一種壓裂液連續(xù)混配設(shè)備及其混配方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油氣田開采領(lǐng)域，特別涉及一種壓裂液連續(xù)混配設(shè)備及其混配方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前壓裂液配液采用方式主要有三種，即傳統(tǒng)方式、現(xiàn)場配液方式、自動(dòng)化配液方式；
[0003]傳統(tǒng)方式，壓裂液由配液站配制完成后，由運(yùn)輸罐車運(yùn)至作業(yè)現(xiàn)場，這種方式壓裂運(yùn)輸成本高，而且僅適用于近井壓裂。
[0004]現(xiàn)場配液方式，將各類化學(xué)添加劑運(yùn)至壓裂作業(yè)現(xiàn)場，依靠現(xiàn)場一些簡單設(shè)備和現(xiàn)場操作人員，實(shí)現(xiàn)配液，這種方式配液時(shí)間較長，而且人工勞動(dòng)強(qiáng)度較大，壓裂作業(yè)環(huán)境較差，而且批混批用的作業(yè)流程，容易導(dǎo)致液體腐敗、浪費(fèi)。
[0005]自動(dòng)化配液方式，是目前發(fā)展的主要趨勢(shì)，這種方式比較節(jié)省勞動(dòng)力，而且能夠在現(xiàn)場快速、大量地進(jìn)行混配，但是這種技術(shù)目前還并不成熟，無法實(shí)現(xiàn)工廠化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種壓裂液連續(xù)混配設(shè)備及其混配方法。
[0007]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種壓裂液連續(xù)混配設(shè)備，包括依次連接的第一混配單元、第二混配單元、第三混配單元和檢測(cè)單元，所述第一混配單元包括混合釜、設(shè)置在混合釜上方一側(cè)的進(jìn)料口、設(shè)置在混合釜上方中部的進(jìn)水閥和設(shè)置在混合釜底部的電機(jī)，所述電機(jī)豎向設(shè)置且電機(jī)的轉(zhuǎn)軸位于電機(jī)本體的上方，所述電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上傳動(dòng)連接有出水管，所述出水管伸入混合釜內(nèi)，出水管的下端與電機(jī)傳動(dòng)連接，出水管的上端伸出混合釜并且通過旋轉(zhuǎn)接頭與進(jìn)水閥連接，所述出水管的管壁上周向均勻設(shè)有若干出水孔，所述混合釜的下端一側(cè)設(shè)有第一出液閥，所述第一出液閥通過增壓泵與第二混配單元連接，所述第二混配單元包括半圓形混合管和設(shè)置在混合管頂部的添加劑自動(dòng)下料裝置，所述混合管內(nèi)部設(shè)有螺旋葉，所述螺旋葉的邊緣與混合管的管壁密封連接，所述混合管的出液口通過第二出液閥與第三混配單元連接，所述第三混配單元包括混液箱、設(shè)置在混液箱頂部的氣缸和設(shè)置在混液箱一側(cè)的粉料自動(dòng)下料裝置，所述混液箱內(nèi)設(shè)有與混液箱橫向截面匹配的活塞板，所述活塞板與氣缸的氣桿垂直固定，活塞板的最低水平高度低于混合管管口的水平高度，所述檢測(cè)單元通過出液管與混液箱連接，所述出液管設(shè)置在混液箱一側(cè)，出液管的水平高度高于混合管的出液口的高度。
[0008]作為優(yōu)選，所述出水管上設(shè)有圓形接料板，所述接料板的邊緣的水平高度高于接料板中部的水平高度，所述混合釜內(nèi)壁上設(shè)有環(huán)形擋料板，所述擋料板和接料板均與出水管垂直，所述擋料板設(shè)置在兩塊相鄰的接料板之間，所述擋料板的寬度小于混合釜的半徑，所述接料板的直徑小于混合釜的直徑，所述進(jìn)料口位于接料板的上方，所述進(jìn)料口與混合釜之間設(shè)有磁性濾網(wǎng)。
[0009]作為優(yōu)選，所述粉料自動(dòng)下料裝置包括粉箱、電磁開關(guān)和粉腔，所述粉腔一端與混液箱連通，粉腔另一端通過電磁開關(guān)與粉箱連通。
[0010]一種采用上述的壓裂液連續(xù)混配設(shè)備的混配方法，包括以下步驟:
[0011 ] I)配置第一混合液:將氯化鉀干粉通過進(jìn)料口放入混合釜內(nèi)，氯化鉀干粉正好落到接料板上，再由外部通過進(jìn)水閥，經(jīng)由旋轉(zhuǎn)接頭向混合釜內(nèi)加水，使得水和氯化鉀充分混合得到第一混合液，其中，第一混合液的氯化鉀與水的質(zhì)量比為0.03-4: 100;
[0012]2)加入添加劑:將第一混合液由第一出液閥通過增壓泵增壓后，進(jìn)入內(nèi)置螺旋式管道的混合管，然后通過打開添加劑自動(dòng)下料裝置，使得添加劑進(jìn)入到第一混合液中；
[0013]3)配置第二混合液:打開第二出液閥，使得一定量的第一混合液和添加劑的混合液進(jìn)入到混液箱內(nèi)，粉料自動(dòng)下料裝置的電磁開關(guān)打開，使得粉箱中一定量的的瓜爾膠干粉進(jìn)入到粉腔內(nèi)，然后氣缸動(dòng)作，拉動(dòng)活塞板，使得液位上升，直到液位進(jìn)入到粉腔內(nèi)，將瓜爾膠干粉帶入混液箱內(nèi)，然后氣缸來回動(dòng)作，使得混液箱內(nèi)的液體上下移動(dòng)，并且在上下移動(dòng)的過程中，混液箱內(nèi)部的氣壓不斷變化，得到第二混合液。
[0014]4)檢測(cè)排放:將第二混合液排放前，通過檢測(cè)單元檢測(cè)第二混合液的濃度。
[0015]步驟2中，所述添加劑包括有機(jī)粘土穩(wěn)定劑、助排劑、殺菌劑、起泡劑、消泡劑、破乳劑、降濾失劑、PH調(diào)節(jié)劑、溫度穩(wěn)定劑和低溫破服激活劑。
[0016]本發(fā)明的有益效果是，該壓裂液連續(xù)混配設(shè)備及其混配方法能夠?qū)崿F(xiàn)在現(xiàn)場對(duì)壓裂液進(jìn)行快速高效地混配，降低了運(yùn)輸成本，提高了工作效率，減少了勞動(dòng)力的投入，特別適合在頁巖氣開發(fā)的大規(guī)模壓裂中推廣使用。
【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0018]圖1是本發(fā)明壓裂液連續(xù)混配設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明壓裂液連續(xù)混配設(shè)備的自動(dòng)控制原理圖；
[0020]圖中:1.混合釜，2.進(jìn)料口，3.進(jìn)水閥，4.電機(jī)，5.出水管，6.電磁閥，7.出水孔，8.第一出液閥，9.增壓泵，10.混合管，11.添加劑自動(dòng)下料裝置，12.第二出液閥，13.混液箱，14.氣缸，15.粉箱，16.活塞板，17.出液管，18.檢測(cè)單元，19.接料板，20.擋料板，21.濾網(wǎng)，22.電磁開關(guān)，23.粉腔。
【具體實(shí)施方式】
[0021]現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0022]如圖1和圖2所示，一種壓裂液連續(xù)混配設(shè)備，包括依次連接的第一混配單元、第二混配單元、第三混配單元和檢測(cè)單元18，所述第一混配單元包括混合釜1、設(shè)置在混合釜I上方一側(cè)的進(jìn)料口 2、設(shè)置在混合釜I上方中部的進(jìn)水閥3和設(shè)置在混合釜I底部的電機(jī)4，所述電機(jī)4豎向設(shè)置且電機(jī)4的轉(zhuǎn)軸位于電機(jī)4本體的上方，所述電機(jī)4的轉(zhuǎn)軸上傳動(dòng)連接有出水管5，所述出水管5伸入混合釜I內(nèi)，出水管5的下端與電機(jī)4傳動(dòng)連接，出水管5的上端伸出混合釜I并且通過旋轉(zhuǎn)接頭6與進(jìn)水閥3連接，所述出水管5的管壁上周向均勻設(shè)有若干出水孔7，所述混合釜I的下端一側(cè)設(shè)有第一出液閥8，所述第一出液閥8通過增壓泵9與第二混配單元連接，所述第二混配單元包括半圓形混合管10和設(shè)置在混合管10頂部的添加劑自動(dòng)下料裝置11，所述混合管10內(nèi)部設(shè)有螺旋葉，所述螺旋葉的邊緣與混合管10的管壁密封連接，所述混合管10的出液口通過第二出液閥12與第三混配單元連接，所述第三混配單元包括混液箱13、設(shè)置在混液箱13頂部的氣缸14和設(shè)置在混液箱13一側(cè)的粉料自動(dòng)下料裝置，所述混液箱13內(nèi)設(shè)有與混液箱13橫向截面匹配的活塞板16，所述活塞板16與氣缸14的氣桿垂直固定，活塞板16的最低水平高度低于混合管12管口的水平高度，所述檢測(cè)單元18通過出液管17與混液箱13連接，所述出液管17設(shè)置在混液箱13 —側(cè)，出液管17的水平高度高于混合管10的出液口的高度。
[0023]作為優(yōu)選，所述出水管5上設(shè)有圓形接料板19，所述接料板19的邊緣的水平高度高于接料板19中部的水平高度，所述混合釜I內(nèi)壁上設(shè)有環(huán)形擋料板20，所述擋料板20和接料板19均與出水管5垂直，所述擋料板20設(shè)置在兩塊相鄰的接料板19之間，所述擋料板20的寬度小于混合釜I的半徑，所述接料板19的直徑小于混合釜I的直徑，所述進(jìn)料口2位于接料板19的上方，所述進(jìn)料口 2與混合釜I之間設(shè)有磁性濾網(wǎng)21。
[0024]作為優(yōu)選，所