[發明專利]防酸混砂車的設計方法

有效

• 申請號: 200910021326.1
• 申請日: 2009-02-27
• 公開（公告）號: CN101493005A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發明（設計）人: 孫虎;趙維斌;白明偉;付長贏;付軍剛;王繼紅;賈凱雄
• 申請（專利權）人: 中國石油集團川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術作業公司
• 主分類號: E21B43/27
• 分類號: E21B43/27
• 代理公司: 西安慈源有限責任專利事務所
• 代理人: 鮑燕平

技術領域

本發明技術涉及油氣田的配液壓裂施工工藝技術裝備，特別是一 種防酸混砂車的設計方法。

背景技術

油氣田采集油氣時通常采用混砂車將高壓力、高砂比的壓裂砂、 水、化學添加劑等支撐劑經混砂車混合攪拌，再通過壓裂泵泵入井底 進行壓裂。

現有的混砂車普遍存在的問題是：

1、上水系統、混合系統和排出系統材質不防酸，被酸腐蝕后不 能保證正常施工，發生問題不能及時解決。

2、混砂罐結構為敞開式，在施工中經常會出現部分混砂液溢出， 使用酸液后，酸液濺出造成人員傷害、設備的損壞和造成環境污染。 酸液在混合攪拌過程中形成酸氣，將會對操作人員造成傷害。

3、酸液溢出后濺到操作人員身上現場無法快速進行中和處理， 存在不安全隱患。

為滿足酸液壓裂的技術要求，增加混砂車的應用范圍，適應保護 人員設備和環境的要求，設計一種防酸混砂車成為酸液壓裂施工的設 備，從而達到改造地層減少地層傷害已經成為丞待解決的問題。

發明內容

本發明的目的之一是：在原有的混砂車基礎上增加防酸功能，使 其能滿足酸液壓裂的技術要求，增加混砂車的應用范圍，達到改造地 層減少地層傷害的目的。

本發明的目的之二是：增加防酸功能并具有酸液在吸入、攪拌混 合、排出過程中防止酸液濺出造成人員傷害、設備的損壞和造成環境 污染。

本發明的技術方案是，防酸混砂車的設計方法，其特征是：防酸 混砂車車體上連接有酸氣中和治理裝置、混砂罐和輸砂機構，混砂罐 是封閉罐，并分別與酸氣中和治理裝置和輸砂機構的輸砂口封閉式連 通。

所述的防酸混砂車車體的后部通過液壓支架與輸砂機構固定連 接。

所述的防酸混砂車車體的平臺上裝有酸氣中和治理裝置，酸氣中 和治理裝置由酸氣中和罐、酸氣排出管線、酸氣吸入泵、酸氣吸入管 線依次密封連接并相互連通構成，酸氣中和罐和酸氣吸入泵固定在防 酸混砂車車體的車廂平臺上，酸氣吸入管線與混砂罐密封式連通。

所述的輸砂機構為雙筒雙砂斗螺旋輸砂器，輸砂器的兩個輸砂螺 旋結構對稱，每個輸砂螺旋下部對應固定一個輸砂斗，上部對應固定 有一個輸砂螺旋出砂口，兩個輸砂螺旋出砂口分別通過筒形耐酸膠皮 導流套與混砂罐的兩個對應進砂口封閉式連通。

所述的混砂罐的上部固定有酸液溢流管線和消泡噴射管，混砂罐 內串聯連接有兩個攪拌葉輪，混砂罐吸入口和混砂罐排出口在混砂罐 的側面，混砂罐的上表面有安全視窗、兩個進砂口、照明視窗、酸氣 吸入口及干粉添加劑加入口。

所述的混砂罐的罐沿高出罐頂端，混砂罐上邊沿焊接有酸液溢流 管線，罐沿是弧狀。

所述的混砂罐的頂部有鋼化玻璃作成的安全視窗和照明視窗。

所述的混砂罐上部的罐壁處連接有消泡噴射管，消泡噴射管的管 線上均勻分布有若干個交錯排列、其孔徑為1mm的小孔，消泡噴射管 與混砂罐的吸入口連通。

所述的混砂罐罐底通過法蘭固定有超聲波探測器，工作時由裝在 管體上的超聲波探測器向液面發出波，輸出4～20mA的電流信號，傳 送給計算機控制器，由電位計控制電控變量柱塞泵而帶動吸入馬達， 通過控制馬達的轉速來控制吸入泵的排量，以控制進入混砂罐的清水 排量。

所述的防酸混砂車車體的后部通過液壓支架與輸砂機構固定連 接，輸砂機構為雙筒雙砂斗螺旋輸砂器，施工時左右輸砂器可分開 45°，小砂量施工時，左右輸砂器可獨立工作和計量；防酸混砂車車 體的車廂平臺上裝有酸氣中和治理裝置，酸氣中和治理裝置由酸氣中 和罐、酸氣排出管線、酸氣吸入泵、酸氣吸入管線依次密封連接并相 互連通構成，酸氣中和罐和酸氣吸入泵固定在防酸混砂車車體的車廂 平臺上，酸氣吸入管線與混砂罐連通并與外界密封，混砂罐的兩個進 砂口與兩個輸砂螺旋出砂口各自通過筒形耐酸膠皮導流套封閉式連 通，兩個輸砂螺旋下部各自對應固定有相對應的輸砂斗，兩個輸砂螺 旋上部有兩個各自對應的輸砂螺旋出砂口，酸液溢流管線和消泡噴射 管固定在混砂罐的上部，攪拌葉輪I、攪拌葉輪II串聯連接在混砂罐 內，混砂罐吸入口和混砂罐排出口在混砂罐的側面；混砂罐的上表面 有密封式安全視窗、兩個進砂口、照明視窗、酸氣吸入口及干粉添加 劑加入口。