油井水泥气动机械螺旋混拌装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及油井水泥混拌装置，尤其是一种可实施不同密度、粒径油井水泥混拌的油井水泥气动机械螺旋混拌装置，属于石油固井专用工具。
【背景技术】
[0002]气化床混拌罐是石油固井专用工具，用于固井前油井水泥及外掺料的混拌、存放，固井时为水泥车提供油井水泥干混料，完成现场水泥浆混配作业。
[0003]如图1所示，现有的气化床混拌装置，包括混拌罐20、位于混拌罐20内部下侧的气化床21、位于气化床21下方的气室22、位于混拌罐20侧面的进料口 25和出料口 24，以及给气室22通入空气的进气口 23，气化床混拌装置主要采用气体作为动力，结合固相颗粒在重力作用下自由降落的原理进行油井水泥及外掺料的混拌，对于种类、密度、粒径单一的外掺料，气化床混拌装置混拌出的油井水泥均匀度可以达到现场水泥浆混配要求，但是随着油气勘探开发速度的加快，井下条件复杂程度越来越高，单井固井所需的油井水泥外掺料种类、密度、粒径配比出现多样化，尤其是高、低密度油井水泥采用气化床混拌，在运输、储存过程中分层比较严重，现场固井施工混配水泥浆密度不稳定，严重影响水泥浆失水、流动度、稠化时间等参数，造成注入井内环空水泥浆液柱上下密度差较大，固井施工过程中易发生水泥浆提前凝固，终止固井施工，造成恶性固井事故切影响固井质量。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种将现有气化床混拌罐改造成可用于多种不同密度、粒径外掺料同时混拌的气动机械螺旋混拌装置，利用气动机械螺旋混拌，实现高、低密度油井水泥高效混拌的目的。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种油井水泥气动机械螺旋混拌装置，包括混拌罐、位于混拌罐内部下侧的气化床、位于气化床下方的气室、进料口和出料口，在混拌罐顶部外侧设置有电机，电机下方竖直设置有延伸到气化床底部中心上方的旋转中心杆，筒体固定套在旋转中心杆上并且筒体的内壁与旋转中心杆之间具有距离，形成上下贯通的空间，在筒体的外侧从上到下设置有多道与旋转中心杆旋转方向相反的螺旋叶片，在旋转中心杆上位于筒体顶部一定距离固定有反射罩，反射罩的直径大于筒体的直径，进料口位于混拌罐顶部，接近旋转中心杆的上方，使进料口的进料直接撒在反射罩上，出料口位于气化床底部中心的下方，多个一次进气口位于气室的下部且在非筒体的正下方，二次进气口位于气化床底部中心的位置，进入气流能正对筒体的内腔，在气室上还设置有防空管线和压力表，在混拌罐顶部还设置有气压调节阀。
[0006]所述筒体通过设置在旋转中心杆上的密封轴承固定。
[0007]所述筒体的内壁与旋转中心杆之间的距离为20-30厘米。
[0008]所述反射罩距筒体顶部的距离为距离为60-70厘米。
[0009]本实用新型的有益效果是:通过改进气化床混拌装置内部结构，将单一的扩散混合方式，改变为扩散、对流、剪切三种混合方式配合使用，三种方式在罐内互相叠加，提高固相材料混合均匀度。
【附图说明】
[0010]图1是现有技术的气化床混拌装置的的结构示意图。
[0011]图2是本实用新型的油井水泥气动机械螺旋混拌装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细说明:
[0013]如图2所示，本实用新型的油井水泥气动机械螺旋混拌装置，包括混拌罐12、位于混拌罐12内部下侧的气化床13、位于气化床13下方的气室9、进料口 2和出料口 10，在混拌罐12顶部外侧设置有电机1，电机I下方竖直设置有延伸到气化床13底部中心上方的旋转中心杆3，筒体5固定套在旋转中心杆3上并且筒体5的内壁与旋转中心杆3之间具有距离，形成上下贯通的空间，在筒体5的外侧从上到下设置有多道与旋转中心杆3旋转方向相反的螺旋叶片6，在旋转中心杆3上位于筒体5顶部一定距离固定有反射罩4，反射罩4的直径大于筒体5的直径，进料口 2位于混拌罐12顶部，接近旋转中心杆3的上方，使进料口2的进料直接撒在反射罩4上，出料口 10位于气化床13底部中心的下方，多个一次进气口7位于气室9的下部且在非筒体5的正下方，二次进气口 8位于气化床13底部中心的位置，进入气流能正对筒体5的内腔，在气室9上还设置有防空管线16和压力表14，在混拌罐12顶部还设置有气压调节阀11。
[0014]所述筒体5通过设置在旋转中心杆3上的密封轴承15固定。
[0015]所述筒体5的内壁与旋转中心杆3之间的距离为20-30厘米。所述反射罩4距筒体5顶部的距离为距离为60-70厘米。
[0016]本实用新型进气方式由一次进气改为为二次进气，同时设计气压调节阀11，混拌罐12顶部开孔设计的电机1、进料口 2、旋转中心杆3、罐体内部的反射罩4、筒体5形成一体化结构，筒体5外部设计有7道逆时针螺旋叶片6。这样就形成了由原气化床混拌装置改进的气动机械螺旋混拌装置。气动机械螺旋混拌装置通过顶部进料口 2添加物料，同时启动电机I，带动反射罩4和筒体5转动分散物料，将不同种类的物料分层填充罐内。罐底气室9向混拌罐12的筒体5及其周围同时送风，一次进气使混拌罐12内物料充分流态化，二次进气则以较大的风速在筒体5中向上喷射。位于筒体5顶部的反射罩4和筒体5外部的螺旋叶片6也具有同样的分散物料作用。向四周辐射状分散的物料借重力下落，最后集聚混合至筒体5底部，随即又从筒体5中依靠气力上升，混拌罐12内物料进行对流循环运动。循环速度与二次风速成正比，通常二次风速是一次风速的5-10倍。对流动性不好的物料，仅对其周围部分进行周期性的间歇通风，或带有压力差的周期性通风，这样对黏性较大的物料也能得到某种程度的混合。气压调节阀11主要是随时调节罐内压力不超过2.5MPa。
[0017]反射罩4顺时针运转，通过剪切力的作用，改变物料运动方向，增加固相物料扩散度，提高混拌均匀度，作用效果最好。逆时针螺旋叶片6，旋转过程中可以有效改变固相物料的运动方向，同时利用剪切力消除物料因静电吸附作用凝聚成团效应，提升物料扩散度，混拌方便、快捷，操作安全、可靠。底部设计的二次进气口，将底部“凹”处沉积的物料充分气化，沿筒体5内部上升，通过反射罩4向四周扩散，达到与周边物料混合的目的，因此，本实用新型适用于多种不同密度、粒径的外掺料同时混拌，提升油井水泥混拌均匀度，使用安全，操作简捷、节约成本。
[0018]综上所述，本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中，相同领域内的有识之士可以在本实用新型的技术指导思想之内可以轻易提出其他的实施例，但这种实施例都包括在本实用新型的范围之内。
【主权项】
1.一种油井水泥气动机械螺旋混拌装置，包括混拌罐(12)、位于混拌罐(12)内部下侧的气化床(13)、位于气化床(13)下方的气室(9)、进料口和出料口，其特征在于，在混拌罐(12)顶部外侧设置有电机(1)，电机(I)下方竖直设置有延伸到气化床(13)底部中心上方的旋转中心杆(3)，筒体(5)固定套在旋转中心杆(3)上并且筒体(5)的内壁与旋转中心杆(3)之间具有距离，形成上下贯通的空间，在筒体(5)的外侧从上到下设置有多道与旋转中心杆(3)旋转方向相反的螺旋叶片(6)，在旋转中心杆(3)上位于筒体(5)顶部一定距离固定有反射罩(4)，反射罩(4)的直径大于筒体(5)的直径，进料口(2)位于混拌罐(12)顶部，接近旋转中心杆(3)的上方，使进料口(2)的进料直接撒在反射罩(4)上，出料口(10)位于气化床(13)底部中心的下方，多个一次进气口(7)位于气室(9)的下部且在非筒体(5)的正下方，二次进气口(8)位于气化床(13)底部中心的位置，进入气流能正对筒体(5)的内腔，在气室(9)上还设置有放空管线(16)和压力表(14)，在混拌罐(12)顶部还设置有气压调节阀(11)。2.根据权利要求1所述的油井水泥气动机械螺旋混拌装置，其特征在于，所述筒体(5)通过设置在旋转中心杆(3)上的密封轴承(15)固定。3.根据权利要求1所述的油井水泥气动机械螺旋混拌装置，其特征在于，所述筒体(5)的内壁与旋转中心杆(3)之间的距离为20-30厘米。4.根据权利要求1所述的油井水泥气动机械螺旋混拌装置，其特征在于，所述反射罩(4)距筒体(5)顶部的距离为距离为60-70厘米。
【专利摘要】本实用新型公开了一种油井水泥气动机械螺旋混拌装置，在混拌罐顶部外侧设置有电机，电机下方设置旋转中心杆，筒体固定套在旋转中心杆上并且筒体的内壁与旋转中心杆之间具有距离，形成上下贯通的空间，在筒体的外侧从上到下设置有多道与旋转中心杆旋转方向相反的螺旋叶片，在旋转中心杆上位于筒体顶部一定距离固定有反射罩，进料口位于混拌罐顶部，使进料口的进料直接撒在反射罩上，多个一次进气口位于气室的下部，非筒体的正下方，二次进气口位于气化床底部中心的位置，正对筒体。通过改进气化床混拌装置内部结构，将单一的扩散混合方式，改变为扩散、对流、剪切三种混合方式配合使用，三种方式在罐内互相叠加，提高固相材料混合均匀度。
【IPC分类】B28C5/06
【公开号】CN204658666
【申请号】CN201520188264
【发明人】和建勇, 宋元洪, 陈 光, 李丹丹, 姚泊汗, 吴广福, 高飞, 翁长松
【申请人】中国石油集团渤海钻探工程有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年3月31日