一种石油钻井用重晶石混合装置及混合系统的制作方法

本实用新型涉及重晶石混合技术领域，具体而言，涉及一种石油钻井用重晶石混合装置及混合系统。

背景技术：

重晶石是钡的最常见矿物，它的成分为硫酸钡。其产于低温热液矿脉中，如石英-重晶石脉，萤石-重晶石脉等，常与方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辰砂等共生。我国湖南、广西、青海、江西所产的重晶石矿床多是巨大的热液单矿物矿脉。重晶石亦可产于沉积岩中，呈结核状出现，多存在于沉积锰矿床和浅海的泥质、砂质沉积岩中。在风化残余矿床的残积粘土覆盖层内，常成结状、块状。重晶石是一种很重要的非金属矿物原料，具有广泛的工业用途。其广泛应用于钻探泥浆的加重剂。

石油天然气等勘探和生产钻井的钻井液是一种带有腐蚀性并含有很多不同大小的固体颗粒的悬浮液。在石油钻井作业中，提供高密度的钻井液时，需要往钻井液中添加大量的加重材料，如重晶石粉等。该混合工作如果依靠人为作业，一般不容易混均匀，且费时费力。在发生井喷的紧急情况下，需要在最短的时间内，均匀地混合大量钻井液和加重剂，没有一种性能良好的钻井液混合装置，可能会造成严重的后果。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种石油钻井用重晶石混合装置，其能够将钻井液和重晶石较好地混合。

本实用新型的另一目的在于提供一种混合系统，其包括上述的石油钻井用重晶石混合装置，其具有混合效果好的特点。

本实用新型是这样实现的：

一种石油钻井用重晶石混合装置，包括：筒体、漏斗、分散机构和喷射机构，筒体内部具有混合腔室，筒体具有相对的第一端和第二端，漏斗与筒体的第一端连接，喷射机构包括喷液件、喷管和旋转喷头，旋转喷头设置在混合腔室内并与喷管的一端连接，喷管的另一端与喷液件连接；分散机构包括驱动件和转动轴，驱动件支承于筒体的外壁，驱动件的动力输出轴伸入混合腔室并与转动轴传动连接，转动轴沿自身周向设置有扇叶。

进一步地，在本实用新型的一种实施例中：

混合腔室的直径从第一端到第二端逐渐减小。

进一步地，在本实用新型的一种实施例中：

驱动件的动力输出轴、转动轴均与竖直面呈45°-60°的夹角，且转动轴的端部指向第一端。

进一步地，在本实用新型的一种实施例中：

漏斗与筒体的第一端可拆卸连接。

进一步地，在本实用新型的一种实施例中：

漏斗的底部具有多个凸部，筒体的第一端具有与凸部配合的多个凹部，凸部可卡合于凹部，石油钻井用重晶石混合装置还包括卡箍，卡箍用于将漏斗的底部与筒体的第一端固定。

进一步地，在本实用新型的一种实施例中：

多个凸部与多个凹部均呈阵列分布。

进一步地，在本实用新型的一种实施例中：

筒体靠近第一端的位置设置有阀门。

进一步地，在本实用新型的一种实施例中：

阀门为蝶阀。

进一步地，在本实用新型的一种实施例中：

筒体的第二端连接出料管，出料管与筒体的轴线基本呈直角。

一种混合系统，包括上述的石油钻井用重晶石混合装置。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过上述设计得到的石油钻井用重晶石混合装置，使用时，将重晶石等钻井用加重剂投入漏斗中，漏斗与筒体连接，重晶石粉末从漏斗中进入筒体内部的混合腔室。由于石油钻井用重晶石混合装置设置有分散机构，分散机构包括驱动件和转动轴，打开驱动件运行，驱动件的动力输出轴带动转动轴转动，由于转动轴上沿自身周向设置有扇叶，则转动轴转动的过程中会带动扇叶的旋转，扇叶旋转的过程中会产生风力，风力将混合腔室的重晶石粉末吹散。

石油钻井用重晶石混合装置设置有喷射机构，喷射机构包括喷液件、喷管和旋转喷头，通过喷液件向喷管中输送具有高压力的钻井液，钻井液经喷流管流向旋转喷头，旋转喷头由于钻井液的高压力作用，在钻井液从旋转喷头喷出的过程中，旋转喷头同时进行旋转，钻井液在喷出的过程中被分散。

在混合腔室内，分散的重晶石粉末和分散的钻井液接触混合，能够使得重晶石粉末和钻井液较好地充分混合，且混合较均匀。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种石油钻井用重晶石混合装置；

图2是本实用新型实施例提供的另一种石油钻井用重晶石混合装置；

图3是本实用新型实施例提供的石油钻井用重晶石混合装置；

图4是本实用新型实施例提供的石油钻井用重晶石混合装置。

图标：100-石油钻井用重晶石混合装置；110-筒体；111-第一端；112-第二端；113-混合腔室；114-卡箍；115-阀门；120-漏斗；130-分散机构；131-驱动件；132-转动轴；133-扇叶；140-喷射机构；141-喷管；142-喷头；143-喷液件；150-出料管。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上方”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。

实施例

本实施例提供一种石油钻井用重晶石混合装置100，请参照图1。

石油钻井用重晶石混合装置100包括：筒体110、漏斗120、分散机构130和喷射机构140，筒体110内部具有混合腔室113，筒体110具有相对的第一端111和第二端112，其中，第一端111在第二端112的上方。漏斗120与筒体110的第一端111连接。

喷射机构140包括喷液件143、喷管141和旋转喷头142，旋转喷头142设置在混合腔室113内并与喷管141的一端连接，喷管141的另一端与喷液件143连接。分散机构130包括驱动件131和转动轴132，驱动件131支承于筒体110的外壁，驱动件131的动力输出轴伸入混合腔室113并与转动轴132传动连接，转动轴132沿自身周向设置有扇叶133。

使用时，将重晶石等钻井用加重剂投入漏斗120中，漏斗120与筒体110连接，重晶石粉末从漏斗120中进入筒体110内部的混合腔室113。由于石油钻井用重晶石混合装置100设置有分散机构130，分散机构130包括驱动件131和转动轴132，打开驱动件131运行，驱动件131的动力输出轴带动转动轴132转动，由于转动轴132上沿自身周向设置有扇叶133，则转动轴132转动的过程中会带动扇叶133的旋转，扇叶133旋转的过程中会产生风力，风力将混合腔室113的重晶石粉末吹散。在本实施例中，驱动件131为电机，在其他实施例中，驱动件131也可为减速机等。

石油钻井用重晶石混合装置100设置有喷射机构140，喷射机构140包括喷液件143、喷管141和旋转喷头142，通过喷液件143向喷管141中输送具有高压力的钻井液，钻井液经喷管141流向旋转喷头142，旋转喷头142由于钻井液的高压力作用，在钻井液从旋转喷头142喷出的过程中，旋转喷头142同时进行旋转，钻井液在喷出的过程中被分散。

在混合腔室113内，分散的重晶石粉末和分散的钻井液接触混合，能够使得重晶石粉末和钻井液较好地充分混合，且混合较均匀。在本实施例中，喷液件143为泵。

进一步地，请参照图2，在本实施例中，混合腔室113的截面为圆形，且混合腔室113的直径从第一端111到第二端112逐渐减小。

分散的重晶石粉末和分散的钻井液在混合腔室113被充分混合，混合腔室113的直径从第一端111到第二端112逐渐减小，混好的重晶石粉末和钻井液在筒体110的第二端112能够更好的收集，以便输送至下一工序。

进一步地，驱动件131的动力输出轴、转动轴132均与竖直面呈45°-60°的夹角，且转动轴132的端部指向第一端111。即驱动件131的动力输出轴和转动轴132均倾斜向上设置。需要说明的是，驱动件131也为倾斜设置。

通过将驱动件131的动力输出轴和转动轴132均倾斜向上设置，转动轴132上的扇叶133在转动时会产生斜向上的风力，从而对重晶石粉末进行更好地分散。

进一步地，在本实施例中，漏斗120与筒体110的第一端111可拆卸连接。这样可以方便对旋转喷头142进行更换。

具体地，请参照图3，漏斗120的底部具有多个凸部，筒体110的第一端111具有与凸部配合的多个凹部，凸部可卡合于凹部，石油钻井用重晶石混合装置100还包括卡箍114，卡箍114套设于漏斗120底部与筒体110的第一端111，用于将漏斗120的底部与筒体110的第一端111固定。其提高了石油钻井用重晶石混合装置100的密封性，且拆卸方便、快捷，方便对旋转喷头142进行更换。

在本实施例中，多个凸部与多个凹部均呈阵列分布。这样的结构使得漏斗120与筒体110的连接处更稳定、牢固。

进一步地，请参照图4，筒体110靠近第一端111的位置设置有阀门115，该阀门115为蝶阀。

通过控制蝶阀的开合，可控制进入混合腔室113的重晶石粉末的量。

进一步地，在本实施例中，筒体110的第二端112连接出料管150，出料管150与筒体110的轴线基本呈直角。

筒体110的混合腔室113内混合好的重晶石粉末和钻井液从筒体110的第二端112进入出料管150，以便进行下一工序。

本实施例的石油钻井用重晶石混合装置100的工作原理及效果：

将重晶石等钻井用加重剂投入漏斗120中，漏斗120与筒体110连接，重晶石粉末从漏斗120中进入筒体110内部的混合腔室113。由于石油钻井用重晶石混合装置100设置有分散机构130，分散机构130包括驱动件131和转动轴132，打开驱动件131运行，驱动件131的动力输出轴带动转动轴132转动，由于转动轴132上沿自身周向设置有扇叶133，则转动轴132转动的过程中会带动扇叶133的旋转，扇叶133旋转的过程中会产生风力，风力将混合腔室113的重晶石粉末吹散。在本实施例中，驱动件131为电机，在其他实施例中，驱动件131也可为减速机等。

石油钻井用重晶石混合装置100设置有喷射机构140，喷射机构140包括喷液件143、喷管141和旋转喷头142，通过喷液件143向喷管141中输送具有高压力的钻井液，钻井液经喷管141流向旋转喷头142，旋转喷头142由于钻井液的高压力作用，在钻井液从旋转喷头142喷出的过程中，旋转喷头142同时进行旋转，钻井液在喷出的过程中被分散。

在混合腔室113内，分散的重晶石粉末和分散的钻井液接触混合，能够使得重晶石粉末和钻井液较好地充分混合，且混合较均匀。

本实施例还提供一种混合系统(图中未示出)，其包括石油钻井用重晶石混合装置100及输送设备，输送设备与出料管150连接。其具有混合效果好的特点。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。