CN111905628B - 一种注水井调剖用悬浮剂调配装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种注水井调剖用悬浮剂调配装置，属于调剖悬浮剂生产设备技术领域，用于解决现有悬浮剂生产不能同时满足连续化和系列化产出，多采用电机驱动搅拌，能耗高，效率低的技术问题。包括分级混料箱、高压气道和气液分离器，分级混料箱上设置有调节阀、主体搅拌轴和分料搅拌轴，主体搅拌轴上固定有叶轮、旋动轮和大齿轮，分料搅拌轴上固定有小齿轮，高压气道上设置有绞龙送料道和气搅轴，气搅轴上固定有扇轮；本发明通过不同配料腔室能满足悬浮剂不同产品的连续化和系列化产出，生产效率高，通过液体流和循环气流作动力带动不同搅拌轴转动搅拌，能使溶液颗粒分布均匀，搅拌效率高，且节能环保，能耗低。

Description

一种注水井调剖用悬浮剂调配装置

技术领域

本发明属于调剖悬浮剂生产设备技术领域，涉及一种悬浮剂调配装置，特别是一种注水井调剖用悬浮剂调配装置。

背景技术

调剖是指从注水井进行的封堵高渗透层的作业，可以调整注水层段的吸水剖面，提高油井开采效率，注水井调剖大都依赖于悬浮剂，而注水井的深度较深，内部复杂，在不同深度位置的地质都有着明显的差异，即不同悬浮剂在不同位置的调剖效果都有很大区别，故往往需要多种悬浮剂配合作用，而现有悬浮剂生产不能同时满足连续化和系列化产出，多采用电机驱动搅拌，能耗高，效率低；

经检索，如中国专利文献公开了一种微胶囊悬浮剂调配反应釜【申请号：CN201822173266.2；公开号：CN209476268U】。这种微胶囊悬浮剂调配反应釜包括搅拌釜和剪切釜，搅拌釜内上部设置有环形喷淋管，环形喷淋管上朝下设置有喷头，环形喷淋管上的入口通过管道分别与风机和清洗装置连接，搅拌釜内设置有搅拌装置，搅拌装置包括搅拌电机和搅拌杆。该实用新型虽然实现了混合调配和剪切粉碎一体化，但不能同时满足连续化和系列化产出，采用电机驱动搅拌，能耗高，效率低。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种注水井调剖用悬浮剂调配装置，该装置要解决的技术问题是：如何实现悬浮剂能同时连续化和系列化生产，提高溶液搅拌效率，并降低能耗。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种注水井调剖用悬浮剂调配装置，包括分级混料箱、高压气道和气液分离器，所述分级混料箱上设置有若干个调节阀，分级混料箱内转动设置有主体搅拌轴和若干个环向均布的分料搅拌轴，主体搅拌轴上固定有叶轮、旋动轮和大齿轮，分料搅拌轴的端部都固定有小齿轮，小齿轮都与大齿轮啮合，高压气道上开设有上料口，上料口连通有绞龙送料道，高压气道内转动设置有气搅轴，气搅轴的端部固定有扇轮，气搅轴上设置有若干均布的搅杆，分级混料箱和气液分离器之间设置有循环管道，气液分离器上设有分离入口、出液口和出气口。

本发明的工作原理是：使用本装置时，原料粉末通过绞龙送料道送料，高压气道内通入具有一定压力的气体，高压气流通过上料口抽送原料粉末到高压气道内，气流经过扇轮，带动气搅轴转动，从而带动搅杆转动，能将原料粉末打散，防止固结，使原料粉末均匀分布在气流内，气流承载原料粉末进入分级混料箱内，高压气流和高压液体流冲击叶轮，带动主体搅拌轴转动，从而搅拌气液混合体，使之均匀混合，搅拌后的混合液进入气液分离器，分离出的气体作为二次动力经过循环管道送至旋动轮处带动主体搅拌轴转动，小齿轮都与大齿轮啮合，从而带动分料搅拌轴转动，分离出的溶液回流至分级混料箱内按照不同要求进行相应的混料操作。

所述分级混料箱内由下往上依次设有混料搅拌腔、过渡腔、分离腔、传动腔和气动腔，混料搅拌腔上设有气料管、液料管和出料管，气料管和液料管都沿分级混料箱侧壁的切向方向设置，且方向相反，过渡腔的侧壁设有进液管，分离腔内设有若干均布的隔板，隔板将分离腔分为辅剂添加室、原液室、配比室和配比辅料室，辅剂添加室、原液室、配比室和配比辅料室上都设有分液管和成品管，分液管连通过渡腔，配比室和配比辅料室上都设有配料管，辅剂添加室和配比辅料室上都设有辅剂管，气动腔上设有进气管和回流管，进气管和回流管对称设置。

采用以上结构，气流通过气料管上料，液体流通过液料管上料，在混料搅拌腔内混合搅拌后，从出料管进入气液分离器进行气液分离，分离出的溶液从出液口经由进液管和过渡腔分别进入辅剂添加室、原液室、配比室和配比辅料室，配比室和配比辅料室通过配料管投料，能改变溶液浓度，辅剂添加室和配比辅料室通过辅剂管能添加不同辅剂，原液室内为不加任何添加剂的初始溶液，搅拌完成后的不同溶液分别从不同成品管流出。

所述高压气道的两端分别连通外部气源和气料管，液料管连通外部液体原料源或水源，主体搅拌轴上设有上搅拌旋叶和下搅拌旋叶，叶轮和上搅拌旋叶都位于混料搅拌腔内，分离入口连通出料管。

采用以上结构，高压气流通过上料口抽送原料粉末从高压气道经过气料管送入混料搅拌腔内，液体通过液源处加压经过液料管送入混料搅拌腔内，气流和液体流从对称位置进入，通过压力作用在叶轮上，带动主体搅拌轴转动，从而带动上搅拌旋叶和下搅拌旋叶在对应腔室内旋转。

所述出液口连通进液管，下搅拌旋叶位于过渡腔内。

采用以上结构，分离后的溶液经由出液口从进液管进入过渡腔内，主体搅拌轴带动下搅拌旋叶在过渡腔内搅拌，防止固结沉淀。

所述分料搅拌轴上都设置有搅拌孔板，搅拌孔板都位于分离腔内，若干个分料搅拌轴分别位于辅剂添加室、原液室、配比室和配比辅料室内，若干个调节阀分别固定在分液管上，且调节阀的调节转柄伸出分级混料箱侧壁外，分液管上都设置有单向阀，成品管、配料管和辅剂管上都设置有阀门。

采用以上结构，通过调节阀来打开或关闭各不同配料室，分料搅拌轴带动搅拌孔板转动能在不同配料室内搅拌混匀，单向阀能防止倒流，启闭阀门能开关不同管道。

所述小齿轮和大齿轮都设置在传动腔内，旋动轮设置在气动腔内，循环管道的两端分别连通出气口和进气管，回流管连通外部气源。

采用以上结构，分离出的气体从出气口经过循环管道进入气动腔内，并通过旋动轮带动主体搅拌轴旋转，增强主体搅拌轴的转动力矩，提高搅拌效果，并提高能源利用率。

与现有技术相比，本注水井调剖用悬浮剂调配装置具有以下优点：

1、本发明通过不同配料腔室能满足悬浮剂不同产品的连续化和系列化产出，生产效率高，通过液体流和循环气流作动力带动不同搅拌轴转动搅拌，能使溶液颗粒分布均匀，搅拌效率高，且节能环保，能耗低；

2、各部件之间连接和分级混料箱的结构设计合理，易于操作控制，结构紧凑，布局合理；

3、气流经过扇轮，带动气搅轴转动，从而带动搅杆转动，能将原料粉末打散，防止固结，使原料粉末均匀分布在气流内，提高混合效率。

附图说明

图1是本发明的正面轴测结构示意图；

图2是本发明的正视剖视结构示意图；

图3是本发明的正面轴测剖视结构示意图；

图4是本发明的背面轴测剖视结构示意图；

图5是本发明中分级混料箱的轴测结构示意图；

图6是本发明中部分部件的轴测结构示意图；

图7是本发明中高压气管的轴测结构示意图；

图中：1-分级混料箱、1a-混料搅拌腔、1a1-气料管、1a2-液料管、1a3-出料管、1b-过渡腔、1b1-进液管、1c-分离腔、1c1-隔板、1c2-辅剂添加室、1c3-原液室、1c4-配比室、1c5-配比辅料室、1c6-分液管、1c7-成品管、1c8-配料管、1c9-辅剂管、1d-传动腔、1e-气动腔、1e1-进气管、1e2-回流管、2-高压气道、2a-上料口、3-气搅轴、4-扇轮、5-绞龙送料道、6-叶轮、7-主体搅拌轴、7a-上搅拌旋叶、7b-下搅拌旋叶、8-气液分离器、8a-分离入口、8b-出液口、8c-出气口、9-分料搅拌轴、9a-搅拌孔板、10-循环管道、11-旋动轮、12-小齿轮、13-大齿轮、14-调节阀。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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专利和简化描述，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专利的限制。

在本专利的描述中，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”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

请参阅图1-7，本实施例提供了一种注水井调剖用悬浮剂调配装置，包括分级混料箱1、高压气道2和气液分离器8，分级混料箱1上设置有若干个调节阀14，分级混料箱1内转动设置有主体搅拌轴7和若干个环向均布的分料搅拌轴9，主体搅拌轴7上固定有叶轮6、旋动轮11和大齿轮13，在本实施例中，上述固定方式均采用键连接，分料搅拌轴9的端部都固定有小齿轮12，在本实施例中，上述固定方式采用键连接，小齿轮12都与大齿轮13啮合，高压气道2上开设有上料口2a，上料口2a连通有绞龙送料道5，高压气道2内转动设置有气搅轴3，气搅轴3的端部固定有扇轮4，在本实施例中，上述固定方式采用键连接，气搅轴3上设置有若干均布的搅杆，分级混料箱1和气液分离器8之间设置有循环管道10，气液分离器8上设有分离入口8a、出液口8b和出气口8c；使用本装置时，原料粉末通过绞龙送料道5送料，高压气道2内通入具有一定压力的气体，高压气流通过上料口2a抽送原料粉末到高压气道2内，气流经过扇轮4，带动气搅轴3转动，从而带动搅杆转动，能将原料粉末打散，防止固结，使原料粉末均匀分布在气流内，气流承载原料粉末进入分级混料箱1内，高压气流和高压液体流冲击叶轮6，带动主体搅拌轴7转动，从而搅拌气液混合体，使之均匀混合，搅拌后的混合液进入气液分离器8，分离出的气体作为二次动力经过循环管道10送至旋动轮11处带动主体搅拌轴7转动，小齿轮12都与大齿轮13啮合，从而带动分料搅拌轴9转动，分离出的溶液回流至分级混料箱1内按照不同要求进行相应的混料操作。

分级混料箱1内由下往上依次设有混料搅拌腔1a、过渡腔1b、分离腔1c、传动腔1d和气动腔1e，混料搅拌腔1a上设有气料管1a1、液料管1a2和出料管1a3，气料管1a1和液料管1a2都沿分级混料箱1侧壁的切向方向设置，且方向相反，过渡腔1b的侧壁设有进液管1b1，分离腔1c内设有若干均布的隔板1c1，隔板1c1将分离腔1c分为辅剂添加室1c2、原液室1c3、配比室1c4和配比辅料室1c5，辅剂添加室1c2、原液室1c3、配比室1c4和配比辅料室1c5上都设有分液管1c6和成品管1c7，分液管1c6连通过渡腔1b，配比室1c4和配比辅料室1c5上都设有配料管1c8，辅剂添加室1c2和配比辅料室1c5上都设有辅剂管1c9，气动腔1e上设有进气管1e1和回流管1e2，进气管1e1和回流管1e2对称设置；气流通过气料管1a1上料，液体流通过液料管1a2上料，在混料搅拌腔1a内混合搅拌后，从出料管1a3进入气液分离器8进行气液分离，分离出的溶液从出液口8b经由进液管1b1和过渡腔1b分别进入辅剂添加室1c2、原液室1c3、配比室1c4和配比辅料室1c5，配比室1c4和配比辅料室1c5通过配料管1c8投料，能改变溶液浓度，辅剂添加室1c2和配比辅料室1c5通过辅剂管1c9能添加不同辅剂，原液室1c3内为不加任何添加剂的初始溶液，搅拌完成后的不同溶液分别从不同成品管1c7流出。

高压气道2的两端分别连通外部气源和气料管1a1，液料管1a2连通外部液体原料源或水源，主体搅拌轴7上设有上搅拌旋叶7a和下搅拌旋叶7b，在本实施例中，上述固定方式采用焊接，叶轮6和上搅拌旋叶7a都位于混料搅拌腔1a内，分离入口8a连通出料管1a3；高压气流通过上料口2a抽送原料粉末从高压气道2经过气料管1a1送入混料搅拌腔1a内，液体通过液源处加压经过液料管1a2送入混料搅拌腔1a内，气流和液体流从对称位置进入，通过压力作用在叶轮6上，带动主体搅拌轴7转动，从而带动上搅拌旋叶7a和下搅拌旋叶7b在对应腔室内旋转。

出液口8b连通进液管1b1，下搅拌旋叶7b位于过渡腔1b内；分离后的溶液经由出液口8b从进液管1b1进入过渡腔1b内，主体搅拌轴7带动下搅拌旋叶7b在过渡腔1b内搅拌，防止固结沉淀。

分料搅拌轴9上都设置有搅拌孔板9a，搅拌孔板9a都位于分离腔1c内，若干个分料搅拌轴9分别位于辅剂添加室1c2、原液室1c3、配比室1c4和配比辅料室1c5内，若干个调节阀14分别固定在分液管1c6上，且调节阀14的调节转柄伸出分级混料箱1侧壁外，分液管1c6上都设置有单向阀，成品管1c7、配料管1c8和辅剂管1c9上都设置有阀门；通过调节阀14来打开或关闭各不同配料室，分料搅拌轴9带动搅拌孔板9a转动能在不同配料室内搅拌混匀，单向阀能防止倒流，启闭阀门能开关不同管道。

小齿轮12和大齿轮13都设置在传动腔1d内，旋动轮11设置在气动腔1e内，循环管道10的两端分别连通出气口8c和进气管1e1，回流管1e2连通外部气源；分离出的气体从出气口8c经过循环管道10进入气动腔1e内，并通过旋动轮11带动主体搅拌轴7旋转，增强主体搅拌轴7的转动力矩，提高搅拌效果，并提高能源利用率。

本发明的工作原理：

原料粉末通过绞龙送料道5送料，高压气道2内通入具有一定压力的气体，高压气流通过上料口2a抽送原料粉末到高压气道2内，气流经过扇轮4，带动气搅轴3转动，从而带动搅杆转动，能将原料粉末打散，防止固结，使原料粉末均匀分布在气流内，气流承载原料粉末从气料管1a1送入混料搅拌腔1a内，原液通过液源处加压经过液料管1a2送入混料搅拌腔1a内，气流和液体流从对称位置进入，压力作用在叶轮6上，带动主体搅拌轴7转动，从而带动上搅拌旋叶7a、下搅拌旋叶7b和大齿轮13转动，小齿轮12都与大齿轮13啮合，带动分料搅拌轴9转动；上搅拌旋叶7a在混料搅拌腔1a内转动，使气流和液体流均匀混合并搅拌。

搅拌完成后的初始溶液从出料管1a3进入气液分离器8内进行气液分离，分离气体从出气口8c经过循环管道10由进气管1e1进入气动腔1e内，并带动旋动轮11转动，从而带动主体搅拌轴7转动，增强主体搅拌轴7的转动力矩，提高搅拌效果，并提高能源利用率，分离气体从回流管1e2回流至气源处。

分离出的初始溶液从出液口8b经由进液管1b1、过渡腔1b和分液管1c6分别进入辅剂添加室1c2、原液室1c3、配比室1c4以及配比辅料室1c5内，下搅拌旋叶7b在过渡腔1b内搅拌，防止固结沉淀，分料搅拌轴9带动搅拌孔板9a转动能在不同配料室内搅拌混匀；配比室1c4和配比辅料室1c5通过配料管1c8投料，能改变溶液浓度，辅剂添加室1c2和配比辅料室1c5通过辅剂管1c9能添加不同辅剂，原液室1c3内为不加任何添加剂的初始溶液，搅拌完成后的不同溶液分别从不同成品管1c7流出，能同时得到不同浓度、添加不同辅剂的悬浮剂溶液，生产效率高，能满足不同产品的连续化和系列化生产。

综上，本发明通过不同配料腔室能满足悬浮剂不同产品的连续化和系列化产出，生产效率高，通过液体流和循环气流作动力带动不同搅拌轴转动搅拌，能使溶液颗粒分布均匀，搅拌效率高，且节能环保，能耗低；各部件之间连接和分级混料箱1的结构设计合理，易于操作控制，结构紧凑，布局合理；气流经过扇轮4，带动气搅轴3转动，从而带动搅杆转动，能将原料粉末打散，防止固结，使原料粉末均匀分布在气流内，提高混合效率。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (4)

1.一种注水井调剖用悬浮剂调配装置，包括分级混料箱（1）、高压气道（2）和气液分离器（8），其特征在于，所述分级混料箱（1）上设置有若干个调节阀（14），分级混料箱（1）内转动设置有主体搅拌轴（7）和若干个环向均布的分料搅拌轴（9），主体搅拌轴（7）上固定有叶轮（6）、旋动轮（11）和大齿轮（13），分料搅拌轴（9）的端部都固定有小齿轮（12），小齿轮（12）都与大齿轮（13）啮合，高压气道（2）上开设有上料口（2a），上料口（2a）连通有绞龙送料道（5），高压气道（2）内转动设置有气搅轴（3），气搅轴（3）的端部固定有扇轮（4），气搅轴（3）上设置有若干均布的搅杆，分级混料箱（1）和气液分离器（8）之间设置有循环管道（10），气液分离器（8）上设有分离入口（8a）、出液口（8b）和出气口（8c）；

所述分级混料箱（1）内由下往上依次设有混料搅拌腔（1a）、过渡腔（1b）、分离腔（1c）、传动腔（1d）和气动腔（1e），混料搅拌腔（1a）上设有气料管（1a1）、液料管（1a2）和出料管（1a3），气料管（1a1）和液料管（1a2）都沿分级混料箱（1）侧壁的切向方向设置，且方向相反，过渡腔（1b）的侧壁设有进液管（1b1），分离腔（1c）内设有若干均布的隔板（1c1），隔板（1c1）将分离腔（1c）分为辅剂添加室（1c2）、原液室（1c3）、配比室（1c4）和配比辅料室（1c5），辅剂添加室（1c2）、原液室（1c3）、配比室（1c4）和配比辅料室（1c5）上都设有分液管（1c6）和成品管（1c7），分液管（1c6）连通过渡腔（1b），配比室（1c4）和配比辅料室（1c5）上都设有配料管（1c8），辅剂添加室（1c2）和配比辅料室（1c5）上都设有辅剂管（1c9），气动腔（1e）上设有进气管（1e1）和回流管（1e2），进气管（1e1）和回流管（1e2）对称设置；

所述分料搅拌轴（9）上都设置有搅拌孔板（9a），搅拌孔板（9a）都位于分离腔（1c）内，若干个分料搅拌轴（9）分别位于辅剂添加室（1c2）、原液室（1c3）、配比室（1c4）和配比辅料室（1c5）内，若干个调节阀（14）分别固定在分液管（1c6）上，且调节阀（14）的调节转柄伸出分级混料箱（1）侧壁外，分液管（1c6）上都设置有单向阀，成品管（1c7）、配料管（1c8）和辅剂管（1c9）上都设置有阀门。

2.根据权利要求1所述的一种注水井调剖用悬浮剂调配装置，其特征在于，所述高压气道（2）的两端分别连通外部气源和气料管（1a1），液料管（1a2）连通外部液体原料源或水源，主体搅拌轴（7）上设有上搅拌旋叶（7a）和下搅拌旋叶（7b），叶轮（6）和上搅拌旋叶（7a）都位于混料搅拌腔（1a）内，分离入口（8a）连通出料管（1a3）。

3.根据权利要求2所述的一种注水井调剖用悬浮剂调配装置，其特征在于，所述出液口（8b）连通进液管（1b1），下搅拌旋叶（7b）位于过渡腔（1b）内。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种注水井调剖用悬浮剂调配装置，其特征在于，所述小齿轮（12）和大齿轮（13）都设置在传动腔（1d）内，旋动轮（11）设置在气动腔（1e）内，循环管道（10）的两端分别连通出气口（8c）和进气管（1e1），回流管（1e2）连通外部气源。

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