CN2836905Y - 车载式压裂液连续混配装置 - Google Patents

Abstract

车载式压裂液连续混配装置，涉及油田压裂作业用压裂液的配制装置。包括：由自动调节流量的喷射型混合器、旋风式扩散槽、管系联成的高能混合单元；由稠化剂罐、螺旋喂料机、变频电机联成一体由电子秤承载的失重计量加料单元；由数级其上设有搅拌器的多腔单通道罐与数级离心泵相串联的先进先出水合单元，所述的高能混合单元，其喷射型混合器以粉料管与所述失重计量加料单元的螺旋喂料机相联，其扩散槽与所述的先进先出水合单元的初级多腔单通道罐相联，所构成的整体固定在底盘车上。本装置克服了现有混配装置粘度上升慢、“水包粉”严重、粘度不均，且只能批混批运的缺点，能快速达到高粘度，粘度均匀，精确连续加料，直接连续地为混砂车供料，灵活地周转于多个作业场之间。

Description

车载式压裂液连续混配装置

技术领域：

本实用新型涉及油田压裂作业所用压裂液的配制装置。

背景技术：

我国目前各大油田压裂作业所使用的压裂液，普遍是在专门的配液站配制，再由运输车送到作业现场的，配液站配制压裂液的装置，包括一个大池、通向大池的清水和稠化剂输入通道，以及压裂液的输出通道，大池内设置了多台大型搅拌器，配制，是按配比向大池内加入清水和稠化剂(粉状)，由搅拌器进行搅拌，并经水合完成。还有一种橇装式配制站可由牵引车拖动，但配制装置及方式一样。采用上述装置配制压裂液，其主要缺陷是：

1.以搅拌器混合，混合能量低，不能快速达到所需要的粘度，而且“水包粉”的现象严重，混合不均；

2.不能按配比精确连续加料；

3.因加料不精确、混合又不均，致使配制出的压裂液的粘度不稳定，质量较差，影响压裂效果又造成浪费；

4.只能实现批混批运，使压裂作业不能连续进行。

随着对油田施工质量、效率要求的提高和压裂现场离配液站的距离越来越远，仍采用上述装置配制压裂液以及从配液站向压裂现场运送压裂液，无论是压裂液的质量还是供应量，都已无法满足生产要求。

发明内容：

本发明的目的，是提供一种混合能量高、加料精确并可自行移动的压裂液连续混配装置，使混配能快速达到高粘度，稳定地具备设计要求的质量，直接地、连续地为混砂车供料，灵活地周转于多个作业场之间，且能实现随用随配，用多少配制多少。

上述目的是依这样的技术方案予以实现的：车载式压裂液连续混配装置，包括：由自动调节流量的喷射型混合器(下简称喷射型混合器)、旋风式扩散槽、管系联成的高能混合单元；由稠化剂罐、螺旋喂料机、变频电机联成一体由电子秤承载的失重计量加料单元；由数级其上设有搅拌器的多腔单通道罐与数级离心泵相串联的先进先出水合单元，所述的高能混合单元，其喷射型混合器以粉料管与所述失重计量加料单元中的螺旋喂料机相联，其旋风式扩散槽与所述的先进先出水合单元中的初级多腔单通道罐相联，所构成的整体固定在底盘车上。

上述的车载式压裂液连续混配装置中，高能混合单元的喷射型混合器，参见图3，具有一个保持恒定压力的工作介质口14，该压力控制混合压力，根据要求而设定，在该混合器内，具有一个带锥度的中心管15，可以沿轴线左右滑移，当由管系而来的清水的压力(管10处)等于工作介质压力时，中心管15即打开锥口，同时，来自于喂料机的稠化剂经粉料管6，被沿锥面的喷射水流形成的负压经中心管15吸入，与高压水相遇，实现高能量混合，源源不断的混合液进入旋风式扩散槽，经离心分离出空气后排入先进先出水合单元；失重计量加料单元中，连成一体的稠化剂罐、螺旋喂料机、变频电机以及稠化剂罐中满料的总重量被设为承载它们的电秤的初位，以失重法，电子秤仅计量下料所产生的重量差，控制电路根据设定的配比和清水流量将电子秤传入的重量差信号转换成变频电机的转速，调节喂料机的下料量，动态地维持设定的混配比；先进先出水合单元中，参见图4，多腔单通道罐11内设有隔板13、管筒21、进口和出口设在罐底，与离心泵串联后，能形成曲折的长路径，来自于高能混合单元旋风式扩散槽19的混合液沿着该路径起伏迂回流动，在此过程中，进一步增粘，由于无滞留死角，混合液按先进先出的顺序流动。

本实用新型的有益效果主要是：

1.采用喷射型的混合器，以高压水连续混合，混合能量高，而且混合均匀；

2.利用电子秤和变频电机根据配比以失重计量方式动态维持连续加料的精度，高度满足配比设计要求；

3.采用多腔单通道罐与离心泵多级串联，使水合在长路径的起伏流动中实现，高效率增粘，而且混合液按先进先出的顺序流动，无滞留死区；

4.车载式混配装置，可直接与压裂现场的混砂车相连供料，使压裂作业可连续进行，并可灵活地周转于多个作业场之间，使生产大为方便；

5.能做到随用随配，用多少配多少，克服以往难以避免的配液池、运输罐由于存在残留和长时间存放引起压裂液粘度降低、变质腐化所导致的经济损失。

附图说明：

图1为本实用新型主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为本实用新型中喷射型混合器的轴向剖视图；

图4为本实用新型中先进先出水合单元的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

参见图1、图2，失重计量加料单元，由稠化剂罐1、电子秤2、变频电机4、螺旋喂料机3、减振器17构成，其中，稠化剂罐1上部为圆形下部为斗形，联接在电子秤2的架体20上，架体20通过减振器17固定在底盘车16尾部，减振器的设置是为降低底盘车上发动机的振动对计量精度的影响，螺旋喂料机3，其料仓联接在稠化剂罐斗底的输出口上，其螺旋轴与变频电机4的转轴相联，与稠化剂罐1相联的螺旋喂料机3、变频电机4由电子秤承载，每次料满罐后，重量总和被设为电子秤的初位，电子秤仅计量稠化剂下落所产生的重量差；先进先出水合单元，由多腔单通道罐11、离心泵12、搅拌器14构成，离心泵12串联在罐11的底部接成多级，固定在底盘车的中部，搅拌器14悬置在各级罐11的顶部，罐11内隔板13、管筒21的设置，以流体产生上下起伏流动的路径更长、无滞留死区为佳(参见图4)，各级罐的液位控制由与液位传感器15相连的控制电路实现；高能量混合单元，由喷射型混合器7、旋风式扩散槽19和由水管10将流量传感器9、流量调节阀18、清水离心泵8联成的管系构成，旋风式扩散槽19固定在先进先出水合单元的初级多腔单通道罐11的顶部，其输出口朝向罐内，混合器7的3个接口中(参见图2)，其输出口与旋风式扩散槽19的输入口相联，其清水口与管系的水管10相联，中心管口由粉料管即软管6与喂料机3相联，为避免影响秤重准确，在软管6与喂料机3的输出口之间，设置与该输出口相隔开的过度斗5，形成空套联接，混合器的抽吸量大于喂料机的排出量，过渡斗中不会存在累积而抽不空。本装置中的底盘车16应为适应油田路况的底盘车。

Claims (5)

1.车载式压裂液连续混配装置，其特征是，包括：由自动调节流量的喷射型混合器、旋风式扩散槽、管系联成的高能混合单元；由稠化剂罐、螺旋喂料机、变频电机联成一体由电子秤承载的失重计量加料单元；由数级其上设有搅拌器的多腔单通道罐与数级离心泵相串联的先进先出水合单元，所述的高能混合单元，其自动调节流量的喷射型混合器以粉料管与所述失重计量加料单元中的螺旋喂料机相联，其旋风式扩散槽与所述的先进先出水合单元中的初级多腔单通道罐相联，所构成的整体固定在底盘车上。

2.根据权利要求1的车载式压裂液连续混配装置，其特征是，联接于喷射型混合器的粉料管与螺旋喂料机之间具有与其输出口相隔开的过渡斗。

3.根据权利要求1的车载式压裂液连续混配装置，其特征是，电子秤与底盘车之间联有减振器。

4.根据权利要求1的车载式压裂液连续混配装置，其特征是，所述管系由水管与流量传感器、流量调节阀、清水离心泵相联构成。

5.根据权利要求1的车载式压裂液连续混配装置，其特征是，所述的多腔单通道罐内设有使流体上下起伏流动的隔板和/或管筒。

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