CN107469723A - 一种精确式配液装置以及压裂液配液系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种精确式配液装置以及压裂液配液系统，涉及压裂液配制技术领域。该精确式配液装置包括上料机构、料仓和定量输送机构。上料机构与料仓连接，定量输送机构包括驱动组件、送料螺杆和容置筒，驱动组件与送料螺杆连接，以带动送料螺杆转动，送料螺杆设置于容置筒内，容置筒的表面设置有进料口和出料口，料仓与进料口连接，出料口用于与混砂车搅拌池连接。与现有技术中的配液装置相比，本发明提供的精确式配液装置由于采用了与料仓连接的上料机构以及安装于容置筒内的送料螺杆，所以能够实现在施工现场当即配液使用，节约成本和场地，并且加入物料的比例精确，配液效率高，实用性强。

Description

一种精确式配液装置以及压裂液配液系统

技术领域

本发明涉及压裂液配制技术领域，具体而言，涉及一种精确式配液装置以及压裂液配液系统。

背景技术

压裂液是指由多种添加剂按一定配比形成的非均质不稳定的化学体系，是对油气层进行压裂改造时使用的工作液，它的主要作用是将地面设备形成的高压传递到地层中，使地层破裂形成裂缝并沿裂缝输送支撑剂。油层水力压裂的过程是在地面采用高压大排量的泵，利用液体传压的原理，将具有一定粘度的液体(通常称之为压裂液)，以大于油层的吸收能力的压力向油层注入，并使井筒内压力逐渐升高，从而在井底憋起高压，当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石的抗张强度时，便在井底附近地层产生裂缝。

目前，页岩气压裂液用稠化剂一般是干粉，现场配液是通过专门的混配车进行配液，然后将压裂液输送到液罐进行存放。发明人研究发现，在上述配液过程中，要使用到专门的配液装置与存液罐，占用井场面积大，成本高；在配液过程中也容易产生粘度不均一，液体分层的现象。

有鉴于此，设计制造出一种即配即用、混合均匀的精确式配液装置以及压裂液配液系统特别是在工业生产中显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种精确式配液装置，能够在施工现场进行配液，实现即配即用，节约成本和场地，并且混合均匀，比例精确，配液效率高，实用性强。

本发明的另一目的在于提供一种压裂液配液系统，能够在施工现场进行配液，实现即配即用，节约成本和场地，并且混合均匀，比例精确，配液效率高，实用性强，性价比高。

本发明是采用以下的技术方案来实现的。

一种精确式配液装置，应用于压裂液配液系统，压裂液配液系统包括混砂车搅拌池，精确式配液装置包括上料机构、料仓和定量输送机构，上料机构与料仓连接，定量输送机构包括驱动组件、送料螺杆和容置筒，驱动组件与送料螺杆连接，以带动送料螺杆转动，送料螺杆设置于容置筒内，容置筒的表面设置有进料口和出料口，料仓与进料口连接，出料口用于与混砂车搅拌池连接。

进一步地，送料螺杆包括杆体和螺旋叶片，螺旋叶片从杆体的一端以杆体的中线为轴线贴合杆体螺旋延伸至杆体的另一端，螺旋叶片的一侧与杆体固定连接，另一侧与容置筒的内侧壁抵接，杆体与驱动组件连接。

进一步地，驱动组件包括驱动电机、减速器和传动件，驱动电机与减速器连接，减速器远离驱动电机的一端通过传动件与杆体连接。

进一步地，上料机构包括真空上料组件、吸料管和外壳，外壳设置有落料口，吸料管的一端与真空上料组件连接，另一端用于吸取物料，真空上料组件固定安装于外壳内，且通过落料口与料仓连通。

进一步地，真空上料组件包括抽空电机、执行器和主控器，主控器与抽空电机连接，抽空电机与执行器连接，执行器与吸料管连接。

进一步地，上料机构为落料漏斗，落料漏斗包括大端和小端，大端用于加入物料，小端与料仓连通。

进一步地，精确式配液装置还包括初步混料机构，初步混料机构用于安装于出料口和混砂车搅拌池之间，以对液体和物料进行初步搅拌混合。

进一步地，初步混料机构包括水泵、高压喷嘴、混料室和扩散管，出料口与混料室连通，高压喷嘴安装于混料室的一端，混料室远离高压喷嘴的一端与扩散管连接，水泵与高压喷嘴连接，以喷射出高速流动的液体，并形成负压吸入物料，使得液体与物料混合。

进一步地，初步混料机构包括风机、混风仓、输送管和卸料器，出料口与混风仓连通，风机通过混风仓与输送管连接，风机用于吹出高速气体，以形成负压吸入物料，输送管远离混风仓的一端与卸料器连接，卸料器用于喷射液体，使液体与物料混合。

一种压裂液配液系统，包括混砂车搅拌池和精确式配液装置，精确式配液装置包括上料机构、料仓和定量输送机构，上料机构与料仓连接，定量输送机构包括驱动组件、送料螺杆和容置筒，驱动组件与送料螺杆连接，以带动送料螺杆转动，送料螺杆设置于容置筒内，容置筒的表面设置有进料口和出料口，料仓与进料口连接，出料口与混砂车搅拌池连接。

本发明提供的精确式配液装置以及压裂液配液系统具有以下有益效果：

本发明提供的精确式配液装置，在需要使用时，首先利用上料机构将物料加入料仓内，随后控制料仓内的物料在通过进料口进入到容置筒内，接着启动驱动组件，驱动组件带动送料螺杆发生转动，从而带动物料螺旋向前输送，在此过程中实现物料的精确加量，当物料运输到预设位置时，物料通过出料口稳定输出。与现有技术中的配液装置相比，本发明提供的精确式配液装置由于采用了与料仓连接的上料机构以及安装于容置筒内的送料螺杆，所以能够实现在施工现场当即配液使用，节约成本和场地，并且加入物料的比例精确，配液效率高，实用性强。

本发明提供的压裂液配液系统，包括精确式配液装置，能够实现在施工现场当即配液使用，节约成本和场地，并且加入物料的比例精确，配液效率高，实用性强，性价比高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的压裂液配液系统的结构示意图；

图2为本发明第一实施例提供的精确式配液装置的结构示意图；

图3为图2中定量输送机构的结构示意图；

图4为图2中上料机构的结构示意图；

图5为本发明第二实施例提供的压裂液配液系统的结构示意图；

图6为本发明第三实施例提供的压裂液配液系统的结构示意图；

图7为本发明第四实施例提供的压裂液配液系统的结构示意图；

图8为图7中卸料器的结构示意图。

图标：10、20、30、40-压裂液配液系统；100、200、300、400-精确式配液装置；110、210-上料机构；111-真空上料组件；1111-抽空电机；1113-执行器；1115-主控器；113-吸料管；115-外壳；1151-落料口；130-料仓；150-定量输送机构；151-驱动组件；1511-驱动电机；1513-减速器；1515-传动件；153-送料螺杆；1531-杆体；1533-螺旋叶片；155-容置筒；1551-进料口；1553-出料口；211-落料漏斗；2111-大端；2113-小端；370、470-初步混料机构；371-水泵；373-高压喷嘴；375-混料室；377-扩散管；471-风机；473-混风仓；475-输送管；477-卸料器；4771-万向型喷嘴；4773-卸料室；4775-排水管；500-混砂车搅拌池。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互组合。

第一实施例

请参照图1，本发明实施例提供了一种压裂液配液系统10，用于在施工现场配制压裂液。其能够在施工现场进行配液，实现即配即用，节约成本和场地，并且混合均匀，比例精确，配液效率高，实用性强，性价比高。该压裂液配液系统10包括混砂车搅拌池500和精确式配液装置100。精确式配液装置100与混砂车搅拌池500连接，精确式配液装置100用于按照比例精确的向混砂车搅拌池500内加入物料，混砂车搅拌池500用于将物料搅拌均匀，制成压裂液。

请参照图2，精确式配液装置100包括上料机构110、料仓130和定量输送机构150。上料机构110与料仓130连接，以向料仓130内输入物料。料仓130与定量输送机构150连接，以向定量输送机构150输出物料。定量输送机构150用于将物料稳定、精确、持续的输出到混砂车搅拌池500内。

请参照图3，定量输送机构150包括驱动组件151、送料螺杆153和容置筒155。驱动组件151与送料螺杆153连接，以带动送料螺杆153转动。送料螺杆153设置于容置筒155内，且能够相对于容置筒155发生转动。容置筒155的表面设置有进料口1551和出料口1553，料仓130与进料口1551连接，物料通过进料口1551进入到容置筒155内。出料口1553与混砂车搅拌池500连接，物料通过出料口1553输出到混砂车搅拌池500内。

本实施例中，物料通过出料口1553直接输出到混砂车搅拌池500内，但并不仅限于此，为了便于向不同位置的混砂车搅拌池500输送物料，以及提高输送效率，也可以通过输砂蛟龙(图未示)向混砂车搅拌池500内输送物料。输砂蛟龙的一端与出料口1553连接，另一端与混砂车搅拌池500连接，以稳定均匀地将物料输送到混砂车搅拌池500内。

送料螺杆153包括杆体1531和螺旋叶片1533。螺旋叶片1533从杆体1531的一端以杆体1531的中线为轴线贴合杆体1531螺旋延伸至杆体1531的另一端，螺旋叶片1533的一侧与杆体1531固定连接，另一侧与容置筒155的内侧壁抵接，以在转动时带动物料螺旋向前输送，达到稳定、精确、持续送料的效果。杆体1531与驱动组件151连接，以在驱动组件151的带动下发生转动。

驱动组件151包括驱动电机1511、减速器1513和传动件1515。驱动电机1511与减速器1513连接，以带动减速器1513发生转动。减速器1513远离驱动电机1511的一端通过传动件1515与杆体1531连接，以控制杆体1531的转动速度。

请参照图4，上料机构110包括真空上料组件111、吸料管113和外壳115。外壳115设置有落料口1151，吸料管113的一端与真空上料组件111连接，另一端用于吸取物料。真空上料组件111固定安装于外壳115内，且通过落料口1151与料仓130连通，以将物料通过吸料管113吸入到料仓130内。

真空上料组件111包括抽空电机1111、执行器1113和主控器1115。主控器1115与抽空电机1111连接，以控制抽空电机1111的启停以及抽空功率。抽空电机1111与执行器1113连接，以带动执行器1113进行抽真空，从而吸入物料。执行器1113与吸料管113连接，以将物料通过吸料管113吸入料仓130。

本发明实施例提供的精确式配液装置100，在需要使用时，首先利用真空上料组件111将物料吸入料仓130内，随后控制料仓130内的物料在通过进料口1551进入到容置筒155内，接着启动驱动电机1511，驱动电机1511带动送料螺杆153发生转动，从而带动物料螺旋向前输送，在此过程中实现物料的精确加量，当物料运输到预设位置时，物料通过出料口1553稳定输出。与现有技术中的配液装置相比，本发明提供的精确式配液装置100由于采用了与料仓130连接的上料机构110以及安装于容置筒155内的送料螺杆153，所以能够实现在施工现场当即配液使用，节约成本和场地，并且加入物料的比例精确，配液效率高，实用性强，使压裂液配液系统10实用高效，性价比高，受到用户欢迎。

第二实施例

请参照图5，本发明实施例提供了一种压裂液配液系统20，和第一实施例相比，第二实施例的主要区别在于上料机构210为落料漏斗211。

落料漏斗211包括大端2111和小端2113。大端2111用于人工加入物料，小端2113与料仓130连通，小端2113用于输出物料进入到容置筒155内。

本发明实施例提供的精确式配液装置200，在需要使用时，通过落料漏斗211人工向容置筒155内加入物料，人工加入能够更好的控制加入物料的量，从而达到精确控制加入物料的比例。

第三实施例

请参照图6，本发明实施例提供了一种压裂液配液系统30，和第一实施例相比，第三实施例的主要区别在于精确式配液装置300还包括初步混料机构370，初步混料机构370用于安装于出料口1553和混砂车搅拌池500之间，以对液体和物料进行初步搅拌混合。

初步混料机构370包括水泵371、高压喷嘴373、混料室375和扩散管377。出料口1553与混料室375连通，高压喷嘴373安装于混料室375的一端，混料室375远离高压喷嘴373的一端与扩散管377连接，水泵371与高压喷嘴373连接，以喷射出高速流动的液体，并形成负压吸入物料，使得液体与物料混合。

值得注意的是，液体与物料进行初步混合过后，通过扩散管377继续向混砂车搅拌池500内输送，在混砂车搅拌池500内完成最终的搅拌混合，以使配制的压裂液均匀高效。

本发明实施例提供的精确式配液装置300，物料从出料口1553稳定输出后，进入混料室375，水泵371通过高压喷嘴373喷射出液体，使得液体与物料在混料室375内实现初步均匀混合，随后离开混料室375，通过扩散管377进入混砂车搅拌池500，完成进一步的混合。两步混合的方式可以使得物料和液体混合得更加均匀，使得配制出的压裂液实用高效。

第四实施例

请参照图7，本发明实施例提供了一种压裂液配液系统40，和第一实施例相比，第四实施例的主要区别在于精确式配液装置400还包括初步混料机构470，初步混料机构470用于安装于出料口1553和混砂车搅拌池500之间，以对液体和物料进行初步搅拌混合。

初步混料机构470包括风机471、混风仓473、输送管475和卸料器477。出料口1553与混风仓473连通，风机471通过混风仓473与输送管475连接，风机471用于吹出高速气体，以形成负压吸入物料。输送管475远离混风仓473的一端与卸料器477连接，卸料器477用于喷射液体，使液体与物料混合。

值得注意的是，卸料器477内的液体与物料进行初步混合过后，继续向混砂车搅拌池500内输送，在混砂车搅拌池500内完成最终的搅拌混合，以使配制的压裂液均匀高效。

请参照图8，本实施例中，卸料器477包括多个万向型喷嘴4771、卸料室4773和排水管4775。卸料室4773呈中空圆柱状，卸料室4773与输送管475固定连接，以接收从输送管475输送的物料。多个万向型喷嘴4771安装于卸料室4773的内壁，多个万向型喷嘴4771均朝向卸料室4773的轴线设置，且与竖直方向具有相同的夹角，多个万向型喷嘴4771均用于喷射液体，使液体与物料混合。排水管4775固定安装于卸料室4773的底部，用于排出初步混合的液体和物料，使其进入混砂车搅拌池500。

本发明实施例提供的精确式配液装置400，物料从出料口1553稳定输出后，进入混风仓473，风机471吹出高速气体，将物料通过输送管475送进卸料器477，卸料器477喷射出液体，与物料实现初步均匀混合，随后离开卸料器477，进入混砂车搅拌池500，完成进一步的混合。两步混合的方式可以使得物料和液体混合得更加均匀，使得配制出的压裂液实用高效。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种精确式配液装置，应用于压裂液配液系统，所述压裂液配液系统包括混砂车搅拌池，其特征在于，所述精确式配液装置包括上料机构、料仓和定量输送机构，所述上料机构与所述料仓连接，所述定量输送机构包括驱动组件、送料螺杆和容置筒，所述驱动组件与所述送料螺杆连接，以带动所述送料螺杆转动，所述送料螺杆设置于所述容置筒内，所述容置筒的表面设置有进料口和出料口，所述料仓与所述进料口连接，所述出料口用于与所述混砂车搅拌池连接。

2.根据权利要求1所述的精确式配液装置，其特征在于，所述送料螺杆包括杆体和螺旋叶片，所述螺旋叶片从所述杆体的一端以所述杆体的中线为轴线贴合所述杆体螺旋延伸至所述杆体的另一端，所述螺旋叶片的一侧与所述杆体固定连接，另一侧与所述容置筒的内侧壁抵接，所述杆体与所述驱动组件连接。

3.根据权利要求2所述的精确式配液装置，其特征在于，所述驱动组件包括驱动电机、减速器和传动件，所述驱动电机与所述减速器连接，所述减速器远离所述驱动电机的一端通过所述传动件与所述杆体连接。

4.根据权利要求1所述的精确式配液装置，其特征在于，所述上料机构包括真空上料组件、吸料管和外壳，所述外壳设置有落料口，所述吸料管的一端与所述真空上料组件连接，另一端用于吸取物料，所述真空上料组件固定安装于所述外壳内，且通过所述落料口与所述料仓连通。

5.根据权利要求4所述的精确式配液装置，其特征在于，所述真空上料组件包括抽空电机、执行器和主控器，所述主控器与所述抽空电机连接，所述抽空电机与所述执行器连接，所述执行器与所述吸料管连接。

6.根据权利要求1所述的精确式配液装置，其特征在于，所述上料机构为落料漏斗，所述落料漏斗包括大端和小端，所述大端用于加入物料，所述小端与所述料仓连通。

7.根据权利要求1至6任一项所述的精确式配液装置，其特征在于，所述精确式配液装置还包括初步混料机构，所述初步混料机构用于安装于所述出料口和所述混砂车搅拌池之间，以对液体和物料进行初步搅拌混合。

8.根据权利要求7所述的精确式配液装置，其特征在于，所述初步混料机构包括水泵、高压喷嘴、混料室和扩散管，所述出料口与所述混料室连通，所述高压喷嘴安装于所述混料室的一端，所述混料室远离所述高压喷嘴的一端与所述扩散管连接，所述水泵与所述高压喷嘴连接，以喷射出高速流动的液体，并形成负压吸入物料，使得液体与物料混合。

9.根据权利要求7所述的精确式配液装置，其特征在于，所述初步混料机构包括风机、混风仓、输送管和卸料器，所述出料口与所述混风仓连通，所述风机通过所述混风仓与所述输送管连接，所述风机用于吹出高速气体，以形成负压吸入物料，所述输送管远离所述混风仓的一端与所述卸料器连接，所述卸料器用于喷射液体，使液体与物料混合。

10.一种压裂液配液系统，其特征在于，包括混砂车搅拌池和精确式配液装置，所述精确式配液装置包括上料机构、料仓和定量输送机构，所述上料机构与所述料仓连接，所述定量输送机构包括驱动组件、送料螺杆和容置筒，所述驱动组件与所述送料螺杆连接，以带动所述送料螺杆转动，所述送料螺杆设置于所述容置筒内，所述容置筒的表面设置有进料口和出料口，所述料仓与所述进料口连接，所述出料口与所述混砂车搅拌池连接。