一种智能型石油压裂用数据采集设备的制作方法

本发明涉及石油开采，尤其涉及一种智能型石油压裂用数据采集设备。

背景技术：

1、压裂是指采油或采气过程中，利用水力作用，使油气层形成裂缝的一种方法，在压裂过程中，需要对地底裂缝中填充大量的压裂液，通过压裂液将地面设备形成的高压传递到地层中，使地层破裂形成裂缝并沿裂缝输送支撑剂，压裂液一般由油、水、石英砂和聚丙烯酰胺等化学药剂组成，现有的压裂混砂车在混合压裂液时，油、水和聚丙烯酰胺等化学药剂组成的液体原料在搅拌过程中形成涡流，在加入石英砂时，涡流传产生的气流将石英砂吹至粘附于混合罐内壁，由于液体原料中的聚丙烯酰胺具有粘性，粘附于混合罐内壁的石英砂不断积聚并结团，结团的石英砂随着设备工作时产生的振动而掉落至压裂液内，导致压裂液的混合效果差。

2、进一步地，现有的压裂混砂车在混合压裂液时，由于石英砂与油、水等化学药剂组成的液体原料不相容，在加入石英砂过程中，由于石英砂大批量加入混合罐内，石英砂来不及与液体原料混合就沉入液体原料底部，石英砂与液体原料形成分层，导致压裂液的混合效果差。

技术实现思路

1、为了克服现有的压裂混砂车在混合压裂液时，石英砂粘附于混合罐内壁并结团，结团的石英砂掉落至压裂液内，同时，在加入石英砂过程中，石英砂来不及与液体原料混合就沉入液体原料底部，石英砂与液体原料形成分层，导致压裂液的混合效果差的缺点，本发明提供一种智能型石油压裂用数据采集设备。

2、技术方案：一种智能型石油压裂用数据采集设备，包括有混砂车、混砂罐、排料管、取样管和进砂器；混砂车上设置有用于混合原料的混砂罐；混砂罐上设置有用于排出压裂液的排料管；混砂罐外侧设置有取样管；混砂车后部安装有用于供给石英砂的进砂器；还包括有进液管、搅拌组件、散料器和混合系统；混砂罐内侧设置有用于供给液体原料的进液管；进液管呈圆环状；进液管与混砂车连接；进液管上设置有若干个喷液头；每个喷液头开口均朝向混砂罐内壁，且沿压裂液旋转方向反向倾斜；混砂罐上安装有用于搅拌压裂液的搅拌组件；搅拌组件上安装有用于分散石英砂的散料器；散料器呈倒漏斗状；散料器上设置有若干个用于打散结团石英砂的散料部；混砂罐内侧安装有用于增强压裂液混合效果的混合系统。

3、进一步说明，搅拌组件包括有搅拌杆、搅拌器和破碎杆；混砂罐内转动设置有搅拌杆；散料器与搅拌杆固接；搅拌杆下侧升降设置有用于搅拌压裂液的搅拌器；搅拌器的每个搅拌叶片上均设置有若干个用于破碎结团石英砂的破碎刺；搅拌器的每个搅拌叶片上均开设有一个避让部；混砂罐内侧固接有若干个用于破碎石英砂的破碎杆；若干个破碎杆下表面与若干个避让部上表面齐平。

4、进一步说明，还包括有弹性件、第一凸块和第二凸块；搅拌器内部开设有活动腔；活动腔底部固接有弹性件；弹性件与搅拌杆固接；搅拌器下部固接有若干个第一凸块；混砂罐内下侧固接有若干个第二凸块；若干个第二凸块均位于搅拌器下侧。

5、进一步说明，还包括有分隔板；混砂罐内顶壁固接有用于阻挡石英砂的分隔板；分隔板位于散料器外侧；分隔板位于进液管内侧。

6、进一步说明，还包括有引导板；混砂罐内壁固接有若干个用于引导液体原料的引导板；每个引导板下部均呈翘曲状；每个引导板均沿压裂液旋转方向反向倾斜；每个引导板均位于分隔板下方。

7、进一步说明，混合系统包括有散料斗、抬升管、绞龙和刮板；搅拌器上的每个搅拌叶片非连接端均设置呈沿压裂液旋转方向倾斜；混砂罐内壁固接有用于分散压裂液的散料斗；散料斗位于散料器下方；每个散料部下部均位于散料斗外侧；散料斗下侧固接有用于传输压裂液的抬升管；搅拌杆外侧固接有用于抬升压裂液的绞龙；绞龙位于抬升管内；散料器下侧固接有若干个用于清理散料斗上压裂液的刮板。

8、进一步说明，还包括有双向螺旋板；抬升管外侧固接有用于引导石英砂与液体原料运动方向的双向螺旋板。

9、进一步说明，还包括有防护系统，防护系统包括有增压器、滤网和罩壳；混砂罐内壁固接有罩壳；罩壳下方转动设置有用于保障取样数据精准的增压器；增压器与取样管高度齐平；增压器上设置有进料口；进料口沿压裂液旋转方向呈缩口结构；增压器上设置有若干个排料部；增压器上固接有若干个用于过滤结团石英砂的滤网；若干个滤网相离侧分别朝增压器上侧和下侧倾斜。

10、进一步说明，防护系统还包括有阻挡环；分隔板下侧固接有用于拦截结团石英砂的阻挡环。

11、进一步说明，还包括有清洁管；进液管上连通有若干个用于清理阻挡环上压裂液的清洁管；每个清洁管下部均位于阻挡环上侧，每个清洁管下部均沿压裂液旋转方向倾斜。

12、本发明的有益效果为：本发明实现了通过搅拌组件带动呈倒漏斗状的散料器旋转，对进入混砂罐内部的石英砂进行分散，防止石英砂大批量混砂罐后直接沉底，增强了石英砂与液体原料的混合效果；

13、通过第一凸块经过第二凸块时使搅拌器在混砂罐内进行升降，增大破碎刺的活动范围，增强破碎刺对结团石英砂的破碎效果，进一步增强石英砂与液体原料的混合效果；

14、通过分隔板对进液管和石英砂进行分隔，防止喷液头停止喷液后被石英砂堵塞，同时，防止石英砂被液体原料粘附至散料器上表面，保障了散料器对石英砂的分散效果；

15、通过绞龙旋转将沉积于混砂罐底部的压裂液抬升至散料斗上侧，使混砂罐底部的压裂液从散料斗上表面向下滑落，并与上层液体原料进行二次混合，防止压裂液中的石英砂在混砂罐底部堆积，进一步增强石英砂与液体原料的混合效果；

16、通过阻挡环对散料斗上滑落的结团石英砂进行拦截并向混砂罐中部引导，防止结团的石英砂靠近取样管，避免取样时取出的压裂液石英砂含量高，提高了对压裂液混合程度判断的准确性。

技术特征：

1.一种智能型石油压裂用数据采集设备，包括有混砂车（1）、混砂罐（2）、排料管（3）、取样管（4）和进砂器（5）；混砂车（1）上设置有用于混合原料的混砂罐（2）；混砂罐（2）上设置有用于排出压裂液的排料管（3）；混砂罐（2）外侧设置有取样管（4）；混砂车（1）后部安装有用于供给石英砂的进砂器（5）；其特征是：还包括有进液管（6）、搅拌组件、散料器（7）和混合系统；混砂罐（2）内侧设置有用于供给液体原料的进液管（6）；进液管（6）呈圆环状；进液管（6）与混砂车（1）连接；进液管（6）上设置有若干个喷液头（6001）；每个喷液头（6001）开口均朝向混砂罐（2）内壁，且沿压裂液旋转方向反向倾斜；混砂罐（2）上安装有用于搅拌压裂液的搅拌组件；搅拌组件上安装有用于分散石英砂的散料器（7）；散料器（7）呈倒漏斗状；散料器（7）上设置有若干个用于打散结团石英砂的散料部（7001）；混砂罐（2）内侧安装有用于增强压裂液混合效果的混合系统。

2.按照权利要求1所述的一种智能型石油压裂用数据采集设备，其特征是：搅拌组件包括有搅拌杆（102）、搅拌器（103）和破碎杆（104）；混砂罐（2）内转动设置有搅拌杆（102）；散料器（7）与搅拌杆（102）固接；搅拌杆（102）下侧升降设置有用于搅拌压裂液的搅拌器（103）；搅拌器（103）的每个搅拌叶片上均设置有若干个用于破碎结团石英砂的破碎刺（10301）；搅拌器（103）的每个搅拌叶片上均开设有一个避让部（10302）；混砂罐（2）内侧固接有若干个用于破碎石英砂的破碎杆（104）；若干个破碎杆（104）下表面与若干个避让部（10302）上表面齐平。

3.按照权利要求2所述的一种智能型石油压裂用数据采集设备，其特征是：还包括有弹性件（105）、第一凸块（106）和第二凸块（107）；搅拌器（103）内部开设有活动腔（10303）；活动腔（10303）底部固接有弹性件（105）；弹性件（105）与搅拌杆（102）固接；搅拌器（103）下部固接有若干个第一凸块（106）；混砂罐（2）内下侧固接有若干个第二凸块（107）；若干个第二凸块（107）均位于搅拌器（103）下侧。

4.按照权利要求3所述的一种智能型石油压裂用数据采集设备，其特征是：还包括有分隔板（8）；混砂罐（2）内顶壁固接有用于阻挡石英砂的分隔板（8）；分隔板（8）位于散料器（7）外侧；分隔板（8）位于进液管（6）内侧。

5.按照权利要求4所述的一种智能型石油压裂用数据采集设备，其特征是：还包括有引导板（9）；混砂罐（2）内壁固接有若干个用于引导液体原料的引导板（9）；每个引导板（9）下部均呈翘曲状；每个引导板（9）均沿压裂液旋转方向反向倾斜；每个引导板（9）均位于分隔板（8）下方。

6.按照权利要求1所述的一种智能型石油压裂用数据采集设备，其特征是：混合系统包括有散料斗（201）、抬升管（202）、绞龙（203）和刮板（204）；搅拌器（103）上的每个搅拌叶片非连接端均设置呈沿压裂液旋转方向倾斜；混砂罐（2）内壁固接有用于分散压裂液的散料斗（201）；散料斗（201）位于散料器（7）下方；每个散料部（7001）下部均位于散料斗（201）外侧；散料斗（201）下侧固接有用于传输压裂液的抬升管（202）；搅拌杆（102）外侧固接有用于抬升压裂液的绞龙（203）；绞龙（203）位于抬升管（202）内；散料器（7）下侧固接有若干个用于清理散料斗（201）上压裂液的刮板（204）。

7.按照权利要求6所述的一种智能型石油压裂用数据采集设备，其特征是：还包括有双向螺旋板（205）；抬升管（202）外侧固接有用于引导石英砂与液体原料运动方向的双向螺旋板（205）。

8.按照权利要求6所述的一种智能型石油压裂用数据采集设备，其特征是：还包括有防护系统，防护系统包括有增压器（301）、滤网（302）和罩壳（303）；混砂罐（2）内壁固接有罩壳（303）；罩壳（303）下方转动设置有用于保障取样数据精准的增压器（301）；增压器（301）与取样管（4）高度齐平；增压器（301）上设置有进料口（30101）；进料口（30101）沿压裂液旋转方向呈缩口结构；增压器（301）上设置有若干个排料部（30102）；增压器（301）上固接有若干个用于过滤结团石英砂的滤网（302）；若干个滤网（302）相离侧分别朝增压器（301）上侧和下侧倾斜。

9.按照权利要求5所述的一种智能型石油压裂用数据采集设备，其特征是：防护系统还包括有阻挡环（304）；分隔板（8）下侧固接有用于拦截结团石英砂的阻挡环（304）。

10.按照权利要求9所述的一种智能型石油压裂用数据采集设备，其特征是：还包括有清洁管（305）；进液管（6）上连通有若干个用于清理阻挡环（304）上压裂液的清洁管（305）；每个清洁管（305）下部均位于阻挡环（304）上侧，每个清洁管（305）下部均沿压裂液旋转方向倾斜。

技术总结
本发明涉及石油开采技术领域，尤其涉及一种智能型石油压裂用数据采集设备。要解决的技术问题是：现有的压裂混砂车在混合压裂液时，石英砂粘附于混合罐内壁并结团，结团的石英砂掉落至压裂液内，同时，在加入石英砂过程中，石英砂来不及与液体原料混合就沉入液体原料底部，石英砂与液体原料形成分层，导致压裂液的混合效果差。技术方案：一种智能型石油压裂用数据采集设备，包括有混砂车和混砂罐等；混砂车上设置有用于混合原料的混砂罐。本发明实现了通过搅拌组件带动呈倒漏斗状的散料器旋转，对进入混砂罐内部的石英砂进行分散，防止石英砂大批量混砂罐后直接沉底，增强了石英砂与液体原料的混合效果。

技术研发人员：方立功,范海斌,裴向兵,曹冲,王霄男
受保护的技术使用者：陕西博达石油工程技术服务有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/6