用于页岩气压裂施工安全的作业方法与流程

1.本发明涉及页岩气压裂技术领域，具体为用于页岩气压裂施工安全的作业方法。


背景技术：

2.压裂作业中，压裂液的润滑性越高越好，流动性越顺滑越好，而现有的压裂作业中缺乏能够提高压裂液流动性高的机构，在面对不同地质层或压裂不同时段的压裂填充需求时，缺乏良好的配比部件。
3.现有专利cn211819357u公开了一种页岩气压裂装置，包括压裂液箱外壳、压裂液箱内壳、第一转杆、倾斜式搅拌杆和计量砂泵，所述压裂液箱外壳内设有压裂液箱内壳，所述压裂液箱内壳外围分布嵌设安装有电加热板，所述压裂液箱内壳内顶部转动安装有第一转杆，所述第一转杆底部依次设有第二转杆和第三转杆，所述第一转杆、第二转杆和第三转杆外围均交错焊设有倾斜式搅拌杆，所述压裂液箱外壳一侧顶部设有计量砂泵，所述计量砂泵一侧设有计量胶泵，所述计量胶泵顶部通过安装架安装有计量水泵。通过加热处理后的压裂液具有较高的流动性，使得压裂液能够快速高效的流入井下炸开的裂缝中，使得人员进行高压压裂时的效果更好。
4.但是上述装置在对压裂液搅拌的过程中未对砂、胶及水进行提前搅拌融合再混入压裂液箱内进行混匀，仅仅通过将砂、胶及水输入压裂液箱体内部用多个搅杆进行混匀，混匀方式较为粗糙；由于砂、胶及水的密度相差较大，单一的搅拌混匀方式无法将砂、胶及水进行完全混匀(充分混匀)，若将未完全混匀的压裂液注入井下炸开的裂缝中会造成页岩气开采质量下降，降低开采效率。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供用于页岩气压裂施工安全的作业方法，以解决上述背景技术中提出的现有的电表箱机械锁扣基本为钥匙插入即可解锁，结构简单，锁芯易遭到人为破坏的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.用于页岩气压裂施工安全的作业方法，包括以下步骤：
8.步骤一：通过输料机构将砂、胶及水原料按照生产配比输入混匀箱；
9.步骤二：通过驱动机构驱动搅拌机构及双混机构旋转，砂、胶及水原料在混匀箱内通过搅拌机构混合后再流至压裂箱本体内部，在压裂箱本体内部被双混机构二次混匀；
10.步骤三：通过排液机构将混匀好的压裂液输入压裂车内部；
11.所述步骤二的压裂箱本体包括压裂液箱外壳，所述压裂液箱外壳内部固定套设有压裂液箱内壳，所述压裂液箱内壳内部转动设有双混机构，所述压裂液箱内壳外壁上均匀缠绕有多圈用于加热压裂液的环形加热棒，多圈所述环形加热棒卡设于压裂液箱外壳内壁上，所述压裂液箱外壳外壁固定设有混匀箱，所述混匀箱内部转动设有搅拌机构，所述压裂液箱外壳顶壁设置有用于驱动双混机构及搅拌机构的驱动机构。
12.其中，所述排液机构包括固定设于压裂液箱外壳底部且与压裂液箱内壳内部互通的放料漏斗，所述放料漏斗下端放料口处固定连接有排液管。
13.其中，所述双混机构包括转动设于压裂液箱内壳内部的转杆，所述转杆杆身靠上端处固定套设有齿环，位于所述齿环下方的转杆杆身上均匀固定设有多个用于搅拌压裂液的搅叶，位于所述最低端搅叶下方的转杆杆身活动套设有二爪环，所述二爪环上端靠两侧处均固定套设有固定杆，两个所述固定杆杆身均均匀固定设有多个搅板，两个所述固定杆杆身靠上端处分别固定套设有从齿轮和限位盘，所述从齿轮与齿环啮合连接。
14.其中，所述搅拌机构包括转动设于混匀箱内部的搅杆，所述搅杆杆身均匀固定设有用于搅拌砂、胶及水的搅棍，所述搅杆顶部贯穿至混匀箱上方并固定设有副齿轮，所述驱动机构包括固定设于压裂液箱外壳顶部的电机，所述电机的输出端固定套设有主齿轮，所述主齿轮与副齿轮啮合连接，所述电机输出端远离主齿轮的一端贯穿至压裂液箱内壳内部并与转杆固定连接。
15.其中，所述输料机构包括固定设于压裂液箱外壳外侧壁上的计量砂泵、计量水泵及计量胶泵，所述计量砂泵、计量水泵及计量胶泵均通过料管与混匀箱连接，三个所述料管内壁中部均安装有电动卸料阀，所述压裂液箱外壳外侧壁固定设有与三个电动卸料阀均电性连接的控制器。
16.其中，所述压裂液箱外壳外侧壁固定设有两个侧支板，两个所述侧支板侧壁靠下端均转动设有滚轮，两个所述侧支板之间的上端共同固定设有推杆。
17.其中，所述压裂液箱外壳外侧壁远离两个侧支板的一端固定设有支撑杆，所述支撑杆底端固定设有支撑板。
18.其中，所述压裂液箱外壳材质为玻璃纤维隔热材料，所述压裂液箱内壳材质为混合铜金属材料。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.通过计量砂泵、计量水泵及计量胶泵将原料通过料管输入混匀箱内部，启动电机，电机通过主齿轮与副齿轮的啮合作用驱动搅杆转动，搅杆转动带动搅棍对混匀箱内的砂、胶及水进行第一次混匀搅拌，使得原料第一次充分融合，随后打开混匀箱内底的卸料口使得混匀的物料流至压裂液箱内壳内部，电机转动时通过驱动转杆使得转动带动搅叶对物料进行二次混匀搅拌，又通过齿环与从齿轮之间的啮合作用使得搅叶顺时针转动搅拌的同时固定杆带动搅板对物料逆时针搅拌物料，由此实现了对砂、胶及水的二次混匀及双向混匀，进而将砂、胶及水充分融合，提升了混匀质量，间接的提升了开采效率。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明侧视角结构示意图；
23.图2为本发明侧视剖切结构示意图；
24.图3为本发明图2中a处放大结构示意图；
25.图4为本发明双混机构侧视角结构示意图；
26.图5为本发明搅拌机构侧视角结构示意图；
27.图6为本发明作业流程示意图。
28.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
29.1、压裂液箱外壳；2、混匀箱；3、排液管；4、转杆；5、齿环；6、搅叶；7、二爪环；8、固定杆；9、搅板；10、从齿轮；11、限位盘；12、搅杆；13、搅棍；14、副齿轮；15、电机；16、主齿轮；17、计量砂泵；18、计量水泵；19、计量胶泵；20、料管；21、侧支板；22、滚轮；23、推杆；24、支撑杆；25、支撑板；26、压裂液箱内壳；27、环形加热棒。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
31.请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：
32.用于页岩气压裂施工安全的作业方法，包括以下步骤：
33.步骤一：通过输料机构将砂、胶及水原料按照生产配比输入混匀箱2；
34.步骤二：通过驱动机构驱动搅拌机构及双混机构旋转，砂、胶及水原料在混匀箱内通过搅拌机构混合后再流至压裂箱本体内部，在压裂箱本体内部被双混机构二次混匀；
35.步骤三：通过排液机构将混匀好的压裂液输入压裂车内部；
36.所述步骤二的压裂箱本体包括压裂液箱外壳1，压裂液箱外壳1内部固定套设有压裂液箱内壳26，压裂液箱内壳26内部转动设有双混机构，压裂液箱内壳26外壁上均匀缠绕有多圈用于加热压裂液的环形加热棒27，多圈环形加热棒27卡设于压裂液箱外壳1内壁上，压裂液箱外壳1外壁固定设有混匀箱2，混匀箱2内部转动设有搅拌机构，压裂液箱外壳1顶壁设置有用于驱动双混机构及搅拌机构的驱动机构。
37.优选的，排液机构包括固定设于压裂液箱外壳1底部且与压裂液箱内壳26内部互通的放料漏斗，放料漏斗下端放料口处固定连接有排液管3；放料漏斗的设置可以预防排液管3处的物料堵塞。
38.优选的，双混机构包括转动设于压裂液箱内壳26内部的转杆4，转杆4杆身靠上端处固定套设有齿环5，位于齿环5下方的转杆4杆身上均匀固定设有多个用于搅拌压裂液的搅叶6，位于最低端搅叶6下方的转杆4杆身活动套设有二爪环7，二爪环7上端靠两侧处均固定套设有固定杆8，两个固定杆8杆身均均匀固定设有多个搅板9，两个固定杆8杆身靠上端处分别固定套设有从齿轮10和限位盘11，从齿轮10与齿环5啮合连接；限位盘11起到定位的作用，避免齿环5与从齿轮10脱齿。
39.优选的，搅拌机构包括转动设于混匀箱2内部的搅杆12，搅杆12杆身均匀固定设有用于搅拌砂、胶及水的搅棍13，搅杆12顶部贯穿至混匀箱2上方并固定设有副齿轮14，驱动机构包括固定设于压裂液箱外壳1顶部的电机15，电机15的输出端固定套设有主齿轮16，主齿轮16与副齿轮14啮合连接，电机15输出端远离主齿轮16的一端贯穿至压裂液箱内壳26内部并与转杆4固定连接；经过搅拌机构进行第一次搅拌混匀之后，砂、胶及水进行了第一次
充分的融合。
40.优选的，输料机构包括固定设于压裂液箱外壳1外侧壁上的计量砂泵17、计量水泵18及计量胶泵19，计量砂泵17、计量水泵18及计量胶泵19均通过料管20与混匀箱2连接，三个料管20内壁中部均安装有电动卸料阀，压裂液箱外壳1外侧壁固定设有与三个电动卸料阀均电性连接的控制器；电动卸料阀用于对需要的配料比进行卸料。
41.优选的，压裂液箱外壳1外侧壁固定设有两个侧支板21，两个侧支板21侧壁靠下端均转动设有滚轮22，两个侧支板21之间的上端共同固定设有推杆23；推杆23及滚轮22便于该装置的运输。
42.优选的，压裂液箱外壳1外侧壁远离两个侧支板21的一端固定设有支撑杆24，支撑杆24底端固定设有支撑板25；支撑杆24及支撑板25便于该装置直立搅拌。
43.优选的，压裂液箱外壳1材质为玻璃纤维隔热材料，压裂液箱内壳26材质为混合铜金属材料；混合铜金属导热性有助于压裂液箱内壳26内压裂液的导热。
44.工作原理：通过计量砂泵17、计量水泵18及计量胶泵19将原料通过料管20输入混匀箱2内部，启动电机15，电机15通过主齿轮16与副齿轮14的啮合作用驱动搅杆12转动，搅杆12转动带动搅棍13对混匀箱2内的砂、胶及水进行第一次混匀搅拌，使得原料第一次充分融合，随后打开混匀箱2内底的卸料口使得混匀的物料流至压裂液箱内壳26内部，电机15转动时通过驱动转杆4使得转动带动搅叶6对物料进行二次混匀搅拌，又通过齿环5与从齿轮10之间的啮合作用使得搅叶6顺时针转动搅拌的同时固定杆8带动搅板9对物料逆时针搅拌物料，由此实现了对砂、胶及水的二次混匀及双向混匀，进而将砂、胶及水充分融合，提升了混匀质量，间接的提升了开采效率。
45.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
46.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。