专利名称：一种疏水缔合聚合物溶解熟化搅拌装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石油开采设备技术领域，具体的说是聚合物驱油 过程中疏水缔合聚合物溶解熟化罐中使用的搅拌装置。
背景技术：
聚合物驱作为油田开发稳产或增产的重要手段之一，在国内外陆 上油田得到了广泛应用。我国的大庆、胜利、克拉玛依等主要油区都 进行了矿场试验并取得了巨大成功。特别是大庆油田，已进入大规模
工业应用阶段，在水驱采收率42%的基础上，实施聚合物驱后采收率 又提高了12%，使最终采收率达到了 55%。
疏水缔合聚合物广泛用于三次采油、钻井液、完井液和油田调剖 堵水等。这类聚合物具有耐温、耐盐、耐碱、黏度高、抗高剪切的特 点，因而有广阔的应用前景，但它的溶解问题一直是制约这类聚合物 工业化应用的技术难题之一。例如疏水缔合聚合物的溶解熟化时间对 海上油田聚合物驱油具有重要意义，较长的熟化时间意味着需要增大 熟化罐的数量或体积，势必与海上平台狭小的空间及有限的承载发生 矛盾，从而限制了聚合物驱油技术在海上油田的推广应用。
聚合物驱油过程中聚合物的溶解熟化占据着很重要的位置，并且 聚合物快速、均匀的溶解熟化关键是所用的搅拌装置。
目前已知用于聚合物溶解熟化的搅拌装置有推进式、平桨式及螺 杆螺带搅拌器。但是都存在溶解时间较长，需要2小时以上，或熟化 不完全形成凝胶状不溶物及溶液混合不均匀影响驱油效果进而影响 驱油效率的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述问题，提供一种快速溶解熟化疏 水缔合聚合物，并且能够获得黏度较高、混合均匀的疏水缔合聚合物溶解熟化搅拌装置。
为实现上述目的，本实用新型公开了一种疏水缔合聚合物快速溶 解的搅拌装置，包括驱动装置、搅拌传动减速机构、搅拌轴及安装在 搅拌轴上的搅拌桨，所述搅拌桨为上推式宽叶轴流桨。由于采用了上 推式宽叶轴流桨，在湍流时能够加强流体湍动，低液位时减少吸气现 象，并且在过渡流和层流时相比下压操作能够形成更强烈的轴向循环 流动，从而促进了搅拌罐内溶液的均匀混合。溶解阶段利用变频器调 整不同的转速，在前期采用高转速增强流体的湍流程度，有利于流体 的混合，以实现快速溶解，在后期降低转速可以减小搅拌器的剪切作 用，维持聚合物的粘度。较短的时间获得均匀的、黏度高的聚合物溶 液，提高了驱油效率。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
附图1为本实用新型具体实施例结构示意图。
.附图2为本实用新型的搅拌桨结构示意图。 附图3为搅拌桨叶片安装角度示意图。
附图4为不同方式搅拌聚合物溶液的粘度随时间的变化曲线。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的疏水缔合聚合物快速溶解的搅拌装置 仍包括驱动装置1、搅拌传动减速机构2、搅拌轴4及安装在搅拌轴4 上的搅拌桨5，搅拌轴4和搅拌桨5插入至搅拌罐8中。其中搅拌桨5 为上推式宽叶轴流桨。根据搅拌罐8的高度，搅拌轴4上可以安装有 1至3个上推式宽叶轴流桨。搅拌轴4和上推式宽叶轴流桨可以是不 锈钢材料或碳钢衬橡胶材料制成，上推式宽叶轴流桨由轮毂6以及3 个或4个叶片7组成，如图2、 3所示，本具体实施例中上推式宽叶 轴流桨设有3个叶片7， 3个叶片7沿圆周均匀分布固定在轮毂6上， 叶片7根部与垂直于搅拌轴4的平面的夹角a在40 60°之间，端部 与垂直于搅拌轴4的平面的夹角6在15 30°之间，特殊叶片7及角 度的设计降低了搅拌的剪切作用，从而保证溶解后的聚合物溶液有较
4高的粘度，并在保证搅拌质量的情况下能够降低能耗， 一般以a角等 于50° ， P角等于27。为宜。驱动装置1和搅拌传动减速机构2安 装在连接架上并一起固定在搅拌罐8的顶部，搅拌传动减速机构2 通过联轴器3与搅拌轴4相连，通过键、螺钉或焊接将轮毂6固定连 接在搅拌轴4上。不同搅拌槽体积下疏水缔合聚合物的溶解，可以通 过调节叶片7的角度、搅拌直径从而控制搅拌器形成的轴向流动来促 进聚合物的溶解，叶片7的搅拌直径要合适，使搅拌罐8的四周产生 向下流的循环流动，上推式宽叶轴流桨的直径一般在0.4到0.65倍的 搅拌罐8直径。还可以通过调节搅拌转速，利用高转速来加快聚合物 的溶解，利用低转速防止高剪切作用破坏聚合物的粘度。因此本疏水 缔合聚合物快速溶解的搅拌装置选用变频电机作为驱动装置1，在较 短的时间获得均匀的、黏度高的聚合物溶液，提高了驱油效率。
本搅拌器采用上推式宽叶轴流桨在湍流时能够加强流体湍动，低 液位时减少吸气现象，并且在过渡流和层流时相比下压操作能够形成 更强烈的轴向循环流动，从而促进了搅拌罐8内溶液的均匀混合。 溶解阶段利用变频器调整不同的转速，在前期采用高转速增强流体的 湍流程度，有利于流体的混合，以实现快速溶解，在后期降低转速可 以减小搅拌器的剪切作用，维持聚合物的粘度。
图4是聚合物溶液的粘度随时间的变化曲线，图中还给出了相同 搅拌器及操作条件下搅拌器下压操作以及采用一层两叶桨式搅拌器 的对比测量结果。从聚合物的溶解过程来看，本实用新型的结果要优 于其他 件下的结果。本实用新型的溶解时间为37分钟，也优于下 压操作时的42分钟和采用桨式搅拌器的52分钟。
权利要求1、一种疏水缔合聚合物溶解熟化搅拌装置，包括驱动装置、搅拌传动减速机构、搅拌轴及安装在搅拌轴上的搅拌桨，其特征在于所述搅拌桨为上推式宽叶轴流桨。
2、 根据权利要求1所述的疏水缔合聚合物溶解熟化搅拌装置， 其特征在于所述搅拌轴上安装有1至3个上推式宽叶轴流桨。
3、 根据权利要求1或2所述的疏水缔合聚合物溶解熟化搅拌装 置，其特征在于所述上推式宽叶轴流桨由轮毂以及3个或4个叶片 组成，所述叶片根部与垂直于搅拌轴的平面的夹角a在40 60。之 间，端部与垂直于搅拌轴的平面的夹角e在15 30°之间。
4、 根据权利要求1或2所述的疏水缔合聚合物溶解熟化搅拌装 置，其特征在于所述上推式宽叶轴流桨的直径为0.4到0.65倍搅拌 罐直径。
5、 根据权利要求3所述的疏水缔合聚合物溶解熟化搅拌装置， 其特征在于所述上推式宽叶轴流桨的直径为0.4到0.65倍搅拌罐直 径。
6、 根据权利要求1或2所述的疏水缔合聚合物溶解熟化搅拌装 置，其特征在于所述驱动装置为变频电机。
7、 根据权利要求3所述的疏水缔合聚合物溶解熟化搅拌装置， 其特征在于所述驱动装置为变频电机。
8、 根据权利要求4所述的疏水缔合聚合物溶解熟化搅拌装置， 其特征在于所述驱动装置为变频电机。
9、 根据权利要求5所述的疏水缔合聚合物溶解熟化搅拌装置，其特征在于所述驱动装置为变频电机。
专利摘要本实用新型涉及一种疏水缔合聚合物溶解熟化搅拌装置，包括驱动装置、搅拌传动减速机构、搅拌轴及安装在搅拌轴上的搅拌桨，其特征在于所述搅拌桨为上推式宽叶轴流桨。本搅拌装置采用上推式宽叶轴向流搅拌器能够在高粘度情况下显著提高轴向循环流动，溶解的聚合物均匀、一致，能够保持较高的粘度，从而加速聚合物的溶解和熟化，能够大大提高聚合物的驱油效率。
文档编号B01F3/10GK201410372SQ20092012149
公开日2010年2月24日 申请日期2009年5月31日 优先权日2009年5月31日
发明者周国忠, 徐顺新, 谢明辉, 贾立文 申请人:浙江长城减速机有限公司