CN111589314A - 一种能够制备高粘度压裂酸液的冲洗混合装置 - Google Patents

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冯一芯
胡绍贵
李天凡
邱勇潮
杨丹
魏传阳
陈跃
王俊鸿
李松林
杨帅
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/10—Mixing by creating a vortex flow, e.g. by tangential introduction of flow components
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Abstract

本发明提供了一种能够制备高粘度压裂酸液的冲洗混合装置。所述冲洗混合装置包括自上而下依次连接的粉料加注斗、粉料加注开关阀、冲洗筒和涡流混合组件，以及液体进管，粉料能够从粉料加注斗通过粉料加注开关阀后进入混合筒内；冲洗筒的外壁上还设置有供液体原料进入冲洗筒对粉料进行冲洗的冲洗嘴，以防止粉料结块，冲洗嘴位于冲洗筒外壁上3/4以上的高度处；液体进管连接于涡流混合组件的外壁，用于向涡流混合组件内通入液体原料；涡流混合组件用于混合液体原料和粉料，涡流混合组件还具有位于底部的压裂液出口，用于排出混合后的压裂酸液，以便于压裂酸液能够进一步溶胀。本发明的有益效果可包括：能够用于制备高粘度、低阻降的压裂酸液。

Description

一种能够制备高粘度压裂酸液的冲洗混合装置
技术领域
本发明涉及油气井压裂酸化技术领域，具体地，涉及一种能够制备高粘度压裂酸液的冲洗混合装置。
背景技术
针对高摩地区震旦系与龙王庙、川西下二叠统、川东地区下古-震旦系的储层高温高压含硫特点，随着深井超深井酸化工艺技术的发展，压裂酸化施工的酸液体系不断变化和革新、施工规模日益增大、安全环保要求更为严格，以前的酸液制备设备简陋，已经不能满足提速提效、安全环保要求。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种能够制备高粘度压裂酸液的冲洗混合装置，以制备粘度在30mpa.s以上、摩阻为清水管路摩阻的50％以下的压裂酸化的压裂液。
为了实现上述目的，本发明提供了一种能够制备高粘度压裂酸液的冲洗混合装置。所述冲洗混合装置可包括自上而下依次连接的粉料加注斗、粉料加注开关阀、冲洗筒和涡流混合组件，以及液体进管，其中，粉料能够从粉料加注斗通过粉料加注开关阀后进入混合筒内；冲洗筒的外壁上还设置有供液体原料进入冲洗筒对粉料进行冲洗的冲洗嘴，以防止粉料结块，冲洗嘴位于冲洗筒外壁上3/4以上的高度处；液体进管连接于涡流混合组件的外壁，用于向涡流混合组件内通入液体原料；涡流混合组件用于混合液体原料和粉料，涡流混合组件还具有位于底部的压裂液出口，用于排出混合后的压裂酸液，以便于压裂酸液进一步溶胀。
在本发明的一个示例性实施例中，所述粉料加注开关阀可包括闸板阀，闸板阀包括阀门和气控组件，气控组件能够控制阀门的开闭。
在本发明的一个示例性实施例中，所述冲洗嘴的个数可为2～5个。
在本发明的一个示例性实施例中，所述冲洗嘴可均匀分布在冲洗筒的同一横截面上。
在本发明的一个示例性实施例中，所述冲洗嘴与所述冲洗筒的横截面的夹角可为0～30°。
在本发明的一个示例性实施例中，可通过离心泵从冲洗嘴向冲洗筒内泵注液体原料。
在本发明的一个示例性实施例中，所述粉料加注斗、所述冲洗筒与所述涡流混合组件可同轴设置。
与现有技术相比，本发明的有益效果可包括：能够用于制备粘度在30mpa.s以上、摩阻为清水管路摩阻的50％以下的压裂酸化的压裂液。
附图说明
通过下面结合附图进行的描述，本发明的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：
图1示出了本发明一个示例性实施例中的能够制备高粘度压裂酸液的冲洗混合装置的一个结构示意图。
主要附图标记说明：
1、粉料加注斗，2、闸板阀，21、气控组件，3、冲洗筒，31、冲洗嘴，4、涡流混合组件，5、液体进管。
具体实施方式
在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述本发明的能够制备高粘度压裂酸液的冲洗混合装置。
本发明提供了一种能够制备高粘度压裂酸液的冲洗混合装置。
在本发明的一个示例性实施例中，所述冲洗混合装置可以包括自上而下依次连接并且可以相互连通的粉料加注斗、粉料加注开关阀、冲洗筒和涡流混合组件，以及连接于涡流混合组件外壁上并可以与涡流混合组件相连通的液体进管。
具体地，粉料加注斗的上下两端都可以具有一个开口，位于粉料加注斗上端的开口可以为粉料加注斗的输入端、位于粉料加注斗下端的开口可以为粉料加注斗的输出端，粉料可以由位于粉料加注斗上端的输入端加注，可以由位于粉料加注斗下端的输出端输出。
具体地，粉料加注开关阀的上下两端都可以具有一个开口，位于粉料加注开关阀上端的开口可以为粉料加注开关阀的输入端、位于粉料加注开关阀下端的开口可以为粉料加注开关阀的输出端，位于粉料加注开关阀上端的输入端可以与粉料加注斗下端的输出端连接并连通，粉料的加注可以由粉料加注开关阀进行控制。
在本实施例中，如图1所示，粉料加注开关阀可以包括闸板阀2，闸板阀2可以包括阀门和用于控制阀门开闭的气控组件21，闸板阀2的阀门竖直直通的，粉料经过时的流动阻力较小，并且，阀门的启闭由气控组件21进行控制且阀门的开闭方向与粉料的流通反向相互垂直，启闭时更加方便省力。
具体地，冲洗筒的上下两端都可以具有一个开口，位于冲洗筒上端的开口可以为冲洗筒的输入端、位于冲洗筒下端的开口可以为冲洗筒的输出端，位于冲洗筒上端的输入端可以与位于粉料加注开关阀下端的输出端连接并连通，以使由粉料加注斗加入的粉料通过粉料加注开关阀后进入冲洗筒。
在本实施例中，如图1所示，冲洗筒3的外壁上还可以设置有多个冲洗嘴31，冲洗嘴31可以都位于冲洗筒3外壁上3/4以上的高度处，冲洗嘴31可以用于通入液体原料对闸板阀2的下部至涡流混合组件4之间的管道进行冲洗，以防止粉料结块或附着在闸板阀2的下部至涡流混合组件4之间的管道内壁上阻塞进料通道。冲洗嘴31的个数可以为2～5个，并且每个冲洗嘴31与冲洗筒3横截面的夹角都可以为0～30°，例如10°。
在本实施例中，所述冲洗嘴可以均匀分布在冲洗筒的同一横截面上。
另外，我们可以通过离心泵从冲洗嘴向冲洗筒内泵注液体原料，以便于冲洗冲洗筒的内部。
在本实施例中，对冲洗筒内进行冲洗，降低粉料在冲洗筒内壁上的附着性，保障了粉料加注时的通过性，减小了配液过程中粉料造成堵塞的可能性，提升了混合液的质量性能，从而提高了配液整体速度，同时减少了操作人员与各种化工原料的接触时间，保障了操作人员的身体健康及生命安全。
具体地，涡流混合组件能够将液体进管通入的液体原料形成涡流，以便于混合各种制备原料，涡流混合组件的上端可以具有一个开口，位于涡流混合组件上端的开口可以为涡流混合组件的粉料输入端，粉料输入端可以与位于冲洗筒下端的输出端连接并连通，以使粉料能够进入涡流混合组件内。同时，涡流混合组件的外壁上可以连接有液体进管，用于通入液体原料，液体进管可以具有一个开关阀，用于控制该管线的开闭。
在本实施例中，涡流混合组件的底部可以具有一个压裂酸液的输出端，该输出端可以开启并通过管线排出混合后的压裂酸液，以便于压裂酸液在排出的过程中可以进一步地溶胀。
在本实施例中，所述粉料加注斗、所述冲洗筒与所述涡流混合组件都可以为同轴设置。
综上所述，本发明的能够制备高粘度压裂酸液的冲洗混合装置的优点可包括：
(1)本装置在压裂酸化压裂液的制备过程中，粉料从上至下流动，在流动过程中受到液体原料的冲洗以及气体的作用，保障了粉料加注时的通过性，减小了配液过程中粉料造成堵塞的可能性，提升了混合液的质量性能，从而提高了配液整体速度，同时减少了操作人员与各种化工原料的接触时间，保障了操作人员的身体健康及生命安全；
(2)本装置可以用于配制粘度在30mpa.s以上的、降阻性能低于清水管路摩阻的50％的压裂酸化压裂液，例如：压裂液的粘度在34～38mpa.s且降阻性能为清水管路摩阻的44～48％；进一步地，压裂液的粘度可以达到40mpa.s、降阻性能低于清水管路摩阻的40％；
(3)本装置在进行压裂液的制备时，不用单独给时间让原料混合液溶胀，达到液体在整个配液过程不会静置，这样就大大提高了时效，针对大型酸化施工(施工规模300方以上)，在保证压裂液高粘度(大于30mpa.s)、高性能(降阻性能为清水管路摩阻的50％以下)的基础上，8小时的配制量能够达到360方以上。
尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本发明的示例性实施例进行各种修改和改变。

Claims (7)

1.一种能够制备高粘度压裂酸液的冲洗混合装置，其特征在于，所述冲洗混合装置包括自上而下依次连接的粉料加注斗、粉料加注开关阀、冲洗筒和涡流混合组件，以及液体进管，其中，
粉料能够从粉料加注斗通过粉料加注开关阀后进入混合筒内；
冲洗筒的外壁上还设置有供液体原料进入冲洗筒对粉料进行冲洗的冲洗嘴，以防止粉料结块，冲洗嘴位于冲洗筒外壁上3/4以上的高度处；
液体进管连接于涡流混合组件的外壁，用于向涡流混合组件内通入液体原料；
涡流混合组件能够将液体进管通入的液体原料形成涡流，以便于混合液体原料和粉料，涡流混合组件还具有位于底部的压裂液出口，用于排出混合后的压裂酸液，以便于压裂酸液进一步溶胀。
2.根据权利要求1所述的能够制备高粘度压裂酸液的冲洗混合装置，其特征在于，所述粉料加注开关阀包括闸板阀，闸板阀包括阀门和气控组件，气控组件能够控制阀门的开闭。
3.根据权利要求1所述的能够制备高粘度压裂酸液的冲洗混合装置，其特征在于，所述冲洗嘴的个数为2～5个。
4.根据权利要求3所述的能够制备高粘度压裂酸液的冲洗混合装置，其特征在于，所述冲洗嘴均匀分布在冲洗筒的同一横截面上。
5.根据权利要求1所述的能够制备高粘度压裂酸液的冲洗混合装置，其特征在于，所述冲洗嘴与所述冲洗筒的横截面的夹角为0～30°。
6.根据权利要求1所述的能够制备高粘度压裂酸液的冲洗混合装置，其特征在于，通过离心泵从冲洗嘴向冲洗筒内泵注液体原料。
7.根据权利要求1所述的能够制备高粘度压裂酸液的冲洗混合装置，其特征在于，所述粉料加注斗、所述冲洗筒与所述涡流混合组件同轴设置。
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