[发明专利]一种纤维物料分散方法以及纤维物料分散装置

说明书

技术领域

本发明涉及纤维压裂和纤维防砂技术领域，具体而言，涉及一种纤维物料分散方法以及纤维物料分散装置。

背景技术

目前，为从根本上解决油田低压、中低渗油层压裂改造后支撑剂回流使地层出砂,或油层疏松开采过程中生产压差过大使地层出砂问题,减少因油层出砂造成油井的机械故障或冲砂作业工作量。研究人员从出砂、防砂机理入手,通过研究及试验优选出适合油层物性的纤维复合体、涂敷砂,优化压裂施工参数,发现了在压裂携砂液中加入适量纤维复合体,进行地层深部防砂,后期尾追涂敷砂,防止支撑剂返吐的技术。同时在脉冲柱塞纤维压裂和纤维压裂液改善支撑剂沉降剖面等技术领域领域，纤维也起到了良好的携砂和固砂效果，能提高单井的增产效果。应用结果表明,该技术适应性强,延长了油井的生产周期,并取得了较好的增产效果。

因此，纤维在解决油气藏压裂井出砂和提高储层改造效果方面具有很好的作用，但是加砂用纤维如果在使用前未预分散会影响在压裂液中的分散效果，可能导致造成悬砂性能不好，并且容易造成施工过程中出现砂堵。发明人研究发现，目前的纤维压裂施工前期主要采用手工的方式对纤维进行预分散，这样会造成纤维加入浓度不均，压裂过程中纤维加量局部过高，增加了施工风险，大大降低了纤维在压裂施工过程中的使用效果。

有鉴于此，设计出一种能够均匀分散纤维物料的纤维物料分散方法以及纤维物料分散装置特别是在压裂液生产中显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纤维物料分散方法，能够均匀分散纤维物料，降低施工风险，提高纤维在压裂施工过程中的使用效果，实用性极强。

本发明的另一目的在于提供一种纤维物料分散装置，能够均匀分散纤维物料，降低施工风险，提高纤维在压裂施工过程中的使用效果，结构简单，实用性极强。

本发明是采用以下的技术方案来实现的。

一种纤维物料分散方法，用于均匀分散纤维物料，包括：

螺旋输送步骤：将纤维物料螺旋向前送进，且在送进的同时对纤维物料进行初步搅散，通过控制螺旋的转速对纤维物料的加注速度进行控制；

纤维混风步骤：将纤维物料与空气混合，以吹散纤维物料，把纤维物料变成蓬松状，同时形成混合气流向前输送；

气料分离步骤：将混合气流进行气料分离，以将气体与纤维物料分开，气体流向外界，纤维物料落出；

快速降沉步骤：在将水与纤维物料混合，以在水流的作用下降沉纤维物料。

进一步地，螺旋输送步骤过程中变频电机启动，通过减速器带动螺旋杆转动，变频电机的转速为0-1500转/分，减速器的传动比为1:17，螺旋杆的转速为0-88转/分，根据加入纤维物料的体积选择不同的转速。

进一步地，纤维物料分散方法还包括止挡防卡步骤；

止挡防卡步骤：在螺旋输送步骤完成后，将螺旋前进的纤维物料挡住，并使纤维物料在重力的作用下掉落。

进一步地，止挡防卡步骤：当纤维物料堆积过多，体积达到预设值时，将通道变形，以疏散纤维物料，防止纤维物料在通道内卡死，降低风险。

进一步地，纤维混风步骤过程中柴油发动机启动，带动风机送风，柴油发动机的转速为1000-2000转/分，风机的空气流量为4-10立方米/分，纤维物料所受的压力为10-70千帕。

进一步地，纤维混风步骤过程中柴油发动机的转速为1100-1200转/分，风机的空气流量为5-6立方米/分，纤维物料所受的压力为65-70千帕。

进一步地，混合气流为螺旋状气流；

气料分离步骤：将混合气流在分离仓中螺旋形成旋转气流，此时混合气流的中心形成负压，纤维物料在负压和旋转离心力的作用下落出分离仓，气体流向外界，达到气体与纤维物料完全分离的效果。

进一步地，快速降沉步骤过程中万向型喷嘴工作，将水与纤维物料混合，并在重力的作用下流出，万向型喷嘴为多个，喷射速度为0-30立方米/时。

进一步地，纤维物料的直径为15-50微米，长度为6-12毫米。

一种纤维物料分散装置，用于实施上述的纤维物料分散方法，以均匀分散纤维物料，纤维物料分散装置包括：

螺旋输送装置：螺旋输送装置用于将纤维物料螺旋向前送进，以在送进的同时对纤维物料进行初步搅散，通过控制螺旋的转速对纤维物料的加注速度进行控制；

纤维混风装置：纤维混风装置与螺旋输送装置连接，用于将纤维物料与空气混合，以吹散纤维物料，把纤维物料变成蓬松状，同时形成混合气流向前输送；