勝利油田孤東采油廠注聚站經(jīng)過計量后的聚合物母液與高壓污水經(jīng)DJK型靜態(tài)混合器混合后進入注聚井單井管線。目前，DJK型靜態(tài)混合器外管有口徑為40mm、50mm、65mm等3種規(guī)格的不銹鋼管。中間體是由10塊螺旋型不銹鋼板擰成“麻花狀”成不規(guī)則“十字型”（或叫交叉型）焊接為1200-1400mm不銹鋼板體，中間體兩頭與外管焊接而成。當(dāng)污水和母液通過DJK型靜態(tài)混合器時，中間體螺旋狀不銹鋼板會迫使污水和母液在活動過程中混合。由于中間體呈不規(guī)則“十字型”狀，其棱角非常“銳利”，易使聚合物溶液在流動過程中受到較大的剪切，且易于懸掛注入液中的雜物，難以保證注聚質(zhì)量。因此，研制一種新型低剪切聚合物靜態(tài)混合器成為擺在三采中心技術(shù)人員面前的一道難題。
 
原靜態(tài)混合器的缺點
經(jīng)過20多年的注聚開發(fā)實踐，發(fā)現(xiàn)目前的DJK型靜態(tài)混合器存在以下技術(shù)問題。為了偏面追求混合效果，靜態(tài)混合器生產(chǎn)廠家沒有考慮螺旋板對聚合物的剪切問題，中間體設(shè)計為“銳利”的“麻花狀”混合螺旋板，生產(chǎn)時將混合螺旋板焊接成不規(guī)則十字型狀，母液與污水在混合、高速流動過程中，被“腰斬”或“攔腰剪斷”的次數(shù)過多，造成母液粘度下降幅度大。現(xiàn)場分析解剖顯示，聚合物母液在1200-1400mm長的混合器內(nèi)被“攔腰剪斷”的次數(shù)多達8-10次以上，造成聚合物粘度損失偏大。
污水和母液在通過靜態(tài)混合器時，聚合物母液和污水中攜帶的雜質(zhì)被掛在螺旋板的連接處，造成混合器內(nèi)縮徑嚴重，影響聚合物與污水混合液的流動，擾動液體流向，造成節(jié)流損失和聚合物剪切。混合器解剖顯示：螺旋板的連接處掛有線頭和面紗頭，還有編織袋子和雜草等。混合器內(nèi)螺旋板上還沉積有大量的污垢，含有各種金屬離子垢，對聚合物造成一定的粘度降解。
 
研制NLX靜態(tài)混合器
針對原DJK型靜態(tài)混合器存在的問題，在新型靜態(tài)混合器研制設(shè)計時，去掉靜態(tài)混合器中間體的螺旋板，重新設(shè)計中間體為一套仿螺桿泵定子的內(nèi)旋型流道結(jié)構(gòu)管體。即在原靜態(tài)混合器管柱內(nèi)，人工拆除原來的混合螺旋板，換上一根緊貼混合器內(nèi)管壁的螺旋型不銹鋼鋼柱或（玻璃鋼螺旋柱），仿螺桿泵流道結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)3-5周。當(dāng)聚合物母液與污水高速通過時，使液體順著內(nèi)旋型流道旋轉(zhuǎn)，起到混合螺旋作用能使母液與污水充分混合。由于剔除了原來“銳利”的混合螺旋板，聚合物完全不會再“攔腰剪斷”，大大降低了聚合物母液的剪切，從而會大大提高母液粘度保留率。由于中間體為內(nèi)旋型流道和低剪切特性，因此把新型靜態(tài)混合器命名為NLX型低剪切聚合物靜態(tài)混合器。

現(xiàn)場改造時，必須使螺旋型不銹鋼鋼柱緊貼混合器內(nèi)壁，同時仿螺桿泵流道結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)3-5周。這樣的改進可取得三方面的效果：使聚合物母液與污水在管內(nèi)完全形成螺旋型流動體，有利于母液與污水的充分混合，甚至使混合液在離開混合器后仍能旋轉(zhuǎn)混合，同時有利于延長改進后混合器使用壽命，改善母液與污水混合效果；減少混合液在混合器內(nèi)的流動阻力，從而減少泵出口與管匯的壓力差，起到一定的節(jié)能效果。參看靜態(tài)混合器的解剖照片圖1。通過改進，提高母液粘度保留率2％以上，減少泵出口與管匯的壓力損失0.05-0.1MPa以上，圖2為改造后的圖。                                       
 
NLX靜態(tài)混合器現(xiàn)場應(yīng)用
NLX型低剪切聚合物靜態(tài)混合器于2021年6月23日在孤東油田七區(qū)11－1#注聚站投入應(yīng)用，經(jīng)過3個月的應(yīng)用實驗，取得了很好的效。2021年6月4日，在NLX型低剪切聚合物靜態(tài)混合器應(yīng)用前進行取樣，在應(yīng)用４個月后的2021年10月4日進行再次取樣分析，表明提高粘度保留率6.85％。多次取樣化驗結(jié)果表明，平均粘度保留率提高2％以上。到2021年底，取樣分析表明，NLX型低剪切聚合物靜態(tài)混合器使用后母液與污水混合均勻，母液剪切率明顯下降，注入液通過順暢，管內(nèi)再無懸掛物和其它雜物滯留。NLX型低剪切聚合物靜態(tài)混合器技術(shù)原理清楚，加工改造簡單易行，施工方便，適合大面積推廣應(yīng)用，可有效地提高粘度保留率，提高注聚質(zhì)量。該技術(shù)可推廣應(yīng)用于孤東采油廠5個配制注聚站100多口注聚單井中。