海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于油田注聚的技术领域。为了解决目前将粉状聚合物快速分散到注入水中和系统运行受外界环境影响较大的问题，本实用新型提出一种海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统，包括供水罐、干粉罐和缓冲罐，该供水罐、该干粉罐和该缓冲罐均与氮气源连接；所述干粉罐依次连接有喂料器、缓冲容器、负压射流器和所述缓冲罐；所述供水罐依次连接有供水泵和所述负压射流器，该供水罐还连接有稀释水泵；所述缓冲罐连接有母液输送泵，该母液输送泵的出口与所述稀释水泵的出口连接。本实用新型的系统结构紧凑，移动方便，整个系统处于氮气的保护中，能够避免外界环境的影响，防止空气中的氧气降解目的液的粘度而影响采油率。
【专利说明】
海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统
技术领域
[0001]本实用新型属于油田注聚的技术领域，具体涉及一种海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统。
【背景技术】
[0002]—次采油是指依靠油藏天然能量进行油田开采的方法，二次采油是指通过注水、注气的开采方法，是一种保持和补充油藏能量的方法，油田经过二次采油后，仍有60%-70%的原油残留在地下难以采出，为了经济有效地开采残留在地层中的剩余油，提高原油采收率，就需要三次采油技术。聚合物驱油是三次采油技术的一种，是指将水溶性高分子(例如粉状聚合物)分散到注入水中，以提高注入水的粘度，改善水油流速比，提高波及效率和微观驱油效率，从而提高原油采收率的驱油方法。
[0003]如图1所示，目前用于将粉状聚合物分散到注入水中的系统包括干粉罐1、螺旋给料机2、喷射器3、鼓风机4、水粉混合器5、溶解罐6、输送栗7和熟化器8，其中，干粉罐1、螺旋给料机2、喷射器3、水粉混合器5、溶解罐6、输送栗7和熟化器8依次连接，干粉罐I中的粉状聚合物通过螺旋给料机2定量输送到喷射器3，鼓风机4将喷射器3中的粉状聚合物吹送至水粉混合器5，粉状聚合物在水粉混合器5中与水充分接触湿润，之后粉状聚合物和水的混合物进入溶解罐6中被初步混合搅拌，然后粉状聚合物和水的混合物经输送栗9输送至熟化器8，在熟化器8中不断搅拌，使粉状聚合物均匀分散于水中，最终使粉状聚合物完全溶解于水中形成母液，按照额定浓度将该母液稀释成目的液后就可注入井中。
[0004]但目前用于将粉状聚合物分散到注入水中的系统受外界环境影响较大，比如鼓风机4会将外界的空气吹入该系统，而外界空气中的水分会造成聚合物吸潮团结，造成送料影响，另外氧气的进入会降解目的液的粘度进而影响原油采收率。
【实用新型内容】
[0005]为了解决目前用于将粉状聚合物分散到注入水中的系统受外界环境影响较大的问题，本实用新型提出一种海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统，该海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统包括供水罐、干粉罐和缓冲罐，该供水罐、干粉罐和缓冲罐均与氮气源连接;所述干粉罐依次连接有喂料器、缓冲容器、负压射流器和所述缓冲罐;所述供水罐依次连接有供水栗和所述负压射流器，该供水罐还连接有稀释水栗;所述缓冲罐的出口连接有母液输送栗，该母液输送栗的出口与所述稀释水栗的出口连接。
[0006]其中，该海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统的结构为撬装式。
[0007]其中，所述缓冲容器为漏斗。
[0008]其中，所述漏斗为可视漏斗。
[0009]其中，该海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统还包括自动控制模块，所述自动控制模块包括PLC控制器和上位机，所述PLC控制器与所述上位机连接;所述供水栗和所述负压射流器之间的管路上设有电磁流量计、压力变送器和电动阀门，该电磁流量计、压力变送器和电动阀门均与所述PLC控制器连接。
[0010]其中，所述供水罐与所述氮气源之间设有电动阀门，该电动阀门与所述PLC控制器连接，所述干粉罐与所述氮气源之间设有电动阀门，该电动阀门与所述PLC控制器连接，所述缓冲罐与所述氮气源之间设有电动阀门，该电动阀门与所述PLC控制器连接。
[0011]其中，所述稀释水栗的输出管路上设有电动阀门、电磁流量计和压力变送器，该电动阀门、电磁流量计和压力变送器均与所述PLC控制器连接。
[0012]其中，所述母液输送栗的输出管路上设有电动阀门、电磁流量计和压力变送器，该电动阀门、电磁流量计和压力变送器均与所述PLC控制器连接。
[0013]其中，所述供水罐中设有温度变送器和液位变送器，该温度变送器和液位变送器均与所述PLC控制器连接;所述缓冲罐中设有液位变送器和压力变送器，该液位变送器和压力变送器均与所述PLC控制器连接。
[0014]其中，所述缓冲罐、所述缓冲罐与所述母液输送栗之间的管路和所述母液输送栗的输出管路均采用316L不锈钢制作。
[0015]本实用新型海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统具有如下的有益效果:
[0016]本实用新型海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统在使用时先充满氮气，使本实用新型的系统内部处于微正压的氮气环境;本实用新型的系统采用负压气流(氮气气流)抽吸的方式将粉状聚合物加入到负压射流器中，整个过程都是在封闭的环境中进行的，这样外界的空气就不会进入本实用新型的系统，本实用新型的整个系统都处于氮气的保护中，以避免外界环境对本实用新型的系统产生影响，防止空气中的氧气降解目的液的粘度而影响采油率，从而保护了目的液化学性能的稳定。由于氮气属于干燥稳定的惰性气体，干粉罐中的氮气能够避免粉状聚合物受潮结块，有利于后续粉状聚合物配置的准确性。
[0017]本实用新型海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统通过PLC自动控制，操作简单，节约了人力和时间，降低了人工成本，使设备运行更稳定更安全，提高了粉状聚合物配制的准确性，配置的母液能够达到现场使用的要求，并且可以根据不同要求调整目的液的浓度。
[0018]本实用新型海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统的结构为撬装式，这样占地空间小，系统重量较小，移动方便，解决了不同油田的使用问题，提高了设备的利用率，适合在海上、高寒或断块油田采油平台上使用，特别是应用于建造成本巨高的海洋采油平台时，能够大大降低海上采油平台的建造成本，降低油田注聚设备的投入成本。
【附图说明】
[0019]图1为现有技术用于将粉状聚合物分散到注入水中的系统的结构示意图；
[0020]图2为本实用新型海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统的结构示意图；
[0021]图3为本实用新型海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统的自动控制模块的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图介绍本实用新型的技术方案。
[0023]如图2所示，本实用新型海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统包括供水罐12、干粉罐11和缓冲罐10，供水罐12用于存储注入水，干粉罐11用于存储粉状聚合物，缓冲罐10用于暂存注入水与粉状聚合物混合后的母液，供水罐12、干粉罐11和缓冲罐10均与氮气源27通过管路连接，且供水罐12与氮气源27之间的管路上设有电动阀门21，干粉罐11与氮气源27之间的管路上设有电动阀门21，缓冲罐10与氮气源27之间的管路上设有电动阀门21。
[0024]如图3所示，本实用新型海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统还包括自动控制模块，该自动控制模块包括PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)控制器24和上位机25，PLC控制器24与上位机25连接，电动阀门21与PLC控制器24连接，这样通过上位机25和PLC控制器24就可以对电动阀门21进行控制。
[0025]如图2所示，干粉罐11依次连接有喂料器16、缓冲容器15、负压射流器14和缓冲罐10，喂料器16可以为螺旋喂料器，该喂料器16—方面能够对粉状聚合物进行计量，控制与注入水混合的粉状聚合物的量，另一方面能够将粉状聚合物输送至缓冲容器15中。缓冲容器15用于临时存储粉状聚合物，该缓冲容器15可以为漏斗，优选地，该缓冲容器15为可视漏斗，该可视漏斗的顶部为透明的，这样使用者就可以观察到缓冲容器15内部粉状聚合物的情况。
[0026]供水罐12依次连接有供水栗13和负压射流器14，且供水栗13和负压射流器14之间的管路上设有电磁流量计19、压力变送器20和电动阀门21，该电磁流量计19、压力变送器20和电动阀门21均与PLC控制器24连接;供水罐12还连接有稀释水栗18，供水罐12中的注入水能够流入稀释水栗18中。缓冲罐10的出口连接有母液输送栗17，该母液输送栗17的出口与稀释水栗18的出口通过管路连接，这样稀释水栗18输出的注入水与母液输送栗17输出的母液混合，将母液按照额定浓度稀释成目的液。如图3所示，供水栗13、稀释水栗18和母液输送栗17均通过变频器26与PLC控制器24连接，这样使用PLC控制器24就能够对供水栗13、稀释水栗18和母液输送栗17进行控制。供水罐12中设有温度变送器23和液位变送器22;缓冲罐10中设有液位变送器22和压力变送器20，该温度变送器23、液位变送器22和压力变送器20均与PLC控制器24连接。
[0027]如图2-3所示，下面介绍本实用新型海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统的工作过程:第一步，开启氮气源27的阀门，氮气便进入本实用新型的系统中，以使本实用新型的系统充满氮气;通过PLC控制器24控制电动阀门21，以调节进入本实用新型的系统的氮气，使本实用新型的系统处于微正压的环境，即本实用新型的系统内部的气压稍大于大气压，这样外界的空气就不会进入本实用新型的系统，本实用新型的系统处于氮气的保护中，以防止空气中的氧气降解目的液的粘度而影响采油率。
[0028]第二步，启动供水栗13，供水罐12中的注入水流向负压射流器14，供水栗13和负压射流器14之间的电磁流量计19用于检测管路中注入水的流量和流速，压力变送器20用于检测管路中的压力，当管路中注入水的流速和压力达到设定值时，通过PLC控制器打开供水栗13和负压射流器14之间的电动阀门21，高速的注入水便进入负压射流器14中，经负压射流器14再流入缓冲罐10内，高速的注入水流过负压射流器14时，负压射流器14内形成负压气流，该负压气流在负压射流器14和缓冲容器15之间循环，该负压气流为氮气气流。
[0029]第三步，启动喂料器16，该喂料器16将干粉罐11中的粉状聚合物按规定量均匀加入缓冲容器15中，氮气气流从缓冲容器15流向负压射流器14时，会将缓冲容器15中的粉状聚合物带到负压射流器14中，粉状聚合物在负压射流器14中与高速的注入水水流接触混合，粉状聚合物分散于注入水中。本实用新型的系统采用负压气流抽吸的方式将粉状聚合物加入到负压射流器14中，将粉状聚合物加入到负压射流器14中的整个过程都是在封闭的环境中进行的，避免了外界环境对本实用新型的系统的影响，使本实用新型的系统处于氮气保护中。负压射流器14可以采用申请号为201510058219.1的专利所公开的射流器混合分散装置的结构，该结构为四周进注入水，中间进粉状聚合物的形式，这样注入水与粉状聚合物的混合更均匀，能够避免出现团块、鱼眼和气泡，而且配制的母液浓度更高，母液浓度可达到15000PPM(parts permi 11 1n，百万分之)，提高了配置母液的效率。
[0030]第四步，注入水与粉状聚合物在负压射流器14中混合后形成母液，该母液流入缓冲罐10中，缓冲罐10中的液位变送器22用于检测母液液位，当母液到达设定液位时，通过PLC控制器24启动母液输送栗17和稀释水栗18，母液输送栗17将母液从缓冲罐10中输出，母液输送栗17输出的母液与稀释水栗18输出的注入水混合，将母液按照额定浓度稀释成目的液。
[0031]其中，当缓冲罐10中的母液到达设定液位时才启动母液输送栗17，是为了保护母液输送栗17，防止母液输送栗17被抽空，保证母液输送栗17稳定运行。同样地，供水罐12中的液位变送器22也是为了防止稀释水栗18被抽空而设置。温度变送器23用于检测供水罐12的温度，缓冲罐10中的压力变送器20用于检测缓冲罐10的压力。
[0032]优选地，缓冲罐10、缓冲罐10与母液输送栗17之间的管路和母液输送栗17的输出管路均采用316L不锈钢制作，该316L不锈钢耐腐蚀性极强，延长了本实用新型的系统的使用寿命。
[0033]优选地，母液输送栗17的输出管路上设有电动阀门21、电磁流量计19和压力变送器20，该电动阀门21、电磁流量计19和压力变送器20均与PLC控制器24连接，电磁流量计19用于检测母液输送栗17的输出管路中母液的流量和流速，压力变送器20用于检测母液输送栗17输出管路的压力，PLC控制器24根据电磁流量计19和压力变送器20的检测结果控制电动阀门21和母液输送栗17，以调节母液输送栗17输出的母液的量。稀释水栗18的输出管路上设有电动阀门21、电磁流量计19和压力变送器20，该电动阀门21、电磁流量计19和压力变送器20均与PLC控制器24连接，同样地，PLC控制器24能够调节稀释水栗18输出的注入水的量，稀释水栗18输出的注入水与母液输送栗17输出的母液混合，最终将母液稀释成额度浓度的目的液。
[0034]优选地，本实用新型海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统的结构为撬装式，橇装式是指将本实用新型的分散、稀释系统的各部分组件集成于一个整体底座上，可以整体安装、移动的一种集成方式，这样占地空间小，系统重量小，移动方便，解决了不同油田的使用问题，提高了设备的利用率，适合在海上、高寒或断块油田采油平台上使用，特别是应用于建造成本巨高的海洋采油平台时，能够大大降低海上采油平台的建造成本，降低油田注聚设备的投入成本。
【主权项】
1.一种海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统，其特征在于，包括供水罐、干粉罐和缓冲罐，该供水罐、干粉罐和缓冲罐均与氮气源连接;所述干粉罐依次连接有喂料器、缓冲容器、负压射流器和所述缓冲罐;所述供水罐依次连接有供水栗和所述负压射流器，该供水罐还连接有稀释水栗;所述缓冲罐的出口连接有母液输送栗，该母液输送栗的出口与所述稀释水栗的出口连接。2.根据权利要求1所述的海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统，其特征在于，该海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统的结构为撬装式。3.根据权利要求1或2所述的海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统，其特征在于，所述缓冲容器为漏斗。4.根据权利要求3所述的海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统，其特征在于，所述漏斗为可视漏斗。5.根据权利要求1或2所述的海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统，其特征在于，该海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统还包括自动控制模块，所述自动控制模块包括PLC控制器和上位机，所述PLC控制器与所述上位机连接;所述供水栗和所述负压射流器之间的管路上设有电磁流量计、压力变送器和电动阀门，该电磁流量计、压力变送器和电动阀门均与所述PLC控制器连接。6.根据权利要求5所述的海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统，其特征在于，所述供水罐与所述氮气源之间设有电动阀门，该电动阀门与所述PLC控制器连接，所述干粉罐与所述氮气源之间设有电动阀门，该电动阀门与所述PLC控制器连接，所述缓冲罐与所述氮气源之间设有电动阀门，该电动阀门与所述PLC控制器连接。7.根据权利要求5所述的海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统，其特征在于，所述稀释水栗的输出管路上设有电动阀门、电磁流量计和压力变送器，该电动阀门、电磁流量计和压力变送器均与所述PLC控制器连接。8.根据权利要求6或7所述的海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统，其特征在于，所述母液输送栗的输出管路上设有电动阀门、电磁流量计和压力变送器，该电动阀门、电磁流量计和压力变送器均与所述PLC控制器连接。9.根据权利要求6或7所述的海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统，其特征在于，所述供水罐中设有温度变送器和液位变送器，该温度变送器和液位变送器均与所述PLC控制器连接;所述缓冲罐中设有液位变送器和压力变送器，该液位变送器和压力变送器均与所述PLC控制器连接。10.根据权利要求1或2所述的海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统，其特征在于，所述缓冲罐、所述缓冲罐与所述母液输送栗之间的管路和所述母液输送栗的输出管路均采用316L不锈钢制作。
【文档编号】E21B43/22GK205577966SQ201620312737
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】刘松荫, 刘正正, 刘方, 刘彦彬, 王中奇
【申请人】河南正佳能源环保股份有限公司