CN114452879A - 一种全电动混配设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全电动混配设备，包括集成安装在安装支架内的吸入泵、混合器、电动提升装置、粉料罐、螺旋输送器、操作控制室、混合罐、吸入管汇、排出泵、排出管汇、扩散槽和变频控制箱；吸入管汇出口端连接吸入泵；所述吸入泵排出管分别与混合器和扩散槽相连接；粉料罐入口端与电动提升装置相连接，电动提升装置给粉料罐供料；粉料罐出口端通过螺旋输送器与混合器入口端相连接；混合器出口端与扩散槽相连接；扩散槽安装在混合罐顶端，并与混合罐入口端相连接；混合罐出口端连接排出泵，排出泵出口端与排出管汇相连接。本发明为全电驱混合设备，与现在市面上的电液混驱不同，选用交流变频控制，控制更加精确，且可远程或本地控制。

Description

一种全电动混配设备

技术领域

本发明涉及混配设备技术领域，具体为一种全电驱混配设备。

背景技术

油田压裂是中、低渗透油田勘探、开发项目的一一个重要组成部分。油田压裂过程中，由于中、低渗透油田储层属性限制在钻井和钻井液污染等原因，在过程中油井射孔后自然能力降低，生产效率差，要想投入正常生产必须经过压裂才行，压裂改造的创新是一种重要的科学评价在低渗透油田的开发过程中。油井压裂工艺做为石油工艺才有过程中的重要组成部分，也越来越多的受到人们的重视，通过中国几十年的不断发展完善，压裂技术已经到了一个非常高的水平，并能够与我们的石油行业非常成熟的相应用，现在大量的石油開发低渗层,在这一技术的发展取得了巨大的经济效益。

常见的几种压裂技术包括：

整体压力技术是目前使用最广泛的过程在油井技术的发展中。根据油井的发展条件，制定整体压裂技术，然后进行现场测试。同时也需要根据油田开发井网，采用系统工程的方法来准备好整个计划的压力。目前，有很多油田应用的整体压力技术，大大提高了块发展速度和经济效益。

清水压裂技术中使用的表面活性剂主要是指加入干净的水和减阻剂和飙升的预防剂作为工作流体压裂。水压裂技术的深度伤害很低，成本低，能够解决拥堵等，早期清水指水压裂技术的注入高浓度压裂支撑剂遇到困难，限制支撑剂的平均浓度。由于天然气的岩石表面有-定的粗糙度，关闭后仍能保持一定的差距，形成低渗透油田的转移能力。此外，一般来说， 不需要清理水压裂技术，基本上不会残留上海裂纹问题，甚至还可以提供更长的裂缝，和支撑剂应用于网络.上的裂缝。简而言之，清水压裂技术已成为油田生产的重要技术之一。

压裂技术的发展具有较强的适用性良好发展提供了强大的技术支持。开发压力技术主要是油田开发阶段的部署,断裂的形式发展，井网优化。通过开发压裂技术，改善油井压裂技术的发展，并将所有的优化设计。此外，在发展过程中压裂的压裂的动态监测、地应力剖面以及裂缝方位检测动态监测。

水平井分段压裂技术已广泛应用于油田页岩气勘探和开发。为水平井可以增加储层和井简的接触面积，从而提高最终的产量,石油和天然气的生产。通过实践的水平井分段压裂技术近年来显示最终的采收从水平和垂直采收率获得三次,但成本只是两次垂直井的成本，所以水平分段压裂技术已经被越来越多的开发商使用。

当前国内外的压裂施工作业，尤其是页岩气的压裂施工现场需要大量的压裂基液，目前压裂施工过程中，配液量越来越大，现场在线混合压裂液技术要求越来越高，混配类设备的需求也随之增多。

在中国的常规、非常规油气压裂作业现场，传统应用的都是采取柴油机连接分动箱驱动液压系统工作，动力源是柴油发动机，通过液压系统驱动执行部件，或者是近期出现的电动机作为动力源，通过液压系统驱动执行部件。

根据现在井场施工条件和干粉性能提高，在满足压裂液性能指标的墙体下，需要设备集成化更高，综合性能更高。

而传统柴油机连接分动箱驱动液压系统和近期出现的电动机驱动液压系统的方式存在一些弊端，如液压驱动执行部件，增加了系统的复杂性和故障点，且容易漏油，污染环境。不管是柴油机连接分动箱驱动液压系统和近期出现的电动机驱动液压系统的方式，需要增加散热器，增加体积和维护成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有柴油机和电动机驱动液压系统，需要增加散热器，增加体积和维护成本等技术问题，提供了一种全电驱混配设备。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种全电动混配设备，包括集成安装在安装支架内的吸入泵、混合器、电动提升装置、粉料罐、螺旋输送器、操作控制室、混合罐、吸入管汇、排出泵、排出管汇、扩散槽和变频控制箱；

所述吸入管汇出口端连接吸入泵；所述吸入泵排出管分别与混合器 和扩散槽相连接；

所述粉料罐入口端与电动提升装置相连接，电动提升装置给粉料罐供料；粉料罐出口端通过螺旋输送器与混合器入口端相连接；

所述混合器出口端与扩散槽相连接；

所述扩散槽安装在混合罐顶端，并与混合罐入口端相连接；混合罐出口端连接排出泵，排出泵出口端与排出管汇相连接；

所述操作控制室与变频控制箱一端相连接，变频控制箱另一端分别与吸入泵、电动提升装置、螺旋输送器和排出泵相连接。

所述混合罐中设置有搅拌器，搅拌器与所述变频控制箱相连接。

所述混合器为高能二次混合器。

一种全电动混配设备，包括混合泵，所述变频控制箱通过线缆与混合泵相连接；混合泵与所述混合器相连接。

混合泵位于混合器前端，混合泵为混合器提供压力和液体，使混合器吸入口形成负压，可从输送螺旋出吸入混合粉剂或固体材料，通过混合器出口喷嘴产生固液混合。

一种全电动混配设备，还包括化添泵，所述变频控制箱通过线缆与化添泵相连接；化添泵安装在吸入泵的吸入管前端或排出泵的吸入管前端，用于添加液体添加剂。

化添泵主要作用为系统添加液体添加剂，改善混合液的性能，化添泵可以连接到吸入泵的吸入管前端和排出泵的吸入管前端，主要是根据添加剂的性能而定。

所述变频控制箱通过有线或无线局域网络与本地网关进行通讯，实现远程终端对本地设备的控制。

全电动混配设备工作时，清水经过吸入管汇9进入吸入泵1，吸入泵1供给清水给混合器3和混合罐8上的扩散槽13，混合器3和螺旋输送器6输送的粉料混合后到扩散槽13进行再次混合兑稀，液体在混合罐8中经过搅拌器14使水粉充分混合，液体从混合罐8的排出仓用排出泵10泵出，通过排出管汇12到液体存储液罐。

本发明的有益效果：

1.本发明为全电驱混合设备，与现在市面上的电液混驱不同，选用交流变频控制，控制更加精确，且可远程或本地控制。

2.混合器为高能二次混合器，通过新式扩散槽与混合罐中的搅拌器的两次混合，混合设备混合次数达到4次，比现在的混合器更为高效。

3.采用整体集成技术，设备更为紧凑，这样大幅度的节省占用空间，使设备更加适合车载运输。

4.变频控制箱采用户外型，减少了传统的散热装置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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示出的结构获得其他的附图。

图1是本发明的结构立体示意图；

图2是本发明的正视结构图；

图3是本发明的俯视结构图；

图4是本发明的流程示意图；

附图中：1-吸入泵，2-混合泵，3-混合器，4-电动提升装置，5-粉料罐，6-螺旋输送器，7-操作控制室，8-混合罐，9-吸入管汇，10-排出管汇，11-化添泵，12-排出管汇，13-扩散槽，14-搅拌器，15-变频控制箱。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当人认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明为解决传统柴油机连接分动箱驱动液压系统和近期出现的电动机驱动液压系统的方式存在一些弊端，如液压驱动执行部件，增加了系统的复杂性和故障点，且容易漏油，污染环境；不管是柴油机连接分动箱驱动液压系统和近期出现的电动机驱动液压系统的方式，需要增加散热器，增加体积和维护成本等技术问题，提供一种全电动混配设备。

如图4所示，一种全电动混配设备，包括集成安装在安装支架内的吸入泵1、混合器3、电动提升装置4、粉料罐5、螺旋输送器6、操作控制室7、混合罐8、吸入管汇9、排出泵10、排出管汇12、扩散槽13和变频控制箱15；

所述吸入管汇9出口端连接吸入泵1；所述吸入泵1排出管分别与混合器 3和扩散槽13相连接；

所述粉料罐5入口端与电动提升装置4相连接，电动提升装置4给粉料罐5供料；粉料罐5出口端通过螺旋输送器6与混合器3入口端相连接；

所述混合器3出口端与扩散槽13相连接；

所述扩散槽13安装在混合罐8顶端，并与混合罐8入口端相连接；混合罐8出口端连接排出泵10，排出泵10出口端与排出管汇12相连接；

所述操作控制室7与变频控制箱15一端相连接，变频控制箱15另一端分别与吸入泵1、电动提升装置4、螺旋输送器6和排出泵10相连接。

吸入泵1 的一侧固定有混合罐8，混合罐8的一侧固定有操作控制室7，控制室7的一侧固定有粉料罐5，混合罐5的排出口连接有排出泵10，排出泵10位于在控制室7的右侧，排液管汇12设置在混合罐8的右侧，粉料罐5的下侧固定有螺旋输送器6，螺旋输送器6的下部有水粉混合器3，吸入管汇9设置在混合罐8的底部，化添泵11设置在粉料罐5下部的两侧。

所述混合罐8中设置有搅拌器14，搅拌器14与所述变频控制箱15相连接。

所述混合器3为高能二次混合器。

正常工作过程中，气控蝶阀处于关闭状态，根据施工水泥浆密度要求，控制好进入高能混合器的水泥灰量和清水量。压力水进入上水管后，通过上水管底部的分水顶针快 速分散成扇状，水泥灰通过压风机风送进入上灰弯管并通过喷射弯管和衬套进入壳体， 在壳体内与清水实现一次混合，混合后的水泥浆之后进入混浆池进行充分搅拌混合处理。

当需要二次混灰时，气控蝶阀打开，二次混灰水泥浆通过灌注泵，经二次混灰管泵送进入壳体内，根据施工水泥浆密度要求，控制好进入高能混合器的水泥灰量和清水量，并通过衬套底部与壳体之间形成的锥度环空实现水泥浆的再次混合，之后进入混浆池进行充分搅拌混合处理。

一种全电动混配设备，包括混合泵2，所述变频控制箱15通过线缆与混合泵2相连接；混合泵2与所述混合器3相连接。

混合泵2位于混合器前端，混合泵2为混合器3提供压力和液体，使混合器3吸入口形成负压，可从输送螺旋出吸入混合粉剂或固体材料，通过混合器3出口喷嘴产生固液混合。

一种全电动混配设备，还包括化添泵11，所述变频控制箱15通过线缆与化添泵11相连接；化添泵11安装在吸入泵1的吸入管前端或排出泵10的吸入管前端，用于添加液体添加剂。

化添泵11主要作用为系统添加液体添加剂，改善混合液的性能，化添泵11可以连接到吸入泵1的吸入管前端和排出泵10的吸入管前端，主要是根据添加剂的性能而定。

所述变频控制箱15通过有线或无线局域网络与本地网关进行通讯，实现远程终端对本地设备的控制。

远程控制终端通过有线或无线局域网络，将控制信号传输至本地网关，本地控制器与网关进行通讯，实现远程终端对本地设备的控制。

全电动混配设备工作时，清水经过吸入管汇9进入吸入泵1，吸入泵1供给清水给混合器3和混合罐8上的扩散槽13，混合器3和螺旋输送器6输送的粉料混合后到扩散槽13进行再次混合兑稀，液体在混合罐8中经过搅拌器14使水粉充分混合，液体从混合罐8的排出仓用排出泵10泵出，通过排出管汇12到液体存储液罐。

本发明与现在市面上的电液混驱不同，选用交流变频控制，控制更加精确，且可远程或本地控制。

混合器3为高能二次混合器，通过新式扩散槽13与混合罐8中的搅拌器14的两次混合，混合设备混合次数达到4次，比现在的混合器更为高效。

变频器采用户外型，减少了传统的散热装置。

实施例1，

如图1-3所示，吸入泵1 的一侧固定安装有混合罐8，混合罐8的一侧固定安装有操作控制室7，控制室7的一侧固定安装有粉料罐5，粉料罐5的排出口连接有排出泵10，排出泵10位于在控制室7的右侧，排液管汇12安装在混合罐8的右侧，粉料罐5的下侧固定安装有螺旋输送器6，螺旋输送器6的下部安装有水粉混合器3，吸入管汇9安装在混合罐8的底部，化添泵11安装在粉料罐5下部的两侧，吸入管汇9的出口端与吸入泵1连通，吸入泵1的排出管与水混合器3连通，且吸入泵1的排出管还与混合罐8上扩散槽13相连，排出泵10和排出混合罐8连接，排出泵10的排出口和排出管汇12相连，电动提升装置4给粉料罐5供料。

本实施例给出一种装置具体设计布置，采用整体集成技术，设备更为紧凑，这样大幅度的节省占用空间，使设备更加适合车载运输。

本文揭露的结构、功能和连接形式，可以通过其它方式实现。例如，以上所描述的实施例仅是示意性的，例如多个组件可以结合或者集成于另一个组件；另外，在本文各个实施例中的各功能组件可以集成在一个功能组件中，也可以是各个功能组件单独物理存在，也可以两个或两个以上功能组件集成为一个功能组件。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种全电动混配设备，其特征在于，包括集成安装在安装支架内的吸入泵（1）、混合器（3）、电动提升装置（4）、粉料罐（5）、螺旋输送器（6）、操作控制室（7）、混合罐（8）、吸入管汇（9）、排出泵（10）、排出管汇（12）、扩散槽（13）和变频控制箱（15）；

所述吸入管汇（9）出口端连接吸入泵（1）；所述吸入泵（1）排出管分别与混合器 （3）和扩散槽（13）相连接；

所述粉料罐（5）入口端与电动提升装置（4）相连接，电动提升装置（4）给粉料罐（5）供料；粉料罐（5）出口端通过螺旋输送器（6）与混合器（3）入口端相连接；

所述混合器（3）出口端与扩散槽（13）相连接；

所述扩散槽（13）安装在混合罐（8）顶端，并与混合罐（8）入口端相连接；混合罐（8）出口端连接排出泵（10），排出泵（10）出口端与排出管汇（12）相连接；

所述操作控制室（7）与变频控制箱（15）一端相连接，变频控制箱（15）另一端分别与吸入泵（1）、电动提升装置（4）、螺旋输送器（6）和排出泵（10）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种全电动混配设备，其特征在于，所述混合罐（8）中设置有搅拌器（14），搅拌器（14）与所述变频控制箱（15）相连接。

3.根据权利要求1所述的一种全电动混配设备，其特征在于，所述混合器（3）为高能二次混合器。

4.根据权利要求1所述的一种全电动混配设备，其特征在于，还包括混合泵（2），所述变频控制箱（15）通过线缆与混合泵（2）相连接；混合泵（2）与所述混合器（3）相连接。

5.根据权利要求1所述的一种全电动混配设备，其特征在于，还包括化添泵（11），所述变频控制箱（15）通过线缆与化添泵（11）相连接；化添泵（11）安装在吸入泵（1）的吸入管前端或排出泵（10）的吸入管前端，用于添加液体添加剂。

6.根据权利要求1所述的一种全电动混配设备，其特征在于，所述变频控制箱（15）通过有线或无线局域网络与本地网关进行通讯，实现远程终端对本地设备的控制。

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