CN113321005A - 一种颗粒物料的计量系统及计量方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种颗粒物料的计量系统及计量方法，涉及油气田开发技术领域，以解决颗粒物料的计量不准确的问题，所述计量系统包括：罐体以及计量传送带装置；所述罐体包括出料部，所述计量传送带装置包括计量传送带，所述计量传送带设置为朝向所述出料部，使得来自所述出料部的颗粒物料能够落入所述计量传送带；其中，所述计量传送带上与所述出料部对应的位置存在形态固定的物料容纳凹槽。本申请用于颗粒物料的计量。

Description

一种颗粒物料的计量系统及计量方法

技术领域

本申请涉及油气田开发技术领域，尤其涉及一种颗粒物料的计量系统及计量方法。

背景技术

油气田的开发包括压裂作业，压裂作业一般流程为：地层破裂后注入液体，液体中混入一定比例的颗粒物料(比如石英砂)，液体同石英砂一并进入地层裂缝，并永久停留在裂缝中，由于石英砂比地层密度大数倍，可以支撑地层裂缝使其处于开启状态，改善油流环境。压裂作业中，存在计量单位时间内出砂量(比如供给的石英砂的体积)的需求。

以颗粒物料是石英砂为例，相关技术中，可通过具有皮带秤的计量皮带计量其输送石英砂的重量，计算得到石英砂的输送量。然而这种方式受皮带运行中的振动等影响较大，存在颗粒物料的计量不准确的问题。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种计量系统及计量方法，以解决颗粒物料的计量不准确的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种计量系统，包括：罐体以及计量传送带装置；所述罐体包括出料部，所述计量传送带装置包括计量传送带，所述计量传送带设置为朝向所述出料部，使得来自所述出料部的颗粒物料能够落入所述计量传送带；

其中，所述计量传送带上与所述出料部对应的位置存在形态固定的物料容纳凹槽。

可选地，在本申请实施例提供的计量系统中，所述计量传送带为可形变计量传送带，

所述可形变计量传送带在承载来自所述出料部的颗粒物料的情况下发生形变，形成所述物料容纳凹槽。

可选地，在本申请实施例提供的计量系统中，所述计量系统还包括导向辊，所述导向辊的设置位置与所述出料部相对应；所述物料容纳凹槽的结构由所述导向辊限定。

可选地，在本申请实施例提供的计量系统中，所述导向辊包括设置在所述计量传送带的宽度方向上的支撑辊以及位于所述支撑辊两侧的造型辊；所述支撑辊和所述造型辊均位于所述出料部所出颗粒物料的覆盖范围内。

可选地，在本申请实施例提供的计量系统中，一个支撑辊对应于两个造型辊；所述支撑辊的数目为至少一个，所述造型辊的数目为至少两个；所述至少一个支撑辊和所述至少两个造型辊均位于靠近所述计量传送带的内表面的目标区域，所述目标区域为所述出料部在所述计量传送带上的垂直投影区域。

可选地，在本申请实施例提供的计量系统中，所述支撑辊为凹型结构或直线型结构，所述造型辊为L型结构或直线型结构。

可选地，在本申请实施例提供的计量系统中，所述支撑辊为可伸缩式支撑辊。

可选地，在本申请实施例提供的计量系统中，所述出料部设置成与所述物料容纳凹槽相配合，使得所述物料容纳凹槽所承载的物料量保持恒定。

可选地，在本申请实施例提供的计量系统中，所述出料部的底部的高度小于或等于所述物料容纳凹槽的顶部的高度，所述出料部的外侧壁与所述物料容纳凹槽的内侧壁抵接。

可选地，在本申请实施例提供的计量系统中，所述出料部为圆柱体结构或长方体结构，所述出料部的底部与所述物料容纳凹槽的顶部平齐，所述出料部的外直径或边长等于所述物料容纳凹槽的的顶部的宽度。

可选地，在本申请实施例提供的计量系统中，所述出料部为圆柱体结构或长方体结构，所述出料部的至少一部分延伸到所述物料容纳凹槽内的目标位置，所述出料部的外直径或边长等于所述物料容纳凹槽在所述目标位置处的宽度。

可选地，在本申请实施例提供的计量系统中，所述出料部包括第一出料部以及第二出料部，所述第一出料部与所述第二出料部连接，所述第一出料部具有圆形截面，所述第二出料部具有椭圆式截面，所述第一出料部的截面积与所述第二出料部的截面积相等；所述第二出料部与所述物料容纳凹槽的距离小于所述第一出料部与所述物料容纳凹槽的距离，所述第二出料部的底部的高度小于或等于所述物料容纳凹槽的顶部的高度，所述第二出料部的外侧壁与所述物料容纳凹槽的内侧壁抵接。

可选地，在本申请实施例提供的计量系统中，所述物料容纳凹槽的截面为U形、方形或梯形。

可选地，在本申请实施例提供的计量系统中，所述出料部为可伸缩出料部，所述可伸缩出料部包括第一出料部以及第二出料部，所述第二出料部内嵌于所述第一出料部内，所述第二出料部沿垂直于所述计量传送带的方向可伸缩。

可选地，在本申请实施例提供的计量系统中，所述出料部包括第一出料部以及第二出料部，所述第一出料部与所述第二出料部连接，且所述第二出料部与所述物料容纳凹槽的距离小于所述第一出料部与所述物料容纳凹槽的距离，所述第二出料部为可更换式出料部。

第二方面，本申请实施例提供的一种计量方法，应用于第一方面所述的任一种计量系统，所述计量方法包括：

获取所述计量传送带的速度；

获取所述出料部与所述计量传送带之间的高度；

基于所述出料部与所述计量传送带之间的高度，获取所述物料容纳凹槽与所述出料部之间堆积的颗粒物料所形成的第一目标结构的截面积；

基于所述计量传送带的速度和所述第一目标结构的截面积，获取单位时间内所述颗粒物料的体积。

可选地，在所述导向辊包括设置在所述计量传送带的宽度方向上的支撑辊以及位于所述支撑辊两侧的造型辊的情况下，所述获取所述出料部与所述计量传送带之间的高度包括：

获取所述出料部与所述支撑辊之间的距离，以及所述计量传送带的厚度；

利用所述出料部与所述支撑辊之间的距离减去所述计量传送带的厚度，得到所述出料部与所述计量传送带之间的高度；

相应地，所述基于所述出料部与所述计量传送带之间的高度，获取所述物料容纳凹槽与所述出料部之间堆积的颗粒物料所形成的第一目标结构的截面积包括：

获取位于所述支撑辊两侧的两个造型辊之间的距离；

基于所述两个造型辊之间的距离和所述出料部与所述计量传送带之间的高度，得到所述物料容纳凹槽与所述出料部之间堆积的颗粒物料所形成的第一目标结构的截面积。

可选地，所述出料部为可伸缩出料部，所述计量方法还包括：

在所述出料部为可伸缩出料部且需要调整单位时间内所述颗粒物料的体积的情况下，通过所述可伸缩出料部的伸缩调整所述可伸缩出料部与所述计量传送带之间的高度；

获取调整后的所述可伸缩出料部与所述计量传送带之间的高度；

基于调整后的所述可伸缩出料部与所述计量传送带之间的高度，获取所述物料容纳凹槽与调整后的所述可伸缩出料部之间堆积的颗粒物料所形成的第二目标结构的截面积；

基于所述计量传送带的速度和所述第二目标结构的截面积，获取单位时间内所述颗粒物料的体积。

本申请实施例能够达到以下有益效果：本申请实施例提供的计量系统包括：罐体以及计量传送带装置；所述罐体包括出料部，所述计量传送带装置包括计量传送带，所述计量传送带设置为朝向所述出料部，使得来自所述出料部的颗粒物料能够落入所述计量传送带；其中，所述计量传送带上与所述出料部对应的位置存在形态固定的物料容纳凹槽。这样，罐体中存储的颗粒物料从出料部流出并落入计量传送带上形态固定的物料容纳凹槽内，由于物料容纳凹槽的形状是固定的，物料容纳凹槽内的颗粒物料的截面形状也是已知的，如此可以准确地得到颗粒物料在计量传送带上物料容纳凹槽内形成的形态的截面积，进而可结合已知的传送带速度，准确计量颗粒物料的量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1-2为本申请实施例提供的一种计量系统的示意性结构图；

图3为本申请实施例提供的另一种计量系统的示意性结构图；

图4(a)为本申请实施例提供的另一种计量系统的示意性结构图；

图4(b)为本申请实施例提供的另一种计量系统的示意性结构图；

图5(a)为本申请实施例提供的另一种计量系统的示意性结构图；

图5(b)-图5(c)为本申请实施例提供的另一种计量系统的示意性结构图；

图6为本申请实施例提供的另一种计量系统的示意性结构图；

图7为本申请实施例提供的另一种计量系统的示意性结构图；

图8为本申请实施例提供的一种实际应用中的压裂供给系统的示意性结构图；

图9为本申请实施例提供的一种计量方法的示意性流程图；

附图标记说明：10—罐体；20—计量传送带装置；30—导向辊；40-底座支架；50-第二传送带装置；60—混砂设备；100—主体容器；110—扩展容器；120—出料阀门；130—出料部；131—第一出料部；132—第二出料部；200—计量传送带；201—物料容纳凹槽；301—支撑辊；302—造型辊；物料容纳凹槽内的颗粒物料—a。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请的描述中，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申请中的具体含义。

为了解决颗粒物料的计量不准确的问题，本申请提供的一种计量系统。

总的来说，以油气田压裂作业中供给颗粒物料(比如石英砂)为例进行说明，如图8所示，本申请实施例提供的计量系统可包括罐体10、计量传送带装置20。此外，压裂作业中供给颗粒物料还可包括其他配套设备(比如第二传送带装置30以及混砂设备40)。在油气田压裂作业中供给颗粒物料时，颗粒物料通常储放在罐体10中，罐体10具有出料部，来自出料部的颗粒物料能够落入计量传送带装置20的计量传送带上形态固定的物料容纳凹槽内；计量传送带上的颗粒物料可经由第二传送带装置30进入混砂设备40的料斗内；在混砂设备40的料斗内，颗粒物料与一定比例的液体混合后通过压裂泵装置注入地层裂缝，以支撑地层裂缝处于开启状态，改善油流环境。

其中，计量传送带是本申请的重要部件，在压裂作业中供给颗粒物料时，可以利用计量传送带实现落入计量传送带上的颗粒物料的准确计量。

下面结合附图1-7来具体描述本申请实施例提供的计量系统。

图1-2为本申请实施例提供的一种计量系统的示意性结构图。

如图1所示，本申请实施例提供的计量系统，可包括：罐体10以及计量传送带装置20；所述罐体10包括出料部130，所述计量传送带装置20包括计量传送带200，所述计量传送带200设置为朝向所述出料部130，使得来自所述出料部130的颗粒物料能够落入所述计量传送带200；

其中，如图2所示，所述计量传送带200上与所述出料部130对应的位置存在形态固定的物料容纳凹槽201。其中，物料容纳凹槽201的形态固定是指在颗粒物料落入物料容纳凹槽201之后，物料容纳凹槽201的形态不再发生改变。

在本申请实施例中，罐体是用于存储颗粒物料的存储罐，存储的颗粒物料可以是固体颗粒物料，固体颗粒物料可以是砂、粮食颗粒等，当然，固体颗粒物料也可以包括其他颗粒，本申请对此不做限制。

在本申请实施例中，计量传送带装置20可用于颗粒物料的输送。为便于理解，以计量传送带装置20是带式输送机为例，计量传送带装置20至少可包括头部滚筒、尾部滚筒和计量传送带200。在计量传送带与头尾滚筒的摩擦力的作用下，计量传送带可循环运转，计量传送带上的颗粒物料随着传送带运动而运动。当然，计量传送带装置20还可包括其他结构，例如，用于控制滚筒转动的电机，或者，用于测量计量传送带运转速度的测速传感器等，本申请实施例对此不做具体限制，计量传送带装置20的具体结构不影响本申请方案的实施。

在本申请实施例中，计量传送带200设置为朝向所述出料部130，具体可以包括，计量传送带200设置在出料部130的正下方，使得来自出料部130的颗粒物料能够落入计量传送带200。

在本申请实施例中，物料容纳凹槽201的形态固定，颗粒物料从罐体10的出料部130落入所述计量传送带200，由于计量传送带200上与所述出料部130对应的位置存在形态固定的物料容纳凹槽201，颗粒物料可落入形态固定的物料容纳凹槽201内。这样，物料容纳凹槽201内的颗粒物料的截面形状与物料容纳凹槽201的截面形状相似，即，物料容纳凹槽201内的颗粒物料的截面形状也是已知的。这样，在颗粒物料落入计量传送带之前，即可根据物料容纳凹槽201的截面形状，预先判断出落入物料容纳凹槽201内的颗粒物料的截面的形状，从而准确得到物料容纳凹槽201内的颗粒物料的截面积。

其中，物料容纳凹槽201的形态固定，可以包括物料容纳凹槽201的截面的形态固定；物料容纳凹槽201的截面是指与计量传送带200的长度方向相垂直的平面。相应的，物料容纳凹槽201内的颗粒物料的截面指与计量传送带200的长度方向相垂直的平面。这样，在颗粒物料落入物料容纳凹槽201之后，物料容纳凹槽201的垂直于计量传送带200的长度方向的截面的形态不再发生改变，相应的，物料容纳凹槽201内的颗粒物料的垂直于计量传送带200的长度方向的截面的形态不再发生改变。

本申请实施例提供的一种计量系统，由于来自罐体的颗粒物料可落入计量传送带上形态固定的物料容纳凹槽201内，由此，可准确获得物料容纳凹槽201内的颗粒物料的截面的面积，进而结合颗粒物料的截面积与已知的计量传送带的速度，计算得到单位时间内颗粒物料的体积。

其中，计量传送带的速度可以通过测速传感器确定，或者通过计量传送带装置中的电机的具体工作模式确定，当然也可以通过其他方式确定，本申请不做具体限制。

能够理解的是，计量传送带200上形成形态固定的物料容纳凹槽201可以有不同的实现方式。

例如，由于计量传送带200的材质或者制作工艺的原因，计量传送带200在其宽度方向上采用不同密度或者不同材质的材料制成，使计量传送带200本身具有形态固定的物料容纳凹槽(图未示出)，颗粒物料可直接落入计量传送带200上形态固定的物料容纳凹槽201内。

又例如，计量传送带200为可形变计量传送带，可形变计量传送带在承载来自出料部的颗粒物料的情况下发生形变，形成物料容纳凹槽201(如图2所示)。举例而言，可在计量传送带的下方可设有固定形状的限位结构，在颗粒物料落入计量传送带200内后，在颗粒物料的重力的作用下，计量传送带可以向下形变，并与下方固定形状的限位结构接触，计量传送带由此形成固定形状的物料容纳凹槽201。

当然，计量传送带200上形成形态固定的物料容纳凹槽201还可以有其他实现方式，本申请不做具体限制。

下文对计量传送带200上形成形态固定的物料容纳凹槽201的其中一种实现方式进行具体阐述。

图3为本申请实施例提供的另一种计量系统的示意性结构图。

本申请实施例提供的计量系统中，计量传送带200为可形变计量传送带，所述可形变计量传送带在承载来自出料部的颗粒物料的情况下发生形变，形成所述物料容纳凹槽201。

在一个具体的实施例中，如图3-4所示，本申请实施例提供的计量系统还包括导向辊30，所述导向辊30的设置位置与所述出料部130相对应；所述物料容纳凹槽201的结构由所述导向辊限定。

这样，在来自出料部130的颗粒物料的重力的作用下，计量传送带可以向下形变，直至计量传送带与其下方的导向辊接触，计量传送带上由此形成固定形状的物料容纳凹槽201。也就是说，物料容纳凹槽201的结构(即形态)可通过导向辊30进行限定，使得物料容纳凹槽201的形状被塑造为与导向辊30的形状有关的固定形状。

为便于理解，举例而言，如图4所示，所述导向辊30包括设置在所述计量传送带200的宽度方向上的支撑辊301以及位于所述支撑辊301两侧的造型辊302；所述支撑辊和所述造型辊均位于所述出料部所出颗粒物料的覆盖范围内。

这样，在来自出料部130的颗粒物料的重力的作用下，计量传送带向下形变，直至计量传送带与其下方的导向辊接触，计量传送带上由此形成固定形状的物料容纳凹槽201。其中，物料容纳凹槽201的结构(即形状)可通过支撑辊301和造型辊302进行限定，使得物料容纳凹槽201的形状被塑造为与一个支撑辊301和其两侧的造型辊302组合成的形状有关的固定形状。能够理解的是，一个支撑辊301和其两侧的造型辊302组合成的形状也与计量传送带200的长度方向相垂直。

具体地，一个支撑辊对应于两个造型辊；所述支撑辊的数目为至少一个，所述造型辊的数目为至少两个；所述至少一个支撑辊和所述至少两个造型辊均位于靠近所述计量传送带的内表面的目标区域，所述目标区域为所述出料部在所述计量传送带上的垂直投影区域。

这样，支撑辊的数目和造型辊的数目可以是多个，在计量传送带200的长度方向方向上，可并排设置多个支撑辊，每个支撑辊的两侧均设置两个造型辊，这样，与计量传送带200的长度方向相垂直的物料容纳凹槽201的任一截面均为固定形状，使物料容纳凹槽201的结构更加稳定。

能够理解的是，导向辊具有固定的形状，导向辊具有固定的形状是指在颗粒物料下落至计量传送带前后，导向辊的形状不发生改变。导向辊可用于承载计量传送带及颗粒物料的重量，并塑造其形状。其中，导向辊可以包括各种各样的形态，相应的，支撑辊和造型辊也包括各种各样的形态。例如，如图4所示，支撑辊301为凹型结构，造型辊302为L型结构，这种情况下，由凹型结构的支撑辊和其两侧L型结构造型辊塑造的物料容纳凹槽的截面形状可以是U形结构。又例如，支撑辊可以为直线型结构，造型辊为直线型结构，这种情况下，由直线型结构的支撑辊和其两侧直线型结构的造型辊塑造的物料容纳凹槽的截面形状可以是方形结构或梯形结构。当然，支撑辊和造型辊也可以是其他结构，本申请不做限制。

此外，支撑辊可以为可伸缩式支撑辊。支撑辊的可伸缩是指，在计量系统计量工作之前，本申请可以伸缩支撑辊，调节支撑辊的长度至固定的数值，从而调节物料容纳凹槽的截面形状的宽度至固定的数值，以使物料容纳凹槽的截面面积调节至固定的数值。之后，在计量系统进行固体颗粒物的计量工作时，按照调节好的固定截面形状的物料容纳凹槽进行计量工作。

在一个具体的实施例中，以附图4提供的计量系统为例，支撑辊301为凹型结构，造型辊302为L型结构。这样，物料容纳凹槽201的截面形状被塑造成固定的U形，而物料容纳凹槽201内的颗粒物料a的截面形状为与物料容纳凹槽201截面形状相似的U形。这样，若出料部130与支撑辊301之间的距离为L1，计量传送带200的厚度为L2，支撑辊的两侧的两个造型辊之间的距离为L3，则对于颗粒物料a的U形截面形状来说，颗粒物料a在物料容纳凹槽201内积累的深度与出料部130与支撑辊301之间的距离L1、计量传送带200的厚度L2相关，颗粒物料a在物料容纳凹槽201内积累的宽度与计量传送带200的厚度L2，支撑辊的两侧的两个造型辊之间的距离L3相关。由此，可以准确得到物料容纳凹槽201内的颗粒物料a的U形截面的面积。进而结合颗粒物料a的U形截面的面积、单位时间内颗粒物料a在计量传送带200上积累的长度(此长度由计量传送带的速度决定)，即可准确得到单位时间内罐体10供给的颗粒物料的体积。

此外，为了更准确地限制物料容纳凹槽201内的颗粒物料a的截面形状，在本申请实施例提供的计量系统中，如图2所示，出料部设置成与物料容纳凹槽相配合，使得所述物料容纳凹槽所承载的物料量保持恒定。这样，在出料部与物料容纳凹槽相配合时，物料量落入物料容纳凹槽内，出料部将物料容纳凹槽内的颗粒物料的顶面抹平，从而使物料容纳凹槽所承载的物料的截面积保持恒定，物料容纳凹槽所承载的物料量保持恒定。

其中，能够理解，物料容纳凹槽所承载的颗粒物料形成的结构的截面积可小于或等于物料容纳凹槽的截面积，基于此，出料部的底部的高度小于或等于物料容纳凹槽的顶部的高度，出料部的外侧壁与所述物料容纳凹槽的内侧壁抵接。这样，出料部将物料容纳凹槽内的颗粒物料的顶面抹平，从而使物料容纳凹槽所承载的物料的截面积保持恒定，物料容纳凹槽所承载的物料量保持恒定。具体地，出料部与物料容纳凹槽相配合具有不同的实现方式，下文具体描述。

在一个具体的实施例中，如图4(a)所示，为了更准确地限制物料容纳凹槽201内的颗粒物料a的截面形状，在本申请实施例提供的计量系统中，出料部为圆柱体结构或长方体结构，所述出料部的底部与所述物料容纳凹槽的顶部平齐，所述出料部的外直径或边长等于所述物料容纳凹槽的的顶部的宽度。

这样，出料部130所出物料a均落入物料容纳凹槽201内，且出料部130底部的两侧同时与凹槽的槽体两内侧壁的顶端抵接，从而使出料部130将物料容纳凹槽内的颗粒物料的顶面抹平，从而更准确的限制颗粒物料的截面形状，从而更准确地得到颗粒物料的截面积。

在另一个具体的实施例中，如图4(b)所示，为了更准确地限制物料容纳凹槽201内的颗粒物料a的截面形状，在本申请实施例提供的计量系统中，出料部为圆柱体结构或长方体结构，所述出料部的至少一部分延伸到所述物料容纳凹槽内的目标位置，所述出料部的外直径或边长等于所述物料容纳凹槽在所述目标位置处的宽度。

这样，由于出料部130的至少一部分伸入所述物料容纳凹槽201，且出料部的外直径或边长等于所述物料容纳凹槽在所述目标位置处的宽度，出料部与物料容纳凹槽相适应，使得物料容纳凹槽内的颗粒物料的高度不超过出料部，且出料部将物料容纳凹槽内的颗粒物料的顶面抹平，从而更准确的限制颗粒物料的截面形状，从而更准确地得到颗粒物料的截面积。

可以理解，所述出料部130可以为可伸缩出料部，可伸缩出料部沿着朝向计量传送带200的方向可伸缩；对于可伸缩出料部而言，由于出料部130可伸缩，出料部130与支撑辊301之间的距离为L1可以调整，从而颗粒物料在容纳凹槽201内积累的颗粒物料的深度可以调整，也就是说，对应的，颗粒物料的截面的面积可以进行调整，满足实际生产需要。

举例而言，如图5(a)所示，所述可伸缩出料部包括第一出料部131以及第二出料部132，所述第二出料部内嵌于所述第一出料部内，所述第二出料部沿垂直于所述计量传送带的方向可伸缩。这样，可以通过使第二出料部相对于第一出料部来回运动，灵活调节出料部130与支撑辊301之间的距离，从而调节颗粒物料在物料容纳凹槽201内积累的深度。

其中，如图5(a)所示，在出料部为可伸缩出料部的情况下，出料部包括第一出料部131以及第二出料部132，出料部的外直径或边长可以是第二出料部的外直径或边长，第二出料部的外直径或边长等于所述物料容纳凹槽在所述目标位置处的宽度。这样，第二出料部与物料容纳凹槽相配合，使得物料容纳凹槽内的颗粒物料a的高度不超过第二出料部132的底部的高度，且第二出料部将物料容纳凹槽内的颗粒物料的顶面抹平，从而更准确的限制颗粒物料的截面形状，从而更准确地得到颗粒物料的截面积。

此外，在另一种实施方式中，出料部还可包括可更换式出料部。例如，出料部包括第一出料部以及第二出料部，所述第一出料部与所述第二出料部连接，且所述第二出料部与所述物料容纳凹槽的距离小于所述第一出料部与所述物料容纳凹槽的距离，所述第二出料部为可更换式出料部。

这样，可以通过更换不同尺寸的第二出料部，预先设置出料部与支撑辊之间的距离，从而颗粒物料在容纳凹槽201内积累的颗粒物料的深度可以调整，对应的，颗粒物料的截面的面积可以进行调整，满足实际生产需要。

此外，在另一种实施方式中，如图5(b)-5(c)所示，出料部130包括第一出料部131以及第二出料部132，所述第一出料部与所述第二出料部连接，所述第一出料部具有圆形截面，所述第二出料部具有椭圆式截面，所述第一出料部的截面积与所述第二出料部的截面积相等；所述第二出料部与所述物料容纳凹槽的距离小于所述第一出料部与所述物料容纳凹槽的距离，所述第二出料部的底部的高度小于或等于所述物料容纳凹槽的顶部的高度，所述第二出料部的外侧壁与所述物料容纳凹槽的内侧壁抵接。

其中，第一出料部的截面积与所述第二出料部的截面积相等，这样，可以保证单位时间内经过第一出料部的颗粒物料的体积等于单位时间内经过第二出料部的颗粒物料的体积，使颗粒物料依次顺畅地经由第一出料部和第二出料部。

其中，第二出料部与所述物料容纳凹槽的距离小于所述第一出料部与所述物料容纳凹槽的距离，第二出料部的底部的高度小于或等于物料容纳凹槽的顶部的高度，第二出料部的外侧壁与所述物料容纳凹槽的内侧壁抵接。这样，使二出料部能将物料容纳凹槽内的颗粒物料的顶面抹平，从而更准确的限制颗粒物料的截面形状，从而更准确地得到物料容纳凹槽内的颗粒物料形成的结构的截面积。

其中，更重要的是，第二出料部具有椭圆式截面，椭圆式截面可以是椭圆形状，也可以其他类似椭圆的形状，这样，第二出料部的、与物料容纳凹槽内的颗粒物料的顶面相接触的部分的长度较长，从而保证物料容纳凹槽内的颗粒物料填充的更饱满，填充率更优。

举例而言，如图5(b)-5(c)所示，第二出料部的椭圆式截面的形状可以看成是由长方形和长方形两端的两个半圆形组合成的对称图形。其中，半圆形的直径与长方形的宽相等。能够理解的是，此椭圆式截面具有两条平行的直边和两条直径相同的半圆形弧边。其中，第二出料部的椭圆式截面的两条直边所在的外侧壁分别于与物料容纳凹槽的两内侧壁抵接。这样，椭圆式截面的两条直边的长度方向与计量传送带200的长度方向平行，从而，使第二出料部的、与物料容纳凹槽内的颗粒物料的顶面相接触的部分的长度较长，从而保证物料容纳凹槽内的颗粒物料填充的更饱满，填充率更优。这样，物料容纳凹槽内的颗粒物料形成的结构更饱满、标准，避免物料容纳凹槽内的颗粒物料形成的结构出现空隙等缺陷，从而更准确地得到物料容纳凹槽内的颗粒物料形成的结构的截面积。

此外，如图3所示，为了保证罐体10和计量传送带装置20稳定运行，本申请实施例提供的计量系统还包括底座支架40，所述罐体10与所述底座支架40固定连接，所述计量传送带装置20与所述底座支架40固定连接。

为便于理解，举例而言，以计量传送带装置20包括头部滚筒、尾部滚筒和计量传送带200为例，头部滚筒与尾部滚筒的通轴部件可固定连接在底座支架40上。在计量传送带与头部滚筒、尾部滚筒的摩擦力的作用下，计量传送带可循环运转。另一方面，罐体10的柱体结构的各条棱边可固定连接在底座支架40上。如此，罐体10可通过底座支架40稳定立起，计量传送带200可位于储罐本体100的下方。

图6-7为本申请实施例提供的另一种计量系统的示意性结构图。

如图6-7所示，本申请实施例提供的计量系统中，所述罐体10包括：主体容器100和扩展容器100，所述扩展容器110与所述主体容器100相连通，且所述扩展容器与所述主体容器活动连接；

所述罐体10具有第一状态和第二状态，在所述第一状态下，所述扩展容器内嵌于所述主体容器内；在所述第二状态下，所述扩展容器从所述主体容器至少部分延伸出。

其中，所述扩展容器可沿垂直于所述主体容器的高度方向相对于所述主体容器至少部分延伸出。在扩展容器的全部部分沿垂直于主体容器的高度方向延伸出的情况下，罐体的总容积是扩展容器的容积与主体容器容积之和。

其中，如图6所示，所述罐体10还可包括出料阀门120，出料阀门120设置在罐体10上且位于主体容器100与出料部130之间。为便于理解，举例而言，出料阀门可以是可调节开度的挡板，通过调节挡板的开度，控制颗粒物料落入计量输送带。当然，出料阀门也可以是其他结构，本申请实施例对此不做限制。如此，可通过打开或者关闭出料阀门，控制罐体中存储的颗粒物料快速从出料部流出。

这样，对于本申请实施例提供的罐体10，由于扩展容器是沿着垂直于主体容器的高度方向延伸，在扩展容器延伸前后，罐体的重心高度不变，罐体的稳定性不受影响，在罐体的重心高度不变的情况下，实现了罐体容积的大幅度扩展。

此外，基于本申请实施例提供的上述任一种计量系统，本申请实施例还提供采用了上述任一种计量系统的压裂供给系统。

下面结合图8来具体描述本申请实施例提供的压裂供给系统。

在实际应用中，以罐体10是储砂罐为例，图8为本申请实施例提供的一种实际应用中的压裂供给系统的示意性结构图。

如图8所示，本申请实施例提供的压裂供给系统可包括：本申请实施例提供的任一种计量系统、第二传送带装置50以及混砂设备60。

其中，计量传送带装置20与第二传送带装置50相连接，第二传送带装置50与混砂设备60相连接。

可以理解，按功能分类，本申请提供的传送带装置包括第一传送带装置和第二传送带装置：第一传送带装置具有计量所传送颗粒物料的供给量的功能，例如上文提到的计量传送带装置20；第二传送带装置不具有计量所传送颗粒物料的传送量的功能，例如上文提到的第二传送带装置50。

在油气田开发的压裂作业中，以颗粒物料为支撑剂(支撑剂可包括石英砂)为例，颗粒物料供给的流程一般为：储存在罐体10内的支撑剂在重力作用下落入计量传送带200上；通过结合已知的计量传送带200的输送速度及出料口所出颗粒物料a的截面的面积，得到单位时间内支撑剂的添加量(体积)，实现支撑剂的精确计量添加；计量传送带装置20将精确计量的支撑剂输送至第二传送带装置50，由第二传送带装置50将支撑剂输送给混砂设备60的料斗内，支撑剂与一定比例的液体混合后注入地层裂缝，由于支撑剂的密度大于地层密度，可以支撑地层裂缝处于开启状态，改善油流环境。

此外，基于本申请实施例提供的上述任一种计量系统，本申请实施例提供的一种计量方法，应用于本申请实施例提供的上述任一种计量系统。

图9为本申请实施例提供的一种计量方法的示意性流程图。

如图9所示，本申请实施例提供所述计量方法包括：

步骤910：获取所述计量传送带的速度。

在本申请实施例中，计量传送带的速度可以表示计量传送带上传送的颗粒物料的速度。单位时间内所述颗粒物料的体积与计量传送带的速度有关。

其中，计量传送带的速度的获取方式有多种，例如，通过测速传感器确定计量传送带的速度；又例如，通过计量传送带装置中的电机的具体工作模式确定计量传送带的速度，或者，可通过电机的转速确定出计量传送带的速度；当然也可以通过其他方式确定，本申请不做具体限制。

步骤920：获取所述出料部与所述计量传送带之间的高度。

在本申请实施例中，出料部与所述计量传送带之间的高度与计量传送带上物料容纳凹槽201内的颗粒物料的深度有关。

可以理解，在计量传送带循环运转的过程中，物料容纳凹槽201内的颗粒物料刚好与出料部的最低点平齐，这样，出料部与所述计量传送带之间的高度，可包括出料部的最低点与所述计量传送带上的物料容纳凹槽的最低点之间的距离。而出料部的最低点与所述计量传送带上的物料容纳凹槽的最低点之间的距离即为物料容纳凹槽201内的颗粒物料的深度。

在本申请实施例中，可以通过卡尺或者卷尺等度量工具测量得到出料部的最低点与所述计量传送带上的物料容纳凹槽的最低点之间的距离，从而得到出料部与所述计量传送带之间的高度。

当然，也可以使用其他测量方式确定出料部的最低点与所述计量传送带上的物料容纳凹槽的最低点之间的距离，本申请不做具体限制。

步骤930：基于所述出料部与所述计量传送带之间的高度，获取所述物料容纳凹槽与所述出料部之间堆积的颗粒物料所形成的第一目标结构的截面积。

在本申请实施例中，物料容纳凹槽与所述出料部之间堆积的颗粒物料所形成的第一目标结构的截面积，即为第一目标结构的截面的面积，第一目标结构的截面可以是物料容纳凹槽的垂直于计量传送带长度方向上的截面。

对于第一目标结构的截面的面积而言，第一目标结构的截面的深度即为出料部与所述计量传送带之间的高度，第一目标结构的截面的宽度即物料容纳凹槽的宽度。这样，结合第一目标结构的截面的深度和第一目标结构的截面的宽度，得到第一目标结构的截面积。

举例而言，可将第一目标结构的截面的深度记为b，将第一目标结构的截面的宽度记为c。在此基础上，若物料容纳凹槽的截面为矩形，则物料容纳凹槽与所述出料部之间堆积的颗粒物料所形成的第一目标结构的截面也为矩形，此时可以将第一目标结构的截面的深度b与第一目标结构的截面的宽度c之积作为第一目标结构的截面积。又例如，若物料容纳凹槽的截面为U形，则物料容纳凹槽与所述出料部之间堆积的颗粒物料所形成的第一目标结构的截面也为U形，第一目标结构的U形截面可被分解为矩形部分和半圆形部分，此时矩形部分的长为c，宽为b-c/2，半圆形部分的半径为c/2，第一目标结构的截面积可为

当然，物料容纳凹槽的形态可以是其他固定的形态，本申请不做限制。

步骤940：基于所述计量传送带的速度和所述第一目标结构的截面积，获取单位时间内所述颗粒物料的体积。

在本申请实施例中，可将计量传送带的速度与所述第一目标结构的截面积之积作为单位时间内所述颗粒物料的体积。能够理解的是，计量传送带的速度可表征单位时间内所述出料部所出颗粒物料在计量传送带长度方向上的长度，第一目标结构的截面积可表征出料部所出颗粒物料在垂直于计量传送带长度方向上的截面的面积，两者相乘即可得到单位时间内所述颗粒物料的体积。

本申请实施例提供的计量方法，获取所述计量传送带的速度；获取所述出料部与所述计量传送带之间的高度；基于所述出料部与所述计量传送带之间的高度，获取所述物料容纳凹槽与所述出料部之间堆积的颗粒物料所形成的第一目标结构的截面积；基于所述计量传送带的速度和所述第一目标结构的截面积，获取单位时间内所述颗粒物料的体积。这样，可以通过形态固定的物料容纳凹槽准确获得物料容纳凹槽与所述出料部之间堆积的颗粒物料所形成的第一目标结构的截面积，从而结合第一目标结构的截面积与计量传送带的速度，实现颗粒物料的准确计量。

在一个具体的实施例中，本申请实施例提供的一种计量方法，应用于本申请实施例提供的如图4(a)所示的计量系统。

在所述导向辊包括设置在所述计量传送带的宽度方向上的支撑辊以及位于所述支撑辊两侧的造型辊的情况下，所述获取所述出料部与所述计量传送带之间的高度包括：

获取所述出料部与所述支撑辊之间的距离，以及所述计量传送带的厚度；

利用所述出料部与所述支撑辊之间的距离减去所述计量传送带的厚度，得到所述出料部与所述计量传送带之间的高度；

相应地，所述基于所述出料部与所述计量传送带之间的高度，获取所述物料容纳凹槽与所述出料部之间堆积的颗粒物料所形成的第一目标结构的截面积包括：

获取位于所述支撑辊两侧的两个造型辊之间的距离；

基于所述两个造型辊之间的距离和所述出料部与所述计量传送带之间的高度，得到所述物料容纳凹槽与所述出料部之间堆积的颗粒物料所形成的第一目标结构的截面积。

在本申请实施例中，利用所述出料部与所述支撑辊之间的距离减去所述计量传送带的厚度，得到所述出料部与所述计量传送带之间的高度，出料部与所述计量传送带之间的高度可以是第一目标结构的截面的深度；并利用所述支撑辊两侧的两个造型辊之间的距离减去两倍的所述计量传送带的厚度，得到所述物料容纳凹槽与所述出料部之间堆积的颗粒物料所形成的第一目标结构的截面的宽度。进而，可以结合第一目标结构的截面的深度和第一目标结构的截面的宽度，得到第一目标结构的截面积。

在另一个具体的实施例中，所述出料部为可伸缩出料部，本申请实施例提供的计量方法还包括：

在出料部为可伸缩出料部且需要调整单位时间内所述颗粒物料的体积的情况下，通过所述可伸缩出料部的伸缩调整所述可伸缩出料部与所述计量传送带之间的高度；

获取调整后的所述可伸缩出料部与所述计量传送带之间的高度；

基于调整后的所述可伸缩出料部与所述计量传送带之间的高度，获取所述物料容纳凹槽与调整后的所述可伸缩出料部之间堆积的颗粒物料所形成的第二目标结构的截面积；

基于所述计量传送带的速度和所述第二目标结构的截面积，获取单位时间内所述颗粒物料的体积。

能够理解的是，可伸缩出料部沿着朝向计量传送带的方向可伸缩，在可伸缩出料部伸缩前后，可伸缩出料部与所述计量传送带之间的高度发生了变化。这样，在需要调整单位时间内出料部所出颗粒物料的体积的情况下，可通过伸缩所述出料部来调整出料部所出颗粒物料的截面积。

当然，还可以通过调整所述物料容纳凹槽的宽度，或者调整计量传送带的速度等方式，实现对单位时间内出料部所出颗粒物料的体积的调整，本申请不做限制。

在本申请实施例中，利用调整后的可伸缩出料部与所述支撑辊之间的距离减去所述计量传送带的厚度，得到调整后的可伸缩出料部与所述计量传送带之间的高度，而调整后的可伸缩出料部与所述计量传送带之间的高度可以是第二目标结构的截面的深度；并利用所述支撑辊两侧的两个造型辊之间的距离减去两倍的所述计量传送带的厚度，得到所述物料容纳凹槽与所述出料部之间堆积的颗粒物料所形成的第二目标结构的截面的宽度。进而，可以结合第二目标结构的截面的深度和第二目标结构的截面的宽度，得到第二目标结构的截面积。进而，将计量传送带的速度与第二目标结构的截面积之积作为单位时间内所述颗粒物料的体积。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (18)

1.一种颗粒物料的计量系统，其特征在于，所述计量系统包括：罐体以及计量传送带装置；所述罐体包括出料部，所述计量传送带装置包括计量传送带，所述计量传送带设置为朝向所述出料部，使得来自所述出料部的颗粒物料能够落入所述计量传送带；

其中，所述计量传送带上与所述出料部对应的位置存在形态固定的物料容纳凹槽。

2.根据权利要求1所述的计量系统，其特征在于，所述计量传送带为可形变计量传送带，

所述可形变计量传送带在承载来自所述出料部的颗粒物料的情况下发生形变，形成所述物料容纳凹槽。

3.根据权利要求1或2所述的计量系统，其特征在于，所述计量系统还包括导向辊，所述导向辊的设置位置与所述出料部相对应；所述物料容纳凹槽的结构由所述导向辊限定。

4.根据权利要求3所述的计量系统，其特征在于，所述导向辊包括设置在所述计量传送带的宽度方向上的支撑辊以及位于所述支撑辊两侧的造型辊；所述支撑辊和所述造型辊均位于所述出料部所出颗粒物料的覆盖范围内。

5.根据权利要求4所述的计量系统，其特征在于，一个支撑辊对应于两个造型辊；所述支撑辊的数目为至少一个，所述造型辊的数目为至少两个；所述至少一个支撑辊和所述至少两个造型辊均位于靠近所述计量传送带的内表面的目标区域，所述目标区域为所述出料部在所述计量传送带上的垂直投影区域。

6.根据权利要求5所述的计量系统，其特征在于，所述支撑辊为凹型结构或直线型结构，所述造型辊为L型结构或直线型结构。

7.根据权利要求3所述的计量系统，其特征在于，所述支撑辊为可伸缩式支撑辊。

8.根据权利要求1-7任一项所述的计量系统，其特征在于，所述出料部设置成与所述物料容纳凹槽相配合，使得所述物料容纳凹槽所承载的物料量保持恒定。

9.根据权利要求8所述的计量系统，其特征在于，所述出料部的底部的高度小于或等于所述物料容纳凹槽的顶部的高度，所述出料部的外侧壁与所述物料容纳凹槽的内侧壁抵接。

10.根据权利要求9所述的计量系统，其特征在于，所述出料部为圆柱体结构或长方体结构，所述出料部的底部与所述物料容纳凹槽的顶部平齐，所述出料部的外直径或边长等于所述物料容纳凹槽的的顶部的宽度。

11.根据权利要求9所述的计量系统，其特征在于，所述出料部为圆柱体结构或长方体结构，所述出料部的至少一部分延伸到所述物料容纳凹槽内的目标位置，所述出料部的外直径或边长等于所述物料容纳凹槽在所述目标位置处的宽度。

12.根据权利要求9所述的计量系统，其特征在于，所述出料部包括第一出料部以及第二出料部，所述第一出料部与所述第二出料部连接，所述第一出料部具有圆形截面，所述第二出料部具有椭圆式截面，所述第一出料部的截面积与所述第二出料部的截面积相等；所述第二出料部与所述物料容纳凹槽的距离小于所述第一出料部与所述物料容纳凹槽的距离，所述第二出料部的底部的高度小于或等于所述物料容纳凹槽的顶部的高度，所述第二出料部的外侧壁与所述物料容纳凹槽的内侧壁抵接。

13.根据权利要求9-12任一项所述的计量系统，其特征在于，所述物料容纳凹槽的截面为U形、方形或梯形。

14.根据权利要求1-6任一项所述的计量系统，其特征在于，所述出料部为可伸缩出料部，所述可伸缩出料部包括第一出料部以及第二出料部，所述第二出料部内嵌于所述第一出料部内，所述第二出料部沿垂直于所述计量传送带的方向可伸缩。

15.根据权利要求1-6任一项所述的计量系统，其特征在于，所述出料部包括第一出料部以及第二出料部，所述第一出料部与所述第二出料部连接，且所述第二出料部与所述物料容纳凹槽的距离小于所述第一出料部与所述物料容纳凹槽的距离，所述第二出料部为可更换式出料部。

16.一种应用于权利要求1-15任一项所述的计量系统的计量方法，其特征在于，所述计量方法包括：

获取所述计量传送带的速度；

获取所述出料部与所述计量传送带之间的高度；

基于所述出料部与所述计量传送带之间的高度，获取所述物料容纳凹槽与所述出料部之间堆积的颗粒物料所形成的第一目标结构的截面积；

基于所述计量传送带的速度和所述第一目标结构的截面积，获取单位时间内所述颗粒物料的体积。

17.根据权利要求16所述的计量方法，其特征在于，在所述导向辊包括设置在所述计量传送带的宽度方向上的支撑辊以及位于所述支撑辊两侧的造型辊的情况下，所述获取所述出料部与所述计量传送带之间的高度包括：

获取所述出料部与所述支撑辊之间的距离，以及所述计量传送带的厚度；

利用所述出料部与所述支撑辊之间的距离减去所述计量传送带的厚度，得到所述出料部与所述计量传送带之间的高度；

相应地，所述基于所述出料部与所述计量传送带之间的高度，获取所述物料容纳凹槽与所述出料部之间堆积的颗粒物料所形成的第一目标结构的截面积包括：

获取位于所述支撑辊两侧的两个造型辊之间的距离；

基于所述两个造型辊之间的距离和所述出料部与所述计量传送带之间的高度，得到所述物料容纳凹槽与所述出料部之间堆积的颗粒物料所形成的第一目标结构的截面积。

18.根据权利要求16所述的计量方法，其特征在于，所述计量方法还包括：

在所述出料部为可伸缩出料部且需要调整单位时间内所述颗粒物料的体积的情况下，通过所述可伸缩出料部的伸缩调整所述可伸缩出料部与所述计量传送带之间的高度；

获取调整后的所述可伸缩出料部与所述计量传送带之间的高度；

基于调整后的所述可伸缩出料部与所述计量传送带之间的高度，获取所述物料容纳凹槽与调整后的所述可伸缩出料部之间堆积的颗粒物料所形成的第二目标结构的截面积；

基于所述计量传送带的速度和所述第二目标结构的截面积，获取单位时间内所述颗粒物料的体积。

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