一种回转剪切式聚合物降粘装置的制作方法

本发明涉及聚合物驱机械采油技术领域，具体涉及一种回转剪切式聚合物降粘装置。

背景技术：

聚合物驱油是通过增加注入水的粘度，降低水油流速比，扩大注入水在油层中的波及体积，提高原油采收率的一种方法。在聚合物水溶液注入油层时，我们希望它保持一定的粘度，控制聚合物溶液的流度，达到更好的驱油效果。但是，含有聚合物的溶液从油层中进入井筒后，我们又希望它降低粘度，甚至没有，这样聚合物就不会凝结，堵塞流道。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种回转剪切式聚合物降粘装置，以降低进入井筒的含有聚合物的井液的粘度，避免其凝结。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种回转剪切式聚合物降粘装置，包括壳体，该壳体的顶部连接有第一连接部，该壳体的底部连接有第二连接部，所述第一连接部和第二连接部分别用于与离心泵和保护器连接，在所述壳体的内周还设置有传动轴，该传动轴的顶部和底部分别与所述离心泵的轴部和所述保护器的轴部连接，且在所述壳体上设置有若干第一进液口，所述传动轴的外周连接有若干剪切单元，若干所述剪切单元沿所述传动轴的轴线方向布置；所述剪切单元包括与所述传动轴不可转动连接的连接套，和设置在该连接套外周的若干剪切叶片，该剪切叶片沿所述传动轴的周向设置。

本发明的回转剪切式聚合物降粘装置设置在离心泵和保护器之间，除具备上下联接、传递动力和井液通道的作用外，还具备剪切井液中的聚合物功能，聚合物是长链的高分子物质，其化合物溶液的粘度受剪切的影响较大，特别是聚丙烯酰胺类聚合物。聚合物溶液的流动速度越大，即剪切速率越大，其溶液的粘度下降的越快。在使用时，含有聚合物的井液从第一进液口进入壳体内部，进入的井液在离心泵的作用下向上运动；与此同时，传动轴在潜油电机的带动下转动，带动剪切单元高速旋转，向上运动的井液在经过剪切单元时，被高速旋转的剪切叶片剪切降粘，经过多个剪切单元的逐级、多次剪切后，达到最有效的剪切降粘效果，避免含有聚合物的井液凝结，防止其附着在采油设备的流道上，堵塞流道，影响采油设备的效率或正常工作。

优选地，若干所述剪切叶片沿所述连接套的轴线方向等距布置，且若干所述剪切叶片沿所述连接套的圆周方向等角度布置。剪切叶片等角度布置，可以使装置运转更加平稳；而剪切叶片沿连接套的轴线方向等距设置，则井液在经过同一剪切单元时，可以被多次剪切，有利于提高井液的剪切降粘效率。

优选地，所述剪切叶片的横截面呈菱形。菱形的剪切叶片呈中间厚两端薄的形状，在保证剪切叶片菱边锋利的同时，可以提高剪切叶片的强度和刚度。

优选地，在所述传动轴的外周套设有若干第一限位套，该第一限位套用于限定所述剪切单元相对于所述传动轴的轴向位置。

优选地，所述第二连接部上设置有若干第二进液口。设置第一进液口和第二进液口，可以提高进液效率。

优选地，在所述传动轴的外周和所述壳体的内周之间设置有若干扶正体，该扶正体的外周与所述壳体不可转动连接，该扶正体可转动套设于所述传动轴的外周，且在所述扶正体上沿其轴线方向贯通设置有若干通道。扶正体的设计，可以对传动轴起到支撑扶正作用。

优选地，所述扶正体的内周固定连接有第一耐磨套，所述传动轴的外周固定连接有第二耐磨套，所述第一耐磨套与所述第二耐磨套周向滑动连接。第一耐磨套和第二耐磨套的设计，可以防止扶正体和传动轴磨损。

优选地，在相邻两个剪切单元之间均设置有一所述扶正体。

优选地，在所述壳体的内周设置有若干第二限位套，该第二限位套用于限定所述扶正体相对于所述壳体的轴向位置；所述第二限位套的外周与所述壳体的内周适配。

优选地，所述连接套与所述传动轴通过键连接。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明实施例的一种回转剪切式聚合物降粘装置结构示意图；

图2为图1中的局部放大图p；

图3为本发明实施例的扶正体的结构示意图；

图4为本发明实施例的剪切单元的主视图；

图5为本发明实施例的剪切单元的俯视图；

图6为图5中的a-a剖视图。

附图标记：

1-壳体；11-第一进液口；2-第一连接部；3-第二连接部；31-第二进液口；4-传动轴；41-第二耐磨套；42-第一限位套；5-剪切单元；51-连接套；52-剪切叶片；6-扶正体；61-通道；62-第一耐磨套；63-第二限位套。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，本实施例提供了一种回转剪切式聚合物降粘装置，包括壳体1，该壳体1的顶部螺纹连接有第一连接部2，该壳体1的底部螺纹连接有第二连接部3，其中，第一连接部2和第二连接部3分别用于与离心泵和保护器连接。在壳体1的内周还设置有传动轴4，该传动轴4的顶部和底部分别与离心泵的轴部和保护器的轴部连接，以用于传递动力。在壳体1上设置有若干第一进液口11，在第二连接部3上设置有倾斜的第二进液口31，在使用时，含有聚合物的井液可以在离心泵的作用下，经由第一进液口11和第二进液口31进入壳体内部，并逐渐向上运动。

进一步地，在传动轴4的外周连接有四组剪切单元5，四组剪切单元5沿传动轴4的轴线方向布置。该剪切单元5包括与传动轴4键连接的连接套51，和一体成型在该连接套51外周的三个剪切叶片52，该剪切叶片52沿传动轴的周向设置。具体地，三个剪切叶片52围绕连接套51的轴线间隔120°布置，且三个剪切叶片52在连接套51的轴线方向上等距布置。

本实施例中，剪切单元5在传动轴4的带动下高速旋转，当井液经过从下至上通过剪切单元5时，井液内的聚合物被高速旋转的剪切叶片52剪切降粘，经过多个剪切单元5的逐级、多次剪切后，达到最有效的剪切降粘效果，避免含有聚合物的井液凝结，防止其附着在采油设备的流道上，堵塞流道，影响采油设备的效率或正常工作。

在实际中，从第二进液口31进入的井液，可以被四组剪切单元5剪切降粘，降粘效果最佳。但是如果井液仅从第二进液口31处进入，会降低进液效率，因此，为了保证进液效率和剪切效果，本实施例的每个第一进液口11的上方均设置有剪切单元5，以保证进入壳体1内的井液均可以被剪切降粘。

进一步地，剪切叶片52的横截面呈菱形，则剪切叶片52呈中间厚两端薄的形状，可以在保证剪切叶片52菱边锋利的同时，提高剪切叶片52的强度和刚度。

进一步地，在传动轴4的外周和壳体1的内周之间设置有四个扶正体6，且扶正体6和剪切单元5上下交错设置，且扶正体6上沿其轴线方向贯通设置有若干通道61，以便于井液通过。该扶正体6的外周与壳体1过盈配合，该扶正体6可转动套设于传动轴4的外周，扶正体6可以对传动轴4起到支撑作用，为防止扶正体6和传动轴4磨损，本实施例在扶正体6的内周固定连接有第一耐磨套62，在传动轴4的外周固定连接有第二耐磨套41，第一耐磨套62第二耐磨套41周向滑动连接，该第一耐磨套62和第二耐磨套41采用耐磨损的硬质合金制成。

具体地，本实施例的传动轴4的外周套设有若干个第一限位套42，且在传动轴4的外周上部和下部分别嵌设有一挡圈，各个第一限位套均位于两个挡圈之间，挡圈和第一限位套42配合用于限定剪切单元5相对于传动轴4的轴向位置。

类似地，在相邻两个扶正体6之间、在最上方的扶正体6和第一连接部2之间以及在最下方的扶正体6和第二连接部3之间均设置有若干第二限位套63，该第二限位套63的外周与壳体的内周适配，以用于限定扶正体6相对于壳体1的轴向位置。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。