CN220573309U - 一种微泡压井液混配注入装置 - Google Patents

一种微泡压井液混配注入装置 Download PDF

Info

Publication number
CN220573309U
CN220573309U CN202321993598.XU CN202321993598U CN220573309U CN 220573309 U CN220573309 U CN 220573309U CN 202321993598 U CN202321993598 U CN 202321993598U CN 220573309 U CN220573309 U CN 220573309U
Authority
CN
China
Prior art keywords
stirring
shaft
mixing
main shaft
liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202321993598.XU
Other languages
English (en)
Inventor
郭晨浩
徐建宁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xian Shiyou University
Original Assignee
Xian Shiyou University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xian Shiyou University filed Critical Xian Shiyou University
Priority to CN202321993598.XU priority Critical patent/CN220573309U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN220573309U publication Critical patent/CN220573309U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)

Abstract

一种微泡压井液混配注入装置,包括搅拌筒,搅拌筒上设置有无级调速装置,内部设置有搅拌机构,无级调速装置的动力输出轴与搅拌机构的主轴固定连接;通过无级调速装置外接动力,根据需求调整无级调速装置转速,带动搅拌机构对搅拌筒的固相液相原料进行搅拌,混配成微泡压井液;具有可满足不同配制转速要求的微泡压井液混配,提高固液相原料的混配效果的特点,较好的维持了压井液中的微泡体系。

Description

一种微泡压井液混配注入装置
技术领域
本实用新型涉及压井液混配注技术领域,具体涉及一种微泡压井液混配注入装置。
背景技术
天然气井修井作业过程中,通常用压井液注入井筒,从而保证安全作业的要求。常用的压井液由于不同程度地向地层中漏失,地层黏土矿物膨胀等问题,从而导致气井受到不同程度的污染。尤其对于低压气井,压井液向地层中漏失现象更为严重。对于低压天然气井修井等压井作业,微泡压井液具有合适的密度、不漏失、对地层无污染、性能稳定等特点。
现有的微泡压井液混配注入装置一般包括搅拌装置和注入装置,由搅拌装置完成对固相和液相原料的搅拌,并且输送至注入装置,由注入装置完成微泡压井液的注入。但是目前有关微泡压井液混配注入装置的研究较少,且现有装置存在以下缺点:
1、由于现有的搅拌装置绝大多数为齿轮传动,结构复杂,无法实现对于不同理化组分的微泡压井液原料配置的转速要求,具有传动比单一的缺点;
2、由于现有的搅拌装置的结构依旧局限于传统的固液混合搅拌装置,只采用一组搅拌叶片且无任何对于搅拌过程中产生的微泡离散系进行处理的装置,使得在搅拌过程中无法解决泡沫粒径细化的问题,以至于在微泡压井液搅拌完成后注入井筒中无法实现应有的微泡体系自匹配封堵的作用。
3、由于现有的注入装置均采用的是普通的液泵接注入管汇,液泵在将混配完成的微泡压井液泵入注入管汇中时均存在不同程度的漏失或者其他问题,降低了微泡压井液的实际作用。
4、由于现有的搅拌装置搅拌杆布置形式单一,大多为竖直布置,这种布置方法虽简便,但是对两相流场的搅动效果较差,且搅拌杆数量较少,对压井液原料的搅拌效率较低。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点,本实用新型的目的在于提供一种微泡压井液混配注入装置,在搅拌筒上设置无级调速装置及在搅拌筒内部设置有搅拌机构,无级调速装置的动力输出轴与搅拌机构的主轴固定连接,具有可满足不同配制转速要求的微泡压井液混配,提高固液相原料的混配效率的特点。
为了实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:
一种微泡压井液混配注入装置,包括搅拌筒1,搅拌筒1顶部设置有进液口101、料斗102、主轴孔103及多个搅拌轴孔104,底部设置有出液口105,所述的搅拌筒1上设置有无级调速装置2,所述的搅拌筒1内部设置有搅拌机构3,无级调速装置2的动力输出轴2023与搅拌机构3的主轴301固定连接。
所述的无级调速装置2包括主动锥盘组201和从动锥盘组202,主动锥盘组201和从动锥盘组202之间通过环形传动带203连接;
所述主动锥盘组201包括镜像设置的第一固定锥盘2011和第一滑动锥盘2012,第一固定锥盘2011的中心轴上设置有动力输入轴2013,动力输入轴2013中空且开设有油口2014,动力输入轴2013穿过第一滑动锥盘2012上的第一中心孔2015及第一滑动锥盘2012内腔中的油塞2016上的油塞中心孔2017通过换向阀2018与油箱2019连通,油塞2016与第一滑动锥盘2012内腔紧密贴合,油塞中心孔2017与动力输入轴2013外壁紧密贴合;
所述从动锥盘组202包括镜像设置的第二固定锥盘2021和第二滑动锥盘2022,第二固定锥盘2021的中心轴上设置有动力输出轴2023,动力输出轴2023穿过第二滑动锥盘2022上的第二中心孔2024与主轴301固定连接,动力输出轴2023上设置有多个复位弹簧2025,复位弹簧2025朝第二固定锥盘2021方向推动第二滑动锥盘2022。
所述的环形传动带203优选为钢带。
所述的搅拌机构3包括主轴301,主轴301上设置有以主轴301为中心的大齿轮302,大齿轮302四周均匀布置有多个小齿轮303,大齿轮302与每个小齿轮303之间按行星轮形式相互啮合,每个小齿轮303的中心轴上设置有搅拌轴304;
所述的主轴301穿过主轴孔103伸入搅拌筒1内部;
所述的搅拌轴304穿过搅拌轴孔104伸入搅拌筒1内部。
所述的主轴301和每个搅拌轴304在搅拌筒1内的部分设置有多个搅拌杆305,搅拌杆305向下倾斜30°-60°。
所述的搅拌杆305向下倾斜角度优选为45°。
所述的搅拌筒1内壁安装有多个超声波震板4,超声波震板4外形为与搅拌筒1内壁贴合的圆弧形,超声波震板4的外壳为防水材料。
所述的出液口105外接有文丘里混合喷射器5,文丘里混合喷射器5的收缩段501与出液口105固定连接。
所述的文丘里混合喷射器5的收缩段501张角为3.92°-6.75°,扩张段502张角为8.20°-12.45°。
所述的收缩段501张角优选为4.09°,扩张段502张角优选为10.3°。
相对于现有技术,本实用新型的有益效果在于:
1、相较于现有技术,本实用新型采用无级调速装置2作为传动装置,实现对主轴301及搅拌轴304转速的调节,可满足不同配制转速要求的微泡压井液混配。
2、相较于现有技术,本实用新型通过将搅拌杆305倾斜45°布置,扩大了搅拌杆在转动过程中与搅拌筒内固液相原料的单向耦合面积,相比于传统垂直布置的搅拌杆,提高了搅拌效率。
3、相较于现有技术,本实用新型的搅拌筒1内壁安装有多个超声波震板(4),利用超声波破碎原理能够快速的将在搅拌过程中产生的泡沫粒径细化,使微泡压井液能更好的发挥其微泡体系自匹配封堵的作用。
4、相较于现有技术,本实用新型的出液口105外接有文丘里混合喷射器(5),文丘里混合喷射器5可以对微泡压井液进行二次混配,保证了微泡体系的持续存在,提高了微泡压井液的压井质量。
5、相较于现有技术,本实用新型的无级调速装置2采用了钢带作为环形传动带,使传动更加稳定可靠。
综上所述,本实用新型采用无级调速装置2作为传动装置,将搅拌杆305倾斜45°,及设置的超声波震板4及文丘里混合喷射器5,满足不同配制转速要求的微泡压井液混配,提高了固液相原料的混配效率,更细化了泡沫粒径从而保证了微泡压井液达到注入标准。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图2为本实用新型的搅拌筒结构示意图。
图3为本实用新型的无级调速装置结构示意图。
图4为本实用新型无级调速装置的主动锥盘组剖面图。
图5为本实用新型无级调速装置的从动锥盘组剖面图。
图6为本实用新型的搅拌机构主视图。
图7为本实用新型的搅拌机构俯视图。
图8(a)为本实用新型搅拌杆倾斜角大于45°搅拌仿真图;图8(b)为本实用新型搅拌杆倾斜角小于45°搅拌仿真图;图8(c)为本实用新型搅拌杆倾斜角等于45°搅拌仿真图。
图9(a)为本实用新型文丘里混合喷射器收缩段小于4.09°的仿真图;图9(b)为本实用新型文丘里混合喷射器收缩段大于4.09°的仿真图;图9(c)为本实用新型文丘里混合喷射器扩张段小于10.3°的仿真图;图9(d)为本实用新型文丘里混合喷射器扩张段大于10.3°的仿真图;图9(e)为本实用新型文丘里混合喷射器收缩段等于4.09°,扩张段等于10.3°的仿真图。
图中,1、搅拌筒;101、进液口;102、料斗;103、主轴孔;104、搅拌轴孔;105、出液口;2、无级调速装置;201,主动锥盘组;2011、第一固定锥盘;2012、第一滑动锥盘;2013、动力输入轴;2014、油口;2015、第一中心孔;2016、油塞;2017、油塞中心孔;2018、换向阀;2019、油箱;202、从动锥盘组;2021、的第二固定锥盘;2022、第二滑动锥盘;2023、动力输出轴;2024、第二中心孔;2025、复位弹簧;203、环形传动带3、搅拌机构;301、主轴;302、大齿轮;303、小齿轮;304、搅拌轴;305、搅拌杆;306、平键;4、超声波震板;5、文丘里混合喷射器;501、收缩段;502、扩张段;503、喉管段。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理做详细叙述。
参见图1、图2,一种微泡压井液混配注入装置,包括搅拌筒1,搅拌筒1顶部设置有进液口101、料斗102、主轴孔103及6个搅拌轴孔104,底部设置有出液口105,所述的搅拌筒1上设置有无级调速装置2,所述的搅拌筒1内部设置有搅拌机构3,参见图5,无级调速装置2的动力输出轴2023与搅拌机构3的主轴301通过平键306相连接。
参见图3,所述的无级调速装置2包括主动锥盘组201和从动锥盘组202,主动锥盘组201和从动锥盘组202之间通过环形传动带203连接,环形传动带203为钢带。
参见图3、图4,所述主动锥盘组201包括镜像设置的第一固定锥盘2011和第一滑动锥盘2012,第一固定锥盘2011的中心轴上设置有动力输入轴2013,动力输入轴2013中空且开设有油口2014,中空设计为液压油提供流入通道,动力输入轴2013穿过第一滑动锥盘2012上的第一中心孔2015及第一滑动锥盘2012内腔中的油塞2016上的油塞中心孔2017通过换向阀2018与油箱2019连通,油口2014用于使液压油从中空的动力输入轴2013流进第一滑动锥盘2012内腔中,油塞2016与第一滑动锥盘2012内腔紧密贴合,油塞中心孔2017与动力输入轴2013外壁紧密贴合,油塞2016用于防止第一滑动锥盘2012内腔中的液压油泄露。
参见图3、图5,所述从动锥盘组202包括镜像设置的第二固定锥盘2021和第二滑动锥盘2022,第二固定锥盘2021的中心轴上设置有动力输出轴2023,动力输出轴2023穿过第二滑动锥盘2022上的第二中心孔2024与主轴301固定连接,动力输出轴2023上设置有3个复位弹簧2025,复位弹簧2025朝第二固定锥盘2021方向推动第二滑动锥盘2022。
参见图6、图7,所述的搅拌机构3包括主轴301,主轴301上设置有以主轴301为中心的大齿轮302,大齿轮302四周均匀布置有6个小齿轮303,大齿轮302与每个小齿轮303之间按行星轮形式相互啮合,每个小齿轮303的中心轴上设置有搅拌轴304。
参见图1、图2,所述的主轴301穿过主轴孔103伸入搅拌筒1内部。
参见图1、图2,所述的搅拌轴304穿过搅拌轴孔104伸入搅拌筒1内部。
参见图6,所述的主轴301和每个搅拌轴304在搅拌筒1内的部分设置有多个搅拌杆305,搅拌杆305在主轴301和搅拌轴304的径向截面上按圆周方向间隔90°,向下倾斜45°布置,4个为一组,下一组截面上的搅拌杆305径向错位45°布置,参见图8(a)、图8(b)、图8(c),通过对0°-90°区间内多组不同倾斜角度布置的搅拌杆305在混配时对固液相原料的搅拌流场进行单向流固耦合仿真,调整搅拌筒1内流场的云图,颗粒范围越大代表搅拌效果越好,参见图8(c),搅拌杆305对固液相原料的搅动效果最为显著,此时搅拌杆305向下倾斜45°。
参见图1,所述的搅拌筒1内壁安装有多个超声波震板4,超声波震板4外形为与搅拌筒1内壁贴合的圆弧形,超声波震板4的外壳为防水材料。
参见图1,所述的出液口105外接有文丘里混合喷射器5,文丘里混合喷射器5的收缩段501与出液口105固定连接。
参见图1,所述的文丘里混合喷射器5的收缩段501张角为4.09°,扩张段502张角为10.3°,参见图9(a)、图(b)、图9(c)、图9(d)、图9(e),通过对文丘里混合喷射器在不同收缩段张角和扩张段张角情况下,对管内微泡压井液流场进行dpm模拟仿真,调整文丘里混合喷射器5内流场的云图,颜色越深代表效果越好,参见图9(e),当颜色最深时,收缩段501的流体能保持较高流速且对文丘里混合喷射器内壁冲蚀效果最小,扩张段502流体可以保持微泡体系的最佳状态,此时收缩段501张角为4.09°,扩张段502张角为10.3°。
本实用新型的工作原理是:
参见图1、图2,微泡压井液的液相原料通过进液口101泵入搅拌筒1中,固相原料可人工添加也可用传送带的方式经料斗102倒入搅拌筒1中,参见图1、图3,通过将无级调速装置2的动力输入轴2013外接到电机或发动机的动力输出轴上获取动力,参见图3、图4,通过控制换向阀2018改变油箱2019中压力油的进出,改变第一滑动锥盘2012与第一固定锥盘2011的间距,从而改变环形传动带203的输入有效直径,进而改变输入转速,环形传动带203带动从动锥盘组202旋转,从动锥盘组202的动力输出轴2023带动主轴301旋转,参见图6、图7,主轴301带动大齿轮302旋转,大齿轮302与小齿轮303啮合,故小齿轮303与大齿轮302旋转方向相反,小齿轮303带动搅拌轴304旋转,主轴301和搅拌轴304上的搅拌杆305随之转动,对搅拌筒1中的固相液相原料进行搅拌,搅拌过程中通过超声波震板4来细化生成的泡沫粒径,搅拌完成后,通过出液口105将搅拌筒1中的微泡压井液以较高的流速和压力放入文丘里混合喷射器5的收缩段501中,再流经文丘里混合喷射器5的喉管段503进行二次混配后便可达到微泡压井液的注入标准,最后经扩张段502接入压井液注入管,注入井筒中。

Claims (8)

1.一种微泡压井液混配注入装置,包括搅拌筒(1),搅拌筒(1)顶部设置有进液口(101)、料斗(102)、主轴孔(103)及多个搅拌轴孔(104),底部设置有出液口(105),其特征在于,所述的搅拌筒(1)上设置有无级调速装置(2),所述的搅拌筒(1)内部设置有搅拌机构(3),无级调速装置(2)的动力输出轴(2023)与搅拌机构(3)的主轴(301)固定连接;
所述的无级调速装置(2)包括主动锥盘组(201)和从动锥盘组(202),主动锥盘组(201)和从动锥盘组(202)之间通过环形传动带(203)连接;
所述主动锥盘组(201)包括镜像设置的第一固定锥盘(2011)和第一滑动锥盘(2012),第一固定锥盘(2011)的中心轴上设置有动力输入轴(2013),动力输入轴(2013)中空且开设有油口(2014),动力输入轴(2013)穿过第一滑动锥盘(2012)上的第一中心孔(2015)及第一滑动锥盘(2012)内腔中的油塞(2016)上的油塞中心孔(2017)通过换向阀(2018)与油箱(2019)连通,油塞(2016)与第一滑动锥盘(2012)内腔紧密贴合,油塞中心孔(2017)与动力输入轴(2013)外壁紧密贴合;
所述从动锥盘组(202)包括镜像设置的第二固定锥盘(2021)和第二滑动锥盘(2022),第二固定锥盘(2021)的中心轴上设置有动力输出轴(2023),动力输出轴(2023)穿过第二滑动锥盘(2022)上的第二中心孔(2024)与主轴(301)固定连接,动力输出轴(2023)上设置有多个复位弹簧(2025),复位弹簧(2025)朝第二固定锥盘(2021)方向推动第二滑动锥盘(2022)。
2.根据权利要求1所述的一种微泡压井液混配注入装置,其特征在于,所述的环形传动带(203)为钢带。
3.根据权利要求1所述的一种微泡压井液混配注入装置,其特征在于,所述的搅拌机构(3)包括主轴(301),主轴(301)上设置有以主轴(301)为中心的大齿轮(302),大齿轮(302)四周均匀布置有多个小齿轮(303),大齿轮(302)与每个小齿轮(303)之间按行星轮形式相互啮合,每个小齿轮(303)的中心轴上设置有搅拌轴(304);
所述的主轴(301)穿过主轴孔(103)伸入搅拌筒(1)内部;
所述的搅拌轴(304)穿过搅拌轴孔(104)伸入搅拌筒(1)内部;
所述的主轴(301)和每个搅拌轴(304)在搅拌筒(1)内的部分设置有多个搅拌杆(305),搅拌杆(305)向下倾斜30°-60°。
4.根据权利要求3所述的一种微泡压井液混配注入装置,其特征在于,所述的搅拌杆(305)向下倾斜角度为45°。
5.根据权利要求1所述的一种微泡压井液混配注入装置,其特征在于,所述的搅拌筒(1)内壁安装有多个超声波震板(4),超声波震板(4)外形为与搅拌筒(1)内壁贴合的圆弧形,超声波震板(4)的外壳为防水材料。
6.根据权利要求1所述的一种微泡压井液混配注入装置,其特征在于,所述的出液口(105)外接有文丘里混合喷射器(5),文丘里混合喷射器(5)的收缩段(501)与出液口(105)固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种微泡压井液混配注入装置,其特征在于,所述的文丘里混合喷射器(5)的收缩段(501)张角为3.92°-6.75°,扩张段(502)张角为8.20°-12.45°。
8.根据权利要求7所述的一种微泡压井液混配注入装置,其特征在于,所述的收缩段(501)张角为4.09°,扩张段(502)张角为10.3°。
CN202321993598.XU 2023-07-27 2023-07-27 一种微泡压井液混配注入装置 Active CN220573309U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202321993598.XU CN220573309U (zh) 2023-07-27 2023-07-27 一种微泡压井液混配注入装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202321993598.XU CN220573309U (zh) 2023-07-27 2023-07-27 一种微泡压井液混配注入装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN220573309U true CN220573309U (zh) 2024-03-12

Family

ID=90122453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202321993598.XU Active CN220573309U (zh) 2023-07-27 2023-07-27 一种微泡压井液混配注入装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN220573309U (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5409610A (en) Method for anaerobic sludge digestion
CN211339520U (zh) 一种增加发酵液溶氧的装置
CN109821435B (zh) 一种通过油水混合制备调和润滑油的水力空化装置
CN211586210U (zh) 一种用于沥青配料皂液混合的控温加水搅拌罐
CN220573309U (zh) 一种微泡压井液混配注入装置
CN204544043U (zh) 一种射流循环高效搅拌装置
CN113617275B (zh) 一种液体速效追肥的混合装置及其混合方法
CN208197187U (zh) 一种混凝土搅拌机
CN208667234U (zh) 用于污水处理的充氧装置
CN113770921B (zh) 一种超前预混合磨料水射流设备和发生方法
CN208084659U (zh) 一种便于出料的混凝土搅拌装置
CN114682127A (zh) 一种无熟化罐的聚合物快速配注系统及其使用方法
CN206483384U (zh) 一种高效能双重传动固液化工搅拌装置
CN217289785U (zh) 一种用于土壤的生态修复装置
CN212471950U (zh) 一种发泡水泥搅拌罐
CN211913778U (zh) 一种消泡剂生产反应釜用真空抽取设备
CN2609653Y (zh) 涡旋混浆装置
CN107225685A (zh) 一种建筑工地用移动式搅拌机
CN2215589Y (zh) 变径搅拌桩钻具
CN219647339U (zh) 一种石油开采用无机解堵剂注入装置
CN2187531Y (zh) 旋转注射反应注射成型机
CN217552749U (zh) 一种发泡混凝土搅拌机
CN221156299U (zh) 一种中性高能氮气泡沫恢复油气井渗流装置
CN221045828U (zh) 双液注浆孔底混合装置
CN206276377U (zh) 一种制造生物柴油的高效反应釜

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant