[实用新型]一种负压可控压裂液混合器及压裂液配制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种负压可控压裂液混合器及压裂液配制装置。

背景技术

在石油工业的开发完井作业中，对于内陆油气田，多数要进行压裂施工作业，对油气层加以改造后，才能达到工业油气流进行开采。压裂施工作业必须要在现场配制数量庞大的压裂液，才能进行压裂施工作业。每次所需的压裂液数量，从100—1000多方数量不等，压裂液的需求量非常大。而压裂液配制的浓度是否均匀，能否达到初始粘度的要求，直接影响到压裂施工的携砂性能和抗滤失能力及抗剪切能力，水化程度等，因此，压裂液配制的优劣关系到压裂施工的成败与施工质量。

现用压裂液的配制主要存在以下问题：

1.采用人为方式向漏斗中倒入化工料的多少及速度，来控制加入量的大小和加入速度，其混合不均匀，易出现结块现象，俗称鱼眼，漂浮在顶部，严重影响了基液的浓度；施工后又沉降在大罐的底部，造成了再次配制的压裂液容易腐败变质，给清洗储液罐38带来了很大困难。

压裂液的主要成份为水，主要配制难题就是要解决水与稠化剂（干粉状）接触后发生的结块问题。现在的配制方法，采用将干粉（胍胶）倒入混合漏斗中，让其流入喷嘴中高速流动的水里，没有充分散化的干粉与水接触后，形成了结块现象，尽管两者混合后在排出管线中进行了高速运动的搅拌，但仍有大量的粉状料没有被冲散，形成了胶包干粉的鱼眼状混合物，不能溶入水中，稠化基液的粘度。

2.固体添加剂如氯化钾有结块现象时，易卡在漏斗的出口处下不去，使配液无法进行。

压裂液中所配制固体添加剂，其常用的是氯化钾，是颗粒状晶体，当受到空气中的水份潮湿后易出现结块现象。往往在配制过程中，易卡在漏斗出口处，堵塞了出口通道，要进行处理，会中断压裂液的配制工艺；小于出口直径的块状氯化钾进入负压可控压裂液混合器后，与高速流动的液体混合时间短，溶解不良，大部份的块状或颗粒状氯化钾沉在了储液罐38的底部，不能溶解在压裂液当中，影响了液体的配制质量。

3.配液漏斗出口采用软胶管，在液体高速流动的状态下，管线被吸偏，使得管线的过流面积严重缩小，不畅通，极易出现配液堵管线的现象，造成配液中途停止，稠化剂结块等不良现象发生。

当在软管内有快速流动的液体时，会造成管线内的压力低于周围的大气压，大气压会将软管压偏，严重阻塞软管中混合物的通过能力；当加入的粉剂量较大时，胍胶与液体接触后，形成的胶状物，会将排出管软管堵死，出现堵管线现象。一旦堵住以后，要清除管线内的胶结物，是很困难的事，甚至会造成配液软管报废。

4.液体添加剂采用人工倒入的方法加入，其倒入量无法得到精确控制，易混入空气，使添加剂与空气混合产生大量的泡沫，储液罐38溢罐，不能再进行循环，造成配制的压裂液循环不均匀。

液体添加剂中含有起泡剂，当把该添加剂倒入漏斗中进行混合时，会有空气混入其中，再与水混合后，会在储液罐38中产生大量的泡沫，而将压裂液排出储液罐38外，造成配制工艺中止，不能再进行大排量循环，以致所配制的压裂液上下浓度不均匀。

5.因储液罐38液面高度高于配液漏斗，停泵后会引起储液罐38中的压裂液倒流回漏斗内，将漏斗中的干粉结成块，而不能再用。

因储液罐38的位置高于配制液体的负压可控压裂液混合器的位置，停止配液后，负压可控压裂液混合器出口管线中的液体会从负压可控压裂液混合器中返出，造成负压可控压裂液混合器漏斗中的干粉会与液体接触，形成胶状物，难以将其再与液体混合，造成胶胍的损失。

6.配制每罐压裂液的时间长达30分钟，配制时间长，耽误其后续的压裂施工。

7.配制压裂液的排量和压力低，只有200-300L/min的排量，喷嘴的喷出压力不到4MPa，不能达到边配制边充分循环的工艺要求，配制以后还需再充分循环，延长了配液时间。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种负压可控压裂液混合器及压裂液配制系统，以克服现有技术中存在的缺陷。