專利名稱：一種制造油田專用石英壓裂砂的生產(chǎn)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種制造油田專用石英壓裂砂的生產(chǎn)設(shè)備。
背景技術(shù)：
隨著石油工業(yè)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，水力壓裂技術(shù)工藝成為陸上低滲透油田 增產(chǎn)的一項(xiàng)重要措施，在水力壓裂技術(shù)工藝中，支撐劑的選擇至關(guān)重要，常用的支撐劑為石 英壓裂砂。石英壓裂砂以其低廉的價(jià)格、良好的使用性能，在國(guó)內(nèi)外油田生產(chǎn)中的用量居首 位，從開(kāi)采到獲取油田用石英壓裂砂要經(jīng)過(guò)很多的工序制備而成。目前，國(guó)內(nèi)許多石英壓裂 砂制造設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作不變、生產(chǎn)工藝落后不成熟。天然石英砂從砂源地進(jìn)行篩選，除 去混在中間的石塊和部分泥土，還需經(jīng)過(guò)生產(chǎn)原料石英砂運(yùn)至生產(chǎn)廠家，經(jīng)過(guò)水洗干凈脫 水，使其含水量達(dá)到10-20%，再進(jìn)行烘干、篩選等工序的加工，由于無(wú)專業(yè)的加工方法和生 產(chǎn)設(shè)備造成生產(chǎn)周期長(zhǎng)，工業(yè)化生產(chǎn)效率低，尤其是脫水工序效果不佳，人力、物力投入高， 且脫水過(guò)程受天氣影響，容易造成二次污染，影響產(chǎn)品質(zhì)量，不能滿足油田的使用要求。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種制造油田專用石英壓裂砂的生產(chǎn)設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)大 規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作的油田專用的石英壓裂砂生產(chǎn)設(shè)備。本實(shí)用新型所述的制造油田專用石英壓裂砂的生產(chǎn)設(shè)備由提升機(jī)、砂罐、螺旋洗 砂機(jī)、圓筒洗砂篩選機(jī)、脫水螺旋洗砂機(jī)、脫水設(shè)備、皮帶輸送機(jī)I、加熱爐、進(jìn)爐進(jìn)料裝置、 回轉(zhuǎn)式圓筒石英砂烘干爐、干砂提升機(jī)、干砂罐、圓筒篩選機(jī)、皮帶輸送機(jī)II、石英壓裂砂罐 和計(jì)量器構(gòu)成。提升機(jī)與砂罐連接，砂罐出料口與螺旋洗砂機(jī)連接，螺旋洗砂機(jī)的出料槽與圓筒 洗砂篩選機(jī)連接，圓筒洗砂篩選機(jī)與脫水螺旋洗砂機(jī)連接；脫水螺旋洗砂機(jī)與脫水設(shè)備連 接，脫水設(shè)備的主體旋轉(zhuǎn)軸線與水平呈20-40度，脫水設(shè)備通過(guò)皮帶輸送機(jī)I與進(jìn)爐進(jìn)料 裝置連接，進(jìn)爐進(jìn)料裝置安裝在加熱爐內(nèi)，加熱爐安裝在回轉(zhuǎn)式圓筒石英砂烘干爐的前端， 回轉(zhuǎn)式圓筒石英砂烘干爐出料口通過(guò)提升機(jī)與干砂罐連接，干砂罐出料口與圓筒篩選機(jī)連 接，圓筒篩選機(jī)通過(guò)皮帶輸送機(jī)II與石英壓裂砂罐連接，石英壓裂砂罐與計(jì)量器連接。所述的圓筒洗砂篩選機(jī)由電機(jī)通過(guò)三角帶與減速機(jī)連接，減速機(jī)的減速齒輪通過(guò) 旋轉(zhuǎn)軸與圓筒連接，圓筒洗砂篩選機(jī)上方連接有水管，螺旋洗砂機(jī)的出料槽插入圓筒內(nèi)，圓 筒洗砂篩選機(jī)的圓筒通過(guò)下方的支承座傾斜，旋轉(zhuǎn)軸線與水平面夾角為2 5度。所述的脫水螺旋洗砂機(jī)與螺旋洗砂機(jī)結(jié)構(gòu)相同，由電機(jī)通過(guò)三角帶、減速機(jī)與葉 輪連接，葉輪與圓筒形洗槽連接，區(qū)別在于脫水螺旋洗砂機(jī)不接水管。所述的計(jì)量器是一個(gè)進(jìn)料和出料互鎖的筒狀計(jì)量容器，計(jì)量器通過(guò)螺栓固定在石 英壓裂砂罐下端，焊有封板的出砂管下面；計(jì)量器罐體下端焊接有下端封板，進(jìn)料板、出料 板和下端封板同心，上面均分布有放砂通孔和中心孔，進(jìn)料板和出料板通過(guò)連桿和螺帽固 定在一起并從下端封板中心孔內(nèi)穿過(guò)，形成一個(gè)進(jìn)料板和出料板位置相對(duì)固定的一個(gè)整體，能夠在計(jì)量器罐體上旋轉(zhuǎn)，下端封板和計(jì)量器罐體是固定在一起的獨(dú)立體，手柄焊接在 出料板上，限位銷焊在計(jì)量器罐體上。原料石英砂通過(guò)提升機(jī)提到砂罐內(nèi)，由砂罐出料口放砂到螺旋洗砂機(jī)內(nèi)粗洗，通 過(guò)清水洗去石英砂表面的塵土和泥沙，一次洗后的原料石英砂通過(guò)螺旋洗砂機(jī)的出料槽輸 送到圓筒洗砂篩選機(jī)內(nèi)，圓筒洗砂篩選機(jī)通過(guò)自身旋轉(zhuǎn)和高壓清水沖洗能徹底洗掉石英砂 表面的泥沙，水洗石英砂通過(guò)脫水螺旋洗砂機(jī)攪拌，破壞包覆砂粒表面的水汽層，進(jìn)行脫 水；再輸送到脫水設(shè)備內(nèi)靜置脫水，使其含水量下降到20%以下，然后通過(guò)皮帶輸送機(jī)I、 進(jìn)爐進(jìn)料裝置輸送到安裝在加熱爐上的回轉(zhuǎn)式圓筒石英砂烘干爐內(nèi)，對(duì)石英砂烘干，烘干 后的干燥石英砂從回轉(zhuǎn)式圓筒石英砂烘干爐出料口流出，進(jìn)入干砂提升機(jī)進(jìn)料口內(nèi)，通過(guò) 提升進(jìn)入干砂罐內(nèi)，干砂罐內(nèi)石英砂從出料口流出，通過(guò)圓筒篩選機(jī)對(duì)干燥石英砂進(jìn)行篩 選，符合要求的石英砂通過(guò)皮帶輸送機(jī)II進(jìn)入石英壓裂砂罐，石英壓裂砂通過(guò)計(jì)量器進(jìn)行 分裝入庫(kù)，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程完成。在計(jì)量器中，扳動(dòng)計(jì)量器手柄到達(dá)一個(gè)限位銷的限位點(diǎn)時(shí)，計(jì)量器進(jìn)料板上的通 孔與封板上的通孔連通，但是計(jì)量器罐體下端固定的封板上的通孔與出料板上的通孔位置 錯(cuò)開(kāi)，不能出砂，石英砂從壓裂石英砂罐進(jìn)入計(jì)量器。再扳動(dòng)計(jì)量器手柄到另一限位銷限位 點(diǎn)時(shí)，計(jì)量器上端進(jìn)料板上的孔與封板上的孔位置錯(cuò)開(kāi)，不能進(jìn)砂，但是計(jì)量器罐體下端封 板上的孔與出料板上的孔連通，石英砂從計(jì)量器罐體內(nèi)放出，放完即為計(jì)量重量。同理，再 次扳動(dòng)計(jì)量器手柄回到限位銷時(shí)，石英砂又進(jìn)入計(jì)量器罐體，如此反復(fù)循環(huán)，通過(guò)扳動(dòng)手柄 實(shí)現(xiàn)石英砂的計(jì)量分裝。通過(guò)阻斷進(jìn)料，打開(kāi)出料，放出計(jì)量容器內(nèi)等質(zhì)量的石英砂實(shí)現(xiàn)計(jì) 量分裝。本發(fā)明的有益效果和優(yōu)點(diǎn)1、是出砂速度快，從原料石英砂到分裝入庫(kù)的油田專用石英壓裂砂不到1.5小 時(shí)。每小時(shí)生產(chǎn)石英壓裂砂7 9噸?，F(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)備，經(jīng)過(guò)水洗干凈的石英砂采取露天 脫水，一般需要一天時(shí)間，而脫水過(guò)程會(huì)有雜質(zhì)進(jìn)入石英砂中，造成二次污染，影響產(chǎn)品質(zhì) 量，且容易受天氣影響。本發(fā)明采用脫水設(shè)備，解決了脫水問(wèn)題，邊生產(chǎn)邊脫水，只需25 30分鐘完成脫水，提高了工業(yè)化生產(chǎn)效率，并保證了成品質(zhì)量。2、本發(fā)明可將生產(chǎn)設(shè)備整套移入廠房，因此不受天氣、環(huán)境和季節(jié)變化的影響，從 而大大提高了設(shè)備的利用率并保證了產(chǎn)品的質(zhì)量，能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

圖1石英壓裂砂的生產(chǎn)設(shè)備示意圖。圖2圓筒洗砂篩選機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。圖3壓裂石英砂罐15和計(jì)量器16的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.提升機(jī)；2.砂罐；3.螺旋洗砂機(jī)，3. 1出料槽；4.圓筒洗砂篩選機(jī)，4. 1電 機(jī)，4. 2減速機(jī)，4. 3水管；5.脫水螺旋洗砂機(jī)；6.脫水設(shè)備；7.皮帶輸送機(jī)I ；8.加熱爐； 9.進(jìn)爐進(jìn)料裝置；10.回轉(zhuǎn)式圓筒石英砂烘干爐；11.干砂提升機(jī)；12.干砂罐；13.圓筒篩 選機(jī)；14.皮帶輸送機(jī)II ；15.石英壓裂砂罐，15. 1出砂管，15. 2封板；16.計(jì)量器，16. 1進(jìn) 料板，16. 2計(jì)量器罐體，16. 3連桿，16. 4下端封板，16. 5出料板，16. 6手柄，16. 7限位銷。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1，本發(fā)明所述的制造油田專用石英壓裂砂的生產(chǎn)設(shè)備由提升機(jī)1、砂罐2、 螺旋洗砂機(jī)3、圓筒洗砂篩選機(jī)4、脫水螺旋洗砂機(jī)5、脫水設(shè)備6、皮帶輸送機(jī)I 7、加熱爐 8、進(jìn)爐進(jìn)料裝置9、回轉(zhuǎn)式圓筒石英砂烘干爐10、干砂提升機(jī)11、干砂罐12、圓筒篩選機(jī)13、 皮帶輸送機(jī)II 14、石英壓裂砂罐15和計(jì)量器16構(gòu)成。提升機(jī)1與砂罐2連接，砂罐2出料口與螺旋洗砂機(jī)3連接，螺旋洗砂機(jī)3的出料 槽3. 1與圓筒洗砂篩選機(jī)4連接，圓筒洗砂篩選機(jī)4與脫水螺旋洗砂機(jī)5連接；脫水螺旋洗 砂機(jī)5與脫水設(shè)備6連接，脫水設(shè)備6的主體旋轉(zhuǎn)軸線與水平呈20-40度，脫水設(shè)備6通過(guò) 皮帶輸送機(jī)I 7與進(jìn)爐進(jìn)料裝置9連接，進(jìn)爐進(jìn)料裝置9安裝在加熱爐8內(nèi)，加熱爐8安裝 在回轉(zhuǎn)式圓筒石英砂烘干爐10的前端，回轉(zhuǎn)式圓筒石英砂烘干爐10出料口通過(guò)提升機(jī)11 與干砂罐12連接，干砂罐12出料口與圓筒篩選機(jī)13連接，圓筒篩選機(jī)13通過(guò)皮帶輸送機(jī) II 14與石英壓裂砂罐15連接，石英壓裂砂罐15與計(jì)量器16連接。所述的圓筒洗砂篩選機(jī)4由電機(jī)4. 1通過(guò)三角帶于減速機(jī)4. 2連接，減速機(jī)的減 速齒輪通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸與圓筒連接，圓筒洗砂篩選機(jī)上方連接有水管4. 3，螺旋洗砂機(jī)的出料槽 3. 1插入圓筒內(nèi)，圓筒洗砂篩選機(jī)4的圓筒通過(guò)下方的支承座傾斜，旋轉(zhuǎn)軸線與水平面夾角 為2 5度。所述的脫水螺旋洗砂機(jī)5與螺旋洗砂機(jī)3結(jié)構(gòu)相同，由電機(jī)通過(guò)三角帶、減速機(jī)與 葉輪連接，葉輪與圓筒形洗槽連接，區(qū)別在于脫水螺旋洗砂機(jī)不接水管。所述的計(jì)量器16是一個(gè)進(jìn)料和出料互鎖的筒狀計(jì)量容器，計(jì)量器16通過(guò)螺栓固 定在石英壓裂砂罐15下端，焊有封板15. 2的出砂管15. 1下面；計(jì)量器罐體16. 2下端焊接 有下端封板16. 4，進(jìn)料板16. 1、出料板16. 5和下端封板16. 4同心，上面均分布有放砂通孔 和中心孔，進(jìn)料板16. 1和出料板16. 5通過(guò)連桿16. 3和螺帽固定在一起并從下端封板16. 4 中心孔內(nèi)穿過(guò)，形成一個(gè)進(jìn)料板16. 1和出料板16. 5位置相對(duì)固定的一個(gè)整體，能夠在計(jì)量 器罐體16. 2上旋轉(zhuǎn)，下端封板16. 4和計(jì)量器罐體16. 2是固定在一起的獨(dú)立體，手柄16. 6 焊接在出料板16. 5上，限位銷16. 7焊在計(jì)量器罐體16. 2上。本發(fā)明制造油田專用石英壓裂砂的生產(chǎn)設(shè)備自動(dòng)化程度高，可配備兩個(gè)電氣控制 柜，一號(hào)電氣控制柜對(duì)用電設(shè)備提升機(jī)1、螺旋洗砂機(jī)3、圓筒洗砂篩選機(jī)4、脫水螺旋洗砂 機(jī)5、皮帶輸送機(jī)I的7進(jìn)行控制，二號(hào)電氣控制柜對(duì)用電設(shè)備加熱爐8、回轉(zhuǎn)式圓筒石英 砂烘干爐10、干砂提升機(jī)11、圓筒篩選機(jī)13、皮帶輸送機(jī)II的14進(jìn)行控制。
權(quán)利要求一種制造油田專用石英壓裂砂的生產(chǎn)設(shè)備，由提升機(jī)、砂罐、螺旋洗砂機(jī)、圓筒洗砂篩選機(jī)、脫水螺旋洗砂機(jī)、脫水設(shè)備、皮帶輸送機(jī)I、加熱爐、進(jìn)爐進(jìn)料裝置、回轉(zhuǎn)式圓筒石英砂烘干爐、干砂提升機(jī)、干砂罐、圓筒篩選機(jī)、皮帶輸送機(jī)II、石英壓裂砂罐和計(jì)量器構(gòu)成；其特征在于提升機(jī)與砂罐連接，砂罐出料口與螺旋洗砂機(jī)連接，螺旋洗砂機(jī)的出料槽與圓筒洗砂篩選機(jī)連接，圓筒洗砂篩選機(jī)與脫水螺旋洗砂機(jī)連接；脫水螺旋洗砂機(jī)與脫水設(shè)備連接，脫水設(shè)備的主體旋轉(zhuǎn)軸線與水平呈20-40度，脫水設(shè)備通過(guò)皮帶輸送機(jī)I與進(jìn)爐進(jìn)料裝置連接，進(jìn)爐進(jìn)料裝置安裝在加熱爐內(nèi)，加熱爐安裝在回轉(zhuǎn)式圓筒石英砂烘干爐的前端，回轉(zhuǎn)式圓筒石英砂烘干爐出料口通過(guò)提升機(jī)與干砂罐連接，干砂罐出料口與圓筒篩選機(jī)連接，圓筒篩選機(jī)通過(guò)皮帶輸送機(jī)II與石英壓裂砂罐連接，石英壓裂砂罐與計(jì)量器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造油田專用石英壓裂砂的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述的 脫水螺旋洗砂機(jī)與螺旋洗砂機(jī)結(jié)構(gòu)相同，由電機(jī)通過(guò)三角帶、減速機(jī)與葉輪連接，葉輪與圓 筒形洗槽連接，區(qū)別在于脫水螺旋洗砂機(jī)不接水管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造油田專用石英壓裂砂的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述的 圓筒洗砂篩選機(jī)由電機(jī)通過(guò)三角帶與減速機(jī)連接，減速機(jī)的減速齒輪通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸與圓筒連 接，圓筒洗砂篩選機(jī)上方連接有水管，螺旋洗砂機(jī)的出料槽插入圓筒內(nèi)，圓筒洗砂篩選機(jī)的 圓筒通過(guò)下方的支承座傾斜，旋轉(zhuǎn)軸線與水平面夾角為2 5度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造油田專用石英壓裂砂的生產(chǎn)設(shè)備，其特征在于所述的 計(jì)量器是一個(gè)進(jìn)料和出料互鎖的筒狀計(jì)量容器，計(jì)量器通過(guò)螺栓固定在石英壓裂砂罐下 端，焊有孔封板的出砂管下面；計(jì)量器罐體下端焊接有下端封板，進(jìn)料板、出料板和下端封 板同心，上面均分布有放砂通孔和中心孔，進(jìn)料板和出料板通過(guò)連桿和螺帽固定在一起并 從下端封板中心孔內(nèi)穿過(guò)，形成一個(gè)進(jìn)料板和出料板位置相對(duì)固定的一個(gè)整體，能夠在計(jì) 量器罐體上旋轉(zhuǎn)，下端封板和計(jì)量器罐體是固定在一起的獨(dú)立體，手柄焊接在出料板上，限 位銷焊在計(jì)量器罐體上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種制造油田專用石英壓裂砂的生產(chǎn)設(shè)備；提升機(jī)與砂罐連接，砂罐出料口與螺旋洗砂機(jī)連接，螺旋洗砂機(jī)的出料槽與圓筒洗砂篩選機(jī)連接，圓筒洗砂篩選機(jī)與脫水螺旋洗砂機(jī)連接；脫水螺旋洗砂機(jī)與脫水設(shè)備連接，脫水設(shè)備的主體旋轉(zhuǎn)軸線與水平呈20-40度，脫水設(shè)備通過(guò)皮帶輸送機(jī)I與進(jìn)爐進(jìn)料裝置連接，進(jìn)爐進(jìn)料裝置安裝在加熱爐內(nèi)，加熱爐安裝在回轉(zhuǎn)式圓筒石英砂烘干爐的前端，回轉(zhuǎn)式圓筒石英砂烘干爐出料口通過(guò)提升機(jī)與干砂罐連接，砂罐出料口與圓筒篩選機(jī)連接，圓筒篩選機(jī)通過(guò)皮帶輸送機(jī)II與石英壓裂砂罐連接，石英壓裂砂罐與計(jì)量器連接；本設(shè)備提高了生產(chǎn)效率，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，不受天氣、環(huán)境和季節(jié)變化的影響，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)E21B43/26GK201620864SQ201020148168
公開(kāi)日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2010年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月19日
發(fā)明者周彬, 周錫林, 姬國(guó)鵬 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣股份有限公司