CN111001331A - 一种石油开采现场压裂液快速混配装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石油开采现场压裂液快速混配装置，包括混配筒，所述混配筒外壁呈长方体性，混配筒内壁呈圆柱形，混配筒顶部设有筒盖，筒盖内部中空，筒盖与混配筒密封对接，在筒盖上设有主原料入口和稠化剂入口，在混配筒侧面设有多个加注器；所述混配筒顶部中央设有驱动电机；本装置中搅拌混合器结构巧妙，并通过螺纹环的设置，当驱动电机驱动转动主轴转动时，固定搅拌杆、转动副轴在转动主轴的带动下旋转对原料进行搅拌混合，同时螺纹头与螺纹环相接触并在螺纹环的作用下进行自转，带动从动搅拌杆进行转动，从而在进行搅拌混合时，能够得到多方位的搅拌效果，保证混合的均匀性，同时提高混合效率，实现快速混配工作。

Description

一种石油开采现场压裂液快速混配装置

技术领域

本发明涉及石油化学设备，具体是一种石油开采现场压裂液快速混配装置。

背景技术

压裂增产是油田最常见的增产手段，在压裂液配置现场，通常需要工人徒手将稠化剂(胍胶粉末)倒入配液池，然而这种直接倒入的方式在水中容易形成“鱼眼”，稠化剂(胍胶粉末)溶解不充分，搅拌不均匀，导致压裂液的浓度满足不了设计要求，进而达不到一定砂量的携砂能力，在携砂过程中很容易引起砂堵，直接影响了压裂施工的成败。

中国专利公告号CN207401382U提出了一种稠化水压裂液用混配装置，通过设置多组搅拌装置，持续进行搅拌避免沉淀，但是在实际进行压裂液的配制时，由于压裂液本身的不稳定性，需要快速进行配制，采用多组持续搅拌虽然减少了沉淀，但也容易造成压裂液的变性，影响正常使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种石油开采现场压裂液快速混配装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种石油开采现场压裂液快速混配装置，包括混配筒，所述混配筒外壁呈长方体性，混配筒内壁呈圆柱形，混配筒顶部设有筒盖，筒盖内部中空，筒盖与混配筒密封对接，在筒盖上设有主原料入口和稠化剂入口，在混配筒侧面设有多个加注器；所述混配筒顶部中央设有驱动电机，驱动电机的输出端设有搅拌混合器，所述搅拌混合器包括转动主轴和多个固定在转动主轴上的固定搅拌杆，转动主轴上端与驱动电机的输出端传动连接，多个固定搅拌杆分两组固定在转动主轴外壁上，每组固定搅拌杆沿转动主轴圆周方向等间距设置，在两组固定搅拌杆之间设有多个转动副轴，转动副轴转动安装在转动主轴外壁上，在转动副轴前端设有螺纹头，螺纹头具有斜齿，所述混配筒内壁上设有螺纹环，螺纹环底部具有与螺纹头相啮合的斜齿，所述转动副轴上设有多个与其互相垂直设置并固定连接的从动搅拌杆。

所述主原料入口和稠化剂入口顶部均设有封盖；所述混配筒内还设有分散风机，所述分散风机包括插装在筒盖内并与筒盖转动连接的风扇杆，在风扇杆底部设有多个扇叶，所述分散风机位于稠化剂入口下方，风扇杆与转动主轴通过传动带传动连接，传动带位于筒盖内部。

作为本发明的优选方案：所述加注器包括方形的壳体，壳体内部具有球形的中转腔，在壳体侧面设有补充管，在壳体底部设有输送管，补充管连接外部液体原料供给设备，输送管下端与混配筒内部相连通，补充管和输送管均与中转腔相连通，在壳体顶部设有调节筒，调节筒与中转腔相连通，在调节筒内设有与其滑动连接的活塞，活塞顶部固定有操作杆，所述调节筒顶部具有固定盖，操作杆与固定盖滑动连接，在固定盖上还开设有若干透气孔，所述补充管和输送管内均设有单向阀。

作为本发明再进一步的优选方案：所述壳体表面设有透明的观察窗，在观察窗上设有刻度线。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本装置中搅拌混合器结构巧妙，并通过螺纹环的设置，当驱动电机驱动转动主轴转动时，固定搅拌杆、转动副轴在转动主轴的带动下旋转对原料进行搅拌混合，同时螺纹头与螺纹环相接触并在螺纹环的作用下进行自转，带动从动搅拌杆进行转动，从而在进行搅拌混合时，能够得到多方位的搅拌效果，保证混合的均匀性，同时提高混合效率，实现快速混配工作。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明中搅拌器的立体图。

图3为本发明中转动主轴和分散风机的连接结构放大图。

图4为本发明中加注器的剖视图。

图中1-混配筒，2-筒盖，3-主原料入口，4-驱动电机，5-稠化剂入口，6-分散风机，7-搅拌混合器，8-螺纹环，9-加注器，10-转动主轴，11-固定搅拌杆，12-转动副轴，13-螺纹头，14-从动搅拌杆，15-风扇杆，16-扇叶，17-传动带，18-壳体，19-中转腔，20-补充管，21-输送管，22-单向阀，23-调节筒，24-操作杆，25-活塞。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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。

实施例1：

请参阅图1-3，一种石油开采现场压裂液快速混配装置，包括混配筒1，所述混配筒1外壁呈长方体性，混配筒1内壁呈圆柱形，混配筒1顶部设有筒盖2，筒盖2内部中空，筒盖2与混配筒1密封对接，在筒盖2上设有主原料入口3和稠化剂入口5，在混配筒1侧面设有多个加注器9，在进行压裂液的现场配制时，将不同的原料分别通过主原料入口3和加注器9放入混配筒1内部，最后通过稠化剂入口5向混配筒1内加入稠化剂，在现场进行压裂液的配制工作，避免由于压裂液的不稳定性影响石油开采工作，实际配制时，主原料入口3用于固态原料的投放，加注器9用于液态原料的投放，避免原料在投放处发生混合现象；所述混配筒1顶部中央设有驱动电机4，驱动电机4的输出端设有搅拌混合器7，在进行混配时，通过驱动电机4带动搅拌混合器7转动，通过搅拌混合器7对原料进行充分搅拌混合反应，所述搅拌混合器7包括转动主轴10和多个固定在转动主轴10上的固定搅拌杆11，转动主轴10上端与驱动电机4的输出端传动连接，多个固定搅拌杆11分两组固定在转动主轴10外壁上，每组固定搅拌杆11沿转动主轴10圆周方向等间距设置，在两组固定搅拌杆11之间设有多个转动副轴12，转动副轴12转动安装在转动主轴10外壁上，在转动副轴12前端设有螺纹头13，螺纹头13具有斜齿，所述混配筒1内壁上设有螺纹环8，螺纹环8底部具有与螺纹头13相啮合的斜齿，所述转动副轴12上设有多个与其互相垂直设置并固定连接的从动搅拌杆14，当驱动电机4驱动转动主轴10转动时，固定搅拌杆11、转动副轴12在转动主轴10的带动下旋转对原料进行搅拌混合，同时螺纹头13与螺纹环8相接触并在螺纹环8的作用下进行自转，带动从动搅拌杆14进行转动，从而在进行搅拌混合时，能够得到多方位的搅拌效果，保证混合的均匀性，同时提高混合效率，实现快速混配工作。

进一步的，所述主原料入口3和稠化剂入口5顶部均设有封盖，用于在进行搅拌混合时，对混配筒1内部进行气密封闭，避免由于反应时温度变化而导致的原料喷溅泄露。

同时，为了保证在加入稠化剂的过程中，稠化剂能够均匀分布在混配筒1内，所述混配筒1内还设有分散风机6，所述分散风机6包括插装在筒盖2内并与筒盖2转动连接的风扇杆15，在风扇杆15底部设有多个扇叶16，所述分散风机6位于稠化剂入口5下方，风扇杆15与转动主轴10通过传动带17传动连接，传动带17位于筒盖2内部，在进行加工时，驱动电机4持续驱动转动主轴10转动，通过传动带17带动风扇杆15转动，在进行稠化剂的投放时，固态粉末状的稠化剂向下进入混配筒1内，会由于扇叶16的冲击而分散分布在混配筒1内，从而进一步快速的提高混合效率。

实施例2：

参阅图4，在实施例1的基础之上，所述加注器9包括方形的壳体18，壳体18内部具有球形的中转腔19，在壳体18侧面设有补充管20，在壳体18底部设有输送管21，补充管20连接外部液体原料供给设备，输送管21下端与混配筒1内部相连通，补充管20和输送管21均与中转腔19相连通，在壳体18顶部设有调节筒23，调节筒23与中转腔19相连通，在调节筒23内设有与其滑动连接的活塞25，活塞25顶部固定有操作杆24，所述调节筒23顶部具有固定盖，操作杆24与固定盖滑动连接，在固定盖上还开设有若干透气孔，所述补充管20和输送管21内均设有单向阀22，在进行补充工作时，需要先将液体原料引入中转腔19内，再由中转腔19向混配筒1内输送，操作方式为先向上拉动操作杆24，活塞25上升，中转腔19内压力减小，补充管20中单向阀22打开，原料由补充管20向中转腔19移动，再向下推送操作杆24，活塞25下降，中转腔19内压力增加，输送管21内单向阀22打开，原料由中转腔19向混配筒1内移动。

进一步的，所述壳体18表面设有透明的观察窗，在观察窗上设有刻度线，能够对加注量进行监控。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种石油开采现场压裂液快速混配装置，包括混配筒(1)，所述混配筒(1)外壁呈长方体性，混配筒(1)内壁呈圆柱形，混配筒(1)顶部设有筒盖(2)，筒盖(2)内部中空，筒盖(2)与混配筒(1)密封对接，在筒盖(2)上设有主原料入口(3)和稠化剂入口(5)；其特征在于，所述混配筒(1)顶部中央设有驱动电机(4)，驱动电机(4)的输出端设有搅拌混合器(7)，所述搅拌混合器(7)包括转动主轴(10)和多个固定在转动主轴(10)上的固定搅拌杆(11)，转动主轴(10)上端与驱动电机(4)的输出端传动连接，多个固定搅拌杆(11)分两组固定在转动主轴(10)外壁上，每组固定搅拌杆(11)沿转动主轴(10)圆周方向等间距设置，在两组固定搅拌杆(11)之间设有多个转动副轴(12)，转动副轴(12)转动安装在转动主轴(10)外壁上，在转动副轴(12)前端设有螺纹头(13)，螺纹头(13)具有斜齿，所述混配筒(1)内壁上设有螺纹环(8)，螺纹环(8)底部具有与螺纹头(13)相啮合的斜齿，所述转动副轴(12)上设有多个与其互相垂直设置并固定连接的从动搅拌杆(14)。

2.根据权利要求1所述的一种石油开采现场压裂液快速混配装置，其特征在于，所述主原料入口(3)和稠化剂入口(5)顶部均设有封盖。

3.根据权利要求1或2所述的一种石油开采现场压裂液快速混配装置，其特征在于，所述混配筒(1)内还设有分散风机(6)，所述分散风机(6)包括插装在筒盖(2)内并与筒盖(2)转动连接的风扇杆(15)，在风扇杆(15)底部设有多个扇叶(16)。

4.根据权利要求3所述的一种石油开采现场压裂液快速混配装置，其特征在于，所述分散风机(6)位于稠化剂入口(5)下方。

5.根据权利要求3所述的一种石油开采现场压裂液快速混配装置，其特征在于，风扇杆(15)与转动主轴(10)通过传动带(17)传动连接，传动带(17)位于筒盖(2)内部。

6.根据权利要求1或2所述的一种石油开采现场压裂液快速混配装置，其特征在于，在混配筒(1)侧面设有多个加注器(9)。

7.根据权利要求6所述的一种石油开采现场压裂液快速混配装置，其特征在于，所述加注器(9)包括方形的壳体(18)，壳体(18)内部具有球形的中转腔(19)，在壳体(18)侧面设有补充管(20)，在壳体(18)底部设有输送管(21)，补充管(20)连接外部液体原料供给设备，输送管(21)下端与混配筒(1)内部相连通，补充管(20)和输送管(21)均与中转腔(19)相连通，在壳体(18)顶部设有调节筒(23)，调节筒(23)与中转腔(19)相连通，在调节筒(23)内设有与其滑动连接的活塞(25)，活塞(25)顶部固定有操作杆(24)，所述调节筒(23)顶部具有固定盖，操作杆(24)与固定盖滑动连接。

8.根据权利要求7所述的一种石油开采现场压裂液快速混配装置，其特征在于，在固定盖上还开设有若干透气孔。

9.根据权利要求7所述的一种石油开采现场压裂液快速混配装置，其特征在于，所述补充管(20)和输送管(21)内均设有单向阀(22)。

10.根据权利要求7所述的一种石油开采现场压裂液快速混配装置，其特征在于，所述壳体(18)表面设有透明的观察窗，在观察窗上设有刻度线。

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