專利名稱：酸化物混合攪拌裝置的制作方法
酸化物混合攪拌裝置
所屬技術(shù)領(lǐng)域-
本發(fā)明涉及油氣田壓裂混砂設(shè)備的混合攪拌裝置。
背景技術(shù)：
壓裂作業(yè)是油田增產(chǎn)的主要措施。隨著油田壓裂工藝技術(shù)的發(fā)展，酸化 加砂壓裂作業(yè)已明顯的增產(chǎn)效果，通過在混砂設(shè)備的混合罐中加入20%的高 濃度鹽酸和硫酸溶液與罐中的混合介質(zhì)混合后注入油井來實(shí)現(xiàn)，但酸液在吸 入、混合物攪拌、排出過程中會(huì)產(chǎn)生大量的泡沫、酸霧，泡沫、酸霧及混合 液溢出將威脅操作人員安全，造成設(shè)備的損壞和環(huán)境污染。申請(qǐng)人于1996年 12月18日申請(qǐng)的專利立式雙腔攪拌混合罐裝置，專利號(hào)為ZL96239886.1， 其混合罐為桶形開方式結(jié)構(gòu)，主要由罐體、混合攪拌器、吸入排出管等構(gòu)成， 解決了混合罐易沉砂、砂比小的問題，但不具有防酸、消泡、防溢、耐腐蝕 功能，不能用于加入20%的高濃度鹽酸和硫酸溶液的混合攪拌作業(yè)，需要開 發(fā)一種能與酸化加砂壓裂作業(yè)工藝配套的酸化物混合攪拌裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種酸化物混合攪拌裝置，具備有效的密封、 防溢、消霧、消泡、酸霧處理、抗腐蝕功能，避免酸性混合物在攪拌過程中 溢出造成對(duì)人員的傷害、設(shè)備的損壞以及環(huán)境的污染。 本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的的
酸化物混合攪拌裝置包括罐體、攪拌器、吸入管、進(jìn)液口、混合液出口， 其特征在于罐體上設(shè)有與罐體密封帶漏斗狀入砂'口及干粉添加劑、液體添 加劑入口的密封罐蓋，在罐蓋上通過酸霧排出彎管與消霧裝置相聯(lián)，在罐蓋 內(nèi)側(cè)攪拌器的軸上，設(shè)有泡沫消除裝置，罐體外側(cè)設(shè)有的集液管匯，管匯與 與混合物液面允許的高度位置并與集液總管相聯(lián)；所述消泡裝置套在攪拌器 的軸上，由交叉的帶有多個(gè)小孔的圓f構(gòu)成，圓管與罐外的入水口相聯(lián)；所述的消霧裝置包括風(fēng)機(jī)和酸霧中和罐，酸霧排出彎管一端與罐蓋相聯(lián)，另一 端連接風(fēng)機(jī)的吸入口，風(fēng)機(jī)的排出口與酸霧中和罐之間通過彎管相聯(lián)，酸霧 中和罐內(nèi)設(shè)有隔層，下層罐體內(nèi)裝有堿性溶液，聯(lián)接風(fēng)機(jī)與酸霧中和罐的彎 管從密封的罐頂延伸到下層罐體內(nèi)的堿性溶液中，端部沿罐底彎曲；所述的 罐蓋上設(shè)置有透明材料制成的觀察孔，并與罐蓋密封；罐體及與酸液接觸的 部件采用耐腐蝕材料制成；作為進(jìn)一步的改進(jìn)，罐體內(nèi)設(shè)有多個(gè)隔板網(wǎng)，位 于雙層攪拌葉片之間，罐體及與酸液接觸的表面采用耐腐蝕材料。
酸化作業(yè)時(shí)，由吸入泵輸送的含有20%的鹽酸和硫酸根酸液，通過吸入 口由罐的外層沿圓周方向進(jìn)入混合罐的中央攪拌池，固體混合物砂子和干粉 從罐的漏斗狀吸入口進(jìn)入罐中，酸液在攪拌池中與干粉、液體添加劑和砂子 混合攪拌后由排出口排出。在攪拌過程中，消泡裝置在混合物的液面上部射 出帶壓噴水，擊破、消除表面泡沫，保證液面自動(dòng)控制裝置能準(zhǔn)確檢測(cè)出混 合物液面高度信號(hào)，并根據(jù)液面高度變化情況，調(diào)控進(jìn)液量，當(dāng)酸性混合物 液面超過了控制高度時(shí)，酸液溢入罐外側(cè)的集液管；酸化物混合攪拌裝置在 工作時(shí)，風(fēng)機(jī)將罐內(nèi)的酸霧抽至酸霧中和罐中與罐內(nèi)的堿性溶液中和成無害 的鹽溶液，消除了酸霧的腐蝕性。作業(yè)完成后，排出酸霧中和罐內(nèi)的液體； 打開混合罐底部放液蝶闊，將殘余的酸性混合物排入專用的儲(chǔ)液容器中，避 免對(duì)環(huán)境的破壞。
與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果
1. 酸化物混合攪拌裝置罐體與罐蓋密封，進(jìn)砂口為漏斗形結(jié)構(gòu)減少酸霧 大量揮發(fā)造成對(duì)工作環(huán)境的污染及對(duì)人員的傷害。
2. 罐體內(nèi)設(shè)置消泡裝置，產(chǎn)生的帶壓噴水及時(shí)消除攪拌過程中產(chǎn)生的大 量泡沬，使液位控制裝置能準(zhǔn)確檢測(cè)出液面高度，防止酸性混合物溢出。
3. 酸霧消除裝置將酸化物混合時(shí)產(chǎn)生的酸霧通過風(fēng)機(jī)吸入酸霧中和罐中 與堿性溶液中和，消除酸霧的危害。
4. 罐體外側(cè)設(shè)置多個(gè)集液管，混合罐內(nèi)酸液過多時(shí)通過防酸膠管匯集到 集液總管中防止強(qiáng)酸混合液不溢出，保證施工過程中不造成對(duì)設(shè)備的損害和對(duì)環(huán)境的污染。
5. 罐體上設(shè)有大面積觀察孔，能夠隨時(shí)觀察到施工過程中混合液的混合 攪拌情況。
6. 酸化混合攪拌裝置與酸液接觸的罐體及其相關(guān)表面采用耐腐蝕材料， 保證了攪拌裝置的使用壽命。
7. 罐體內(nèi)設(shè)有多個(gè)隔板網(wǎng)，混合物中的砂子在混合液中產(chǎn)生的積團(tuán)，通
過隔板網(wǎng)將旋轉(zhuǎn)的砂團(tuán)快速打散，達(dá)到攪拌更均勻的效果。


圖1為酸化物混合攪拌裝置主視圖； 圖2為酸化物混合攪拌裝置俯視圖； 圖3為酸化物混合攪拌裝置罐體主視圖； 圖4為酸化物混合罐罐體左視圖； 圖5為酸化物混合罐A-A剖視圖；
具體實(shí)施例方式
參見圖l，圖2，酸化物混合攪拌裝置包括罐體和消霧裝置，罐體l的外
側(cè)上設(shè)有酸液吸入管3，進(jìn)液管9，排出管5，攪拌器6位于罐體1的正中， 軸上端裝有液馬達(dá)14，在罐體1上方設(shè)有密封罐蓋15，罐蓋15上裝有超聲 波液面控制裝置接口 17、漏斗形入砂口 11、液體添加劑入口 18、干粉添加劑 入口 20、消泡裝置2入水口 22，在罐蓋15上設(shè)置有透明的鋼化耐酸玻璃制 成的觀察孔10和12，罐蓋15與罐體1密封；消霧裝置一端通過酸霧排出管 13與罐蓋15相聯(lián)，另一端聯(lián)接風(fēng)機(jī)24，風(fēng)機(jī)排氣出口與酸霧中和罐23之間 通過彎管25相聯(lián)，所述的酸霧中和罐23中部設(shè)有一隔層，彎管25從密封的 罐頂延伸到下層罐體的堿性溶液中，端部沿罐底彎曲。參見圖3和圖4所示， 在罐蓋15內(nèi)側(cè)攪拌器6的軸上部套裝有泡沫消除裝置2，在罐底設(shè)有放液閥 7，攪拌器6軸下端裝有雙層攪拌葉片16，攪拌器6軸上端穿過罐蓋15與液 馬達(dá)14相聯(lián)，罐體1內(nèi)側(cè)裝有4快隔板網(wǎng)4，在罐體1的上部四周邊緣設(shè)有 四個(gè)酸液吸入管匯3的管接頭，在罐體的頂部有一圈擋板19，擋板外側(cè)有四個(gè)吸入管8的管接頭，通過防酸膠管匯集到集液總管中，使強(qiáng)酸混合液不溢 出；罐體l內(nèi)面裝的4塊隔板網(wǎng)4，罐頂部的視窗孔10的附近裝有一照明燈 25，保證密封罐內(nèi)有光線，在視窗孔12處可觀察到入砂和攪拌情況。參見圖 5，所述消泡裝置2由交叉的帶有多個(gè)小孔的圓管21構(gòu)成，圓管與罐外的入 水口22相聯(lián)，所述的小孔相互交錯(cuò)45度，直徑l-1.5mm;與酸性介質(zhì)接觸的 罐體及有關(guān)部件采用耐腐蝕材料00Crl8Nil4Mo2或經(jīng)過防腐處理，密封件采 用耐酸的氯丁橡膠或丁晴橡膠料制成。整個(gè)裝置可安裝在底盤車上，也可安 裝在橇座上。
酸化物混合攪拌裝置工作時(shí)，由進(jìn)液口 9輸送的壓裂前置液沿罐體的切 線方向進(jìn)入罐體1中，同時(shí)砂子由罐頂部的漏斗形進(jìn)砂口 11垂直進(jìn)入混合罐 1中，與液體添加劑入口 18輸送的化學(xué)液體添加劑、入口 20輸送的干粉添加 劑充分混合，形成一種懸浮狀的混合液。在攪拌過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的泡沫， 消泡裝置2在罐的液面上部射出帶壓的噴水，擊破泡沫，保證液位控制裝置 能準(zhǔn)確檢測(cè)到液面高度信號(hào)，使液面高度受控不外溢。攪拌過程中由于大量 進(jìn)砂，砂在混合液中會(huì)積團(tuán)，罐體l內(nèi)面裝的4塊隔板網(wǎng)4可將旋轉(zhuǎn)的砂快 速打散，砂、液和膠聯(lián)劑能夠充分地溶和，達(dá)到攪拌均勻的效果；攪拌中產(chǎn) 生的酸霧經(jīng)風(fēng)機(jī)吸入酸霧中和罐中與堿液中和處理；作業(yè)完成后，處理中和 液，打開設(shè)在罐1底部的放液蝶閥7，將罐底殘存的砂液輸入專用的容器中， 確保整個(gè)作業(yè)過程對(duì)人員、設(shè)備和環(huán)境的無害。
權(quán)利要求
1.一種酸化物混合攪拌裝置，包括罐體、攪拌器、酸液吸入管、進(jìn)液口、混合液出口，其特征在于罐體上設(shè)有與罐體密封帶漏斗狀入砂口及干粉添加劑、液體添加劑入口的密封罐蓋，罐蓋通過酸霧排出彎管與消霧裝置相聯(lián)，在罐蓋內(nèi)側(cè)攪拌器的軸上，設(shè)有泡沫消除裝置，罐體外側(cè)設(shè)有的集液管匯，管匯位于與混合物液面設(shè)定的高度并與集液總管相聯(lián)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸化物混合攪拌裝置，其特征在于所述消泡裝置套在攪拌器的軸上，由交叉的帶有多個(gè)小孔的圓管構(gòu)成，圓管與罐外的入 水口相聯(lián)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的酸化物混合攪拌裝置，其特征在于所述的小孔 相互交錯(cuò)45度，直徑l一1.5mm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的酸化物混合攪拌裝置，其特征在于所述 的消霧裝置包括風(fēng)機(jī)和酸霧中和罐，酸霧排出彎管一端與罐蓋相聯(lián)，另一端 連接風(fēng)機(jī)的吸入口，風(fēng)機(jī)的排出口與酸霧中和罐之間通過彎管相聯(lián)，酸霧中 和罐內(nèi)設(shè)有隔層，下層罐體內(nèi)裝有堿性溶液，聯(lián)接風(fēng)機(jī)與酸霧中和罐的彎管 從密封的罐頂延伸到下層罐體內(nèi)的堿性溶液中，端部沿罐底彎曲。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的酸化物混合攪拌裝置，其特征在于所述的罐蓋 上設(shè)置有透明材料制成的觀察孔，并與罐蓋密封。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的酸化物混合攪拌裝置，其特征在于罐體內(nèi)分 布有多個(gè)隔板網(wǎng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的酸化物混合攪拌裝置，其特征在于酸化罐體及 與酸液接觸的部件采用耐腐蝕材料制成。
全文摘要
一種酸化物混合攪拌裝置，屬油田壓裂混砂設(shè)備領(lǐng)域。酸化物混合攪拌裝置包括罐體、攪拌器、吸入管、進(jìn)液口、混合液出口，其特征在于罐體上設(shè)有與罐體密封帶漏斗狀入砂口及干粉添加劑、液體添加劑入口的密封罐蓋，在罐蓋上通過酸霧排出彎管與消霧裝置相聯(lián)，在罐蓋內(nèi)側(cè)攪拌器的軸上，設(shè)有泡沫消除裝置，罐體外側(cè)設(shè)有的集液管匯，管匯位于與混合物液面設(shè)定的高度并與集液總管相聯(lián)；罐體及與酸液接觸的部件采用耐腐蝕材料制成或經(jīng)過防腐處理，作為進(jìn)一步的改進(jìn)，罐體內(nèi)設(shè)有多個(gè)隔板網(wǎng)。該酸化物混合攪拌裝置解決了現(xiàn)有的混合罐不具有防酸、抗腐蝕的技術(shù)難題，有效的防止酸液和酸霧溢出，避免了酸性混合液溢出對(duì)操作人員的傷害和對(duì)工作環(huán)境的污染，提高了設(shè)備耐酸能力和使用壽命，為壓裂酸化作業(yè)的安全性提供了保證。
文檔編號(hào)E21B43/26GK101298028SQ20081004668
公開日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2008年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月10日
發(fā)明者春 喬, 進(jìn) 伊, 劉文騁, 斌 秦 申請(qǐng)人:中國石化集團(tuán)江漢石油管理局第四機(jī)械廠