化學驅污水曝氣程度控制研究試驗儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及油田化學驅中配聚污水曝氣程度的控制研究、溶解氧含量對高分子溶液粘度影響研究、也可用于高分子溶液的密閉取樣，進行注入液粘度的研究;具體地說是化學驅污水曝氣程度控制研究試驗儀。
【背景技術】
[0002]化學驅技術是高含水老油田提高采收率的重要技術方法以及穩產增產的有力保障，采用聚丙烯酰胺、活性高分子、乳液聚合物、疏水締合聚合物等高分子溶液(或與表面活性劑、堿等復合體系)進行驅油，可以有效提高原油采收率。高分子溶液在注入前，一般需要先采用清水配制高分子母液，然后按比例與高壓注水管線中污水混配后注入井內。由于礦場污水處于密閉及強還原環境下，污水中鐵離子以Fe2+離子(有的水中含有硫離子，以S2—)形式存在，在無氧的環境中，污水與高分子母液混配后，高分子不會發生降解，粘度較高。但目前的注入流程，高分子母液配制不是密閉環境，不可避免帶入溶解氧，致使與污水混配時，Fe2+離子(S2—)發生了氧化還原反應，生成Fe3+離子(含有硫離子的生成S4+或S6+)，氧化還原反應過程中，高分子溶液粘度大幅下降。如溶解氧含量較高，還會產生大量的自由基，自由基使高分子產生鏈斷裂，分子量迅速降低，造成了高分子的降解，溶液粘度降低。現場井口取樣和靜混器后取樣，都反映出取樣溶液粘度遠遠小于室內配制溶液的粘度。
[0003]目前，現場采用的主要應對措施是對水進行強化曝氣，使Fe2+離子氧化生成Fe3+離子(若含有S2—離子，曝氣可將“負二價硫”氧化成為硫磺或二氧化硫(亞硫酸鹽)，二氧化硫(亞硫酸鹽)可進一步被氧化成三氧化硫(硫酸鹽)。曝氣后的污水再稀釋聚合物母液，粘度下降明顯減小。但目前的曝氣流程未進行曝氣程度控制，若曝氣不足，污水中的Fe2+離子未完全生成Fe3+離子(S2—也未能完全氧化)，高分子溶液粘度下降現象依然存在;若曝氣過量，氧含量增高，氧自由基反應同樣會造成高分子鏈斷裂，粘度下降。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于提供化學驅污水曝氣程度控制研究試驗儀，控制污水的曝氣程度，研究含有不同含量Fe2+離子(S2—)的污水不同的曝氣程度對高分子溶液粘度的影響，以分析得出現場適宜的污水曝氣量，保證高分子溶液具有較高的注入粘度；同時可以用來研究母液中溶解氧含量對高分子溶液粘度影響;還可用于現場密閉取樣，進行注入液粘度的研究。
[0005]為了達成上述目的，本實用新型采用了如下技術方案，化學驅污水曝氣程度控制研究試驗儀，包括不銹鋼容器、氮氣瓶、氧氣瓶，所述不銹鋼容器在自身的上端口設置一個不銹鋼蓋;所述不銹鋼蓋上開設三個入口，一個連接氮氣瓶，一個連接球閥，另一個作為排氣孔;所述不銹鋼容器的側壁靠下端位置開設一個入口，該入口連接氧氣瓶。
[0006]所述不銹鋼容器內部且不銹鋼蓋上開設的連接氮氣瓶的入口處連接有一根毛細管，毛細管的下端靠近不銹鋼容器的底部，所述毛細管為涂聚四氟乙烯的毛細管。
[0007]所述不銹鋼容器的內腔底部設置一個攪拌葉片，在不銹鋼容器的外側設置一個驅動攪拌葉片旋轉的電機，所述攪拌葉片為聚四氟乙烯攪拌葉片。
[0008]所述球閥上端連接節箍，所述排氣孔上設置單向閥。
[0009]所述不銹鋼容器為內涂聚四氟乙烯的不銹鋼容器，所述不銹鋼蓋為涂聚四氟乙烯的不銹鋼蓋。
[0010]相較于現有技術，本實用新型具有以下有益效果:
[0011]本實用新型化學驅污水曝氣程度控制研究試驗儀是容積為250mL(或500mL)的圓柱形不銹鋼體，內涂聚四氟乙烯材料;采用分體式設計，底部為電機，可與容器分離，便于攜帶;頂部為容器蓋，螺紋式設計保證容器的密封，同時可拆卸，便于后續的粘度測試，易于清洗。容器內設攪拌裝置，可以實現密閉條件下，高分子溶液的攪拌稀釋。容器側方底部設計有氧氣注入口，可與氧氣罐連接，并安裝流量閥，便于控制高分子溶液的曝氧程度。容器蓋設計有進氣口、排氣口以及取樣口。進氣口為氮氣注入口，可連接氮氣瓶，并安裝流量閥，另一端設計毛細管深入至容器的氧氣注入口下方，便于用氮氣排出瓶內氧氣。排氣口為低壓單流閥，用于注入氮氣以及取樣的過程排出瓶內氣體，并保證外部空氣不侵入到容器中。取樣口的節箍可與現場管線連接，實現密閉條件下在井口(或靜混器后)取高分子溶液，也用于取現場密閉污水、高分子母液，采用球閥開關減少對高分子溶液粘度的剪切，取樣口也可抽取樣品，進行污水中離子含量測定及高分子母液中溶解氧含量的測定。
[0012]本化學驅污水曝氣程度控制研究試驗儀能夠控制不同含量Fe2+離子(S2—)的污水的曝氣量;研究溶解氧含量對高分子溶液粘度影響;也可用于高分子溶液的密閉取樣，進行注入液粘度的研究。該裝置便于攜帶，易于清洗，可以滿足有效提高礦場注入液粘度的要求。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的化學驅污水曝氣程度控制研究試驗儀的結構示意圖。
[0014]圖中:氮氣瓶1;氧氣瓶2;內涂聚四氟乙烯的不銹鋼容器3;電機4;聚四氟乙烯攪拌葉片5;球閥6;帶單向閥排氣孔7;涂聚四氟乙烯的不銹鋼蓋8;涂聚四氟乙烯的毛細管9;節箍10。
【具體實施方式】
[0015]有關本實用新型的詳細說明及技術內容，配合【附圖說明】如下，然而附圖僅提供參考與說明之用，并非用來對本實用新型加以限制。
[0016]根據圖1，化學驅污水曝氣程度控制研究試驗儀，包括不銹鋼容器、氮氣瓶1、氧氣瓶2，所述不銹鋼容器在自身的上端口設置一個不銹鋼蓋;所述不銹鋼蓋上開設三個入口，一個連接氮氣瓶，一個連接球閥，另一個作為排氣孔;所述不銹鋼容器的側壁靠下端位置開設一個入口，該入口連接氧氣瓶。不銹鋼容器內部且不銹鋼蓋上開設的連接氮氣瓶的入口處連接有一根毛細管，毛細管的下端靠近不銹鋼容器的底部，所述毛細管為涂聚四氟乙烯的毛細管9。不銹鋼容器的內腔底部設置一個攪拌葉片，在不銹鋼容器的外側設置一個驅動攪拌葉片旋轉的電機，所述攪拌葉片為聚四氟乙烯攪拌葉片5。球閥上端連接節箍10，所述排氣孔上設置單向閥。不銹鋼容器為內涂聚四氟乙烯的不銹鋼容器3，所述不銹鋼蓋為涂聚四氟乙烯的不銹鋼蓋8。
[0017]先連接氮氣瓶1，打開閥門以及排氣口的單向閥7，其他閥門關閉，用氮氣將容器瓶內的空氣除凈，保證瓶內的無氧環境，而后關閉閥門，稱重后帶去現場(一次帶多個)。在現場，取靜混器后(或井口)的高分子溶液樣品時，球閥關閉的條件下，先向節箍10內注入少量高分子溶液，排出節箍內的空氣，而后連接取樣口，打開單向閥7，取得靜混器后的高分子溶液，同樣的方法取得注入井口的高分子溶液、現場污水及高分子母液，貼好標簽。取回樣品后，在實驗室內首先稱量容器瓶的重量，以計算取樣質量。
[0018]1、此實施方式用來研究污水曝氣程度對高分子溶液粘度的影響。首先計算容器瓶中的污水質量;然后從取樣口抽出樣品測試污水中Fe2+離子、S2—含量;之后將裝有污水的容器瓶連接氧氣瓶2，打開單向閥7，控制流量，分別注入不同量的氧氣，打開攪拌器5，攪拌均勻后，關閉氧氣閥門，再從取樣口抽出樣品測試污水中Fe2+離子、S2—含量;在節箍10中加入少量現場密閉取回的高分子母液，排出節箍內空氣后，打開球閥6，根據設計濃度，注入密閉取回的高分子母液，關閉球閥和單向閥，打開攪拌器5，攪拌均勻;最后取出樣品測量不同污水曝氣程度下的高分子溶液粘度。
[0019]2、此實施方式用來研究母液中溶解氧對高分子溶液粘度的影響。從取樣口抽出樣品測試取回容器瓶中高分子母液中溶解氧含量;然后連接氮氣瓶1，打開單向閥7，充氮氣除氧至含氧量為0;隨后連接氧氣瓶2，打開單向閥7，計量充氧量，每個容器瓶中充入不同的氧氣含量;之后在節箍10中加入少量現場密閉取回的污水，排出節箍內空氣后，打開球閥6，根據設計濃度，注入取回的密閉污水，關閉球閥和單向閥，打開攪拌器5，攪拌均勻；最后倒出樣品進行高分子溶液粘度測試。
[0020]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，非用以限定本實用新型的專利范圍，其他運用本實用新型的專利精神的等效變化，均應倶屬本實用新型的專利范圍。
【主權項】
1.化學驅污水曝氣程度控制研究試驗儀，其特征在于，包括不銹鋼容器、氮氣瓶、氧氣瓶，所述不銹鋼容器在自身的上端口設置一個不銹鋼蓋;所述不銹鋼蓋上開設三個入口，一個連接氮氣瓶，一個連接球閥，另一個作為排氣孔;所述不銹鋼容器的側壁靠下端位置開設一個入口，該入口連接氧氣瓶。2.根據權利要求1所述的化學驅污水曝氣程度控制研究試驗儀，其特征在于，所述不銹鋼容器內部且不銹鋼蓋上開設的連接氮氣瓶的入口處連接有一根毛細管，毛細管的下端靠近不銹鋼容器的底部，所述毛細管為涂聚四氟乙烯的毛細管。3.根據權利要求1所述的化學驅污水曝氣程度控制研究試驗儀，其特征在于，所述不銹鋼容器的內腔底部設置一個攪拌葉片，在不銹鋼容器的外側設置一個驅動攪拌葉片旋轉的電機，所述攪拌葉片為聚四氟乙烯攪拌葉片。4.根據權利要求1所述的化學驅污水曝氣程度控制研究試驗儀，其特征在于，所述球閥上端連接節箍，所述排氣孔上設置單向閥。5.根據權利要求1所述的化學驅污水曝氣程度控制研究試驗儀，其特征在于，所述不銹鋼容器為內涂聚四氟乙烯的不銹鋼容器，所述不銹鋼蓋為涂聚四氟乙烯的不銹鋼蓋。
【專利摘要】本實用新型公開了化學驅污水曝氣程度控制研究試驗儀，包括不銹鋼容器、氮氣瓶、氧氣瓶，所述不銹鋼容器在自身的上端口設置一個不銹鋼蓋；所述不銹鋼蓋上開設三個入口，一個連接氮氣瓶，一個連接球閥，另一個作為排氣孔；所述不銹鋼容器的側壁靠下端位置開設一個入口，該入口連接氧氣瓶。所述不銹鋼容器內部且不銹鋼蓋上開設的連接氮氣瓶的入口處連接有一根毛細管，毛細管的下端靠近不銹鋼容器的底部，所述毛細管為涂聚四氟乙烯的毛細管。所述不銹鋼容器的內腔底部設置一個攪拌葉片。本實用新型分析得出現場適宜的污水曝氣量，保證高分子溶液具有較高的注入粘度；同時可以用來研究母液中溶解氧含量對高分子溶液粘度影響等。
【IPC分類】G01N33/18, C02F1/74
【公開號】CN205139128
【申請號】CN201520943249
【發明人】唐延彥, 田玉芹, 張方圓, 郭宏偉, 趙玲, 韓保鋒, 劉軍, 劉從瑋
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司石油工程技術研究院
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年11月24日