[發明專利]壓裂混砂裝置、壓裂方法、混砂設備

在審

• 申請號: 201710083929.9
• 申請日: 2017-02-16
• 公開（公告）號: CN106761648A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 肖冰;繆雄輝;邊疆
• 申請（專利權）人: 三一石油智能裝備有限公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙)11371
• 代理人: 史明罡

技術領域

本發明涉及采油/氣設備技術領域，特別涉及一種壓裂混砂裝置、壓裂方法、混砂設備。

背景技術

油、氣井在試油或生產過程中，由于近井地帶有污染或地層原始滲透率低的原因會造成油、氣井的產量較低，而此問題可以通過壓裂技術來解決。

壓裂技術是指采油或采氣過程中，利用液體壓力作用，使油、氣的儲層形成裂縫的一種方法，其具體操作是采用高壓大排量的泵，利用液體傳壓的原理，將具有一定粘度的壓裂液，以大于儲層的吸收能力的壓力向儲層注入，并使井筒內壓力逐漸升高，從而在井底憋起高壓，當此壓力大于井壁附近的地應力和地層巖石的抗張強度時，便在井底附近地層產生裂縫，繼續注入壓裂液，裂縫向前延伸并填以壓裂液，關井后壓裂液存在于裂縫中，從而在井底附近地層內形成具有一定幾何尺寸和高導流能力的填砂裂縫，使井達到增產增注的目的。其中，壓裂液由作為溶劑的基液(例如：液態二氧化碳或液態丙烷)和作為溶質的固體顆粒(例如：石英砂)混配而成。

目前，壓裂混砂裝置能夠用于混配固、液原料使其成為壓裂液；具體地，現有技術中的壓裂混砂裝置主要包括：固體輸送裝置和與其導通的壓力容器，該壓力容器上設有基液導入口和固液導出口。使用時，先通過固體輸送裝置向壓力容器內加入砂子，加砂完畢后，再將壓力容器的基液導入口與基液存儲設備連接、固液導出口與壓裂泵送設備連接，以使基液存儲設備、壓力容器和壓裂泵送設備形成連通的密閉空間，然后向壓力容器內緩慢充裝基液，當壓力容器內砂子的溫度和壓力達到施工作業要求時，關閉基液導入口閥門、停止充裝，最后基液在壓力容器內與砂子混合后由固液導出口排出，進入壓裂泵送設備。

然而，本申請發明人發現，由于在施工作業過程中需要始終保證壓力容器為高壓密閉空間，以有效儲存由液態二氧化碳或液態丙烷作為基液的壓裂液，因此現有的壓裂混砂裝置通常是定量先加砂后再憋壓，定量的砂用完后，停工加砂再憋壓后才能施工，從而導致現有的壓裂混砂裝置無法連續施工，也只能滿足小型施工作業，無法應用于大型施工作業。

發明內容

本發明的目的在于提供一種壓裂混砂裝置、壓裂方法、混砂設備，以解決現有技術中的壓裂混砂裝置無法滿足大型連續施工作業的技術問題。

本發明提供一種壓裂混砂裝置，包括：壓力儲存罐，所述壓力儲存罐分為主壓力儲存室和副壓力儲存室，所述主壓力儲存室和所述副壓力儲存室之間通過儲存室閥門連通；所述副壓力儲存室設置有注壓口閥門和上料口閥門，所述主壓力儲存室設置有壓裂液出口閥門。

其中，所述副壓力儲存室還設置有放壓口閥門。

相對于現有技術，本發明所述的壓裂混砂裝置具有以下優勢：

本發明提供的壓裂混砂裝置中，由于設置有由儲存室閥門連通的主壓力儲存室和副壓力儲存室構成的壓力儲存罐，且副壓力儲存室設置有注壓口閥門和上料口閥門、主壓力儲存室設置有壓裂液出口閥門，因此使用時可以：關閉儲存室閥門、注壓口閥門和壓裂液出口閥門，并開啟上料口閥門；固體顆粒經上料口閥門進入副壓力儲存室內；待固體顆粒輸送完畢后，關閉上料口閥門；開啟注壓口閥門，基液經注壓口閥門進入副壓力儲存室內；待基液注入完畢后，關閉注壓口閥門；開啟儲存室閥門，固體顆粒和基液經儲存室閥門由副壓力儲存室進入主壓力儲存室后，關閉儲存室閥門，固體顆粒和基液在主壓力儲存室內混合形成壓裂液；開啟壓裂液出口閥門，壓裂液經壓裂液出口閥門由主壓力儲存室輸送至泵送系統；需要加砂時，開啟上料口閥門，固體顆粒經上料口閥門進入副壓力儲存室內；待固體顆粒輸送完畢后，關閉上料口閥門；開啟注壓口閥門，基液經注壓口閥門進入副壓力儲存室內；待基液注入完畢后，關閉注壓口閥門；開啟儲存室閥門，固體顆粒和基液經儲存室閥門由副壓力儲存室進入主壓力儲存室后，關閉儲存室閥門，固體顆粒和基液在主壓力儲存室內混合形成壓裂液，壓裂液經壓裂液出口閥門由主壓力儲存室輸送至泵送系統。由此分析可知，本發明提供的壓裂混砂裝置能夠在使用和加砂過程中，始終保證主壓力儲存室處于高壓密封狀態，從而能夠在使用過程中實現連續加砂，進而能夠滿足大型連續施工作業。

本發明提供一種壓裂混砂裝置，包括：主壓力儲存罐和副壓力儲存罐，所述主壓力儲存罐和所述副壓力儲存罐之間通過儲存罐閥門連通；所述副壓力儲存罐設置有注壓口閥門和上料口閥門，所述主壓力儲存罐設置有壓裂液出口閥門。

其中，所述副壓力儲存罐還設置有放壓口閥門。

具體地，所述注壓口閥門連通有液態二氧化碳罐車或液態丙烷罐車。

實際應用時，所述上料口閥門處連通有上料機。

其中，所述上料機為絞龍上料機。