油井水泥剪切混拌裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種石油固井用水泥等干混物料的混拌裝置，尤其是針對高、低密度水泥干混物料干混的油井水泥剪切混拌裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]固井用干混物料由油井水泥、外摻料、外加劑等混拌而成，干混物料混拌的均勻度關(guān)系水泥漿性能和固井質(zhì)量，甚至影響井下安全。一直以來，干混物料的混拌均采用氣動擴(kuò)散方式，即在密閉容器中利用壓縮空氣吹動待混物料達(dá)到流態(tài)化，通過氣體的湍流作用使各組分顆粒激烈碰撞，充分摻混，形成氣固兩相流體系，沉積后輸出。該混配方式對組分密度差相差不大的干混物料非常有效，可實現(xiàn)連續(xù)進(jìn)料，連續(xù)混拌，連續(xù)輸出，密度均勻，效率較高。但由于欲混拌物料的各組分顆粒密度不同、形狀不同，粒徑不一，運動規(guī)律相差較大，湍流狀態(tài)下氣流脈動對不同材料顆粒的運動影響有很大差別；顆粒間、顆粒與器壁間碰撞摩擦產(chǎn)生靜電效應(yīng)，混拌容器中壓力梯度和速度梯度存在使顆粒旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生升力效應(yīng)等原因使混拌均勻非常困難，尤其有加重劑、懸浮穩(wěn)定材料組成的高密度物料體系和由減輕材料、懸浮穩(wěn)定材料組成的低密度物料體系氣化不均更為明顯，各種材料密度相差數(shù)倍，密度大的物料顆粒以快速沉降為主導(dǎo)趨勢，密度小的顆粒則漫天飛舞，長時間不落，帶有靜電的部分細(xì)微顆粒吸附在罐壁上，不隨干混物料輸出，改變了物料的組成，即使已氣化均勻的懸浮體系在下落過程中受重力作用又會重新沉降分層，顯然，不同材料顆粒氣化受力后的運動狀態(tài)、混拌空間是影響混拌不均的重要因素，氣化擴(kuò)散方式不可能消除這種產(chǎn)生混拌不均的條件，不適于高、低密度干混物料的混拌。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型提供一種油井水泥剪切混拌方式及裝置，可以實施不同密度、不同形狀、不同大小干混物料顆粒剪切混拌，避免分層，確?；彀杈鶆?，有利于提高入井物料質(zhì)量，避免井下事故。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種油井水泥剪切混拌裝置，包括用于混拌物料的混拌倉、與混拌倉相通的存儲倉和給混拌提供動力的外接動力軸，在混拌倉的頂部設(shè)置有進(jìn)料口和進(jìn)料口閘板，進(jìn)料口閘板通過位于混拌倉側(cè)面的閘板手柄調(diào)整進(jìn)料口的大小，在混拌倉中水平設(shè)置有至少一個輥軸，多個螺旋葉片依次固定在輥軸上，輥軸的一端穿出混拌倉側(cè)面，通過齒輪與動力軸相連，輥軸的另一端鄰近存儲倉的進(jìn)口，存儲倉的進(jìn)口設(shè)置有一控制存儲倉進(jìn)口開合的閘板，在存儲倉內(nèi)設(shè)置一曲臂，曲臂轉(zhuǎn)折處用銷軸懸掛在存儲倉內(nèi)殼體上，曲臂一端銷在閘板中心，另一端銷有能沿曲臂滑動的重錘，通過重錘沿曲臂的滑動調(diào)節(jié)閘板對進(jìn)料口的壓緊程度，在存儲倉內(nèi)與進(jìn)料口相對一側(cè)的底部設(shè)置有出料口。
[0005]所述輥軸根據(jù)混拌量的大小水平并排布置成一輥或多輥，軸間距以葉片不碰為準(zhǔn)，每個輥上旋葉片間距沿物料進(jìn)出方向由大變小，相鄰雙輥的螺旋葉片反向。
[0006]所述存儲倉設(shè)有用于人進(jìn)出的人孔蓋。
[0007]本實用新型的有益效果是:
[0008]1、與傳統(tǒng)氣動擴(kuò)散混拌相比，完全靠剪切混拌，不需物料流態(tài)化，沒有沉降空間，消除了混拌過程中不同密度、不同形狀、不同粒徑顆粒材料混拌不均、沉降分層的必備條件，混拌質(zhì)量大幅度改善；
[0009]2、顆粒粘壁后通過螺旋葉片旋轉(zhuǎn)自行清理，實用省力；
[0010]3、避免混拌過程中將輕質(zhì)材料吹出混拌罐進(jìn)入大氣中污染空氣。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的油井水泥剪切混拌裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0013]如圖1所示，本實用新型的油井水泥剪切混拌裝置，包括用于混拌物料的混拌倉1、與混拌倉相通的存儲倉7和給混拌倉提供動力的外接動力軸14，在混拌倉I的頂部設(shè)置有進(jìn)料口 2和進(jìn)料口閘板3，進(jìn)料口閘板3通過位于混拌倉I側(cè)面的閘板手柄4調(diào)整進(jìn)料口的大小，在混拌倉I中水平設(shè)置有至少一個輥軸13，多個螺旋葉片5依次固定在輥軸13上，輥軸13的一端穿出混拌倉I側(cè)面，通過齒輪15與動力軸14連接，輥軸13的另一端接近存儲倉7的進(jìn)口，存儲倉7的進(jìn)口上設(shè)置有一控制存儲倉進(jìn)口開合的閘板12，在存儲倉7內(nèi)設(shè)置一曲臂11，曲臂11轉(zhuǎn)折處用銷軸6懸掛在存儲倉內(nèi)殼體上，曲臂6 —端銷在閘板12中心，另一端銷有能沿曲臂滑動的重錘8，通過重錘8沿曲臂11的滑動調(diào)節(jié)閘板12對進(jìn)料的壓緊程度，在存儲倉7內(nèi)與進(jìn)口相對一側(cè)的底部設(shè)置有出料口 10。
[0014]所述輥軸13根據(jù)混拌量的大小水平并排布置成兩輥或多輥，軸間距以葉片不碰為準(zhǔn)，每個輥上旋葉片5沿物料進(jìn)出方向由大變小，相鄰雙輥上的螺旋葉片反向。
[0015]所述存儲倉7上還設(shè)有用于人進(jìn)出的人孔蓋9。
[0016]本實用新型針對固井用高、低密度干混物料特點開發(fā)一種新的混拌裝置，消除氣化混拌不均的條件，解決不同密度組分混拌困難、沉降分層的難題，達(dá)到混配均勻、連續(xù)的目的。剪切混拌發(fā)生在較小容器內(nèi)，不存在干混物料混拌沉降空間，依靠機(jī)械剪切作用進(jìn)行不同密度、不同形狀、不同粒徑顆粒摻混。
[0017]本實用新型進(jìn)料口用于將按需要比例初步混拌的干混物料送入混拌倉，利用閘板手柄改變進(jìn)料口大小，控制進(jìn)料速度；雙(多)輥螺旋葉片為剪切混拌主要部件，通過螺旋葉片的旋轉(zhuǎn)將剪切力施加于物料，攪動葉片間的物料實現(xiàn)相互摻混，并推動物料前行至出料口進(jìn)入存儲倉，螺旋葉片間距不同，進(jìn)料口處葉片間距大，向出料口方向逐漸減小，相鄰兩輥螺旋葉片旋向相反；重錘閘板通過曲臂軸鉸接在存儲倉內(nèi)殼體上，依靠重錘自重對混拌倉進(jìn)行封閉，并防止存儲倉內(nèi)壓縮空氣進(jìn)入混拌倉內(nèi)；存儲倉用來儲存混拌后待輸送的干混物料。當(dāng)按需要比例初步混拌的干混物料經(jīng)進(jìn)料口被送進(jìn)混拌倉后，雙(多)輥螺旋葉片在動力帶動下相向轉(zhuǎn)動，通過葉片的攪動對干混物料剪切混拌，并邊攪拌邊推動混后物料外移進(jìn)入存儲倉。根據(jù)干混物料的混拌量可以設(shè)定螺旋葉片為雙輥或多輥，一次混拌沒有達(dá)到均勻度要求的可以重新送入進(jìn)料口再次混拌，直至滿足均勻度要求。
[0018]本實用新型混拌方式為機(jī)械剪切混拌，在螺旋葉片作用下完全靠干混物料的攪動實現(xiàn)摻混，屬于機(jī)械剪切混拌，不同于氣動擴(kuò)散混拌。
[0019]綜上所述，本實用新型的內(nèi)容并不局限在上述的實施例中，相同領(lǐng)域內(nèi)的有識之士在本實用新型的技術(shù)指導(dǎo)思想之內(nèi)可以輕易提出其他的實施例，但這種實施例都包括在本實用新型的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種油井水泥剪切混拌裝置，其特征在于，包括水平設(shè)置的用于混拌物料的混拌倉(I)、水平設(shè)置的與混拌倉相通的存儲倉(7)和給混拌倉提供動力的外接動力軸(14)，在混拌倉(I)的頂部設(shè)置有進(jìn)料口(2)和進(jìn)料口閘板(3)，進(jìn)料口閘板(3)通過位于混拌倉(I)側(cè)面的閘板手柄⑷調(diào)整進(jìn)料口的大小，在混拌倉⑴內(nèi)水平設(shè)置有至少一個輥軸(13)，多個螺旋葉片(5)依次固定在輥軸(13)上，輥軸(13)的一端穿出混拌倉(I)側(cè)面，通過齒輪(15)與動力軸(14)連接，輥軸(13)的另一端鄰近存儲倉(7)的進(jìn)口，存儲倉(7)的進(jìn)口上設(shè)置有一控制存儲倉進(jìn)口開合的閘板(12)，在存儲倉(7)內(nèi)設(shè)置一曲臂(11)，曲臂(11)轉(zhuǎn)折處用銷軸(6)懸掛在存儲倉內(nèi)殼體上，曲臂(11) 一端銷在閘板(12)中心，另一端銷有能沿曲臂滑動的重錘(8)，通過重錘⑶沿曲臂(11)的滑動調(diào)節(jié)閘板(12)對進(jìn)料口的壓緊程度，在存儲倉(7)與進(jìn)料口相對一側(cè)的底部設(shè)置有出料口(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油井水泥剪切混拌裝置，其特征在于，所述輥軸(13)根據(jù)混拌量的大小水平并排布置成一輥或多輥，軸間距以葉片不碰為準(zhǔn)，每個輥上螺旋葉片(5)間距沿物料進(jìn)出方向由大變小，相鄰兩輥的螺旋葉片反向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油井水泥剪切混拌裝置，其特征在于，所述存儲倉(7)設(shè)有用于人進(jìn)出的人孔蓋(9)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種油井水泥剪切混拌裝置，包括混拌倉、存儲倉和外接動力軸，在混拌倉的頂部設(shè)置有進(jìn)料口和進(jìn)料口閘板，進(jìn)料口閘板通過位于混拌倉側(cè)面的閘板手柄調(diào)整進(jìn)料口的大小，在混拌倉中水平設(shè)置有至少一個輥軸，多個螺旋葉片依次固定在輥軸上，輥軸的一端穿出混拌倉側(cè)面，通過齒輪與動力軸相連，輥軸的另一端鄰近存儲倉的進(jìn)口，存儲倉的進(jìn)口上設(shè)置有一控制存儲倉進(jìn)口開合的閘板，在存儲倉內(nèi)設(shè)置一曲臂，曲臂轉(zhuǎn)折處用銷軸懸掛在存儲倉內(nèi)殼體上，曲臂一端銷在閘板中心，另一端銷有能沿曲臂滑動的重錘，通過重錘沿曲臂的滑動調(diào)節(jié)閘板對進(jìn)料口的壓緊程度，用機(jī)械剪切混拌代替氣動擴(kuò)散混拌，可摻混均勻，避免分層。
【IPC分類】B28C5-14, B28C7-06, B28C7-16
【公開號】CN204487819
【申請?zhí)枴緾N201520177012
【發(fā)明人】陳 光, 陳劍飛, 曹樂陶, 和建勇, 高飛, 朱澤鑫
【申請人】中國石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年3月26日