一种多物料暂堵剂搅拌装置及控制系统的制作方法

本发明涉及一种多物料暂堵剂搅拌装置及控制系统，属于油田压裂辅助设备。

背景技术：

1、压裂暂堵是将压裂暂堵剂泵入井内后选择性地进入封堵压裂的老裂缝，不强烈地堵塞地层岩石孔隙，使得压裂液走向不完全沿着旧裂缝，从而制造新缝和改善油流通道，达到增产目的。在实际生产中发现单独使用暂堵颗粒无法形成有效封堵，选用纤维和暂堵颗粒的复合暂堵剂能有效提高对孔眼的封堵压力，从而提升压裂效果。

2、暂堵纤维为玻璃丝簇状或者棉絮状，添加时需要预先分散，然后用气体进行输送加入到混砂车搅拌罐内，与压裂液混合后用压裂车进行泵注，此过程中存在以下问题：一是分散和气体输送时，极细的暂堵纤维会随着输送气体飘散在施工区域周围，污染环境，损害人体健康；二是纤维投放效果不理想，添加比例无法控制，大量纤维残留在打散装置及设备内壁；三是部分井场作业时甚至采用人工手动添加纤维，无法保证添加比例和精度；四是部分井场将粒料暂堵剂和纤维分别投放，设备占地面积大且不易保证混合液的质量。

3、综上所述，目前的油气压裂用暂堵剂加注装置还存在上述问题，亟需设计一种多物料暂堵剂搅拌装置及控制系统。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，克服现有的技术难题，提供一种多物料暂堵剂搅拌装置及控制系统，该套装置及控制系统能够同时添加暂堵纤维和粒料暂堵剂，保证投料的精确性和混合液的均匀性。

2、为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

3、一种多物料暂堵剂搅拌装置及控制系统，包括撬装箱体和安装在箱体内部的搅拌罐、纤维投料机、粒料暂堵剂投料机、输入泵组、输出泵组、空气压缩机、发电机机组、药液泵，以及安装在箱体外侧的爬梯和物料起重机。

4、所述输入泵组通过管道与搅拌罐顶部的进液口连通，所述输出泵组通过管道与搅拌罐底部的出液口连通；所述粒料暂堵剂投料机通过螺旋输送的方式将粒料暂堵剂投入搅拌罐内，出料口延伸至搅拌罐顶部；所述纤维投料机的出料口通过文丘里结构的三通管分别与空气压缩机的出风口和喷淋装置连接，空气经过空气压缩机吹出后能在纤维出料口处形成负压将纤维吸附并通过纤维输送管道吹送至喷淋装置；所述喷淋装置安装在搅拌罐顶部，喷淋装置安装有2～4个喷头，用于向纤维喷洒经药液泵泵出的特制药液；纤维能在特制药液吸附下聚集并快速下落至搅拌罐溶液中，并在搅拌器的搅拌作用下快速与溶液混合，从而能有效防止风送纤维飘散至空气中污染环境和损害人体健康。

5、所述搅拌罐安装有液位传感器，罐体内部设置有液位1～5五个液位面，工作时通过液位的状态来联动控制输出泵与输入泵的排量以及纤维投料机和粒料暂堵剂投料机的投料速度。

6、进一步的，所述控制室位于撬装箱体的最左侧或最右侧，汇集整套装置的控制系统，应配设控制柜、变频器、显示器、视频监视等监测设备，便于集中控制与监测。

7、进一步的，所述纤维投料机包括料斗、纤维分离室、纤维分离挡板、出料口、驱动电机，所述驱动电机为变频防爆电机，通过联轴器与纤维分离挡板的转轴连接，通过转速的不同来控制纤维的投料速度。

8、进一步的，所述粒料暂堵投料机包括料斗、螺旋输送管道、螺旋输送装置、出料口、驱动电机。

9、进一步的，所诉搅拌罐底部设有出液口，顶部设有进液口、喷淋装置、粒料暂堵剂出料口、药液进口、人工投料口以及搅拌电机。

10、进一步的，所述搅拌电机的搅拌轴上安装有两层桨叶。

11、进一步的，所述撬装箱体内设有发电机组、变频器、自动化控制装置、照明系统，撬装箱体顶部设有翻翻折式护栏，作业时应将护栏向上翻折围成一周，保护人员安全；箱体顶部还设有吊耳，方便撬装箱体的装卸。

12、进一步的，所述撬装箱体的顶部是封顶的，设有与撬装箱体内部的纤维投料机料斗、粒料暂堵剂投料机料斗和人工投料口连通的三个顶盖，顶盖可打开供工人向内部投料。

13、本发明的有益效果：

14、一、该装置整体配套含动力电源完全可以野外长时间独立施工作业，适合油气压裂现场。

15、二、该装置配备智能监测控制系统，可精准控制纤维和粒料暂堵剂添加，满足暂堵剂精确浓度制备要求。

16、三、装置占地面积小，撬装箱体更方便运输，能够满足山路、崎岖路段的运输要求。

17、四、纤维风送出口安装了喷淋装置，通过喷头将特制药液喷洒到纤维上，使纤维迅速下沉至搅拌罐液面并在搅拌机作用下与溶液相融，防止纤维飘散到空气中污染环境和损害人体健康。

技术特征：

1.一种多物料暂堵剂搅拌装置及控制系统，主要包括撬装箱体(1)、搅拌罐(2)、粒料暂堵剂投料机(3)、输入泵组(4)、纤维投料机(5)、爬梯(6)、物料升降机(7)、发电机组(8)、空气压缩机(9)、输出泵组(10)、药液泵(11)、控制室(12)；

2.根据权利要求1所述的一种多物料暂堵剂搅拌装置及控制系统，其特征在于，所述撬装箱体为长度6.5～9.5m，宽度2～2.5m，高度2.2～2.8m的撬式集装箱。

3.根据权利要求1所述的一种多物料暂堵剂搅拌装置及控制系统，其特征在于，所述粒料暂堵剂投料机(3)包括料斗(25)、螺旋输送管道(26)、螺旋输送装置(27)、驱动电机(16)。

4.根据权利要求1所述的一种多物料暂堵剂搅拌装置及控制系统，其特征在于，所述搅拌罐(2)还包括搅拌电机(24)、人工加料口(23)、喷淋装置(20)，所述罐体(2)底部设有出液口(30)，顶部设有粒料暂堵剂出料口(31)、药液出口(32)、进液口(33)，所述搅拌电机(24)的搅拌轴(35)上安装有两层桨叶(34)。

5.根据权利要求1所述的一种多物料暂堵剂搅拌装置及控制系统，其特征在于，所述输入泵组(4)为两台型号相同的变频离心泵，其流量能控制在20～100m3/h，通过管道与搅拌罐(2)顶部的进液口(33)连通；所述输出泵组(10)为两台型号相同的变频离心泵，其流量能控制在20～100m3/h，通过管道与搅拌罐(2)底部的出液口(30)连通。

6.根据权利要求1所述的一种多物料暂堵剂搅拌装置及控制系统，其特征在于，所述爬梯(6)安装于撬装箱体(1)外部；所述物料提升机(7)安装于撬装箱体(1)外部，并利用绞车提升物料。

7.根据权利要求书1所述的一种多物料暂堵剂搅拌装置及控制系统，其特征在于，所述控制室(12)位于撬装箱体(1)的最左侧或最右侧，汇集整套装置的控制系统，应配设控制柜、变频器、显示器、视频监视等监测设备，便于集中控制与监测。

技术总结
本发明涉及油田压裂辅助设备技术领域，公开了一种多物料暂堵剂搅拌装置及控制系统，包括撬装箱体、搅拌罐、纤维投料机、粒料暂堵剂投料机、两台输入泵组、两台输出泵组、空气压缩机、发电机组、药液泵、控制室。所述输入泵组和输出泵组分别通过管道与搅拌罐的顶部和底部连通；所述粒料暂堵剂投料机的出料口延伸至搅拌罐顶部；所述纤维投料机的出料口通过三通管分别与空气压缩机和输送管道连通；所述药液泵可将特殊的药液添加至搅拌罐；所述发电机组能够满足所述设备的电力需求；所述控制室能对所述设备进行监视与控制。本发明通过撬装式设计能够实现纤维和粒料的智能投放及物料混合，确保混合液的质量。

技术研发人员：祝效华,雷清龙,童华,侯植
受保护的技术使用者：四川省威沃敦石油科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23