抽提式聚合物溶液取樣器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種抽提式聚合物溶液取樣器，適用于油田注入聚合物溶液過 程中的管線或井口取樣。
【背景技術(shù)】
[0002] 聚丙烯酰胺是一種水溶性高分子聚合物簡(jiǎn)稱聚合物，由于它獨(dú)有的增稠特性，近 年來，應(yīng)用領(lǐng)域逐漸擴(kuò)大，在采油過程中主要應(yīng)用于三次采油提高采收率，即在注聚站點(diǎn)， 將一定濃度的聚合物水溶液，用高壓栗注入到與油井相對(duì)應(yīng)的水井地層中，已達(dá)到驅(qū)替剩 余油提高采收率的目的。為了保證或提高驅(qū)油效果，注入過程中在井口或管線對(duì)聚合物溶 液的取樣檢測(cè)是必不可少的。然而聚合物水溶液在取樣過程中產(chǎn)生的機(jī)械剪切導(dǎo)致粘度損 失一直是待解決的問題。
[0003] 目前在用的聚合物溶液取樣器種類比較單一，液體進(jìn)入取樣器的流速和開啟閥門 的程度及管線的壓力有關(guān)，這樣會(huì)導(dǎo)致液體的流速控制不穩(wěn)定，尤其是開關(guān)閥門的過程中 液流速度波動(dòng)幅度較大，而聚合物溶液的剪切是隨著相對(duì)液流速度的增加而增加，因此取 樣器在取樣過程中由于機(jī)械剪切導(dǎo)致聚合物溶液的粘度損失比較明顯。
[0004] 為提高原油采收率，根據(jù)不同地層情況及流體的特性對(duì)所用驅(qū)油聚合物溶液的粘 度有相應(yīng)要求，當(dāng)所取聚合物溶液樣品的粘度低于要求數(shù)值時(shí)，為達(dá)到預(yù)期的驅(qū)油效果必 須提高聚合物的濃度，但是如果是因?yàn)槿舆^程中的機(jī)械剪切而導(dǎo)致的聚合物溶液粘度損 失所致，這將會(huì)對(duì)技術(shù)人員產(chǎn)生誤導(dǎo)，為此提高聚合物濃度將會(huì)產(chǎn)生不必要的經(jīng)濟(jì)損失。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)上述的缺陷，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種抽提式聚合 物溶液取樣器。該取樣器能有效緩解由于機(jī)械剪切對(duì)聚合物溶液導(dǎo)致的粘度損失。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型抽提式聚合物溶液取樣器由手輪2、螺桿3、放 氣閥體5、缸蓋6、缸筒8、蓋碗9、軸承10、螺釘11、活塞12、底座15、進(jìn)液連接管16和排液 連接管18組成，上述缸蓋6、缸筒8、底座15和進(jìn)液連接管16依次螺紋連接，上述進(jìn)液連接 管16安裝在底座15軸向中心部位，上述排液連接管18與底座15焊接，上述螺桿3通過缸 蓋6中心螺孔與缸筒8內(nèi)的活塞12固定連接，螺桿3另一端與手輪2固定連接，上述缸蓋 6與放氣閥體5螺紋連接。
[0007] 作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，上述底座15上安置有腔體座套14。
[0008] 作為本實(shí)用新型的另一種改進(jìn)，上述進(jìn)液連接管16設(shè)置進(jìn)液閥17。
[0009] 作為本實(shí)用新型的又一種改進(jìn)，上述排液連接管18設(shè)置排液閥19。
[0010] 作為本實(shí)用新型的再一種改進(jìn)，上述放氣閥體5設(shè)置放氣閥手輪4,兩者螺紋連 接。
[0011] 作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，上述手輪2套在螺桿3四方上，螺桿3上設(shè)置螺 母1將手輪2固定在螺桿3上。
[0012] 作為本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選方案，上述螺桿3與活塞12連接一端設(shè)置凸臺(tái)，上 述凸臺(tái)上下設(shè)置軸承10,軸承10外部設(shè)置蓋碗9,蓋碗9套在軸承10上并設(shè)置螺釘11與 活塞12固定連接。
[0013] 作為本實(shí)用新型的另一種優(yōu)選方案，上述活塞12與缸筒8接觸面設(shè)置凹槽，凹槽 內(nèi)安置〇型密封圈13。
[0014] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，上述缸蓋6與缸筒8、缸筒8與底座15之間均設(shè)置 密封圈7。
[0015] 作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選，上述缸筒8安裝腔體座套14部分的內(nèi)徑比活塞12 運(yùn)行部分的內(nèi)徑大。
[0016] 本實(shí)用新型提供了一種抽提式聚合物溶液取樣器，包括：缸筒；缸蓋，連接于缸筒 的上端；底座，連接于缸筒的下端；進(jìn)液連接管，與底座相連接并與缸筒的腔體相連通；排 液連接管，與底座相連接并與缸筒的腔體相連通；活塞，可上下移動(dòng)地設(shè)置于缸筒中；放氣 閥門，設(shè)置于缸蓋上并與腔體相連通。
[0017] 進(jìn)一步地，抽提式聚合物溶液取樣器還包括：相互連接的手輪和螺桿，其中，手輪 連接于穿設(shè)在缸蓋螺孔中的螺桿的上端，活塞連接于螺桿的下端。
[0018] 進(jìn)一步地，螺桿與活塞連接的一端設(shè)置有凸臺(tái)，凸臺(tái)上下設(shè)置軸承，軸承外部設(shè)置 蓋碗，蓋碗套在軸承上并通過螺釘與活塞固定連接。
[0019] 進(jìn)一步地，底座上設(shè)置有腔體座套，且缸筒安裝腔體座套部分的內(nèi)徑大于活塞運(yùn) 行部分的內(nèi)徑。
[0020] 進(jìn)一步地，進(jìn)液連接管上設(shè)置有進(jìn)液閥，和/或，排液連接管上設(shè)置有排液閥。
[0021] 與現(xiàn)在技術(shù)方案相比，本實(shí)用新型抽提式聚合物溶液取樣器在線抽提器工作狀態(tài) 良好，性能穩(wěn)定可靠，測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)重復(fù)性較好，有效提高了聚合物溶液在取樣過程中由于 機(jī)械剪切而對(duì)其溶液粘度造成的精度影響。另外節(jié)省了取樣時(shí)間，大幅度減少了廢液的排 放量，同時(shí)也省去了廢液處理的環(huán)節(jié)和環(huán)境污染，提高了取樣的工作效率。
【附圖說明】
[0022] 圖1為本實(shí)用新型抽提式聚合物溶液取樣器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023] 圖2為腔體座套示意圖；
[0024] 圖3為現(xiàn)有取樣器現(xiàn)場(chǎng)連接示意圖；
[0025] 圖4為本實(shí)用新型抽提式聚合物溶液取樣器現(xiàn)場(chǎng)連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0027] 如圖1所示，本實(shí)用新型抽提式聚合物溶液取樣器由手輪2、螺桿3、放氣閥體5、缸 蓋6、缸筒8、活塞12、腔體座套14、底座15、進(jìn)液閥17和排液閥19組成。其中，螺桿3的上 端加工成了一個(gè)四方，用于安裝手輪2并防止手輪2自由轉(zhuǎn)動(dòng)，四方的上部有螺紋，靠螺母 1將手輪2固定在螺桿3的頂部，螺桿3的主體螺紋部分為粗螺紋，這樣可以有效減少操作 過程中的能量消耗，螺桿3的下端加工出一個(gè)徑向凸起的凸臺(tái)，凸臺(tái)的上下各安裝了一個(gè) 可承受軸向力的止推軸承10,軸承10的上部安裝一個(gè)蓋碗9,將軸承10和螺桿3下頭全部 扣在其中，蓋碗9下部用螺釘11固定在活塞12上，并將活塞12與螺桿3連接起來，活塞12 的軸向表面加工有凹槽，凹槽內(nèi)安裝有0型密封圈13。將活塞12與缸筒8的間隙進(jìn)行了有 效密封，缸筒8的上下兩端分別有外螺紋，在缸筒8的上部用螺紋連接著一個(gè)缸蓋6,缸蓋 6上表面的中部有一個(gè)圓形凸臺(tái)，凸臺(tái)中間有一個(gè)與螺桿3互相匹配內(nèi)螺紋的中心通透孔， 凸臺(tái)的旁邊有一個(gè)小的帶內(nèi)螺紋的通透孔，小孔內(nèi)裝有一個(gè)帶有外螺紋的放氣閥體5,放氣 閥體5上用螺紋連接著一個(gè)放氣閥手輪4,通過轉(zhuǎn)動(dòng)該手輪4可以起到開關(guān)閥門的作用，在 缸蓋6的內(nèi)表面有一個(gè)環(huán)形凹槽，凹槽的寬度比缸筒8上部邊緣的厚度大，在凹槽內(nèi)裝有與 之匹配的方形密封圈7 ;缸筒8的下端用螺紋連接著一個(gè)底座15,底座15的下面中間部位 有一個(gè)向下凸起的凸臺(tái)，在凸臺(tái)的中部加工有錐形內(nèi)螺紋的通孔，在螺紋孔的下端安裝有 與該螺紋相匹配的進(jìn)液連接管16,進(jìn)液連接管16的下端安裝有與之匹配的進(jìn)液閥17,該閥 門的下端可以與即將取樣的管線上的閥門短節(jié)相連接；在底座凸臺(tái)的旁邊有一個(gè)較小的通 孔，通孔的下邊焊接有一個(gè)排液連接管18,其下端有錐形外螺紋，安裝有排液閥19,該閥門 主要用于排放初期進(jìn)入腔體內(nèi)已被剪切的液體；底座15的內(nèi)部的上表面有一個(gè)環(huán)形凹槽， 凹槽內(nèi)安裝有方形密封圈7,底座15內(nèi)表面上部坐有一個(gè)腔體座套14,如圖2所示，該部件 的主要作用，一是預(yù)留出了進(jìn)液與排液的順暢通道，二是解決"死角"存液的問題，當(dāng)活塞運(yùn) 行到最下端時(shí)腔體座套14的實(shí)體部分占據(jù)了全部不易排放的"死角"空間，這樣腔體內(nèi)部 不存在不流通的存液"死角"。在缸筒8的內(nèi)部下端的直徑比活塞運(yùn)行部分的直徑大，腔體 座套14剛好被卡在其內(nèi)，防止腔體座套14的自由移動(dòng)。
[0028] 本實(shí)用新型抽提式聚合物溶液取樣器與現(xiàn)有取樣器的工作原理及分析：
[0029] 現(xiàn)有井口取樣器工作原理：
[0030] 如圖3所示，現(xiàn)有井口取樣器，取樣時(shí)依次緩慢打開管線閥門和取樣器的進(jìn)液閥 門，液體在管線壓力的作用下進(jìn)入取樣器腔體，由于管線壓力與取樣器內(nèi)的壓差較大，初期 液體處于噴射狀態(tài)進(jìn)入取樣器，隨著取樣器內(nèi)液體量的增加，壓力逐漸趨于平衡狀態(tài)，然后 緩慢打開取樣器頂部的排液閥，此時(shí)取樣器內(nèi)原有的氣液和剛剛自管線進(jìn)入的液體在壓力 的作用下同時(shí)向外排出，直至液流連續(xù)、穩(wěn)定為止，要求排液時(shí)間在十五分鐘以上，在此期 間一般排出液量為10~15升，放出的液體按廢液處理。關(guān)閉管線閥門和進(jìn)液閥門，打開取 樣閥，取樣器腔體內(nèi)的液體在液位差的作用下自取樣閥流出，液體放完后關(guān)閉取樣閥和排 液閥，結(jié)束取樣。
[0031] 從現(xiàn)有井口取樣器的原理看出：
[0032] 1、在初始狀態(tài)下由于取樣器的腔體內(nèi)為空，當(dāng)開啟進(jìn)液閥的過程中在管線壓力的 作用下，液體高速流入取樣器腔體，此時(shí)進(jìn)入取樣器內(nèi)的聚合物溶液被嚴(yán)重剪