一種壓裂液連續混配設備及其混配方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及油氣田開采領域，特別涉及一種壓裂液連續混配設備及其混配方法。
【背景技術】
[0002]目前壓裂液配液采用方式主要有三種，即傳統方式、現場配液方式、自動化配液方式；
[0003]傳統方式，壓裂液由配液站配制完成后，由運輸罐車運至作業現場，這種方式壓裂運輸成本高，而且僅適用于近井壓裂。
[0004]現場配液方式，將各類化學添加劑運至壓裂作業現場，依靠現場一些簡單設備和現場操作人員，實現配液，這種方式配液時間較長，而且人工勞動強度較大，壓裂作業環境較差，而且批混批用的作業流程，容易導致液體腐敗、浪費。
[0005]自動化配液方式，是目前發展的主要趨勢，這種方式比較節省勞動力，而且能夠在現場快速、大量地進行混配，但是這種技術目前還并不成熟，無法實現工廠化。
【發明內容】
[0006]本發明要解決的技術問題是:為了克服現有技術的不足，提供一種壓裂液連續混配設備及其混配方法。
[0007]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種壓裂液連續混配設備，包括依次連接的第一混配單元、第二混配單元、第三混配單元和檢測單元，所述第一混配單元包括混合釜、設置在混合釜上方一側的進料口、設置在混合釜上方中部的進水閥和設置在混合釜底部的電機，所述電機豎向設置且電機的轉軸位于電機本體的上方，所述電機的轉軸上傳動連接有出水管，所述出水管伸入混合釜內，出水管的下端與電機傳動連接，出水管的上端伸出混合釜并且通過旋轉接頭與進水閥連接，所述出水管的管壁上周向均勻設有若干出水孔，所述混合釜的下端一側設有第一出液閥，所述第一出液閥通過增壓泵與第二混配單元連接，所述第二混配單元包括半圓形混合管和設置在混合管頂部的添加劑自動下料裝置，所述混合管內部設有螺旋葉，所述螺旋葉的邊緣與混合管的管壁密封連接，所述混合管的出液口通過第二出液閥與第三混配單元連接，所述第三混配單元包括混液箱、設置在混液箱頂部的氣缸和設置在混液箱一側的粉料自動下料裝置，所述混液箱內設有與混液箱橫向截面匹配的活塞板，所述活塞板與氣缸的氣桿垂直固定，活塞板的最低水平高度低于混合管管口的水平高度，所述檢測單元通過出液管與混液箱連接，所述出液管設置在混液箱一側，出液管的水平高度高于混合管的出液口的高度。
[0008]作為優選，所述出水管上設有圓形接料板，所述接料板的邊緣的水平高度高于接料板中部的水平高度，所述混合釜內壁上設有環形擋料板，所述擋料板和接料板均與出水管垂直，所述擋料板設置在兩塊相鄰的接料板之間，所述擋料板的寬度小于混合釜的半徑，所述接料板的直徑小于混合釜的直徑，所述進料口位于接料板的上方，所述進料口與混合釜之間設有磁性濾網。
[0009]作為優選，所述粉料自動下料裝置包括粉箱、電磁開關和粉腔，所述粉腔一端與混液箱連通，粉腔另一端通過電磁開關與粉箱連通。
[0010]一種采用上述的壓裂液連續混配設備的混配方法，包括以下步驟:
[0011 ] I)配置第一混合液:將氯化鉀干粉通過進料口放入混合釜內，氯化鉀干粉正好落到接料板上，再由外部通過進水閥，經由旋轉接頭向混合釜內加水，使得水和氯化鉀充分混合得到第一混合液，其中，第一混合液的氯化鉀與水的質量比為0.03-4: 100;
[0012]2)加入添加劑:將第一混合液由第一出液閥通過增壓泵增壓后，進入內置螺旋式管道的混合管，然后通過打開添加劑自動下料裝置，使得添加劑進入到第一混合液中；
[0013]3)配置第二混合液:打開第二出液閥，使得一定量的第一混合液和添加劑的混合液進入到混液箱內，粉料自動下料裝置的電磁開關打開，使得粉箱中一定量的的瓜爾膠干粉進入到粉腔內，然后氣缸動作，拉動活塞板，使得液位上升，直到液位進入到粉腔內，將瓜爾膠干粉帶入混液箱內，然后氣缸來回動作，使得混液箱內的液體上下移動，并且在上下移動的過程中，混液箱內部的氣壓不斷變化，得到第二混合液。
[0014]4)檢測排放:將第二混合液排放前，通過檢測單元檢測第二混合液的濃度。
[0015]步驟2中，所述添加劑包括有機粘土穩定劑、助排劑、殺菌劑、起泡劑、消泡劑、破乳劑、降濾失劑、PH調節劑、溫度穩定劑和低溫破服激活劑。
[0016]本發明的有益效果是，該壓裂液連續混配設備及其混配方法能夠實現在現場對壓裂液進行快速高效地混配，降低了運輸成本，提高了工作效率，減少了勞動力的投入，特別適合在頁巖氣開發的大規模壓裂中推廣使用。
【附圖說明】
[0017]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0018]圖1是本發明壓裂液連續混配設備的結構示意圖；
[0019]圖2是本發明壓裂液連續混配設備的自動控制原理圖；
[0020]圖中:1.混合釜，2.進料口，3.進水閥，4.電機，5.出水管，6.電磁閥，7.出水孔，8.第一出液閥，9.增壓泵，10.混合管，11.添加劑自動下料裝置，12.第二出液閥，13.混液箱，14.氣缸，15.粉箱，16.活塞板，17.出液管，18.檢測單元，19.接料板，20.擋料板，21.濾網，22.電磁開關，23.粉腔。
【具體實施方式】
[0021]現在結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本發明的基本結構，因此其僅顯示與本發明有關的構成。
[0022]如圖1和圖2所示，一種壓裂液連續混配設備，包括依次連接的第一混配單元、第二混配單元、第三混配單元和檢測單元18，所述第一混配單元包括混合釜1、設置在混合釜I上方一側的進料口 2、設置在混合釜I上方中部的進水閥3和設置在混合釜I底部的電機4，所述電機4豎向設置且電機4的轉軸位于電機4本體的上方，所述電機4的轉軸上傳動連接有出水管5，所述出水管5伸入混合釜I內，出水管5的下端與電機4傳動連接，出水管5的上端伸出混合釜I并且通過旋轉接頭6與進水閥3連接，所述出水管5的管壁上周向均勻設有若干出水孔7，所述混合釜I的下端一側設有第一出液閥8，所述第一出液閥8通過增壓泵9與第二混配單元連接，所述第二混配單元包括半圓形混合管10和設置在混合管10頂部的添加劑自動下料裝置11，所述混合管10內部設有螺旋葉，所述螺旋葉的邊緣與混合管10的管壁密封連接，所述混合管10的出液口通過第二出液閥12與第三混配單元連接，所述第三混配單元包括混液箱13、設置在混液箱13頂部的氣缸14和設置在混液箱13一側的粉料自動下料裝置，所述混液箱13內設有與混液箱13橫向截面匹配的活塞板16，所述活塞板16與氣缸14的氣桿垂直固定，活塞板16的最低水平高度低于混合管12管口的水平高度，所述檢測單元18通過出液管17與混液箱13連接，所述出液管17設置在混液箱13 —側，出液管17的水平高度高于混合管10的出液口的高度。
[0023]作為優選，所述出水管5上設有圓形接料板19，所述接料板19的邊緣的水平高度高于接料板19中部的水平高度，所述混合釜I內壁上設有環形擋料板20，所述擋料板20和接料板19均與出水管5垂直，所述擋料板20設置在兩塊相鄰的接料板19之間，所述擋料板20的寬度小于混合釜I的半徑，所述接料板19的直徑小于混合釜I的直徑，所述進料口2位于接料板19的上方，所述進料口 2與混合釜I之間設有磁性濾網21。
[0024]作為優選，所