一种干粉变粘压裂液连续混配装置的制作方法

本发明涉及油田技术服务领域，尤其涉及固、液混合溶解设备，具体为一种干粉变粘压裂液连续混配装置。

背景技术：

1、压裂液是储层压裂施工过程中使用的液体，主要由多种添加剂按一定配比形成的化学体系，主要成分包括增稠剂(如胍胶或聚丙烯酰胺等)、交联剂(如硼砂或有机硼)、破胶剂(如过硫酸铵)、表面活性剂、粘土稳定剂、ph调节剂以及助排剂等，这些成分需要按照一定的配比混合均匀，才能形成有效的压裂液，在这个制备过程中，涉及固液体混合，尤其是其中的高分子化合物，其密度比水低，加入水罐中容易漂浮在液面上并吸水结块，进而导致溶解时间延长，影响混配进度，中国申请专利cn102423655a公开了一种海上压裂液连续混配装置，其在搅拌罐中设置双向搅拌装置，以加剧搅拌罐中液体的湍动程度，加快干粉在水中溶解，搅拌后的固液混合物通过螺旋研磨泵来进一步破碎其中团块，然后通过气压多头喷射混合装置来加快混合，最后将部分流体外送，部分流体返回搅拌罐循环混合，其整个装置设备多，流程长，出液不均匀，因此，急需一种简单高效的压裂液连续混配装置。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本发明提供了一种干粉变粘压裂液连续混配装置，本压裂液连续混配装置包括两级混合，第一级采用旋流搅拌并利用引流板形成涡流，加速干粉在水中溶解，降低团块量，第二级通过乳化泵高速剪切实现充分混合。

2、为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：

3、一种干粉变粘压裂液连续混配装置，包括：

4、混配罐，用于对压裂液原料进行预混合，其中，混配罐设有液体进料口、干粉进料口和预混合产品排放口，液体进料口的中心线与混配罐的径向线之间的夹角为锐角或直角，液体进料口的中心线、混配罐的中心线之间的夹角为锐角或直角，从而使得液体从液体进料口进入混配罐后在混配罐中产生旋流；混配罐的环形内壁上设有导流板，导流板、混配罐的中心线之间的夹角为锐角，用于引导旋转中的流体沿混配罐轴向流动；预混合产品排放口位于混配罐底部，干粉进料口位于混配罐顶部；

5、入口与预混合产品排放口连通的增压泵，用于对混配罐中预混合后的压裂液增压；

6、入口与增压泵出口连通的乳化泵，用于对压裂液高速剪切混合。

7、作为本发明的一种具体实施方式，导流板用于引导混配罐器壁处的流体从上向下流动，这可以降低不同位置处液面的落差，降低对液位测量的影响，同时，可以降低泵抽空的风险。

8、作为本发明的一种具体实施方式，液体进料管有两个或多个，环形阵列布置在混配罐的周侧壁上。

9、进一步，液体进料管沿混配罐轴向布置两层或多层。

10、进一步，两层或多层液体进料管中，至少一层位于导流板上方或下方，主要用于形成旋流，至少一层位于相邻导流板之间且其液体进料管的中心线穿过与其相邻的导流板，用于加速流体的轴向流动。

11、作为本发明的一种具体实施方式，干粉进料口偏离混配罐的中心。

12、进一步，干粉进料口有两个或多个。

13、进一步，干粉进料口设有分散装置，用于分散干粉。

14、作为本发明的一种具体实施方式，还包括：

15、与液体进料口连通的液体进料管线，液体进料管线上设有流量计和控制阀，用于控制液体进料量；

16、出口与干粉进料口连通的螺旋送料机，用于输送干粉；

17、控制器，用于控制螺旋送料机的转速和控制阀的开度。

18、作为本发明的一种具体实施方式，所述增压泵为容积泵，便于计量。

19、作为本发明的一种具体实施方式，所述容积泵为转子泵，其便于对高黏度流体进行输送，同时，其兼具粉碎团块的作用。

20、与现有技术相比，具有以下优点：

21、(1)本发明混合罐中液面处的流体，一方面在液体进料的推动下形成涡流，不断旋转，另一方面在导流板的引导下上下翻滚，这加速了液面的湍动，干粉加入时，液体和粉末的相对速度大，而且液体流向多，会沿多个方向不断冲击漂浮的干粉粉末层的底部，使得其加速向周围多个方向分散，从而加速其溶解，降低了形成团块的量和团块的尺寸。

22、(2)本发明采用两级混合方式进行压裂液混配，第一级采用旋流搅拌并利用引流板形成涡流，使得液面湍动程度高，干粉溶解快，第二级通过乳化泵高速剪切实现充分混合。

技术特征：

1.一种干粉变粘压裂液连续混配装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种干粉变粘压裂液连续混配装置，其特征在于，所述导流板用于引导所述混配罐器壁处的流体从上向下流动。

3.根据权利要求1或2所述的一种干粉变粘压裂液连续混配装置，其特征在于，所述液体进料管有两个或多个，环形阵列布置在混配罐的周侧壁上。

4.根据权利要求3所述的一种干粉变粘压裂液连续混配装置，其特征在于，所述液体进料管沿所述配罐轴向布置成两层或多层。

5.根据权利要求4所述的一种干粉变粘压裂液连续混配装置，其特征在于，两层或多层液体进料管中，至少一层位于所述导流板上方或下方，主要用于形成旋流，至少一层位于相邻导流板之间且其液体进料管的中心线穿过与其相邻的导流板，用于加速流体的轴向流动。

6.根据权利要求1所述的一种干粉变粘压裂液连续混配装置，其特征在于，所述干粉进料口偏离所述混配罐的中心。

7.根据权利要求6所述的一种干粉变粘压裂液连续混配装置，其特征在于，所述干粉进料口有两个或多个。

8.根据权利要求1所述的一种干粉变粘压裂液连续混配装置，其特征在于，所述干粉进料口设有分散装置，用于分散干粉。

9.根据权利要求1所述的一种干粉变粘压裂液连续混配装置，其特征在于，还包括：

10.根据权利要求1所述的一种干粉变粘压裂液连续混配装置，其特征在于，所述增压泵为转子泵。

技术总结本发明公开了一种干粉变粘压裂液连续混配装置，属于油田技术服务领域，本发明包括串联的混配罐、增压泵和乳化泵，其中，混配罐设有液体进料口、干粉进料口和预混合产品排放口，液体进料口的中心线与混配罐的径向线之间的夹角为锐角或直角，液体进料口的中心线与混配罐的中心线之间的夹角为锐角或直角；混配罐的环形内壁上设有导流板，导流板与混配罐的中心线之间的夹角为锐角；预混合产品排放口位于混配罐底部。本发明采用两级混合方式进行压裂液混配，第一级采用旋流搅拌并利用引流板形成涡流，使得液面湍动程度高，干粉与液体混合程度高，溶解速度快，第二级通过乳化泵高速剪切实现充分均质混合。技术研发人员：许云春,安耀清,于思想,牛庆华,蔡为力,吴刚勇,张亮泽受保护的技术使用者：西安维克特睿油气技术有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18