一种化学药剂混配装置的制作方法

1.本发明涉及化学药剂混配技术领域，具体涉及一种化学药剂混配装置。


背景技术：

2.随着全国大部分油田进入高含水、高采出程度开发阶段，油田的调驱、调剂、堵水是油田所采用的主要措施。由于油层存在着非均质性，会出现水在油层中的“突进”和“窜流”现象，严重地影响着油田的开发效果。现有技术中通常通过向地层中注入堵水封窜剂的方式解决油井水窜的问题。
3.授权公告号为cn210434404u的中国实用新型专利公开了一种撬装式配液系统，包括液料罐、负压进料装置和混配罐，料液经过液料泵的加压后进入负压进料装置中，并在负压进料装置中流动形成射流，在射流作用下产生负压，以将粉料漏斗的出料口处的粉料吸至负压进料装置中，以实现粉料与液料的预混合。预混合后的物料经管路进入到混配罐内进行充分搅拌，以保证物料的均匀性。
4.上述专利中，由于需通过驱动电机驱动混配罐转动来对物料进行搅拌，增加了作业成本；而且混配罐的体积较大，导致该系统在现场的占地面积较大，不利于现场作业。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种化学药剂混配装置，以解决现有技术中的配液系统需通过驱动电机驱动混配罐转动来对物料进行搅拌而导致成本作业增加的问题。
6.为实现上述目的，本发明化学药剂混配装置的技术方案是：
7.化学药剂混配装置，包括负压进料器，负压进料器具有第一进液口和第一出液口；还包括涡轮混配器，涡轮混配器包括涡轮壳，涡轮壳具有第二进液口和第二出液口，第二进液口与第一出液口连接；涡轮壳内设有支撑轴和支撑架，支撑轴上沿其轴向间隔布置有至少两个涡轮，支撑轴转动装配在支撑架上和/或涡轮转动装配在支撑轴上。
8.有益效果是：本发明中利用液力推动涡轮转动，以使涡轮对化学药剂进行充分搅拌，使得化学药剂混配均匀，避免物料沉积，提升配液质量，避免后续管路堵塞。该过程中无需使用驱动电机，降低了成本，而且可实现不停井在线注入，避免了停产带来的损失。
9.作为进一步地改进，所述涡轮壳包括筒形的涡轮壳本体和设置在涡轮壳本体两端的涡轮端盖，支撑架包括两个分架体，两个分架体分别固定在两个涡轮端盖的内侧，支撑轴的两端分别固定在相应分架体上，涡轮转动装配在支撑轴上。
10.作为进一步地改进，所述支撑轴的两端分别通过压帽固定在相应分架体上，压帽为半球形结构。
11.有益效果是：这样设计，有利于从第二进液接头进入涡轮壳内的化学药剂向四周散开。
12.作为进一步地改进，所述压帽的半球面上设有纹路。
13.有益效果是：这样设计，使得化学药剂能够进行初步旋转，有利于驱动涡轮转动。
14.作为进一步地改进，所述化学药剂混配装置还包括旋流分配器，旋流分配器包括旋流壳，旋流壳具有第三进液口和第三出液口，第三进液口与第二出液口连接；旋流壳内设有旋流筒，旋流筒的筒壁上设有沿其周向间隔布置的旋流孔，旋流筒靠近第三进液口的一端为开口端，旋流筒靠近第三出液口的一端为封闭端，旋流筒的开口端固定在旋流壳上，旋流筒的封闭端为悬伸端。
15.有益效果是：通过增加旋流分配器，以实现化学药剂的旋流混配，进一步提高化学药剂的混合均匀性。
16.作为进一步地改进，所述旋流筒的封闭端设置有扶正件。
17.有益效果是：这样设计，保证旋流筒始终保持在居中位置。
18.作为进一步地改进，所述扶正件为沿旋流筒径向延伸的扶正杆，扶正杆沿旋流筒的周向间隔布置有至少两个。
19.有益效果是：扶正杆的结构较为简单，便于布置，而且能够增大通流量。
20.作为进一步地改进，所述旋流孔为直斜孔。
21.有益效果是：这样设计，有利于旋流孔的加工。
22.作为进一步地改进，所述负压进料器包括吸液管道，吸液管道上沿其轴向间隔布置有至少两个进料口。
23.有益效果是：这样设计，可以通过单个进料口单独进料，也可以通过至少两个进料管口同时进料，提高通用性。
24.作为进一步地改进，所述第一出液口为喇叭口。
25.有益效果是：这样设计，使得化学药剂喷射进入旋流壳内，有利于化学药剂的混配。
附图说明
26.图1为本发明化学药剂混配装置的结构示意图；
27.图2为图1中负压进料器的剖视图；
28.图3为图1中涡轮混配器的剖视图；
29.图4为图1中的涡轮混配器去掉涡轮壳本体的结构示意图；
30.图5为图1中旋流混配器的剖视图；
31.图6为图5的a-a向剖视图；
32.图7为图1中的旋流混配器去掉旋流壳本体的结构示意图。
33.图中：10、负压进料器；11、第一进液接头；12、喷射嘴；13、喷嘴盖；14、连接头；15、吸液管道；16、第一出液接头；17、进料管；18、漏斗；20、涡轮混配器；21、涡轮壳本体；22、涡轮端盖；23、第二进液接头；24、第二出液接头；25、支撑轴；26、涡轮；27、分架体；28、压帽；29、环槽；30、旋流分配器；31、旋流壳本体；32、旋流筒；33、旋流孔；34、扶正杆；35、第三进液接头；36、第三出液接头；37、旋流端盖。
具体实施方式
34.以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
35.本发明化学药剂混配装置的实施例1：
36.如图1所示，化学药剂混配装置包括依次连接在一起的负压进料器10、涡轮混配器20以及旋流混配器30。
37.如图2所示，负压进料器10包括吸液管道15，吸液管道15的左端通过连接头14、喷嘴盖13连接有第一进液接头11，吸液管道15的右端连接有第一出液接头16；喷射嘴12处于喷嘴盖13内并连接在第一进液接头11上，其可喷出射流以在吸液管道15内形成负压。其中，第一进液接头11具有第一进液口，第一出液接头16具有第一出液口，且第一出液口为喇叭口，使得化学药剂向外喷射。
38.本实施例中，吸液管道15上沿其轴向间隔布置有两个进料管17，进料管17具有进料口，进料管17的上端与漏斗18连接，以实现固体药剂从进料管17加入。在其他实施例中，进料管的上端可以连接管路，以实现液体药剂从进料管加入。
39.本实施例中，各进料管17上均设有控制阀，这样设计，可以通过单个进料管17单独进料，也可以通过两个进料管17同时进料。
40.其中，负压进料器10的主要作用是利用负压实现进料，同时实现化学药剂的初步混合。
41.如图3和图4所示，涡轮混配器20包括涡轮壳，涡轮壳包括涡轮壳本体21和设置在涡轮壳本体21两端的涡轮端盖22，两个涡轮端盖22上分别设有第二进液接头23和第二出液接头24，第二进液接头23具有第二进液口，第二出液接头24具有第二出液口。其中，第二进液接头23连接在第一出液接头16上，以实现第二进液口与第一出液口连接。
42.本实施例中，涡轮壳内安装有支撑轴25、分架体27以及涡轮26。具体地，分架体27包括环体、两个连接杆和四个支撑杆，两个连接杆设置在环体内并呈“十”字布置，四个支撑杆设置在环体的侧面上。涡轮端盖22的内侧面上设有环槽29，四个支撑杆的悬伸端均处于环槽29内。支撑轴25的两端分别固定在相应分架体27的两个连接杆的十字交叉位置，涡轮26设置有四个并沿支撑轴25的轴向间隔布置，涡轮26转动装配在支撑轴25上且在支撑轴25的轴向上不能移动。两个涡轮端盖22上螺纹连接在涡轮壳本体21内，以在两个涡轮端盖22旋装时将分架体27和支撑轴25固定在涡轮壳内。其中，两个分架体27共同构成支撑架。
43.本实施例中，支撑轴25的两端分别通过旋拧的压帽28固定在相应分架体27上，压帽28为半球形结构，这样设计，有利于从第二进液接头23进入涡轮壳内的物料向四周散开。其中，压帽28上设有纹路，这样设计，使得化学药剂能够进行初步旋转，有利于驱动涡轮26转动。
44.其中，涡轮26是由液力驱动转动，通过涡轮26实现化学药剂的搅拌，以实现化学药剂的第一次充分混合。由于涡轮不需要驱动电机即可实现转动，降低了成本。
45.如图5至图7所示，旋流分配器30包括旋流壳，旋流壳包括旋流壳本体31和设置在旋流壳本体31两端的旋流端盖37，两个旋流端盖37上分别设第三进液接头35和第三出液接头36，第三进液接头35具有第三进液口，第三出液接头36具有第三出液口，第三进液接头35与第二出液接头24连接，以实现第三进液口与第二出液口连接。
46.本实施例中，旋流壳内设有旋流筒32，旋流筒32的筒壁上设有沿其周向间隔布置的旋流孔33，旋流筒32靠近第三进液接头35的一端为开口端，旋流筒32靠近第三出液接头的一端为封闭端，旋流筒32的开口端固定在旋流端盖37上，旋流筒32的封闭端为悬伸端。其中，第三进液接头35固定在旋流筒32的开口端内，以通过旋流筒32固定在旋流端盖37上。
47.本实施例中，旋流筒32的封闭端设置有扶正件，以保证旋流筒32始终保持在居中位置。优选地，如图6所示，扶正件为沿旋流筒32径向延伸的扶正杆34，扶正杆34沿旋流筒32的周向间隔布置有四个。其中，旋流孔33为直斜孔，以便于加工。
48.其中，旋转流动的化学药剂能够实现第二次充分混合，以保证化学药剂的混合均匀性。
49.本实施例中，负压进料器10可以单独使用，可以与涡轮混配器20和/或旋流混配器30结合使用。
50.使用时，固体药剂放置在漏斗18内，喷射嘴12进行射流以形成负压，使得漏斗18内的固体药剂被吸入吸液管道15内，进行化学药剂的一级混配。之后预混配的化学药剂进入到涡轮壳内，液力驱动涡轮26转动，涡轮26对化学药剂进行二级混配；化学药剂进入旋流壳内后，在旋流筒的作用下实现三级混配。最终使得化学药剂混配均匀，达到预期的效果。
51.该化学药剂混配装置能够较好地将化学药剂混合均匀，避免物料沉积，提升配液质量，避免后续管路堵塞。可实现不停井在线注入，避免了停产带来的损失，结构简单，操作方便，注入速度快、成本低。适用于较小规模的调驱、调剖、堵水作业；也可以长时间连续运行，满足大剂量调剖、调驱的使用需求。
52.本发明化学药剂混配装置的实施例2：
53.本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，支撑轴的两端分别固定在相应分架体上，涡轮转动装配在支撑轴上。本实施例中，支撑轴的两端分别转动装配在相应分架体上，同时涡轮转动装配在支撑轴上。在其他实施例中，支撑轴的两端分别转动装配在相应分架体上，轮转固定在支撑轴上。
54.本发明化学药剂混配装置的实施例3：
55.本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，压帽为半球形结构。本实施例中，压帽为锥形结构。
56.本发明化学药剂混配装置的实施例4：
57.本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，压帽的半球面上设有纹路。本实施例中，压帽的半球面为光滑面。
58.本发明化学药剂混配装置的实施例5：
59.本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，扶正件为扶正杆。本实施例中，扶正件为扶正盘，扶正盘上设有镂空。
60.本发明化学药剂混配装置的实施例6：
61.本实施例与实施例1的区别在于，实施例1中，旋流孔为直斜孔。本实施例中，旋流孔为弧形斜孔。
62.以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.化学药剂混配装置，包括负压进料器，负压进料器具有第一进液口和第一出液口；其特征在于，还包括涡轮混配器，涡轮混配器包括涡轮壳，涡轮壳具有第二进液口和第二出液口，第二进液口与第一出液口连接；涡轮壳内设有支撑轴和支撑架，支撑轴上沿其轴向间隔布置有至少两个涡轮，支撑轴转动装配在支撑架上和/或涡轮转动装配在支撑轴上。2.根据权利要求1所述的化学药剂混配装置，其特征在于，所述涡轮壳包括筒形的涡轮壳本体和设置在涡轮壳本体两端的涡轮端盖，支撑架包括两个分架体，两个分架体分别固定在两个涡轮端盖的内侧，支撑轴的两端分别固定在相应分架体上，涡轮转动装配在支撑轴上。3.根据权利要求2所述的化学药剂混配装置，其特征在于，所述支撑轴的两端分别通过压帽固定在相应分架体上，压帽为半球形结构。4.根据权利要求3所述的化学药剂混配装置，其特征在于，所述压帽的半球面上设有纹路。5.根据权利要求1至4中任一项所述的化学药剂混配装置，其特征在于，所述化学药剂混配装置还包括旋流分配器，旋流分配器包括旋流壳，旋流壳具有第三进液口和第三出液口，第三进液口与第二出液口连接；旋流壳内设有旋流筒，旋流筒的筒壁上设有沿其周向间隔布置的旋流孔，旋流筒靠近第三进液口的一端为开口端，旋流筒靠近第三出液口的一端为封闭端，旋流筒的开口端固定在旋流壳上，旋流筒的封闭端为悬伸端。6.根据权利要求5所述的化学药剂混配装置，其特征在于，所述旋流筒的封闭端设置有扶正件。7.根据权利要求6所述的化学药剂混配装置，其特征在于，所述扶正件为沿旋流筒径向延伸的扶正杆，扶正杆沿旋流筒的周向间隔布置有至少两个。8.根据权利要求5所述的化学药剂混配装置，其特征在于，所述旋流孔为直斜孔。9.根据权利要求1至4中任一项所述的化学药剂混配装置，其特征在于，所述负压进料器包括吸液管道，吸液管道上沿其轴向间隔布置有至少两个进料口。10.根据权利要求1至4中任一项所述的化学药剂混配装置，其特征在于，所述第一出液口为喇叭口。

技术总结
本发明涉及化学药剂混配技术领域，具体涉及一种化学药剂混配装置。化学药剂混配装置，包括负压进料器，负压进料器具有第一进液口和第一出液口；还包括涡轮混配器，涡轮混配器包括涡轮壳，涡轮壳具有第二进液口和第二出液口，第二进液口与第一出液口连接；涡轮壳内设有支撑轴和支撑架，支撑轴上沿其轴向间隔布置有至少两个涡轮，支撑轴转动装配在支撑架上和/或涡轮转动装配在支撑轴上。本发明中利用液力推动涡轮转动，以使涡轮对化学药剂进行充分搅拌，使得化学药剂混配均匀，避免物料沉积，提升配液质量，避免后续管路堵塞。该过程中无需使用驱动电机，降低了成本，而且可实现不停井在线注入，避免了停产带来的损失。避免了停产带来的损失。避免了停产带来的损失。


技术研发人员：高申领 陈渊 崔灿 田红燕 耿超 李杰
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司河南油田分公司
技术研发日：2023.03.20
技术公布日：2023/7/7