CN105253577A - 一种精确输送纤维的装置及其输送方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于石油开采的技术领域，具体涉及一种精确输送纤维的装置及其输送方法，这种精确输送纤维装置，通过实时计量称重、自动调整技术来实现纤维精确加入。此实时计量称重装置将计量风送纤维装置以上全部质量，这样可以准确计算出离开仪器的纤维质量；初始采用绞轮速度进行纤维加入，当计算得到的纤维加入速度与实际设计速度不相符，通过自动调整技术来调节绞轮速度达到设计纤维加入速度，克服了目前石油开采压裂过程中，加入纤维的加入方式不能满足纤维精确加入的需求的问题，速度可调、操作方便、计量准确。

Description

一种精确输送纤维的装置及其输送方法

技术领域

本发明属于石油开采的技术领域，具体涉及一种精确输送纤维的装置及其输送方法，可应用于油气井精确输送纤维。

背景技术

在石油开采过程中，随着压裂技术的发展，压裂过程中加入纤维有利于优化支撑剂在裂缝中的铺置,改善裂缝导流能力,降低压裂液粘度,配合液体快速返排,减小滤失伤害,防止支撑剂倒流,从而实现低伤害压裂改造，因此形成了纤维防砂压裂、纤维携砂压裂及纤维转向压裂等工艺技术。

不同的纤维压裂技术对于纤维的加入方式、加入量会有所不同，纤维的加入量在某段时间会随着支撑剂加入量的增加而增多，这需要有准确计量的加入工具。

以前主要采用人工加入方式，但这种方法完全无法实现纤维的分散和控制加入速度；目前主要采用的纤维加入设备通过绞轮的速度控制纤维的加入速度，但由于纤维的膨化程度不同，常出现虽然绞轮速度变快但是纤维加入速度没有增加的情况，这些方式都不能满足准确控制纤维加量的需求。

为此，针对精确加入纤维的需求，需要研究一种满足精确输送纤维装置及输送方法。

发明内容

本发明的目的是克服目前石油开采压裂过程中，加入纤维的加入方式不能满足纤维精确加入的需求的问题。

为此，本发明提供了一种精确输送纤维的装置，包括称重箱、计量斗和出料箱，所述的称重箱上设有进料口，称重箱和计量斗连接成一体并通过位于称重箱下部的送料口连通，所述的称重箱内部设有称重箱送料轴，所述的计量斗内设有计量斗纤维打散轴和计量斗送料轴，且计量斗送料轴位于计量斗纤维打散轴下方，计量斗的下部通过软管与出料箱连通，所述的出料箱连接着风机并在出料箱上设置有出料口。

所述的称重箱上连接称重传感器，称重传感器电连接着主控端。

所述的称重箱、计量斗和出料箱均安放在壳体内，称重传感器固定在壳体内壁上，并与称重箱保持连接。

所述的称重箱送料轴和计量斗送料轴均为外带螺旋绞轮的转动轴，所述的计量斗纤维打散轴为不规则分布着突刺的转动轴，所述的称重箱送料轴、计量斗纤维打散轴和计量斗送料轴均连接着旋转电机。

所述的主控端为电脑或者CPU控制器，该主控端与连接着称重箱送料轴、计量斗纤维打散轴和计量斗送料轴的各个旋转电机分别连接。

所述的进料口为漏斗状。

一种精确输送纤维的装置的输送方法，包括如下步骤：

（1）首先在主控端设定额定纤维输送速度，然后由进料口向称重箱内加入纤维；

（2）称重箱内部的称重箱送料轴将纤维通过送料口送入计量斗，计量斗内的计量斗纤维打散轴将纤维分散打散，然后通过计量斗送料轴传输至出料箱，在风机的作用下将纤维从出料口吹出出料箱；

（3）称重传感器实时测量称重箱、计量斗及其位于称重箱内部的纤维的总质量，然后将数据传给主控端；

（4）主控端根据实时数据与时间的比值计算出纤维的实时输送速度，将实时输送速度与设定的额定纤维输送速度比较后，然后由主控端控制连接着称重箱送料轴、计量斗纤维打散轴和计量斗送料轴的各个旋转电机改变转速，调整实时输送速度与额定纤维输送速度相同。

本发明的有益效果：本发明的这种精确输送纤维装置，通过实时计量称重、自动调整技术来实现纤维精确加入。此实时计量称重装置将计量风送纤维装置以上全部质量，这样可以准确计算出离开仪器的纤维质量；初始采用绞轮速度进行纤维加入，当计算得到的纤维加入速度与实际设计速度不相符，通过自动调整技术来调节绞轮速度达到设计纤维加入速度，速度可调、操作方便、计量准确。

附图说明

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

图1是本发明的这种精确输送纤维装置结构示意图；

附图标记说明：1、称重箱；2、计量斗；3、出料箱；4、进料口；5、送料口；6、称重箱送料轴；7、计量斗纤维打散轴；8、计量斗送料轴；9、软管；10、风机；11、出料口；12、称重传感器；13、主控端；14、壳体。

具体实施方式

实施例1：

本实施例提供一种精确输送纤维的装置，如图1所示，包括称重箱1、计量斗2和出料箱3，所述的称重箱1上设有进料口4，称重箱1和计量斗2连接成一体并通过位于称重箱1下部的送料口5连通，所述的称重箱1内部设有称重箱送料轴6，所述的计量斗5内设有计量斗纤维打散轴7和计量斗送料轴8，且计量斗送料轴8位于计量斗纤维打散轴7下方，计量斗2的下部通过软管9与出料箱3连通，所述的出料箱3连接着风机10并在出料箱3上设置有出料口11；称重箱1上连接称重传感器12，称重传感器12电连接着主控端13。

称重箱1、计量斗2在本实施例中是连接在一体的，称重传感器12能对称重箱1、计量斗2以及位于其中的纤维进行称重。工作的时候，从进料口4加入纤维，纤维在称重箱送料轴6作用下从送料口5进入计量斗2，在计量斗2中，由计量斗纤维打散轴7对纤维进行打散，然后由计量斗送料轴8将打散后的纤维输通过软管9送至出料箱3，在风机10的吹力下，纤维由出料口11被吹出。

在此过程中，称重传感器12实施检测到称重箱1、计量斗2以及位于其中的纤维的总重量，实时传输给主控端13，主控端13根据重量变化与时间之间的关系能得到纤维的传送速率，如果不是想要的传送速率，则调整称重箱送料轴6、计量斗纤维打散轴7和计量斗送料轴8的速度，改变传送速率，直至主控端13得到的纤维传速速率满足要求，这样便可做到精确输送纤维。

实施例2：

上述实施例1中，要得到纤维传输的实时速率，称重传感器12的称重是一项关键的步骤，本实施例对该步骤的实现进行详细说明，本实施例中，称重箱1、计量斗2和出料箱3均安放在壳体14内，称重传感器12固定在壳体14内壁上，并与称重箱1保持连接。

本实施例的这种结构，使得称重箱1、计量斗2在壳体14内的安置需要称重传感器12辅助完成，称重传感器12不仅起到称重的作用，还起到连接件的作用，称重箱1、计量斗2通过称重传感器12悬挂在壳体14内，称重传感器12实时监测称重箱1、计量斗2的重量，包括初始质量、加入纤维后的质量以及纤维传送过程中的实时质量。

当然本实施例只是一种常规的称重测试手段，其他的比如将称重传感器12设置在称重箱1、计量斗2外底部，也能实时测试到质量的变化，具体结构千变万化，此些常规手段在此不做特别说明。

实施例3：

在上述两个实施例的基础上，本实施例进行进一步说明，本实施例中，称重箱送料轴6和计量斗送料轴8均为外带螺旋绞轮的转动轴，所述的计量斗纤维打散轴7为不规则分布着突刺的转动轴，所述的称重箱送料轴6、计量斗纤维打散轴7和计量斗送料轴8均连接着旋转电机。

主控端13为电脑或者CPU控制器，该主控端13与连接着称重箱送料轴6、计量斗纤维打散轴7和计量斗送料轴8的各个旋转电机分别连接。

本实施例在实施例1和实施例2的基础上，本实施例的这种结构效果更佳显著，本实施例的这种结构能实现自动调整，属于一种PID自动调整技术，不断进行反馈调整。在最开始需要设定一个预定的传输速率，然后将装置测得的实时速率不断与设定的速率进行对比，不一致的时候便由主控端13调整连接着称重箱送料轴6、计量斗纤维打散轴7和计量斗送料轴8的各个旋转电机，实现称重箱送料轴6、计量斗纤维打散轴7和计量斗送料轴8的转速的改变，进而改变传输速率，直至达到设定的预定速率，实现精确调整和精确传输。

实施例4：

上述几个实施例中，最初的步骤是，要通过进料口4向称重箱1内加入纤维，而且添加的方式是加一定量后隔一段时间再次添加，这样的添加方式能使得称重传感器12测得的数据更加准确，在本实施例中，进料口4为漏斗状。

漏斗状的进料口4为从进料口4向称重箱1添加纤维提供了更大的便利，漏斗状的结构，本身就有一定的储存作用，将纤维加入到进料口4中后，大部分纤维会被存在漏斗中，底部的漏斗口配合称重箱送料轴6不断将纤维传输，不会因为纤维量大而出现拥堵。

实施例5：

本实施例提供一种精确输送纤维的装置的输送方法，包括如下步骤：

（1）首先在主控端13设定额定纤维输送速度，然后由进料口4向称重箱1内加入纤维。

（2）称重箱1内部的称重箱送料轴6将纤维通过送料口5送入计量斗2，计量斗2内的计量斗纤维打散轴7将纤维分散打散，然后通过计量斗送料轴8传输至出料箱3，在风机10的作用下将纤维从出料口11吹出出料箱3。

（3）称重传感器12实时测量称重箱1、计量斗2及其位于称重箱1内部的纤维的总质量，然后将数据传给主控端13。

（4）主控端13根据实时数据与时间的比值计算出纤维的实时输送速度，将实时输送速度与设定的额定纤维输送速度比较后，然后由主控端13控制连接着称重箱送料轴6、计量斗纤维打散轴7和计量斗送料轴8的各个旋转电机改变转速，调整实时输送速度与额定纤维输送速度相同。

综上所述，本发明的这种精确输送纤维装置，通过实时计量称重、自动调整技术来实现纤维精确加入。此实时计量称重装置将计量风送纤维装置以上全部质量，这样可以准确计算出离开仪器的纤维质量；初始采用绞轮速度进行纤维加入，当计算得到的纤维加入速度与实际设计速度不相符，通过自动调整技术来调节绞轮速度达到设计纤维加入速度，速度可调、操作方便、计量准确。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种精确输送纤维的装置，包括称重箱（1）、计量斗（2）和出料箱（3），其特征在于：所述的称重箱（1）上设有进料口（4），称重箱（1）和计量斗（2）连接成一体并通过位于称重箱（1）下部的送料口（5）连通，所述的称重箱（1）内部设有称重箱送料轴（6），所述的计量斗（5）内设有计量斗纤维打散轴（7）和计量斗送料轴（8），且计量斗送料轴（8）位于计量斗纤维打散轴（7）下方，计量斗（2）的下部通过软管（9）与出料箱（3）连通，所述的出料箱（3）连接着风机（10）并在出料箱（3）上设置有出料口（11）；

所述的称重箱（1）上连接称重传感器（12），称重传感器（12）电连接着主控端（13）。

2.如权利要求1所述的精确输送纤维的装置，其特征在于：所述的称重箱（1）、计量斗（2）和出料箱（3）均安放在壳体（14）内，称重传感器（12）固定在壳体（14）内壁上，并与称重箱（1）保持连接。

3.如权利要求1或2所述的精确输送纤维的装置，其特征在于：所述的称重箱送料轴（6）和计量斗送料轴（8）均为外带螺旋绞轮的转动轴，所述的计量斗纤维打散轴（7）为不规则分布着突刺的转动轴，所述的称重箱送料轴（6）、计量斗纤维打散轴（7）和计量斗送料轴（8）均连接着旋转电机。

4.如权利要求3所述的精确输送纤维的装置，其特征在于：所述的主控端（13）为电脑或者CPU控制器，该主控端（13）与连接着称重箱送料轴（6）、计量斗纤维打散轴（7）和计量斗送料轴（8）的各个旋转电机分别连接。

5.如权利要求1所述的精确输送纤维的装置，其特征在于：所述的进料口（4）为漏斗状。

6.一种如权利要求4所述的精确输送纤维的装置的输送方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）首先在主控端（13）设定额定纤维输送速度，然后由进料口（4）向称重箱（1）内加入纤维；

（2）称重箱（1）内部的称重箱送料轴（6）将纤维通过送料口（5）送入计量斗（2），计量斗（2）内的计量斗纤维打散轴（7）将纤维分散打散，然后通过计量斗送料轴（8）传输至出料箱（3），在风机（10）的作用下将纤维从出料口（11）吹出出料箱（3）；

（3）称重传感器（12）实时测量称重箱（1）、计量斗（2）及其位于称重箱（1）内部的纤维的总质量，然后将数据传给主控端（13）；

（4）主控端（13）根据实时数据与时间的比值计算出纤维的实时输送速度，将实时输送速度与设定的额定纤维输送速度比较后，然后由主控端（13）控制连接着称重箱送料轴（6）、计量斗纤维打散轴（7）和计量斗送料轴（8）的各个旋转电机改变转速，调整实时输送速度与额定纤维输送速度相同。