一种清洁压裂液配液装置论文和设计-郭子枫

全文摘要

本实用新型公开了一种清洁压裂液配液装置，包括加液管、静态混合器、电机和二次混液箱，静态混合器的进端固定连接聚料箱，出端固定连接出液箱，加液管与聚料箱的上端部连接，出液箱的两侧分别通过分液支管连接两个镜像横置的U型管，且两所述U型管的开口相对，电机的输出轴通过减速装置连接两个镜像布置的起旋器，且两个起旋器分别位于对应的U型管的上端口处，U型管的下端口连接二次混液箱，二次混液箱内部设置有转轴，且转轴的上端通过减速装置与电机的输出轴连接，二次混液箱通过两个回流管与聚料箱连接。该种清洁压裂液配液装置，使用时整个过程操作简单便捷，而且混合效率高，效果好，有助于提高清洁压裂液的配液质量。

主设计要求

1.一种清洁压裂液配液装置，包括加液管(1)、静态混合器(3)、电机(10)和二次混液箱(11)，其特征在于：所述静态混合器(3)的进端固定连接聚料箱(2)，出端固定连接出液箱(4)，所述加液管(1)与聚料箱(2)的上端部连接，所述出液箱(4)的两侧分别通过分液支管(5)连接两个镜像横置的U型管(8)，且两所述U型管(8)的开口相对，所述电机(10)的输出轴通过减速装置连接两个镜像布置的起旋器(9)，且两个起旋器(9)分别位于对应的U型管(8)的上端口处，所述U型管(8)的下端口连接二次混液箱(11)，所述二次混液箱(11)内部设置有转轴(15)，且转轴(15)的上端通过减速装置与电机(10)的输出轴连接，所述二次混液箱(11)通过两个回流管(7)与聚料箱(2)连接。

设计方案

2.如权利要求1所述的清洁压裂液配液装置，其特征在于：所述起旋器(9)位于U型管(8)的上侧直管端内部，且分液支管(5)与U型管(8)的上端口连接。

3.如权利要求2所述的清洁压裂液配液装置，其特征在于：所述U型管(8)内壁上固定有多个沿径向走向指向管中心的搅杆(12)。

4.如权利要求1所述的清洁压裂液配液装置，其特征在于：所述二次混液箱(11)包括混合筒(13)，所述转轴(15)定轴转动连接在混合筒(13)的中心轴线处，所述转轴(15)的上部固定有螺旋叶(14)，所述转轴(15)的下部固定有叶轮(17)。

5.如权利要求4所述的清洁压裂液配液装置，其特征在于：所述混合筒(13)的内侧壁下半部固定有锥筒(16)，所述锥筒(16)的较小口径向下，且锥筒(16)的侧壁上开设有多个通孔，所述叶轮(17)位于锥筒(16)的内部中心。

6.如权利要求5所述的清洁压裂液配液装置，其特征在于：所述锥筒(16)的外侧壁与混合筒(13)内侧壁之间的空腔与回流管(7)的下端连通，所述回流管(7)上连接有螺杆泵(6)。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及油气田压裂技术领域，具体为一种清洁压裂液配液装置。

背景技术

清洁压裂液是一种基于粘弹性表面活性剂的溶液。清洁压裂液压裂技术是近年来油气田发展起来的一种新的压裂增产技术，因其不产生滤饼，破胶后无固相残渣，遇到油、气能自动破胶，因此效果明显好于羟丙基胍胶的效果。

清洁压裂液在进行深井压裂施工时，由于配置的压裂液较稠，配液时加入交联剂不容易混合均匀，而且在配液结束后仍需要进行15 分钟以上的循环，避免装罐时上、下液的粘度差较大，影响压裂效果。

为解决上述问题，因此我们提出一种清洁压裂液配液装置。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种清洁压裂液配液装置，为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型一种清洁压裂液配液装置，包括加液管、静态混合器、电机和二次混液箱，静态混合器的进端固定连接聚料箱，出端固定连接出液箱，加液管与聚料箱的上端部连接，出液箱的两侧分别通过分液支管连接两个镜像横置的U型管，且两所述U型管的开口相对，电机的输出轴通过减速装置连接两个镜像布置的起旋器，且两个起旋器分别位于对应的U型管的上端口处，U型管的下端口连接二次混液箱，二次混液箱内部设置有转轴，且转轴的上端通过减速装置与电机的输出轴连接，二次混液箱通过两个回流管与聚料箱连接。

优选的，起旋器位于U型管的上侧直管端内部，且分液支管与U 型管的上端口连接。

优选的，U型管内壁上固定有多个沿径向走向指向管中心的搅杆。

优选的，二次混液箱包括混合筒，转轴定轴转动连接在混合筒的中心轴线处，转轴的上部固定有螺旋叶，转轴的下部固定有叶轮。

优选的，混合筒的内侧壁下半部固定有锥筒，锥筒的较小口径向下，且锥筒的侧壁上开设有多个通孔，叶轮位于锥筒的内部中心。

优选的，锥筒的外侧壁与混合筒内侧壁之间的空腔与回流管的下端连通，回流管上连接有螺杆泵。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：通过将交联剂和清洁压裂液一同放入加液管内部，并经过静态混合器的初步混合，进入U型管内进行增压混合，最后输送至混合筒内部，进行二次混合，然后在螺杆泵的作用下循环回流至聚料箱，实现循环混合，整个过程操作简单便捷，而且混合效率高，效果好，有助于提高清洁压裂液的配液质量。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型一种清洁压裂液配液装置的总装截面结构示意图；

图2是图1的局部结构示意图。

图中：1-加液管；2-聚料箱；3-静态混合器；4-出液箱；5-分液支管；6-螺杆泵；7-回流管；8-U型管；9-起旋器；10-电机；11-二次混液箱；12-搅杆；13-混合筒；14-螺旋叶；15-转轴；16-锥筒； 17-叶轮。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

如图1-2所示，一种清洁压裂液配液装置，包括加液管1、静态混合器3、电机10和二次混液箱11，静态混合器3的进端固定连接聚料箱2，出端固定连接出液箱4，加液管1与聚料箱2的上端部连接，出液箱4的两侧分别通过分液支管5连接两个镜像横置的U型管 8，且两所述U型管8的开口相对，电机10的输出轴通过减速装置连接两个镜像布置的起旋器9，且两个起旋器9分别位于对应的U型管 8的上端口处，U型管8的下端口连接二次混液箱11，二次混液箱11 内部设置有转轴15，且转轴15的上端通过减速装置与电机10的输出轴连接，二次混液箱11通过两个回流管7与聚料箱2连接，静态混合器3竖直安装，利用混合液的自重向下流动，流动过程中形成初步混合，静态混合器3的直径规格与回流管7、U型管8的流量范围以及螺杆泵6、起旋器9的输出特性向匹配，以达到混合液循环过程的稳定平衡。

本实施例中，起旋器9位于U型管8的上侧直管端内部，且分液支管5与U型管8的上端口连接，U型管8内壁上固定有多个沿径向走向指向管中心的搅杆12。

本实施例中，二次混液箱11包括混合筒13，转轴15定轴转动连接在混合筒13的中心轴线处，转轴15的上部固定有螺旋叶14，转轴15的下部固定有叶轮17。

本实施例中，混合筒13的内侧壁下半部固定有锥筒16，锥筒16 的较小口径向下，且锥筒16的侧壁上开设有多个通孔，叶轮17位于锥筒16的内部中心。

本实施例中，锥筒16的外侧壁与混合筒13内侧壁之间的空腔与回流管7的下端连通，回流管7上连接有螺杆泵6，螺杆泵6采用双螺杆泵，其具有流量平稳、压力脉动小、有自吸能力、噪声低、效率高、寿命长、工作可靠等特点，而且在输送介质时不形成涡流、对介质的粘性不敏感，可输送高粘度介质。

本实用新型的原理及优点：该种清洁压裂液配液装置，在进行清洁压裂液的配液操作时，启动电机10和螺旋泵6，将交联剂和清洁压裂液一同放入加液管1内部，混合液有加液管1进入聚料箱2内部，并进入静态混合器3内部，混合液在自重作用下在静态混合器3的内部向下流动，流动过程中形成初步混合，并进入出液箱4内部，由两个分液支管5分流至两个对应的U型管8内，电机10通过减速装置带动起旋器9转动将混合液向U型管8的弯管处输送，起旋器9输送混合液的过程中，一方面对混合液进行增压加速，提高流动速率，另一方面使得混合液形成涡旋并向前推进，在涡旋的作用下，混合液进行混合并受到离心力贴紧管壁，向前流动过程中与搅杆12碰撞，进一步混合，直至输送至混合筒13内部，电机10同时也带动转轴15 转动，转轴15的转动同步带动螺旋叶14和叶轮17转动，螺旋叶14 的转动将混合液向下加压至锥筒16内，叶轮17的转动将混合液向锥筒16的内壁处甩出，形成冲击和高压，混合液受到高压和离心力后通过锥筒16上的通孔处挤出，挤出的同时受到通孔的剪切力作用，将浓稠的混合液打散并与交联剂混合，螺杆泵6工作后将打散后的混合液从混合筒13处抽出，并经过回流管7向上输送至聚料箱2内部，再次经过静态混合器3，实现循环混合；

交联剂的加入可采用间断式小剂量加入，这样有助于混合的更加均匀，在交联剂加入结束后，电机10和螺杆泵6继续工作一段时间，直至混合液混合均匀，完成清洁压裂液的配液，避免装罐后上、下液体的浓度差较大。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

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