本發(fā)明涉及一種壓裂酸化用助排劑領(lǐng)域，尤其涉及一種壓裂酸化用助排劑的助排方法。

背景技術(shù)：

對(duì)于酸化壓裂工藝而言，在施工現(xiàn)場(chǎng)達(dá)到助排劑的最佳理論返排率是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。技術(shù)難點(diǎn)在于如何提高助排劑與酸化壓裂液及其需要添加的各種其他添加劑的混合程度，并且不能影響酸化壓裂液整體的穩(wěn)定性。與實(shí)驗(yàn)室相比，施工現(xiàn)場(chǎng)各要素中時(shí)間和成本是最重要的，如何在最少的時(shí)間內(nèi)花費(fèi)最少的成本得到最好的混合效果是一個(gè)值得研究的問題。

壓裂酸化工藝是低滲、特低滲油氣藏儲(chǔ)層改造的重要措施，是實(shí)現(xiàn)致密油氣藏有效開發(fā)的主導(dǎo)技術(shù)。如何提高壓裂液返排率，降低壓裂液對(duì)儲(chǔ)層造成的水敏、水鎖傷害，是提高壓裂效果的關(guān)鍵因素之一。助排劑是采油壓裂、酸化作業(yè)中必不可少的添加劑，它能降低表面張力、提高作業(yè)液的反排速度和反排率。助排劑的作用原理是表面活性劑在地層中可以降低巖石表面和水之間的界面張力并改變巖石表面的潤(rùn)濕性能，使巖石對(duì)水的潤(rùn)濕表面改變?yōu)榉菨?rùn)濕表面從而降低地層毛細(xì)管壓力，這樣就有利于水基壓裂液殘液的排出。同時(shí)，水基壓裂液進(jìn)入儲(chǔ)層可引起粘土礦化物水化膨脹、分散運(yùn)移，殘存的作業(yè)液體可能在地層毛細(xì)管的吸附作用下，造成對(duì)地層的傷害。地層壓力一般不足以克服毛細(xì)管阻力，不能將作業(yè)液體從孔隙通道中排出，因而有必要使用助排劑來降低作業(yè)液體的表面和界面張力，減少毛細(xì)管壓力并改變地層的潤(rùn)濕狀況，既可使作業(yè)液體容易進(jìn)入地層，降低擠入壓力，又有利于作業(yè)液體的返排。

有數(shù)據(jù)顯示在頁巖氣壓裂中60～90％注入液體滯留在地層，其中大部分水封閉滯留在壓裂裂縫周邊和壓裂縫隙中。這些封閉滯留液體會(huì)嚴(yán)重減少地層相對(duì)滲透率，減少產(chǎn)量。如何排出這些液體是個(gè)重要的問題。已有報(bào)道很多不同種助排劑用來排出壓裂后的液體，減少相封閉。

中國(guó)專利cn105176511a公開了一種性能優(yōu)良的酸化壓裂液助排劑，具體公開了如下特征：一種性能優(yōu)良的酸化壓裂液助排劑，其特征在于，以烷基聚氧乙烯醚表面活性劑為主，脂肪酸聚氧乙烯醚為輔，與季銨鹽進(jìn)行復(fù)配，增強(qiáng)表面活性劑降低表面張力和油水界面張力的能力，同時(shí)加入脂肪醇和甲醇，起到增加油水互溶作用，或?yàn)樘岣弑砻鎻埩寐识鸬綘奚鼊┑淖饔?。然而該專利提供的酸化壓裂液助排劑存在的問題是：(1)該助排劑使用了季銨鹽，但是并未使用助溶劑，考慮到巖石表面通常帶負(fù)電，陽離子表面活性劑易使巖石發(fā)生潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)阻礙原油順利流出，季銨鹽雖然在一定程度上提高了反排效率但是殘留的季銨鹽在生產(chǎn)過程中將大大減少原油產(chǎn)出量；(2)烷基酚聚氧乙烯醚為非離子表面活性劑，對(duì)酸堿及氧化劑都很穩(wěn)定，不易水解，具良好的表面活性，但是其代謝物的濃度遠(yuǎn)低于水生物急劇毒性的最低限，20世紀(jì)80年代中期一些國(guó)家已經(jīng)開始倡議支持限制或禁止使用該類表面活性劑。

目前酸化壓裂液的混合都采用傳統(tǒng)的方式，主要是先人工計(jì)算、稱量，再將濃酸、清水及各種添加劑注入儲(chǔ)液罐中，通過人工結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)單設(shè)備進(jìn)行循環(huán)配酸，實(shí)現(xiàn)酸液的均勻混配。針對(duì)本發(fā)明的助排劑，這種方式存在很多問題，主要有：

(1)本發(fā)明壓裂酸化用助排劑是一種多組分添加劑，當(dāng)與酸化壓裂液進(jìn)行提前混配時(shí)，由于酸化壓裂液整體體積很大并且黏度很高，所以不能很好的實(shí)現(xiàn)助排劑與酸化壓裂液之間的混合，尤其是完全無法達(dá)到助排劑組分之間的完全混合，大大影響其反排效率。

(2)由于酸化壓裂液需求量大，間歇式配液(將多組分助排劑在單獨(dú)的設(shè)備中提前混合完全之后再加入酸化壓裂液之中進(jìn)行混合)需要大量的儲(chǔ)酸罐，壓裂設(shè)備成本高，現(xiàn)場(chǎng)工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大。

(3)將助排劑的各組分直接加入酸化壓裂液中采用高強(qiáng)度攪拌混合將加速聚合物添加劑的降解，并且很難達(dá)到助排劑組分之間的完全混合，同時(shí)還影響壓裂酸化作業(yè)的效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)之不足，本發(fā)明提供了一種壓裂酸化用助排劑的助排方法，其特征在于，所述助排方法為將助排劑的各個(gè)組分通過至少具有輸入單元、注入單元和控制單元的混合裝置以分時(shí)異步的方式混合并注入所述油氣井中，所述輸入單元基于所述控制單元的控制信息將所述組分通過與其流動(dòng)特征參數(shù)匹配的指定輸入管線以增壓的方式分時(shí)輸入所述注入單元中，所述注入單元包括設(shè)置有第一混合器、第二混合器和第三混合器的混合孔道和至少一個(gè)設(shè)置在孔壁上的輸入孔，所述注入單元基于所述控制單元對(duì)所述組分的流動(dòng)特征參數(shù)和所述助排劑的組分配比進(jìn)行分析生成的與時(shí)間相關(guān)的控制信息按照分時(shí)注入的組分的指定噴射速率、指定噴射時(shí)間和/或同時(shí)注入至少兩種組分之間的指定速率比例將所述組分注入所述油氣井中。本發(fā)明的助排方法能夠精確的將助排組分在最佳效果時(shí)注入油氣井。尤其是對(duì)于具有沖突的組分，采用分時(shí)異步注入的方法能夠避免組分互相影響又能夠提高助排效果。

如何使組分在注入時(shí)互不接觸是現(xiàn)有技術(shù)無法解決的難題。優(yōu)選的，本發(fā)明的所述輸入孔的軸心線與豎直方向具有各異的夾角，所述輸入孔內(nèi)設(shè)置有基于所述控制單元的控制信息調(diào)整組分的噴射速率、噴射角度和/或噴射時(shí)間的阻流閥，所述控制單元基于所述輸入孔的軸心線與豎直方向的夾角、所述阻流閥預(yù)設(shè)的噴射速率、噴射角度、所述輸入管線的長(zhǎng)度、輸入管線內(nèi)的壓力評(píng)估所述組分之間的噴射軌跡差異和/或輸入管線的輸入時(shí)長(zhǎng)差異，并且根據(jù)所述噴射軌跡差異和/或輸入管線的輸入時(shí)長(zhǎng)差異預(yù)設(shè)所述組分注入的時(shí)間間隔，使得分時(shí)注入的組分在注入過程中的噴射軌跡零交叉。本發(fā)明通過對(duì)輸入管線和輸入孔各個(gè)參數(shù)的評(píng)估確定組分的噴射軌跡，從而確定組分注入的間隔時(shí)長(zhǎng)使得組分在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間注入，既不與其他組分沖突又具有助排效果，從而提高了助排的效率，節(jié)省了時(shí)間。

所述輸入孔至少包括用于向所述第一混合器注入組分的第一輸入孔、第二輸入孔、第三輸入孔和至少一個(gè)設(shè)置與所述第二混合器和所述第三混合器之間并用于向所述第三輸入混合器注入所述組分的第四輸入孔，所述第二輸入孔的水平位置低于所述第一輸入孔的水平位置且所述第三輸入孔的水平位置介于所述第一輸入孔和所述第二輸入孔的水平位置之間使得所述助排劑的三種組分以非同步的方式注入所述第一混合器，所述第四輸入孔的水平位置低于所述第二輸入孔的水平位置，其中，所述第一混合器的溫控裝置基于所述控制單元預(yù)設(shè)的時(shí)間加熱至指定溫度，所述第四輸入孔基于所述控制單元預(yù)設(shè)的噴射時(shí)間、噴射速度和噴射角度將第四組分以與由所述第二混合器輸送至所述第三混合器的所述第一輸入孔、第二輸入孔和/或第三輸入孔注入的組分的混合物非同步的方式注入所述第三混合器中。本發(fā)明的混合裝置內(nèi)的輸入孔的設(shè)置使得組分能夠分時(shí)注入，解決了如何使組分之間充分分時(shí)注入有不浪費(fèi)時(shí)間的技術(shù)難題。本發(fā)明通過輸入孔結(jié)構(gòu)本身的差異進(jìn)行分時(shí)，避免了時(shí)效較短的組分由于時(shí)間間隔太久而失效的難題，提高了組分的助排效果。

優(yōu)選的，第一輸入孔、第二輸入孔和第三輸入孔的軸心線與豎直方向的夾角具有差異且角度逐漸減小從而使得所述組分的噴射軌跡互不交叉，或者，所述第一輸入孔與所述第二輸入孔的軸心線與豎直方向的夾角相同，第三輸入孔的軸心線與豎直方向的夾角小于所述第一輸入孔和第二輸入孔的軸心線與豎直方向的夾角從而使得所述第三輸入孔注入的第三組份在所述第一輸入孔注入的第一組分與所述第二輸入孔輸入的第二組分同時(shí)注入第一混合器后再延后注入。本發(fā)明通過夾角的差異實(shí)現(xiàn)噴射軌跡差異，隔離了不同組分的噴射接觸可能性并區(qū)分了注入的時(shí)間，這對(duì)不同組分的反應(yīng)效果是影響極大的。因此，本發(fā)明的助排方法更有利于助排組分的充分反應(yīng)。

優(yōu)選的，所述輸入單元包括用于以增壓的方式輸送組分的增壓裝置和觸發(fā)裝置，所述觸發(fā)裝置基于所述聚合孔道內(nèi)的壓力采集裝置反饋的壓力數(shù)據(jù)觸發(fā)預(yù)警信息，所述控制單元基于所述預(yù)警信息調(diào)整所述增壓裝置的增壓參數(shù)和/或所述電磁閥參數(shù)從而調(diào)整所述聚合孔道內(nèi)的壓力至非預(yù)警狀態(tài)。本發(fā)明的觸發(fā)裝置能夠根據(jù)壓力數(shù)據(jù)觸發(fā)預(yù)警信息，從而防止聚合孔道由于壓力過大而發(fā)生損壞，影響助排劑的添加進(jìn)度。本發(fā)明的控制單元通過調(diào)控增壓參數(shù)和/或所述電磁閥參數(shù)來調(diào)整聚合孔道內(nèi)的壓力，使得聚合孔道內(nèi)的壓力降低至非預(yù)警狀態(tài)，而不中斷助排劑的添加，效果更好，效率更高。

優(yōu)選的，所述第一混合器呈錐形且內(nèi)壁設(shè)置有伴隨流體流動(dòng)方向其深度參數(shù)逐漸變小的螺紋結(jié)構(gòu)且所述第一混合器的較小的錐形端口與所述第二混合器的凸出弧度方向相對(duì)，使得第一混合器內(nèi)的各個(gè)組分在流動(dòng)阻力逐漸變小的情況下混合并注入所述第二混合器，所述第二混合器設(shè)置有至少一個(gè)呈蜂窩結(jié)構(gòu)分布且交叉互通的分散通道，第一混合物通過分布于所述拱形蜂窩狀分散板的拱形曲面上的所述分散通道的入口重復(fù)匯聚和分離并從分布于所述拱形蜂窩狀分散板的兩端的所述分散通道的出口注入至所述第三混合器。本發(fā)明的第一混合器內(nèi)壁的螺紋結(jié)構(gòu)，能夠使組分在流動(dòng)過程中充分混合，螺紋結(jié)構(gòu)的深度參數(shù)逐漸變小降低了組分的流動(dòng)阻力。第二混合器的設(shè)置有助于接收第一混合物，并且將分散后的第一混合物再次聚合在第三混合器中。本發(fā)明的聚合孔道的設(shè)置有助于助排劑的形成和添加，得到的助排劑效果穩(wěn)定。

優(yōu)選的，所述聚合孔道還設(shè)置有密封噴盤，所述密封噴盤設(shè)置于所述第三混合器的錐形較小端口處從而將第三混合器內(nèi)形成的第二混合物噴射在與所述注入單元耦合的油氣井中，所述密封噴盤基于所述控制單元的控制信息調(diào)整所述密封噴盤的至少一個(gè)噴嘴的噴射速率，從而調(diào)整所述聚合孔道的壓力。密封噴盤使得助排劑能夠均勻噴射在井中，密封噴盤在噴射合租排擠的同時(shí)也向井中輸送壓力，壓力的增加有助于助排劑在井中的流動(dòng)，從而提高助排劑的添加效果和添加效率，避免助排劑粘聚在一起。在調(diào)整電磁閥參數(shù)會(huì)影響助排劑的組分的質(zhì)量配比的情況下，通過噴嘴將多余的壓力排除，既降低了聚合裝置的危險(xiǎn)性，又促進(jìn)了助排劑的添加。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述助排劑至少包括表面活性劑、溶劑、助溶劑和水，其中，所述表面活性劑為硅氧烷表面活性劑，所述溶劑為萜烯烴，所述助溶劑為具有1到4個(gè)碳原子的烷基醇、具有1至3個(gè)環(huán)氧乙烷的低聚-氧亞烷基和具有1到3個(gè)環(huán)氧丙烷的低聚-氧亞烷基中的一種或多種。所述萜烯烴包括單萜烯、4-萜烯醇、水合檜烯、萜烯甲基醇、萜烯醚醇、倍半萜烯、松脂烴和松節(jié)油中的一種或多種。本實(shí)施例的助排劑在頁巖油氣藏的助排現(xiàn)場(chǎng)有顯著的效果。本發(fā)明所述的壓裂酸化助排劑能夠顯著降低表面張力，增大水接觸角，降低毛細(xì)管力，提高注入流體的返排效率。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，助排劑還包括附加表面活性劑，其中，所述硅氧烷表面活性劑占所述助排劑重量的2％～60％。優(yōu)選地，硅氧烷表面活性劑占所述助排劑重量的10％～15％。最好地，硅氧烷表面活性劑占所述助排劑重量的10％。所述附加表面活性劑占所述助排劑重量的0％～30％。優(yōu)選地，所述附加表面活性劑占所述助排劑重量的10％～35％。最好的，所述附加表面活性劑占所述助排劑重量的25％。優(yōu)選的，所述附加表面活性劑為月桂醇聚氧乙烯醚，磺基琥珀酸二己酯鹽，環(huán)氧乙烷環(huán)氧丙烷共聚物，烷基硫酸鹽，磺酸鹽，羧酸鹽，氧化銨，一級(jí)烷基胺，烷基二胺，烷基胺聚氧乙烯醚中的一種或多種。本發(fā)明的助排劑具有修復(fù)儲(chǔ)層滲透率功能，與現(xiàn)有助排體系相比，可降低油氣井壓裂酸化過程中油氣井近井帶水鎖、殘?jiān)约暗貙恿黧w不配伍引起的儲(chǔ)層傷害程度50％以上。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述硅氧烷表面活性劑是具有以下化學(xué)式的聚合物：

mda(d'r1)bm,(m'r1)da(m'r1),(m'r1)da(m'r2),

(m'r1)da(d'r1)b(m'r1),tz(t'r1)c,(m'r1)

tmuqv,[(d'r1)dk]；

其中，“r1”表示具有如下結(jié)構(gòu)的有機(jī)基團(tuán)：—(ch2)n-(och2ch2)x-(och(ch3)ch2)y-or3；其中，“n”是3-11的整數(shù)，“x”是3-30的整數(shù)，“y”是1-30的整數(shù)，“r3”是選自—h、-me和—oc(o)ch3；其中，“m”表示me3si01/2，“d”表示-me2sio—，“t”表示-mesi03/2-，“q”表示—si02-，“m'”表示me2(r)si01/2-，“d'”表示-me(r)sio—，“t'”表示—rsi03/2-，“me”表示—ch3，“r”表示h，其中“a”是1-200的整數(shù)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的混合裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；和

圖2是本發(fā)明的混合孔道的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記列表

10：輸入單元20：注入單元30：井口

11：第一輸入管線12：第二輸入管線13：第三輸入管線

14：第四輸入管線15：第一電磁閥16：第二電磁閥

17：第三電磁閥18：第四電磁閥40：控制單元

50：混合孔道60：第一混合器61：第二混合器

62：第三混合器64：密封噴盤65：噴嘴

70：增壓裝置80：觸發(fā)裝置90：溫控裝置

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

本發(fā)明提供一種壓裂酸化用助排劑，尤其是通過隔離式混合添加器進(jìn)行混合并添加的多組分壓裂酸化用助排劑，其特征在于，所述助排劑至少包括表面活性劑、溶劑、助溶劑和水，其中，所述表面活性劑為硅氧烷表面活性劑，所述溶劑為萜烯烴，所述助溶劑為具有1到4個(gè)碳原子的烷基醇、具有1至3個(gè)環(huán)氧乙烷的低聚-氧亞烷基和具有1到3個(gè)環(huán)氧丙烷的低聚-氧亞烷基中的一種或多種。硅氧烷表面活性劑具有優(yōu)異的界面性能、潤(rùn)濕鋪展性和滲透性。硅氧烷表面活性劑具有足夠數(shù)量的極性分子基團(tuán)，可以在溶液中保持表面活性。硅氧烷表面活性劑具有兩性分子，其中，疏水聚硅氧烷基團(tuán)與一個(gè)或多個(gè)親水性基團(tuán)連接。硅氧烷表面活性劑是具有與傳統(tǒng)有機(jī)表面活性劑大致相同分子量的共聚物或者分子。在助溶劑存在的條件下，作為溶劑的萜烯烴以納米級(jí)的顆粒均勻分散在水中。其中，硅氧烷表面活性劑在這樣的條件下可以加強(qiáng)萜烯烴溶劑的特性，使得整個(gè)納米級(jí)流體保持穩(wěn)定。本發(fā)明的助排劑均相透明、熱力學(xué)穩(wěn)定，在降低毛細(xì)管壓力的同時(shí)，改善巖石的潤(rùn)濕性，使得殘留在地層中的助排劑對(duì)油氣田后續(xù)生產(chǎn)產(chǎn)生有益影響，并且，本助排劑屬純綠色可降解物質(zhì)，對(duì)環(huán)境無污染，其表面張力27.77mn/m，界面張力0.6340mn/m，助排性能較好。

如圖1所示，本發(fā)明的混合裝置包括輸入單元10、注入單元20和控制單元40。輸入單元10包括增壓裝置70和觸發(fā)裝置80?？刂茊卧?0以有線或無線的方式與壓力裝置70和觸發(fā)裝置80連接。

輸入單元10用于將至少一種組分物質(zhì)通過至少一個(gè)輸入管線輸入注入單元20。輸入單元10包括壓力裝置70、觸發(fā)裝置80和至少一個(gè)輸入管線。輸入單元10通過至少一個(gè)設(shè)置有電磁閥的輸入管線與注入單元20的輸入管連接。輸入管線包括第一輸入管線11、第二輸入管線12、第三輸入管線13和第四輸入管線14。優(yōu)選的，輸入管和輸入管線的數(shù)量不限于四個(gè)，還可以根據(jù)實(shí)際情況增加或減少。

輸入管線與注入單元20的輸入管接觸的一端設(shè)置有電磁閥。優(yōu)選的，電磁閥為基于控制信息自動(dòng)調(diào)整的自動(dòng)電磁閥。

壓力裝置70用于向輸入管線輸入組分物質(zhì)并增壓。壓力裝置70包括存儲(chǔ)裝置和至少一個(gè)泵。存儲(chǔ)裝置和泵連接。泵與輸入管線連接。

觸發(fā)裝置80與壓力裝置70以有線或無線的方式連接。優(yōu)選的，主孔道50的孔壁設(shè)置有至少一個(gè)壓力采集裝置。壓力采集裝置包括壓力傳感器。壓力傳感器與觸發(fā)裝置80以無線的方式連接。壓力采集裝置采集主孔道內(nèi)的壓力并且將壓力數(shù)據(jù)發(fā)送至觸發(fā)裝置80。

注入單元20與油井井口30耦合。如圖2所示，注入單元包括混合孔道50?；旌峡椎?0設(shè)置有第一混合器60、第二混合器61和第三混合器62。

所述第一混合器60基于所述控制單元40的控制信息將所述輸入單元10通過至少一個(gè)設(shè)置有電磁閥的輸入管線輸入的至少一種組分以限定的溫度混合形成第一混合物。第一混合器上設(shè)置有溫控裝置90，用于控制第一混合器的溫度，從而使得第一混合物的組分在最佳溫度混合。

所述第一混合器60呈錐形且內(nèi)壁設(shè)置有伴隨流體流動(dòng)方向其深度參數(shù)逐漸變小的螺紋結(jié)構(gòu)，所述第一混合器60的較小的錐形端口與所述第二混合器61的凸出弧度方向相對(duì)。優(yōu)選的，第一輸入管線11、第二輸入管線12和第三輸入管線13將組分排入第一混合器的入口。第一混合器具有大小不等的兩端。第一混合器的入口為較大的錐形端口。出口為較小的錐形端口。螺紋結(jié)構(gòu)的深度是隨著錐形口徑的減小而逐漸變淺的，這樣便于降低流體的阻力，更有利于組分的混合和反應(yīng)。同時(shí)，錐形結(jié)構(gòu)的設(shè)置使得輸入管線輸入的至少一種組分在第一混合器內(nèi)形成漩渦，使得組分均勻混合在一起。

第二混合器61為拱形蜂窩狀分散板。第二混合器61設(shè)置與第一混合器的出口端。第二混合器61將所述第一混合物沿蜂窩狀分布的通道分散輸送至所述第三混合器62。

優(yōu)選的，拱形蜂窩狀分散板包括凸出的拱形曲面和凹陷的曲面。所述第二混合器61即拱形蜂窩狀分散板設(shè)置有至少一個(gè)呈蜂窩結(jié)構(gòu)分布且交叉互通的分散通道。分散通道交叉互通使得第一混合物在通道內(nèi)進(jìn)行多次的聚合和分散，有利于第一混合物組分的充分混合。所述分散通道的入口分布于所述拱形蜂窩狀分散板的拱形曲面上，并且所述分散通道的出口分布于所述拱形蜂窩狀分散板的兩端。入口分布與拱形曲面上，第一混合物從第一混合器的出口留出后，能夠全部進(jìn)入第二混合器，而不會(huì)聚集堵塞。出口設(shè)置在拱形蜂窩狀分散板，使得第二混合器中留出的第一混合物匯聚后全部進(jìn)入第三混合器，容易在第三混合器中形成漩渦而進(jìn)行混合，提升混合效果。

所述第三混合器62呈錐形且較大一端的端口與所述第二混合器(61)的凹陷弧度方向相對(duì)。凹陷弧度有助于第一混合物向第三混合器的中心聚攏。優(yōu)選的，第四輸入管線14設(shè)置與第二混合器和第三混合器之間的孔壁上。所述第三混合器62將第一混合物和至少一種組分以旋流的方式聚攏混合形成所述助排劑。這樣有利于助排劑在混合后期增加入新的組分。

第三混合器的錐形形狀設(shè)置有利于助排劑的組分充分混合和反應(yīng)，維持助排劑的效果穩(wěn)定。即使第四輸入管線14不輸入新的組分，第三混合器對(duì)第二混合器排出的第一混合物進(jìn)行再次聚攏混合，也會(huì)提升助排劑的效果。

優(yōu)選的，聚合孔道50還設(shè)置有密封噴盤63，所述密封噴盤63設(shè)置于所述第三混合器62的錐形較小端口處從而將第三混合器62內(nèi)形成的第二混合物噴射在與所述注入單元20耦合的井中。

所述觸發(fā)裝置80基于所述聚合孔道60內(nèi)的壓力采集裝置反饋的壓力數(shù)據(jù)觸發(fā)預(yù)警信息。

觸發(fā)裝置80基于預(yù)設(shè)的等級(jí)閾值范圍評(píng)估主孔道內(nèi)的壓力等級(jí)。觸壓裝置80預(yù)存有至少一個(gè)與壓力等級(jí)對(duì)應(yīng)的壓力等級(jí)預(yù)案。壓力等級(jí)包括一級(jí)壓力、二級(jí)壓力和三級(jí)壓力。一級(jí)壓力的壓力范圍為：0.1mpa≤p＜1.6mpa；二級(jí)壓力的壓力范圍為：1.6mpa≤p＜10.0mpa；三級(jí)壓力的壓力范圍為：10mpa≤p＜100mpa。

例如，壓力等級(jí)預(yù)案包括一級(jí)壓力等級(jí)預(yù)案，二級(jí)壓力等級(jí)預(yù)案，三級(jí)壓力等級(jí)預(yù)案。一級(jí)壓力等級(jí)預(yù)案為：增大壓力裝置70的輸壓壓力，調(diào)整電磁閥從而增大流動(dòng)速率。二級(jí)壓力等級(jí)預(yù)案為：保持壓力裝置70的輸壓壓力，不調(diào)整電磁閥。針對(duì)三級(jí)壓力等級(jí)預(yù)案為：發(fā)出預(yù)警信息，同時(shí)減小壓力裝置70的輸壓壓力，調(diào)整電磁閥從而減小流動(dòng)速率。

所述控制單元40基于所述預(yù)警信息調(diào)整所述增壓裝置70的增壓參數(shù)和/或所述電磁閥參數(shù)從而調(diào)整所述聚合孔道內(nèi)的壓力至非預(yù)警狀態(tài)。

優(yōu)選的，調(diào)整增壓參數(shù)能夠調(diào)整輸入管線的壓力，調(diào)整電磁閥參數(shù)能夠?qū)⑤斎牍芫€的壓力輸出至聚合孔道，因此，調(diào)整所述增壓裝置70的增壓參數(shù)和/或所述電磁閥參數(shù)能夠調(diào)整所述聚合孔道內(nèi)的壓力至非預(yù)警狀態(tài)

所述密封噴盤63基于所述控制單元40的控制信息調(diào)整所述密封噴盤63的至少一個(gè)噴嘴64的噴射速率，從而調(diào)整所述聚合孔道50的壓力。噴嘴在噴射助排劑的同時(shí)，也會(huì)減小聚合孔道內(nèi)的壓力。因此，調(diào)節(jié)噴嘴64的個(gè)數(shù)和噴射速率，能夠調(diào)整聚合孔道內(nèi)的壓力。

優(yōu)選的，控制單元40基于組分物質(zhì)的濃度和配比確定各個(gè)電磁閥的流動(dòng)速率比例?？刂茊卧?0基于流量計(jì)監(jiān)測(cè)的流量數(shù)據(jù)校正各個(gè)電磁閥的流動(dòng)速率。

雖然控制單元40調(diào)整電磁閥的流動(dòng)速率，但是隨著時(shí)間的累積，微小的流動(dòng)速率誤差也會(huì)形成較大的流量偏差。例如，基于組分物質(zhì)的濃度和質(zhì)量配比，控制單元40能夠計(jì)算和確定各個(gè)組分物質(zhì)的流量比例和流動(dòng)速率比例。當(dāng)控制單元40基于限定時(shí)間段內(nèi)的流量數(shù)據(jù)確定某一個(gè)組分物質(zhì)偏多時(shí)，控制單元40調(diào)整與組分物質(zhì)對(duì)應(yīng)的電磁閥的流動(dòng)速率，從而糾正電磁閥的流動(dòng)速率。本發(fā)明避免了由于電磁閥的微小偏差而導(dǎo)致的流量偏差，保證了除硫劑的成分配比，維持除硫劑的除垢效果至最佳。

優(yōu)選的，輸入管線還設(shè)置有流量計(jì)。流量計(jì)為由磁電流量傳感器和流量計(jì)算儀兩大部分組成的磁電流量計(jì)。流體流入流量計(jì)時(shí)，流體在內(nèi)部產(chǎn)生周期性、內(nèi)旋的、相互交錯(cuò)的渦流。渦流經(jīng)由永久磁鐵和信號(hào)電極組成的磁場(chǎng)系統(tǒng)時(shí)，對(duì)磁力線進(jìn)行周期性切割，并在信號(hào)電極上不斷地產(chǎn)生交變的電動(dòng)勢(shì)，通過信號(hào)電極檢測(cè)電動(dòng)勢(shì)的交變頻率而得到流體的流量。該信號(hào)經(jīng)過放大、濾波、整形后轉(zhuǎn)換成脈沖數(shù)字信號(hào)再由流量計(jì)算儀進(jìn)行運(yùn)算處理，并直接在液晶屏顯示流量和體積總量。儀表顯示范圍：累積流量0～99999999m³，瞬時(shí)流量0～19999m³/h，流量單位m³,時(shí)間單位h等可供用戶選擇。流量計(jì)精度：磁電流量傳感器與流量積算儀配套使用準(zhǔn)確度為±0.5％；±1.0％；±1.5％。

實(shí)施例2

本實(shí)施例是對(duì)實(shí)施例1的進(jìn)一步改進(jìn)，重復(fù)的內(nèi)容不再贅述。

本實(shí)施例對(duì)壓裂酸化用助排劑的質(zhì)量配比及其助排劑效果進(jìn)行舉例說明。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述附加表面活性劑為氟碳表面活性劑，所述氟碳表面活性劑為陰離子型氟碳表面活性劑、陽離子型氟碳表面活性劑、兩性離子氟碳表面活性劑和非離子型氟碳表面活性劑中的任一種或多種。本發(fā)明的助排劑能夠?qū)Ψ急砻婊钚詣┖完栯x子雙子表面活性劑等添加劑進(jìn)行有效地融合和增效，從而使助排劑具有較低的表面張力、較低的界面張力以及較好的防膨能力，將該破乳助排劑用于對(duì)油田儲(chǔ)層的壓裂和酸化處理中，能夠有效地抑制粘土膨脹，減小毛管阻力和乳狀液堵塞產(chǎn)生的兩項(xiàng)阻力，進(jìn)而有效地提高了壓裂液的返排率，緩解了壓裂液對(duì)地層造成的水傷害，實(shí)現(xiàn)了對(duì)油氣層的有效地保護(hù)，并提高了對(duì)油田儲(chǔ)層壓裂處理的效果。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述硅氧烷表面活性劑單獨(dú)或者結(jié)合附加表面活性劑可增強(qiáng)萜烯烴作為助溶劑的助溶效果。附加表面活性劑優(yōu)選烴類表面活性劑。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述附加表面活性劑為碳?xì)浔砻婊钚詣?，所述碳?xì)浔砻婊钚詣橥榛擒?，分子通式為?/p>

其中，r為c6～c10的飽和烷基，n為平均聚合度，n＝1，2，3……。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，助排劑還包括非離子型表面活性劑。優(yōu)選地，非離子型表面活性劑是烷基酚聚氧乙烯醚(op-40)。所述非離子性表面活性劑具有一個(gè)不帶電的親水基團(tuán)頭鍵和一個(gè)疏水尾鍵。所述非離子性表面活性劑具有下列結(jié)構(gòu)中的一種或多種：碳鏈長(zhǎng)度為8～20個(gè)碳原子，3～40個(gè)環(huán)氧乙烷單體，多達(dá)40個(gè)環(huán)氧丙烷單體，多達(dá)2個(gè)葡萄糖單體。所述非離子性表面活性劑占所述助排劑重量的5％～70％。優(yōu)選地，非離子性表面活性劑占所述助排劑重量的10％～70％。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述助排劑包括硅氧烷表面活性劑、附加表面活性劑、溶劑和水相，所述溶劑是萜烯烴，所述附加表面活性劑一種烴類表面活性劑，其數(shù)量和比例可影響萜烯溶劑在水相中的納米級(jí)粒子的穩(wěn)定分布。所述硅氧烷表面活性劑與所述附加表面活性劑重量比為1:4～4:1。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述附加的表面活性劑包括聚氧乙烯聚合度值為4～10的烷基聚氧乙烯醚、聚氧乙烯聚合度值為4～10的烷基胺聚氧乙烯醚、聚氧乙烯聚合度值為4～10的蓖麻油聚氧乙烯醚和烷基糖苷中的一種或幾種的組合；所述兩性表面活性劑包括烷基的碳鏈長(zhǎng)度為10～22的烷基氧化胺、烷基甜菜堿和烷基的碳鏈長(zhǎng)度為10～22的烷基酰胺丙基氧化胺、烷基酰胺丙基甜菜堿中的一種或幾種的組合。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述附加的表面活性劑包括脂族仲胺和叔胺衍生物。其中脂族基團(tuán)可為直鏈或支鏈基團(tuán)。并且，脂族取代基之一包含8-18個(gè)碳原子，而另一個(gè)脂族取代基包含一種陰離子水增溶基團(tuán)如羧基、磺酸根、硫酸根、磷酸根或膦酸根。

根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述硅氧烷表面活性劑是硅氧烷聚亞烷基氧化物共聚物。

例1：助排劑由以下原料組成：七甲基三硅氧烷為35％，單萜烯為10％，月桂醇聚氧乙烯醚為15％，水40％。

對(duì)得到的納米乳液助排劑的促進(jìn)壓裂液返排的性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

對(duì)比例：將40-60目石英砂充填到長(zhǎng)35cm，直徑2.5cm的填砂管中，上下震動(dòng)300次使每次滲透率基本保持一致，將30ml水注入到填砂管中，打開下部閥門，使液體在重力作用下流出，流出液量為7.8ml，助排效率(即流出的水量與原始注入的水量之比)為26％。

實(shí)驗(yàn)例：將40-60目石英砂充填到長(zhǎng)35cm，直徑2.5cm的填砂管中，上下震動(dòng)300次使每次滲透率基本保持一致，將本例得到的壓裂酸化用助排劑30ml注入到填砂管中，打開下部閥門，使液體在重力作用下流出，流出液量為18.8ml，助排效率(即流出的水量與原始注入的水量之比)為62.7％。

例2：助排劑由以下原料組成：七甲基三硅氧烷為40％，單萜烯為10％，月桂醇聚氧乙烯醚為10％，水40％。

對(duì)所得到的納米乳液助排劑的促進(jìn)壓裂液返排的性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

對(duì)比例：將40-60目石英砂充填到長(zhǎng)35cm，直徑2.5cm的填砂管中，上下震動(dòng)300次使每次滲透率基本保持一致，將30ml水注入到填砂管中，打開下部閥門，使液體在重力作用下流出，流出液量為7.8ml，助排效率(即流出的水量與原始注入的水量之比)為26％。

實(shí)驗(yàn)例：將40-60目石英砂充填到長(zhǎng)35cm，直徑2.5cm的填砂管中，上下震動(dòng)300次使每次滲透率基本保持一致，將本例得到的壓裂酸化用助排劑30ml注入到填砂管中，打開下部閥門，使液體在重力作用下流出，流出液量為19.8ml，助排效率(即流出的水量與原始注入的水量之比)為66％。

例3：助排劑由以下原料組成：聚環(huán)醚改性聚二甲基硅氧烷為40％，萜烯甲基醇為15％，烷基胺聚氧乙烯醚為15％，水30％。

對(duì)本例所得到的納米乳液助排劑的促進(jìn)壓裂液返排的性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

對(duì)比例1

本對(duì)比例為水。將40-60目石英砂充填到長(zhǎng)35cm，直徑2.5cm的填砂管中，上下震動(dòng)300次使每次滲透率基本保持一致，將30ml水注入到填砂管中，打開下部閥門，使液體在重力作用下流出，流出液量為7.8ml，助排效率(即流出的水量與原始注入的水量之比)為26％。

對(duì)比例2

本對(duì)比例的助排劑是由下列原料組成的：烷基聚氧乙烯醚20％、脂肪醇聚氧乙烯醚3％、季銨鹽2％、脂肪醇3％和甲醇4％。將40-60目石英砂充填到長(zhǎng)35cm，直徑2.5cm的填砂管中，上下震動(dòng)300次使每次滲透率基本保持一致，將30ml水注入到填砂管中，打開下部閥門，使液體在重力作用下流出，流出液量為14.6ml，助排效率(即流出的水量與原始注入的水量之比)為48.7％

實(shí)驗(yàn)例：將40-60目石英砂充填到長(zhǎng)35cm，直徑2.5cm的填砂管中，上下震動(dòng)300次使每次滲透率基本保持一致，將本例得到的壓裂酸化用助排劑30ml注入到填砂管中，打開下部閥門，使液體在重力作用下流出，流出液量為19.2ml，助排效率(即流出的水量與原始注入的水量之比)為64％。

例4：

助排劑由以下原料組成(硅氧烷表面活性劑：附加表面活性劑＝4:1)：聚醚封端二甲基硅油為40％，檸檬烯為15％，脂肪醇乙氧基化物為10％，水35％。

對(duì)本例所得到的納米乳液助排劑的促進(jìn)壓裂液返排的性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

對(duì)比例：將40-60目石英砂充填到長(zhǎng)35cm，直徑2.5cm的填砂管中，上下震動(dòng)300次使每次滲透率基本保持一致，將30ml水注入到填砂管中，打開下部閥門，使液體在重力作用下流出，流出液量為7.8ml，助排效率(即流出的水量與原始注入的水量之比)為26％。

實(shí)驗(yàn)例：將40-60目石英砂充填到長(zhǎng)35cm，直徑2.5cm的填砂管中，上下震動(dòng)300次使每次滲透率基本保持一致，將本實(shí)施例得到的壓裂酸化用助排劑30ml注入到填砂管中，打開下部閥門，使液體在重力作用下流出，流出液量為16.5ml，助排效率(即流出的水量與原始注入的水量之比)為55％。

例5：

助排劑由以下原料組成(硅氧烷表面活性劑：附加表面活性劑＝3:1)：聚醚封端二甲基硅油為30％，檸檬烯為15％，脂肪醇乙氧基化物為10％，水45％。

對(duì)本例所得到的納米乳液助排劑的促進(jìn)壓裂液返排的性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

對(duì)比例：將40-60目石英砂充填到長(zhǎng)35cm，直徑2.5cm的填砂管中，上下震動(dòng)300次使每次滲透率基本保持一致，將30ml水注入到填砂管中，打開下部閥門，使液體在重力作用下流出，流出液量為7.8ml，助排效率(即流出的水量與原始注入的水量之比)為26％。

實(shí)驗(yàn)例：將40-60目石英砂充填到長(zhǎng)35cm，直徑2.5cm的填砂管中，上下震動(dòng)300次使每次滲透率基本保持一致，將本例得到的壓裂酸化用助排劑30ml注入到填砂管中，打開下部閥門，使液體在重力作用下流出，流出液量為18.9ml，助排效率(即流出的水量與原始注入的水量之比)為63％。

例6：本例提供一種壓裂酸化用助排劑，該助排劑由以下原料組成(硅氧烷表面活性劑：附加表面活性劑＝2:1)：聚醚封端二甲基硅油為20％，檸檬烯為15％，脂肪醇乙氧基化物為10％，水55％。

對(duì)本例所得到的納米乳液助排劑的促進(jìn)壓裂液返排的性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

對(duì)比例：將40-60目石英砂充填到長(zhǎng)35cm，直徑2.5cm的填砂管中，上下震動(dòng)300次使每次滲透率基本保持一致，將30ml水注入到填砂管中，打開下部閥門，使液體在重力作用下流出，流出液量為7.8ml，助排效率(即流出的水量與原始注入的水量之比)為26％。

實(shí)驗(yàn)例：將40-60目石英砂充填到長(zhǎng)35cm，直徑2.5cm的填砂管中，上下震動(dòng)300次使每次滲透率基本保持一致，將本例得到的壓裂酸化用助排劑30ml注入到填砂管中，打開下部閥門，使液體在重力作用下流出，流出液量為20.1ml，助排效率(即流出的水量與原始注入的水量之比)為67％。

例7：助排劑由以下原料組成(硅氧烷表面活性劑：附加表面活性劑＝1:1)：聚醚封端二甲基硅油為10％，檸檬烯為15％，脂肪醇乙氧基化物為10％，水65％。

對(duì)本例所得到的納米乳液助排劑的促進(jìn)壓裂液返排的性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

對(duì)比例：將40-60目石英砂充填到長(zhǎng)35cm，直徑2.5cm的填砂管中，上下震動(dòng)300次使每次滲透率基本保持一致，將30ml水注入到填砂管中，打開下部閥門，使液體在重力作用下流出，流出液量為7.8ml，助排效率(即流出的水量與原始注入的水量之比)為26％。

實(shí)驗(yàn)例：將40-60目石英砂充填到長(zhǎng)35cm，直徑2.5cm的填砂管中，上下震動(dòng)300次使每次滲透率基本保持一致，將本例得到的壓裂酸化用助排劑30ml注入到填砂管中，打開下部閥門，使液體在重力作用下流出，流出液量為21.6ml，助排效率(即流出的水量與原始注入的水量之比)為71.9％。

例8：助排劑由以下原料組成：聚醚封端二甲基硅油為5％，檸檬烯為15％，脂肪醇乙氧基化物為10％，水70％。

對(duì)本例所得到的納米乳液助排劑的促進(jìn)壓裂液返排的性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

對(duì)比例：將40-60目石英砂充填到長(zhǎng)35cm，直徑2.5cm的填砂管中，上下震動(dòng)300次使每次滲透率基本保持一致，將30ml水注入到填砂管中，打開下部閥門，使液體在重力作用下流出，流出液量為7.8ml，助排效率(即流出的水量與原始注入的水量之比)為26％。

實(shí)驗(yàn)例：將40-60目石英砂充填到長(zhǎng)35cm，直徑2.5cm的填砂管中，上下震動(dòng)300次使每次滲透率基本保持一致，將本例得到的壓裂酸化用助排劑30ml注入到填砂管中，打開下部閥門，使液體在重力作用下流出，流出液量為18.6ml，助排效率(即流出的水量與原始注入的水量之比)為62％。

例9：

助排劑由以下原料組成(硅氧烷表面活性劑：附加表面活性劑＝1:3)：聚醚封端二甲基硅油為3％，檸檬烯為15％，脂肪醇乙氧基化物為10％，水72％。

對(duì)本例所得到的納米乳液助排劑的促進(jìn)壓裂液返排的性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

對(duì)比例：將40-60目石英砂充填到長(zhǎng)35cm，直徑2.5cm的填砂管中，上下震動(dòng)300次使每次滲透率基本保持一致，將30ml水注入到填砂管中，打開下部閥門，使液體在重力作用下流出，流出液量為7.8ml，助排效率(即流出的水量與原始注入的水量之比)為26％。

實(shí)驗(yàn)例：將40-60目石英砂充填到長(zhǎng)35cm，直徑2.5cm的填砂管中，上下震動(dòng)300次使每次滲透率基本保持一致，將本例得到的壓裂酸化用助排劑30ml注入到填砂管中，打開下部閥門，使液體在重力作用下流出，流出液量為17.7ml，助排效率(即流出的水量與原始注入的水量之比)為59％。

例10：助排劑由以下原料組成(硅氧烷表面活性劑：附加表面活性劑＝1:4)：聚醚封端二甲基硅油為2.5％，檸檬烯為15％，脂肪醇乙氧基化物為10％，水72.5％。

對(duì)本例所得到的納米乳液助排劑的促進(jìn)壓裂液返排的性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

對(duì)比例：將40-60目石英砂充填到長(zhǎng)35cm，直徑2.5cm的填砂管中，上下震動(dòng)300次使每次滲透率基本保持一致，將30ml水注入到填砂管中，打開下部閥門，使液體在重力作用下流出，流出液量為7.8ml，助排效率(即流出的水量與原始注入的水量之比)為26％。

實(shí)驗(yàn)例：將40-60目石英砂充填到長(zhǎng)35cm，直徑2.5cm的填砂管中，上下震動(dòng)300次使每次滲透率基本保持一致，將本實(shí)施例得到的壓裂酸化用助排劑30ml注入到填砂管中，打開下部閥門，使液體在重力作用下流出，流出液量為14.7ml，助排效率(即流出的水量與原始注入的水量之比)為49％。

實(shí)施例3

本實(shí)施例是對(duì)實(shí)施例1和實(shí)施例2的進(jìn)一步改進(jìn)，重復(fù)的內(nèi)容不再贅述。

一種壓裂酸化用助排劑的助排方法，助排方法為將助排劑的各個(gè)組分通過至少具有輸入單元10、注入單元20和控制單元40的混合裝置以分時(shí)異步的方式混合并注入油氣井中。分時(shí)異步能夠使彼此助排沖突的組分在足夠降低沖突效應(yīng)的間隔時(shí)間后分隔注入，既降低了沖突效應(yīng)，又避免降低助排效果。但是傳統(tǒng)的分時(shí)異步由于間隔時(shí)間太久或間隔時(shí)間計(jì)算誤差大而導(dǎo)致助排時(shí)間太久，效率低下而不受歡迎。本發(fā)明通過對(duì)注入單元的結(jié)構(gòu)的改進(jìn)即達(dá)到了分時(shí)異步的效果，又縮短了分時(shí)異步的時(shí)間，提高了助排效率。本發(fā)明的助排方法不僅適用于助排劑，也適用于其它試劑的投放。

輸入單元10基于控制單元的控制信息將組分通過與其流動(dòng)特征參數(shù)匹配的指定輸入管線以增壓的方式分時(shí)輸入注入單元20中。本發(fā)明的流動(dòng)特征參數(shù)至少包括組分的粘度、密度、重度、壓縮性等參數(shù)。組分的流動(dòng)特征參數(shù)與輸入管線的直徑、壓力互相影響，因此必須考慮組分的流動(dòng)特征參數(shù)才能夠使組分在準(zhǔn)確的時(shí)間注入，降低組分的注入時(shí)間誤差。

注入單元20包括設(shè)置有第一混合器60、第二混合器61和第三混合器62的混合孔道50和至少一個(gè)設(shè)置在孔壁上的輸入孔?；旌涎b置的結(jié)構(gòu)是決定助排劑連續(xù)大量添加且成分穩(wěn)定的關(guān)鍵裝置。為了解決如何使助排劑連續(xù)穩(wěn)定的添加的技術(shù)問題。第一混合器基于控制單元的控制信息將輸入單元通過至少一個(gè)設(shè)置有電磁閥的輸入管線輸入的至少一種組分以限定的溫度混合形成第一混合物，設(shè)置于第一混合器出口端的第二混合器為拱形蜂窩狀分散板并將第一混合物沿蜂窩狀分布的通道分散輸送至第三混合器，第三混合器將第一混合物和至少一種組分以旋流的方式聚攏混合形成助排劑。本發(fā)明的混合裝置中的第一混合器將將組分混合在一起，第二混合器將第一混合物分散，先聚合再分散的方式增加了流體的擾動(dòng)，使得多種組分徑向混合且降低了流體混合的阻力。第三混合器將第一混合物和其它組分再次混合在一起使得助排劑中的組分均勻反應(yīng)和混合，效果穩(wěn)定。

注入單元基于控制單元對(duì)組分的流動(dòng)特征參數(shù)和助排劑的組分配比進(jìn)行分析生成的與時(shí)間相關(guān)的控制信息按照分時(shí)注入的組分的指定噴射速率、指定噴射時(shí)間和/或同時(shí)注入至少兩種組分之間的指定速率比例將組分注入油氣井中。通過將組分的流動(dòng)特征參數(shù)與注入管線的結(jié)構(gòu)匹配，不僅避免了組分在輸入管線內(nèi)堵塞的問題，材料適宜的輸入管線還降低組分的損耗，也能防止組分物理和化學(xué)性質(zhì)的變化，避免化學(xué)性質(zhì)的組排效果降低。例如，粘度參數(shù)大的組分適合匹配直徑參數(shù)大的輸入管線，有利于組分的排出。若匹配直徑參數(shù)小的輸入管線，則容易出現(xiàn)組分注入緩慢，注入時(shí)間延長(zhǎng)和堵塞的現(xiàn)象。例如組分的粘度較小且需要在另一組分注入后再注入，則可以匹配輸入管線較長(zhǎng)的輸入管線，使組分在輸入過程中避免了與空氣的長(zhǎng)時(shí)間接觸，同時(shí)進(jìn)行了延時(shí)，也不會(huì)使輸入單元由于注入的間隔時(shí)間太長(zhǎng)而出現(xiàn)時(shí)間誤差。噴射速率、噴射時(shí)間都會(huì)對(duì)輸入管線內(nèi)的壓力有影響，適宜的噴射速率和時(shí)間能夠使得助排劑的組分在助排效果最佳時(shí)注入，獲得更好的助排結(jié)果。

輸入孔的軸心線與豎直方向具有各異的夾角。輸入孔內(nèi)設(shè)置有基于控制單元的控制信息調(diào)整組分的噴射速率、噴射角度和/或噴射時(shí)間的阻流閥?？刂茊卧谳斎肟椎妮S心線與豎直方向的夾角、阻流閥預(yù)設(shè)的噴射速率、噴射角度、輸入管線的長(zhǎng)度、輸入管線內(nèi)的壓力評(píng)估組分之間的噴射軌跡差異和/或輸入管線的輸入時(shí)長(zhǎng)差異，并且根據(jù)噴射軌跡差異和/或輸入管線的輸入時(shí)長(zhǎng)差異預(yù)設(shè)組分注入的時(shí)間間隔，使得分時(shí)注入的組分在注入過程中的噴射軌跡零交叉。例如，組分的效力會(huì)受時(shí)間的影響。分時(shí)注入的不同組分在其他組分與其反應(yīng)的最佳時(shí)刻注入，會(huì)有更好的效果。噴射軌跡零交叉是為了避免具有沖突效應(yīng)的組分在注入前產(chǎn)生不好的成分，也是為了避免不同組分之間在注入時(shí)的互相干擾而導(dǎo)致注入時(shí)間不準(zhǔn)確的問題。

輸入孔至少包括用于向第一混合器注入組分的第一輸入孔、第二輸入孔、第三輸入孔和至少一個(gè)設(shè)置與第二混合器和第三混合器之間并用于向第三輸入混合器注入組分的第四輸入孔。第二輸入孔的水平位置低于第一輸入孔的水平位置且第三輸入孔的水平位置介于第一輸入孔和第二輸入孔的水平位置之間，使得助排劑的三種組分以非同步的方式注入第一混合器，第四輸入孔的水平位置低于第二輸入孔的水平位置。輸入孔的高低設(shè)置有利于組分注入的時(shí)間間隔區(qū)分，從而使得即使組分同時(shí)從輸入裝置輸入，也會(huì)在準(zhǔn)確的分時(shí)時(shí)間注入第一混合器，避免了輸入裝置對(duì)分時(shí)進(jìn)行的操作，減少了輸入裝置的輸入程序和誤差，實(shí)現(xiàn)了自然分時(shí)的效果。

其中，本發(fā)明的第一混合器的溫控裝置90基于控制單元預(yù)設(shè)的時(shí)間加熱至指定溫度。溫度對(duì)于組分以及組分之間的反應(yīng)具有明顯的效果。因此，在不同時(shí)刻升溫至關(guān)重要。溫控裝置基于控制單元的指示對(duì)不同時(shí)刻生成的混合物進(jìn)行加溫，再使混合物與新注入的組分反應(yīng)，有利于不同的助排劑的產(chǎn)生。即本發(fā)明有利于分時(shí)注入不同的助排劑，使不同的助排劑在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)刻彼此互補(bǔ)來提升助排效果。

第四輸入孔基于控制單元預(yù)設(shè)的噴射時(shí)間、噴射速度和噴射角度將第四組分以與由第二混合器輸送至第三混合器的第一輸入孔、第二輸入孔和/或第三輸入孔注入的組分的混合物非同步的方式注入第三混合器中。第四輸入孔的組分有利于與經(jīng)過加溫并降溫的混合物進(jìn)行反應(yīng)，適合多種助排劑的需要。第四輸入孔能夠根據(jù)實(shí)際情況靈活輸入待注入的組分。

第一輸入孔、第二輸入孔和第三輸入孔的軸心線與豎直方向的夾角具有差異且角度逐漸減小從而使得組分的噴射軌跡互不交叉?；蛘?，第一輸入孔與第二輸入孔的軸心線與豎直方向的夾角相同，第三輸入孔的軸心線與豎直方向的夾角小于第一輸入孔和第二輸入孔的軸心線與豎直方向的夾角從而使得第三輸入孔注入的第三組份在第一輸入孔注入的第一組分與第二輸入孔輸入的第二組分同時(shí)注入第一混合器后再延后注入。本發(fā)明利用輸入孔的軸心線與豎直方向的夾角角度的差異實(shí)現(xiàn)組分注入的自然分時(shí)，有利于助排劑的各個(gè)組分在不降低輸入效率的情況下實(shí)現(xiàn)分時(shí)，同時(shí)不延長(zhǎng)助排過程的整體時(shí)間。本發(fā)明的助排方法在有限時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)分時(shí)異步注入，即獲得更好的助排效果，也提高了助排效率。

優(yōu)選的，輸入單元10包括用于以增壓的方式輸送組分的增壓裝置70和觸發(fā)裝置80，觸發(fā)裝置80基于混合孔道50內(nèi)的壓力采集裝置反饋的壓力數(shù)據(jù)觸發(fā)預(yù)警信息，控制單元40基于預(yù)警信息調(diào)整增壓裝置70的增壓參數(shù)和/或電磁閥參數(shù)從而調(diào)整聚合孔道內(nèi)的壓力至非預(yù)警狀態(tài)。

優(yōu)選的，第一混合器60呈錐形且內(nèi)壁設(shè)置有伴隨流體流動(dòng)方向其深度參數(shù)逐漸變小的螺紋結(jié)構(gòu)且第一混合器60的較小的錐形端口與第二混合器61的凸出弧度方向相對(duì)，使得第一混合器內(nèi)的各個(gè)組分在流動(dòng)阻力逐漸變小的情況下混合并注入第二混合器61。第二混合器61設(shè)置有至少一個(gè)呈蜂窩結(jié)構(gòu)分布且交叉互通的分散通道，第一混合物通過分布于拱形蜂窩狀分散板的拱形曲面上的分散通道的入口重復(fù)匯聚和分離并從分布于拱形蜂窩狀分散板的兩端的分散通道的出口注入至第三混合器62。

優(yōu)選的，聚合孔道50還設(shè)置有密封噴盤63。密封噴盤63設(shè)置于第三混合器62的錐形較小端口處從而將第三混合器62內(nèi)形成的第二混合物噴射在與注入單元20耦合的油氣井中。密封噴盤63基于控制單元40的控制信息調(diào)整密封噴盤63的至少一個(gè)噴嘴64的噴射速率，從而調(diào)整聚合孔道50的壓力。

本發(fā)明的助排方法與助排劑和混合裝置結(jié)合使用，能達(dá)到傳統(tǒng)助排劑不能達(dá)到的助排效果和效率。

需要注意的是，上述具體實(shí)施例是示例性的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明公開內(nèi)容的啟發(fā)下想出各種解決方案，而這些解決方案也都屬于本發(fā)明的公開范圍并落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，本發(fā)明說明書及附圖均為說明性而并非構(gòu)成對(duì)權(quán)利要求的限制。本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。