專利名稱：一種雙極加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種加快部分水解聚丙烯酰胺類聚合物的強制拉伸速溶裝置，具體涉及一種雙極加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置。
背景技術(shù)：
聚合物驅(qū)作為油田開發(fā)提高采收率的重要方法之一，在國內(nèi)外陸上油田得到廣泛的應用。而海上油田由于缺乏淡水資源，其注入水的礦化度高、鈣鎂離子含量高。傳統(tǒng)部分水解聚丙烯酰胺的抗鹽能力不足，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(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、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(yōu)勢。疏水締合聚合物在常溫(20°C 25°C)下常規(guī)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采收率技術(shù)具有重要意義。目前已經(jīng)開展了疏水締合聚合物的溶解性研究工作，現(xiàn)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(shù)量的熟化罐來保證聚合物的完全溶解，對于空間和承重能力有限的海上平臺來講，尤其是現(xiàn)有的小型平臺，進行聚合物驅(qū)幾乎不可能實現(xiàn)。西南石油大學提高采收率實驗室在線速溶課題組，通過在管線內(nèi)部設置合適間距的不同孔徑篩網(wǎng)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，并驗證了這種想法的可行性。2006年進行現(xiàn)場放大試驗，采取循環(huán)方式，多次剝離和切割AP-P4溶脹顆粒，結(jié)果AP-P4的溶解時間大大縮短。但由于反復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(wǎng)或孔板，不能滿足海上平臺聚合物配注的要求。因此，急需ー種結(jié)構(gòu)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(xiàn)場應用要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)與現(xiàn)場對接的加快疏水締合聚合物溶脹顆粒溶解裝置，并且安裝簡單，占地面積小，重量輕，處理量大。為達此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:—種雙極加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置，其特征在于該裝置由拉伸單元和儲液腔組成，拉伸單元從上依次由都具有若干通孔的上定齒盤、動齒盤、下定齒盤組成，所述拉伸單元還包括傳動軸和軸承座，動齒盤固定在傳動軸上，上定齒盤和下定齒盤固定在儲液腔上，所述上定齒盤和下定齒盤靠近動齒盤的面采用短齒結(jié)構(gòu)，并且和動齒盤兩面的短齒結(jié)構(gòu)均勻咬合，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，拉伸單元位于儲液腔內(nèi)，儲液腔上部設有進液ロ，下部設有出液ロ。
優(yōu)選的，所述動齒盤采用短齒結(jié)構(gòu),短齒表面為圓弧過渡設計。優(yōu)選的，所述動齒盤的短齒齒長為3 5cm，該長度范圍的設計可以降低設計和加
エ難度。優(yōu)選的，所述動齒盤和下定齒盤的短齒結(jié)構(gòu)上部呈梯形，上定齒盤與動齒盤、動齒盤與下定齒盤的咬合間距從上部到下部逐漸減小。優(yōu)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里的溶液進入傳動軸從而腐蝕傳動軸。機械密封外部設有扶正器，并固定在軸承座上，扶正器可以防止傳動軸晃動與偏移。優(yōu)選的，所述儲液腔由上蓋和殼體組成，上蓋和殼體采用連接螺栓連接和密封，進液ロ設在上蓋上部，出液ロ設在殼體下部。優(yōu)選的，所述傳動軸通過軸承座和儲液腔連接外部上置電機，將電機上置并且直接帶動傳動軸，可以節(jié)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。本發(fā)明的有益效果在于:用該裝置可以在短時間內(nèi)得到均一的疏水締合聚合物溶液，可用于高礦化度條件下的聚合物驅(qū)油技術(shù)中，使石油的采收率得以提高，并且還具有處理量大、重量輕、占地面積小、安裝簡單。


圖1是本發(fā)明雙極加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明雙極加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置的動齒盤的俯視圖；圖3是本發(fā)明雙極加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置的上定齒盤、動齒盤、下定齒盤的短齒結(jié)構(gòu)放大剖面圖；圖4是本發(fā)明雙極加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置的另外ー種改進的示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖并通過具體實施方式
來進ー步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。從如圖1至圖4得知，該雙極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，拉伸單元從上依次由都具有若干通孔2的上定齒盤3、動齒盤4、下定齒盤5組成，所述拉伸單元還包括傳動軸6和軸承座7，動齒盤4固定在傳動軸6上，上定齒盤3和下定齒盤5固定在儲液腔I上,所述上定齒盤3和下定齒盤5靠近動齒盤4的面采用短齒8結(jié)構(gòu)，并且和動齒盤4兩面的短齒8結(jié)構(gòu)均勻咬合，傳動軸6通過軸承座7和儲液腔I連接皮帶輪9，軸承座7固定在儲液腔I上，拉伸單元位于儲液腔I內(nèi)，儲液腔I上部設有進液ロ 10，下部設有出液ロ 11。使用時，如圖1至圖4，首先設置與該加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置外部動カ裝置，使皮帶輪9帶動傳動軸6，從而使動齒盤4轉(zhuǎn)動。未完全溶解的疏水締合聚合物的水溶液從上蓋12的進液ロ 10進入儲液腔1，疏水締合聚合物的水溶液依次從通孔2進入上定齒盤3和動齒盤4，再從動齒盤4進入下定齒盤5，由于上定齒盤3、動齒盤4和下定齒盤5均采用短齒8結(jié)構(gòu)，下定齒盤5和動齒盤4的短齒8結(jié)構(gòu)上部呈梯形，上定齒盤3與動齒盤
4、動齒盤4和下定齒盤5咬合間距13從上部到下部逐漸減小，并且動齒盤4以1400rpm的轉(zhuǎn)速運轉(zhuǎn)，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8結(jié)構(gòu)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，通過出液ロ 11，進入到與熟化罐相連的管線中，最后進入到熟化罐進行溶解。傳動軸6下部與軸承座7中間所設的機械密封14防止了儲液腔I里的溶液進入傳動軸6從而腐蝕傳動軸6，而機械密封14外部所設的固定在軸承座7上的扶正器15，可以防止傳動軸6晃動與偏移。圖2是該雙極加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置的動齒盤的俯視圖，動齒盤4通過傳動軸6帶動進行運轉(zhuǎn)，疏水締合聚合物的溶脹顆粒被短齒8結(jié)構(gòu)碾壓展開，形成粒徑更小的溶脹顆粒，從通孔2中流出。圖3是該雙極加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置的上定齒盤、動齒盤、下定齒盤的短齒結(jié)構(gòu)放大剖視圖。上定齒盤3的上定齒16與動齒盤4的動齒17組成ー級速溶結(jié)構(gòu)，上定齒16和動齒17相互咬合而且有咬合間距13，其咬合間距13上部入口為2.45mm，咬合間距13下部出口為0.45mm,其0.45mm的深度為5mm。動齒盤4的動齒17與下定齒盤5的下定齒18組成ニ級速溶結(jié)構(gòu)，動齒17和下定齒18相互咬合而且有咬合間距13，其咬合間距13上部入口為1.32_，咬合間距13下部出口為0.15_，其0.15mm的深度為5_。通過以上的雙極速溶結(jié)構(gòu)，能使溶脹顆粒強制拉伸，得到粒徑更小的溶脹顆粒，其效果比只有ー個定齒盤和動齒盤要好。圖4是本發(fā)明雙極加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置的另外ー種改進的示意圖，該改進將電機19上置并且直接帶動傳動軸6，傳動軸6通過機械密封14、扶正器15、軸承座7連接在儲液腔I上，電機19連接傳動軸6，電機19通過支架固定。該改進可以節(jié)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，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應該以權(quán)利要求的保護范圍為準。
權(quán)利要求
1.一種雙極加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置，其特征在于:該裝置由拉伸單元和儲液腔組成，拉伸單元從上依次由都具有若干通孔的上定齒盤、動齒盤、下定齒盤組成，所述拉伸單元還包括傳動軸和軸承座，動齒盤固定在傳動軸上，上定齒盤和下定齒盤固定在儲液腔上，所述上定齒盤和下定齒盤靠近動齒盤的面采用短齒結(jié)構(gòu)，并且和動齒盤兩面的短齒結(jié)構(gòu)均勻咬合，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，拉伸單元位于儲液腔內(nèi)，儲液腔上部設有進液ロ，下部設有出液ロ。
2.如權(quán)利要求1所述的雙極加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置，其特征在于，所述動齒盤采用短齒結(jié)構(gòu)，短齒表面為圓弧過渡設計。
3.如權(quán)利要求2所述的雙極加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置，其特征在于，所述動齒盤的短齒齒長為3 5cm。
4.如權(quán)利要求1所述的雙極加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置，其特征在于，所述動齒盤和下定齒盤的短齒結(jié)構(gòu)上部呈梯形，上定齒盤與動齒盤、動齒盤與下定齒盤的咬合間距從上部到下部逐漸減小。
5.如權(quán)利要求1所述的雙極加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置，其特征在于，所述傳動軸下部與軸承座中間還設有機械密封，機械密封外部設有扶正器，并固定在軸承座上。
6.如權(quán)利要求1所述的雙極加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置，其特征在于，所述儲液腔由上蓋和殼體組成，上蓋和殼體采用連接螺栓連接和密封，進液ロ設在上蓋上部，出液ロ設在殼體下部。
7.如權(quán)利要求1所述的雙極加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置，其特征在于，其特征在干，所述傳動軸通過軸承座和儲液腔連接外部上置電機。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙極加速聚合物溶脹顆粒溶解裝置，其特征在于該裝置由拉伸單元和儲液腔組成，拉伸單元從上依次由都具有若干通孔的上定齒盤、動齒盤、下定齒盤組成，所述拉伸單元還包括傳動軸和軸承座，動齒盤固定在傳動軸上，上定齒盤和下定齒盤固定在儲液腔上，所述上定齒盤和下定齒盤靠近動齒盤的面采用短齒結(jié)構(gòu)，并且和動齒盤兩面的短齒結(jié)構(gòu)均勻咬合，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，拉伸單元位于儲液腔內(nèi)，儲液腔上部設有進液口，下部設有出液口。本發(fā)明能加速聚合物的溶解使石油的采收率得以提高，并且安裝簡單，占地面積小，重量輕，處理量大。
文檔編號B01F7/26GK103111199SQ20131006955
公開日2013年5月22日 申請日期2013年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月5日
發(fā)明者舒政, 葉仲斌, 施雷庭, 陳洪, 朱詩杰, 陳蔚立, 馬盼盼 申請人:西南石油大學