HPAM溶液搅拌桨放大研究

论文摘要

随着油田开发后期产量递减加快、高含水上升加剧,为稳定油田产量而采用聚合物驱油技术,已经成为我国三次采油（EOR）中保证持续稳产的主要手段。聚合物驱配制工艺中的搅拌混合装置对聚合物溶液的均一化效果,是保证采油工序正常运转的关键一环。本文对六种结构尺寸的双螺带螺杆搅拌桨在聚合物溶液中的搅拌混合特性进行了实验研究,并提出适用于聚合物溶液搅拌过程中的工业放大准则,结果表明:聚合物溶液浓度相同时,大桨径比的搅拌桨混合时间数C1比小桨径比的搅拌桨小;随着转速的升高,混合时间数变大;同一搅拌桨的混合时间数随浓度的变大而变大。比较不同桨径比搅拌混合特性,随着转速的增加,搅拌桨消耗的单位体积混合能Ce*变大;当桨径比变小时,其单位体积混合能值变小;桨径比相同情况下,随溶液浓度升高,单位体积混合能Ce*变大。双螺带螺杆搅拌器放大准则为:此准则预测结果与工业装置实测结果吻合较好,误差在工业要求范围内。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 聚合驱配制工艺简介
• 1.3 聚丙烯酰胺溶液特性
• 1.4 适于聚合物溶解过程的搅拌设备
• 1.5 搅拌混合放大技术简介
• 1.5.1 相似放大法
• 1.5.2 数学模型放大法
• 1.6 搅拌混合功率概述
• 1.6.1 传统算图法
• 1.6.2 幂律流体搅拌功率
• 1.7 研究内容与目的
• 第二章 实验装置和测量方法
• 2.1 实验设备及物料
• 2.1.1 实验装置
• 2.1.2 搅拌器及其尺寸
• 2.1.3 实验物料
• 2.2 实验测量方法
• 2.2.1 粘度测量
• 2.2.2 功率测定
• 2.2.3 混合时间测定
• 2.3 实验操作步骤
• 第三章 搅拌装置的实验研究
• 3.1 混合性能评价
• 3.2 混合时间数
• 3.2.1 转速对混合时间数的影响
• 3.2.2 浓度对混合时间数的影响
• 3.2.3 桨型对混合时间数的影响
• 3.3 单位体积混合能
• 3.3.1 转速对单位体积混合能的影响
• 3.3.2 浓度对单位体积混合能的影响
• 3.3.3 桨径对单位体积混合能的影响
• 3.4 螺带螺杆的Metzner常数及功率特性曲线
• 3.4.1 双螺带螺杆的Metzner常数
• 3.4.2 双螺带螺杆桨混合特性
• 3.5 本章小结
• 第四章 聚合物工程放大研究
• 4.1 工程放大要求
• 4.1.1 放大相似要求
• 4.1.2 工业搅拌装置聚合物溶液混合要求
• 4.2 搅拌放大准则分析
• V'>4.2.1 单位体积功率P_V
• s'>4.2.2 叶轮尖端线速度T_s
• 4.2.3 雷诺数Re
• 4.2.4 转速N
• 4.2.5 韦伯数
• M'>4.2.6 无因次混合时间Nθ_M
• 4.2.7 固液悬浮程度相同
• 4.3 双螺带螺杆搅拌桨最佳操作条件
• 4.4 实验放大指数
• 4.5 放大准则工业验证
• 4.6 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢