏斗，用來自c步驟的水力旋轉(zhuǎn)沖洗并進(jìn)入水力噴射器的擴散腔；e、喂斗漏斗的底部開關(guān)啟閉時間為8s；f、水力噴射器擴散腔中的聚合物干粉被高速射流水充分繞動混合均勻后噴出，水力噴射器出口的回壓為0.5MPa；g、水力噴射器出口的聚合物水粉混合物直接送入熟化罐，該聚合物水粉混合物的濃度為10000mg/L。
實施例4本發(fā)明的水力射流直接分散聚合物干粉的方法的優(yōu)選方案是a、原水經(jīng)升壓泵提升水壓至0.8MPa，水流量為150m3/h；b、a的升壓水的一路以0.8MPa的壓力和150m3/h的流量進(jìn)入水力噴射器芯管，使水力噴射器內(nèi)腔具有穩(wěn)定的真空度；c、a的升壓水的另一路以0.8MPa的壓力和1.0m3/h的流量以切線方式進(jìn)喂料漏斗；d、聚合物干粉從高位干粉儲罐的底部經(jīng)螺旋給料機輸入喂料漏斗，用來自c步驟的水力旋轉(zhuǎn)沖洗并進(jìn)入水力噴射器的擴散腔；e、喂斗漏斗的底部開關(guān)啟閉時間6s；f、水力噴射器擴散腔中的聚合物干粉被高速射流水充分繞動混合均勻后噴出，水力噴射器出口的回壓為0.3MPa；g、水力噴射器出口的聚合物水粉混合物直接送入熟化罐，該聚合物水粉混合物的濃度為5000mg/L。
再分別以實施例2、實施例3、實施例4的操作條件和實施例1的裝置具體說明本發(fā)明的方法由升壓泵提供聚合物配制用水，水流通過管道進(jìn)入噴射器內(nèi)形成渦流，形成穩(wěn)定真空度；開啟干粉喂料漏斗底部開關(guān)，形成聚合物干粉進(jìn)入噴射器的通道；開啟干粉喂料漏斗的電磁閥，水流進(jìn)入干粉喂料漏斗并形成旋轉(zhuǎn)水流，沖洗喂料漏斗內(nèi)部；通過計算機系統(tǒng)計算與當(dāng)前水流量相匹配的聚合物干粉下料速度；聚合物干粉通過干粉喂料漏斗被吸入噴射器擴散腔內(nèi)；噴射器內(nèi)水渦流對吸入的聚合物形成劇烈的切割攪拌作用，使聚合物干粉的顆粒之間相互分離，聚合物干粉顆粒被水充分潤濕，形成水粉混合物，再通過管道直接進(jìn)入熟化罐熟化；熟化罐滿，計算機系統(tǒng)控制聚合物干粉下料及計量系統(tǒng)停止工作；干粉喂料漏斗的電磁閥關(guān)閉，干粉喂料漏斗底部開關(guān)關(guān)閉；升壓泵停止工作。
權(quán)利要求
1.水力射流直接分散聚合物干粉的方法包括a、原水經(jīng)升壓泵提升水壓至0.4～1.0MPa，水流量為20～200m3/h；b、a的升壓水的一路以0.4～1.0MPa的壓力和20～200m3/h的流量進(jìn)入水力噴射器芯管，使水力噴射器內(nèi)腔具有穩(wěn)定的真空度；c、a的升壓水的另一路以0.4～1.0MPa的壓力和0.1～1.6m3/h的流量以切線方式進(jìn)喂料漏斗；d、聚合物干粉從高位干粉儲罐的底部經(jīng)螺旋給料機輸入喂料漏斗，用來自c步驟的水力旋轉(zhuǎn)沖洗并進(jìn)入水力噴射器的擴散腔；e、喂斗漏斗的底部開關(guān)啟閉時間＜8s；f、水力噴射器擴散腔中的聚合物干粉被高速射流水充分繞動混合均勻后噴出，水力噴射器出口的回壓為0.1～0.5MPa；g、水力噴射器出口的聚合物水粉混合物直接送入熟化罐，該聚合物水粉混合物的濃度為1000～10000mg/L。
2.水力射流直接分散聚合物干粉的裝置由干粉儲罐(1)、螺旋給料機(2)、升壓泵(3)、水力噴射器(4)和熟化罐(5)構(gòu)成，其特征在于升壓泵(3)依次管路連接了電動閥(5)、電磁流量計(6)、壓力表(7)至噴射器(4)的芯管入口，電磁流量計(6)的出口管路連接了電磁閥(8)、并繼續(xù)以管路切線進(jìn)入喂料漏斗(9)；干粉儲罐(1)的下部安裝了料位開關(guān)(10)及底部下料開關(guān)(11)、并經(jīng)管路連接至螺旋給料機(2)的入口，螺旋給料機(2)的出口置于喂料漏斗(9)的上口，喂料漏斗(9)的下部經(jīng)開關(guān)(12)連接噴射器(4)的擴散腔，噴射器(4)的出口連接料液熟化罐(13)。
全文摘要
本發(fā)明的水力射流直接分散聚合物干粉的方法及裝置屬于提高油田采收率技術(shù)及裝置。是由升壓泵提供聚合物配制用水，水流通過管道進(jìn)入噴射器內(nèi)形成穩(wěn)定真空度；開啟干粉喂料漏斗底部開關(guān)，形成聚合物干粉進(jìn)入噴射器的通道；開啟干粉喂料漏斗的電磁閥，水流進(jìn)入干粉喂料漏斗并形成旋轉(zhuǎn)水流，沖洗喂料漏斗內(nèi)部；聚合物干粉通過喂料漏斗被吸入噴射器擴散腔內(nèi)；噴射器內(nèi)水渦流對吸入的聚合物形成劇烈的切割攪拌作用，使聚合物干粉的顆粒之間相互分離，聚合物干粉顆粒被水充分潤濕，形成水粉混合物，再通過管道直接進(jìn)入熟化罐。其優(yōu)點是設(shè)計合理、結(jié)構(gòu)簡單，成本低。
文檔編號B05B7/04GK1932236SQ20061015084
公開日2007年3月21日 申請日期2006年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月28日
發(fā)明者侯華業(yè) 申請人:侯華業(yè)