一种压裂液混配用射流混合器制造技术

本实用新型专利技术属于石油、天然气压裂设备技术领域，具体涉及一种压裂液混配用射流混合器；包括吸入导管、旋流喷嘴、混合腔体、扩散锥体、扩散导管、清洗管路、进料接头和助混腔体等；所述吸入导管为射流喷嘴提供清水形成高能旋转水流及负压，所述冲洗管路将部分混合后液体与进料接头处添加的粉料进行二次混合，与传统的混合器相比，特制的射流喷嘴能形成更高效的旋转射流，二次混合的压裂液具有更加均匀特性，彻底消除水粉结块现象；本实用新型专利技术能满足大型压裂施工，高粘度配比且能大幅提升设备效率，降低了混合器使用风险，降低了油田压裂作业的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种压裂液混配用射流混合器
本技术属于石油、天然气压裂设备
，具体涉及一种压裂液混配用射流混合器。
技术介绍
在非常规油气田的增产技术中，水平井加压裂酸化已经成为目前提高油气井采收率的最有效措施之一。基于国内分散的油气分布，主要产油区块的老化，现阶段额压裂作业逐步向大排量、高压力发展，同时新的压裂的区块也越来越远离市区基地，并且压裂井场的布置越来越紧凑，环保要求也愈发的严格。在以往的压裂施工作业中，混配液往往需要从基站进行人工配置，然后转运至现场。但是传统的混配方式需要占用多名有经验的人员24小时轮班配置，配置过程需要长时间的搅拌，配置完成后需要运往数百公里外的作业现场，导致转运成本高昂，已经制约的压裂作业的发展。因此，开发大排量作业工况下、高质量高效率进行压裂液混配装置势在必行，中国专利CN201420278635，提供了一种压裂液的混配装置，其包括：预混装置，所述预混装置包括本体和与所述本体的内腔连通的进液管道，设置在所述本体顶部的进料口，和设置在所述本体底部的连接口；设置在所述预混装置底部的文丘里喷射器，所述连接口与所述文丘里喷射器的侧部管道连接。本技术提供的压裂液的混配装置中，通过设置预混装置和文丘里喷射器，使得压裂液经过两次混合而最终形成，与传统的一次混合形成的压裂液相比，两次混合得到的压裂液更加均匀，减少了粉体结块现象的出现几率，增强了压裂液的渗透性，而且也提高了压裂液的粘度，使得油、气井的压裂处理效果更佳，同时也降低了油气井开发的成本。但是其在配置过程中仍会出现混配不均匀，而且混合腔体经常会出现粉料淤积，严重时导致管路堵塞，液体从进料口溢出，进而使装置整体失效。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于克服现有技术存在的缺点，提出设计一种压裂液混配用射流混合器，以解决大排量工况下管路淤积，配液均匀度差、粘度低，难以高效率、高质量的压裂液配制问题。本技术涉及的一种压裂液混配用射流混合器，其主体结构包括吸入导管、旋流喷嘴、混合腔体、扩散导管、冲洗管路、助混腔体；所述旋流喷嘴与吸入导管连接，置于混合腔体入口端；所述混合腔体出口端与扩散导管连接，混合腔体的上方与助混腔体连接；所述扩散导管与冲洗管路连接；所述冲洗管路依次通过节流管件、球阀与助混腔体连接，助混腔体顶部设置有进料接头，冲洗管路引导冲洗水流和进料接头所进粉料在助混腔体中混合。优选的，所述旋流喷嘴为文丘里喷嘴，环周增设旋喷孔；所述旋喷孔沿轴线偏转10-40度角，形成沿轴线方向螺旋旋转水流，有助于中心的直喷水流与粉料混合。优选的，所述旋流喷嘴靠近所述混合腔体内壁的环周沿轴线水平方向增设喷射孔，形成环形水流，有助于对混合腔体清除淤积。优选的，所述扩散导管内设置有扩散锥体，扩散锥体与混合腔体出口端连接，扩散锥体靠近旋流喷嘴的一端的收敛角度，即扩散锥体侧面与扩散锥体中心轴的夹角为10-40度，与旋流喷嘴旋喷水流角度相适应，使水流有效的汇聚于中部位置的喉道，减少了能量散失。本技术与现有技术相比，具有以下优点：本技术将文丘里喷嘴置于混合腔体入口端，在文丘里喷嘴的环周增设带有一定角度的旋喷孔，能有效的产生沿喷嘴轴线螺旋的水流，辅助主喷射孔形成文丘里管效应，更高效的混合了由进料口添加的粉料物料，提升了携粉效率；喷嘴边缘的环形喷孔，能形成具有一定能量的射流，冲击混合腔底部的淤积粉料，有效的降低了管路堵塞的风险；设置在扩散管路尾部的冲洗管路，能够引部分水流至助混腔体，便于粉料更高效的溶解于水中，进而与混合器底部的高能水流进行高效混合，彻底解决鱼眼现象，大幅提升混合质量；优选的节流管路能够通过中心孔径，限制过流水量，避免了过大的水量通过导致水流从进料口溢出，影响混配作业；球阀作为管路切断阀门，有利于延长其使用寿命，保证该管路稳定的流量特性；本技术能满足大型压裂施工，高粘度配比且能大幅提升设备效率，降低了混合器使用风险，降低了油田压裂作业的成本。附图说明图1为本技术的俯视图；图2为本技术的A-A向主视剖视图；图3为本技术的旋流喷嘴主视结构放大图；图4为本技术的旋流喷嘴右视结构放大图其中，1吸入导管、2旋流喷嘴、3密封圈、4混合腔体、5扩散锥体；6扩散导管、7冲洗管路、8卡箍槽短接、9节流管件、10球阀、11过渡管件、12连接管件、13进料接头、14助混腔体、15旋喷孔、16喷射孔。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。下面通过具体实施例并结合附图对本技术作进一步说明。实施例1：本实施例所述的压裂液混配用射流混合器，其主体结构包括吸入导管1、旋流喷嘴2、混合腔体4、扩散导管6、冲洗管路7、助混腔体14；所述旋流喷嘴2与吸入导管1连接，置于混合腔体4入口端；所述混合腔体4出口端与扩散导管6连接，混合腔体4的上方与助混腔体14连接；所述扩散导管6与冲洗管路7连接；所述冲洗管路7依次通过节流管件9、球阀10与助混腔体14连接，助混腔体14顶部设置有进料接头13，冲洗管路7引导冲洗水流和进料接头13所进粉料在助混腔体14中混合。优选的，所述旋流喷嘴2为文丘里喷嘴，环周增设旋喷孔15；所述旋喷孔15沿轴线偏转10-40度角，形成沿轴线方向螺旋旋转水流，有助于中心的直喷水流与粉料混合。优选的，所述旋流喷嘴2靠近所述混合腔体4内壁的环周沿轴线水平方向增设喷射孔16，形成环形水流，有助于对混合腔体4清除淤积。优选的，所述扩散导管6内设置有扩散锥体5，扩散锥体5与混合腔体4出口端连接，扩散锥体5靠近旋流喷嘴2的一端的收敛角度，即扩散锥体5侧面与扩散锥体5中心轴的夹角为10-40度，与旋流喷嘴2旋喷水流角度相适应，使水流有效的汇聚于中部位置的喉道，减少了能量散失。优选的，所述旋流喷嘴2与吸入导管1之间设置有密封圈，防止漏水；所述冲洗管件7和节流管件9之间通过卡箍槽短接8连接；所述球阀10和连接管件12通过过度管件11连接。本实施例所述吸入导管1为旋流喷嘴2提供清水形成高能旋转水流及负压，所述冲洗管路7将部分混合后液体与进料接头13处添加的粉料进行二次混合，与传统的混合器相比，特制的射流喷嘴能形成更高效的旋转射本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压裂液混配用射流混合器，其特征在于：主体结构包括吸入导管(1)、旋流喷嘴(2)、混合腔体(4)、扩散导管(6)、冲洗管路(7)、助混腔体(14)；所述旋流喷嘴(2)与吸入导管(1)连接，置于混合腔体(4)入口端；所述混合腔体(4)出口端与扩散导管(6)连接，混合腔体(4)的上方与助混腔体(14)连接；所述扩散导管(6)与冲洗管路(7)连接；所述冲洗管路(7)依次通过节流管件(9)、球阀(10)与助混腔体(14)连接，助混腔体(14)顶部设置有进料接头(13)。/n

【技术特征摘要】
1.一种压裂液混配用射流混合器，其特征在于：主体结构包括吸入导管(1)、旋流喷嘴(2)、混合腔体(4)、扩散导管(6)、冲洗管路(7)、助混腔体(14)；所述旋流喷嘴(2)与吸入导管(1)连接，置于混合腔体(4)入口端；所述混合腔体(4)出口端与扩散导管(6)连接，混合腔体(4)的上方与助混腔体(14)连接；所述扩散导管(6)与冲洗管路(7)连接；所述冲洗管路(7)依次通过节流管件(9)、球阀(10)与助混腔体(14)连接，助混腔体(14)顶部设置有进料接头(13)。


2.根据权利要求1所述的压裂液混配用射流混合器，其特征在于：所述旋流喷嘴(2)为文丘里喷嘴，环周增...

【专利技术属性】
技术研发人员：席文献，魏代锋，张代明，王玉军，朱庆国，张玲山，宁金生，谢朋旭，王石磊，
申请(专利权)人：山东科瑞机械制造有限公司，
类型：新型
国别省市：山东;37