CN219722908U - 一种钻井液用抗高温降滤失剂连续反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钻井液用抗高温降滤失剂连续反应器，包括反应釜和循环加热装置，反应釜外设置有夹套，反应釜与夹套间形成封闭的加热腔体；循环加热装置包括蒸汽泵，蒸汽泵的进气口和出气口分别通过第一进气管和第一出气管与加热腔体连通，夹套底面安装有支脚；反应釜上安装有进料口，反应釜底面设置有排料管，排料管上安装有止水阀；反应釜中设置有内罐，内罐通过连接柱与反应釜连接；本实用新型在实际的使用中，能够解决原料在混合的过程中，安装在驱动杆上的搅拌器无法对位于搅拌容器底部的物料进行充分的搅拌，导致未被完全混合的物料在搅拌容器底部沉积，无法进行充分的反应，影响到产出物料质量的问题。

Description

一种钻井液用抗高温降滤失剂连续反应器

技术领域

本实用新型涉及一种反应器，具体涉及一种降滤失剂连续反应器，尤其是涉及一种钻井液用抗高温降滤失剂连续反应器。

背景技术

随着高温深井、复杂井油气资源的逐步开发，对钻井液技术提出了挑战。钻井液在高温下性能会恶化，比如粘度降低、造壁性能变差和滤失量增加，而钻井液上述性能的恶化，易造成钻井安全事故。钻井液用降滤失剂对钻井液的造壁性能和滤失量影响甚大，尤其在高温条件下。因此，降滤失剂抗高温性能对钻井液性能起到举足轻重的作用。在降滤失剂的生产过程中，对降滤失剂的原料进行加热搅拌后将生成自由基聚合反应料液。对所得自由基聚合反应料液进行固液分离，将所得固体物料干燥后即可得到所述抗高温降滤失剂。

现有技术申请号为：CN211800163U的实用新型公开了一种降滤失剂生产用高速搅拌机(下述称为：现有技术1)，包括驱动电机，所述驱动电机的下端转动连接有驱动杆，所述驱动杆的外表面转动连接有轴封，所述轴封的下端固定连接有搅拌容器，所述搅拌容器的外表面套接有调温夹套，所述搅拌容器竖直外侧壁的顶部位置固定连接有移动支撑架，所述驱动杆的下端固定连接有第一搅拌器，所述第一搅拌器的下端固定连接有第二搅拌器，所述搅拌容器的下表面固定连接有放料管，所述放料管的内表面插接有密封塞，所述移动支撑架的底部四角位置均固定连接有相对应的支撑杆，四个所述支撑杆的下端均活动连接有滑轮，所述移动支撑架的两侧外壁均固定连接有移动推拉手柄，且移动推拉手柄的外表面固定套接有防滑套，所述防滑套的外表面均匀设有若干个防滑凸块。

现有技术1中虽然能够实现对降滤失剂原料的加热、混合和搅拌，但是现有技术1中的原料在混合的过程中，安装在驱动杆下端的第一、第二搅拌器无法对位于搅拌容器底部的物料进行充分的搅拌，导致未被完全混合的物料在搅拌容器底部沉积，无法进行充分的反应，影响到产出物料的质量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种钻井液用抗高温降滤失剂连续反应器，其在实际的使用中能够解决现有技术中的原料在混合的过程中，安装在驱动杆上的搅拌器无法对位于搅拌容器底部的物料进行充分的搅拌，导致未被完全混合的物料在搅拌容器底部沉积，无法进行充分的反应，影响到产出物料质量的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种钻井液用抗高温降滤失剂连续反应器，包括反应釜和循环加热装置，反应釜外设置有夹套，反应釜与夹套间形成封闭的加热腔体；

循环加热装置包括蒸汽泵，蒸汽泵的进气口和出气口分别通过第一进气管和第一出气管与加热腔体连通；反应釜上安装有进料口，反应釜底面设置有排料管，排料管上安装有止水阀；

反应釜中设置有内罐，内罐通过连接柱与反应釜连接，内罐中设置有搅拌装置；搅拌装置包括驱动装置、转轴和螺旋搅拌叶片；驱动装置设置在反应釜上，转轴转动安装在反应釜上，螺旋搅拌叶片固定连接在转轴上，驱动装置用于驱动转轴转动。反应釜上连接有保护气制备装置，保护气制备装置的出气口通过第二出气管与反应釜的内部连通，反应釜上设置有排气管，排气管上设置有电磁阀。

进一步优化，保护气制备装置制备的保护气为氮气。

其中，所述驱动装置为电机。

进一步优化，排料管的下方设置有储液槽。

其中，夹套底面安装有支脚。

进一步优化，反应釜上安装有扰流板。

其中，支脚上安装有缓冲垫。

进一步优化，反应釜底面设置有烘干装置，烘干装置用于将物料进行烘干。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

在本实用新型中，循环加热装置包括蒸汽泵，蒸汽泵的进气口和出气口分别通过第一进气管和第一出气管与加热腔体连通，降滤失剂的原料从进料口进入到反应釜内后，设置在反应釜内的搅拌装置将对反应釜内的原料进行混合搅拌；蒸汽泵用于生产热蒸汽对反应釜中的混合溶液进行加热；除了热蒸汽外，由循环加热装置制备的加热介质还可以为水、导热油或其他能起到高效加热作用的介质；蒸汽泵中生产出的热蒸汽，通过与反应釜连通的第一进气管进入到加热腔体内，对反应釜中的混合溶液进行加热；与反应釜中的混合溶液换热后的蒸汽在蒸汽泵的作用下，通过与加热腔体连通的第一出气管回到蒸汽泵中，实现对加热介质的重复利用，减少资源的浪费。反应釜中设置有内罐，内罐通过连接柱与反应釜连接，内罐中设置有搅拌装置；搅拌装置包括驱动装置、转轴和螺旋搅拌叶片；驱动装置驱动转轴转动时，固定连接在转轴上的螺旋搅拌叶片会对内罐中的混合液进行搅拌；内罐中粘稠的混合液通过螺旋搅拌叶片从内罐的下方运送到内罐上方后，从内罐与反应釜间存在的间隙处流下；通过设置固定连接在转轴上的螺旋搅拌叶片，可以实现对反应釜中混合液的循环搅拌和加热，其在实际的使用中能够解决现有技术中的原料在混合的过程中，安装在驱动杆上的搅拌器无法对位于搅拌容器底部的物料进行充分的搅拌，导致未被完全混合的物料在搅拌容器底部沉积，无法进行充分的反应，影响到产出物料的质量的问题。同时，在对反应釜中的混合液进行加热和搅拌时，自由基聚合反应优选在保护气氛的条件下进行，通过与反应釜内部连通的第二出气管将保护气氛输入到反应釜内，反应完毕后可以将保护气氛通过排气管和电磁阀进行排放，避免物料中的组分与空气反应，提高产品的品质。

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为本实用新型实施例一中的结构示意图。

图2为本实用新型实施例二中的结构示意图。

图3为本实用新型图2中A处放大示意图。

图4为本实用新型实施例二中干燥箱体的结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

101-反应釜，102-夹套，103-加热腔体，104-第一进气管，105-第一出气管，106-干燥箱体，107-支脚，108-进料口，109-排料口，110-排料阀，111-筛板，112-干燥区域，113-排料区域，114-支撑板，115-排气管，116-第二出气管，117-驱动装置，118-转轴，119-螺旋搅拌叶片，120-缓冲垫，121-螺栓，122-排料管,123-内罐，124-连接柱,125-扰流板。

具体实施方式

在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本实用新型实施例的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。

在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实施例的限制。

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。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；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实施例中的具体含义。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”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。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”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小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型实施例的不同结构。为了简化本实用新型实施例的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型实施例。此外，本实用新型实施例可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。

下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

实施例一

参看图1，本实施例公开了一种反应器结构，具体为一种钻井液用抗高温降滤失剂连续反应器，包括反应釜101和循环加热装置，反应釜101外设置有夹套102，反应釜101与夹套102间形成封闭的加热腔体103；

循环加热装置包括蒸汽泵，蒸汽泵的进气口和出气口分别通过第一进气管104和第一出气管105与加热腔体103连通；反应釜101上安装有进料口108，反应釜101底面设置有排料管122，排料管122上安装有止水阀；

反应釜101中设置有内罐123，内罐123通过连接柱124与反应釜101连接，内罐123中设置有搅拌装置；搅拌装置包括驱动装置117、转轴118和螺旋搅拌叶片119；驱动装置117设置在反应釜101上，转轴118转动安装在反应釜101上，螺旋搅拌叶片119固定连接在转轴118上，驱动装置117用于驱动转轴118转动。

在本实用新型中，循环加热装置包括蒸汽泵，蒸汽泵的进气口和出气口分别通过第一进气管104和第一出气管105与加热腔体103连通，反应釜101内安装有搅拌装置，降滤失剂的原料从进料口108进入到反应釜101内后，设置在反应釜101内的搅拌装置将对反应釜101内的原料进行混合搅拌；蒸汽泵用于生产热蒸汽对反应釜101中的混合溶液进行加热；除了热蒸汽外，由循环加热装置制备的加热介质还可以为水、导热油或其他能起到高效加热作用的介质；蒸汽泵中生产出的热蒸汽，通过与反应釜101连通的第一进气管104进入到加热腔体103内，对反应釜101中的混合溶液进行加热；与反应釜101中的混合溶液换热后的蒸汽在蒸汽泵的作用下，通过与加热腔体103连通的第一出气管105回到蒸汽泵中，实现对加热介质的重复利用，减少资源的浪费。反应釜101中设置有内罐123，内罐123通过连接柱124与反应釜101连接，内罐123中设置有搅拌装置；搅拌装置包括驱动装置117、转轴118和螺旋搅拌叶片119；驱动装置117驱动转轴118转动时，固定连接在转轴118上的螺旋搅拌叶片119会对内罐123中的混合液进行搅拌；内罐123中粘稠的混合液通过螺旋搅拌叶片119从内罐123的下方运送到内罐123上方后，从内罐123与反应釜101间存在的间隙处流下；通过设置固定连接在转轴118上的螺旋搅拌叶片119，可以实现对反应釜101中混合液的循环搅拌和加热，其在实际的使用中能够解决现有技术中的原料在混合的过程中，安装在驱动杆下端的第一、第二搅拌器无法对位于搅拌器底部的物料进行充分的搅拌，导致未被完全混合的物料在搅拌器底部沉积，无法进行充分的反应，影响到产出物料的质量的问题。同时，在对反应釜101中的混合液进行加热和搅拌时，自由基聚合反应优选在保护气氛的条件下进行，通过与反应釜101内部连通的第二出气管116将保护气氛输入到反应釜101内，反应完毕后可以将保护气氛通过排气管115和电磁阀进行排放，避免物料中的组分与空气反应，提高产品的品质。

进一步优化，本实施例中选用的保护气氛为氮气，保护气制备装置用于制备氮气，氮气是一种无色、无味、无毒的气体,它在常温下是一种稳定的分子,不会与其他物质发生反应。这种惰性使得氮气可以作为一种理想的保护气体,不会对被保护物品造成任何损害。

其中，所述驱动装置为电机。电机用于驱动转轴118转动，电机驱动转轴118转动时，固定连接在转轴118上的螺旋搅拌叶片119会对反应釜101中的混合液进行搅拌促进混合液的混合和反应，并将内罐123中粘稠的混合液通过螺旋搅拌叶片119从内罐123的下方运送到内罐123上方。

进一步优化，排料管的下方设置有储液槽。排料管下设置的储液槽用于储存反应完成的混合液物料。

其中，夹套102底面安装有支脚107；安装在夹套102底面的支脚107对夹套102起到支撑的作用。

进一步优化，反应釜101上安装有扰流板125。混合液从反应釜101和内罐123间存在的间隙处流下时，扰流板125对混合液进行扰流，可以进一步的提升对混合液的混合效果。

其中，支脚107上安装有缓冲垫120。降滤失剂反应器工作过程中将产生震动，安装在支脚107上的缓冲垫120可以通过形变吸收降滤失剂反应器产生的震动，对降滤失剂反应器起到缓冲保护的作用。

实施例二

参看图2，本实施例与实施例一基本相同，其不同之处在于，在本实施例中，反应釜101的底面连接有烘干装置，烘干装置用于将物料进行烘干；通过设置的烘干装置能够根据客户需求实现对物料的干燥，实现液体抗高温降滤失剂以及固体抗高温降滤失剂的制备。

烘干装置包括干燥箱体106，反应釜101上安装有进料口108，反应釜101底面设置有排料口109，排料口109上安装有排料阀110，排料阀110打开时，反应釜101与干燥箱体106之间连通；干燥箱体106中转动安装有筛板111，筛板111将干燥箱体106分为了位于筛板111上方的干燥区域112，和位于筛板111下方的排料区域113；干燥区域112设置在加热腔体103内，排料区域113穿过夹套102底面并延伸至夹套102的下方；排料区域113中可拆卸安装有支撑板114，支撑用于对筛板111进行限位；真空抽气装置包括真空泵，真空泵的抽气口通过抽气管124与干燥区域112连通。

反应釜101中的混合液反应完成后，安装在排料口109上的排料阀110打开，混合液通过排料口109进入到干燥箱体106内；铰接在干燥箱体106中的筛板111对进入到干燥箱体106中的混合液进行固液分离，筛板111将干燥箱体106分为了位于筛板111上方的干燥区域112，和位于筛板111下方的排料区域113；混合液中的液体物料从排料区域113中排出，固体物料留存在设置于加热腔体103内的干燥区域112中；此时，真空泵通过与干燥区域112连通的抽气管124对干燥区域112进行抽气，使干燥区域112内的气体压力降低，从而大大降低了未干燥的固体物料中需要驱除的液体沸点；作为加热介质的热蒸汽不仅可以对反应釜101中的混合溶液进行加热保温，同时也可以对干燥区域112中的固体物料进行干燥，固体物料中的残留液体在热蒸汽的加热下蒸发，并在真空泵的作用下被抽气管124从干燥区域112内抽出；排料区域113中可拆卸安装有支撑板114，在固体物料干燥完成之前，支撑板114对筛板111进行限位，使筛板111始终保持水平设置；固体物料干燥完成后，取下对筛板111限位的支撑板114，铰接在干燥箱体106中的筛板111向下转动，位于筛板111上方的固体物料从排料区域113中排出，得到抗高温降滤失剂。本实用新型能够解决现有技术中制备降滤失剂时，需要先将生成的自由基聚合反应料液从高速搅拌机中取出，对自由基聚合反应料液进行固液分离后再将过滤得到的固体物料放入专门的干燥箱体106中进行的干燥，导致降滤失剂的生产所需时间延长，降滤失剂生产效率降低，造成能源和人力的浪费的问题。

其中，反应釜101上连接有热风干燥机，热风干燥机的送风端通过热风管道与干燥区域112连通；在对干燥区域112中的固体物料进行干燥时，热风干燥机通过热风管道向干燥区域112中输送热风，进入到干燥区域112中的热风用于对干燥区域112中的固体物料进行干燥。通过设置热风干燥机，可以在作为加热介质的热蒸汽对干燥区域112中的固体物料进行干燥的过程中，进一步的对干燥区域112中的固体物料进行烘干；提高了干燥区域112中的固体物料的干燥效率。

实施例三

参看图2-图4本实施例是在实施例二的基础上进一步优化，反应釜101内设置有感应器，排料阀110上连接有控制器，控制器与感应器连接。

反应釜101内的感应器用于感应反应釜101内混合液面的高度；混合液在反应釜101中反应完成后，排料阀110开启，混合液通过设置在反应釜101底面的排料口109中进入到干燥箱体106中；当感应器感应到反应釜101内的混合液全部由排料口109排出后，感应器向连接在排料阀110上的控制器发送信号，接受到信号的控制器驱动排料阀110关闭，实现反应釜101中的混合液全部排入干燥箱体106中后，排料阀110自动关闭的操作。

其中，支撑板114通过螺栓121可拆卸安装在排料区域113上。当需要取出干燥完成的固体物料时，只需要拆下螺栓121，从排料区域113中取出支撑板114；失去支撑板114支撑的筛板111向下转动，干燥后的固体物料从排料区域113中排出。

进一步优化，转轴118位于干燥箱体106内的一端安装有搅拌器120；搅拌器120对干燥箱体106内的固体物料进行搅拌打散，防止固体物料结团，增加了干燥箱体106中固体物料的干燥效率。

进一步优化，干燥箱体106上套设有密封部，夹套102通过密封部与干燥箱体106实现密封。通过在干燥箱体106上设置密封部，可以避免加热腔体103中的加热介质从干燥箱体106与夹套102间存在的缝隙中泄漏，减少热量的流失和浪费。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种钻井液用抗高温降滤失剂连续反应器，包括反应釜(101)，其特征在于：还包括循环加热装置，反应釜(101)外设置有夹套(102)，反应釜(101)与夹套(102)间形成封闭的加热腔体(103)；

循环加热装置包括蒸汽泵，蒸汽泵的进气口和出气口分别通过第一进气管(104)和第一出气管(105)与加热腔体(103)连通，反应釜(101)上安装有进料口(108)，反应釜(101)底面设置有排料管(122)，排料管(122)上安装有止水阀；

反应釜(101)中设置有内罐(123)，内罐(123)通过连接柱(124)与反应釜(101)连接，内罐(123)中设置有搅拌装置；搅拌装置包括驱动装置(117)、转轴(118)和螺旋搅拌叶片(119)；驱动装置(117)设置在反应釜(101)上，转轴(118)转动安装在反应釜(101)上，螺旋搅拌叶片(119)固定连接在转轴(118)上，驱动装置(117)用于驱动转轴(118)转动；反应釜(101)上连接有保护气制备装置，保护气制备装置的出气口通过第二出气管(116)与反应釜(101)的内部连通，反应釜(101)上设置有排气管(115)，排气管(115)上设置有电磁阀。

2.根据权利要求1所述的一种钻井液用抗高温降滤失剂连续反应器，其特征在于：保护气制备装置制备的保护气为氮气。

3.根据权利要求1所述的一种钻井液用抗高温降滤失剂连续反应器，其特征在于：所述驱动装置(117)为电机。

4.根据权利要求1所述的一种钻井液用抗高温降滤失剂连续反应器，其特征在于：排料管(122)的下方设置有储液槽。

5.根据权利要求1所述的一种钻井液用抗高温降滤失剂连续反应器，其特征在于：夹套(102)底面安装有支脚(107)。

6.根据权利要求1所述的一种钻井液用抗高温降滤失剂连续反应器，其特征在于：反应釜(101)上安装有扰流板(125)。

7.根据权利要求5所述的一种钻井液用抗高温降滤失剂连续反应器，其特征在于:支脚(107)上安装有缓冲垫(120)。