一種超聲場疊加的智能混合裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采油工藝設(shè)備，特別涉及一種超聲場疊加的智能混合裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前現(xiàn)有采油技術(shù)中，在油品中添加乳化劑、破乳劑已經(jīng)成為三采中普遍廣泛應用的油品技術(shù)。而添加方法最常見的是管道加注法和儲罐加注法。這兩種方法混合效率低下、能耗高、占地面積大。由于集輸站采用的自然沉降法混合效率低下，藥劑破乳自然沉降時間多在48小時左右。這樣就需要在每個油田的稠油區(qū)塊建設(shè)多處集輸大儲罐，每個罐的容積在5000m3左右，占地面積依塊區(qū)出油量不等而不同。無論在一次性投資建設(shè)還是后期運行、環(huán)保管理等都存在許多問題。罐儲區(qū)所需油泵等其他動力功率在100?200KW左右、檢修費用、運行費用普遍很高。而藥劑與稠油的混合只經(jīng)過管輸混攪、油泵輸送攪拌，效率低下屬于自然態(tài)混合，這種混合工藝及設(shè)備已經(jīng)不能滿足工業(yè)化生產(chǎn)要求。
[0003]傳統(tǒng)的稠油藥劑混合裝置存在以下不足:
(I)、噴射混合設(shè)備的能耗大，一般電機功率都在45KW以上。
[0004](2)、集輸大儲罐自然沉降法占地面積大，一次投資高，功耗大100?200KW/站左右且運行成本高、效率低，多屬于自然混合沉降狀態(tài)，間歇工作時間為48小時。
[0005]( 3 )、設(shè)備檢修點、泄漏點多，維修費用高。
[0006](4)、不適合連續(xù)在線工業(yè)化生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種超聲場疊加的智能混合裝置，該裝置體積小，效率高，實現(xiàn)了稠油、特稠油和超稠油在乳化破乳工藝中添加破乳劑的在線連續(xù)工作，且混合效率高，質(zhì)量好。
[0008]采用的技術(shù)方案是:
一種超聲場疊加的智能混合裝置，包括第一超聲發(fā)生器、第二超聲發(fā)生器、超聲參數(shù)控制系統(tǒng)和泵，其特征在于:
泵的進油口通過第二進油總管與稠油源連接，泵的出油口通過第一進油總管與第一超聲發(fā)生器的進油口連接，第一超聲發(fā)生器的出油口通過第一出油總管與第二超聲發(fā)生器的進油口連接，第二超聲發(fā)生器的出油口連接有第二出油總管，第二出油總管通過回油管與儲油罐的進油口連接，或直接供用戶使用。
[0009]第一進油總管上裝設(shè)有第一閥門、第二進油總管上裝設(shè)有第二閥門、第二出油總管上裝設(shè)有第三閥門和第四閥門，回油管上裝設(shè)有第五閥門。
[0010]超聲參數(shù)控制系統(tǒng)，包括電腦工控機、通訊模塊、控頭和PLC控制柜。探頭裝設(shè)在第二出油支管上，探頭的信號輸出端與通信模塊信號輸入連接，通訊模塊的信號輸出端與電腦工控機的信號輸入端連接。電腦工控機與PLC控制柜的對應接口連接，PLC控制柜通過通訊模塊與泵的電機連接。
[0011]第一超聲發(fā)生器為一個或多個圓板哨超聲發(fā)生器，選用多個圓板哨超聲發(fā)生器時，采用串聯(lián)或并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
[0012]第二超聲發(fā)生器為壓電超聲發(fā)生器。
[0013]圓板哨超聲發(fā)生器，包括法蘭管道外殼，法蘭管道外殼前端有圓板哨入口，法蘭管道外殼的后端有圓板哨出口，法蘭管道外殼內(nèi)設(shè)置有超聲發(fā)生簧片，超聲發(fā)生簧片的后端為固定端，前端為自由端。圓板哨發(fā)生器的法蘭管道外殼體通過多個螺栓固定在設(shè)定的支撐物上。
[0014]壓電超聲發(fā)生器，包括六棱柱筒子或五棱柱筒子，六棱柱筒子或五棱柱筒子上有壓電超聲波入口、壓電超聲波出口和壓電超聲振混子，六棱柱筒子或五棱柱筒子內(nèi)為混合腔。
[0015]當破乳劑和稠油混合液經(jīng)過動力泵時，實現(xiàn)了第一次機械攪拌混合。
[0016]當混合破乳劑的稠油流經(jīng)圓板哨超聲發(fā)生器中的超聲發(fā)生簧片時，在簧片兩側(cè)形成交替正負壓，進而簧片劇烈震動產(chǎn)生超聲空化場，液流實現(xiàn)第二次混合。
[0017]一次混合帶有空化場的液流在壓電超聲發(fā)生器的混合腔中與壓電超聲振混子發(fā)射的空化場相遇時，產(chǎn)生強烈的場疊加，實現(xiàn)第三次混合。
[0018]圓板哨超聲發(fā)生器與壓電超聲發(fā)生器通過管道閥門連接起來，實現(xiàn)了壓電超聲與圓板哨超聲空話場的疊加。
[0019]超聲參數(shù)控制系統(tǒng)中的電腦工控機通過檢測探頭獲得的檢測數(shù)據(jù)比對，由PLC控制柜執(zhí)行電腦工控機的設(shè)定數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了壓電超聲發(fā)生器頻率，圓板哨超聲發(fā)生器的頻率的轉(zhuǎn)換，從而實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化1+1>2的電聲轉(zhuǎn)化效應。
[0020]本發(fā)明的工作原理:
稠油由稠油入口進入超聲場疊加的智能混合裝置中，首先經(jīng)過動力泵，在泵齒輪的攪拌下破乳劑與稠油進行第一次機械初混，經(jīng)初混的液流進入到圓板哨超聲發(fā)生器，在超聲發(fā)聲簧片的強烈震動下，法蘭管道外殼形成的空腔里形成強力空化場進行第二次超聲均質(zhì)混和?；旌鸵和ㄟ^管道輸送到壓電超聲發(fā)生器中，壓電超聲振子所在混合腔形成的空化場進行場疊加，同時發(fā)生第三次超聲均質(zhì)混合。完成三次混合的液流流過2Km后超聲場才能消失，實現(xiàn)了無機械攪拌動力消耗和泄露，達到了機械混合達不到的效果。
[0021]電腦工控機通過檢測探頭的檢測數(shù)據(jù)自動比對均質(zhì)混合數(shù)據(jù)，由PLC控制柜執(zhí)行電腦工控機的設(shè)定數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)，實現(xiàn)壓電超聲發(fā)生器頻率，圓板哨超聲發(fā)生器的頻率的閉環(huán)控制轉(zhuǎn)換，從而實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化1+1>2的電聲轉(zhuǎn)化效應，達到高效在線工作。
[0022]本發(fā)明的優(yōu)點:
超聲場疊加的智能混合裝置實現(xiàn)了宏觀強力混合與微觀超聲空化場傳質(zhì)混合相結(jié)合的混合特征。具體有三種空化場即二種超聲空化場和一種疊加空化場、三次高效混合效能。整個設(shè)備可在線處理任意串聯(lián)或者并聯(lián)裝配組合，從而滿足生產(chǎn)過程中生產(chǎn)量的變化對設(shè)備能力的需求。
[0023]1、宏觀強力混合:混液流由動力泵入口進入在高速的泵齒輪的攪拌壓縮下破乳劑與稠油進行第一次機械初混，在泵殼內(nèi)形成強力切向流湍流進而形成旋渦流進行第一次混入口 O
[0024]2、微觀超聲空化場傳質(zhì)混合:混合液經(jīng)第一次混合沿著管路進入圓板哨超聲發(fā)生器、壓電超聲發(fā)生器中，在發(fā)生器空化場液流受到強烈輻照，進行第二次、第三次傳至混合。由于流體動力的激振