本發(fā)明涉及流體靜態(tài)混合設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及一種靜態(tài)混合器渦旋混合單元。

背景技術(shù)：

我國的大型油田，如大慶油田、勝利油田等東部油田都已進入開發(fā)末期，產(chǎn)量都有不同程度的遞減，而新增儲量又越來越緩慢。目前化學驅(qū)技術(shù)占有最重要的位置，而化學驅(qū)中又以聚合物驅(qū)技術(shù)最為成熟有效。聚合物驅(qū)能有效提高采收率，在宏觀上，它能夠增加驅(qū)替液粘度，降低驅(qū)替液和被驅(qū)替液的流度比，從而擴大波及體積；在微觀上，聚合物由于其固有的粘彈性，在流動過程中產(chǎn)生對油膜或油滴的拉伸作用，增加了攜帶力，提高了微觀洗油效率。聚合物已經(jīng)形成系列產(chǎn)品，礦場試驗已經(jīng)取得明顯效果，并形成配套技術(shù)。目前我國已經(jīng)成為世界上使用聚合物驅(qū)技術(shù)規(guī)模最大，大面積增產(chǎn)效果最好的國家，該技術(shù)已成為我國石油持續(xù)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要技術(shù)措施。

隨著聚合物驅(qū)的推廣應用，驅(qū)替液在配注過程中需要利用靜態(tài)混合器將聚合物母液與稀釋用水進行混合。靜態(tài)混合器是國外70年代初發(fā)展起來的一種新型混合設(shè)備。它是一種沒有運動部件，但具有獨特性能的攪拌混合機器。它依靠設(shè)備的特殊結(jié)構(gòu)控制流體的運動，使互不相溶的液體各自分散，彼此混合起來達到良好的混合效果。流體通過靜態(tài)混合器時，不斷改變流動的方向，不但將中心的液流推向周邊，而且將周邊的流體推向中心，從而達到良好的徑向混合效果。但是現(xiàn)有的應用與聚合物驅(qū)的靜態(tài)混合器，使用時產(chǎn)生的機械剪切力較大，易造成造成聚合物高分子的降解，使聚合物的粘度損失達8%，影響驅(qū)油效果。除此之外，現(xiàn)有的靜態(tài)混合物一般將其聚合物混合后的不均勻程度控制在5%左右，其控制剪切分割的程度，又會影響混合效果；還易造成結(jié)垢現(xiàn)象，難以清洗。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對背景技術(shù)中現(xiàn)有靜態(tài)混合器的混合單元存在的混合效率低、粘度損失大、難以清洗的問題，提供一種新型的靜態(tài)混合器渦旋混合單元，該靜態(tài)混合器渦旋混合單元，混合效率高、粘度損失小、容易清洗。

本發(fā)明解決以上問題可通過如下技術(shù)方案來達到：該靜態(tài)混合器渦旋混合單元，包括呈椎體形狀的本體，所述本體上端外邊緣平均分布多個外端開口，由外端開口下行至下端底部開口平均分布多個表面螺旋式孔道，同時在椎體的上表面也平均分布多個內(nèi)部開口，由內(nèi)部開口下行至底部開口處開有若干內(nèi)部螺旋式孔道。

本發(fā)明的工作原理是：當稀釋水與聚合物母液的混合物流經(jīng)渦旋式混合單元時，由于孔道的作用，混合液會被分割成多股，而由于旋轉(zhuǎn)角度的存在，使多股混合液高速旋轉(zhuǎn)，并在椎體中下部匯合。這種渦旋式流動，使得多股混合液相互碰撞、擴散，并且變徑的孔道使流速有差別并形成一定的橫流，因而多股混合液的流向不斷變化，從而促進其混合，最終實現(xiàn)均勻混合的目的。

本發(fā)明與背景技術(shù)相比較具有如下有益效果：本發(fā)明通過特殊的孔道設(shè)計，使用該靜態(tài)混合器渦旋混合單元配置驅(qū)替液，當聚合物母液與稀釋水流經(jīng)渦旋式混合器時，流體在分合過程中，會被分成高速旋轉(zhuǎn)的多股細流，表現(xiàn)出不同的流速，形成一定的橫流，當各股細流匯聚時，液體的相互碰撞與擴散，使得稀釋水與母液混合均勻。靜態(tài)混合器中配有多個本發(fā)明的模塊，通?；旌弦和ㄟ^8 - 10次的分合即可達到比背景技術(shù)更為均勻、徹底的混合程度。并且本發(fā)明采用特殊的生物親和性材料，使得材料表面與流體有盡可能大的接觸角，抑制結(jié)垢，延長清洗周期。總之，本渦旋式混合器采用渦旋式旋轉(zhuǎn)、碰撞和擴散，實現(xiàn)聚合物母液與稀釋用水的混合，避免了常規(guī)混合器的機械剪切力，實現(xiàn)降低粘度損失的目的；而特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使得本發(fā)明渦旋式混合單元更便于安裝和清理。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2是本發(fā)明的側(cè)視圖；

附圖3是本發(fā)明的俯視圖；

附圖4是本發(fā)明內(nèi)部螺旋式孔道的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-本體，2-表面螺旋式孔道，3-內(nèi)部螺旋式孔道，4-外端開口，5-內(nèi)部開口，6-底部開口。

具體實施方式：

下面結(jié)合附圖及具體實施例將對本發(fā)明作進一步說明：

附圖1結(jié)合圖2、圖3所示，該靜態(tài)混合器渦旋混合單元，包括呈椎體形狀的本體1，所述本體1上端外邊緣平均分布多個外端開口4，由開口下行至下端底部開口6平均分布多個表面螺旋式孔道2，同時在椎體的上表面也平均分布多個內(nèi)部開口5，由開口下行至底部開口6處開有若干內(nèi)部螺旋式孔道3，如圖4所示；所述本體1所述表面螺旋式孔道2及內(nèi)部螺旋式孔道3為變直徑，且上端孔道直徑大于下端孔道直徑；所述表面螺旋式孔道2及內(nèi)部螺旋式孔道3旋轉(zhuǎn)角度為30 - 60°；所述本體1采用特殊的生物親和性材料PLA聚乳酸；所述本體1表面螺旋式孔道2及內(nèi)部螺旋式孔道3上端孔道直徑與下端孔道直徑比為5-3：2-1。

實施例1：

渦旋式混合單元呈椎體性狀，整體高度150 mm，椎體上部較粗部分直徑為50 mm，下部較細部分直徑為10 mm；椎體上部較粗部分平均分布4個孔道，孔道為變直徑，上部直徑為15 mm，下部直徑為6 mm，孔道的旋轉(zhuǎn)角度為45°；椎體外表面平均分布4個孔道，孔道直徑為12 mm，孔道旋轉(zhuǎn)角度為45°；椎體表面的4個通道和椎體內(nèi)部的4個通道在椎體底部較細處匯合。如此設(shè)置，能使被混合的兩種液體實現(xiàn)分合、旋轉(zhuǎn)、速差變化等作用，使得兩者充分混合。

當稀釋水與聚合物母液的混合物流經(jīng)渦旋式混合單元時，由于孔道的作用，混合液會被分割成8股，這8股混合液由于旋轉(zhuǎn)角度的存在，使其高速旋轉(zhuǎn)，并在椎體中下部匯合，這種渦旋式流動，使得多股混合液相互碰撞、擴散，并且由于孔道是變徑的，其流速有差別，因而多股混合液的流向不斷變化，從而促進其混合，最終實現(xiàn)均勻混合的目的。

實施例2：

渦旋式混合單元呈椎體性狀，整體高度150 mm，椎體上部較粗部分直徑為48 mm，下部較細部分直徑為15 mm；椎體上部較粗部分平均分布3個孔道，孔道為變直徑，上部直徑為18 mm，下部直徑為10 mm，孔道的旋轉(zhuǎn)角度為60°；椎體外表面平均分布3個孔道，孔道直徑為15 mm，孔道旋轉(zhuǎn)角度為60°；椎體表面的3個通道和椎體內(nèi)部的3個通道在椎體底部較細處匯合。如此設(shè)置，能使被混合的兩種液體實現(xiàn)分合、旋轉(zhuǎn)、速差變化等作用，使得兩者充分混合。

當稀釋水與聚合物母液的混合物流經(jīng)渦旋式混合單元時，由于孔道的作用，混合液會被分割成6股，這6股混合液由于旋轉(zhuǎn)角度的存在，使其高速旋轉(zhuǎn)，并在椎體中下部匯合，這種渦旋式流動，使得多股混合液相互碰撞、擴散，并且由于孔道是變徑的，其流速有差別，因而多股混合液的流向不斷變化，從而促進其混合，最終實現(xiàn)均勻混合的目的。

實施例3：

渦旋式混合單元呈椎體性狀，整體高度150 mm，椎體上部較粗部分直徑為48 mm，下部較細部分直徑為10 mm；椎體上部較粗部分平均分布6個孔道，孔道為變直徑，上部直徑為8 mm，下部直徑為6 mm，孔道的旋轉(zhuǎn)角度為30°；椎體外表面平均分布6個孔道，孔道直徑為8 mm，孔道旋轉(zhuǎn)角度為30°；椎體表面的6個通道和椎體內(nèi)部的6個通道在椎體底部較細處匯合。如此設(shè)置，能使被混合的兩種液體實現(xiàn)分合、旋轉(zhuǎn)、速差變化等作用，使得兩者充分混合。

當稀釋水與聚合物母液的混合物流經(jīng)渦旋式混合單元時，由于孔道的作用，混合液會被分割成12股，這12股混合液由于旋轉(zhuǎn)角度的存在，使其高速旋轉(zhuǎn)，并在椎體中下部匯合，這種渦旋式流動，使得多股混合液相互碰撞、擴散，并且由于孔道是變徑的，其流速有差別，因而多股混合液的流向不斷變化，從而促進其混合，最終實現(xiàn)均勻混合的目的。

上述實施例1-3，抑制結(jié)垢，延長清洗周期2個月，混合效率高達98%，降低粘度，使粘度損失達2%，其聚合物混合后的不均勻程度控制在95%

以上所述的僅是本發(fā)明的實施例，方案中公知的具體結(jié)構(gòu)和/或特性等常識在此未作過多描述。應當指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明結(jié)構(gòu)的前提下，還可以作出若干變形和改進，比如改變孔道的數(shù)量，孔道旋轉(zhuǎn)的角度和方向等，這些也應該視為本發(fā)明的保護范圍。