[发明专利]一种混砂罐、混砂车及压裂车组

说明书

技术领域

本发明涉及油田压裂设备技术领域，特别是涉及一种混砂罐、混砂车及一种压裂车组。

背景技术

在油田原油的采收过程中，需要通过压裂工艺增加采收率。混砂车作为压裂车组的核心设备，在油田压裂过程中起着至关重要的作用。在混砂车中，混砂罐是将砂粒与基液混合的核心部件。如图1所示，混砂车在工作时，基液从混砂罐100的基液注入口50被注入，砂粒由加砂机构从混砂罐100的顶部加入，砂粒与基液在混砂罐100的罐体内经搅拌叶轮70搅拌后形成压裂液，从压裂液出口60排出，并以一定的压力输送给主压车。

上述现有技术存在的缺陷在于，进入混砂罐的砂粒很容易呈现聚集状，由于搅拌叶轮的搅拌效果有限，砂粒与基液很难被搅拌均匀，从而使得输送给主压车的压裂液均匀度较差，严重影响到压裂质量。此外，搅拌叶轮工作时被液压马达驱动，搅拌能耗也比较高。

发明内容

本发明实施例提供了一种混砂罐、混砂车及一种压裂车组，以提高压裂液的均匀度，提高压裂质量，并降低设备能耗。

本发明实施例所提供的混砂罐，包括罐体，自上而下依次配置在罐体中且同轴设置的漏盘、通入管和下盘，其中：

所述罐体的顶部开口，底部具有压裂液出口；所述通入管包括咀部和扩口部，所述咀部穿设所述漏盘的底部开口向上伸出，所述扩口部与漏盘的底部开口之间具有间隙；

所述下盘与扩口部之间沿轴向方向具有间隙，且所述下盘的上表面具有与扩口部中心对位的凸起，所述下盘的边缘与所述罐体之间形成与所述罐体的内部空间连通的开口。

优选的，所述下盘与所述罐体相对固定，所述下盘的边缘位于所述扩口部的边缘的外侧，且位于所述罐体的边缘的内侧。

优选的，所述下盘可转动地设置于所述罐体内且边缘与所述扩口部的边缘位置相对，所述下盘面向所述扩口部的一侧分布有呈涡状排列的多个冲击叶片。

较佳的，所述混砂罐还包括：与所述下盘同轴连接的转轴及装配于所述转轴上的搅拌叶轮，所述转轴枢装于与所述罐体相对固定的轴套内。

可选的，所述冲击叶片包括直板型冲击叶片或弧型冲击叶片。

优选的，所述扩口部的上表面分布有多个径向筋条。

更优的，所述凸起为坡状凸起，所述坡状凸起的坡面延伸至下盘边缘。

较佳的，所述漏盘的外壁通过多个支撑板与罐体固定连接，且所述漏盘的底部开口位于所述罐体的中央。

优选的，所述漏盘的顶部敞口高于罐体的顶部开口，所述通入管的所述咀部的顶部管口高于漏盘的顶部敞口。

在本发明实施例的技术方案中，当基液从通入管的顶部管口持续加入时，由于流动惯性的存在，基液会在通入管的底部扩散开并冲击下盘的上表面；之后，基液在下盘上凸起的分流作用下，均匀的流向下盘的边缘并落下。在基液通入一段时间流速稳定后，将砂粒从漏盘的敞口处加入，砂粒落至通入管的扩口部的上表面后被均匀的分散开，之后再沿着扩口部的上表面均匀的滑下。砂粒与基液在下盘的边缘落下时，能够均匀的混合，并在下盘的边缘的下方呈现出均匀的瀑面形状。相比现有技术，该方案大大提高了压裂液的均匀度。将该压裂液用于压裂工艺，可大大提高压裂质量。

本发明实施例还提供了一种混砂车，包括前述任一技术方案所述的混砂罐。该混砂车所生产的压裂液均匀度较好，将该压裂液用于压裂工艺，可大大提高压裂质量，并且设备的能耗较低。

本发明实施例还提供了一种压裂车组，包括前述技术方案所述的混砂车。使用该压裂车组在进行油田原油的采收时，压裂质量较高，能耗较低。

附图说明

图1为现有混砂罐的立体结构示意图；

图2为本发明第二实施例混砂罐的立体结构示意图；

图3a为本发明第二实施例的漏盘与通入管配置方式立体示意图；

图3b为本发明第二实施例的漏盘与通入管配置方式主视图；

图4a为本发明第二实施例的下盘与通入管配置方式立体示意图；

图4b为本发明第二实施例的下盘与通入管配置方式主视图；

图5a为本发明第二实施例的下盘立体结构示意图；

图5b为本发明第二实施例的下盘主视图；

图6为本发明第三实施例混砂罐的立体结构示意图；

图7为本发明第三实施例混砂罐的内部组件的立体结构示意图；

图8a为本发明第三实施例的漏盘、通入管和下盘配置方式立体示意图；

图8b为本发明第三实施例的漏盘、通入管和下盘配置方式主视图；

图9为本发明第三实施例的通入管和下盘配置方式立体示意图；