專利名稱：化學(xué)驅(qū)多元配注工藝及其所用多元靜態(tài)混流裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田三次采油用助劑配制設(shè)備和化學(xué)驅(qū)多元配注工藝，特別涉及一種化學(xué)驅(qū)多元配注工藝及其所用多元靜態(tài)混流裝置。
背景技術(shù)：
目前在油田開采的后期，需要將幾種化學(xué)助劑按一定比例混配后成為目的液，然后再將目的液注入地層進(jìn)行驅(qū)油，以便獲得更高的采收率。其中，各種化學(xué)助劑的混配工藝和目的液的注入工藝是確保開發(fā)效果的關(guān)鍵，另外，化學(xué)助劑的混配設(shè)備也直接關(guān)系到目的液的質(zhì)量。
傳統(tǒng)的化學(xué)助劑的混配工藝和注入工藝，將各種化學(xué)驅(qū)助劑及配制水，按配方預(yù)先按一定比例在貯罐中低壓混配成目的液，然后再將目的液用高壓泵增壓后注入到各注入井中。該工藝的缺點(diǎn)是(1)全系統(tǒng)使用的目的液為統(tǒng)一大配方，目的液不能同時滿足不同區(qū)塊和地層的注入井的個性化地質(zhì)方案的需求，實現(xiàn)不了個性化注入；(2)助劑集中配置系統(tǒng)占地面積大，設(shè)備投資大；(3)原工藝目的液一般選用混合罐罐內(nèi)配置，然后再儲存，需要時，將目的液用高壓泵增壓后注入到各采油井中，這樣對化學(xué)助劑的性能產(chǎn)生了不利的影響，致使該化學(xué)助劑的粘度降低。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有工藝技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的就是要提供一種能夠滿足油田三次采油注入井個性化需求的化學(xué)驅(qū)多元配注工藝。
本發(fā)明的進(jìn)一步的目的就是要提供一種實現(xiàn)上述化學(xué)驅(qū)多元配注工藝的多元靜態(tài)混流裝置。
為實現(xiàn)上述目的，一種化學(xué)驅(qū)多元配注工藝，包括以下步驟1、將一定濃度的各種化學(xué)驅(qū)助劑分別儲存在相應(yīng)的化學(xué)驅(qū)助劑貯罐中；2、根據(jù)每個注入井的地質(zhì)要求，分別選定出對應(yīng)每個注入井的相應(yīng)的目的液的個性化配方；3、根據(jù)該個性化配方的要求，將各化學(xué)驅(qū)助劑從相應(yīng)的化學(xué)驅(qū)助劑貯罐中輸出，再分別通過增壓泵增壓輸出；
4、增壓后的各種化學(xué)驅(qū)助劑分別進(jìn)行計量；5、利用混配裝置將計量后的各種化學(xué)驅(qū)助劑進(jìn)行混配首先根據(jù)化學(xué)驅(qū)助劑對分子減切要求不同的特性，將同種特性的化學(xué)驅(qū)助劑首先進(jìn)行混配，然后將對分子有減切要求的化學(xué)驅(qū)助劑的混合液為主流、對分子無減切要求的化學(xué)驅(qū)助劑的混合液為輔流進(jìn)入混配，混配后得到個性化配方的目的液；6、將該個性化配方的目的液注入到相應(yīng)的注入井中。
本發(fā)明一種實現(xiàn)化學(xué)驅(qū)多元配注工藝所用的多元靜態(tài)混流裝置，包括機(jī)械混合腔、螺旋混合腔和水力混合腔，其中，機(jī)械混合腔設(shè)置有至少兩個輸入口和一個輸出口；螺旋混合腔包括套裝在一起且密閉相連的內(nèi)腔和外腔，外腔設(shè)置有輸入口，內(nèi)腔腔體通過設(shè)置在內(nèi)腔體上的若干通孔與外腔體相連通，內(nèi)腔帶有輸入口和輸出口；水力混合腔包括套裝在一起且密閉相連的內(nèi)腔和外腔，外腔設(shè)置有輸入口，內(nèi)腔腔體上有連通內(nèi)外腔體的若干通孔，內(nèi)腔帶有輸入口和輸出口；機(jī)械混合腔的輸出口與水力混合腔外腔的輸入口通過管道相連，螺旋混合腔內(nèi)腔的輸出口與水力混合腔內(nèi)腔的輸入口通過管道相連。
進(jìn)一步，還包括帶有輸入口和輸出口的低減切混流腔，腔體內(nèi)部設(shè)置有若干組間隔網(wǎng)，在腔體的截面上該間隔網(wǎng)呈L型，低減切混流腔的輸入口通過管道與水力混合腔的輸出口相連。
進(jìn)一步，在所述機(jī)械混合腔的腔體內(nèi)部設(shè)置有若干組間隔網(wǎng)，在腔體的截面上該間隔網(wǎng)呈X型。
進(jìn)一步，在所述機(jī)械混合腔的腔體內(nèi)中部的間隔網(wǎng)之間設(shè)置有若干組兩兩交錯的間隔條，在腔體的截面上兩間隔條相互垂直。
進(jìn)一步，所述螺旋混合腔的內(nèi)腔內(nèi)部設(shè)置有若干組螺旋片。
進(jìn)一步，所述水力混合腔內(nèi)腔的腔體中部設(shè)置有若干支管，面向內(nèi)腔的輸入口一側(cè)的支管上設(shè)置有若干通孔，支管的一端與水力混合腔的外腔相通。
進(jìn)一步，所述水力混合腔內(nèi)腔的輸出口一側(cè)內(nèi)設(shè)置有若干組間隔網(wǎng)，在腔體的截面上該間隔網(wǎng)呈L型。
進(jìn)一步，所述水力混合腔的內(nèi)腔和所述螺旋混合腔內(nèi)腔均為圓柱形，水力混合腔的內(nèi)腔的直徑大于螺旋混合腔內(nèi)腔的直徑。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明化學(xué)驅(qū)多元配注工藝采取高壓配制系統(tǒng)，針對每一個注入井的不同地質(zhì)情況，實現(xiàn)了單井個性化配方注入，各井配方可隨意依地質(zhì)方案調(diào)整，能滿足不同區(qū)塊及地層的需求，實現(xiàn)了目的液的實時配制、實時注入及個性化調(diào)整，既節(jié)省了設(shè)備的占地面積又同時降低了投資成本；本發(fā)明多元靜態(tài)混流裝置，可以同時混配多種化學(xué)助劑，根據(jù)化學(xué)助劑對減切要求不同的特性，分別使用相應(yīng)的混配腔體對若干種化學(xué)助劑進(jìn)行有序地混合后，再以有減切要求的化學(xué)助劑為主流進(jìn)入水力混合腔，而無減切要求的化學(xué)助劑通過腔體上的通孔進(jìn)入混合腔內(nèi)，與主流化學(xué)助劑進(jìn)行混配。這種結(jié)構(gòu)，不僅有效地降低了混合腔對有減切要求的化學(xué)助劑的減切影響，防止其粘度下降，而且使多元化學(xué)助劑得到充分混合，實現(xiàn)了多元化學(xué)助劑的配注，確保了各化學(xué)助劑混合后有較高的分散程度和較低的降粘率。


圖1是本發(fā)明化學(xué)驅(qū)多元配注工藝的工藝流程圖；圖2是本發(fā)明多元靜態(tài)混流裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2中機(jī)械混合腔的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的左視圖；圖5是圖3的A-A視圖；圖6是圖2中的螺旋混合腔的左視圖；圖7是圖2中的水力混合腔的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是圖7的A向視圖；圖9是圖7中支管的俯視圖；圖10是圖7的B-B視圖；圖11是圖2的C-C視圖。
具體實施例方式
圖1為化學(xué)驅(qū)多元配注工藝的工藝流程圖，在油田各種化學(xué)驅(qū)助劑都按照一定的濃度，分別儲存在不同的化學(xué)驅(qū)助劑貯罐中；當(dāng)需要對某個注入井進(jìn)行三次開采時，首先根據(jù)該注入井的地質(zhì)要求，選定出該注入井的目的液的配方；按照該配方的要求，從相應(yīng)的化學(xué)驅(qū)助劑貯罐中，輸出該化學(xué)驅(qū)助劑，各種化學(xué)驅(qū)助劑分別進(jìn)入增壓泵增壓后，再分別輸入到對應(yīng)的計量計進(jìn)行計量，計量后的各種化學(xué)驅(qū)助劑利用混流裝置進(jìn)行充分混配成為目的液，最后將該目的液輸送到該注入井中。
在對計量后的各種化學(xué)驅(qū)助劑進(jìn)行混配時，可以選用多個混流器，也可以使用一個多元靜態(tài)混流裝置。當(dāng)選用多個混流器進(jìn)行混配時，首先根據(jù)化學(xué)助劑對分子減切要求的不同特點(diǎn)，將對分子有減切要求的化學(xué)助劑通過一個混流器混配后得到一種混合助劑，再將對分子無減切要求的化學(xué)助劑通過另一個混流器混配后得到另一種混合助劑，再通過控制設(shè)備，按照一定的秩序，將不同混流器輸出的混合助劑再統(tǒng)一輸送到一個混流器中進(jìn)行混配，從而得到多元化學(xué)助劑相混配的目的液。而當(dāng)選用一個多元靜態(tài)混流裝置進(jìn)行混配時，該多元靜態(tài)混流裝置將根據(jù)分子對減切要求的不同特點(diǎn)，將對分子有減切要求的化學(xué)助劑輸送到低減切混合腔內(nèi)混合，對分子無減切要求的化學(xué)助劑輸送到普通混合腔內(nèi)混合，然后再將對分子有減切要求的化學(xué)驅(qū)助劑的混合液為主流、對分子無減切要求的化學(xué)驅(qū)助劑的混合液為輔流進(jìn)入一個混合腔進(jìn)行混配，得到個性化配方的目的液。
圖2中，多元靜態(tài)混流裝置包括均為圓柱形的三個腔體I#腔體8、II#腔體5和III#腔體7，1#腔體8內(nèi)設(shè)置有機(jī)械混合腔9和螺旋混合腔10，2#腔體5內(nèi)設(shè)置有水力混合腔6，進(jìn)口1和進(jìn)口2與機(jī)械混合腔9相連，進(jìn)口3和進(jìn)口4與螺旋混流腔相連10，III#腔體7通過管道與出口11相連，機(jī)械混合腔9與螺旋混合腔10互不相通且相對獨(dú)立，它們分別與水力混合腔6相連，水力混合腔6的輸出端27與III#腔體7相連，需要混合的四種化學(xué)助劑分別通過進(jìn)口1-4進(jìn)入相應(yīng)的腔體，配注完的目的液經(jīng)出口11輸送至注入井。
進(jìn)口1和進(jìn)口2設(shè)置在機(jī)械混合腔9的輸入端，機(jī)械混合腔9另一端設(shè)置有輸出口22，圖3-5中可知，腔體內(nèi)部設(shè)置有若干組間隔網(wǎng)12，在腔體截面上間隔網(wǎng)12為X形，在腔體中部的間隔網(wǎng)12之間，還設(shè)置有兩兩交叉的間隔條13，在腔體的截面上，兩兩間隔條13相互垂直。
圖2和6中可知，螺旋混合腔10包括兩個腔體，內(nèi)腔21設(shè)置在I#腔體8內(nèi)的機(jī)械混合腔9的下方，I#腔體8與內(nèi)腔21密閉連接，進(jìn)口3與內(nèi)腔21的輸入端相連，進(jìn)口4與I#腔體8相連，在內(nèi)腔21的腔體上有若干通孔14，該通孔14使內(nèi)腔21與I#腔體8內(nèi)部相通，內(nèi)腔21內(nèi)部設(shè)置有若干組螺旋片15，內(nèi)腔21的另一端設(shè)置有輸出口23。
水力混合腔6也設(shè)置有兩個腔體，內(nèi)腔24設(shè)置在II#腔體5內(nèi)的下部，2#腔體5與內(nèi)腔24密閉連接，機(jī)械混合腔9的輸出口22通過管道與2#腔體5的上部相通，內(nèi)腔24的輸入口25通過管道26與螺旋混合腔10的輸出口23相連，從圖7-10中可知，內(nèi)腔24的腔體表面上有若干通孔16，該通孔16使內(nèi)腔24與2#腔體5內(nèi)部相通，在內(nèi)腔24腔體內(nèi)的中部設(shè)置有若干支管17，支管17的軸線與內(nèi)腔24的軸線相互垂直，面向內(nèi)腔24的輸入口25一側(cè)的支管17上設(shè)置有若干小孔20，支管17的一端與II#腔體5的內(nèi)部相通，內(nèi)腔24內(nèi)的輸出口27附近設(shè)置有若干組間隔網(wǎng)18，在腔體的截面上該間隔網(wǎng)18呈L型。
III#腔體7為低減切混流腔，它帶有輸入口28和輸出口29，其輸入口28與水力混合腔內(nèi)腔6的輸出口27相連，其輸出口29通過管道與出口11相連，在腔體內(nèi)部設(shè)置有若干組間隔網(wǎng)19，從圖11中可知，在腔體的截面上該間隔網(wǎng)19呈L型。
多元靜態(tài)混流裝置工作時，壓力水通過進(jìn)口1、堿液通過進(jìn)口2分別進(jìn)入機(jī)械混合腔9，壓力水和堿液在腔體流動時，在間隔網(wǎng)12和間隔條13的作用下，得到充分混合，混合后的堿水混合液通過輸出口22進(jìn)入水力混合腔6的外腔即2#腔體5內(nèi)。聚合物母液通過進(jìn)口3進(jìn)入螺旋混合腔10的內(nèi)腔21，表活劑通過進(jìn)口4進(jìn)入螺旋混合腔10的外腔即1#腔體8內(nèi)，由于1#腔體8與機(jī)械混合腔9密閉結(jié)合，所以表活劑只能通過螺旋混合腔10內(nèi)腔21的表面的通孔14進(jìn)入內(nèi)腔21內(nèi)，聚合物母液在內(nèi)腔21內(nèi)流動的同時，在腔體內(nèi)的螺旋片組的作用下，與通孔14內(nèi)噴入的柱狀表活劑充分混合后形成聚合物混合液，經(jīng)內(nèi)腔21的輸出口23通過管道26進(jìn)入水力混合腔6的內(nèi)腔24內(nèi)。進(jìn)入2#腔體的堿水混合液通過水力混合腔6內(nèi)腔24的通孔16，噴入水力混合腔6的內(nèi)腔24，與聚合物混合液相混合。同時，水力混合腔6內(nèi)的支管17上設(shè)置有與螺旋混合腔5相通的開口進(jìn)入支管17內(nèi)，堿水混合液通過的支管17上的小孔20也進(jìn)入內(nèi)腔24，小孔20內(nèi)噴入的堿水混合液的方向與聚合物混合液的流動方向相互垂直，有利于液體間的充分混合，另外，在內(nèi)腔24內(nèi)部設(shè)置的L型間隔網(wǎng)18，也有利于液體間的混合。為了使四種化學(xué)助劑更加充分的混配，從水力混合腔6輸出口27輸出后，混配后的化學(xué)助劑進(jìn)入III#腔—低減切混合腔7，在化學(xué)助劑向前流動時，III#腔體7內(nèi)部的L型間隔網(wǎng)19，促使化學(xué)助劑更加充分混合達(dá)到目的液的要求，然后目的液經(jīng)III#腔體7的輸出口29后輸出，通過出口11被注入到注入井中。
由于聚合物母液的流速超過一定流速后，容易造成聚合物母液的降解，為了控制其流速，所以水力混合腔6的內(nèi)腔21的直徑大于螺旋混合腔10的內(nèi)腔21的直徑。
當(dāng)目的液的配方為聚合物配注時，只需要將壓力水從進(jìn)口1、聚合物母液從進(jìn)口3分別注入多元靜態(tài)混流裝置即可得到需要的聚合物目的液。當(dāng)需要的目的液為五元或更多化學(xué)助劑的配注時，可以在機(jī)械混合腔9的輸入端，相應(yīng)設(shè)置若干個進(jìn)口，多種化學(xué)助劑分別從進(jìn)口進(jìn)入到機(jī)械混合腔9內(nèi)混合，然后再與螺旋混合腔10的聚合物母液混合，即可得到相應(yīng)的多元化學(xué)助劑混配的目的液。
本發(fā)明根據(jù)化學(xué)助劑有序的混合，避免了不同化學(xué)助劑由于混合先后而改變其所應(yīng)該保持的特性，在水力混合過程中最大限度的降低減切對化學(xué)助劑的影響，而對于無減切要求的含微粒的化學(xué)助劑，采用高減切混合。內(nèi)部混合是水力混合與機(jī)械混合的結(jié)合，水力部分采用了外部化學(xué)助劑強(qiáng)力進(jìn)入內(nèi)部的混合方式，形成多水柱與主流不同間隔混合，并同時從主流化學(xué)助劑內(nèi)部表面同時水柱激射混合。
權(quán)利要求
1.一種化學(xué)驅(qū)多元配注工藝，其特征在于，包括以下步驟(1)將一定濃度的各種化學(xué)驅(qū)助劑分別儲存在相應(yīng)的化學(xué)驅(qū)助劑貯罐中；(2)根據(jù)每個注入井的地質(zhì)要求，分別選定出對應(yīng)每個注入井的相應(yīng)的目的液的個性化配方；(3)根據(jù)該個性化配方的要求，將各化學(xué)驅(qū)助劑從相應(yīng)的化學(xué)驅(qū)助劑貯罐中輸出，再分別通過增壓泵增壓；(4)增壓后的各種化學(xué)驅(qū)助劑分別進(jìn)行計量；(5)利用混配裝置將計量后的各種化學(xué)驅(qū)助劑進(jìn)行混配首先根據(jù)化學(xué)驅(qū)助劑對分子減切要求不同的特性，將同種特性的化學(xué)驅(qū)助劑首先進(jìn)行混配，然后將對分子有減切要求的化學(xué)驅(qū)助劑的混合液為主流、對分子無減切要求的化學(xué)驅(qū)助劑的混合液為輔流進(jìn)入混配，混配后得到個性化配方的目的液；(6)將該個性化配方的目的液注入到相應(yīng)的注入井中。
2.一種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述化學(xué)驅(qū)多元配注工藝中的多元靜態(tài)混流裝置，其特征在于，包括機(jī)械混合腔、螺旋混合腔和水力混合腔，其中，機(jī)械混合腔設(shè)置有至少兩個輸入口和一個輸出口；螺旋混合腔包括套裝在一起且密閉相連的內(nèi)腔和外腔，外腔設(shè)置有輸入口，內(nèi)腔腔體通過設(shè)置在內(nèi)腔體上的若干通孔與外腔體相連通，內(nèi)腔帶有輸入口和輸出口；水力混合腔包括套裝在一起且密閉相連的內(nèi)腔和外腔，外腔設(shè)置有輸入口，內(nèi)腔腔體上有連通內(nèi)外腔體的若干通孔，內(nèi)腔帶有輸入口和輸出口；機(jī)械混合腔的輸出口與水力混合腔外腔的輸入口通過管道相連，螺旋混合腔內(nèi)腔的輸出口與水力混合腔內(nèi)腔的輸入口通過管道相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多元靜態(tài)混流裝置，其特征在于，還包括帶有輸入口和輸出口的低減切混流腔，腔體內(nèi)部設(shè)置有若干組間隔網(wǎng)，在腔體的截面上該間隔網(wǎng)呈L型，低減切混流腔的輸入口通過管道與水力混合腔的輸出口相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3任一所述的多元靜態(tài)混流裝置，其特征在于，在所述機(jī)械混合腔的腔體內(nèi)部設(shè)置有若干組間隔網(wǎng)，在腔體的截面上該間隔網(wǎng)呈X型。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多元靜態(tài)混流裝置，其特征在于，在所述機(jī)械混合腔的腔體內(nèi)中部的間隔網(wǎng)之間設(shè)置有若干組兩兩交錯的間隔條，在腔體的截面上兩間隔條相互垂直。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多元靜態(tài)混流裝置，其特征在于，所述螺旋混合腔的內(nèi)腔內(nèi)部設(shè)置有若干組螺旋片。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多元靜態(tài)混流裝置，其特征在于，所述水力混合腔內(nèi)腔的腔體中部設(shè)置有若干支管，面向內(nèi)腔的輸入口一側(cè)的支管上設(shè)置有若干通孔，支管的一端與水力混合腔的外腔相通。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多元靜態(tài)混流裝置，其特征在于，所述水力混合腔內(nèi)腔的輸出口一側(cè)內(nèi)設(shè)置有若干組間隔網(wǎng)，在腔體的截面上該間隔網(wǎng)呈L型。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多元靜態(tài)混流裝置，其特征在于，所述水力混合腔的內(nèi)腔和所述螺旋混合腔內(nèi)腔均為圓柱形，水力混合腔的內(nèi)腔的直徑大于螺旋混合腔內(nèi)腔的直徑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種化學(xué)驅(qū)多元配注工藝及其所用的多元靜態(tài)混流裝置，將幾種配制好的一定濃度的化學(xué)驅(qū)助劑，直接供液給各自高壓泵增壓，然后按一定順序再經(jīng)多元靜態(tài)混流裝置混配為目的液注入各井；通過該工藝實現(xiàn)了單井個性化配方注入，各井配方可隨意依地質(zhì)方案調(diào)整，能滿足不同區(qū)塊及地層的需求，實現(xiàn)了實時高壓依序混配注入，取消傳統(tǒng)工藝中設(shè)置的集中配置系統(tǒng)，節(jié)省占地，節(jié)省投資；該工藝中所用的多元靜態(tài)混流裝置，可以同時混配多種化學(xué)助劑，且按一定順序混配，確保了各化學(xué)助劑混合后有較高的分散程度和較低的降粘率，在混合過程中不會產(chǎn)生不良反應(yīng)。
文檔編號E21B43/16GK1730903SQ200510098340
公開日2006年2月8日 申請日期2005年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月9日
發(fā)明者高雁鳴, 侯華業(yè) 申請人:萬奧普(北京)石油工程技術(shù)開發(fā)研究院有限公司