[发明专利]双级带速溶结构环的加速聚合物溶胀颗粒溶解装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种加快部分水解聚丙烯酰胺类聚合物的强制拉伸速溶装置，具体涉及一种双级带速溶结构环的加速聚合物溶胀颗粒溶解装置。

背景技术

聚合物驱作为油田开发提高采收率的重要方法之一，在国内外陆上油田得到广泛的应用。而海上油田由于缺乏淡水资源，其注入水的矿化度高、钙镁离子含量高。传统部分水解聚丙烯酰胺的抗盐能力不足，其粘度低，远不能满足海上油田的要求。疏水缔合聚合物因其主链上有少量疏水基团，溶液具有可逆三维网状结构、剪切稀释性和注入性良好、抗剪切能力强、抗盐能力好、粘度高等特点，在高矿化度、高钙镁离子含量的水中粘度高，适合在缺乏淡水资源的海上油田应用；对地层渗透率高、原油粘度高的油藏，疏水缔合聚合物具有更加突出的优势。疏水缔合聚合物在常温（20℃～25℃）下常规的搅拌熟化时间长，大大制约了其在海上油田上的应用。因此针对海上油田的矿场实际，加快疏水缔合聚合物溶解速度的研究，对海上油田以聚合物为主的提高采收率技术具有重要意义。

目前已经开展了疏水缔合聚合物的溶解性研究工作，现有方法下疏水缔合聚合物的溶解时间为120分钟以上，这就意味着要有很大体积和数量的熟化罐来保证聚合物的完全溶解，对于空间和承重能力有限的海上平台来讲，尤其是现有的小型平台，进行聚合物驱几乎不可能实现。

西南石油大学提高采收率实验室在线速溶课题组，通过在管线内部设置合适间距的不同孔径筛网或孔板，剥离和切割溶胀颗粒，减小溶胀颗粒的粒径，缩短溶解时间，并验证了这种想法的可行性。2006年进行现场放大试验，采取循环方式，多次剥离和切割AP-P4溶胀颗粒，结果AP-P4的溶解时间大大缩短。但由于反复切割聚合物分子链导致其断链，溶液粘度降低；同时溶胀颗粒堵塞筛网或孔板，不能满足海上平台聚合物配注的要求。因此，急需一种结构简单、操作方便的疏水缔合聚合物速溶装置，加快疏水缔合聚合物的溶解速度，缩短溶解时间，其溶液性能满足现场应用要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种双级带速溶结构环的加速聚合物溶胀颗粒溶解装置，该装置能够更加高效率加速聚合物颗粒溶解。

本发明所提供的一种双级带速溶结构环的加速聚合物溶胀颗粒溶解装置，包括储液腔和拉伸机构，所述拉伸机构设置于所述储液腔内；

所述储液腔的上部设有进液口，下部设有出液口；

所述拉伸机构包括由上至下依次配合的上定齿盘、动齿盘和下定齿盘；所述上定齿盘的下表面上设有若干组同心圆齿圈a，所述每个同心圆齿圈a由若干个上定齿组成；所述动齿盘的上表面和下表面均设有若干组同心圆齿圈b，所述每个同心圆齿圈b由若干个动齿组成；所述下定齿盘的上表面上设有若干组同心圆齿圈c，所述每个同心圆齿圈c由若干个下定齿组成；所述动齿与所述上定齿和所述下定齿均可啮合配合；

所述上定齿盘和所述下定齿盘均固定在所述储液腔的侧壁上，所述动齿盘通过传动轴固定在所述储液腔内；所述传动轴与动力机构相连接。

上述的溶解装置中，所述上定齿、所述动齿和所述下定齿的高度均可为3cm～5cm，且均采用3Cr13钢加工而成。

上述的溶解装置中，所述上定齿、所述动齿和所述下定齿的表面上均设有若干个刻槽。

上述的溶解装置中，所述刻槽之间可为均匀布置；

所述刻槽之间的间距可为5mm～10mm，所述刻槽的深度可为0.5mm～1.5mm。

上述的溶解装置中，所述刻槽与所述传动轴的中心轴线之间的夹角可为10°～20°。

上述的溶解装置中，所述动齿的上端部和所述下定齿的上端部均呈梯形，且所述上定齿与所述动齿之间的啮合间距和所述动齿与所述下定齿之间的啮合间距均由上至下逐渐减小。

上述的溶解装置中，所述传动轴通过轴承座固定在所述储液腔的底部上，所述传动轴的一端延伸至所述储液腔之外且与皮带轮相连接。

上述的溶解装置中，所述传动轴通过轴承座固定在所述储液腔的顶部上，所述传动轴的一端延伸至所述储液腔之外且与电机相连接，将电机上置并且直接带动传动轴，可以节约空间，简化设备，方便安装，同时也可以减少液体对传动轴的腐蚀。

上述的溶解装置中，所述传动轴与所述轴承座之间设有机械密封，可防止所述储液腔里的溶液进入所述传动轴从而腐蚀所述传动轴；

所述机械密封外部设有扶正器，且所述扶正器固定在所述轴承座上，可以防止所述传动轴晃动与偏移。

上述的溶解装置中，所述储液腔包括壳体和上盖，所述壳体和所述上盖之间可为螺栓连接。