CN216260085U - 一种压裂液混配装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种压裂液混配装置，包括：罐体；转轴；第一动力机构，与转轴传动连接；隔板，设在罐体内将罐体内腔分隔为上下两个腔室，上腔室与进料口连通，下腔室与排料口连通，隔板上设有通孔；筒体，固定在隔板上，筒体上端的开口与通孔上下对应，外周面上设有过液孔；插柱，上下往复移动的设在罐体顶部，插柱与通孔和筒体上下对应，插柱的往复移动行程中具有向上移动时让开通孔以使压裂液通过通孔流入筒体内的第一工作位、以及向下移动时插入筒体内以推动压裂液从过液孔喷出的第二工作位。本实用新型中的压裂液在从过液孔喷出的同时，进行了自身的混合，与现有技术相比，无需再通过延长混料时长来提高混合效果，实现了压裂液的快速生产。

Description

一种压裂液混配装置

技术领域

本实用新型涉及石油工程压裂液配制设备技术领域，具体涉及一种压裂液混配装置。

背景技术

压裂液是指由多种添加剂按一定配比形成的非均质不稳定的化学体系，是在对油气层进行压裂改造时使用的工作液，它的主要作用是将地面设备形成的高压传递到地层中，使地层破裂形成裂缝并沿裂缝输送支撑剂。

压裂液在配制时需要用到混配装置，授权公告号为CN206064337U的中国实用新型专利公开了一种螺旋式压裂液混配装置，螺旋式压裂液混配装置包括底座，底座上设有横置的管道（即罐体），管道一端的顶部设有进料口，另一端的底部设有出料口（即排料口）。管道内还设有与管道共轴心线的传动轴（即转轴），传动轴上安装有螺旋叶片，且螺旋叶片的轴向外圆与管道的轴向内圆相切。另外，螺旋式压裂液混配装置还包括电动机，电动机与上述传动轴的一端传动连接，即电动机通过带动传动轴的转动，进而带动螺旋叶片进行转动。在压裂液进行混配时，压裂液从进料口进入管道后，压裂液在受螺旋叶片转动混合的同时，又在螺旋叶转动的作用下向出料口方向位移，并从出料口排出。

但是，上述装置在进行压裂液的混配时，因为只受到螺旋叶片的转动作用，导致其混料效果差，若想提高其混料效果，只能通过延长混料的时长来实现，而这样不利于压裂液的快速生产。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种压裂液混配装置，以解决现有技术中仅通过延长混料时长来提高混料效果，而导致压裂液生产效率低的问题。

为实现上述目的，本实用新型中的压裂液混配装置采用如下技术方案：

一种压裂液混配装置，包括罐体，罐体上设置有进料口和排料口；罐体上转动安装有转轴，转轴的外周面上设置有用于对压裂液进行搅拌的搅拌结构；转轴传动连接有第一动力机构，第一动力机构用于驱动转轴旋转；压裂液混配装置还包括隔板，隔板固定设置在罐体内并将罐体的内腔分隔为上下两个腔室，上腔室与进料口连通，下腔室与排料口连通，隔板上设置有上下贯通的通孔；隔板的下侧面上固定有筒体，筒体的上端具有开口，开口与所述通孔上下对应且连通，筒体的下端设置有封板，筒体的外周面上设置有与下腔室连通的过液孔；罐体的顶部设置有沿上下方向往复移动的插柱，插柱与所述的通孔和筒体上下对应，插柱的往复移动行程中具有向上移动时让开通孔以使压裂液通过通孔流入筒体内的第一工作位、还具有向下移动时插入筒体内以推动压裂液从过液孔喷出的第二工作位；罐体的上方设置有第二动力机构，第二动力机构与插柱传动连接，用于驱动插柱上下往复移动。

上述技术方案的有益效果在于：本实用新型通过在原有转轴和第一动力机构的基础上设置隔板，以将罐体的内腔分隔为上下两个腔室；通过在隔板上设置通孔，以方便压裂液从上腔室流入下腔室；通过设置筒体、插柱以及第二动力机构，并通过将插柱与通孔和筒体上下对应设置，以及将插柱与第二动力机构传动连接，使得插柱能够上下往复运动，使插柱具有向上移动时让开通孔以使压裂液通过通孔流入筒体内的第一工作位，以及向下移动时插入筒体内以推动压裂液从过液孔喷出的第二工作位，使压裂液在从过液孔喷出的同时，也进行了压裂液自身的混合，与原有搅拌机构相比较而言，无需再通过延长混料时长来提高混合效果，实现了压裂液的快速生产，解决了现有技术仅通过延长混料时长来提高混料效果，而导致压裂液生产效率低的问题。

进一步的，罐体的顶部固定有支架，所述第二动力机构为曲柄滑块机构，第二动力机构包括安装在支架上的第二电机、与第二电机的电机轴传动连接的转杆、与转杆铰接相连的连杆以及与连杆铰接相连的活动板，所述插柱固定在活动板上。

上述技术方案的有益效果在于：在罐体的顶部设置支架，以方便第二动力机构的安装。将第二动力机构设置成曲柄滑块机构，以充分利用曲柄滑块机构的优势，实现插柱的上下往复的直动运动。设置与连杆铰接的活动板，以方便将插柱与第二动力机构进行连接，并实现插柱的上下往复运动。

进一步的，罐体的顶部固定有与插柱上下导向配合的第一导向筒。

上述技术方案的有益效果在于：设置与插柱上下导向配合的第一导向筒，以对插柱的上下运动进行导向，有利于插柱与通孔以及筒体的配合。

进一步的，活动板上固定有导柱，支架上固定有与导柱上下导向配合的第二导向筒。

上述技术方案的有益效果在于：导柱与第二导向筒的设置，对插柱的上下运动进行导向，使得插柱更加精准的通过通孔插入到筒体内。

进一步的，所述通孔为上大下小的锥形孔。

上述技术方案的有益效果在于：将通孔设置为上大下小的锥形孔，既方便压裂液能够容易的流入到通孔内，也方便插柱穿过通孔。

进一步的，通孔、筒体、以及插柱分别设置有多个，相邻的筒体上设置有相对布置的所述过液孔，相邻筒体之间的间距满足从过液孔喷出的压裂液能够进行混合。

上述技术方案的有益效果在于：将通孔、筒体、以及插柱分别设置有多个，以实现压裂液的快速生产，并使得压裂液的混合效果更好。将相邻筒体上的过液孔相对布置，并将相邻筒体之间的间距设置成满足从过液孔喷出的压裂液能够进行混合的距离，以实现从相邻筒体过液孔中喷出的压裂液能够进行充分的混合。

进一步的，所述过液孔为上下延伸的长条孔。

上述技术方案的有益效果在于：将过液孔设置成上下延伸的长条孔，方便将经过插柱推动的压裂液从过液孔中排出，避免因过液孔太小造成压裂液无法正常排出的状况发生。

进一步的，所述转轴沿横向设置在罐体的底部，罐体底部设有沿横向延伸的传输管，所述搅拌结构为螺旋叶片，转轴以及螺旋叶片均延伸至传输管内，所述排料口设置在传输管的末端。

上述技术方案的有益效果在于：通过将转轴沿横向设置在罐体的底部、在罐体底部设置沿横向延伸的传输管以及将搅拌结构设置为螺旋叶片，以将从过液孔中排出的压裂液在下腔室中经过螺旋叶片的转动进行再一次的搅拌混合，使得压裂液的混合效果更好。同时，经过螺旋叶片与传输管的转动配合，使得混合好的压裂液能够从排料口中快速排出。

进一步的，所述进料口设置在罐体的侧部，隔板上设置有自进料口向通孔逐渐向下倾斜的引导斜面。

上述技术方案的有益效果在于：将进料口设置在罐体的侧部，既方便了压裂液的加入，也有利于压裂液能够经过设置在插板上的全部通孔，将压裂液从上腔室排放到下腔室，使得压裂液的生产效率更高，混合效果更好。在隔板上设置自进料口向通孔逐渐向下倾斜的引导斜面，以方便压裂液从进料口进入后流入到上腔室内。

进一步的，第一动力机构包括第一电机以及与第一电机的电机轴传动连接的减速器，减速器的输出端与转轴传动连接。

上述技术方案的有益效果在于：将第一动力机构设置成包括第一电机以及与第一电机的电机轴传动连接的减速器，以方便第一电机通过减速器带动传动轴进行转动，进而通过传动轴的转动实现压裂液的搅拌混合。

附图说明

图1为本实用新型中压裂液混配装置的结构图。

图中：1、底座；2、罐体；3、进料口；4、隔板；5、通孔；6、筒体；7、过液孔；8、第一导向筒；9、插柱；10、活动板；11、支架；12、第二电机；13、转杆；14、连杆；15、第二导向筒；16、导柱；17、第一电机；18、减速器；19、转轴；20、螺旋叶片；21、传输管；22、排料口；23、引导斜面。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

本实用新型中压裂液混配装置的优选实施例如图1所示，压裂液混配装置包括底座1和罐体2，罐体2固定在底座1上。罐体2的底部设有沿横向延伸的传输管21，且罐体2上还设置有进料口3和排料口22，其中，进料口3设置在罐体2侧部的顶部，排料口22设置在传输管21的末端。

压裂液混配装置还包括隔板4，隔板4固定设置在罐体2内，并将罐体2的内腔分隔为上下两个腔室，其中上腔室与进料口3连通，下腔室与排料口22连通。隔板4上设置有上下贯通的通孔5，在本实施例中，通孔5设有四个，且通孔5为上大下小的锥形孔，上大下小锥形孔的设置以方便从进料口3中进入上腔室的压裂液流入通孔5内，并经过通孔5流入下腔室内。另外，隔板4上还设置有自进料口3向通孔5逐渐向下倾斜的引导斜面23，以方便压裂液从进料口3进入后流入到上腔室内。

压裂液混配装置还包括筒体6，在本实施例中，筒体6设有四个。筒体6固定在隔板4的下侧面上，且筒体6的上端具有开口，开口与上述通孔5上下对应且连通，以方便经过通孔5的压裂液进入筒体6内。另外，筒体6的下端设置有封板，且在筒体6的外周面上设置有与下腔室连通的过液孔7，以便于筒体6内的压裂液流入下腔室。其中，过液孔7为上下延伸的长条孔，以避免因过液孔7太小，导致压裂液无法通过过液孔7从筒体6内顺畅流出。

压裂液混配装置还包括插柱9，在本实施例中，插柱9设有四个。插柱9沿上下方向往复移动的设置在罐体2的顶部，且与固定在罐体2顶部的第一导向筒8上下导向配合，以对插柱9沿上下方向的往复移动起到导向作用。并且插柱9还与上述的通孔5和筒体6上下对应，此时，设置成上大下小锥形孔的通孔5可以方便插柱9穿过通孔5插入筒体6内。另外，插柱9的往复移动行程中具有向上移动时让开通孔5以使压裂液通过通孔5流入筒体6内的第一工作位，还具有向下移动时插入筒体6内以推动压裂液从过液孔7喷出的第二工作位。

压裂液混配装置还包括第二动力机构，第二动力机构设置在罐体2的上方，且第二动力机构为曲柄滑块机构，曲柄滑块机构的具体结构包括安装在固定于罐体2顶部支架11上的第二电机12、与第二电机12的电机轴传动连接的转杆13、与转杆13铰接相连的连杆14以及与连杆14铰接相连的活动板10。其中，上述插柱9与活动板10的下侧面固定连接，即通过活动板10与插柱9的固定连接，实现了第二动力机构与插柱9传动连接，以用于驱动插柱9上下往复移动，推动流入筒体6内的压裂液，并使压裂液从过液孔7中喷出。由于上述相邻筒体6上设置的过液孔7相对布置，且相邻筒体6之间的间距能够满足从过液孔7喷出的压裂液进行混合，因此，压裂液从过液孔7中喷出的同时能够进行充分的混合，以此来提高压裂液的混合效果。

另外，上述活动板10的上侧还固定有导柱16，导柱16设有两个且对称布置在活动板10上。导柱16与固定在支架11上的第二导向筒15上下导向配合，以此来提高插柱9与通孔5以及筒体6的上下移动时的运动精度。

另外，压裂液混配装置还包括转轴19和第一动力机构，其中，第一动力机构包括第一电机17以及与第一电机17的电机轴传动连接的减速器18，第一电机17与减速器18均设置在底座1上，且减速器18的输出端与转轴19传动连接，以此来实现第一动力机构与转轴19的传动连接，使得第一电机17通过减速器18来驱动转轴19进行旋转。

转轴19沿横向设置在罐体2的底部，且转轴19的外周面上设置有用于对压裂液进行搅拌的搅拌结构，在本实施例中，搅拌结构为螺旋叶片20。通过转轴19的旋转带动螺旋叶片20进行转动，以此来对从流入下腔室的压裂液进行再一次的混合。由于转轴19以及螺旋叶片20均延伸至传输管21内，在螺旋叶片20的转动作用下，以及螺旋叶片20与传输管21的配合下，使得混合好的压裂液在传输管21内向排料口22的位置移动，并从排料口22中排出。

本实用新型中的压裂液混配装置通过在原有转轴和第一动力机构的基础上设置隔板，以将罐体的内腔分隔为上下两个腔室；通过在隔板上设置通孔，以方便压裂液从上腔室流入下腔室；通过设置筒体、插柱以及第二动力机构，并通过将插柱与通孔和筒体上下对应设置，以及将插柱与第二动力机构传动连接，使得插柱能够上下往复运动，使插柱具有向上移动时让开通孔以使压裂液通过通孔流入筒体内的第一工作位，以及向下移动时插入筒体内以推动压裂液从过液孔喷出的第二工作位，使压裂液在从过液孔喷出的同时，也进行了压裂液自身的混合。通过将通孔、筒体以及插柱均设置成四个、将相邻筒体上的过液孔相对布置，以及将相邻筒体之间的间距设置成能够满足从过液孔喷出的压裂液进行混合的距离，使得压裂液除了从过液孔中喷出的同时能够进行充分混合，以此来提高压裂液的混合效果，达到压裂液快速生产的目的，无需再通过延长混料时间来提高混合效果，解决了现有技术中因压裂液只在螺旋叶片转动的作用下进行混合，导致其混料效果差的问题。

在压裂液混配装置的其他实施例中，第一动力机构可以只包括第一电机，此时，第一电机的电机轴直接与转轴传动连接，或者第一动力机构也可以是液压马达或气动马达。

在压裂液混配装置的其他实施例中，隔板上可以不设置引导斜面，此时，隔板对流入的压裂液不具备引导作用。

在压裂液混配装置的其他实施例中，进料口可以不设置在罐体的侧部，而设置在罐体的顶部。

在压裂液混配装置的其他实施例中，转轴可以不沿横向设置在罐体的底部，而是竖直设置在罐体底部的中间位置，此时，不设置传输管，排料口设置在罐体的底部，并通过安装在排料口处的阀门控制排料口的打开和关闭。

在压裂液混配装置的其他实施例中，在转轴上的搅拌结构只起搅拌作用、不起输料作用的情况下，搅拌结构可以是搅拌杆或搅拌叶。

在压裂液混配装置的其他实施例中，过液孔可以不设置成上下延伸的长条孔，而是设置成均匀分布在筒体下端外周面上的多个圆形孔，且多个圆形孔的个数和孔径需满足不对压裂液的喷出造成妨碍。

在压裂液混配装置的其他实施例中，相邻的筒体上的过液孔可以不相对布置，同时相邻筒体之间的间距也可以设置的大一些，也即相邻筒体喷出的压裂液不再进行混合。

在压裂液混配装置的其他实施例中，通孔、筒体、以及插柱可以分别设置有一个、两个、三个，或者是五个，甚至更多。

在压裂液混配装置的其他实施例中，通孔可以不设置为上大下小的锥形孔，而是设置成圆柱形孔。

在压裂液混配装置的其他实施例中，活动板上可以不设置导柱，此时，支架上也无需设置与导柱上下导向配合的第二导向筒，即支架对插柱的上下移动不起导向作用。

在压裂液混配装置的其他实施例中，罐体的顶部可以不固定与插柱上下导向配合的第一导向筒，而是在罐体的顶部开设通孔对插柱上下移动进行导向。

在压裂液混配装置的其他实施例中，第二动力机构可以不是曲柄滑块机构，而是凸轮机构；或者是齿轮齿条机构，齿轮需要通过正反转来驱动齿条上下往复移动，齿条与插柱传动连接；或者第二动力机构是液压缸或气缸，液压缸或气缸的活塞杆与插柱传动连接。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种压裂液混配装置，包括罐体（2），罐体（2）上设置有进料口（3）和排料口（22）；罐体（2）上转动安装有转轴（19），转轴（19）的外周面上设置有用于对压裂液进行搅拌的搅拌结构；转轴（19）传动连接有第一动力机构，第一动力机构用于驱动转轴（19）旋转；其特征在于，压裂液混配装置还包括隔板（4），隔板（4）固定设置在罐体（2）内并将罐体（2）的内腔分隔为上下两个腔室，上腔室与进料口（3）连通，下腔室与排料口（22）连通，隔板（4）上设置有上下贯通的通孔（5）；隔板（4）的下侧面上固定有筒体（6），筒体（6）的上端具有开口，开口与所述通孔（5）上下对应且连通，筒体（6）的下端设置有封板，筒体（6）的外周面上设置有与下腔室连通的过液孔（7）；罐体（2）的顶部设置有沿上下方向往复移动的插柱（9），插柱（9）与所述的通孔（5）和筒体（6）上下对应，插柱（9）的往复移动行程中具有向上移动时让开通孔（5）以使压裂液通过通孔（5）流入筒体（6）内的第一工作位、还具有向下移动时插入筒体（6）内以推动压裂液从过液孔（7）喷出的第二工作位；罐体（2）的上方设置有第二动力机构，第二动力机构与插柱（9）传动连接，用于驱动插柱（9）上下往复移动。

2.根据权利要求1所述的压裂液混配装置，其特征在于，罐体（2）的顶部固定有支架（11），所述第二动力机构为曲柄滑块机构，第二动力机构包括安装在支架（11）上的第二电机（12）、与第二电机（12）的电机轴传动连接的转杆（13）、与转杆（13）铰接相连的连杆（14）以及与连杆（14）铰接相连的活动板（10），所述插柱（9）固定在活动板（10）上。

3.根据权利要求2所述的压裂液混配装置，其特征在于，罐体（2）的顶部固定有与插柱（9）上下导向配合的第一导向筒（8）。

4.根据权利要求2或3所述的压裂液混配装置，其特征在于，活动板（10）上固定有导柱（16），支架（11）上固定有与导柱（16）上下导向配合的第二导向筒（15）。

5.根据权利要求1~3任意一项所述的压裂液混配装置，其特征在于，所述通孔（5）为上大下小的锥形孔。

6.根据权利要求1~3任意一项所述的压裂液混配装置，其特征在于，通孔（5）、筒体（6）、以及插柱（9）分别设置有多个，相邻的筒体（6）上设置有相对布置的所述过液孔（7），相邻筒体（6）之间的间距满足从过液孔（7）喷出的压裂液能够进行混合。

7.根据权利要求1~3任意一项所述的压裂液混配装置，其特征在于，所述过液孔（7）为上下延伸的长条孔。

8.根据权利要求1~3任意一项所述的压裂液混配装置，其特征在于，所述转轴（19）沿横向设置在罐体（2）的底部，罐体（2）底部设有沿横向延伸的传输管（21），所述搅拌结构为螺旋叶片（20），转轴（19）以及螺旋叶片（20）均延伸至传输管（21）内，所述排料口（22）设置在传输管（21）的末端。

9.根据权利要求1~3任意一项所述的压裂液混配装置，其特征在于，所述进料口（3）设置在罐体（2）的侧部，隔板（4）上设置有自进料口（3）向通孔（5）逐渐向下倾斜的引导斜面（23）。

10.根据权利要求1~3任意一项所述的压裂液混配装置，其特征在于，第一动力机构包括第一电机（17）以及与第一电机（17）的电机轴传动连接的减速器（18），减速器（18）的输出端与转轴（19）传动连接。

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