CN202578658U - 一种实验用自动添加支撑剂的装置 - Google Patents

Abstract

一种实验用自动添加支撑剂的装置，包括设备外壳，在设备外壳顶部固定设置有储砂槽；在设备外壳的侧壁上固定贯通设置有加砂滚筒，所述加砂滚筒包括圆筒和在圆筒内轴向设置的螺旋杆，在圆筒上设置有进料口，所述加砂滚筒通过进料口和储砂槽的出料口相连通；所述圆筒内壁设置有橡胶涂层，所述圆筒的内径与所述螺旋杆的螺旋直径相同；所述加砂滚筒的两端分别为：在设备外壳外的圆筒端为出料口，在设备外壳内的螺旋杆端为传动端，所述传动端与驱动电机传动连接，所述驱动电机与变频调速器电连接。本实用新型不受所加支撑剂湿度的影响，能保持所设定的速度恒定加入支撑剂，允许在实验过程中更改加砂速度，达到精确加支撑剂的目的。

Description

一种实验用自动添加支撑剂的装置

技术领域

本实用新型涉一种实验用自动添加支撑剂的装置，属于油气田开发研究的技术领域。

背景技术

水力压裂技术做为重要的增产措施，对低渗油气藏的动用开发有着重要的作用。在进行压裂施工前，需提前做好压裂设计。其中施工参数的确定是压裂设计的关键，直接影响到水力压裂措施的效果。现场施工常常以室内实验结果作为依据，若实验结果出现较大偏差，直接影响措施的增产效果，严重时可能导致措施的失败。因此，实验室内实验条件的精确控制具有重要的意义。

在实验室中采用物理模型对油田现场水力压裂措施及防砂措施进行模拟，需要大量的支撑剂，对混砂液中的砂比的要求较高，需要进行精确控制。混砂液中支撑剂的浓度对支撑剂颗粒沉降速度、水平运移速度及砂堤的形成规律有较大的影响。因此，对液体内加入支撑剂的速度提出了较高的要求。

中国专利CN201522416U公开了一种加砂/尘装置，该装置通过滑块（12）对入料口进行大小调节，虽然能够实现对加砂量进行控制，但是该装置如应用到添加支撑剂时却不能实现精确计量，更不能输送湿砂子，达不到优良的输送和添加效果。

目前，国内外现有加砂装置均针对油田现场应用，其精度较差。没有专门针对实验室内模拟压裂施工过程的自动化加砂设备；向实验流体内加入支撑剂时，常常采用简易的漏斗，甚至是手动加入，而且所加入的支撑剂必须烘干不结块。实验时，加砂速度不精确或在实验全程只能采用一种加砂速度，不能较好的模拟真实的油田现场压裂施工。这些都给实验带来了诸多不便，不但增加了实验工作量，甚至对实验结果产生较大的影响。

发明内容

针对以上的技术不足，本实用新型提供一种实验用自动添加支撑剂的装置，该装置能够实现精确、自动的向液体中添加支撑剂，而且不受所加支撑剂干燥程度的影响。

术语解释：

支撑剂：为具有一定粒度和级配的天然砂或人造高强陶瓷颗粒。支撑剂由压裂液带入并支撑在压裂地层的裂隙中，从而有效地将油气导入油气井，大幅度提高油气产量和延长油井寿命。

本实用新型的技术方案如下：

一种实验用自动添加支撑剂的装置，其包括设备外壳，在设备外壳顶部固定设置有储砂槽；在设备外壳的侧壁上固定贯通设置有加砂滚筒，所述加砂滚筒包括圆筒和在圆筒内轴向设置的螺旋杆，在圆筒上设置有进料口，所述加砂滚筒通过进料口和储砂槽的出料口相连通；所述圆筒内壁设置有橡胶涂层，所述圆筒的内径与所述螺旋杆的螺旋直径相同；所述加砂滚筒的两端分别为：在设备外壳外的圆筒端为出料口，在设备外壳内的螺旋杆端为传动端，所述传动端与驱动电机传动连接，所述驱动电机与变频调速器电连接。所述的螺旋杆套设在圆筒内，螺旋杆的外边缘与圆筒内壁的橡胶层紧贴形成密闭的空间，当螺旋杆进行旋转时，投进的支撑剂被螺旋杆的螺旋桨叶推至加砂滚筒的出料口，随即进入目标容器。

根据本实用新型优选的，所述加砂滚筒与水平呈倾斜设置。所述的加砂滚筒呈倾斜设置的目的在于，能顺利的将处于低位的支撑剂运输至较高位置的目标容器。

根据本实用新型优选的，所述加砂滚筒与水平所呈夹角度数的范围是30-50°。

根据本实用新型优选的，所述储砂槽的容积范围是：15-20L。

根据本实用新型优选的，所述储砂槽为漏斗形；所述储砂槽内壁设置有刻度。以便随时确定所加入支撑剂的体积。

根据本实用新型优选的，在所述设备外壳底部设置万向轮；在设备外壳的底部还设置有高度调节螺栓。设置万向轮使所述装置能够自由移动；在设备外壳设置高度调节螺栓，实现了对整个设备的高度调节，满足实验室中不同高度的需要。

本实用新型的优点在于：

1.本实用新型所述实验装置能够实现自动的由低处向高处加支撑剂，省去人为的操作，减少了实验的工作量；

2.本实用新型所述装置可保持恒定的加支撑剂速度，可以保证实验过程中砂比的恒定；

3.本实用新型所述装置可在实验过程中改变加支撑剂的速度，可以进行变砂比实验；

4.本实用新型所述装置可加湿支撑剂，不必实验前对支撑剂经行烘干。湿支撑剂经常凝聚在一起，堵塞靠重力加砂的装置，本装置靠螺旋杆推进支撑剂，不受支撑剂湿度的影响。可以减少工作量，缩短一次实验的周期。

5.本实用新型所述装置针对室内试验的特点，体积小，质量轻，方便移动。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

在图1中，1-加砂滚筒，2-储砂槽，3-驱动电机，4-圆筒上设置的进料口，5-螺旋杆，6-变频调速器，7-设备外壳，8-万向轮，9-高度调节螺栓，11-出料口，12-电线。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例对本实用新型做详细的说明，但不限于此。

实施例1、

如图1所示，一种实验用自动添加支撑剂的装置，其包括设备外壳7，在设备外壳7顶部固定设置有储砂槽2；在设备外壳7的侧壁上固定贯通设置有加砂滚筒1，所述加砂滚筒1包括圆筒和在圆筒内轴向设置的螺旋杆5，在圆筒上设置有进料口4，所述加砂滚筒1通过进料口4和储砂槽的出料口相连通；所述圆筒内壁设置有橡胶涂层，所述圆筒的内径与所述螺旋杆5的螺旋直径相同；所述加砂滚筒1的两端分别为：在设备外壳7外的圆筒端为出料口11，在设备外壳7内的螺旋杆端为传动端，所述传动端与驱动电机3传动连接，所述驱动电机3与变频调速器6电连接。所述加砂滚筒与水平呈倾斜设置，所述加砂滚筒与水平所呈夹角的度数是30°。所述储砂槽2的容积是：15L。所述储砂槽2为漏斗形；所述储砂槽内壁设置有刻度。在所述设备外壳7底部设置万向轮8；在设备外壳7的底部还设置有高度调节螺栓9。

一种上述实验用自动添加支撑剂的装置的工作方法，包括步骤如下：

（1）根据目标容器的位置调节实验用自动添加支撑剂的装置的高度，使所述加砂滚筒1的出料口11与目标容器的加砂口相连通；

（2）根据实验所需加砂的速度，通过变频调速器6对加砂滚筒1内螺旋杆5的转速进行调节；所述变频调速器6根据驱动电机3转速及螺旋杆5与圆筒所形成空间的大小，能实现对加砂速度的控制；

（3）根据实验所需加砂的总量向储砂槽2内加支撑剂；

（4）所述支撑剂以恒定的速度沿旋转的螺旋杆5沿圆筒、出料口11推至目标容器内。

实施例2、

如实施例1所述的一种实验用自动添加支撑剂的装置，其区别在于，所述加砂滚筒1与水平所呈夹角度数的范围是50°。所述储砂槽2的容积是：20L。

Claims (6)

1.一种实验用自动添加支撑剂的装置，其特征在于，其包括设备外壳，在设备外壳顶部固定设置有储砂槽；在设备外壳的侧壁上固定贯通设置有加砂滚筒，所述加砂滚筒包括圆筒和在圆筒内轴向设置的螺旋杆，在圆筒上设置有进料口，所述加砂滚筒通过进料口和储砂槽的出料口相连通；所述圆筒内壁设置有橡胶涂层，所述圆筒的内径与所述螺旋杆的螺旋直径相同；所述加砂滚筒的两端分别为：在设备外壳外的圆筒端为出料口，在设备外壳内的螺旋杆端为传动端，所述传动端与驱动电机传动连接，所述驱动电机与变频调速器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种实验用自动添加支撑剂的装置，其特征在于，所述加砂滚筒与水平呈倾斜设置。

3.根据权利要求2所述的一种实验用自动添加支撑剂的装置，其特征在于，所述加砂滚筒与水平所呈夹角度数的范围是30-50°。

4.根据权利要求1所述的一种实验用自动添加支撑剂的装置，其特征在于，所述储砂槽的容积范围是：15-20L。

5.根据权利要求1或4所述的一种实验用自动添加支撑剂的装置，其特征在于，所述储砂槽为漏斗形；所述储砂槽内壁设置有刻度。

6.根据权利要求1所述的一种实验用自动添加支撑剂的装置，其特征在于，在所述设备外壳底部设置万向轮；在设备外壳的底部还设置有高度调节螺栓。