一种强制拉伸聚合物的管式溶解装置的制作方法

本发明涉及一种强制拉伸聚合物的管式溶解装置，属于石油工程
技术领域：
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背景技术：
：随着聚合物驱技术在海上油田的应用取得明显的增油降水效果，聚合物驱技术有望在海上油田进一步推广应用。鉴于海上平台可供聚合物驱使用的空间和承重有限，而聚合物因溶解时间较长导致的聚合物配制系统占地面积大，将直接影响聚合物驱技术在海上平台的大规模推广应用。为了解决平台空间有限和聚合物配制系统占地面积大的矛盾，加速聚合物溶解，缩短聚合物溶解时间成为关键。加速溶解装置的使用有效地加速了聚合物溶解，缩短聚合物溶解时间，实现了减少现场聚合物驱配制系统占地面积的目的。由于加速溶解装置需要根据现场实际排量进行设计制造，其占地面积较大(占地面积1.2m2)，所需要的安装空间也相应的较大，而平台现场空间非常有限，限制了其在平台现场的规模化应用，为了继续推广该技术在现场的应用，需要进一步缩小其占地面积满足现场条件。如果根据现场安装条件，直接缩小加速溶解装置占地面积，按照现有加工工艺必然会降低排量，影响现场实施。为了克服该问题，有必要对加速溶解装置进行重新设计加工，满足现场安装条件和排量的前提下，进一步减小工艺设备占地面积，适应平台现场条件。技术实现要素：针对上述问题，本发明的目的是提供一种强制拉伸聚合物的管式溶解装置，该装置主要是针对海上油田进行大排量的聚合物集中配制时，加速聚合物有效溶解，缩短聚合物溶解时间，进而降低聚合物驱配制系统占地面积和重量，并且排量可调，应用性更强。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种强制拉伸聚合物的管式溶解装置，其特征在于，包括多个共轴并联的溶解单元，每一所述溶解单元包括：研磨容器，所述研磨容器的侧壁上设置有进口和出口；传动轴，同轴地转动设置在所述研磨容器内；拉伸研磨机构，安装在所述传动轴上且将所述研磨容器的内部空间分隔为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室与所述进口连通，所述第二腔室与所述出口连通；当多个所述溶解单元共轴并联时，所述传动轴同时带动各所述拉伸研磨机构同步运转。所述的管式溶解装置，优选的，各所述溶解单元可拆装地立式或卧式共轴并联。所述的管式溶解装置，优选的，所述拉伸研磨机构采用由第一定转子、动转子和第二定转子组成的定-动-定转子结构。所述的管式溶解装置，优选的，还包括进液口管汇和出液口管汇，所述进液口管汇分别与各所述溶解单元的进口连接，所述出液口管汇分别与各所述溶解单元的出口连接。所述的管式溶解装置，优选的，在各所述进口处分别安装小排量螺杆泵，在所述出液口管汇的汇合总管上设置大排量螺杆泵。所述的管式溶解装置，优选的，在所述第一腔室内设置有清洁器，所述清洁器安装在所述传动轴上。所述的管式溶解装置，优选的，所述清洁器为十字形状叶轮，所述叶轮具有4片扇叶，所述扇叶的倾角为60°，宽为4cm。所述的管式溶解装置，优选的，所述研磨容器为圆柱形。本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本发明的管式溶解装置，可根据平台聚合物驱母液需求量以及平台安装条件，灵活地选择溶解单元的数量，还可以根据实际使用条件选择立式或卧式安装，不仅能够大幅缩小整个装置的占地面积，还具有排量灵活可调的优势，提高了在海上聚合物驱配制系统的使用范围。附图说明图1是本发明的整体结构示意图；图2是本发明溶解单元的结构示意图；图3是本发明模型的过流量模拟示意图；图4是本发明清洁器分流状态图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。如图1、图2所示，本发明提出了一种强制拉伸聚合物的管式溶解装置，包括多个以可拆装的方式共轴并联的溶解单元1，每一溶解单元1包括圆柱形容器15、传动轴8和拉伸研磨机构9。其中，拉伸研磨机构9设置在圆柱形容器15的中部，将圆柱形容器15的内部空间分隔为第一腔室6和第二腔室7。在圆柱形容器15的侧壁上设置有进口4和出口5，其中进口4与第一腔室6连通，出口5与第二腔室7连通。传动轴8布置在圆柱形容器15的轴线上，拉伸研磨机构9安装在传动轴8上。当多个溶解单元1共轴并联时，传动轴8可以同时带动各溶解单元1的拉伸研磨机构9同步运转。本发明所述的管式溶解装置，可根据平台聚合物驱母液需求量以及平台安装条件，灵活地选择溶解单元1的数量，还可以根据实际使用条件选择立式或卧式安装，不仅能够大幅缩小整个装置的占地面积，还具有排量灵活可调的优势，提高了在海上聚合物驱配制系统的使用范围。进一步地，拉伸研磨机构9采用由第一定转子10、动转子11、第二定转子12组成的定-动-定转子结构。进一步地，还包括进液口管汇2和出液口管汇3，进液口管汇2分别与各溶解单元1的进口4连接，出液口管汇3分别与各溶解单元1的出口5连接。为保证聚合物溶液能够顺利进入各进口4，在各进口4处分别安装小排量螺杆泵，提供喂入动力。同时，在出液口管汇3的汇合总管上设置大排量螺杆泵，将聚合物溶液输送至熟化罐中做进一步熟化。进一步地，在第一腔室6内设置有清洁器14，且清洁器14安装在传动轴8上。优选的，清洁器14为十字形状叶轮，该叶轮具有4片扇叶，扇叶的倾角为60°，宽为4cm。为研究聚合物混合溶解效果，按照所示的设计进行单个容器罐的建模处理，如图3所示模型，通过设计的入口流量是3.333kg/s(60m3/h)，动齿轮转速是24rad/s，通过模拟计算见表1，可以看出随着聚合物溶液黏度的增加，通过该装置的流量逐渐降低，在溶液黏度低于20mpa·s时，是能够保证单个模型的过流量超过12.5m3/h，也就是说5个串联的容器是能够满足60m3/h；疏水缔合聚合物粉末和水初步接触时，是呈现出一个溶胀的状态(即聚合物溶液黏度不会快速上升)，这个过程一般需要8min左右；因此，该装置缩小后是可以满足过流量，进行强制拉伸聚合物溶胀颗粒的。表1不同黏度条件下单独模型的过流计算黏度mpa·s流量kg/s1(water)12.716458.2764105.9180154.4000203.4125从图3中可以看出整个双极拉伸研磨系统中动转子11的转动带来的旋流促使流体过流主力通道是在模型的外侧，而从图4模拟清洁器流动中可以看出(转速24rad/s)，清洁器14能够在第一定转子10形成较强的流动状态，能够刮动聚合物溶胀颗粒，形成的旋流使整个第二腔室7处于一个旋转状态，迫使流体在容器外侧形成一个较大的流动状态，促进整个流体的过流。上述各实施例仅用于说明本发明，其中方法的实施步骤等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。当前第1页12