本實(shí)用新型涉及石油裝備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型壓裂液粉液混配器。

背景技術(shù)：

壓裂作業(yè)是石油和天然氣開(kāi)采過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，而壓裂液的配制是決定壓裂作業(yè)的關(guān)鍵因素。壓裂液配制通常采用方法一種是先將胍爾膠粉和基液加入到混合罐中，待其充分溶脹達(dá)到黏度要求后，再進(jìn)行壓裂作業(yè)。該方法存在的問(wèn)題有：壓裂液中膠粉分散不均勻，存在大量粉包團(tuán)；配制時(shí)間較長(zhǎng)，影響壓裂作業(yè)效率；壓裂液在存放和運(yùn)輸過(guò)程中黏度降低。針對(duì)在壓裂液混合過(guò)程中存在的膠粉吸入量不足和有大量粉包團(tuán)產(chǎn)生的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了新型壓裂液粉液混配器，其采用環(huán)形射流原理和粉末的離散作用，不僅使混合效率得到提高，而且有效解決了上述問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供了一種新型壓裂液粉液混配器，旨在提高胍爾膠粉的吸入量和壓裂液的黏度，避免粉包團(tuán)的產(chǎn)生，提高混合效率與均勻度。其采用的技術(shù)方案如下：

一種新型壓裂液粉液混配器，包括基液輸送管、膠粉輸送管、喉管、擴(kuò)散管、擴(kuò)散管密封圈、喉管密封圈、基液輸送管密封圈、基液入口法蘭、基液出口法蘭、喉管入口法蘭、喉管出口法蘭、擴(kuò)散管入口法蘭、擴(kuò)散管出口法蘭、膠粉入口法蘭，所述基液輸送管左端與基液入口法蘭相連、右端與基液出口法蘭連接、上端與膠粉入口法蘭連接，所述膠粉輸送管安裝在基液輸送管內(nèi)，所述喉管左端與喉管入口法蘭連接、右端與喉管出口法蘭連接，所述擴(kuò)散管左端與擴(kuò)散管入口法蘭連接、右端與擴(kuò)散管出口法蘭連接，所述基液輸送管密封圈安裝在基液輸送管與基液入口法蘭之間，所述喉管密封圈安裝在基液出口法蘭與喉管入口法蘭之間，所述擴(kuò)散管密封圈安裝在喉管出口法蘭與擴(kuò)散管入口法蘭之間，所述基液出口法蘭與喉管入口法蘭通過(guò)螺栓連接，所述喉管出口法蘭與擴(kuò)散管入口法蘭通過(guò)螺栓連接。

可選的，所述基液輸送管與基液入口法蘭螺紋連接，并通過(guò)基液輸送管密封圈進(jìn)行密封以防基液泄露，有利于隨時(shí)更換法蘭以適應(yīng)不同口徑的基液管道；所述基液輸送管與基液出口法蘭為一體成型，增加強(qiáng)度與可靠性；所述基液輸送管與膠粉入口法蘭為一體成型，增加強(qiáng)度與可靠性。

可選的，所述基液輸送管為三通結(jié)構(gòu)，三通結(jié)構(gòu)的左通、上通為圓柱段，右通為圓錐段，所述左通圓柱段與上通圓柱段的中心線相互垂直，且左通圓柱段的直徑大于上通圓柱段的直徑，所述左通圓柱段的直徑與右通圓錐段的大端直徑相等。

可選的，所述膠粉輸送管包括膠粉吸入管、連接彎管、膠粉吸出管，所述連接彎管左端與膠粉吸入管連接，右端與膠粉吸出管連接，所述膠粉吸入管與連接彎管的外徑與內(nèi)徑均相等，所述膠粉吸入管、連接彎管的外徑與內(nèi)徑與膠粉吸出管的大端外徑與內(nèi)徑分別相等。

可選的，所述膠粉吸出管沿軸向均勻設(shè)有5列大小相等的膠粉排除孔，膠粉吸出管沿周向均勻設(shè)有4列大小相等的膠粉排除孔，即膠粉吸出管上均勻設(shè)有20個(gè)大小相等的膠粉排除孔，所述膠粉吸出管的錐度小于基液輸送管右通圓錐段的錐度。

可選的，所述喉管的內(nèi)徑與基液輸送管右通圓錐段的小端直徑相等，所述喉管包括兩段，分別為圓柱段和圓錐段，圓錐段與喉管入口法蘭連接，可以增加連接強(qiáng)度，圓柱段與喉管出口法蘭連接，可以減輕重量。

可選的，所述擴(kuò)散管為圓錐結(jié)構(gòu)，其錐度小于膠粉吸出管的錐度。

有益效果：采用環(huán)形射流原理和粉末的離散作用，提高了膠粉的吸入量和壓裂液的黏度，有效避免了粉包團(tuán)的產(chǎn)生，提高混合效率與均勻度。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的新型壓裂液粉液混配器結(jié)構(gòu)圖。

符號(hào)說(shuō)明：

1基液輸送管、2膠粉輸送管、3喉管、4擴(kuò)散管、5擴(kuò)散管密封圈、6喉管密封圈、7基液輸送管密封圈、8基液入口法蘭、9基液出口法蘭、10喉管入口法蘭、11喉管出口法蘭、12擴(kuò)散管入口法蘭、13擴(kuò)散管出口法蘭、14膠粉入口法蘭、2.1膠粉吸入管、2.2連接彎管、2.3膠粉吸出管。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

如圖1所示，一種新型壓裂液粉液混配器，包括基液輸送管1、膠粉輸送管2、喉管3、擴(kuò)散管4、擴(kuò)散管密封圈5、喉管密封圈6、基液輸送管密封圈7、基液入口法蘭8、基液出口法蘭9、喉管入口法蘭10、喉管出口法蘭11、擴(kuò)散管入口法蘭12、擴(kuò)散管出口法蘭13、膠粉入口法蘭14，所述基液輸送管1左端與基液入口法蘭8相連、右端與基液出口法蘭9連接、上端與膠粉入口法蘭14連接，所述膠粉輸送管2安裝在基液輸送管1內(nèi)，所述喉管3左端與喉管入口法蘭10連接、右端與喉管出口法蘭11連接，所述擴(kuò)散管4左端與擴(kuò)散管入口法蘭12連接、右端與擴(kuò)散管出口法蘭13連接，所述基液輸送管密封圈7安裝在基液輸送管1與基液入口法蘭8之間，所述喉管密封圈6安裝在基液出口法蘭9與喉管入口法蘭10之間，所述擴(kuò)散管密封圈5安裝在喉管出口法蘭11與擴(kuò)散管入口法蘭12之間，所述基液出口法蘭9與喉管入口法蘭10通過(guò)螺栓連接，所述喉管出口法蘭11與擴(kuò)散管入口法蘭12通過(guò)螺栓連接。

可選的，所述基液輸送管1與基液入口法蘭8螺紋連接，并通過(guò)基液輸送管密封圈7進(jìn)行密封以防基液泄露，有利于隨時(shí)更換法蘭以適應(yīng)不同口徑的基液管道；所述基液輸送管1與基液出口法蘭9為一體成型，增加強(qiáng)度與可靠性；所述基液輸送管1與膠粉入口法蘭14為一體成型，增加強(qiáng)度與可靠性。

可選的，所述基液輸送管1為三通結(jié)構(gòu)，三通結(jié)構(gòu)的左通、上通為圓柱段，右通為圓錐段，所述左通圓柱段與上通圓柱段的中心線相互垂直，且左通圓柱段的直徑大于上通圓柱段的直徑，所述左通圓柱段的直徑與右通圓錐段的大端直徑相等。

可選的，所述膠粉輸送管2包括膠粉吸入管2.1、連接彎管2.2、膠粉吸出管2.3，所述連接彎管2.2左端與膠粉吸入管2.1連接，右端與膠粉吸出管2.3連接，所述膠粉吸入管2.1與連接彎管2.2的外徑與內(nèi)徑均相等，所述膠粉吸入管2.1、連接彎管2.2的外徑與內(nèi)徑與膠粉吸出管2.3的大端外徑與內(nèi)徑分別相等。

可選的，所述膠粉吸出管2.3沿軸向均勻設(shè)有5列大小相等的膠粉排除孔，膠粉吸出管2.3沿周向均勻設(shè)有4列大小相等的膠粉排除孔，即膠粉吸出管2.3上均勻設(shè)有20個(gè)大小相等的膠粉排除孔，進(jìn)而可以保證從各個(gè)膠粉排除孔中排出的膠粉均能與基液充分混合，提高基液與膠粉的混合均勻度，避免粉包團(tuán)的產(chǎn)生，所述膠粉吸出管2.3的錐度小于基液輸送管1右通圓錐段的錐度。

可選的，所述喉管3的內(nèi)徑與基液輸送管1右通圓錐段的小端直徑相等，所述喉管3包括兩段，分別為圓柱段和圓錐段，圓錐段與喉管入口法蘭10連接，可以增加連接強(qiáng)度，圓柱段與喉管出口法蘭11連接，可以減輕重量。

可選的，所述擴(kuò)散管4為圓錐結(jié)構(gòu)，其錐度小于膠粉吸出管2.3的錐度。

本文設(shè)計(jì)的新型壓裂液粉液混配器是利用射流湍動(dòng)擴(kuò)散作用，傳遞能量的混合反應(yīng)裝置。使用時(shí)，基液通過(guò)基液輸送管1進(jìn)入粉液混配器，流經(jīng)膠粉輸送管2，流體的流道變小，流速加快，在膠粉吸出管2.3與基液輸送管1右通圓錐段之間的環(huán)空形成負(fù)壓，膠粉從膠粉吸入管2.1吸入。當(dāng)基液沿著膠粉吸出管2.3與基液輸送管1右通圓錐段之間的環(huán)形空間流出到膠粉吸出管2.3的小端時(shí)，由于膠粉吸出管2.3的錐度小于基液輸送管1右通圓錐段的錐度，此時(shí)環(huán)形流道減小到最小，膠粉吸出管2.3的錐面與基液輸送管1右通圓錐段的錐面形成環(huán)形射流腔，流速大大增加，高速基液從腔中噴出，將膠粉更快的吸出混合，從而增加膠粉的含量，進(jìn)而增加了壓裂液的黏度；由于擴(kuò)散管4的是入口小、出口大的圓錐結(jié)構(gòu)，所以基液與膠粉在喉管3混合后在擴(kuò)散管4中進(jìn)一步升壓減速，可以使基液與膠粉較為充分的混合，提高混合的均勻度；膠粉吸出管2.3上均勻設(shè)有20個(gè)大小相等的膠粉排除孔，進(jìn)而可以保證從各個(gè)膠粉排除孔中排出的膠粉均能與基液充分混合，提高基液與膠粉的混合均勻度，避免粉包團(tuán)的產(chǎn)生。

膠粉吸出管2.3的外圓錐面與基液輸送管1右通圓錐段的內(nèi)圓錐面形成環(huán)形射流腔，流體通過(guò)環(huán)形射流腔形成環(huán)形射流，環(huán)形射流的表面積比同體積中心射流裝置的表面積大，因此能產(chǎn)生更為高效地混合，而且需要的喉管3較短，尺寸更為緊湊，同時(shí)，膠粉吸出管2.3上開(kāi)設(shè)了20個(gè)膠粉排除孔，可以使粉末更好的吸出，有效地防止粉包團(tuán)的產(chǎn)生。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。