CN109589811A - 一种带排式孔分散管的高浓度聚合物溶液稀释装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种带排式孔分散管的高浓度聚合物溶液稀释装置，包括管柱结构主体、水流入口分配板、水流出口分配板和若干个排式孔分散管，所述排式孔分散管一端设有若干个小孔，所述管柱结构主体具有高浓度聚合物溶液进液通道和同轴线的稀释用水进液通道、出液通道，所述水流入口分配板上均设有若干个连接孔，所述水流出口分配板上设有若干个穿孔，所述水流入口分配板设置在释用水进液通道内，所述水流出口分配板设置在出液通道内，所述排式孔分散管具有小孔的一端穿过穿孔，另一端固定在连接孔内。本发明是针对海上油田高粘高浓度聚合物溶液在短距离内混合不均匀的问题，通过该装置能够有效提高井口注入聚合物溶液的均匀程度。

Description

一种带排式孔分散管的高浓度聚合物溶液稀释装置
技术领域
本发明属于石油工程技术领域，涉及一种带排式孔分散管的高浓度聚合物溶液稀释装置。
背景技术
在海上油田实施聚合物驱时，由于海上平台空间狭小，从聚合物驱配注***中的注聚泵出口到注聚井井口的距离仅几十米。而在这几十米的距离内，高浓度的聚合物溶液与稀释用水要完成混合形成均匀聚合物溶液。目前，对于高浓度聚合物溶液与稀释用水的混合，常规采用的是“管柱结构主体+静态混合器”工艺，即高浓度聚合物溶液和稀释用水分别通过管柱结构主体的两个入口进入，在管柱结构主体中混合后从管柱结构主体的另外一个口流出，混合液流出管柱结构主体后，再经过静态混合器进行一次溶液混合，然后通过井口注入地层。通过对注入井井口的聚合物溶液进行取样时发现，每次取样时聚合物溶液的浓度和粘度均存在一定的波动，说明通过“管柱结构主体+静态混合器”的方式，不能较好地完成高浓度聚合物溶液与稀释用水的均匀混合，对聚合物驱的效果存在一定的影响。因此，有必要研究一种高效混合装置代替传统管柱结构主体，提高高浓度聚合物溶液与稀释用水的混合程度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带排式孔分散管的高浓度聚合物溶液稀释装置，该装置主要是针对海上油田高粘高浓度聚合物溶液在短距离内混合不均匀的问题，通过该装置能够有效提高井口注入聚合物溶液的均匀程度。
本发明的技术方案是这样实现的：一种带排式孔分散管的高浓度聚合物溶液稀释装置，包括管柱结构主体、水流入口分配板、水流出口分配板和若干个排式孔分散管，所述排式孔分散管一端设有若干个小孔，所述管柱结构主体具有高浓度聚合物溶液进液通道和同轴线的稀释用水进液通道、出液通道，所述水流入口分配板上均设有若干个连接孔，所述水流出口分配板上设有若干个穿孔，所述水流入口分配板设置在释用水进液通道内，所述水流出口分配板设置在出液通道内，所述排式孔分散管具有小孔的一端穿过穿孔，另一端固定在连接孔内，所述连接孔的内径与排式孔分散管的外径相同，所述穿孔的内径大于排式孔分散管的外径。
进一步的技术方案是，所述管柱结构主体为T型管。
进一步的技术方案是，所述排式孔分散管、连接孔、穿孔的个数均为92个，其连接孔、穿孔分别均布在水流入口分配板、水流出口分配板上。
进一步的技术方案是，所述排式孔分散管具有小孔的一端为封闭端，其封闭端的端面上设有与小孔同直径的通孔，所述小孔的个数为16个，并轴向分成四组，每组均布在排式孔分散管的外圆周面上。
本发明具有以下显著效果：本发明是针对海上油田高粘高浓度聚合物溶液在短距离内混合不均匀的问题，通过该装置能够有效提高井口注入聚合物溶液的均匀程度。
附图说明
图1为本发明的整体结构剖面示意图；
图2为本发明的水流入口分配板；
图3为本发明的排式孔分散管；
图4为本发明的水流出口分配板；
图5为本发明的高效混合模拟图；
图6为对比本发明的管流混合模拟图；
图7为对比本发明的高浓度聚合物溶液高效混合器模拟图。
图中所示：1-排式孔分散管、2-水流入口分配板、3-水流出口分配板、4-管柱结构主体、5-高浓度聚合物溶液进液通道、6-稀释用水进液通道、7-出液通道、8-连接孔、9-穿孔、10-小孔、11-通孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做更进一步详细的说明。
如图1-4所示，本发明的一种带排式孔分散管的高浓度聚合物溶液稀释装置，包括管柱结构主体4、水流入口分配板2、水流出口分配板3和若干个排式孔分散管1，所述管柱结构主体4内径为115毫米的T型管，所述管柱结构主体4具有高浓度聚合物溶液进液通道5和同轴线的稀释用水进液通道6、出液通道7；
如图2所示，所述水流入口分配板2上均设有若干个直径为7毫米的连接孔8，所述水流入口分配板2厚度为10毫米、外径为115毫米，连接孔8的个数为92个，作为稀释用水进液通道6的排式孔分散管孔，设计92个连接孔8是以中心连接孔8为核心层层叠加至外层所得数目，确保均匀分散；
如图3所示，所述排式孔分散管1的外径为7毫米，用于与分配板契合，内径为5.8毫米作为水流通道，其一端设有若干个直径为1.5毫米的小孔10，进一步分散稀释用水，提高混合效率，其排式孔分散管1具有小孔10的一端为封闭端，其封闭端的端面上设有与小孔10同直径的通孔11，所述小孔10的个数为16个，并轴向分成四组，每组均布在排式孔分散管1的外圆周面上；
如图4所示，所述水流出口分配板3上设有若干个直径为8.6毫米的穿孔9，水流出口分配板3是对应水流入口分配板2位置布孔，共92个穿孔9，穿孔9不具有固定排式孔分散管1的作用，流出高浓度聚合物溶液和稀释用水在此处交汇；
所述水流入口分配板3设置在释用水进液通道6内，所述水流出口分配板2设置在出液通道7内，所述排式孔分散管1具有小孔10的一端穿过穿孔9，另一端固定在连接孔8内。
本发明使用时，如图1-4所示，高浓度聚合物溶液从高浓度聚合物溶液进液通道5进入装置，被水流出口分配板3和排式孔分散管1配合形成的92个环空分散为92股高浓度聚合物溶液，稀释用水从稀释用水进液通道6进入装置，被水流入口分配板2分散成92股稀释用水，92股稀释用水沿着排式孔分散管1继续流动，被排式孔分散管1末端均匀分布的4排共17个孔分散成1564股稀释用水，92股高浓度聚合物溶液和1564股稀释用水在水流出口分配板3处交汇并均匀混合，最后通过出液通道7流出装置。
室内模拟开展研究高浓度聚合物溶液混合效果，按照所示的设计进行建模处理，如图1所示，模拟注入量为400m3/d，高浓度聚合物溶液浓度为8000mg/L,稀释液浓度为1500mg/L的混合效果，采用体积分数作为对比指标。聚合物注入量75m3/d，水注入量为325m3/d。通过模拟，管道直接混合效果见图5，普通高浓度聚合物溶液高效混合装置混合效果见图6，带排式孔分散管的高浓度聚合物溶液稀释装置混合效果见图7，其中红色代表聚合物，蓝色代表水，中间过渡区域表示的是体积分数的含量，对比图5、6、7，可以看出带排式孔分散管的高浓度聚合物溶液稀释装置充分混合了聚合物溶液,聚合物在带排式孔分散管的高浓度聚合物溶液稀释装置中的体积分数分布均匀，在普通高浓度聚合物溶液高效混合装置中的体积分数分布相对均匀，但仍存在明显的水/聚界面，而在常规管道中的分布相对集中，具有鲜明的水/聚界面。
以上所述，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已通过上述实施例揭示，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些变动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种带排式孔分散管的高浓度聚合物溶液稀释装置，其特征在于，包括管柱结构主体(4)、水流入口分配板(2)、水流出口分配板(3)和若干个排式孔分散管(1)，所述排式孔分散管(1)一端设有若干个小孔(10)，所述管柱结构主体(4)具有高浓度聚合物溶液进液通道(5)和同轴线的稀释用水进液通道(6)、出液通道(7)，所述水流入口分配板(2)上均设有若干个连接孔(8)，所述水流出口分配板(3)上设有若干个穿孔(9)，所述水流入口分配板(3)设置在释用水进液通道(6)内，所述水流出口分配板(2)设置在出液通道(7)内，所述排式孔分散管(1)具有小孔(10)的一端穿过穿孔(9)，另一端固定在连接孔(8)内，所述连接孔(8)的内径与排式孔分散管(1)的外径相同，所述穿孔(9)的内径大于排式孔分散管(1)的外径。
2.根据权利要求1所述的一种带排式孔分散管的高浓度聚合物溶液稀释装置，其特征在于，所述管柱结构主体(4)为T型管。
3.根据权利要求1所述的一种带排式孔分散管的高浓度聚合物溶液稀释装置，其特征在于，所述排式孔分散管(1)、连接孔(8)、穿孔(9)的个数均为92个，其连接孔(8)、穿孔(9)分别均布在水流入口分配板(2)、水流出口分配板(3)上。
4.根据权利要求3所述的一种带排式孔分散管的高浓度聚合物溶液稀释装置，其特征在于，所述排式孔分散管(1)具有小孔(10)的一端为封闭端，其封闭端的端面上设有与小孔(10)同直径的通孔(11)，所述小孔(10)的个数为16个，并轴向分成四组，每组均布在排式孔分散管(1)的外圆周面上。
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