[發明專利]一種二氧化碳壓裂地面射流混砂裝置

在審

• 申請號: 202010046688.2
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111042793A
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 朱端銀;劉豪;馬廣;羅珺睿;李亞山;孫麗名;許瑞琪
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 王晶

一種二氧化碳壓裂地面射流混砂裝置，包括外管，外管外側對稱設置有第一傾斜加砂管和第二傾斜加砂管，外管內部設置有混合管，混合管上對稱設有第一進砂孔與第二進砂孔，第一進砂孔與第二進砂孔分別與第一傾斜加砂管、第二傾斜加砂管聯通；混合管上的進氣端與噴嘴座同心布置，噴嘴座內設置有增速管與噴嘴，混合管出氣口設置有喉管，喉管出氣口端設置有擴散管，所述的外管兩端分別設置有上由任連接頭和下由任連接頭。本發明具有實時控制砂濃度、設備拆裝及控制簡單、故障率低且易維修、提高混砂能源利用率及混砂效果等特點。

技術領域

本發明涉及石油勘探開發技術領域，特別涉及一種二氧化碳壓裂地面射流混砂裝置。

背景技術

非常規油氣資源的勘探與開發技術的研發與發展，各種新的生產工藝、新設備的研發與配套成為了當前石油機械設備研究人員急需解決的問題，壓裂作為一種儲層增透技術，廣泛應用于油氣井增產作業中。壓裂作業使用的裝備中，壓裂混砂裝置是最重要的設備之一，在油田壓裂過程中起著至關重要的作用，是完成壓裂施工和取得良好壓裂效果的關鍵。目前使用的壓裂混砂技術主要有地面混砂車混砂技術和井下混砂技術。地面混砂技術具有不能實時控制壓裂砂濃度，易造成注入地層砂比不準確，達不到預期壓裂效果，設備控制復雜，不易操作及故障率高等缺點，井下混砂技術具有設備維修困難及二氧化碳相態不易確定等缺點。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種二氧化碳壓裂地面射流混砂裝置，具有實時控制砂濃度、設備拆裝及控制簡單、故障率低且易維修、提高混砂能源利用率及混砂效果等特點。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種二氧化碳壓裂地面射流混砂裝置，包括外管4，外管4外側對稱設置有第一傾斜加砂管2和第二傾斜加砂管3，所述的外管4內部設置有混合管8，混合管8上對稱設有第一進砂孔8-1與第二進砂孔8-2，第一進砂孔8-1與第二進砂孔8-2分別與第一傾斜加砂管2、第二傾斜加砂管3聯通；混合管8上的進氣端與噴嘴座7同心布置，噴嘴座7內設置有增速管5與噴嘴6，混合管8出氣口設置有喉管9，喉管9出氣口端設置有擴散管10，所述的外管4兩端分別設置有上由任連接頭1和下由任連接頭12。

所述的增速管5與噴嘴6以面接觸方式布置并同時坐落于噴嘴座7內。

所述的增速管5與噴嘴6接觸面上的孔徑相同。

所述的噴嘴座7與混合管8同心布置，混合管8與喉管9同心布置并貼緊。喉管9與擴散管10同心布置并貼緊，且其接觸面上的孔徑相同，

所述的擴散管10外側設置有墊片11，擴散管10與墊片11同心布置并貼緊。

所述的增速管5中部設有錐形孔。

本發明的有益效果：

本發明結構組成簡單，裝置各部件為模塊化設計，拆裝更換方便；

通過調節進入增速管的流體流量及壓力，可實現對砂濃度的實時控制；

本發明裝置外管上對稱傾斜設置加砂管，實現對稱加砂，當壓裂砂進入混合管時具有與混合管內流體同向的分速度，提高了能源利用率及混砂效果。；

本發明用于地面壓裂混砂，可將多個相同裝置并聯進行壓裂混砂作業以顯著提高壓裂混砂效率。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明的外觀示意圖。

圖3為本發明的部件爆炸示意圖。

圖4為本發明的針對同一目標井的并聯布置示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。