CN211384571U - 一种混配系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混配系统，包括混合模块和输出模块，所述混合模块包括第一进液集管、喷射泵、粉料罐和混合器，所述第一进液集管与喷射泵连接，喷射泵与混合器连接，所述粉料罐为混合器提供粉料；所述输出模块包括第二进液集管、吸入泵、第二流量计、静态混合器、混合罐和液体排出管汇，所述第二进液集管、吸入泵、第二流量计、静态混合器、混合罐和液体排出管汇顺序连接；所述混合模块混合器出口与输出模块吸入泵进口通过阀门连接，混合模块和输出模块可单独使用或组合成套使用。有益效果：通过设置第二液体进入集管，及静态混合器，可以以较低能耗完成大排量高质量的混合；混配系统拆卸组装灵活。

Description

一种混配系统

技术领域

本实用新型涉及压裂技术领域，具体涉及一种混配系统。

背景技术

压裂是油气田增产的主要措施，当前国内外的压裂施工作业，尤其是页岩气的压裂施工现场需要大量的压裂基液。目前压裂施工过程中，现场即混即用的压裂液混配车应用日趋广泛，但随着压裂规模的增大，混配配液中由于化学品等多方面原因，容易引起气泡，导致混配设备内及下游设备内气泡增多，增加了消泡剂的用量，混配效果差，同时随着压裂规模的增大，对混配车排量和配液粘度的要求也越来越高。目前基于大排量混配的作业工艺，大多数情况下采用的混配方式是采用先混配出的浓缩液体与水或其他基液再进行混合的方式，此种做法效率较高，但由于方式不同，往往存在较多效果差异，不甚理想。

实用新型内容

本实用新型的目的克服现有技术的不足，提供一种混配系统，通过设置第二液体进入集管，将混合器混配的浓缩液进行稀释，经吸入泵的二次增压，进入静态混合器进行二次混合，进一步提升混配混合效果，减少液体内部的气泡，减少消泡剂的应用，增加了混配效果；混配系统的两个模块采用可拆卸式连接安装，根据现场客户的需求，既能将混合模块和输出模块分开单独使用也能组合成套使用；在运输时，可两个模块安装好成套运输，也可以两个模块分开单独运输，大大增加了运输的选择性和方便性。

本实用新型的目的是通过以下技术措施达到的：

一种混配系统，包括混合模块和输出模块，所述混合模块包括第一进液集管、喷射泵、粉料罐和混合器，所述第一进液集管与喷射泵进口连接，喷射泵出口与混合器进口连接，所述粉料罐为混合器提供粉料；所述输出模块包括第二进液集管、吸入泵、第二流量计、静态混合器、混合罐和液体排出管汇，所述第二进液集管与吸入泵进口连接，吸入泵出口与第二流量计进口连接，第二流量计出口与静态混合器进口连接，静态混合器出口与混合罐进口连接，混合罐出口与液体排出管汇进口连接；所述混合模块混合器出口与输出模块吸入泵进口通过阀门连接，混合模块和输出模块可单独使用或组合成套使用。

进一步地，所述混合模块和输出模块可单独运输或组合成套运输。

进一步地，所述混合器为复合型射流式混合器或剪切泵为主体的混合器。

进一步地，所述混合器设置有两组以上，两组以上所述混合器并联设在喷射泵和吸入泵之间。

进一步地，所述混配系统还包括液添集管，用于添加液体化学品。

进一步地，所述混合器上设置有支路，用于添加液体或粉料。

进一步地，所述液体排出管汇包括排出离心泵、第三流量计和排出集管，所述排出离心泵与第三流量计连接，所述第三流量计与排出集管连接，所述排出集管与排出离心泵进口端连接，用于混配液直接排出系统。

进一步地，所述液体排出管汇出口端与混合罐进口端通过管线连接，将混配液回流至混合罐。

进一步地，所述液体排出管汇出口端与混合罐进口端通过管线连接，所述管线上设有静态混合器。

进一步地，所述液体排出管汇出口端与混合罐进口端通过管线连接，所述管线上设有静态混合器，所述静态混合器出口端设有液位控制阀。

进一步地，所述液体排出管汇出口端与第二进液集管进口端连接，用于混配液回流至吸入泵。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本混配系统，通过设置第二液体进入集管，并与混合器形成串联结构，将混合器混配的浓缩液进行稀释，经吸入泵的二次增压，进入静态混合器进行二次混合，进一步提升混配混合效率，减少液体内部的气泡，减少消泡剂的应用，提高混配效果；混配系统的两个模块之间的管线通过阀门连接，即可拆卸式连接安装，根据现场客户的需求，既能将混合模块和输出模块分开单独使用也能组合成套使用；在运输时，可两个模块安装好成套运输，也可以两个模块分开运输，大大增加了运输的选择性和方便性。混配系统设置多种回流循环线路，提高了压裂液的混配质量。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细说明。

附图说明

图1是本混配系统的结构示意图。

图2是本混配系统优化方案的结构示意图。

其中，1.第一进液集管、2.喷射泵、3.粉料罐、4.螺旋输送器、5.混合器、6.吸入泵、7.静态混合器、8.第二进液集管、9.混合罐、10.排出离心泵、11.排出集管、12.液添集管、13.液位控制阀、14.第一流量计、15.第二流量计、16.第三流量计。

具体实施方式

如图1和2所示，一种混配系统，包括混合模块和输出模块，所述混合模块包括第一进液集管1、喷射泵2、粉料罐3和混合器5，所述第一进液集管1与喷射泵2进口连接，用于向混合器5提供基液，并为基液的输送提供动能。所述喷射泵2出口与混合器5进口连接，进一步优选，所述喷射泵2出口与混合器5进口通过第一流量计14连接，所述混合器5可根据第一流量计14显示的流量进行混合器5的流量调节。所述粉料罐3为混合器5提供粉料，与基液混合，形成混配浓缩液；所述输出模块包括第二进液集管8、吸入泵6、第二流量计15、静态混合器7、混合罐5和液体排出管汇，所述第二进液集管8与吸入泵6进口连接，所述吸入泵6用于对混配液进行二次增压，增加混配液的输送动能。在混配液经二次加压，进入静态混合器7之前，先向混配液中加入基液，将浓缩的混配液进行稀释，降低混配液的浓度，混配液在后续静态混合器7中可充分混合，满足大排量压裂作业对压裂液排量及混配液粘度的要求。吸入泵6出口与第二流量计15进口连接，第二流量计15出口与静态混合器7进口连接，静态混合器7可根据第二流量计15显示的流量进行流量调节。所述静态混合器7充分利用管道内混配液的动能，在消耗少量能源的情况下完成高效混合。静态混合器7出口与混合罐9进口连接，混合罐9出口与液体排出管汇进口连接；所述混合模块混合器5出口与输出模块吸入泵6进口通过阀门连接，混合模块和输出模块可单独使用或组合成套使用。

本实用新型中所述混合模块和输出模块可单独运输组合成套运输。

本实用新型中的混合器5可根据化学添加剂的不同，选取不同的混合器5，优选为复合型射流式混合器5或剪切泵为主体的混合器5，两种混合器5也可以混合使用，在容易起泡的作业工艺中，还可以选用剪切泵式粉料混合器5，减少空气引入，减少气泡。

本实用新型为了提高混配效率，将从喷射泵2流出的液路分为两个并联的支路，每一个支路都设有一个混合器5，从粉料罐3输出的粉料在混合器5内与基液混合，形成混配浓缩液。设有两组混合器5，并可以通过控制支路上的阀门开关，控制支路的流通状态，从而提高混配效率。当然在实际的压裂操作过程中，还可以设置更多的混合器5，并且不同混合器5,可以同时混合不同粉料，从而满足更加复杂的工艺要求。

本实用新型中混配系统还包括液添集管12，用于添加其他化学试剂，并可根据工艺要求，添加至设备中的任意环节。

本实用新型中混合器5上还可设置有支路，用于添加液体或粉料，可以同时添加两种不同添加剂，可以是液体和粉料，也可以是液体和液体，或者两种粉料。

本实用新型中所述液体排出管汇包括排出离心泵10、第三流量计16和排出集管11，所述排出离心泵10与第三流量计16连接，所述第三流量计16与排出集管11连接，用于控制排出液流量。所述排出集管11与排出离心泵10进口端连接，用于混配液直接排出系统，控制混合罐9的液位。

本实用新型中所述液体排出管汇出口端与混合罐9进口端通过管线连接，用于将混配液回流至混合罐9，进行循环混配，达到压裂操作对配液粘度的要求。

本实用新型中所述液体排出管汇出口端与混合罐9进口端通过管线连接，所述管线上设有静态混合器7，用于增加混配效果，减少能源消耗。

本实用新型中所述液体排出管汇出口端与混合罐9进口端通过管线连接，所述管线上设有静态混合器7，所述静态混合器7出口端设有液位控制阀13，可调节管线内的流量，稳定混合罐9内的液位。

本实用新型中所述液体排出管汇出口端与第二进液集管8进口端连接，用于混配液回流至吸入泵6，用于重新增压、混配，多重混配，提高压裂液的混配质量。

工作原理：如图1和2所示，打开第一进液集管1阀门，基液经喷射泵2增压后进入混合器5，同时打开螺旋输送器4出口阀门，粉料罐2的粉料经过螺旋输送器4进入混合器5，基液和粉料在混合器5内混配，形成浓缩液，并可通过控制混合器5出口阀门控制混合器5并联支路的开启状态，还可以根据实际工况的需求，通过混合器5支路添加不同的两种添加剂。打开第二进液集管8阀门，混配器5内的浓缩液经第二进液集管8的液体稀释后经吸入泵6二次增压，增加稀释液的动能，进入静态混合器7进行二次混配，静态混合器7可以充分利用管道内混配液的动能，提高混配效果。经二次混配的混配液进入混合罐9，经排出离心泵10由排出集管11排出，也可以打开混合罐9与排出集管11之间的阀门，直接由混合罐9排出，进一步控制混合罐9的液位。混配系统还包括液添集管12，用于添加其他化学试剂，并可根据工艺要求，添加至设备中的任意环节。当混配液粘度不达标时，混配液可以经液体排出管汇出口端与混合罐9进口端之间的管线回流至混合罐9进行循环混配。实际混合作业时，可根据混配液的性质以及混配要求，在管线上安装静态混合器7，或静态混合器7和液位控制阀13的组合，再或直接将液体排出管汇出口端与与第二进液集管8进口端连接，将混配液直接回流至吸入泵6，进行再增压、再混合。

本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (11)

1.一种混配系统，其特征在于，包括混合模块和输出模块，所述混合模块包括第一进液集管、喷射泵、粉料罐和混合器，所述第一进液集管与喷射泵进口连接，喷射泵出口与混合器进口连接，所述粉料罐为混合器提供粉料；所述输出模块包括第二进液集管、吸入泵、第二流量计、静态混合器、混合罐和液体排出管汇，所述第二进液集管与吸入泵进口连接，吸入泵出口与第二流量计进口连接，第二流量计出口与静态混合器进口连接，静态混合器出口与混合罐进口连接，混合罐出口与液体排出管汇进口连接；所述混合模块混合器出口与输出模块吸入泵进口通过阀门连接，混合模块和输出模块可单独使用或组合成套使用。

2.根据权利要求1所述的混配系统，其特征在于：所述混合模块和输出模块可单独运输或组合成套运输。

3.根据权利要求1所述的混配系统，其特征在于：所述混合器为复合型射流式混合器或剪切泵为主体的混合器。

4.根据权利要求1所述的混配系统，其特征在于：所述混合器设置有两组以上，两组以上所述混合器并联设在喷射泵和吸入泵之间。

5.根据权利要求1所述的混配系统，其特征在于：所述混配系统还包括液添集管，用于添加液体化学品。

6.根据权利要求1所述的混配系统，其特征在于：所述混合器上设置有支路，用于添加液体或粉料。

7.根据权利要求1所述的混配系统，其特征在于：所述液体排出管汇包括排出离心泵、第三流量计和排出集管，所述排出离心泵与第三流量计连接，所述第三流量计与排出集管连接，所述排出集管与排出离心泵进口端连接，用于混配液直接排出系统。

8.根据权利要求1所述的混配系统，其特征在于：所述液体排出管汇出口端与混合罐进口端通过管线连接，将混配液回流至混合罐。

9.根据权利要求1所述的混配系统，其特征在于：所述液体排出管汇出口端与混合罐进口端通过管线连接，所述管线上设有静态混合器。

10.据权利要求1所述的混配系统，其特征在于：所述液体排出管汇出口端与混合罐进口端通过管线连接，所述管线上设有静态混合器，所述静态混合器出口端设有液位控制阀。

11.根据权利要求1所述的混配系统，其特征在于：所述液体排出管汇出口端与第二进液集管进口端连接，用于混配液回流至吸入泵。

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