CN104511253A - 一种多通道射吸式压裂液混配装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多通道射吸式压裂液混配装置，包括射吸泵和与射吸泵连接的管汇系统，射吸泵进水端与主泵出口管线连接，射吸泵出水端与混合液出口管线连接，所述射吸泵包括接头和真空泵体，真空泵体上开设有若干个与射吸泵真空腔体连通的吸液孔；所述管汇系统包括若干个输送液体添加剂的吸入管线，各吸入管线分别安装在真空泵体的各吸液孔上；将不同液体添加剂加入混合液中，不仅解决添加剂混合不均，和原设备结构复杂的问题；更能精确地按配方控制压裂液各添加剂组分的加入量，而且该装置具有结构简单、成本低且加工制造容易的特点。

Description

一种多通道射吸式压裂液混配装置

技术领域

本发明属于压裂液混配设备，涉及一种并联式射吸式配药装置，尤其涉及一种多通道射吸式压裂液混配装置。

背景技术

压裂液配制是油田水力压裂作业中的一个关键工艺，在任何条件下都必须确保压裂液配制的均匀、有效。目前，油田主要采用计量泵来实现压裂液各组分的计量加药，再统一由搅拌系统进行混合，但由于压裂液成分较多，需要按药品种类设置多台计量泵，并且每台计量泵都需要配备一套动力源(包括电动机、减速器等)提供动力进行加药。此外，搅拌系统也需要配备电动机、减速器等装置，成本较高，部件较多，结构复杂。更重要的是此套配置系统无法达到快速、充分混合的目的，更不能完全保证压裂液的质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单，能够快速均匀混合压裂液的多通道射吸式压裂液混配装置。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种多通道射吸式压裂液混配装置，包括射吸泵和与射吸泵连接的管汇系统，射吸泵进水端与主泵出口管线连接，射吸泵出水端与混合液出口管线连接，所述射吸泵包括接头和真空泵体，真空泵体上开设有若干个与射吸泵真空腔体连通的吸液孔；所述管汇系统包括若干个输送液体添加剂的吸入管线，各吸入管线分别安装在真空泵体的各吸液孔上。

所述射吸泵的接头与真空泵体采用螺纹连接并用密封圈进行密封，接头与真空泵体之间形成真空腔，喷嘴通过螺纹安装在接头内并与接头内孔同轴，喷嘴内径小于接头内径，真空泵体中从真空腔到真空泵体出水端依次开设有喉管和扩散管，喉管直径小于真空腔直径，扩散管与喉管连通直径向真空泵体出水端方向逐渐增大。

所述管汇系统的各吸入管线上均安装有流量计和自动阀，自动阀通过自动控制系统对其进行控制，调节液体吸入量。

所述管汇系统的各吸入管线均由多段管道采用法兰连接组成，并采用弯头调节转向。

所述射吸泵进水端及出水端分别连接有法兰，射吸泵进水端和出水端分别通过法兰与主泵出口管线和混合液出口管线连接。

所述真空泵体上沿圆周均布有8个吸液孔，各吸液孔分别与1根吸入管线连通。

本发明采用射吸泵和与射吸泵真空腔连通的若干根输送液体添加剂的吸入管线，将不同液体添加剂加入混合液中，不仅解决添加剂混合不均，和原设备结构复杂的问题；更能精确地按配方控制压裂液各添加剂组分的加入量，从而使所生产出的压裂液具有滤失小、悬浮能力强、摩阻低、热稳定性和剪切稳定性能好、残渣低、配伍性好、破胶迅速彻底的特点，该装置具有结构简单、成本低且加工制造容易的特点。

本发明与现有技术相比还具有以下优点：

1、两种及两种以上的液体添加剂通过射吸泵射流吸入，吸入流量能够任意调节、精确计量，比计量泵方便得多；

2、添加剂通过射流吸入后，经射流泵出口专门设计的紊流混合管，能够和动力液充分均匀混合，不需要任何机械搅拌；

3、省去了计量泵及其多个动力源，使系统简单化；

4、结构简单、易于加工、成本较低。

附图说明

附图1为本发明的结构原理示意图；

附图2为本发明的管汇布局示意图；

附图3为本发明的吸液孔布局示意图；

图中：连接法兰1、接头2、密封圈3、喷嘴4、真空泵体5、管汇系统6、流量计7、自动阀8、吸液孔9、真空腔10、喉管11、扩散管12。

具体实施方式

参阅附图1，一种多通道射吸式压裂液混配装置，主要由连接法兰1、接头2、密封圈3、喷嘴4、真空泵体5、管汇系统6、流量计7、自动阀8组成。混配装置主体包括射吸泵和与射吸泵连接的管汇系统6，射吸泵进水端及出水端分别连接有法兰，射吸泵进水端和出水端分别通过法兰与主泵出口管线和混合液出口管线连接。射吸泵包括接头2和真空泵体5，真空泵体5上开设有若干个与射吸泵真空腔体10连通的吸液孔9，吸液孔9根据实际情况进行合理布局；管汇系统6包括若干根输送液体添加剂的吸入管线，各吸入管线分别安装在真空泵体5的各吸液孔9上。

进一步，所述射吸泵的接头2与真空泵体5采用螺纹连接并用密封圈3进行密封，接头2与真空泵体5之间形成真空腔10，喷嘴4通过螺纹安装在接头2内并与接头内孔同轴，喷嘴4内径小于接头内径，真空泵体5中从真空腔10到真空泵体5出水端依次开设有喉管11和扩散管12，喉管11直径小于真空腔10直径，扩散管12与喉管11连通直径向真空泵体5出水端方向逐渐增大。

如附图2，管汇系统6的各吸入管线上均安装有流量计7和自动阀8，自动阀8通过自动控制系统对其进行控制，调节液体吸入量；管汇系统6的各吸入管线均由多段管道采用法兰连接组成，并采用弯头调节转向。

喷嘴与接头采用螺纹同轴连接，吸入管线并联汇装与真空泵体上，自动阀与流量计直接安装于各吸入管线上。

如附图2和3所示，所述真空泵体5上沿圆周均布有8个吸液孔9，各吸液孔9分别与1根吸入管线连通，总共8根吸入管线分别为a、b、c、d、e、f、g和h，各路管线根据实际情况以尽可能节省空间、减少成本为原则进行布局。

安装时，首先将喷嘴4按螺纹旋向，安装在接头2的内螺纹上；再将密封圈3安装在接头2外螺纹的根部并与真空泵体5进行连接；各吸液孔均由连接法兰1与各管线进行连接；流量计7和自动阀8均安装在各吸入管线上。

多通道射吸式压裂液混配装置工作时，由主泵从外部吸取清水，产生较高的能量，经全程流量调节阀及流量计计量后进入多通道射吸式压裂液混配装置，通过喷嘴4产生高速度，裹挟周围的流体一起向喉管11运动，使真空腔10中产生负压，将各种液体添加剂通过管汇系统6经过吸液孔9同时吸入真空腔10，与高速清水一起在扩散管12中升压后向外流出。计算机根据设定的流量对全程流量调节阀进行调整，维持主泵流量为设定值。各种液体添加剂则根据水量的变化，相应地控制自动阀8的开闭，维持设定的配比。

此配药装置不仅结构简单，除具备一般压裂液配药装置的功能外，有效地解决了油气田经常出现的压裂液混合不均问题、结构复杂问题，易于加工，提高了水力压裂的工作效率，节约了成本，减少了环境污染。

Claims (6)

1.一种多通道射吸式压裂液混配装置，其特征在于：包括射吸泵和与射吸泵连接的管汇系统(6)，射吸泵进水端与主泵出口管线连接，射吸泵出水端与混合液出口管线连接，所述射吸泵包括接头(2)和真空泵体(5)，真空泵体(5)上开设有若干个与射吸泵真空腔体(10)连通的吸液孔(9)；所述管汇系统(6)包括若干根输送液体添加剂的吸入管线，各吸入管线分别安装在真空泵体(5)的各吸液孔(9)上。

2.根据权利要求1所述的多通道射吸式压裂液混配装置，其特征在于：所述射吸泵的接头(2)与真空泵体(5)采用螺纹连接并用密封圈(3)进行密封，接头(2)与真空泵体(5)之间形成真空腔(10)，喷嘴(4)通过螺纹安装在接头(2)内并与接头内孔同轴，喷嘴(4)内径小于接头内径，真空泵体(5)中从真空腔(10)到真空泵体(5)出水端依次开设有喉管(11)和扩散管(12)，喉管(11)直径小于真空腔(10)直径，扩散管(12)与喉管(11)连通直径向真空泵体(5)出水端方向逐渐增大。

3.根据权利要求1或2所述的多通道射吸式压裂液混配装置，其特征在于：所述管汇系统(6)的各吸入管线上均安装有流量计(7)和自动阀(8)，自动阀(8)通过自动控制系统对其进行控制，调节液体吸入量。

4.根据权利要求1或2所述的多通道射吸式压裂液混配装置，其特征在于：所述管汇系统(6)的各吸入管线均由多段管道采用法兰连接组成，并采用弯头调节转向。

5.根据权利要求1或2所述的多通道射吸式压裂液混配装置，其特征在于：所述射吸泵进水端及出水端分别连接有法兰，射吸泵进水端和出水端分别通过法兰与主泵出口管线和混合液出口管线连接。

6.根据权利要求1或2所述的多通道射吸式压裂液混配装置，其特征在于：所述真空泵体(5)上沿圆周均布有8个吸液孔(9)，各吸液孔(9)分别与1根吸入管线连通。