Устройство для приготовления водного раствора полимера

 

Использование: разработка нефтяных месторождений с применением водных растворов полимеров (полкакриламид и др.). Сущность изобретения: ; устройство для приготовления водного раствора полимера содержит бункер 1, дозатор 3, проточную смесительную катеру , емкость- 6 и дозировочный насос. 7. Дозатор выполнен шестирёнчатым, и его рабочие органы расположены в смесительной камере, при этом величина площади проходного сечения камеры со- ;ответствует, величине площади впадин рабочего органа. Бункер снабжен орошающим устройством и покрытым сеткой приямком. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистических Ц 1 8 ) Д ) В А ) (gg)g В 01 F 13/00, С 08 L 33/26 С 08 К 5/05

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) \

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕПЬСТВУ

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к разработке нефтяных месторождений с применением водных растворов полимеров (полиакриламид (ПАА) и др.), В нефтяной промышленности растворы водорастворимых полимеров, в част- ности ПАА, нашли широкое применение при реализации методов повышения нефтеотдачи пласта (полимерное заводнение, закачка полимердисперсных систем) и воздействия на призабойную. зону скважин (вязкоупругие составы для изоляции водопритоков и выравнивания профиля приемистости в скважи-, нах).

Для осуществления полимерного заводнения из порошкообразного ПАА готовят концентрированный раствор (до

14 по весу), который потом дозируют в нагнетательный водовод скважины, или готовят раствор рабочей концент- ! (21) 4820169/26 (22) 16.02.90 (46) 07.05 ° 93. Бюл. 17 (71) Нижневартовский научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности (72) M.В.Сиятский, E.Г,Кузнецова и А.К.Бикташев (56) Патент США hà 3902553, кл. 166-305, 1975. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ

ВОДНОГО РАСТВОРА ПОЛИМЕРА (57) Использование: разработка нефтя = ных месторождений с применением водных растворов полимеров (полиакрил- амид и др.). Сущность изобретения: устройство для приготовления водного раствбра полимера содержит бункер I, дозатор 3, проточную смесительную ка-., меру, емкость 6 и дозировочный насос.

7. Дозатор выполнен шестиренчатым, и его рабочие органы расположены в смесительной камере, при этом величина площади проходного сечения камеры соответствует величине площади впадин рабочего органа. Бункер снабжен орошающим устройством и покрытым сеткой приямком. 3 ил. рации и закачивают сразу в скважину, Для реализации этого технологического процесса, осуществляемого в основном, непрерывно применяют комплекс оборудования, включающи" дозатор, смеситель, как минимум две емкости, вместимость которых пропорциональна приемистости скважины и времени растворения ПАА в используемой воде (25-50 м ), и насосные установки, производительность которых равна или больше приемистости скважины.

Для проведения воздействия на призабойную зону скважин композициями на-основе ПАА растворы рабочей концентрации готовят непосредственно у скважины и затем закачивают в нее.

Эти технологические процессы дискретны и выполняются в виде скважиноопераций, Лля реализации таких технологических процессов применяют дозаторы и смесители различных конструкций, 1813548 емкости вместимостью до 25-50 мз и насосные установки ° Транспортирование этих емкостей от одной скважины до другой с привлечением Подъемно-транс6 портного оборудования большой грузоподъемности удорожает стоимость скважиноопераций, а необходимость использования больших емкостей с замерзающими жидкостями ограничивает примене- 1р ние технологии временем года с поло- жительной температурой воздуха.

В нефтяной промышленности для при- готовления водных растворов полимера известно применение установки УДП1,5 И, включающей дозаторы ПАА и. компонентов рабочей жидкости, смеситель для приготовления рабочей жидкости, . смеситель для приготовления суспензии1

f1AA в рабочей жидкости, дозировочные: gp насосы для подачи суспенэии в поток воды высокого давления и смеситель для смешения суспензии и воды (Описа ние и инструкция по эксплуатации установки УДП - 1,5 И. Казань, ТатНИИ- 25 нефтемаш, 1987).

Для приготовления раствора полиме-. ра на этой установке необходимо большое количество нефтепродуктов„ а обо- рудование для приготовления рабочей 30 смеси конструктивно сложно и имеет

1 большую массу, кроме того, оно долж-, но быть выполнено с учетом требований. применения легковоспламеняющихся жидкостей, Возле установки должен Э5 быть склад (накопительная емкость) для хранения этой жидкости. Необходимо отметить, что процесс растворениц полимера не ускоряется, а ухудшается из-эа покрытия частиц ПАА . 4p пленкой нефтепродуктов. Все это.исключает возможность изготовления мобильной установки для выполнения ".разовых" скважиноопераций, включающих приготовление и закачку композиций с 4r использованием водорастворимых полимеров.

На практике процесс растворения полимеров проводят следующим образом.

Водорастворимый полимер сначала смешивают и растворяют в ограниченном объеме воды для приготовления концентрированного раствора, а затем дозированно подают в воду, нагнетаемую в нефтяной пласт. Устройство для реа- . лизации- такого процесса содержит бун- 55 кер с дозатором ПАА непрерывного действия, смесительную камеру, емкость растворения и дозировочные насосы (Патент. ClN " 3902553, кл. 16б-305, 1975).

Недостаток известного устройства заключается в том, что процесс полного растворения ПАА длителен (до

210 мин), устройство для реализации способа сложно конструктивно и имеет большую массу. Кроме того, при взаимодействиии с водой происходит слипание зерен ПАА между собой и прилипание их к поверхностям рабочих орга«. нов дозатора и смесительной камеры.

Это, в первом случае, приводит к образованию эон повь1шенной концентрации полимера в воде и образованию гелео6разной массы, т.е. отсутствует точность дозирования полимера, а во втором случае, - к отказам в"работе уст- . ройства.

Большая масса устройства лишает возможности изготовить его мобильным, а потому исключает применение его при выполнении "разовых" скважиноопераций по приготовлению и закачке различных композиций с использовани.ем ПАА.

Цель изобретения состоит в повыше-:,, нии точности дозирования полимера

I при его предварительном смачивании жидким модификатором и экономном расходовании модификатора.

Использование предлагаемого устройства для приготовления раствора полимера позволяет по сравнению с существующим повысить эффективность технологических процессов повышения нефтеотдачи и обработки призабойной . зоны с применением раствора полимера.

Повышение эффективности происходит за счет уменьшения массы и стоимости установки, повышения точности дозирования и надежности ее работы, повышения производительности труда за счет сокращения времени приготовления раствора и обеспечения мобильности установки, увеличения объема выполняемой работы установкой Идентичной мощности и обеспечения возможности проведения технологических процессов в течение всего года независимо от погодных условий.

Уменьшение затрат на проведение одной скважинооперации по обработке призабойной зоны пласта вяэкоупругими составами на основе водорастворимых полимеров составит до 303 или в стоимостном выражении 2,7 тыс.руб.

Формула

1 изобретения

5 18135

Цель достигается тем, что в уст1 ройстве для приготовления раствора полимера, содержащем бункер, дозатор, прточную смесительную камеру, емкость и дозировочный насос, согласно изобретению дозатор выполнен шестеренчатым и его рабочие органы расположены в смесительной камере, при этом величина площади проходного сечения камеры соответствует величине площади впадин рабочего органа, а бункер снабжен орошающим устройством и покрытым сеткой .приямком.

Предварительное смачивание зерен порошка ПАА жидким модификатором, в качестве. которого можно использовать многоатомный спирт, обеспечивает многократйое уменьшение времени полного растворения его, что позволяет во 29 столько же раз уменьшить вместимость емкости растворения. Кроме того, предварительное смачивание жидким модификатором предотвращает слипание зерен ПАА между собой и с поверхнос-, Я тями рабочего органа дозатора и смесительной камеры.

Применение дозатора шестерейчатого типа с рабочими органами, расположенными в смесительной камере, по-. щ вышает точность дозированйя полимера после его смачивания жидким модификатором, а наличие бункера с покрытым сеткой приямком позволяет улавливать оставшийся после орошения полимера жидкий модификатор и возвращать его для орошения следующей партии полимера. !

Заявляемое устройство схематичес- ки изображено на фиг.l, на фиг.2 представлен .разрез А-А на фиг. l; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2.

Устройство для приготовления водного раствора полимера состоит из бункера 1 с плотно закрываемой -крыш- ,кой 2, шестеренчатого дозатора 3, проточной смесительной камеры 4, час тью которой являются рабочий орган 5 шестеренчатого дозатора 3, емкостй "

6 растворения и сообщенного с ней дозировочного насоса 7. Бункер 1 снаб- БО жен орошающим устройством 8, включаю" щим емкость 9, насос 10, трубопровод

11 и ороситель 12, а также покрытым сеткой 13 .приямком 14 для сбора стоКоВ излишков жидкого модификатора ° 55

Устройство работает следующим образом.

Бункер 1 загружается порошкообразным ПАА, плотно закрывается крышкой

48 6

2. С помощью насоса 10 из емкости 9

-по трубопроводу 11 в оросители 12 подается жидкий модификатор. Жидкий модификатор смачивает зерна ПАА и из1 лишки его стекают через сетку 13 в приямок 14 и далее в емкость 9. В смесительную. камеру 4 под напором подается вода и включается дозатор 3.

Увлажненный жидким модификатором порошок ПАА захватываетея рабочим органом 5 шестеренчатого дозатора 3 и выносится в смесительную камеру 4, где струей воды уносится в емкость 6 растворения. Готовый раствор дозировочным насосом 7 подается в объект по" требления, например водовод скважины или емкость для приготовления композиции.

Смесительная камера 4 подбирается таким образом, чтобы величина площади ее проходного сечения соответствовала величине площади впадин рабочего органа дозатора (фиг. 2). Это позво> ляет уменьшить гидравлические сопро;

1 тивления при работе устройства, тем

: самым сократить мощность дозировочно,го насоса °

Уменьшение времени. растворения смоченного жидким модификатором порошка ПАА позволяет многократно уменьшить вместимость, тем самым мас" су емкости растворения, и делает возможным создать установку мобильной на колесном шасси. Это повышает технологичность и эффективность проведе,ния процессов "разовых" скважиноопераций по приготовлению вязкоупругих .систем, гелеобразующих смесей, по- . лимерно-дисперсных систем и других композиций с использованием ПАА.

Подача в смесительную камеру смоченных жидким модификатором зерен порошка ПАР предотвращает слипание их между собой и с рабочими поверхностями дозатора, бункера и смесителя .при воздействии на них воды, что обеспечивает повышение качества раствора за счет исключения образования зон повышенной концентрации полимера и образования гелеобразной массы, а также безотказность работы ус- тановки, тем самым устойчивость и непрерывность проведения технологического процесса, . Устройство для приготовления вод" ного раствора полимера, содержащее

18тЗ 48

Фие. У, бункер, дозатор, проточную смесительную камеру, емкость растворения и дозировочный насос, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности дозирования полимера при его предварительном смачивании жидким модификатором и экономного рас" хода модификатора, дозатор выполнен

1 шестеренчатым и его рабочие органы расположены в смесительной камере, 1 при этом величина площади проходного сечения камеры соответствует величине площади впадин рабочего органа, а бункер снабжен оросителем в виде трубки с насадками и покрытым сеткой llpHRMkOM.

1813548

Э 8. Z.

> Заказ 1800 Тираж: . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета f10 изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент"., г. Ужгород, ул, Гагарина, 101, Редактор Т.Федотов !

Составитель В.Сиятский

Техред М.Иоргентал Корректор Н.Гунько