一种发泡剂及其制备方法与流程

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一种发泡剂及其制备方法与流程

本发明涉及一种泡沫驱油介质及其制备方法,尤其涉及一种发泡剂及其制备方法。



背景技术:

发泡剂就是能使橡胶、塑料形成微孔结构的物质。可以是固体、液体或气体,包括化学发泡剂和物理发泡剂。

所谓发泡剂就是使对象物质成孔的物质,它可分为化学发泡剂和物理发泡剂和表面活性剂三大类。化学发泡剂是那些经加热分解后能释放出二氧化碳和氮气等气体,并在聚合物组成中形成细孔的化合物;物理发泡剂就是泡沫细孔是通过某一种物质的物理形态的变化,即通过压缩气体的膨胀、液体的挥发或固体的溶解而形成的;发泡剂均具有较高的表面活性,能有效降低液体的表面张力,并在液膜表面双电子层排列而包围空气,形成气泡,再由单个气泡组成泡沫。

化学发泡剂又有无机发泡剂和有机发泡剂之分。常用的物理发泡剂有低沸点的烷烃和氟碳化合物。物理发泡剂是复配型物理发泡剂,不仅具有发泡倍数高、泡沫稳定性好、泌水量低等优点,同时还能对菱镁水泥起到一定的改性作用,降低产品返卤泛霜的概率。目前物理发泡剂已广泛应用于防火板、轻质隔墙板等发泡菱镁制品的生产,并且在某些产品中(菱镁防火门芯等)具有事关成败的关键性作用。

广义的发泡剂和狭义的发泡剂发泡剂有广义与狭义两个概念。这两个概念是有一定的差别的,它可以区分非应用性的发泡剂与应用性发泡剂。

广义的发泡剂是指所有其水溶液能在引入空气的情况下大量产生泡沫的表面活性剂或表面活性物质。因为大多数表面活性剂与表面活性物质均有大量的起泡的能力,因此,广义的发泡剂包含了大多数表面活性剂与表面活性物质。因而,广义的发泡剂的范围很大,种类很多,其性能品质相差很大,具有非常广泛的选择性。广义的发泡剂的发泡倍数(产泡能力)、泡沫稳定性(可用性)等技术性能没有严格的要求,只表示它有一定的产生大量泡沫的能力,产生的泡沫能否有实际的用途则没有界定。

狭义的发泡剂狭义的发泡剂是指那些不但能产生大量泡沫,而且泡沫具有优异性能,能满足各种产品发泡的技术要求,真正能用于生产实际的表面活性剂或表面活性物质。它与广义发泡剂的最大区别就是其应用价值,体现其应用价值的是其优异性能。其优异性能表现为发泡能力特别强,单位体积产泡量大,泡沫非常稳定,可长时间不消泡,泡沫细腻,和使用介质的相容性好等。狭义的发泡剂就是工业实际应用的发泡剂,一般人们常说的发泡剂就是指这类狭义发泡剂。只有狭义的发泡剂才有研究和开发的价值。

同时,泡沫技术广泛应用于石油生产中,如用于泡沫压裂,酸化。泡沫可以作为驱油介质的三次采油方法,泡沫驱油具有视黏度高、优先封堵高渗层、堵水不堵油等特性,可大幅度提高驱油效率。还有在稠油热采油藏伴随着吞吐周期的增加,生产效果变差,表现为周期产油量大幅降低,含水高,油汽比低。而高温复合泡沫体系可有效改善多轮次吞吐后稠油油藏开发效果,是进一步提高稠油热采油藏采收率的有效手段。

泡沫低密度钻井液还可应用于欠平衡钻井技术,它是通过控制钻井液密度.使井内液柱压力小于储层孔隙压力。另外还可应用微泡沫钻井液,其在保护油气层和防漏方面具有常规水基钻井液所无法替代的优势,微泡沫钻井液密度较低,能适当降低井筒液柱压力,使井漏得到缓解;具有良好的润滑性,循环压耗小,泵压低,使钻井液循环当量密度降低;微泡沫钻井液的高黏度和高切力性能大大增加了钻井流体在裂缝和孔隙内的流动阻力,有利于阻止井漏的继续发生;微泡沫在裂缝和孔隙内聚结但不结合,具有″架桥″封堵作用。

天然气或煤层气开采应用是适应于生产后期地层压力减小时井筒积水的情况。随着天然气田的开采,地层压力降低,边,低水的推进以及压裂,酸化等作业措施,造成井底和井筒内产生积液(底层水,凝析油,注入水),生产液压使其带液困难,进而使天然气产量降低,甚至停产。可以采用工艺方法有优选管柱排水采气,气举排水采气,泡沫排水采气等的方法。管柱排水采气技术通过采用较小直径的油管。柱塞气举是将柱塞作为气液之间的机械界面,利用气井自身能量推动柱塞在油管内进行周期地举液。由于泡沫排水采气具有设备简单,施工方便,经济成本低,适用井深范围大,不影响气井生产等优点,因而广为采用。

发泡剂在天然气的上浮气泡搅拌下产生泡沫,其产生的泡沫比重比水低,表面张力也减低,因此在较低的底层压力流速下就能将水携带在泡沫中排出,从而增加了气产量。

由于石油天然气生产中,其材料大部分是碳钢材料组成,因而需求与其接触的化学剂具有腐蚀性小。发泡剂一般为表面活性剂类物质组成,一般为离子型表面活性剂。

现有技术中,现有发泡剂技术中,大部分采用常用表面活性剂如美国专利us5203411为阴离子磺酸盐与两性表面活性剂的混合物。us5246072为阴离子磺酸盐与阳离子表面活性剂的混合物。在缓蚀技术方面,通常采用外加缓蚀剂的方法,如美国石油工程师学会(spe)论文号67325(2001),提及的发泡剂与缓蚀剂复配的发法。如果能一剂多能则为理想的选择。



技术实现要素:

针对现有技术之不足,本发明提供了一种发泡剂制备方法,其特征在于,所述发泡剂由占总质量20%~45%十二烷基二甲基甜菜碱、20%~45%椰油酰胺丙基甜菜碱、10%~40%十二烷基二甲基氧化胺组成,余量为水;所述发泡剂经由液体注入设备制取,所述液体注入设备至少包括用于向井口(13)内注液的液体注入部,所述液体注入部包括注水构件、药品注入构件和液体注入管;所述十二烷基二甲基甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱、十二烷基二甲基氧化胺和水在增压的条件下分别经由注水构件和/或药品注入构件中的注液流道以分时段异步的方式注入液体注入管,所述十二烷基二甲基甜菜碱和所述椰油酰胺丙基甜菜碱在完成预设的注水量时以同步方式实现液体注入并在达到预设质量阈值时进行所述十二烷基二甲基氧化胺注入,从而实现在所述十二烷基二甲基甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱、十二烷基二甲基氧化胺和水的注入过程里在注水管中完成各组分溶液的混合和/或相互扩散,实现发泡剂的制备。进一步地,通过在加压情况下以分时异步的方式注入所述十二烷基二甲基甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱、十二烷基二甲基氧化胺和水,有助于各组分溶液相互之间快速扩散,从而提升制备效率。

根据一个优选的实施方式,所述液体注入部将所述十二烷基二甲基甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱、十二烷基二甲基氧化胺和水经由注水构件和/或药品注入构件加压注入所述液体注入管并通过控制部基于液体注入部内中心流道的压力参数信息完成设置于中心流道上的注水流道和/或注入药品流道的增压参数和/或输入速率的控制方案调取实现所述注水流道和/或注入药品流道内对应液体的压力、注入时间间隔和喷射速率调整。进一步地,通过对注水流道和/或注入药品流道内对应液体的压力、注入时间间隔和喷射速率调整实现了药品注入过程中的在中心流道的浓度控制,有利于实现药品与水的相互扩散,同时,待注液具有较大压力,使得整个待注液在液体注入部、井口和井道中都具有较大的流动速度,避免了液体中的物质沉淀或附着于注水设备之上造成设备堵塞。

根据一个优选的实施方式,所述控制部基于所述中心流道上设置的所述注水流道和/或注入药品流道的排布顺序、排布的高低差异以所述十二烷基二甲基甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱、十二烷基二甲基氧化胺和水在所述注水流道和/或注入药品流道的流动特征参数评估各流道内溶液注入中心流道达到各组分预设浓度值所需时长差异并完成所述注水流道和/或注入药品流道内对应液体的注入参数调节。进一步地,通过液体注入参数的调节可以控制注水流道和/或注入药品流道的注入时间,从而实现针对差异时长的分段式补偿,有助于在药品在分段式补偿过程中实现溶液的充分扩散。

根据一个优选的实施方式,所述液体注入管为树形单主管结构或双管套接的双主管结构,所述树形单主管结构的液体注入管至少设有中心流道和离散分布于中心流道轴向上的至少4根彼此平行的且注水流道与注入药品流道交错排布的注液流道,所述注液流道以靠近于中心流道径向截面的切线并倾斜向井口的方向注入液体;在通过所述注液流道向中心流道注入聚合物和水的过程中,所述注液流道采用相同流速向中心流道注入液体并形成螺旋向井口方向的混合液。进一步地,通过所述注水装置中树形结构的液体注入管有助于不同种类的待注液彼此相互融合或扩散。同时,所述双管套接的双主管结构的液体注入管有助于降低发泡剂在液体注入管内的起泡率。有助于降低注入液为聚合物时,聚合物在液体注入管内的降解速度。从而提升了发泡剂和聚合物的使用效率。并且,通过前述结构使得注液流道流出的液体的流动动力来自于当前流道的推动力,同时因为各流道为平流领导避免了因为不同流道液体碰撞造成的物质分解或降解,并且因为各流道液体流速相同从而使得液体流动过程中多为层流,各流层无相对速度差异,从而不会产生剪切力,进一步降低了了流体降解的可能性,同时通过注水流道与药品注入流道的交错排布,使得药品溶液和水在注入中心流道的过程中能保证较高的混合度,方便两种液体在矿层内或井口中彼此扩散。同时,各流道口流出液体平行的螺旋向下,使得各流道口流出的液体以成分相对单一的情况下,流入井口,使得各流道的流体仅在每个流道间或流体与管壁的接触面受到相互剪切力的影响,从而在实现保护了流道流出的非表面部分的药品溶液的稳定性。同时,所述用于注水的第一注液流道和与用于注入发泡剂制取原料的第二注液流道、第三注液流道和第四注液流道的交错排布方式有助于水和发泡剂制取原料充分高效的混合,能够实现发泡剂的快速高效的制取。

根据一个优选的实施方式,所述中心流道为圆柱形管状结构或圆锥形管状结构,所述中心流道为圆锥形管状结构时,在靠近井口的方向上,其横截面半径逐渐减小,所述中心流道的圆锥形管状结构的圆锥角α为不小于10°。进一步地,当所述中心流道为圆锥装结构并且中心流道在靠近井口的方向上,其横截面半径逐渐减小时,中心流道的待注液在向井口方向移动过程中,其内部压力逐渐增大,有利待注液体中的水和药品溶液相互扩散,同时,待注液具有较大压力,使得整个待注液在液体注入部、井口和井道中都具有较大的流动速度,避免了液体中的物质沉淀或附着于注水设备之上造成设备堵塞,同时,较高的流动速度有助于流体对所述液体注入设备进行冲刷,进一步降低了设备被堵塞的风险。同时,待注液具有较大压力,使得整个待注液在液体注入部、井口和井道中都具有较大的流动速度,避免了液体中的发泡剂在液体注入管处即开始起泡,从而造成注水设备堵塞。

根据一个优选的实施方式,所述注液流道开口方向在所述中心流道的径向截面上的投影以相对于中心流道径向截面切线方向的夹角5°至15°的方向向中心流道注入液体;所述注液流道开口方向在所述中心流道的轴向截面上的投影以相对于中心流道轴心线方向的夹角30°至60°的方向向中心流道的近井口端注入液体;所述注液流道中的注水流道半径不小于用于注入聚合物的流道的半径。进一步地,通过所述前述流道设计,使得各个流道流出液体对应的流线与对应流线相交的中心流道管壁间具有较小的夹角,从而降低了流体碰撞管壁所产生的的反作用力,从而进一步降低了药品溶液降解为小分子物质的概率。

根据一个优选的实施方式,所述双管套接的双主管结构的液体注入管至少设有经引流孔连接并彼此同轴的两道分流道和离散分布于所述液体注入管轴向上的至少5根与分流道相连的第五注液流道、第六注液流道、第七注液流道、第八注液流道和第九注液流道;所述第五注液流道、第六注液流道、第七注液流道、第八注液流道和第九注液流道彼此平行且以靠近于第一分流道或第二分流道径向截面的切线并倾斜向井口的方向注入液体。进一步地,液体注入管包括两同轴管道,所述两同轴管道分别为用于输送水的第一分流道和用于输送聚合物的第二分流道,所述第一分流道包含于所述第二分流道,所述第一分流道与第二分流道经引流孔相连,所述引流孔位于第一分流道靠近井口方向端口,该结构设计有助于避免药品溶液与注入水的过早混合,避免了药品溶液为聚合物时聚合物在液体注入部处即发生降解从而降低了疏通堵塞注水设备的疏通效率。

根据一个优选的实施方式,所述两道分流道分别为第一分流道和第二分流道,其中,所述第一分流道为圆柱形管状结构或圆锥形管状结构;所述第一分流道为圆锥形管状结构时,在靠近井口的方向上,其横截面半径逐渐减小,所述第一分流道的圆锥形管状结构的圆锥角α为不小于10°。进一步地,所述第一分流道为圆锥状结构,所述第一分流道在靠近井口的方向上,其横截面半径逐渐减小。从而使得待注液体在流向井口的过程中,其内部压力逐渐增大,有利于待注液体中的各类试剂相互扩散,同时,待注液具有较大压力,使得整个待注液在液体注入部、井口和井道中都具有较大的流动速度,降低了发泡剂在液体注入部、井口和井道中的滞留时间,降低了发泡剂起泡从而造成注水设备堵塞的概率。同时,由于第一分流道的圆锥状结构,从而使得待注液体具有在流向井口的过程中具有较大的压力,也降低了发泡剂在该阶段开始起泡的概率。

根据一个优选的实施方式,所述第五注液流道、第六注液流道、第七注液流道、第八注液流道和第九注液流道开口方向在所对应连接分流道的径向截面上的投影以相对于所述分流道内截面切线方向的夹角5°至15°的方向向所述分流道注入液体;所述第五注液流道、第六注液流道、第七注液流道、第八注液流道和第九注液流道开口方向在所对应连接分流道的轴向截面上的投影以相对于所述分流道轴心线方向的夹角5°至15°的方向向所述分流道的近井口端注入液体。

根据一个优选的实施方式,所述液体注入设备还包括加药部和试剂注入管线;所述加药部与试剂注入管线相连,所述加药部至少包含有用于储存十二烷基二甲基甜菜碱的第一储存单元、用于储存椰油酰胺丙基甜菜碱的第二储存单元和用于储存十二烷基二甲基氧化胺的第三储存单元;所述试剂注入管线与液体注入部相连,所述试剂注入管线至少包含3条注入管,分别为用于实现十二烷基二甲基甜菜碱输送的第一试剂注入管线、用于输送椰油酰胺丙基甜菜碱的第二试剂注入管线和用于输送十二烷基二甲基氧化胺的第三试剂注入管线;所述试剂注入管线与注水构件和/或药品注入构件相连。

根据一个优选的实施方式,所述双管套接的双主管结构的液体注入管包括第一分流道、第二分流道、第五注液流道、第六注液流道、第七注液流道、第八注液流道和第九注液流道;所述第五注液流道、第六注液流道和第七注液流道经阻流阀与所述第一分流道相连,所述第八注液流道和第九注液流道经阻流阀与所述第二分流道相连;所述第一分流道套接于第二分流道内部,所述第一分流道与第二分流道同轴;所述第一分流道与第二分流道经引流孔相连,所述引流孔位于第一分流道靠近井口方向端口;所述第一分流道在靠近进口方向上依次分布着所述第五注液流道、第六注液流道、第七注液流道和引流孔;所述第二分流道靠近进口方向上依次分布着所述第八注液流道、所述第九注液流道,所述引流孔位于所述第九注液流道与所述井口之间。

根据一个优选的实施方式,所述液体注入设备还包括液体储存部、输水管线、聚合物输送管线、液体分流部、注水管线、聚合物注入管线;所述液体储存部分别通过输水管线和聚合物输送管线和液体分流部相连,用于实现将储存部中储存的待注液经按待注液的种类通过各类输送管线输送至液体分流部;所述液体分流部经注水管线和聚合物注入管线将待注水和待注聚合物分别输送至液体注入部,由所述控制部分别控制液体注入部中的注水构件和药品注入构件通过液体注入管向井口注入液体。

根据一个优选的实施方式,所述液体储存部包括第一进水泵、第一计量单元、压力式过滤单元、第一储水罐、第二进水泵、第二计量单元、除油单元、第二储水罐;所述第一进水泵与第一计量单元相连,所述第一计量单元与压力式过滤单元相连,所述压力式过滤单元与第一储水罐相连;所述第二进水泵与第二计量单元相连,所述第二计量单元与除油单元相连,所述除油单元与第二储水罐相连。

根据一个优选的实施方式,所述第一计量单元和所述第二计量单元的流量计为lsh涡流流量计、磁电流量计和智能稳流控制器中的一种;所述压力式过滤单元包括锰砂过滤器和石英砂滤罐,并且所述压力式过滤单元的锰砂过滤器后至少连接有一级石英砂滤罐。

附图说明

图1是本发明的液体注入系统示意图;

图2是本发明的液体注入部的一个示意图;

图3是本发明的液体注入部的一个示意图;

图4是本发明的液体注入部的一个示意图。和

图5是本发明的液体注入部的一个示意图。

附图标记列表

1:液体存储部2:输水管线3:聚合物输送管线

4:液体分流部5:注水管线6:聚合物注入管线

7:液体注入部8:注水构件9:药品注入构件

10:加药部11:试剂注入管线12:控制部

13:井口14:井道15:井下矿层

16:液体注入管17:中心流道18:第一注液流道

19:第二注液流道20:第三注液流道21:第四注液流道

22:第一阻流阀23:第二阻流阀24:第三阻流阀

25:第四阻流阀26:第一分流道27:第二分流道

28:第五注液流道29:第六注液流道30:第七注液流道

31:第八注液流道32:第九注液流道33:第五阻流阀

34:第六阻流阀35:第七阻流阀36:第八阻流阀

37:第九阻流阀38:引流孔

具体实施方式

下面结合附图和实施例进行详细说明。

本发明涉及一种发泡剂及其制备方法,所述发泡剂由占总质量20%~45%十二烷基二甲基甜菜碱、20%~45%椰油酰胺丙基甜菜碱、10%~40%十二烷基二甲基氧化胺组成,余量为水。所述发泡剂经由液体注入设备制取,所述液体注入设备至少包括用于向井口13内注液的液体注入部7,所述液体注入部7包括注水构件8、药品注入构件9和液体注入管16。所述十二烷基二甲基甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱、十二烷基二甲基氧化胺和水在增压的条件下分别经由注水构件8和/或药品注入构件9中的注液流道以分时段异步的方式注入液体注入管16,所述十二烷基二甲基甜菜碱和所述椰油酰胺丙基甜菜碱在完成预设的注水量时以同步方式实现液体注入并在达到预设质量阈值时进行所述十二烷基二甲基氧化胺注入,从而实现在所述十二烷基二甲基甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱、十二烷基二甲基氧化胺和水的注入过程里在注水管16中完成各组分溶液的混合和/或相互扩散,实现发泡剂的制备。

根据一个优选的实施方式,例如当所述发泡剂各组分中十二烷基二甲基甜菜碱和椰油酰胺丙基甜菜碱的质量份数各占20%,所述十二烷基二甲基氧化胺占质量份数的10%,余量为水时,所述水溶液先进行注入,在注入达到总质量份数的30%时,开始同步注入十二烷基二甲基甜菜碱和椰油酰胺丙基甜菜碱。并在当所述十二烷基二甲基甜菜碱和/或椰油酰胺丙基甜菜碱各自注入液体注入管16的量为总质量份数的10%时进行十二烷基二甲基氧化胺的注入,从而实现了在注水的过程中,分布注入发泡剂各组分的目的,并且通过在加压情况下以分时异步的方式注入所述十二烷基二甲基甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱、十二烷基二甲基氧化胺和水,有助于各组分溶液相互之间快速扩散,从而提升制备效率。

所述液体注入部7将制备完成的发泡剂注入井口13并输送至井下矿层15。所述液体注入管16为树形单主管结构或双管套接的双主管结构。

所述液体注入设备至少包括液体注入系统。如图1所示的液体注入系统,所述系统包括用于采集并储存待注入液体的液体储存部1、用于实现待注水输送的输水管线2、用于实现待注聚合物输送的聚合物输送管线3、用于实现对待注液体分流的液体分流部4、用于实现向具体某井注水的注水管线5、用于实现向某具体井注入聚合物的聚合物注入管线6、用于实现向井口注入液体的液体注入部7、用于向井内注水的注水构件8、用于向井内注入药品的药品注入构件9、储存用于制取发泡剂的各类试剂的加药部10、用于将制取发泡剂的各种试剂注入液体注入部的试剂注入管线11和用于控制液体注入部7进行注液的控制部12。图1还示出了井口13、井道14和井下矿层15。

如图1所示,所述液体储存部1分别通过输水管线2和聚合物输送管线3和液体分流部4相连,用于实现将储存部1中储存的待注液经按待注液的种类通过不同的输送管道输送至液体分流部4。其中,所述储存部1至少包含有多种储液单元,用于储存不同的待注液体。所述待注液体包括水、聚合物和其它化学溶液中的一种或多种。所述输水管线2和聚合物输送管线3分别包含有一条或多条输送管线。所述输送管线的构成材料为基于其输送液体种类进行设置的。例如,当输送液体为聚合物时,为降低聚合物降解概率,所述聚合物输送管线3、聚合物注入管线6和药品注入构件9的内壁粗糙度ra<25um,以避免注入聚合物液体柱过程中与输送管线件具有较大摩擦力,从而形成加速聚合物降解。同时,当所述聚合物输送管线内壁粗糙度ra<25um时可以避免聚合物流体柱形成湍流,进一步减缓聚合物的降解。一旦聚合物输送管线粗糙度过大,会造成层流陪破坏,流场中有许多小漩涡,相邻流层间不但有滑动还有混合,会加速聚合物降解,影响聚合物使用效率。

根据一个优选的实施方式,所述药品可以是液体或粉末长链聚合物或其它聚合物。当与处理流体(例如水)混合时,聚合物可以增加水的粘度,并且聚合物和水的粘性混合物可以用于改善矿物地层中的采出液的流动。当聚合物为带状形式时,聚合物可能易受剪切力和加速力的影响,逐步由带状氧化降解为链壮,直至降解小分子物质。所述剪切力和加速力可导致聚合物降解,因此可能使聚合物和水的混合物粘度降低同时影响地下矿层液体流道的疏通效率。本发明通过所述液体注入设备充分完成聚合物与水的混合,并降低所述聚合物与水混合过程中的降解速度。

所述液体分流部4分别通过注水管线5和聚合物注入管线6与液体注入部7相连。所述液体分流部4通过至少一根注水管线5和至少一根注水管线6强注入井内的待注液输送至不同的井口13对应的液体注入部7。在附图1中,仅仅示出了分流部4对一口井的流体分流,具体实施过程中液体分流部4可以通过注水管线5和聚合物注入管线6实现对生产过程中涉及的大批量井所需的待注液进行分流,并将待注液经过注水管线5和聚合物注入管线6分别输送至对应井的液体注入部7。所述注水管线5与注水构件8相连,所述聚合物注入管线6与药品注入构件9相连。

所述加药部10与试剂注入管线11相连。所述加药部10至少包含有用于储存十二烷基二甲基甜菜碱的第一储存单元、用于储存椰油酰胺丙基甜菜碱的第二储存单元和用于储存十二烷基二甲基氧化胺的第三储存单元。所述试剂注入管线11与液体注入部7相连,将加药部10内储存的十二烷基二甲基甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱和十二烷基二甲基氧化胺注入液体注入部7。所述试剂注入管线11至少包含3条注入管,分别为用于实现十二烷基二甲基甜菜碱输送的第一试剂注入管线、用于输送椰油酰胺丙基甜菜碱的第二试剂注入管线和用于输送十二烷基二甲基氧化胺的第三试剂注入管线。所述试剂注入管线11与注水构件8和/或药品注入构件9相连。即是,试剂注入管线11既可以与注水构件8相连也可以与药品注入构件9。

所述液体注入部7至少包括有注水构件8、药品注入构件9和液体注入管16,所述液体注入部7与所述控制部12相连。由所述控制部12分别控制液体注入部7中的注水构件8和药品注入构件9通过液体注入管16向井口13注入液体。待注液通过井口13经井道14流入井下矿层15。

如图2、3、4和5所示,所述注水构件8包括第一注液流道18、第二注液流道19、第一阻流阀22、第二阻流阀23、第五注液流道28、第六注液流道29、第七注液流道30、第五阻流阀33、第六阻流阀34和第七阻流阀35。所述药品注入构件9包括第三注液流道20、第四注液流道21、第三阻流阀24、第四阻流阀25、第八注液流道31、第九注液流道32、第八阻流阀36和第九阻流阀37。

所述液体注入管16为树形单主管结构或双管套接的双主管结构。所述树状单主管结构的液体注入管16至少设有中心流道17和离散分布于中心流道17轴向上的至少4根彼此平行的且注水流道与注入药品流道交错排布的注液流道,所述注液流道以靠近于中心流道17径向截面的切线并倾斜向井口13的方向注入液体。在通过所述注液流道向中心流道17注入聚合物和水的过程中,所述注液流道采用相同流速向中心流道17注入液体并形成螺旋向井口13方向的混合液。进一步地,通过前述结构使得注液流道流出的液体的流动动力来自于当前流道的推动力,同时因为各流道为平流领导避免了因为不同流道液体碰撞造成的物质分解或降解,并且因为各流道液体流速相同从而使得液体流动过程中多为层流,各流层无相对速度差异,从而不会产生剪切力,进一步降低了了流体降解的可能性,同时通过注水流道与药品注入流道的交错排布,使得药品溶液和水在注入中心流道的过程中能保证较高的混合度,方便两种液体在矿层内或井口中彼此扩散。同时,各流道口流出液体平行的螺旋向下,使得各流道口流出的液体以成分相对单一的情况下,流入井口,使得各流道的流体仅在每个流道间或流体与管壁的接触面受到相互剪切力的影响,从而在实现保护了流道流出的非表面部分的药品溶液的稳定性。同时,所述用于注水的第一注液流道和与用于注入发泡剂制取原料的第二注液流道、第三注液流道和第四注液流道的交错排布方式有助于水和发泡剂制取原料充分高效的混合,能够实现发泡剂的快速高效的制取。

根据一个优选的实施方式,所述液体注入部7将所述十二烷基二甲基甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱、十二烷基二甲基氧化胺和水经由注水构件8和/或药品注入构件9加压注入所述液体注入管16并通过控制部12基于液体注入部7内中心流道17的压力参数信息完成设置于中心流道17上的注水流道和/或注入药品流道的增压参数和/或输入速率的控制方案调取实现所述注水流道和/或注入药品流道内对应液体的压力、注入时间间隔和喷射速率调整。进一步地,通过对注水流道和/或注入药品流道内对应液体的压力、注入时间间隔和喷射速率调整实现了药品注入过程中的在中心流道的浓度控制,有利于实现药品与水的相互扩散,同时,待注液具有较大压力,使得整个待注液在液体注入部、井口和井道中都具有较大的流动速度,避免了液体中的物质沉淀或附着于注水设备之上造成设备堵塞。

根据一个优选的实施方式,所述控制部12基于所述中心流道17上设置的所述注水流道和/或注入药品流道的排布顺序、排布的高低差异以所述十二烷基二甲基甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱、十二烷基二甲基氧化胺和水在所述注水流道和/或注入药品流道的流动特征参数评估各流道内溶液注入中心流道达到各组分预设浓度值所需时长差异并完成所述注水流道和/或注入药品流道内对应液体的注入参数调节。进一步地,通过液体注入参数的调节可以控制注水流道和/或注入药品流道的注入时间,从而实现针对差异时长的分段式补偿,有助于在药品在分段式补偿过程中实现溶液的充分扩散。所述分段式即是根据计算或评估要达到预设的所述十二烷基二甲基甜菜碱和/或椰油酰胺丙基甜菜碱和/或十二烷基二甲基氧化胺浓度值各流道的注入时间差,从而以分为1段式、2段式或多段式的方式来设置该段时间差异。例如,要达到预设的十二烷基二甲基甜菜碱浓度值,评估结果为水溶液流道要多工作1个小时才能实现,从而,水溶液流道需多工作的一个小时控制部10可以控制为分六段补足,每次补10分钟。也可以为三段补足,每次补20分钟。在每一个补水的阶段,十二烷基二甲基甜菜碱都是停止注入的,从而有利于该时间段内十二烷基二甲基甜菜碱的扩散,从而提升了药品注入过程的效率。

所述注液流道开口方向在所述中心流道17的径向截面上的投影以相对于中心流道径向截面切线方向的夹角5°至15°的方向向中心流道17注入液体。所述注液流道开口方向在所述中心流道17的轴向截面上的投影以相对于中心流道17轴心线方向的夹角30°至60°的方向向中心流道17的近井口13端注入液体。所述注液流道中的注水流道半径不小于用于注入聚合物的流道的半径。通过所述前述流道设计,使得各个流道流出液体对应的流线与对应流线相交的中心流道管壁间具有较小的夹角,从而降低了流体碰撞管壁所产生的的反作用力,从而进一步降低了药品溶液降解为小分子物质的概率。

所述用于注水或注入药品的注液流道包括第一注液流道18、第二注液流道19、第三注液流道20和第四注液流道21。所述中心流道17与井口13相连。所述第一注液流道18、第二注液流道19、第三注液流道20和第四注液流道21交错分布于中心流道17两侧。所述中心流道17在靠近井口13的方向依次分布着第一注液流道18、第三注液流道20、第二注液流道19和第四注液流道21。所述第一注液流道18与第二注液流道19位于中心流道17的同侧,所述第三注液流道20和第四注液流道21位于中心流道17的同侧。

所述中心流道17为圆柱形管状结构或圆锥形管状结构,所述中心流道17为圆锥形管状结构时,在靠近井口13的方向上,其横截面半径逐渐减小,所述中心流道17的圆锥形管状结构的圆锥角α为不小于10°。当所述中心流道为圆锥装结构并且中心流道在靠近井口的方向上,其横截面半径逐渐减小时,中心流道的待注液在向井口方向移动过程中,其内部压力逐渐增大,有利待注液体中的水和药品溶液相互扩散,同时,待注液具有较大压力,使得整个待注液在液体注入部、井口和井道中都具有较大的流动速度,避免了液体中的物质沉淀或附着于注水设备之上造成设备堵塞,同时,较高的流动速度有助于流体对所述液体注入设备进行冲刷,进一步降低了设备被堵塞的风险。同时,待注液具有较大压力,使得整个待注液在液体注入部、井口和井道中都具有较大的流动速度,避免了液体中的发泡剂在液体注入管处即开始起泡,从而造成注水设备堵塞。通过所述注水装置中树形结构的液体注入管16有助于不同种类的待注液彼此相互融合或扩散。同时,所述双管套接的双主管结构的液体注入管有助于降低发泡剂在液体注入管16内的起泡率,有助于降低聚合物在液体注入管内的降解速度,从而提升了发泡剂和聚合物的使用效率。

进一步地,通过第一注液流道18、第二注液流道19、第三注液流道20和第四注液流道21交错分布,使得待注液相互间能够加快融合或扩散。同时,在注液流道排布上,第一注液流道18位于远离井口13末端,且其为注水流道,从而使得待注液体混合后,可以通过待注水快速将混合后的待注液送入井口13,避免了远离井口的末端为聚合物注入流道的情况下,需要大量聚合物将待注混合液送入井口13,从而节约了聚合物,降低了运营成本。

所述双管套接的双主管结构的液体注入管16至少设有经引流孔38连接并彼此同轴的两道分流道和离散分布于所述液体注入管16轴向上的至少5根与分流道相连的第五注液流道28、第六注液流道29、第七注液流道30、第八注液流道31和第九注液流道32。所述第五注液流道28、第六注液流道29、第七注液流道30、第八注液流道31和第九注液流道32彼此平行且以靠近于第一分流道26或第二分流道27径向截面的切线并倾斜向井口13的方向注入液体。进一步地,液体注入管包括两同轴管道,所述两同轴管道分别为用于输送水的第一分流道和用于输送聚合物的第二分流道,所述第一分流道包含于所述第二分流道,所述第一分流道与第二分流道经引流孔相连,所述引流孔位于第一分流道靠近井口方向端口,该结构设计有助于避免药品溶液与注入水的过早混合,避免了药品溶液为聚合物时聚合物在液体注入部处即发生降解从而降低了疏通堵塞注水设备的疏通效率。

所述双管套接的双主管结构的液体注入管16包括第一分流道26、第二分流道27、第五注液流道28、第六注液流道29、第七注液流道30、第八注液流道31和第九注液流道32。所述第一分流道26与井口13相连。

所述第五注液流道28、第六注液流道29和第七注液流道30经阻流阀与所述第一分流道26相连,所述第八注液流道31和第九注液流道32经阻流阀与所述第二分流道27相连。所述第一分流道26套接于第二分流道27内部,所述第一分流道26与第二分流道27同轴。所述第一分流道26与第二分流道27经引流孔38相连,所述引流孔38位于第一分流道26靠近井口13方向端口。

所述第一分流道26在靠近进口11方向上依次分布着所述第五注液流道28、第六注液流道29、第七注液流道30和引流孔38。所述第二分流道27靠近进口11方向上依次分布着所述第八注液流道31、所述第九注液流道32,所述引流孔38位于所述第九注液流道32与所述井口13之间。

所述第五注液流道28、第六注液流道29、第七注液流道30、第八注液流道31和第九注液流道32开口方向在所对应连接分流道的径向截面上的投影以相对于所述分流道内截面切线方向的夹角5°至15°的方向向所述分流道注入液体。所述第五注液流道28、第六注液流道29、第七注液流道30、第八注液流道31和第九注液流道32开口方向在所对应连接分流道的轴向截面上的投影以相对于所述分流道轴心线方向的夹角5°至15°的方向向所述分流道的近井口13端注入液体。

所述两道分流道分别为第一分流道26和第二分流道27,其中,所述第一分流道26为圆柱形管状结构或圆锥形管状结构;所述第一分流道26为圆锥形管状结构时,在靠近井口13的方向上,其横截面半径逐渐减小,所述第一分流道26的圆锥形管状结构的圆锥角α为不小于10°。进一步地,所述第一分流道为圆锥状结构,所述第一分流道在靠近井口的方向上,其横截面半径逐渐减小。从而使得待注液体在流向井口的过程中,其内部压力逐渐增大,有利于待注液体中的各类试剂相互扩散,同时,待注液具有较大压力,使得整个待注液在液体注入部、井口和井道中都具有较大的流动速度,降低了发泡剂在液体注入部、井口和井道中的滞留时间,降低了发泡剂起泡从而造成注水设备堵塞的概率。同时,由于第一分流道的圆锥状结构,从而使得待注液体具有在流向井口的过程中具有较大的压力,也降低了发泡剂在该阶段开始起泡的概率。该结构设计有助于避免聚合物与注入水的过早混合,避免了聚合物在液体注入部处即发生降解从而降低了疏通堵塞液体注入设备的疏通效率。

所述液体存储部1至少包括第一进水泵、第一计量单元、压力式过滤单元、第一储水罐、第二进水泵、第二计量单元、除油单元、第二储水罐。所述液体存储部1采集的注水水源包括地面水源、地下水源和含油污水。所述第一进水泵用于采集地面水源和/或地下水源。所述第二进水泵105用于采集含油污水。随着油田开发时间的推移和各油田高含水期的到来,油田注水的含油污水已成为各油田的主要注水水源。含油污水回注既可防止污染、保护环境,又可充分利用油、水资源。

所述第一计量单元和所述第二计量单元通过lsh涡流流量计、磁电流量计和智能稳流控制器中的一种完成流量统计。所述压力式过滤单元为锰砂过滤器和/或石英砂滤罐,通过在锰砂过滤器后增加一级石英砂滤罐完成过滤。地下浅层水,经水文地质勘探,井队钻探而成,比较经济。地下水经过地下砂层的多级过滤,比较干净,各项水质指标都基本达到要求。地下水中铁的主要成份是:二价铁,通常以fe(hco3)2形态存在,水解后生成fe(oh)2,氧化后生成fe(oh)3,容易产生沉淀堵塞地层。因此,一般在除铁的锰砂过滤器后加一级石英砂过滤器,以进一步除掉水中的悬浮物固体,这样便于达到清水注水的水质标准,无论是锰砂还是石英砂滤罐都是压力式滤罐。

所述lsh涡流流量计系列水表最小流量至不包括分界流量低区的误差范围为±5%;分界流量至包括最大流量高区的误差范围为±2%。因此lsh系列水表自身存在着较大的误差点,其误差线性修正空间小,当注水工况发生变化时也将造成一定的误差变化,特别是如果运行在分界流量以下时将会造成很大的计量误差,但其优点是结构简单、价格低廉。

所述磁电流量计由磁电流量传感器和流量计算仪两大部分组成。流体流入流量计时,流体在内部产生周期性、内旋的、相互交错的涡流。涡流经由永久磁铁和信号电极组成的磁场系统时,对磁力线进行周期性切割,并在信号电极上不断地产生交变的电动势,通过信号电极检测电动势的交变频率而得到流体的流量。该信号经过放大、滤波、整形后转换成脉冲数字信号再由流量计算仪进行运算处理,并直接在液晶屏显示流量和体积总量。仪表显示范围:累积流量0~99999999m3,瞬时流量0~19999m3/h,流量单位m3,时间单位h等可供用户选择。流量计精度:磁电流量传感器与流量积算仪配套使用准确度为±0.5%;±1.0%;±1.5%。

所述智能稳流控制器在来水从进口进入控制器后,通过调节调节阀的开度,让流量达到要求配注水量,然后进入控制滑阀,由滑阀的活塞与调节弹簧组成的力平衡机构,使通过调节阀的水流量q保持稳定。

所述第一进水泵与第一计量单元相连。所述第一计量单元与压力式过滤单元相连。所述压力式过滤单元与第一储水罐相连。所述第二进水泵与第二计量单元相连。所述第二计量单元与除油单元相连。所述除油单元与第二储水罐相连。

所述液体储存部1采集的注水水源包括地面水源、地下水源和含油污水。所述第一进水泵用于采集地面水源和/或地下水源。所述第二进水泵用于采集含油污水。所述地面水源是指江河水、湖泊水、水库水等。它的特点是地面水源水量充足、矿化度低。但水量随着季节变化较大、含氧量高,同时携带大量的多种微生物、悬浮物和泥沙杂质等。所述地下水源是指地下浅层水,一般产于河流和洪水冲击层中,水量丰富,经水文勘探井队钻探而成。所述含油污水是我国各油田所用的主要注水水源,它是由层中采出的含水原油经过脱水后得到的。对含油污水进行处理和回注,一方面可作为油田注水稳定的供水水源,节约清水;另一方面可以减少外排造成的环境污染。

注水水源除要求水量充足、取水方便和经济合理外,还必须符合以下基本要求:水质稳定,与油层水相混不产生沉淀;水注入油层后不使粘土产生水化膨胀或产生悬浊;不得携带大量悬浮物,以防堵塞注水井渗滤通道;对注水设施腐蚀性小;当一种水源量不足,需要第二种水源时,应首先进行室内试验,证实两种水的配伍性好,对油层无伤害才可注入。所述注水水源需符合1995年中国石油天然气总公司颁布的sy/t5329-94《碎屑岩油藏注水水质推荐指标及分析方法》,规定了对碎屑岩油藏注水水质的基本要求。

指标超标包括:悬浮物含量超标、含油量超标、溶解氧超标、硫化物超标、细菌总数超标和铁离子超标等。所述悬浮物含量是注入水结垢和地层堵塞的重要标志,如果注入水中悬浮物含量超标,就会堵塞油层孔隙通道,导致地层吸水能力下降。如果注入水中含油量超标,将会降低注水效率,它能在地层中形成“乳化段塞”,堵塞油层孔隙通道,导致地层吸水能力下降。且它还可以作为某些悬浮物很好的胶结剂,进一步增加堵塞效果。溶解氧对注入水的腐蚀性和堵塞都有明显的影响。如果注入鼠肿瘤化物含量超标,它不仅直接影响注入水对注水油套管等设备的腐蚀,而且当注入水存在溶解的铁离子时,氧气进入系统后,就会生成不溶性的铁氧化物沉淀,从而堵塞油层,因此,溶解氧是注入水产生腐蚀的一个重要因素。油田含油污水中的硫化物有的是自然存在于水中的,有的是由于硫酸盐还原菌产生的。如果注入水中硫化物超标,则注入水中的硫化氢就会加速注水金属设施的腐蚀,产生腐蚀产物硫化亚铁,造成地层堵塞。如果注入水中细菌总数超标,就会引起金属腐蚀。腐蚀物就会造成油层堵塞;油田含油污水中若大量存在细菌,就会加剧对金属设备的腐蚀,造成油层堵塞。油田污水中的fe2+离子结构不太稳定,易与水中的溶解氧作用生成不溶于水的fe(oh)3沉淀;fe2+离子还容易与水中的硫化氢发生化学反应,生成fes沉淀,从而堵塞油层,导致吸水指数下降。

实施例1

图3示出了本发明液体注入部7的一种实施方式。通过本实施例说明经所述液体注入部7实现发泡剂制取的过程。

所述液体注入部7中的第一注液流道18和第二注液流道19与液体注入管16相连。待注水通过所示第一注液流道18汇入液体注入管16,从而在液体注入管16内完成与其它待注液体混合,并经过液体注入管16注入井口13。同时,所述第一注液流道18设有第一阻流阀22,所述第一阻流阀22与所述第二阻流阀23分别同控制部12相连,通过控制部12实现第一阻流阀22的人工或智能控制,从而实现向中心流道17进行注水过程的人工或智能控制。

所述用于十二烷基二甲基甜菜碱输送的第一试剂注入管线与所述第二注液流道19相连。用于输送椰油酰胺丙基甜菜碱的第二试剂注入管线与第三注液流道20相连。用于输送十二烷基二甲基氧化胺的第三试剂注入管线与第四注液流道21相连。所述第二注液流道19、第三注液流道20和第四注液流道21与液体注入管16相连。

占总质量20%~45%的十二烷基二甲基甜菜碱、20%~45%的椰油酰胺丙基甜菜碱、10%~40%的十二烷基二甲基氧化胺分别经所述第二注液流道19、第三注液流道20和第四注液流道21汇入中心流道17,并与经第一注液流道18汇入的水进行混合,制成发泡剂。并经过液体注入管16注入井口13。同时,所述第二注液流道18设有第二阻流阀23,所述第三注液流道20设有第三阻流阀24,所述第四注液流道21设有第四阻流阀25。所述第二阻流阀23、第三阻流阀24与所述第四阻流阀25分别同控制部12相连,通过控制部12实现第二阻流阀23、第三阻流阀24和第四阻流阀25的人工或智能控制,从而实现向中心流道17进行注入发泡剂制取原料过程的人工和/或智能控制。

根据一个优选的实施方式,连接于液体注入管16上的用于向所述中心流道17进行注水的第一注液流道18与连接于液体注入管16上的用于向所述中心流道17进行发泡剂制取原料注入的第二注液流道19、第三注液流道20和第四注液流道21交错分布于所述液体注入管16两侧。所述用于注水的第一注液流道18和第二注液流道19与用于注入聚合物的第三注液流道20和第四注液流道21的交错排布方式有助于水和发泡剂制取原料充分高效的混合,能够实现发泡剂的快速高效的制取。

同时,所述中心流道17为圆锥状结构,所述中心流道17在靠近井口13的方向上,其横截面半径逐渐减小。从而使得待注液体在流向井口13的过程中,其内部压力逐渐增大,有利待注液体中的水和发泡剂的相互扩散,同时,待注液具有较大压力,使得整个待注液在液体注入部7、井口13和井道14中都具有较大的流动速度,避免了液体中的发泡剂在液体注入管16处即开始起泡,从而造成液体注入设备堵塞。

实施例2

图5示出了本发明液体注入部7的另外一个实施方式。通过本实施例说明经所述液体注入部7实现发泡剂制取的过程。

液体注入管16包括两同轴管道,所述两同轴管道分别为第一分流道26和第二分流道27。用于十二烷基二甲基甜菜碱输送的第一试剂注入管线与所述第五注液流道28相连,用于输送椰油酰胺丙基甜菜碱的第二试剂注入管线与第六注液流道29相连,用于输送十二烷基二甲基氧化胺的第三试剂注入管线与第七注液流道30相连,所述第五注液流道28、第六注液流道29和第七注液流道30与液体注入管16中的第一分流道26相连。

发泡剂制取试剂通过所示第五注液流道28、第六注液流道29和第七注液流道30汇入液体注入管16,从而在液体注入管16内完成与其它待注液体混合,并经过液体注入管16注入井口13。同时,所述第五注液流道28设有第五阻流阀33,所述第六注液流道29设有第六阻流阀34,所述第七注液流道30设有第七阻流阀35。所述第五阻流阀33、第六阻流阀34和第七阻流阀35分别同控制部12相连,通过控制部12实现第五阻流阀33、第六阻流阀34和第七阻流阀35的人工或智能控制,从而实现向第一分流道26进行发泡剂制取原料的注入过程的人工或智能控制。

所述第八注液流道31和第九注液流道32与液体注入管16相连。待注水通过所示第八注液流道31和/或第九注液流道32汇入液体注入管16,从而在液体注入管16内完成与发泡剂制取原料混合,从而制的发泡剂,并经过液体注入管16注入井口13。同时,所述第八注液流道31设有第八阻流阀36,所述第九注液流道32设有第九阻流阀37。所述、第八阻流阀36和第九阻流阀37分别同控制部12相连,通过控制部12实现、第八阻流阀36和第九阻流阀37的人工或智能控制,从而实现向第二分流道27进行注入待注水过程的人工和/或智能控制。

液体注入管16包括两同轴管道,所述两同轴管道分别为第一分流道26和第二分流道27。所述第一分流道26包含于所述第二分流道27。所述第一分流道26为圆锥状结构,所述第二分流道27分为圆形柱状结构。所述第二分流道27内的待注水经至少一个引流口36汇入第一分流道26。所述引流口36位于液体注入管16的末端,也就是靠近井口13的位置处,本实施例的液体注入部7的结构设计有助于避免十二烷基二甲基甜菜碱、椰油酰胺丙基甜菜碱和十二烷基二甲基氧化胺与注入水的过早混合从而制得发泡剂,避免了发泡剂在液体注入部7处即开始起泡从而造成液体注入设备堵塞。

同时,所述第一分流道24为圆锥状结构,所述第一分流道24在靠近井口13的方向上,其横截面半径逐渐减小。从而使得待注液体在流向井口13的过程中,其内部压力逐渐增大,有利于待注液体中的各类试剂相互扩散,同时,待注液具有较大压力,使得整个待注液在液体注入部7、井口13和井道14中都具有较大的流动速度,降低了发泡剂在液体注入部7、井口13和井道14中的滞留时间,降低了发泡剂起泡从而造成液体注入设备堵塞的概率。同时,由于第一分流道24的圆锥状结构,从而使得待注液体具有在流向井口13的过程中具有较大的压力,也降低了发泡剂在该阶段开始起泡的概率。

实施例3

图2示出了本发明液体注入部7的一个实施例。通过本实施例说明经所述液体注入部7实现聚合物注入井口13的过程。

所述液体注入部7的第一注液流道18和第二注液流道19与液体注入管16相连。待注水通过所示第一注液流道18和/或第二注液流道19汇入液体注入管16,从而在液体注入管16内完成与其它待注液体混合,并经过液体注入管16注入井口13。同时,所述第一注液流道18设有第一阻流阀22,所述第二注液流道设有第二阻流阀23。所述第一阻流阀22与所述第二阻流阀23分别同控制部12相连,通过控制部12实现第一阻流阀22和第二阻流阀23的人工或智能控制,从而实现向中心流道17进行注水过程的人工会智能控制。

所述药品注入构件9包括第三注液流道20、第四注液流道21、第三阻流阀24和第四阻流阀25。所述第三注液流道20和第四注液流道21与液体注入管16相连。待注聚合物通过所示第三注液流道20和/或第四注液流道21汇入液体注入管16,从而在液体注入管16内完成与其它待注液体混合,并经过液体注入管16注入井口13。同时,所述第三注液流道20设有第三阻流阀24,所述第四注液流道21设有第四阻流阀25。所述第三阻流阀24与所述第四阻流阀25分别同控制部12相连,通过控制部12实现第三阻流阀24和第四阻流阀25的人工或智能控制,从而实现向中心流道17进行注入聚合物过程的人工和/或智能控制。

根据一个优选的实施方式,所述中心流道17为圆柱状结构。连接于液体注入管16上的用于向所述中心流道17进行注水的第一注液流道18和第二注液流道19与连接于也注入管14上的用于向所述中心流道17进行聚合物注入的第三注液流道20和第四注液流道21交错分布于所述液体注入管16两侧。所述用于注水的第一注液流道18和第二注液流道19与用于注入聚合物的第三注液流道20和第四注液流道21的交错排布方式有助于待注水和待注聚合物充分高效的混合,能够提高聚合物的解堵效率,有助于在实现最少聚合物使用的情况下最大限度的提高管道的通畅性。

实施例4

图3示出了本发明液体注入部7的另外一个实施例。通过本实施例说明经所述液体注入部7实现聚合物注入井口13的过程。本实施例相对于实施例3的改进为所述中心流道17为圆锥状结构,所述中心流道17在靠近井口13的方向上,其横截面半径逐渐减小。从而使得待注液体在流向井口13的过程中,其内部压力逐渐增大,有利待注液体中的水和聚合物相互扩散,同时,待注液具有较大压力,使得整个待注液在液体注入部7、井口13和井道14中都具有较大的流动速度,避免了液体中的物质沉淀或附着于液体注入设备之上造成设备堵塞,同时,较高的流动速度有助于流体对所述液体注入设备和含矿地层进行冲刷,进一步降低了设备和含矿地层被堵塞的风险。

实施例5

图4示出了本发明液体注入部7的另外一个实施例。通过本实施例说明经所述液体注入部7实现聚合物注入井口13的过程。所述液体注入部7包括注水构件8和药品注入构件9。液体注入管16包括两同轴管道,所述两同轴管道分别为用于输送水的第一分流道26和用于输送聚合物的第二分流道27。所述注水构件8包括第五注液流道28、第六注液流道29、第七注液流道30、第五阻流阀33、第六阻流阀34和第七阻流阀35。所述第五注液流道28、第六注液流道29和第七注液流道30与液体注入管16相连。待注水通过所示第五注液流道28、第六注液流道29和第七注液流道30中的一处或多出流道汇入液体注入管16,从而在液体注入管16内完成与其它待注液体混合,并经过液体注入管16注入井口13。同时,所述第五注液流道28设有第五阻流阀33,所述第六注液流道29设有第六阻流阀34,所述第七注液流道30设有第七阻流阀35。所述第五阻流阀33、第六阻流阀34和第七阻流阀35分别同控制部12相连,通过控制部12实现第五阻流阀33、第六阻流阀34和第七阻流阀35的人工或智能控制,从而实现向第一分流道26进行注水过程的人工会智能控制。

所述药品注入构件9包括第八注液流道31、第九注液流道32、第八阻流阀36和第九阻流阀37。所述第八注液流道31和第九注液流道32与液体注入管16相连。待注聚合物通过所示第八注液流道31和/或第九注液流道32汇入液体注入管16,从而在液体注入管16内完成与其它待注液体混合,并经过液体注入管16注入井口13。同时,所述第八注液流道31设有第八阻流阀36,所述第九注液流道32设有第九阻流阀37。所述、第八阻流阀36和第九阻流阀37分别同控制部12相连,通过控制部12实现、第八阻流阀36和第九阻流阀37的人工或智能控制,从而实现向第二分流道27进行注入聚合物过程的人工和/或智能控制。

液体注入管16包括两同轴管道,所述两同轴管道分别为用于输送水的第一分流道26和用于输送聚合物的第二分流道27。所述第一分流道26包含于所述第二分流道27。所述第一分流道26为圆柱状结构,所述第二分流道27分为圆环形柱状结构。所述第二分流道27内的聚合物经至少一个引流口36汇入第一分流道26。所述引流口36位于液体注入管16的末端,也就是靠近井口13的位置处,本实施例的液体注入部7的结构设计有助于避免聚合物与注入水的过早混合,避免了聚合物在液体注入部7处即发生降解从而降低了疏通堵塞液体注入设备的疏通效率。

实施例6

图5示出了本发明液体注入部7的另外一个实施例。通过本实施例说明经所述液体注入部7实现聚合物注入井口13的过程。本实施例相对于实施例5的改进为所述第一分流道24为圆锥状结构,所述第一分流道24在靠近井口13的方向上,其横截面半径逐渐减小。从而使得待注液体在流向井口13的过程中,其内部压力逐渐增大,有利于待注液体中的水和聚合物相互扩散,同时,待注液具有较大压力,使得整个待注液在液体注入部7、井口13和井道14中都具有较大的流动速度,避免了液体中的物质沉淀或附着于液体注入设备之上造成设备堵塞,同时,较高的流动速度有助于流体对所述液体注入设备和含矿地层进行冲刷,进一步降低了设备和含矿地层被堵塞的风险。

需要注意的是,上述具体实施例是示例性的,本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案,而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白,本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。

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