【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油压裂领域，具体地涉及一种用于聚合物减阻剂的快速分散水合装置。
技术介绍
1、随着压裂技术的发展和深入，对压裂液的使用量和使用性能的需求也日益提高。作为压裂液混配主要助剂的减阻剂，是压裂液增粘减阻的关键成分，需要预先以特定浓度配置，然后与其他助剂和材料混配形成压裂液。
2、随着高分子材料的开发，涌现出了以丙烯酰胺类化合物为主的高分子聚合物减阻剂产品，该类产品通过溶解于水溶剂，进行水合作用，可以形成性状稳定的减阻助剂，并且该类材料生产技术难度低，可产业化大批量合成，供应稳定，价格低廉。
3、聚合物粉剂极易溶于水溶剂，随着混配浓度增高，一般的混配技术难以实现聚合物的均匀混配，且充分水合时间较长。现有的聚合物减阻剂制备仍以搅拌式、添加助剂的方式进行，产量有限、助剂成本高且减阻剂有效成分低，而已有均质分散设备能够实现固液分散，但是其原理结构和技术方法不适配于聚合物减阻剂，会对聚合物混合液造成性能损伤，并且无法实现聚合物水合性能快速发挥，该类装置无法应用于聚合物减阻剂混配使用。高分子聚合物减阻剂对于压裂液的应用价值巨大，因此，亟需一种能够实现聚合物减阻剂快速水合的分散装置，以满足压裂液的配置使用。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于聚合物减阻剂的快速分散水合装置。
2、本专利技术提供了一种用于聚合物减阻剂的快速分散水合装置，包括搅拌筒、设置在所述搅拌筒内部的第一搅拌组件和第二搅拌组
3、可选地，所述第一搅拌组件包括设置在所述搅拌筒的内壁上的第一分散定子以及设置在所述搅拌轴外周的第一分散转子，所述第一分散定子的周壁上设有第一分散刀齿组，所述第一分散转子的周壁上设有第二分散刀齿组，所述第一分散刀齿组与所述第二分散刀齿组相扣合以形成所述第一搅拌腔，所述第一分散定子的顶部形成有可供所述聚合物粉剂和所述溶剂进入的第一进料口。
4、可选地，所述第一分散定子包括：
5、第一分散刀盘，与所述搅拌筒的内壁连接，所述第一分散刀齿组包括设置在所述第一分散刀盘底部的多个第一分散刀齿，多个第一分散刀齿沿着所述第一分散刀盘的周向方向间隔设置；
6、进液漏斗，设置在所述第一分散刀盘的顶部，且所述进液漏斗的顶部外扩，所述进液漏斗的顶部形成所述第一进料口。
7、可选地，所述第一分散转子包括设置在所述搅拌轴外周的第二分散刀盘，所述第二分散刀齿组包括设置在所述第二分散刀盘顶部的多个第二分散刀齿，多个所述第二分散刀齿沿着所述第二分散刀盘的周向方向间隔设置。
8、可选地，所述搅拌筒的内部设有封隔短节，所述封隔短节与所述搅拌筒的内壁之间形成有水流通道，所述搅拌筒的侧壁上设有与所述水流通道连通的输液口，所述第一分散刀盘与所述封隔短节的内壁连接，以使得所述第一分散刀盘、所述封隔短节和所述搅拌筒的顶部围成第一进液腔，所述进液漏斗处于所述第一进液腔内，所述封隔短节的侧壁上设有用于连通所述第一进液腔和所述水流通道的第一进液口。
9、可选地，所述第二搅拌组件设置在所述第一搅拌组件的下方，所述第二搅拌组件包括设置在所述封隔短节的内壁上的第二分散定子以及设置在所述搅拌轴外周的第二分散转子，所述第二分散定子的周壁上设有第三分散刀齿组，所述第二分散转子的周壁上设有第四分散刀齿组，所述第三分散刀齿组与所述第四分散刀齿组相扣合以形成所述第二搅拌腔，所述第二分散定子的顶部形成有可供所述二次混合液进入的第二进料口。
10、可选地，所述第二分散定子包括与所述封隔短节的底部连接的第三分散刀盘，所述第三分散刀盘与所述搅拌轴之间形成所述第二进料口，所述第三分散刀齿组包括设置在所述第三分散刀盘底部的多个第三分散刀齿，多个第三分散刀齿沿着所述第三分散刀盘的周向方向间隔设置。
11、可选地，所述第二分散转子包括设置在所述搅拌轴外周的第四分散刀盘，所述第四分散刀齿组包括设置在所述第四分散刀盘顶部的多个第四分散刀齿，多个所述第四分散刀齿沿着所述第四分散刀盘的周向方向间隔设置。
12、可选地，所述第一分散刀盘、第三分散刀盘和所述封隔短节之间围成第二进液腔，所述封隔短节的侧壁上设有用于连通所述第二进液腔和所述水流通道的第二进液口。
13、可选地，处于所述第二进液腔内的部分所述搅拌轴的外周设有用于将所述第二进液腔内的所述二次混合液朝向所述第二进料口输送的导流转子。
14、可选地，相邻的两个所述第一分散刀齿之间的间距为5-20mm，且所述第一分散刀齿的齿缝为对称形式且对称线交于所述第一分散刀盘的中心。
15、可选地，相邻的两个所述第二分散刀齿之间的间距为5-20mm，所述第二分散刀齿的沿着所述第二分散刀盘的周向方向上的两个侧边相对于所述第二分散刀盘的径向方向上的延长线的偏转角度为10-30°。
16、可选地，相邻的两个所述第三分散刀齿之间的间距为3-10mm，所述第三分散刀齿的沿着所述第三分散刀盘的周向方向上的两个侧边相对于所述第三分散刀盘的径向方向上的延长线的偏转角度为10-30°。
17、可选地，相邻的两个所述第四分散刀齿之间的间距为3-10mm，所述第四分散刀齿的沿着所述第四分散刀盘的周向方向上的两个侧边相对于所述第四分散刀盘的径向方向上的延长线的偏转角度为10-30°。
18、可选地，所述第三分散刀齿和所述第四分散刀齿的齿距小于所述第一分散刀齿和所述第二分散刀齿的齿距。
19、可选地，所述第一分散刀齿组与所述第二分散刀齿组之间的第一装配间隙为0.1-1mm，和/或
20、所述第三分散刀齿组与所述第四分散刀齿组之间的第二装配间隙为0.1-1mm。
21、可选地，所述第二搅拌组件的下方设有用于接收所述分散混合液的输出腔体，所述输出腔体具有用于输送所述分散混合液的输出口。
22、可选地，处于所述输出腔体的部分所述搅拌轴的外周设有用于朝向所述输出口输送所述分散混合液的输出转子。
23、可选地，所述搅拌筒的顶部设有用于朝向所述第一搅拌腔输送所述聚合物粉剂的进料通道。
24、可选地，所述进料通道的侧壁上连接有用于输送惰性气体或辅助试剂的输送支管。
25、本专利技术实施方式提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：
26、本专利技术通过结合聚合物减阻剂在溶剂中从溶解到水合的性状变化特点采用了第一搅拌组件和第二搅本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于聚合物减阻剂的快速分散水合装置，其特征在于，包括搅拌筒(1)、设置在所述搅拌筒(1)内部的第一搅拌组件(2)和第二搅拌组件(3)以及用于带动所述第一搅拌组件(2)和所述第二搅拌组件(3)转动的搅拌轴(4)，所述第一搅拌组件(2)具有用于接收并容纳聚合物粉剂和溶剂的第一搅拌腔(21)以在所述第一搅拌腔(21)内形成溶解后的混合液，所述第一搅拌组件(2)设置为在转动过程中能够对所述混合液进行一次剪切以得到预分散混合液，所述预分散混合液在所述搅拌筒(1)内与引入的溶剂经二次溶解及水合后得到二次混合液，所述第二搅拌腔(31)用于接收所述二次混合液，且所述第二搅拌组件(3)设置为在转动过程中能够对所述二次混合液进行二次剪切以得到分散混合液。
2.根据权利要求1所述的用于聚合物减阻剂的快速分散水合装置，其特征在于，所述第一搅拌组件(2)包括设置在所述搅拌筒(1)的内壁上的第一分散定子(22)以及设置在所述搅拌轴(4)外周的第一分散转子(23)，所述第一分散定子(22)的周壁上设有第一分散刀齿组(221)，所述第一分散转子(23)的周壁上设有第二分散刀齿组(231)，所
3.根据权利要求2所述的用于聚合物减阻剂的快速分散水合装置，其特征在于，所述第一分散定子(22)包括：
4.根据权利要求3所述的用于聚合物减阻剂的快速分散水合装置，其特征在于，所述第一分散转子(23)包括设置在所述搅拌轴(4)外周的第二分散刀盘(232)，所述第二分散刀齿组(231)包括设置在所述第二分散刀盘(232)顶部的多个第二分散刀齿(2311)，多个所述第二分散刀齿(2311)沿着所述第二分散刀盘(232)的周向方向间隔设置。
5.根据权利要求4所述的用于聚合物减阻剂的快速分散水合装置，其特征在于，所述搅拌筒(1)的内部设有封隔短节(11)，所述封隔短节(11)与所述搅拌筒(1)的内壁之间形成有水流通道(12)，所述搅拌筒(1)的侧壁上设有与所述水流通道(12)连通的输液口(13)，所述第一分散刀盘(222)与所述封隔短节(11)的内壁连接，以使得所述第一分散刀盘(222)、所述封隔短节(11)和所述搅拌筒(1)的顶部围成第一进液腔(14)，所述进液漏斗(223)处于所述第一进液腔(14)内，所述封隔短节(11)的侧壁上设有用于连通所述第一进液腔(14)和所述水流通道(12)的第一进液口(111)。
6.根据权利要求5所述的用于聚合物减阻剂的快速分散水合装置，其特征在于，所述第二搅拌组件(3)设置在所述第一搅拌组件(2)的下方，所述第二搅拌组件(3)包括设置在所述封隔短节(11)的内壁上的第二分散定子(32)以及设置在所述搅拌轴(4)外周的第二分散转子(33)，所述第二分散定子(32)的周壁上设有第三分散刀齿组(321)，所述第二分散转子(33)的周壁上设有第四分散刀齿组(331)，所述第三分散刀齿组(321)与所述第四分散刀齿组(331)相扣合以形成所述第二搅拌腔(31)，所述第二分散定子(32)的顶部形成有可供所述二次混合液进入的第二进料口(322)。
7.根据权利要求6所述的用于聚合物减阻剂的快速分散水合装置，其特征在于，所述第二分散定子(32)包括与所述封隔短节(11)的底部连接的第三分散刀盘(323)，所述第三分散刀盘(323)与所述搅拌轴(4)之间形成所述第二进料口(322)，所述第三分散刀齿组(321)包括设置在所述第三分散刀盘(323)底部的多个第三分散刀齿(3211)，多个第三分散刀齿(3211)沿着所述第三分散刀盘(323)的周向方向间隔设置。
8.根据权利要求7所述的用于聚合物减阻剂的快速分散水合装置，其特征在于，所述第二分散转子(33)包括设置在所述搅拌轴(4)外周的第四分散刀盘(332)，所述第四分散刀齿组(331)包括设置在所述第四分散刀盘(332)顶部的多个第四分散刀齿(3311)，多个所述第四分散刀齿(3311)沿着所述第四分散刀盘(332)的周向方向间隔设置。
9.根据权利要求7所述的用于聚合物减阻剂的快速分散水合装置，其特征在于，所述第一分散刀盘(222)、第三分散刀盘(323)和所述封隔短节(11)之间围成第二进液腔(15)，所述封隔短节(11)的侧壁上设有用于连通所述第二进液腔(15)和所述水流通道(12)的第二进液口(112)。
10.根据权利要求9所述的用于聚合物减阻剂的快速分散水合装置，其特征在于，处于所述第二进液...
【技术特征摘要】
1.一种用于聚合物减阻剂的快速分散水合装置，其特征在于，包括搅拌筒(1)、设置在所述搅拌筒(1)内部的第一搅拌组件(2)和第二搅拌组件(3)以及用于带动所述第一搅拌组件(2)和所述第二搅拌组件(3)转动的搅拌轴(4)，所述第一搅拌组件(2)具有用于接收并容纳聚合物粉剂和溶剂的第一搅拌腔(21)以在所述第一搅拌腔(21)内形成溶解后的混合液，所述第一搅拌组件(2)设置为在转动过程中能够对所述混合液进行一次剪切以得到预分散混合液，所述预分散混合液在所述搅拌筒(1)内与引入的溶剂经二次溶解及水合后得到二次混合液，所述第二搅拌腔(31)用于接收所述二次混合液，且所述第二搅拌组件(3)设置为在转动过程中能够对所述二次混合液进行二次剪切以得到分散混合液。
2.根据权利要求1所述的用于聚合物减阻剂的快速分散水合装置，其特征在于，所述第一搅拌组件(2)包括设置在所述搅拌筒(1)的内壁上的第一分散定子(22)以及设置在所述搅拌轴(4)外周的第一分散转子(23)，所述第一分散定子(22)的周壁上设有第一分散刀齿组(221)，所述第一分散转子(23)的周壁上设有第二分散刀齿组(231)，所述第一分散刀齿组(221)与所述第二分散刀齿组(231)相扣合以形成所述第一搅拌腔(21)，所述第一分散定子(22)的顶部形成有可供所述聚合物粉剂和所述溶剂进入的第一进料口(2231)。
3.根据权利要求2所述的用于聚合物减阻剂的快速分散水合装置，其特征在于，所述第一分散定子(22)包括：
4.根据权利要求3所述的用于聚合物减阻剂的快速分散水合装置，其特征在于，所述第一分散转子(23)包括设置在所述搅拌轴(4)外周的第二分散刀盘(232)，所述第二分散刀齿组(231)包括设置在所述第二分散刀盘(232)顶部的多个第二分散刀齿(2311)，多个所述第二分散刀齿(2311)沿着所述第二分散刀盘(232)的周向方向间隔设置。
5.根据权利要求4所述的用于聚合物减阻剂的快速分散水合装置，其特征在于，所述搅拌筒(1)的内部设有封隔短节(11)，所述封隔短节(11)与所述搅拌筒(1)的内壁之间形成有水流通道(12)，所述搅拌筒(1)的侧壁上设有与所述水流通道(12)连通的输液口(13)，所述第一分散刀盘(222)与所述封隔短节(11)的内壁连接，以使得所述第一分散刀盘(222)、所述封隔短节(11)和所述搅拌筒(1)的顶部围成第一进液腔(14)，所述进液漏斗(223)处于所述第一进液腔(14)内，所述封隔短节(11)的侧壁上设有用于连通所述第一进液腔(14)和所述水流通道(12)的第一进液口(111)。
6.根据权利要求5所述的用于聚合物减阻剂的快速分散水合装置，其特征在于，所述第二搅拌组件(3)设置在所述第一搅拌组件(2)的下方，所述第二搅拌组件(3)包括设置在所述封隔短节(11)的内壁上的第二分散定子(32)以及设置在所述搅拌轴(4)外周的第二分散转子(33)，所述第二分散定子(32)的周壁上设有第三分散刀齿组(321)，所述第二分散转子(33)的周壁上设有第四分散刀齿组(331)，所述第三分散刀齿组(321)与所述第四分散刀齿组(331)相扣合以形成所述第二搅拌腔(31)，所述第二分散定子(32)的顶部形成有可供所述二次混合液进入的第二进料口(322)。
7.根据权利要求6所述的用于聚合物减阻剂的快速分散水合装置，其特征在于，所述第二分散定子(32)包括与所述封隔短节(11)的底部连接的第三分散刀盘(323)，所述第三分散刀盘(323)与所述搅拌轴(4)之间形成所述第二进料口(322)，所述第三分散刀齿组(321)包括设置在所述第三分散刀盘(323)底部的多个第三分散刀齿(3211)，多个第三分散刀齿(3211)沿着所述第三分散刀盘(323)的周向方向间隔设置。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：白翰钦，李杨，李东阳，周志雄，张娜，陈冰邓，郑健，左卫东，郭秀琴，董胜伟，马英，张杨，乔岩，张世岭，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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