一种压裂用自悬浮支撑剂与压裂液体系的混配设备的制作方法

1.本实用新型涉及压裂液体系制备的技术领域，特别是一种压裂用自悬浮支撑剂与压裂液体系的混配设备。


背景技术：

2.在地面采用高压大排量的泵，利用液体传压的原理，将具有一定粘度的压裂液，以大于油层的吸收能力的压力向油层注入，并使井筒内压力逐渐升高，从而在井底憋起高压，当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石的抗张强度时，便在井底附近地层产生裂缝，以达到采油的增产的目的。
3.其中，压裂液是石油开采中不可或缺的重要组成部分，而压裂液由自悬浮支撑剂和压裂液体系经搅拌设备混合而成。现有的搅拌设备包括搅拌槽、电机和固设于搅拌槽底部的加热器，搅拌槽的顶部设置有开口，电机固设于搅拌槽的左侧壁上，电机的输出轴伸入于搅拌槽内，且延伸端上连接有转轴，转轴上安装有叶片，搅拌槽的右侧壁上连接有出液阀，工作时，先打开电机，电机带动转轴转动，转轴带动叶片转动，在搅拌下，经搅拌槽的顶部开口向其内注入一定量的压裂液体系，注液后，经搅拌槽的顶部开口处投放一定量的自悬浮支撑剂，转动的叶片将自悬浮支撑剂与压裂液体系混合，经一段时间的混合后，即可制备出压裂液；使用时，将高压大排量泵的抽料口与截止阀连接，打开截止阀和高压大排量泵，高压大排量泵即可将搅拌槽内的压裂液泵出。
4.然而，这种常规使用的搅拌设备虽然能够用于制备成品压裂液，但是在实际的使用过程中，仍然存在以下技术缺陷：1、当粉状的自悬浮支撑剂投入到搅拌槽后，自悬浮支撑剂呈坨的堆积在压裂液体系的液面上，导致叶片需要搅拌很长时间才能将自悬浮支撑剂与压裂液体系混合均匀，进而降低了压裂液的制备效率。2、当粉状的自悬浮支撑剂投入到搅拌槽后，向上扬起大量的粉尘，相当污染周围的工作环境。3、叶片只能使压裂液体系和自悬浮支撑剂做单一方向的旋转运动，导致叶片需要搅拌很长时间才能将自悬浮支撑剂与压裂液体系混合均匀，进一步的降低了压裂液的制备效率。因此，亟需一种使压裂液体系与自悬浮支撑剂混合更加均匀、提高压裂液制备效率、防止投料过程中产生扬尘的混合设备。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、使压裂液体系与自悬浮支撑剂混合更加均匀、提高压裂液制备效率、防止投料过程中产生扬尘的压裂用自悬浮支撑剂与压裂液体系的混配设备。
6.本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种压裂用自悬浮支撑剂与压裂液体系的混配设备，它包括固设于垫板上的搅拌槽和龙门架，所述搅拌槽的左侧外壁上固设有液压油缸，液压油缸的活塞杆伸入于搅拌槽内，且延伸端上固设有推板，推板上开设有多个通孔，所述搅拌槽内且位于其左右侧壁之间旋转安装有多个分别贯穿通孔的单螺旋杆，所述搅拌槽的右侧外壁上设置有动力单元，动力单元的输出端与各个单螺旋杆连接；
7.所述龙门架的横梁上固设有升降油缸，升降油缸的活塞杆贯穿横梁设置，且延伸端上焊接有防护罩，防护罩的底部焊接有位于搅拌槽正上方的端盖，端盖上开设有多个小孔，防护罩的顶部封闭，防护罩的顶部封闭端上固设有电机i，电机i的输出轴上连接有伸入于防护罩内的转动轴，转动轴上安装有与端盖相接触的刮片，防护罩的顶部封闭端上还设置有与其连通的投料管。
8.所述动力单元包括固设于搅拌槽右侧外壁上的减速器，减速器上设置有多个与单螺旋杆相对应的输出轴，各个输出轴分别与各个单螺旋杆的一端连接，所述减速器上还安装有电机ii，电机ii的输出轴与减速器的输入轴连接。
9.所述搅拌槽的底部固设有加热块，加热块内设置有多根加热棒，加热棒的接线头与电源连接。
10.所述加热块与垫板之间固设有多根支撑腿。
11.所述防护罩的外壁上焊接有支板，所述升降油缸的活塞杆焊接于支板上。
12.所述搅拌槽的左侧外壁上固设有两个液压油缸，两个液压油缸活塞杆的作用端分别焊接于推板的上下端部。
13.所述搅拌槽的右侧壁上且位于减速器的下方还设置有截止阀。
14.该混合设备还包括控制器，所述控制器与升降油缸的电磁阀、液压油缸的电磁阀、截止阀、电机i和电机ii经信号线电连接。
15.本实用新型具有以下优点：结构紧凑、使压裂液体系与自悬浮支撑剂混合更加均匀、提高压裂液制备效率、防止投料过程中产生扬尘。
附图说明
16.图1 为本实用新型的结构示意图；
17.图2 为图1的a向视图；
18.图3 为推板的结构示意图；
19.图4 为图1的b-b剖视图；
20.图5 为端盖的结构示意图；
21.图6 为端盖盖在搅拌槽上的示意图；
22.图中，1-垫板，2-搅拌槽，3-龙门架，4-液压油缸，5-推板，6-通孔，7-单螺旋杆，8-升降油缸，9-防护罩，10-端盖，11-小孔，12-电机i，13-转动轴，14-刮片，15-投料管，16-减速器，17-电机ii，18-加热块，19-加热棒，20-支板，21-截止阀。
具体实施方式
23.下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，本实用新型的保护范围不局限于以下所述：
24.如图1~5所示，一种压裂用自悬浮支撑剂与压裂液体系的混配设备，它包括固设于垫板1上的搅拌槽2和龙门架3，所述搅拌槽2的左侧外壁上固设有液压油缸4，液压油缸4的活塞杆伸入于搅拌槽2内，且延伸端上固设有推板5，推板5上开设有多个通孔6，所述搅拌槽2内且位于其左右侧壁之间旋转安装有多个分别贯穿通孔6的单螺旋杆7，所述搅拌槽2的右侧外壁上设置有动力单元，动力单元的输出端与各个单螺旋杆7连接；所述动力单元包括固
设于搅拌槽2右侧外壁上的减速器16，减速器16上设置有多个与单螺旋杆7相对应的输出轴，各个输出轴分别与各个单螺旋杆7的一端连接，所述减速器16上还安装有电机ii17，电机ii17的输出轴与减速器16的输入轴连接。
25.所述龙门架3的横梁上固设有升降油缸8，升降油缸8的活塞杆贯穿横梁设置，且延伸端上焊接有防护罩9，防护罩9的底部焊接有位于搅拌槽2正上方的端盖10，端盖10上开设有多个小孔11，防护罩9的顶部封闭，防护罩9的顶部封闭端上固设有电机i12，电机i12的输出轴上连接有伸入于防护罩9内的转动轴13，转动轴13上安装有与端盖10相接触的刮片14，防护罩9的顶部封闭端上还设置有与其连通的投料管15。所述防护罩9的外壁上焊接有支板20，所述升降油缸8的活塞杆焊接于支板20上。
26.所述搅拌槽2的底部固设有加热块18，加热块18内设置有多根加热棒19，加热棒19的接线头与电源连接。所述加热块18与垫板1之间固设有多根支撑腿。所述搅拌槽2的左侧外壁上固设有两个液压油缸4，两个液压油缸4活塞杆的作用端分别焊接于推板5的上下端部。所述搅拌槽2的右侧壁上且位于减速器16的下方还设置有截止阀21。
27.该混合设备还包括控制器，所述控制器与升降油缸8的电磁阀、液压油缸4的电磁阀、截止阀21、电机i12和电机ii17经信号线电连接，工人可通过控制器控制升降油缸8和液压油缸4活塞杆的伸出或缩回，同时还能控制电机i12和电机ii17的启动或关闭，方便了工人的操作，具有自动化程度高的特点。
28.本实用新型的工作过程如下：
29.s1、工人经搅拌槽2的顶部开口向其内注入一定量的压裂液体系，当压裂液体系淹没单螺旋杆7后，停止注入压裂液体系；
30.s2、工人打开电机ii17，电机ii17的转矩经减速器16减速后带动各个单螺旋杆7同步旋转，各个单螺旋杆7同时搅拌压裂液体系；同时控制液压油缸4的活塞杆做左右往复伸缩运动，活塞杆带动推板5在搅拌槽2内做左右往复直线运动，推板5使压裂液体系在水平方向流动；
31.s3、工人控制升降油缸8的活塞杆向下伸出，活塞杆带动防护罩9向下运动，防护罩9带动端盖10向下运动，当活塞杆完全伸出后，端盖10盖在搅拌槽2的顶部开口处如图6所示，端盖10将搅拌槽2封闭住，此时各个小孔11与搅拌槽2连通；由于端盖10将搅拌槽2的上开口封闭住，因此避免了在向搅拌槽2内投放粉状自悬浮支撑剂的过程中，产出大量的扬尘，从而极大的保护了周围的工作环境。
32.s4、工人向投料管15的顶端口处投放一定量的粉状自悬浮支撑剂，自悬浮支撑剂在重力下顺次穿过投料管15、防护罩9而后堆积在端盖10的顶表面上；
33.s5、工人打开电机i12，电机i12带动转动轴13转动，转动轴13带动刮片14旋转，刮片14使堆积在端盖10上的自悬浮支撑剂分散，分散开的自悬浮支撑剂穿过小孔11而后落入到搅拌槽2内，自悬浮支撑剂与步骤s2中流动的压裂液体系参与混合，当混合一段时间后，即可在搅拌槽2内制备出压裂液；在该步骤中，由于自悬浮支撑剂是以分散状态加入到压裂液体系中的，从而增大了与压裂液体系的接触面积，从而实现在短时间内将自悬浮支撑剂与压裂液体系混合充分，从而极大的提高了压裂液制备效率。此外，推板5使压裂液体系水平流动，同时单螺旋杆7搅动压裂液体系，相比传统的单一叶片搅动方式，使自悬浮支撑剂与压裂液体系充分混合均匀。
34.s6、工人关闭电机i12和电机ii17，并控制升降油缸8和液压油缸4的活塞杆复位，复位后，将高压大排量泵的抽料口与截止阀21的出口端连接，打开高压大排量泵和截止阀，即可使用压裂液。在打开高压大排量泵前，可将加热棒19接入到电源上，加热棒19通电后，加热棒19对加热块18加热，加热块对搅拌槽内的压裂液进行加热，以增加压裂液的流动性。
35.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。