專利名稱：一種靜態(tài)混合裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種靜態(tài)混合裝置，特別是關(guān)于一種石油壓裂液靜態(tài)混合裝置。
背景技術(shù)：
在石油開采過程中，為了提高石油的產(chǎn)量，目前國內(nèi)外均普遍采用石油壓裂技術(shù)，以提高油層內(nèi)油的提取率，延長油田的開采壽命。而在石油壓裂技術(shù)中，壓裂液的配制的質(zhì)量將對壓裂作業(yè)的成功與否起著至關(guān)重要的作用。由于在配制石油壓裂液的過程中，膠體顆粒不僅要在液體中分散盡量均勻，而且膠體顆粒要充分溶解于液體中，并釋放粘度，因此當(dāng)膠粉與水快速混合后，經(jīng)釋放罐排出液體中所含氣體后，還需要經(jīng)過一個靜態(tài)混合裝置使得膠粉顆粒與水更充分地混合。傳統(tǒng)的靜態(tài)混合裝置主要是應(yīng)用于化工行業(yè)的乳化和萃取反應(yīng)，這些混合裝置要求高剪切，而對流體的高剪切會導(dǎo)致聚合物降解大，在應(yīng)用于石油壓裂液的混合時，表現(xiàn)出來的是對液體粘度降解大。這表明傳統(tǒng)的靜態(tài)混合器對于石油壓裂液的混合是不適宜的，基于這種情況，研制出一種新型的專用于石油壓裂液靜態(tài)混合裝置已成為當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本實(shí)用新型的主要目的是提供一種既有利于膠體的粘度釋放，又使膠液粘度降解小的靜態(tài)混合裝置。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案一種靜態(tài)混合裝置，其特征在于它包括一由曲折管線構(gòu)成的混合室，所述混合室的進(jìn)、出口分別設(shè)置有與其它管路連接的法蘭盤；所述混合室內(nèi)間隔設(shè)置有若干旋轉(zhuǎn)葉片，相鄰的所述旋轉(zhuǎn)葉片呈90°交錯設(shè)置，且相鄰的所述旋轉(zhuǎn)葉片的旋轉(zhuǎn)方向相反。
所述旋轉(zhuǎn)葉片由圓形的薄片，經(jīng)徑向?qū)ΨQ開槽，并旋轉(zhuǎn)一角度構(gòu)成。
所述旋轉(zhuǎn)的角度為60°。
所述對稱開槽為兩個，所述旋轉(zhuǎn)葉片的選擇方向相同。
所述對稱開槽為四個，所述旋轉(zhuǎn)葉片兩兩相對旋轉(zhuǎn)。
構(gòu)成所述混合室的曲折管線呈若干“S”形盤旋設(shè)置。
構(gòu)成所述混合室的曲折管線呈若干“幾”字形連續(xù)。
本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型由于設(shè)置了由曲折管線構(gòu)成的混合室，因此可以增加膠液在管線拐彎處沖撞管壁的機(jī)率，延長膠液在管線中停留的時間，使膠液的粘度充分釋放。2、本實(shí)用新型由于在混合室內(nèi)間隔設(shè)置了旋轉(zhuǎn)葉片，并將相鄰的旋轉(zhuǎn)葉片的軸心呈90°交錯設(shè)置，且將相鄰的旋轉(zhuǎn)葉片設(shè)計(jì)成左右相反的旋向，因此不但可以使膠液經(jīng)過時，被強(qiáng)迫忽而左旋，忽而右旋產(chǎn)生自身攪拌，而且可以在兩相鄰的旋轉(zhuǎn)葉片之間的間隙內(nèi)充分混合。3、本實(shí)用新型的旋轉(zhuǎn)葉片由于采用圓形薄片對稱開槽，并旋轉(zhuǎn)60°制成，因此無鋒利的棱角，使膠液不受復(fù)雜結(jié)構(gòu)的機(jī)械剪切，可以有效地降低膠液粘度的降解。4、本實(shí)用新型由于采用若干“S”形盤旋的管線或若干“幾”字形連續(xù)的管線構(gòu)成混合室，因此既可以延長管線的長度，又可以節(jié)省空間，并可以達(dá)到良好的混合效果。本實(shí)用新型整個裝置結(jié)構(gòu)簡單，外形尺寸小，無運(yùn)動件，無需維修，不耗能，制造和使用成本低，它可以廣泛用于各種石油壓裂液配制場合，更可以與其它設(shè)備一起安裝在壓裂液配制車上，實(shí)現(xiàn)石油壓裂液的現(xiàn)場配制，同時還可應(yīng)用于食品、制藥等相關(guān)行業(yè)中。


圖1是本實(shí)用新型局部結(jié)構(gòu)示意圖圖2是旋轉(zhuǎn)葉片開槽示意圖圖3是旋轉(zhuǎn)葉片旋轉(zhuǎn)后示意圖具體實(shí)施方式
下面配合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
如圖1所示，本實(shí)用新型包括一由曲折管線構(gòu)成的混合室1和設(shè)置在混合室1內(nèi)的若干旋轉(zhuǎn)葉片2。在混合室1的進(jìn)、出口分別設(shè)置有與其它管路連接的法蘭盤3、4，混合室1呈若干“幾”字形連續(xù)設(shè)置，其既加長了管線的長度，又避免了加大混合室1的體積。
如圖2、圖3所示，混合室1內(nèi)的旋轉(zhuǎn)葉片2是由一圓形的不銹鋼薄片，經(jīng)徑向?qū)ΨQ開槽5，并旋轉(zhuǎn)一定角度構(gòu)成的。旋轉(zhuǎn)葉片2的材料也可以是用其它方法或其它材料制成的。旋轉(zhuǎn)葉片2的旋轉(zhuǎn)角度可以是60°或其它角度。開槽5的數(shù)量可以是兩個，四個，或更多，旋轉(zhuǎn)方向可以相同，或不同，如圖3所示，是兩兩相對形成的。相鄰旋轉(zhuǎn)葉片2的軸心呈90°交錯設(shè)置，且相鄰的旋轉(zhuǎn)葉片2的旋轉(zhuǎn)方向可以相反。
上述實(shí)施例中，混合室1還可以由若干“S”形管線盤旋設(shè)置構(gòu)成，所謂盤旋設(shè)置，既可以是在兩維空間內(nèi)盤旋，也可以在三維空間內(nèi)盤旋，其均可以達(dá)到延長管路長度，節(jié)省空間的目的。
由于在相鄰的兩旋轉(zhuǎn)葉片2之間都留出一段間隙，因此當(dāng)膠液流過時，在旋轉(zhuǎn)葉片2的作用下，流體被迫忽而左旋、忽而右地產(chǎn)生“自身旋轉(zhuǎn)攪拌”，并在兩旋轉(zhuǎn)葉片2之間的間隙內(nèi)充分混合。
本實(shí)用新型使用時，將混合室1兩端進(jìn)、出口的法蘭盤3、4分別連接在配制壓裂液的水、粉混合裝置與高效攪拌機(jī)之間的管路上，無需其它動力設(shè)備，不消耗能源，僅依靠流入管線膠液的沖擊力，便可以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)和混合，達(dá)到較好的靜態(tài)混合的目的。為測試本實(shí)用新型對非牛頓流體的影響，研究其混合及粘度的情況，以石油壓裂液為對象，做了相關(guān)的試驗(yàn)，具體數(shù)據(jù)如下(注不同的膠液濃度導(dǎo)致膠液原始粘度的差異) 由上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，經(jīng)過本實(shí)用新型的靜態(tài)混合裝置后，不同濃度的膠液粘度都有了顯著的增長。說明采用曲折管線的混合室1能夠通過膠液與管壁的碰撞使膠液進(jìn)一步釋放粘度，旋轉(zhuǎn)葉片2的添加不僅沒有對膠液粘度造成降解，反而更加速了粘度的釋放。同時曲折管線的設(shè)計(jì)使得膠液停留時間加長，這也是適應(yīng)膠液粘度增長的必要條件之一。本實(shí)用新型既能使得配制膠液中膠粉分子分布更均勻，又能在很大程度上使得膠液粘度迅速釋放。整個裝置結(jié)構(gòu)簡單，外形尺寸小，無運(yùn)動件，無需維修，不耗能，制造和使用成本低，甚至可視為配液過程中流體所流經(jīng)的一套特殊管線。本實(shí)用新型還可應(yīng)用于食品，制藥等相關(guān)行業(yè)，使得液體間或固體顆粒在液體中快速混合均勻的過程中達(dá)到粘度的充分釋放成為可能。
權(quán)利要求1.一種靜態(tài)混合裝置，其特征在于它包括一由曲折管線構(gòu)成的混合室，所述混合室的進(jìn)、出口分別設(shè)置有與其它管路連接的法蘭盤；所述混合室內(nèi)間隔設(shè)置有若干旋轉(zhuǎn)葉片，相鄰的所述旋轉(zhuǎn)葉片呈90°交錯設(shè)置，且相鄰的所述旋轉(zhuǎn)葉片的旋轉(zhuǎn)方向相反。
2.如權(quán)利要求1所述的一種靜態(tài)混合裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)葉片由圓形的薄片，經(jīng)徑向?qū)ΨQ開槽，并旋轉(zhuǎn)一角度構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求2所述的一種靜態(tài)混合裝置，其特征在于所述旋轉(zhuǎn)的角度為60°。
4.如權(quán)利要求2或3所述的一種靜態(tài)混合裝置，其特征在于所述對稱開槽為兩個，所述旋轉(zhuǎn)葉片的選擇方向相同。
5.如權(quán)利要求2或3所述的一種靜態(tài)混合裝置，其特征在于所述對稱開槽為四個，所述旋轉(zhuǎn)葉片兩兩相對旋轉(zhuǎn)。
6.如權(quán)利要求1或2或3所述的一種靜態(tài)混合裝置，其特征在于構(gòu)成所述混合室的曲折管線呈若干“S”形盤旋設(shè)置。
7.如權(quán)利要求4所述的一種靜態(tài)混合裝置，其特征在于構(gòu)成所述混合室的曲折管線呈若干“S”形盤旋設(shè)置。
8.如權(quán)利要求5所述的一種靜態(tài)混合裝置，其特征在于構(gòu)成所述混合室的曲折管線呈若干“S”形盤旋設(shè)置。
9.如權(quán)利要求1或2或3所述的一種靜態(tài)混合裝置，其特征在于構(gòu)成所述混合室的曲折管線呈若干“幾”字形連續(xù)設(shè)置。
10.如權(quán)利要求4所述的一種靜態(tài)混合裝置，其特征在于構(gòu)成所述混合室的曲折管線呈若干“幾”字形連續(xù)設(shè)置。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種靜態(tài)混合裝置，其特征在于它包括一由曲折管線構(gòu)成的混合室，所述混合室的進(jìn)、出口分別設(shè)置有與其它管路連接的法蘭盤；所述混合室內(nèi)間隔設(shè)置有若干旋轉(zhuǎn)葉片，相鄰的所述旋轉(zhuǎn)葉片的軸心呈90°交叉設(shè)置，且相鄰的所述旋轉(zhuǎn)葉片的旋轉(zhuǎn)方向相反。本實(shí)用新型采用組成構(gòu)件少，無鋒利的棱角，膠液不受復(fù)雜結(jié)構(gòu)的機(jī)構(gòu)剪切，有利于提高膠液粘度，并具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低的優(yōu)點(diǎn)，它可以廣泛用于各種石油壓裂液配制場合，更可以與其它設(shè)備一起安裝在壓裂液配制車上，實(shí)現(xiàn)石油壓裂液的現(xiàn)場配制。
文檔編號B01F5/00GK2654201SQ200320103170
公開日2004年11月10日 申請日期2003年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月10日
發(fā)明者潘英民, 盧亞平, 劉艷, 敦維平, 劉翔宇, 王世山, 仇宏, 曾紅, 付玉英, 羅彤彤, 趙敏 申請人:北京礦冶研究總院