[實用新型]一種剪切做功連續(xù)可調(diào)的原油/水乳化裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201620000211.X
• 申請日: 2016-01-01
• 公開（公告）號: CN205288187U
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張磊;王志華;于雪瑩;鐘會影;張元玲
• 申請（專利權(quán)）人: 東北石油大學(xué)
• 主分類號: B01F7/16
• 分類號: B01F7/16;B01F3/08;B01F15/00;B01F15/06
• 代理公司: 哈爾濱東方專利事務(wù)所 23118
• 代理人: 曹愛華

技術(shù)領(lǐng)域：

本實用新型涉及的是用于制備不同穩(wěn)定程度原油/水乳化液的裝置，具體涉及的是一種剪切做功連續(xù)可調(diào)的原油/水乳化裝置。

背景技術(shù)：

乳化液是由一種或幾種液體以小液滴的形式分散于另一種與其互不相溶（或微量互溶）的液體中形成的多相分散體系。原油在開采過程中具備了形成油水乳化液的條件，油水混合液經(jīng)過噴油嘴及集輸管道后極易形成油水乳化液。常規(guī)油田的乳化液一般是一種水珠分散于油相中的油包水類型（W/O），隨著化學(xué)驅(qū)油技術(shù)的應(yīng)用，驅(qū)油劑的協(xié)同作用還會導(dǎo)致多重油水乳化液（O/W/O或W/O/W）的形成。另外，對于一些高溫、高含氣、高含砂及產(chǎn)液量不穩(wěn)定的復(fù)雜井況，油田開發(fā)建設(shè)過程中往往配備電動潛油泵進行采油，但這種采油技術(shù)創(chuàng)設(shè)了良好的剪切環(huán)境，使得采出的油水乳化液更為復(fù)雜、穩(wěn)定。除了單獨針對開展乳化液的性質(zhì)研究外，為了研發(fā)油田地面破乳凈化處理技術(shù)、設(shè)計乳化液破乳失穩(wěn)的相關(guān)配套設(shè)施與操作工藝，根據(jù)乳化行為的實際發(fā)生過程制備原油/水乳化液，一直以來是試驗和工程開展的基本前提，也是直接影響對乳化特性評估及原油破乳脫水技術(shù)參數(shù)可靠確定的關(guān)鍵。作為一項重點和難點工作，關(guān)于原油/水乳化液的制備方法及其裝置一直很受重視，并形成了“除了內(nèi)外相組成特性及油水界面性質(zhì)等內(nèi)部因素外，外部剪切作用對油水乳化液體系的熱力學(xué)及動力學(xué)穩(wěn)定性具有重要影響”的共性認(rèn)識，但傳統(tǒng)的乳化器并未設(shè)置一體化的溫度控制，對高凝高黏原油的乳化液制備不便，且都是在常壓環(huán)境下，而實際原油/水乳化液的形成、穩(wěn)定及后續(xù)失穩(wěn)都是在帶壓條件下，對于剪切效應(yīng)，主要著眼于剪切速率（或剪切應(yīng)力）大小，忽略了剪切做功對原油/水乳化的貢獻還與剪切作用面積及距離有關(guān)。因此，實現(xiàn)與乳化過程一體化的溫度控制，并在壓力場環(huán)境下取得剪切做功的連續(xù)可調(diào)，無疑是破解不同穩(wěn)定程度原油/水乳化液制備難題的一種思路，對于可靠表征原油/水乳化液的性質(zhì)，以及促進原油破乳脫水工藝技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用均具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容：

本實用新型的目的是提供一種剪切做功連續(xù)可調(diào)的原油/水乳化裝置，這種一種剪切做功連續(xù)可調(diào)的原油/水乳化裝置用于解決傳統(tǒng)乳化器缺少一體化溫度控制、忽略剪切做功對原油/水乳化的貢獻還與剪切作用面積及距離密切相關(guān)的問題。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：這種剪切做功連續(xù)可調(diào)的原油/水乳化裝置包括混料筒、升降平臺、可更換式剪切頭、恒溫加熱盤、自動控制器，混料筒置于恒溫加熱盤上，混料筒上端口緊固法蘭蓋，升降平臺上設(shè)置高扭矩?zé)o極調(diào)速電機，高扭矩?zé)o極調(diào)速電機通過防震聯(lián)軸器連接軸承桿，軸承桿設(shè)置在中空固定柱內(nèi)，中空固定柱和軸承桿通過軸承和硬質(zhì)硅橡膠密封件配合連接，軸承桿和中空固定柱連接后再與可更換式剪切頭相連，可更換式剪切頭位于混料筒中；法蘭蓋與穿過其中心的中空固定柱采用法蘭盤固定、密封為一體，混料筒頂部設(shè)有進液閥，混料筒底部設(shè)有排液閥；升降平臺、恒溫加熱盤均連接到自動控制器。

上述方案中混料筒通過承壓軟管與氮氣鋼瓶連接，承壓軟管靠近混料筒處安裝壓力控制閥，壓力控制閥連接自動控制器。

上述方案中升降平臺上設(shè)有高扭矩?zé)o極調(diào)速電機和變速齒輪組，升降平臺與阻尼導(dǎo)軌滑動連接，阻尼導(dǎo)軌設(shè)置在底座上，變速齒輪電動推桿與變速齒輪組的第一齒輪嚙合，升降平臺通過變速齒輪電動推桿和阻尼導(dǎo)軌進行升降、支撐。

上述方案中可更換式剪切頭由轉(zhuǎn)子內(nèi)設(shè)置定子構(gòu)成，轉(zhuǎn)子和定子以1.0mm的間隙配合，轉(zhuǎn)子為多維螺旋式自吸刀頭，定子為網(wǎng)孔定子頭。

上述方案中轉(zhuǎn)子設(shè)置在混料筒中有效液位高度的1/2或1/3或1/4處，定子直徑為混料筒直徑的1/2或1/3或1/4，定子網(wǎng)孔孔徑為1.5mm或2.5mm或3.5mm或5.0mm。

本實用新型具有以下有益效果：

1、本實用新型與傳統(tǒng)乳化器相比，一體化的溫度控制設(shè)置既避免了在乳化液制備中需要溫度條件時不得不將乳化器置于外部熱源而帶來的不便，同時采用內(nèi)嵌式螺旋恒溫加熱盤可保證混料筒中介質(zhì)的升溫速度及對其加熱控溫的均勻性；通過自動控制實現(xiàn)對乳化溫度、攪拌速度、乳化時間、乳化壓力及攪拌頭伸縮的調(diào)節(jié)、控制、記錄與顯示，取得高的自動化程度。

2、本實用新型與傳統(tǒng)乳化器相比，對混料筒內(nèi)壓力場的調(diào)控，能夠充分再現(xiàn)原油/水乳化行為發(fā)生的壓力環(huán)境。