油井水泥氣動(dòng)機(jī)械螺旋混拌裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及油井水泥混拌裝置，尤其是一種可實(shí)施不同密度、粒徑油井水泥混拌的油井水泥氣動(dòng)機(jī)械螺旋混拌裝置，屬于石油固井專用工具。
【背景技術(shù)】
[0002]氣化床混拌罐是石油固井專用工具，用于固井前油井水泥及外摻料的混拌、存放，固井時(shí)為水泥車提供油井水泥干混料，完成現(xiàn)場(chǎng)水泥漿混配作業(yè)。
[0003]如圖1所示，現(xiàn)有的氣化床混拌裝置，包括混拌罐20、位于混拌罐20內(nèi)部下側(cè)的氣化床21、位于氣化床21下方的氣室22、位于混拌罐20側(cè)面的進(jìn)料口 25和出料口 24，以及給氣室22通入空氣的進(jìn)氣口 23，氣化床混拌裝置主要采用氣體作為動(dòng)力，結(jié)合固相顆粒在重力作用下自由降落的原理進(jìn)行油井水泥及外摻料的混拌，對(duì)于種類、密度、粒徑單一的外摻料，氣化床混拌裝置混拌出的油井水泥均勻度可以達(dá)到現(xiàn)場(chǎng)水泥漿混配要求，但是隨著油氣勘探開(kāi)發(fā)速度的加快，井下條件復(fù)雜程度越來(lái)越高，單井固井所需的油井水泥外摻料種類、密度、粒徑配比出現(xiàn)多樣化，尤其是高、低密度油井水泥采用氣化床混拌，在運(yùn)輸、儲(chǔ)存過(guò)程中分層比較嚴(yán)重，現(xiàn)場(chǎng)固井施工混配水泥漿密度不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響水泥漿失水、流動(dòng)度、稠化時(shí)間等參數(shù)，造成注入井內(nèi)環(huán)空水泥漿液柱上下密度差較大，固井施工過(guò)程中易發(fā)生水泥漿提前凝固，終止固井施工，造成惡性固井事故切影響固井質(zhì)量。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種將現(xiàn)有氣化床混拌罐改造成可用于多種不同密度、粒徑外摻料同時(shí)混拌的氣動(dòng)機(jī)械螺旋混拌裝置，利用氣動(dòng)機(jī)械螺旋混拌，實(shí)現(xiàn)高、低密度油井水泥高效混拌的目的。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種油井水泥氣動(dòng)機(jī)械螺旋混拌裝置，包括混拌罐、位于混拌罐內(nèi)部下側(cè)的氣化床、位于氣化床下方的氣室、進(jìn)料口和出料口，在混拌罐頂部外側(cè)設(shè)置有電機(jī)，電機(jī)下方豎直設(shè)置有延伸到氣化床底部中心上方的旋轉(zhuǎn)中心桿，筒體固定套在旋轉(zhuǎn)中心桿上并且筒體的內(nèi)壁與旋轉(zhuǎn)中心桿之間具有距離，形成上下貫通的空間，在筒體的外側(cè)從上到下設(shè)置有多道與旋轉(zhuǎn)中心桿旋轉(zhuǎn)方向相反的螺旋葉片，在旋轉(zhuǎn)中心桿上位于筒體頂部一定距離固定有反射罩，反射罩的直徑大于筒體的直徑，進(jìn)料口位于混拌罐頂部，接近旋轉(zhuǎn)中心桿的上方，使進(jìn)料口的進(jìn)料直接撒在反射罩上，出料口位于氣化床底部中心的下方，多個(gè)一次進(jìn)氣口位于氣室的下部且在非筒體的正下方，二次進(jìn)氣口位于氣化床底部中心的位置，進(jìn)入氣流能正對(duì)筒體的內(nèi)腔，在氣室上還設(shè)置有防空管線和壓力表，在混拌罐頂部還設(shè)置有氣壓調(diào)節(jié)閥。
[0006]所述筒體通過(guò)設(shè)置在旋轉(zhuǎn)中心桿上的密封軸承固定。
[0007]所述筒體的內(nèi)壁與旋轉(zhuǎn)中心桿之間的距離為20-30厘米。
[0008]所述反射罩距筒體頂部的距離為距離為60-70厘米。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:通過(guò)改進(jìn)氣化床混拌裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將單一的擴(kuò)散混合方式，改變?yōu)閿U(kuò)散、對(duì)流、剪切三種混合方式配合使用，三種方式在罐內(nèi)互相疊加，提高固相材料混合均勻度。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的氣化床混拌裝置的的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是本實(shí)用新型的油井水泥氣動(dòng)機(jī)械螺旋混拌裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明:
[0013]如圖2所示，本實(shí)用新型的油井水泥氣動(dòng)機(jī)械螺旋混拌裝置，包括混拌罐12、位于混拌罐12內(nèi)部下側(cè)的氣化床13、位于氣化床13下方的氣室9、進(jìn)料口 2和出料口 10，在混拌罐12頂部外側(cè)設(shè)置有電機(jī)1，電機(jī)I下方豎直設(shè)置有延伸到氣化床13底部中心上方的旋轉(zhuǎn)中心桿3，筒體5固定套在旋轉(zhuǎn)中心桿3上并且筒體5的內(nèi)壁與旋轉(zhuǎn)中心桿3之間具有距離，形成上下貫通的空間，在筒體5的外側(cè)從上到下設(shè)置有多道與旋轉(zhuǎn)中心桿3旋轉(zhuǎn)方向相反的螺旋葉片6，在旋轉(zhuǎn)中心桿3上位于筒體5頂部一定距離固定有反射罩4，反射罩4的直徑大于筒體5的直徑，進(jìn)料口 2位于混拌罐12頂部，接近旋轉(zhuǎn)中心桿3的上方，使進(jìn)料口2的進(jìn)料直接撒在反射罩4上，出料口 10位于氣化床13底部中心的下方，多個(gè)一次進(jìn)氣口7位于氣室9的下部且在非筒體5的正下方，二次進(jìn)氣口 8位于氣化床13底部中心的位置，進(jìn)入氣流能正對(duì)筒體5的內(nèi)腔，在氣室9上還設(shè)置有防空管線16和壓力表14，在混拌罐12頂部還設(shè)置有氣壓調(diào)節(jié)閥11。
[0014]所述筒體5通過(guò)設(shè)置在旋轉(zhuǎn)中心桿3上的密封軸承15固定。
[0015]所述筒體5的內(nèi)壁與旋轉(zhuǎn)中心桿3之間的距離為20-30厘米。所述反射罩4距筒體5頂部的距離為距離為60-70厘米。
[0016]本實(shí)用新型進(jìn)氣方式由一次進(jìn)氣改為為二次進(jìn)氣，同時(shí)設(shè)計(jì)氣壓調(diào)節(jié)閥11，混拌罐12頂部開(kāi)孔設(shè)計(jì)的電機(jī)1、進(jìn)料口 2、旋轉(zhuǎn)中心桿3、罐體內(nèi)部的反射罩4、筒體5形成一體化結(jié)構(gòu)，筒體5外部設(shè)計(jì)有7道逆時(shí)針螺旋葉片6。這樣就形成了由原氣化床混拌裝置改進(jìn)的氣動(dòng)機(jī)械螺旋混拌裝置。氣動(dòng)機(jī)械螺旋混拌裝置通過(guò)頂部進(jìn)料口 2添加物料，同時(shí)啟動(dòng)電機(jī)I，帶動(dòng)反射罩4和筒體5轉(zhuǎn)動(dòng)分散物料，將不同種類的物料分層填充罐內(nèi)。罐底氣室9向混拌罐12的筒體5及其周圍同時(shí)送風(fēng)，一次進(jìn)氣使混拌罐12內(nèi)物料充分流態(tài)化，二次進(jìn)氣則以較大的風(fēng)速在筒體5中向上噴射。位于筒體5頂部的反射罩4和筒體5外部的螺旋葉片6也具有同樣的分散物料作用。向四周輻射狀分散的物料借重力下落，最后集聚混合至筒體5底部，隨即又從筒體5中依靠氣力上升，混拌罐12內(nèi)物料進(jìn)行對(duì)流循環(huán)運(yùn)動(dòng)。循環(huán)速度與二次風(fēng)速成正比，通常二次風(fēng)速是一次風(fēng)速的5-10倍。對(duì)流動(dòng)性不好的物料，僅對(duì)其周圍部分進(jìn)行周期性的間歇通風(fēng)，或帶有壓力差的周期性通風(fēng)，這樣對(duì)黏性較大的物料也能得到某種程度的混合。氣壓調(diào)節(jié)閥11主要是隨時(shí)調(diào)節(jié)罐內(nèi)壓力不超過(guò)2.5MPa。
[0017]反射罩4順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)剪切力的作用，改變物料運(yùn)動(dòng)方向，增加固相物料擴(kuò)散度，提高混拌均勻度，作用效果最好。逆時(shí)針螺旋葉片6，旋轉(zhuǎn)過(guò)程中可以有效改變固相物料的運(yùn)動(dòng)方向，同時(shí)利用剪切力消除物料因靜電吸附作用凝聚成團(tuán)效應(yīng)，提升物料擴(kuò)散度，混拌方便、快捷，操作安全、可靠。底部設(shè)計(jì)的二次進(jìn)氣口，將底部“凹”處沉積的物料充分氣化，沿筒體5內(nèi)部上升，通過(guò)反射罩4向四周擴(kuò)散，達(dá)到與周邊物料混合的目的，因此，本實(shí)用新型適用于多種不同密度、粒徑的外摻料同時(shí)混拌，提升油井水泥混拌均勻度，使用安全，操作簡(jiǎn)捷、節(jié)約成本。
[0018]綜上所述，本實(shí)用新型的內(nèi)容并不局限在上述的實(shí)施例中，相同領(lǐng)域內(nèi)的有識(shí)之士可以在本實(shí)用新型的技術(shù)指導(dǎo)思想之內(nèi)可以輕易提出其他的實(shí)施例，但這種實(shí)施例都包括在本實(shí)用新型的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種油井水泥氣動(dòng)機(jī)械螺旋混拌裝置，包括混拌罐(12)、位于混拌罐(12)內(nèi)部下側(cè)的氣化床(13)、位于氣化床(13)下方的氣室(9)、進(jìn)料口和出料口，其特征在于，在混拌罐(12)頂部外側(cè)設(shè)置有電機(jī)(1)，電機(jī)(I)下方豎直設(shè)置有延伸到氣化床(13)底部中心上方的旋轉(zhuǎn)中心桿(3)，筒體(5)固定套在旋轉(zhuǎn)中心桿(3)上并且筒體(5)的內(nèi)壁與旋轉(zhuǎn)中心桿(3)之間具有距離，形成上下貫通的空間，在筒體(5)的外側(cè)從上到下設(shè)置有多道與旋轉(zhuǎn)中心桿(3)旋轉(zhuǎn)方向相反的螺旋葉片(6)，在旋轉(zhuǎn)中心桿(3)上位于筒體(5)頂部一定距離固定有反射罩(4)，反射罩(4)的直徑大于筒體(5)的直徑，進(jìn)料口(2)位于混拌罐(12)頂部，接近旋轉(zhuǎn)中心桿(3)的上方，使進(jìn)料口(2)的進(jìn)料直接撒在反射罩(4)上，出料口(10)位于氣化床(13)底部中心的下方，多個(gè)一次進(jìn)氣口(7)位于氣室(9)的下部且在非筒體(5)的正下方，二次進(jìn)氣口(8)位于氣化床(13)底部中心的位置，進(jìn)入氣流能正對(duì)筒體(5)的內(nèi)腔，在氣室(9)上還設(shè)置有放空管線(16)和壓力表(14)，在混拌罐(12)頂部還設(shè)置有氣壓調(diào)節(jié)閥(11)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油井水泥氣動(dòng)機(jī)械螺旋混拌裝置，其特征在于，所述筒體(5)通過(guò)設(shè)置在旋轉(zhuǎn)中心桿(3)上的密封軸承(15)固定。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油井水泥氣動(dòng)機(jī)械螺旋混拌裝置，其特征在于，所述筒體(5)的內(nèi)壁與旋轉(zhuǎn)中心桿(3)之間的距離為20-30厘米。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油井水泥氣動(dòng)機(jī)械螺旋混拌裝置，其特征在于，所述反射罩(4)距筒體(5)頂部的距離為距離為60-70厘米。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種油井水泥氣動(dòng)機(jī)械螺旋混拌裝置，在混拌罐頂部外側(cè)設(shè)置有電機(jī)，電機(jī)下方設(shè)置旋轉(zhuǎn)中心桿，筒體固定套在旋轉(zhuǎn)中心桿上并且筒體的內(nèi)壁與旋轉(zhuǎn)中心桿之間具有距離，形成上下貫通的空間，在筒體的外側(cè)從上到下設(shè)置有多道與旋轉(zhuǎn)中心桿旋轉(zhuǎn)方向相反的螺旋葉片，在旋轉(zhuǎn)中心桿上位于筒體頂部一定距離固定有反射罩，進(jìn)料口位于混拌罐頂部，使進(jìn)料口的進(jìn)料直接撒在反射罩上，多個(gè)一次進(jìn)氣口位于氣室的下部，非筒體的正下方，二次進(jìn)氣口位于氣化床底部中心的位置，正對(duì)筒體。通過(guò)改進(jìn)氣化床混拌裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)，將單一的擴(kuò)散混合方式，改變?yōu)閿U(kuò)散、對(duì)流、剪切三種混合方式配合使用，三種方式在罐內(nèi)互相疊加，提高固相材料混合均勻度。
【IPC分類】B28C5/06
【公開(kāi)號(hào)】CN204658666
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520188264
【發(fā)明人】和建勇, 宋元洪, 陳 光, 李丹丹, 姚泊汗, 吳廣福, 高飛, 翁長(zhǎng)松
【申請(qǐng)人】中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年3月31日