本實(shí)用新型屬于石油開(kāi)采的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種三級(jí)纖維分散膨化裝置，可應(yīng)用于油氣井精確輸送纖維。

背景技術(shù)：

在石油開(kāi)采過(guò)程中，隨著壓裂技術(shù)的發(fā)展，壓裂過(guò)程中加入纖維有利于優(yōu)化支撐劑在裂縫中的鋪置,改善裂縫導(dǎo)流能力,降低壓裂液粘度,配合液體快速返排,減小濾失傷害,防止支撐劑倒流,從而實(shí)現(xiàn)低傷害壓裂改造，因此形成了纖維防砂壓裂、纖維攜砂壓裂及纖維轉(zhuǎn)向壓裂等工藝技術(shù)。

纖維壓裂技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)在越來(lái)越廣泛，加入纖維后，能防止支撐劑回流，降低摩阻，優(yōu)化支撐劑在裂縫中的鋪置,改善裂縫導(dǎo)流能力,提高攜砂能力，在老井轉(zhuǎn)向壓裂和高速通道等壓裂工藝中起到了關(guān)鍵作用。

以前主要采用人工加入方式，但這種方法完全無(wú)法實(shí)現(xiàn)纖維的分散和控制加入速度；而采用風(fēng)壓膨化后的纖維不能很好的直接分散在液體當(dāng)中，并且吹散的纖維漂浮在空中容易被周邊人員吸入，會(huì)影響環(huán)境和工作人員身體，這些方式都不能滿足現(xiàn)場(chǎng)加入纖維的需求。

為此，針對(duì)纖維壓裂的需求，需要研究一種滿足纖維能在液體里充分均勻分散的裝置及其工作方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是克服目前石油開(kāi)采壓裂過(guò)程中，加入纖維的加入方式不能滿足現(xiàn)場(chǎng)加入纖維的需求的問(wèn)題。

為此，本實(shí)用新型提供了一種三級(jí)纖維分散膨化裝置，包括殼體和殼體內(nèi)部的多個(gè)打散膨化裝置，殼體內(nèi)部設(shè)有三級(jí)打散膨化裝置，分別為一級(jí)打散器、二級(jí)風(fēng)壓膨化器和三級(jí)水流分散器；

所述的殼體上設(shè)置有進(jìn)料口，一級(jí)打散器位于進(jìn)料口正下方，一級(jí)打散器連接傳輸箱，傳輸箱內(nèi)安裝著傳輸軸，傳輸箱通過(guò)管匯連通至二級(jí)風(fēng)壓膨化器，二級(jí)風(fēng)壓膨化器的出口連通至三級(jí)水流分散器上部，三級(jí)水流分散器下部設(shè)有出料口。

所述的一級(jí)打散器包括一級(jí)打散器殼體和位于其內(nèi)部的纖維打散軸；所述的傳輸軸為外帶螺旋絞輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸；所述的二級(jí)風(fēng)壓膨化器包括二級(jí)風(fēng)壓膨化器殼體和連接該殼體的風(fēng)機(jī)；所述的三級(jí)水流分散器包括三級(jí)水流分散器殼體和位于其內(nèi)部的攪拌輪和旋轉(zhuǎn)軸，攪拌輪套在旋轉(zhuǎn)軸上，三級(jí)水流分散器殼體上還設(shè)有進(jìn)液口。

所述的纖維打散軸為不規(guī)則分布著突刺的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。

所述的纖維打散軸、旋轉(zhuǎn)軸、傳輸軸均分別連接著旋轉(zhuǎn)電機(jī)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)電機(jī)帶動(dòng)自身轉(zhuǎn)動(dòng)。

所述的纖維打散軸、旋轉(zhuǎn)軸、傳輸軸連接著的旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及二級(jí)風(fēng)壓膨化器的風(fēng)機(jī)分別電連接著一個(gè)主控端。

所述的主控端是電腦或者CPU控制器。

所述的主控端還電連接著稱重傳感器，一級(jí)打散通過(guò)稱重傳感器固定在殼體內(nèi)壁上。

本實(shí)用新型的有益效果：本實(shí)用新型提供的這種三級(jí)纖維分散膨化裝置，采用物理打散、風(fēng)壓膨化、水流攪散三級(jí)分散膨化方式，使設(shè)備能將纖維很好的分散在工作液中，可以滿足現(xiàn)場(chǎng)的纖維壓裂的需要，具有分散效果好、與工作液體直接均勻混合，經(jīng)濟(jì)有效。而且通過(guò)實(shí)時(shí)計(jì)量稱重、自動(dòng)調(diào)整技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)纖維精確加入，此實(shí)時(shí)計(jì)量稱重裝置將計(jì)量風(fēng)送纖維裝置以上全部質(zhì)量，這樣可以準(zhǔn)確計(jì)算出離開(kāi)儀器的纖維質(zhì)量；初始采用絞輪速度進(jìn)行纖維加入，當(dāng)計(jì)算得到的纖維加入速度與實(shí)際設(shè)計(jì)速度不相符，通過(guò)自動(dòng)調(diào)整技術(shù)來(lái)調(diào)節(jié)絞輪速度達(dá)到設(shè)計(jì)纖維加入速度，速度可調(diào)、操作方便、計(jì)量準(zhǔn)確。

附圖說(shuō)明

以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型的這種三級(jí)纖維分散膨化裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說(shuō)明：1、殼體；2、一級(jí)打散器；3、二級(jí)風(fēng)壓膨化器；4、三級(jí)水流分散器；5、進(jìn)料口；6、傳輸軸；7、纖維打散軸；8、攪拌輪；9、旋轉(zhuǎn)軸；10、進(jìn)液口；11、主控端；12、稱重傳感器。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

本實(shí)施例提供一種三級(jí)纖維分散膨化裝置，如圖1所示，包括殼體1和殼體1內(nèi)部的多個(gè)打散膨化裝置，殼體1內(nèi)部設(shè)有三級(jí)打散膨化裝置，分別為一級(jí)打散器2、二級(jí)風(fēng)壓膨化器3和三級(jí)水流分散器4；

殼體1上設(shè)置有進(jìn)料口5，一級(jí)打散器2位于進(jìn)料口5正下方，一級(jí)打散器2連接傳輸箱，傳輸箱內(nèi)安裝著傳輸軸6，傳輸箱通過(guò)管匯連通至二級(jí)風(fēng)壓膨化器3，二級(jí)風(fēng)壓膨化器3的出口連通至三級(jí)水流分散器4上部，三級(jí)水流分散器4下部設(shè)有出料口。

纖維首先由上面的進(jìn)料口5處加入，通過(guò)一級(jí)打散器2，將在箱體中的纖維不斷的攪拌打散，再通過(guò)傳輸箱的傳輸軸6的輸送下進(jìn)入二級(jí)風(fēng)壓膨化器3，箱中的纖維在風(fēng)機(jī)的作用下被吹出，運(yùn)輸?shù)饺?jí)水流分散器4，纖維在三級(jí)水流分散器4中，進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，均勻分散在液體當(dāng)中，通過(guò)出料口運(yùn)輸?shù)交焐败?chē)中。

此三級(jí)纖維分散膨化裝置將加入的纖維經(jīng)過(guò)初次的絞輪不斷的打散，再經(jīng)過(guò)風(fēng)壓膨化后，纖維更加的分散，最后到達(dá)水箱與液體充分的攪拌均勻，操作方便、纖維在液體中分散均勻。這種物理打散、風(fēng)壓膨化、水流攪散三級(jí)分散膨化方式裝置及其工作方法可以滿足纖維壓裂的現(xiàn)場(chǎng)需要。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)一步進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例中，一級(jí)打散器2包括一級(jí)打散器殼體和位于其內(nèi)部的纖維打散軸7；所述的傳輸軸6為外帶螺旋絞輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸；所述的二級(jí)風(fēng)壓膨化器3包括二級(jí)風(fēng)壓膨化器殼體和連接該殼體的風(fēng)機(jī)；所述的三級(jí)水流分散器4包括三級(jí)水流分散器殼體和位于其內(nèi)部的攪拌輪8和旋轉(zhuǎn)軸9，攪拌輪8套在旋轉(zhuǎn)軸9上，三級(jí)水流分散器殼體上還設(shè)有進(jìn)液口10。

纖維打散軸7為不規(guī)則分布著突刺的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。

纖維由進(jìn)料口5進(jìn)入一級(jí)打散器2后，一級(jí)打散器2的纖維打散軸7在高速旋轉(zhuǎn)，纖維碰到纖維打散軸7上不規(guī)則分布著的突刺，會(huì)漸漸被打散；打散后的纖維進(jìn)入傳輸箱，傳輸軸6外帶的螺旋絞輪將纖維進(jìn)行傳輸，然后進(jìn)入二級(jí)風(fēng)壓膨化器3，在風(fēng)機(jī)吹風(fēng)作用下進(jìn)行膨化，膨化后進(jìn)入級(jí)水流分散器4進(jìn)行液體均勻分散。

實(shí)施例3：

本實(shí)施例是在實(shí)施例1和實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步進(jìn)行說(shuō)明，纖維打散軸7、旋轉(zhuǎn)軸9、傳輸軸6均分別連接著旋轉(zhuǎn)電機(jī)，通過(guò)旋轉(zhuǎn)電機(jī)帶動(dòng)自身轉(zhuǎn)動(dòng)。纖維打散軸7、旋轉(zhuǎn)軸9、傳輸軸6連接著的旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及二級(jí)風(fēng)壓膨化器3的風(fēng)機(jī)分別電連接著一個(gè)主控端11，主控端11是電腦或者CPU控制器。

本實(shí)施例的這種結(jié)構(gòu)效果更佳顯著，本實(shí)施例的這種結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整，屬于一種PID自動(dòng)調(diào)整技術(shù)，不斷進(jìn)行反饋調(diào)整。在最開(kāi)始需要設(shè)定一個(gè)預(yù)定的傳輸速率，然后將裝置測(cè)得的實(shí)時(shí)速率不斷與設(shè)定的速率進(jìn)行對(duì)比，不一致的時(shí)候便由主控端11調(diào)整連接著纖維打散軸7、旋轉(zhuǎn)軸9、傳輸軸6的各個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)纖維打散軸7、旋轉(zhuǎn)軸9、傳輸軸6的轉(zhuǎn)速的改變，進(jìn)而改變傳輸速率，直至達(dá)到設(shè)定的預(yù)定速率，實(shí)現(xiàn)精確調(diào)整和精確傳輸。

實(shí)施例4：

主控端11還電連接著稱重傳感器12，一級(jí)打散器2通過(guò)稱重傳感器12固定在殼體1內(nèi)壁上。

本實(shí)施例的這種結(jié)構(gòu)，使得一級(jí)打散器2在殼體1內(nèi)的安置需要稱重傳感器12輔助完成，稱重傳感器12不僅起到稱重的作用，還起到連接件的作用，一級(jí)打散器2通過(guò)稱重傳感器12懸掛在殼體1內(nèi)，稱重傳感器12實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)一級(jí)打散器2的重量，包括初始質(zhì)量、加入纖維后的質(zhì)量以及纖維傳送過(guò)程中的實(shí)時(shí)質(zhì)量。

當(dāng)然本實(shí)施例只是一種常規(guī)的稱重測(cè)試手段，其他的比如將稱重傳感器12設(shè)置在一級(jí)打散器2外底部，也能實(shí)時(shí)測(cè)試到質(zhì)量的變化，具體結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化，此些常規(guī)手段在此不做特別說(shuō)明。

實(shí)施例5：

本實(shí)施例提供一種三級(jí)纖維分散膨化方法，包括如下步驟：

（1）、首先在主控端11設(shè)定額定纖維輸送速度，然后由進(jìn)料口5向一級(jí)打散器2內(nèi)加入纖維；

（2）、一級(jí)打散器2內(nèi)部的纖維打散軸7將纖維分散打散，然后通過(guò)傳輸箱的傳輸軸6傳輸至二級(jí)風(fēng)壓膨化器3；

（3）、在風(fēng)機(jī)的作用下將纖維吹出二級(jí)風(fēng)壓膨化器3進(jìn)入三級(jí)水流分散器4；

（4）、纖維在三級(jí)水流分散器4中，進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，均勻分散在液體當(dāng)中，通過(guò)出料口外輸。

纖維在傳輸過(guò)程中，稱重傳感器12實(shí)時(shí)測(cè)量一級(jí)打散器2及位于一級(jí)打散器2內(nèi)部的纖維的總質(zhì)量，然后將數(shù)據(jù)傳給主控端11；主控端11根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與時(shí)間的比值計(jì)算出纖維的實(shí)時(shí)輸送速度，將實(shí)時(shí)輸送速度與設(shè)定的額定纖維輸送速度比較后，然后由主控端11控制連接著纖維打散軸7、旋轉(zhuǎn)軸9、傳輸軸6的各個(gè)旋轉(zhuǎn)電機(jī)改變轉(zhuǎn)速，調(diào)整實(shí)時(shí)輸送速度與額定纖維輸送速度相同。

綜上所述，本實(shí)用新型提供的這種三級(jí)纖維分散膨化裝置，采用物理打散、風(fēng)壓膨化、水流攪散三級(jí)分散膨化方式，使設(shè)備能將纖維很好的分散在工作液中，可以滿足現(xiàn)場(chǎng)的纖維壓裂的需要，具有分散效果好、與工作液體直接均勻混合，經(jīng)濟(jì)有效。

以上例舉僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的舉例說(shuō)明，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍的限制，凡是與本實(shí)用新型相同或相似的設(shè)計(jì)均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。