一種加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置的製作方法
2023-12-01 16:52:41 2
專利名稱：一種加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型提供一種加快部分水解聚丙烯醯胺類聚合物的強制拉伸速溶裝置，具體涉及一種加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置。
背景技術：
聚合物驅作為油田開發提高採收率的重要方法之一，在國內外陸上油田得到廣泛的應用。而海上油田由於缺乏淡水資源，其注入水的礦化度高、鈣鎂離子含量高。傳統部分水解聚丙烯醯胺的抗鹽能力不足，其粘度低，遠不能滿足海上油田的要求。疏水締合聚合物因其主鏈上有少量疏水基團，溶液具有可逆三維網狀結構、剪切稀釋性和注入性良好、抗剪切能力強、抗鹽能力好、粘度高等特點，在高礦化度、高鈣鎂離子含量的水中粘度高，適合在缺乏淡水資源的海上油田應用；對地層滲透率高、原油粘度高的油藏，疏水締合聚合物具有更加突出的優勢。疏水締合聚合物在常溫(20°C 25°C)下常規的攪拌熟化時間長，大大制約了其在海上油田上的應用。因此針對海上油田的礦場實際，加快疏水締合聚合物溶解速度的研究，對海上油田以聚合物為主的提高採收率技術具有重要意義。目前已經開展了疏水締合聚合物的溶解性研究工作，現有方法下疏水締合聚合物的溶解時間為120分鐘 以上，這就意味著要有很大體積和數量的熟化罐來保證聚合物的完全溶解，對於空間和承重能力有限的海上平臺來講，尤其是現有的小型平臺，進行聚合物驅幾乎不可能實現。西南石油大學提高採收率實驗室在線速溶課題組，通過在管線內部設置合適間距的不同孔徑篩網或孔板，剝離和切割溶脹顆粒，減小溶脹顆粒的粒徑，縮短溶解時間，並驗證了這種想法的可行性。2006年進行現場放大試驗，採取循環方式，多次剝離和切割AP-P4溶脹顆粒，結果AP-P4的溶解時間大大縮短。但由於反覆切割聚合物分子鏈導致其斷鏈，溶液粘度降低；同時溶脹顆粒堵塞篩網或孔板，不能滿足海上平臺聚合物配注的要求。因此，急需一種結構簡單、操作方便的疏水締合聚合物速溶裝置，加快疏水締合聚合物的溶解速度，縮短溶解時間，其溶液性能滿足現場應用要求。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種能夠實現與現場對接的加快疏水締合聚合物溶脹顆粒溶解裝置，並且安裝簡單，佔地面積小，重量輕，處理量大。為達此目的，本實用新型採用以下技術方案:—種加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置，其特徵在於該裝置由拉伸單元和儲液腔組成，拉伸單元由定齒盤、動齒盤、傳動軸、軸承座組成，拉伸單元從上依次為都具有若干通孔的定齒盤、動齒盤，定齒盤下部面和動齒盤上部面採用短齒結構，動齒盤與定齒盤的短齒結構均勻咬合，定齒盤固定在儲液腔上，動齒盤固定在傳動軸上，傳動軸通過軸承座和儲液腔連接皮帶輪，軸承座固定在儲液腔上，拉伸單元位於儲液腔的內，儲液腔上部設有進液口，下部設有出液口。[0008]優選的，所述動齒盤採用短齒結構，短齒表面為圓弧過渡設計。可以降低聚合物溶脹顆粒被切開的機率，聚合物溶脹顆粒在加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置內主要是被短齒結構碾壓展開。優選的，所述動齒盤的短齒齒長為3 5cm。該長度範圍的設計可以降低設計和加
工難度。優選的，所述動齒盤的短齒結構上部呈梯形，定齒盤與動齒盤咬合間距從上部到下部逐漸減小。其咬合間距上部的間距為2.45mm，下部的間距為0.45mm。 優選的，所述皮帶輪可由電機或者其他設備提供動力。優選的，所述傳動軸下部與軸承座中間還設有機械密封。機械密封防止儲液腔裡的溶液進入傳動軸從而腐蝕傳動軸。優選的，所述機械密封外部設有扶正器，並固定在軸承座上。扶正器可以防止傳動軸晃動與偏移。優選的，所述儲液腔由上蓋和殼體組成，上蓋和殼體採用連接螺栓連接和密封，進液口設在上蓋上部，出液口設在殼體下部。優選的，所述傳動軸通過軸承座和儲液腔連接外部上置電機，將電機上置並且直接帶動傳動軸，可以節 約空間，簡化設備，方便安裝，同時也可以減少液體對傳動軸的腐蝕。本實用新型的有益效果在於:用該裝置可以在短時間內得到均一的疏水締合聚合物溶液，可用於高礦化度條件下的聚合物驅油技術中，使石油的採收率得以提高，並且還具有處理量大、重量輕、佔地面積小、安裝簡單。
圖1是該實用新型一種加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置的結構示意圖；圖2是該實用新型一種加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置中的動齒輪的俯視圖；圖3是該實用新型一種加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置中的另外一種改進的示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖並通過具體實施方式
來進一步說明本實用新型的技術方案。從圖1至圖3可得知加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置由拉伸單元和儲液腔I組成，拉伸單元由定齒盤2、動齒盤3、傳動軸4、軸承座5組成，拉伸單元從上依次為都具有若干通孔的定齒盤2、動齒盤3，定齒盤2下部面和動齒盤上部面採用短齒7結構，動齒盤2與定齒盤3的短齒7結構均勻咬合，定齒盤2固定在儲液腔I上，動齒盤3固定在傳動軸4上，傳動軸4通過軸承座5和儲液腔I連接皮帶輪8，軸承座5固定在儲液腔I上，拉伸單元位於儲液腔I的內，儲液腔I上部設有進液口 9，下部設有出液口 10。使用時，如圖1至圖3，首先設置與該加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置外部動力裝置，使皮帶輪8帶動傳動軸4，從而使動齒盤3轉動。未完全溶解的疏水締合聚合物的水溶液從上蓋11的進液口 9進入儲液腔I，疏水締合聚合物的水溶液依次進入定齒盤2和動齒盤3，從定齒盤2上的通孔6進到動齒盤3，由於定齒盤2和動齒盤3採用短齒7結構，動齒盤3的短齒7結構上部呈梯形，定齒盤2與動齒盤3咬合間距從上部到下部逐漸減小，並且動齒盤3以1400rpm的轉速運轉，所以疏水締合聚合物的水溶液中的疏水締合聚合物的溶脹顆粒被短齒7結構碾壓展開，形成粒徑更小的溶脹顆粒。被處理過了的溶脹顆粒，通過出液口 10，進入到與熟化罐相連的管線中，最後進入到熟化罐進行溶解。傳動軸4下部與軸承座5中間所設的機械密封12防止了儲液腔I裡的溶液進入傳動軸4從而腐蝕傳動軸4。而機械密封12外部所設的固定在軸承座5上的扶正器13，可以防止傳動軸4晃動與偏移。圖2是該實用新型一種加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置中的動齒輪3的俯視圖，動齒盤3通過傳動軸4帶動進行運轉，疏水締合聚合物的溶脹顆粒被短齒7結構碾壓展開，形成粒徑更小的溶脹顆粒，從通孔6中流出。定齒盤2上的通孔6和短齒7結構和動齒盤3是相似的而且相互咬合。圖3是該實用新型一種加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置中的另外一種改進的示意圖，該改進將電機14上置並且直接帶動傳動軸4，傳動軸4通過機械密封12、扶正器13、軸承座5連接在儲液腔I上，電機14連接傳動軸4，電機14通過支架固定。該改進可以節約空間，簡化設備，方便安裝，同時也可以減少液體對傳動軸的腐蝕。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護範圍並不局限於此，任何熟悉該技術的人在本實用新型所揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的 保護範圍之內。因此，本實用新型的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。
權利要求1.一種加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置，其特徵在於:該裝置由拉伸單元和儲液腔組成，拉伸單元由定齒盤、動齒盤、傳動軸、軸承座組成，拉伸單元從上依次為都具有若干通孔的定齒盤、動齒盤，定齒盤下部面和動齒盤上部面採用短齒結構，動齒盤與定齒盤的短齒結構均勻咬合，定齒盤固定在儲液腔上，動齒盤固定在傳動軸上，傳動軸通過軸承座和儲液腔連接皮帶輪，軸承座固定在儲液腔上，拉伸單元位於儲液腔的內，儲液腔上部設有進液口，下部設有出液口。
2.如權利要求1所述的加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置，其特徵在於，所述動齒盤採用短齒結構，短齒表面為圓弧過渡設計。
3.如權利要求2所述的加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置，其特徵在於，所述動齒盤的短齒齒長為3 5cm。
4.如權利要求1所述的加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置，其特徵在於，所述動齒盤的短齒結構上部呈梯形，定齒盤與動齒盤咬合間距從上部到下部逐漸減小。
5.如權利要求1所述的加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置，其特徵在於，所述皮帶輪可由電機或者其他設備提供動力。
6.如權利要求1所述的加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置，其特徵在於，所述傳動軸下部與軸承座中間還設有機械密封。
7.如權利要求6所 述的加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置，其特徵在於，所述機械密封外部設有扶正器，並固定在軸承座上。
8.如權利要求1所述的加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置，其特徵在於，所述儲液腔由上蓋和殼體組成，上蓋和殼體採用連接螺栓連接和密封，進液口設在上蓋上部，出液口設在殼體下部。
9.如權利要求1所述的加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置，其特徵在於，所述傳動軸通過軸承座和儲液腔連接外部上置電機。
專利摘要本實用新型公開了一種加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置，其特徵在於該裝置由拉伸單元和儲液腔組成，拉伸單元由定齒盤、動齒盤、傳動軸、軸承座組成，拉伸單元從上依次為都具有若干通孔的定齒盤、動齒盤，定齒盤下部面和動齒盤上部面採用短齒結構，動齒盤與定齒盤的短齒結構均勻咬合，定齒盤固定在儲液腔上，動齒盤固定在傳動軸上，傳動軸通過軸承座和儲液腔連接皮帶輪，軸承座固定在儲液腔上，拉伸單元位於儲液腔的內，儲液腔上部設有進液口，下部設有出液口。本實用新型能加速聚合物的溶解使石油的採收率得以提高，並且還具有安裝簡單，佔地面積小，重量輕，處理量大。
文檔編號B01F1/00GK203123858SQ20132010030
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月5日 優先權日2013年3月5日
發明者舒政, 葉仲斌, 陳洪, 施雷庭, 陳蔚立, 馬盼盼, 胥潘 申請人:西南石油大學