本發(fā)明涉及壓裂液制備，特別涉及一種油氣井大規(guī)模體積壓裂液可控配液裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代油氣井的開(kāi)采中，具有很多個(gè)步驟，便于安全地進(jìn)行開(kāi)采工作，其中一個(gè)步驟是，通過(guò)高壓泵將壓裂液注入地層，以便于將地面設(shè)備的高壓能量傳遞到地層中，使地層巖石在壓力作用下產(chǎn)生裂縫，這些裂縫的形成，為后續(xù)的油氣流動(dòng)提供了通道，而后壓裂液的組成原料有很多，分為液體和固體兩類(lèi)，液體具體為水和其他液體添加劑構(gòu)成，固體則為石英砂和陶瓷粒等物品組成，在工作時(shí)，通常需要通過(guò)可控配液裝置來(lái)對(duì)壓裂液進(jìn)行制備，以便于進(jìn)行工作，而水基壓裂液，其中低成本滑溜水壓裂液占到90%以上，滑溜水壓裂液的核心組分是減阻劑，包括合成乳液、懸浮液和粉狀顆粒等三種類(lèi)型。

2、現(xiàn)有的壓裂液可控配液裝置在制備壓裂液時(shí)，一般是將原料倒入攪拌罐中，而后通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)攪拌罐內(nèi)部的攪拌葉進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，對(duì)原料進(jìn)行混合，攪拌完畢后，通過(guò)高壓泵將壓裂液排出，并運(yùn)輸至油氣井內(nèi)部，但是其在實(shí)際工作時(shí)，只能通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)攪拌葉進(jìn)行豎向的攪拌，使得攪拌原料的效率不夠高效，因油氣井一般體積和深度都較大，因此需要輸入大量的壓裂液，因裝置難以快速地制備壓裂液，使得壓裂工作所需的時(shí)間較為漫長(zhǎng)，極大地降低了工作效率。

3、因此，本發(fā)明提供了一種油氣井大規(guī)模體積壓裂液可控配液裝置及方法來(lái)滿(mǎn)足需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種油氣井大規(guī)模體積壓裂液可控配液裝置及方法，可以解決現(xiàn)有技術(shù)在實(shí)際工作時(shí)，只能通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)攪拌葉進(jìn)行豎向的攪拌，使得攪拌原料的效率不夠高效，因油氣井一般體積和深度都較大，因此需要輸入大量的壓裂液，因裝置難以快速地制備壓裂液，使得壓裂工作所需的時(shí)間較為漫長(zhǎng)，極大地降低了工作效率的問(wèn)題。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種油氣井大規(guī)模體積壓裂液可控配液裝置，包括主架，所述主架的頂部固定連接有攪拌罐，所述攪拌罐的兩側(cè)分別固定連接有上連接管和下連接管，所述上連接管和下連接管的內(nèi)部均固定連接有密封圈，兩個(gè)所述密封圈的內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)連接有同一個(gè)轉(zhuǎn)桿，所述轉(zhuǎn)桿的外側(cè)固定連接有若干個(gè)安裝圈，所述安裝圈的頂部和底部均固定連接有限位座；攪拌組件，所述攪拌組件用于進(jìn)行豎向攪拌工作，所述攪拌組件與轉(zhuǎn)桿相連接；側(cè)旋組件，所述側(cè)旋組件用于進(jìn)行橫向攪拌工作，所述側(cè)旋組件與限位座相連接；驅(qū)動(dòng)組件，所述驅(qū)動(dòng)組件用于驅(qū)動(dòng)側(cè)旋組件旋轉(zhuǎn)，所述驅(qū)動(dòng)組件與轉(zhuǎn)桿相連接。

4、可選地，所述攪拌組件的數(shù)量為三個(gè)，其均位于攪拌罐的內(nèi)部，所述驅(qū)動(dòng)組件和限位座的數(shù)量均為兩個(gè)，都與攪拌組件為交錯(cuò)分布，所述驅(qū)動(dòng)組件位于兩個(gè)限位座的內(nèi)側(cè)。

5、可選地，所述攪拌組件包括固定連接于轉(zhuǎn)桿外側(cè)的固定圈，所述固定圈的外側(cè)固定連接有若干個(gè)攪拌葉，所述攪拌葉的一側(cè)從上到下依次開(kāi)設(shè)有若干個(gè)流動(dòng)槽，所述攪拌葉的內(nèi)部從上到下依次開(kāi)設(shè)有若干個(gè)導(dǎo)流孔。

6、可選地，所述攪拌葉的數(shù)量為四個(gè)，其環(huán)形分布于固定圈的外側(cè)，所述流動(dòng)槽為向外側(cè)彎曲的圓弧形，同一個(gè)所述攪拌葉內(nèi)部的導(dǎo)流孔數(shù)量為三個(gè)，且越遠(yuǎn)離所述固定圈的導(dǎo)流孔直徑越大。

7、可選地，所述驅(qū)動(dòng)組件包括固定連接于轉(zhuǎn)桿的連接盤(pán)，兩個(gè)所述連接盤(pán)遠(yuǎn)離彼此一端的內(nèi)部均固定連接有內(nèi)齒圈，所述側(cè)旋組件包括與限位座轉(zhuǎn)動(dòng)連接的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸靠近限位座一端的外側(cè)固定連接有從動(dòng)齒輪，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸遠(yuǎn)離限位座的一側(cè)固定連接有側(cè)旋葉。

8、可選地，所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸位于限位座的內(nèi)部固定連接有限位塊，所述內(nèi)齒圈的上下兩端分別與對(duì)應(yīng)的兩個(gè)從動(dòng)齒輪相嚙合，所述安裝圈的內(nèi)部開(kāi)設(shè)有卡位槽，所述轉(zhuǎn)桿與安裝圈的接觸面固定連接有位置和形狀均與卡位槽相適配的卡位圈。

9、可選地，所述安裝圈的兩側(cè)均固定連接有限位桿，所述攪拌罐內(nèi)腔的兩側(cè)均固定連接有滑動(dòng)座，所述限位桿遠(yuǎn)離安裝圈的一端滑動(dòng)連接于對(duì)應(yīng)滑動(dòng)座的內(nèi)部，所述限位桿位于滑動(dòng)座內(nèi)部的一端固定連接有滑動(dòng)塊。

10、可選地，所述下連接管遠(yuǎn)離攪拌罐的一端固定有伸縮組件，所述伸縮組件包括固定連接于下連接管外側(cè)的伸縮電機(jī)，所述伸縮電機(jī)的輸出端固定連接有絲桿，所述絲桿的外側(cè)螺紋連接有移板，所述移板的中部與轉(zhuǎn)桿為固定連接，所述移板遠(yuǎn)離絲桿一端的內(nèi)部滑動(dòng)連接有側(cè)滑桿，所述側(cè)滑桿固定連接于下連接管的外側(cè)，所述上連接管遠(yuǎn)離攪拌罐的一側(cè)固定連接有限位結(jié)構(gòu)，所述限位結(jié)構(gòu)靠近轉(zhuǎn)桿的一側(cè)固定連接有攪拌電機(jī)，所述攪拌電機(jī)的輸出端與轉(zhuǎn)桿為固定連接。

11、可選地，所述攪拌罐的頂端固定連通有加料管，所述加料管的內(nèi)部涂有防附著涂層，所述下連接管遠(yuǎn)離攪拌罐的一端固定連通有排液管，所述主架的內(nèi)部固定連接有排出泵，所述排液管通過(guò)連接管與排出泵的輸入端為固定連通，所述排出泵的輸出端固定連通有出料管。

12、一種油氣井大規(guī)模體積壓裂液可控配液裝置的方法，包括以下步驟：

13、s1：通過(guò)主架將裝置安裝在外部設(shè)備上方，并進(jìn)行運(yùn)輸，通過(guò)加料管向攪拌罐內(nèi)加入所需的壓裂液原料，啟動(dòng)位于上連接管一側(cè)的攪拌電機(jī)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)桿旋轉(zhuǎn)，使得攪拌組件開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，攪拌葉上的流動(dòng)槽和導(dǎo)流孔幫助液體更好地混合和流動(dòng)，實(shí)現(xiàn)豎向攪拌。

14、s2：轉(zhuǎn)桿在旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件同步旋轉(zhuǎn)，連接盤(pán)通過(guò)內(nèi)齒圈和從動(dòng)齒輪的嚙合，驅(qū)動(dòng)從動(dòng)齒輪和轉(zhuǎn)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，使得側(cè)旋葉開(kāi)始旋轉(zhuǎn)工作，實(shí)現(xiàn)橫向攪拌，啟動(dòng)伸縮電機(jī)，驅(qū)動(dòng)絲桿反復(fù)正反旋轉(zhuǎn)，使得移板帶動(dòng)轉(zhuǎn)桿進(jìn)行反復(fù)來(lái)回移動(dòng)，并限位結(jié)構(gòu)輔助位于上連接管一端的轉(zhuǎn)桿和攪拌電機(jī)進(jìn)行移動(dòng)，對(duì)壓裂液進(jìn)行更充分的攪拌。

15、s3：攪拌完畢后，啟動(dòng)排出泵，通過(guò)排液管將攪拌罐內(nèi)部的壓裂液抽出，而后通過(guò)出料管將其排入油氣井中，進(jìn)行工作。

16、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，至少具有如下有益效果：

17、上述方案中，通過(guò)設(shè)置驅(qū)動(dòng)組件和側(cè)旋組件，使得轉(zhuǎn)桿在帶動(dòng)攪拌組件進(jìn)行豎向攪拌時(shí)，轉(zhuǎn)桿會(huì)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)組件進(jìn)行同步旋轉(zhuǎn)，使得驅(qū)動(dòng)組件會(huì)驅(qū)動(dòng)側(cè)旋組件在限位座的限位下進(jìn)行橫向旋轉(zhuǎn)，使得裝置在無(wú)需添加多余動(dòng)力的情況下，即可同時(shí)對(duì)原料進(jìn)行兩個(gè)方向的攪拌，使得原料在攪拌罐內(nèi)部做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，有效規(guī)避了固液混合常見(jiàn)的結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，便于快速地產(chǎn)出攪拌均勻的壓裂液，提升了裝置的工作效率，配合上加料管內(nèi)側(cè)的防附著涂層，避免物料附著在加料管內(nèi)側(cè)，大大提升了物料的流動(dòng)性。

18、通過(guò)在攪拌組件內(nèi)部設(shè)置流動(dòng)槽和導(dǎo)流孔，使得攪拌葉在攪拌原料時(shí)，流動(dòng)槽可通過(guò)自身向外側(cè)彎曲的圓弧設(shè)計(jì)，引導(dǎo)原料在被攪拌的同時(shí)，向外側(cè)進(jìn)行流動(dòng)，配合上多個(gè)直徑逐漸擴(kuò)大的導(dǎo)流孔，使得裝置在攪拌原料時(shí)，可以引導(dǎo)顆粒較大的原料向外側(cè)流通，使其旋轉(zhuǎn)的軌跡更長(zhǎng)，使得攪拌的效果更好，并且使得攪拌管內(nèi)部會(huì)形成一個(gè)向外側(cè)的螺栓狀旋渦，進(jìn)一步增加了原料受力的方向，使得攪拌的效果得到了提升。

19、通過(guò)設(shè)置伸縮組件，使得電機(jī)和絲桿可以驅(qū)動(dòng)移桿進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，配合上攪拌組件和側(cè)旋組件，使得裝置可以通過(guò)較少的攪拌葉，實(shí)現(xiàn)對(duì)攪拌罐內(nèi)部的每個(gè)部位的攪拌，并且移桿在移動(dòng)時(shí)，會(huì)進(jìn)一步打亂原料的移動(dòng)規(guī)律，使得實(shí)現(xiàn)對(duì)原料更全面的攪拌，極大地提升了攪拌的效率，提升了裝置的實(shí)用性。