酸化物混合攪拌裝置的製作方法
2023-07-06 14:36:31
專利名稱：酸化物混合攪拌裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及油氣田壓裂混砂設備的混合攪袢裝置。
技術背景
壓裂作業是油田增產的主要措施。隨著油田壓裂工藝技術的發展，酸化 加砂壓裂作業已明顯的增產效果，通過在混砂設備的混合罐中加入20%的高 濃度鹽酸和硫酸溶液與罐中的混合介質混合後注入油井來實現，但酸液在吸 入、混合物攪拌、排出過程中會產生大量的泡沫、酸霧，泡沫、酸霧及混合 液溢出將威脅操作人員安全，造成設備的損壞和環境汙染。申請人於1996年 12月18日申請的專利立式雙腔攪拌混合罐裝置，專利號為ZL96239886.1， 其混合罐為桶形開方式結構，主要由罐體、混合攪拌器、吸入排出管等構成， 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，不能用於加入20°/。的高濃度鹽酸和硫酸溶液的混合攪拌作業，需要開 發一種能與酸化加砂壓裂作業工藝配套的酸化物混合攪拌裝置。
發明內容
本實用新型的目的在於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 程中溢出造成對人員的傷害、設備的損壞以及環境的汙染。
本實用新型是通過如下技術方案來實現上述目的的 酸化物混合攪拌裝置包括罐體、攪拌器、吸入管、進液口、混合液出口， 其特徵在於罐體上設有與罐體密封帶漏鬥狀入砂口及乾粉添加劑、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，在罐蓋 內側攪拌器的軸上，設有泡沫消除裝置，罐體外側設有的集液管匯，管匯與 與混合物液面允許的高度位置並與集液總管相聯；所述消泡裝置套在攪拌器 的軸上，由交叉的帶有多個小孔的圓管構成，圓管與罐外的入水口相聯；所
述的消霧裝置包括風機和酸霧中和罐，酸霧排出彎管一端與罐蓋相聯，另一 端連接風機的吸入口，風機的排出口與酸霧中和罐之間通過彎管相聯，酸霧 中和罐內設有隔層，下層罐體內裝有鹼性溶液，聯接風機與酸霧中和罐的彎 管從密封的罐頂延伸到下層罐體內的鹼性溶液中，端部沿罐底彎曲；所述的 罐蓋上設置有透明材料製成的觀察孔，並與罐蓋密封；罐體及與酸液接觸的 部件採用耐腐蝕材料製成；作為進一步的改進，罐體內設有多個隔板網，位 於雙層攪拌葉片之間，罐體及與酸液接觸的表面採用耐腐蝕材料。
酸化作業時，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入混合罐的中央攪拌池，固體混合物砂子和乾粉 從罐的漏鬥狀吸入口進入罐中，酸液在攪拌池中與乾粉、液體添加劑和砂子 混合攪拌後由排出口排出。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，保證液面自動控制裝置能準確檢測出混 合物液面高度信號，並根據液面高度變化情況，調控進液量，當酸性混合物 液面超過了控制高度時，酸液溢入罐外側的集液管；酸化物混合攪拌裝置在 工作時，風機將罐內的酸霧抽至酸霧中和罐中與罐內的鹼性溶液中和成無害 的鹽溶液，消除了酸霧的腐蝕性。作業完成後，排出酸霧中和罐內的液體； 打開混合罐底部放液蝶閥，將殘餘的酸性混合物排入專用的儲液容器中，避 免對環境的破壞。
與現有技術相比的有益效果
1. 酸化物混合攪拌裝置罐體與罐蓋密封，進砂口為漏鬥形結構減少酸霧 大量揮發造成對工作環境的汙染及對人員的傷害。
2. 罐體內設置消泡裝置，產生的帶壓噴水及時消除攪拌過程中產生的大 量泡沬，使液位控制裝置能準確檢測出液面高度，防止酸性混合物溢出。
3. 酸霧消除裝置將酸化物混合時產生的酸霧通過風機吸入酸霧中和罐中 與鹼性溶液中和，消除酸霧的危害。
4. 罐體外側設置多個集液管，混合罐內酸液過多時通過防酸膠管匯集到 集液總管中防止強酸混合液不溢出，保證施工過程中不造成對設備的損害和
對環境的汙染。
5. 罐體上設有大面積觀察孔，能夠隨時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表面採用耐腐蝕材料， 保證了攪拌裝置的使用壽命。
7. 罐體內設有多個隔板網，混合物中的砂子在混合液中產生的積團，通 過隔板網將旋轉的砂團快速打散，達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；具體實施方式
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
側上設有酸液吸入管3，進液管9，排出管5，攪拌器6位於罐體1的正中， 軸上端裝有液馬達14，在罐體1上方設有密封罐蓋15，罐蓋15上裝有超聲 波液面控制裝置接口 17、漏鬥形入砂口 11、液體添加劑入口 18、乾粉添加劑 入口 20、消泡裝置2入水口 22，在罐蓋15上設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，另一端聯接風機24，風機排氣出口與酸霧中和罐23之間 通過彎管25相聯，所述的酸霧中和罐23中部設有一隔層，彎管25從密封的 罐頂延伸到下層罐體的鹼性溶液中，端部沿罐底彎曲。參見圖3和圖4所示， 在罐蓋15內側攪拌器6的軸上部套裝有泡沫消除裝置2，在罐底設有放液閥 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14相聯，罐體1內側裝有4快隔板網4，在罐體1的上部四周邊緣設有 四個酸液吸入管匯3的管接頭，在罐體的頂部有一圈擋板19，擋板外側有四
個吸入管8的管接頭，通過防酸膠管匯集到集液總管中，使強酸混合液不溢 出；罐體1內面裝的4塊隔板網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由交叉的帶有多個小孔的圓管21構成，圓管與罐外的入 水口22相聯，所述的小孔相互交錯45度，直徑l-1.5mm;與酸性介質接觸的 罐體及有關部件採用耐腐蝕材料00Crl8Nil4Mo2或經過防腐處理，密封件採 用耐酸的氯丁橡膠或丁晴橡膠料製成。整個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，由進液口 9輸送的壓裂前置液沿罐體的切 線方向進入罐體1中，同時砂子由罐頂部的漏鬥形進砂口 11垂直進入混合罐 1中，與液體添加劑入口 18輸送的化學液體添加劑、入口 20輸送的乾粉添加 劑充分混合，形成一種懸浮狀的混合液。在攪拌過程中，會產生大量的泡沫， 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 能準確檢測到液面高度信號，使液面高度受控不外溢。攪拌過程中由於大量 進砂，砂在混合液中會積團，罐體l內面裝的4塊隔板網4可將旋轉的砂快 速打散，砂、液和膠聯劑能夠充分地溶和，達到攪拌均勻的效果；攪拌中產 生的酸霧經風機吸入酸霧中和罐中與鹼液中和處理；作業完成後，處理中和 液，打開設在罐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， 確保整個作業過程對人員、設備和環境的無害。
權利要求1.一種酸化物混合攪拌裝置，包括罐體、攪拌器、酸液吸入管、進液口、混合液出口，其特徵在於罐體上設有與罐體密封帶漏鬥狀入砂口及乾粉添加劑、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，在罐蓋內側攪拌器的軸上，設有泡沫消除裝置，罐體外側設有的集液管匯，管匯位於與混合物液面設定的高度並與集液總管相聯。
2. 根據權利要求1所述的酸化物混合攪拌裝置，其特徵在於所述消泡裝 置套在攪拌器的軸上，由交叉的帶有多個小孔的圓管構成，圓管與罐外的入 水口相聯。
3. 根據權利要求2所述的酸化物混合攪拌裝置，其特徵在於所述的小孔 相互交錯45度，直徑l一1.5mm。
4. 根據權利要求1或2所述的酸化物混合攪拌裝置，其特徵在於所述 的消霧裝置包括風機和酸霧中和罐，酸霧排出彎管一端與罐蓋相聯，另一端 連接風機的吸入口，風機的排出口與酸霧中和罐之間通過彎管相聯，酸霧中 和罐內設有隔層，下層罐體內裝有鹼性溶液，聯接風機與酸霧中和罐的彎管 從密封的罐頂延伸到下層罐體內的鹼性溶液中，端部沿罐底彎曲。
5. 根據權利要求4所述的酸化物混合攪拌裝置，其特徵在於所述的罐蓋 上設置有透明材料製成的觀察孔，並與罐蓋密封。
6. 根據權利要求4所述的酸化物混合攪拌裝置，其特徵在於罐體內分 布有多個隔板網。
7. 根據權利要求4所述的酸化物混合攪拌裝置，其特徵在於酸化罐體及 與酸液接觸的部件採用耐腐蝕材料製成。
專利摘要一種酸化物混合攪拌裝置，屬油田壓裂混砂設備領域。酸化物混合攪拌裝置包括罐體、攪拌器、吸入管、進液口、混合液出口，其特徵在於罐體上設有與罐體密封帶漏鬥狀入砂口及乾粉添加劑、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，在罐蓋內側攪拌器的軸上，設有泡沫消除裝置，罐體外側設有的集液管匯，管匯位於與混合物液面設定的高度並與集液總管相聯；罐體及與酸液接觸的部件採用耐腐蝕材料製成或經過防腐處理，作為進一步的改進，罐體內設有多個隔板網。該酸化物混合攪拌裝置解決了現有的混合罐不具有防酸、抗腐蝕的技術難題，有效的防止酸液和酸霧溢出，避免了酸性混合液溢出對操作人員的傷害和對工作環境的汙染，提高了設備耐酸能力和使用壽命，為壓裂酸化作業的安全性提供了保證。
文檔編號B01F7/18GK201182980SQ20082006529
公開日2009年1月21日 申請日期2008年1月10日 優先權日2008年1月10日
發明者春 喬, 進 伊, 劉文騁, 斌 秦 申請人:中國石化集團江漢石油管理局第四機械廠