CN109322651A - 一种压裂用胶囊破胶剂自动投放设备及投放方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压裂用胶囊破胶剂自动投放设备及投放方法，该自动投放设备包括物料推送系统和控制系统；所述的物料推送系统包括料仓、绞龙、下料口和电机，所述的绞龙水平设置在料仓的正下方，且料仓出口连接到绞龙的进口，绞龙的出口连接到出料口，绞龙的两端均设置有与绞龙与构成转动副的轴承，电机固定于绞龙外壳上，且电机的输出轴通过联轴器连接到绞龙的一端，并带动绞龙旋转。与现有技术相比，该压裂用胶囊破胶剂自动投放设备及投放方法可根据压裂施工要求将胶囊破胶剂智能化自动变比例投放到压裂液中，克服现有的凭施工人员经验投放和现有设备的不均匀投放，以及压裂液压入井下后的破胶剂补注等诸多缺点，极大的提高了物料投放的精度。

Description

一种压裂用胶囊破胶剂自动投放设备及投放方法

技术领域

本发明涉及石油井下压裂施工改造技术领域，特别涉及一种压裂用胶囊破胶剂自动投放设备及投放方法。

背景技术

目前，现场胶囊破胶剂的加入方法主要分两种：一是采用混砂车上简易螺旋漏斗，该装置由一个恒速电机作为动力部件，控制室内设计有控制旋钮，虽然能够实现自动添加，但无法对添加量进行准确计量，且常出现出口堵塞现象；二是采用人工添加的方式，这种方式不仅耗时耗力，占用人工，效率低下，也会因个人差异影响添加剂实时精准加入而普通的送料机构，不能依据自己的意愿随时调节投料量，投料量不可控，并且不能监测实时数据，若加入量过大，会导致破胶过快，出现阶段沉砂现象；若加入量过小，会出现压后返排不佳而影响试气效果所以不予采用。

发明内容

本发明的目的是提供一种压裂用胶囊破胶剂自动投放设备及投放方法。

为此，本发明技术方案如下：

一种压裂用胶囊破胶剂自动投放设备，包括物料推送系统和控制系统；

所述的物料推送系统包括料仓、绞龙、下料口和电机，所述的绞龙水平设置在料仓的正下方，且料仓出口连接到绞龙的进口，绞龙的出口连接到出料口，绞龙的两端均设置有与绞龙与构成转动副的轴承，电机固定于绞龙外壳上，且电机的输出轴通过联轴器连接到绞龙的一端，并带动绞龙旋转；

所述的控制系统包括控制器、上位机、通信模块、开关模块、电机驱动器；所述的控制器通过通信模块连接到上位机，所述的控制器通过电机驱动器连接到电机，所述的开关模块直接连接到控制器。

进一步的，所述的通信模块为有线通信模块或无线通信模块。

进一步的，所述的开关模块包括手动开关、启动开关、停止开关及急停开关。

进一步的，所述的控制器为触控式可编程运动控制器。

一种基于压裂用胶囊破胶剂自动投放设备的投放方法，包括按顺序进行的下列步骤：

1)将压裂用胶囊破胶剂自动投放设备放置在混砂车滤网上；

2)上位机根据施工现场要求及井况数据，计算胶囊破胶剂投放总重量、投放施工总时间，再此基础上，进行分段投放计算，计算分段段数、各段投放时间、各段投放比例、各段压裂液排量、胶囊破胶剂密度、螺旋送料机构的电机转速及转数，并将上述数据传输到控制器；

3)控制器根据接收到的各项参数控制电机旋转，并通过电机旋转带动绞龙旋转来进行压裂胶囊破胶剂的自动投放；

4)判断控制器是否收到急停开关发送的信号，若判断结果为“是”，控制器进行暂停操作，判断为“否”，则重复步骤3)直至投放工作全部完成。

与现有技术相比，该压裂用胶囊破胶剂自动投放设备及投放方法可根据压裂施工要求将胶囊破胶剂智能化自动变比例投放到压裂液中，克服现有的凭施工人员经验投放和现有设备的不均匀投放，以及压裂液压入井下后的破胶剂补注等诸多缺点，极大的提高了物料投放的精度，可通过多终端控制下料时间、速度，方便快捷，并通过智能终端监测漏斗中物料的剩余量和下料的实时数据，并进行自动整合分析，分析结果显而易见。

附图说明

图1为本发明提供的压裂用胶囊破胶剂自动投放设备的结构示意图一。

图2为本发明提供的压裂用胶囊破胶剂自动投放设备的结构示意图二。

图3为绞龙结构示意图。

图4为该压裂用胶囊破胶剂自动投放设备的控制系统连接图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。

一种压裂用胶囊破胶剂自动投放设备，如图1～3所示，包括物料推送系统和控制系统；

所述的物料推送系统包括料仓7、绞龙16、下料口17和电机13，所述的绞龙16水平设置在料仓7的正下方，且料仓7出口连接到绞龙16的进口，绞龙16的出口连接到下料口17，绞龙16的两端均设置有与绞龙16构成转动副的轴承15，电机13固定于绞龙外壳11上，且电机13的输出轴通过联轴器14连接到绞龙16的一端，并带动绞龙16旋转；所述电机13可以为步进电机或伺服电机。

如图4所示，所述的控制系统包括控制器4、上位机、通信模块、开关模块、电机驱动器8；所述的控制器4通过通信模块连接到上位机，所述的控制器4通过电机驱动器8连接到电机13，所述的开关模块直接连接到控制器4。

优选的，所述的通信模块为有线通信模块或无线通信模块。

优选的，所述的开关模块包括手动开关、启动开关、停止开关及急停开关。

优选的，所述的控制器4为触控式可编程运动控制器。

一种基于压裂用胶囊破胶剂自动投放设备的投放方法，包括按顺序进行的下列步骤：

1)将压裂用胶囊破胶剂自动投放设备放置在混砂车滤网上；

2)上位机根据施工现场要求及井况数据，计算胶囊破胶剂投放总重量、投放施工总时间，再此基础上，进行分段投放计算，计算分段段数、各段投放时间、各段投放比例、各段压裂液排量、胶囊破胶剂密度、螺旋送料机构的电机转速及转数，并将上述数据传输到控制器4；

3)控制器4根据接收到的各项参数控制电机13旋转，并通过电机13旋转带动绞龙16旋转来进行压裂胶囊破胶剂的自动投放；

4)判断控制器是否收到急停开关发送的信号，若判断结果为“是”，控制器进行暂停操作，判断为“否”，则重复步骤3)直至投放工作全部完成。

除自动投放方式外，该压裂用胶囊破胶剂自动投放设备还可以手动操作。

1)将胶囊放入到料仓7中，打开手动开关，打开控制器4开关，启动控制器4；

2)通过在控制器4手动输入电机13转速，按启动开关，使得电机13带动绞龙16转动，从而使绞龙16推动胶囊破胶剂推到下料口17，当胶囊破胶剂均匀从下料口17出料时，按停止开关，停止出料；

3)通过给定的转速与下料量之间的关系，找到一定下料量下对应的转速，手动输入转速，按启动键，从而进行手动下料作业；

4)需要停止时按停止开关，结束作业后关闭设备。

Claims (5)

1.一种压裂用胶囊破胶剂自动投放设备，其特征在于，包括物料推送系统和控制系统；

所述的物料推送系统包括料仓、绞龙、下料口和电机，所述的绞龙水平设置在料仓的正下方，且料仓出口连接到绞龙的进口，绞龙的出口连接到出料口，绞龙的两端均设置有与绞龙与构成转动副的轴承，电机固定于绞龙外壳上，且电机的输出轴通过联轴器连接到绞龙的一端，并带动绞龙旋转；

所述的控制系统包括控制器、上位机、通信模块、开关模块、电机驱动器；所述的控制器通过通信模块连接到上位机，所述的控制器通过电机驱动器连接到电机，所述的开关模块直接连接到控制器。

2.根据权利要求1所述的压裂用胶囊破胶剂自动投放设备，其特征在于，所述的通信模块为有线通信模块或无线通信模块。

3.根据权利要求2所述的压裂用胶囊破胶剂自动投放设备，其特征在于，所述的开关模块包括手动开关、启动开关、停止开关及急停开关。

4.根据权利要求3所述的压裂用胶囊破胶剂自动投放设备，其特征在于，所述的控制器为触控式可编程运动控制器。

5.一种基于压裂用胶囊破胶剂自动投放设备的投放方法，其特征在于，包括按顺序进行的下列步骤：

1)将压裂用胶囊破胶剂自动投放设备放置在混砂车滤网上；

2)上位机根据施工现场要求及井况数据，计算胶囊破胶剂投放总重量、投放施工总时间，再此基础上，进行分段投放计算，计算分段数、各段投放时间、各段投放比例、各段压裂液排量、胶囊破胶剂密度、螺旋送料机构的电机转速及转数，并将上述数据传输到控制器；

3)控制器根据接收到的各项参数控制电机旋转，并通过电机旋转带动绞龙旋转来进行压裂胶囊破胶剂的自动投放；

4)判断控制器是否收到急停开关发送的信号，若判断结果为“是”，控制器进行暂停操作，判断为“否”，则重复步骤3)直至投放工作全部完成。