一种支撑剂流向转换装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及油气田开发领域，具体是脉冲式加砂压裂工艺中、一种混砂车上使用的支撑剂流向转换的装置。
【背景技术】
[0002]脉冲式加砂压裂是近几年新兴的一种储层改造工艺技术，该工艺采用携砂液、纯压裂液交替泵注的方式进行施工，目的是将促进支撑剂在地层人工裂缝中的分散，并且形成柱塞状的支撑结构，从而利用柱状支撑之间的宽大沟槽提供极高的裂缝导流能力，从而达到增产的目的。
[0003]国外公司采用专门的混砂车进行脉冲式加砂压裂，携砂液段与纯液段的最小间隔时间可达12秒，频率高有利于支撑剂分散与段塞的形成。国内采用开、停混砂车输砂器的方式进行近似脉冲式加砂压裂，由于输砂器的开启一般需2-3分钟才能达到预定砂浓度要求，因此不利于人工裂缝内支撑剂柱状段塞的形成。同时，频繁开关混砂车输砂器必然加剧输砂器的磨损，减少使用寿命。
【发明内容】
[0004]本实用新型目的在于提供一种支撑剂流向转换装置，使得混砂车能够连续进行脉冲式加砂压裂，即使支撑剂能够间歇性地加入砂液混合筒或循环返回砂斗。
[0005]本实用新型所采用的技术方案是:
[0006]一种支撑剂流向转换装置，设置在混砂车的砂斗与砂液混合筒之间，所述支撑剂流向转换装置包括支撑剂输送通道和流向转换挡板，所述支撑剂输送通道包括进砂通道、返砂通道和出砂通道，进砂通道前端连接砂斗上连接的绞龙出砂口、末端并联返砂通道和出砂通道的前端，返砂通道末端对应砂斗，出砂通道末端连接砂液混合筒进砂口 ；所述流向转换挡板活动设置并遮挡在返砂通道或出砂通道的前端、即关闭返砂通道或出砂通道。
[0007]所述返砂通道和出砂通道的前端截面为尺寸相同的矩形，返砂通道和出砂通道前端接合在一根直线棱柱上；对应的流向转换挡板呈矩形、尺寸与上述返砂通道和出砂通道的前端截面匹配，流向转换挡板的一侧铰接在上述直线棱柱上、并以该直线为转轴转动。
[0008]所述返砂通道和出砂通道的前端开口处分别设置有流向转换挡板的转动限位装置。
[0009]所述流向转换挡板由步进电机驱动转动。
[0010]所述进砂通道前端截面呈圆形，通过法兰连接绞龙出砂口。
[0011]本实用新型所产生的有益效果是:
[0012]本实用新型的支撑剂流向转换装置，可在2秒钟内、实现支撑剂流向的快速转换，有助于提高脉冲压裂工艺的实施。在脉冲式加砂压裂过程中，当混砂车在泵注携砂液时、本实用新型的支撑剂流向转换装置将支撑剂导向进入砂液混合筒的通道中；当混砂车在泵注纯压裂液时、本实用新型的支撑剂流向转换装置将支撑剂导向入循环回输通道，使混合筒内尽快达到纯液状态，从而实现泵注携砂液或纯压裂液的快速切换。
[0013]本实用新型与国外采用整套专用设备进行脉冲式加砂压裂的方式相比具有以下优点:
[0014]1、装置结构较为简洁，成本低。
[0015]2、脉冲间隔时间可低至2秒，切换频率高，有助于支撑剂柱状支撑的形成。
[0016]3、该装置可直接加装在现有混砂车上，不用对混砂车造成改动。
【附图说明】
[0017]下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
[0018]图1是本实用新型支撑剂流向转换装置在加砂系统中的安装结构示意图；
[0019]图2是本实用新型支撑剂流向转换装置的结构示意图；
[0020]图中标号表示:1_砂斗、2-支撑剂流向转换装置、3-循环返砂输送装置、4-砂液混合筒、5-法兰、6-流向转换挡板、7-法兰、8-转动限位装置、9-步进电机、a-进砂通道、b-返砂通道、C-出砂通道。
【具体实施方式】
[0021]如图1、2所示，本实用新型是一种支撑剂流向转换装置2，设置在混砂车的砂斗I与砂液混合筒4之间，支撑剂流向转换装置2包括支撑剂输送通道和流向转换挡板6。支撑剂输送通道包括进砂通道a、返砂通道b和出砂通道C，且进砂通道a、返砂通道b和出砂通道c连接在一点，构成“人”字型通道。具体的:进砂通道a前端连接砂斗I上连接的绞龙出砂口、进砂通道a末端并联返砂通道b和出砂通道c的前端，返砂通道b末端对应砂斗I的上方开口，出砂通道c末端连接砂液混合筒4的进砂口。流向转换挡板6活动设置并遮挡在返砂通道b或出砂通道c的前端，即关闭返砂通道b或出砂通道C。
[0022]具体的:当流向转换挡板6遮挡在返砂通道b前端时，关闭返砂通道b并开启出砂通道c ;此时，支撑剂流向转换装置2通过进砂通道a和出砂通道c联通砂斗I上连接的绞龙出砂口和砂液混合筒4的进砂口。当流向转换挡板6遮挡在出砂通道c前端时，关闭出砂通道c并开启返砂通道b ;此时，支撑剂流向转换装置2通过进砂通道a和出砂通道b联通砂斗I上连接的绞龙出砂口和砂斗I的上部开口，使得支撑剂循环。
[0023]流向转换挡板6可以是多种结构形式，能起到间隙遮挡并关闭返砂通道b或出砂通道c前端的作用即可。本【具体实施方式】中，返砂通道b和出砂通道c的前端截面为尺寸相同的矩形，返砂通道b和出砂通道c前端接合在一根直线棱柱上；对应的流向转换挡板6呈矩形、尺寸与上述返砂通道b和出砂通道c的前端截面匹配，流向转换挡板6的一侧铰接在上述直线棱柱上、并以该直线为转轴转动。同时，返砂通道b和出砂通道c的前端开口处分别设置有流向转换挡板6的转动限位装置8，限制流向转换挡板6的转动幅度和最终位置。矩形设计的返砂通道b和出砂通道c前端与流向转换挡板6，便于流向转换挡板6在支撑剂流向转换装置2内的左右转动，加强装置的稳定性。
[0024]本【具体实施方式】中，流向转换挡板6由步进电机9驱动转动，步进电机9作为流向转换挡板6的电力驱动装置，控制流向转换挡板6的左右转动的时机与频率，即控制返砂通道b或出砂通道c开启的时间与频率，实现支撑剂向砂斗I或砂液混合筒4的流向切换。
[0025]本【具体实施方式】中，进砂通道a的前端截面呈圆形，通过法兰5连接砂斗I上连接的绞龙出砂口。返砂通道b末端和砂斗I之间还连接设置有循环返砂输送装置3，将返砂通道b的末端设计为圆形，通过法兰7对接返砂通道b和循环返砂输送装置3入口。
【主权项】
1.一种支撑剂流向转换装置，设置在混砂车的砂斗与砂液混合筒之间，其特征在于:所述支撑剂流向转换装置包括支撑剂输送通道和流向转换挡板，所述支撑剂输送通道包括进砂通道、返砂通道和出砂通道，进砂通道前端连接砂斗上连接的绞龙出砂口、末端并联返砂通道和出砂通道的前端，返砂通道末端对应砂斗，出砂通道末端连接砂液混合筒进砂口 ；所述流向转换挡板活动设置并遮挡在返砂通道或出砂通道的前端、即关闭返砂通道或出砂通道。
2.根据权利要求1所述支撑剂流向转换装置，其特征在于:所述返砂通道和出砂通道的前端截面为尺寸相同的矩形，返砂通道和出砂通道前端接合在一根直线棱柱上；对应的流向转换挡板呈矩形、尺寸与上述返砂通道和出砂通道的前端截面匹配，流向转换挡板的一侧铰接在上述直线棱柱上、并以该直线为转轴转动。
3.根据权利要求2所述支撑剂流向转换装置，其特征在于:所述返砂通道和出砂通道的前端开口处分别设置有流向转换挡板的转动限位装置。
4.根据权利要求2所述支撑剂流向转换装置，其特征在于:所述流向转换挡板由步进电机驱动转动。
5.根据权利要求1所述支撑剂流向转换装置，其特征在于:所述进砂通道前端截面呈圆形，通过法兰连接绞龙出砂口。
【专利摘要】本实用新型提供了一种支撑剂流向转换装置，设置在混砂车上的砂斗与砂液混合筒之间，所述支撑剂流向转换装置包括支撑剂输送通道和流向转换挡板，所述支撑剂输送通道包括进砂通道、返砂通道和出砂通道，进砂通道前端连接砂斗上连接的绞龙出砂口、末端并联返砂通道和出砂通道的前端，返砂通道末端对应砂斗，出砂通道末端连接砂液混合筒进砂口；所述流向转换挡板活动设置并遮挡在返砂通道或出砂通道的前端、即关闭返砂通道或出砂通道。本实用新型装置结构较为简洁、成本低，可直接加装在现有混砂车上，不用对混砂车造成改动。在脉冲式加砂压裂过程中，本实用新型可在2秒钟内、实现支撑剂流向的快速转换，换频率高，有助于支撑剂柱状支撑的形成。
【IPC分类】E21B43-267
【公开号】CN204419152
【申请号】CN201520063337
【发明人】李晖, 黎克难, 曹学军, 龙学, 唐祖兵, 李钦, 岳迎春, 谭福吉, 郭淑芬
【申请人】中石化石油工程技术服务有限公司, 中石化西南石油工程有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年1月29日