[實(shí)用新型]一種用于油田壓裂的帶壓混砂裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720958468.0
• 申請(qǐng)日: 2017-08-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN207004502U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王雅東;沈奎;鄭磊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 湖北中油科昊機(jī)械制造有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21B43/267
• 分類(lèi)號(hào): E21B43/267
• 代理公司: 武漢智嘉聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)42231
• 代理人: 黃君軍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及油田壓裂技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種用于油田壓裂的帶壓混砂裝置。

背景技術(shù)

壓裂施工作業(yè)是改造油氣藏，實(shí)現(xiàn)油氣井增產(chǎn)增效的重要手段之一。通過(guò)壓裂，使地層產(chǎn)生裂縫，改善油在地下的流動(dòng)環(huán)境，使油井產(chǎn)量增加，對(duì)改善油井井底流動(dòng)條件、減緩層間和改善油層動(dòng)用狀況可起到重要的作用。

目前國(guó)內(nèi)外最常用的油氣層改造技術(shù)是水力壓裂技術(shù)，即采用水基壓裂液對(duì)油氣層進(jìn)行改造。但水基壓裂液體系存在水資源大量浪費(fèi)、黏土膨脹和壓裂液殘?jiān)鼈τ蜌鈱印⒎蹬挪煌耆斐傻叵滤廴疽约拔鬯幚碣M(fèi)用高昂等缺點(diǎn)。

二氧化碳無(wú)水蓄能壓裂技術(shù)源于北美，是一種采用液態(tài)二氧化碳作為壓裂液來(lái)代替水的技術(shù)，主要針對(duì)煤層氣、水敏性?xún)?chǔ)層、含原油較稠儲(chǔ)層、低壓儲(chǔ)層的油氣開(kāi)發(fā)而設(shè)計(jì)。與常規(guī)的水力壓裂相比，二氧化碳無(wú)水蓄能壓裂增產(chǎn)效果顯著，是水力壓裂效果的5到6倍、氮?dú)馀菽瓑毫训?倍，且?guī)缀鯚o(wú)需添加劑，成本相對(duì)較低；液態(tài)二氧化碳在汽化后，無(wú)水相、無(wú)殘?jiān)瑑H有支撐劑留在地層，不會(huì)對(duì)儲(chǔ)層造成傷害，可實(shí)現(xiàn)快速排液投產(chǎn)；此外，二氧化碳具備比甲烷更強(qiáng)的吸附力，可置換出吸附于母巖的甲烷，從而提高天然氣或煤層氣的產(chǎn)量，并實(shí)現(xiàn)部分二氧化碳的永久埋存。

目前，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的二氧化碳混砂裝置，主要包括固體輸送裝置及與其導(dǎo)通的壓力容器，該壓力容器上，有支撐劑的充裝口及固體的排出口。在實(shí)際使用過(guò)程中，需提前三天通過(guò)外部裝置，往壓力容器中，充裝支撐劑，之后再對(duì)壓力容器進(jìn)行加壓，將罐體內(nèi)壓力添加至2.3MPa。施工完成后，對(duì)設(shè)備加注低溫二氧化碳，并對(duì)內(nèi)部支撐劑進(jìn)行降溫處理。工序全部準(zhǔn)備完畢，設(shè)備才可以滿(mǎn)足施工條件?，F(xiàn)場(chǎng)施工過(guò)程中，將外接低溫液體于壓力容器頂部連接，從上往下加注低溫C02，通過(guò)這種加壓的方式，將支撐劑帶出壓力儲(chǔ)罐，實(shí)現(xiàn)二氧化碳液體攜砂壓裂的工藝。

然而，在實(shí)際施工過(guò)程中，容易造成以下幾個(gè)問(wèn)題：1、前期低溫二氧化碳液體加注過(guò)程中容易出現(xiàn)罐體結(jié)冰現(xiàn)象，導(dǎo)致壓力容器底部輸出管道堵塞，從而造成整個(gè)設(shè)備，甚至于整個(gè)施工隊(duì)伍無(wú)法完成正常的施工作業(yè)；2、由于壓力容器采用的是車(chē)載式工藝，設(shè)備自身施工準(zhǔn)備周期較長(zhǎng)，導(dǎo)致罐體固體加注完成后，無(wú)法再補(bǔ)加支撐劑，造成無(wú)法滿(mǎn)足大型施工的連續(xù)性操作工況。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服上述技術(shù)不足，提出一種用于油田壓裂的帶壓混砂裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問(wèn)題。

為達(dá)到上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案提供一種用于油田壓裂的帶壓混砂裝置，包括：一混合罐、若干加砂裝置、一控制器；所述混合罐包括罐體、第一液體添加管線(xiàn)、第二液體添加管線(xiàn)、排出管線(xiàn)、攪拌裝置；所述加砂裝置包括驅(qū)動(dòng)油缸、推桿、加砂活塞、密封缸套、密封盤(pán)根、應(yīng)急關(guān)斷閥；在所述罐體底部設(shè)有一隔倉(cāng)板，所述隔倉(cāng)板將所述罐體分為內(nèi)罐、外罐，所述外罐為隔倉(cāng)板以上的罐體，所述內(nèi)罐為隔倉(cāng)板以下的罐體，所述隔倉(cāng)板上設(shè)有若干貫通的徑向孔；第一液體添加管線(xiàn)包括沖洗支路、液體添加支路，所述第一液體添加管線(xiàn)、所述第二液體添加管線(xiàn)同時(shí)連接一進(jìn)液泵，所述進(jìn)液泵通過(guò)所述第一液體添加管線(xiàn)、所述第二液體添加管線(xiàn)從所述罐體外部引入高壓二氧化碳液體到所述罐體內(nèi)，所述沖洗支路的出液口設(shè)置在所述加砂裝置上方，所述液體添加支路的出液口設(shè)置于外罐中，所述第二液體添加管線(xiàn)的出液口設(shè)置在所述內(nèi)罐底部；所述排出管線(xiàn)連接一排出沙泵，所述排出管線(xiàn)設(shè)置在所述外罐底部，所述排出沙泵通過(guò)所述排出管線(xiàn)排出所述外罐中混合均勻的攜砂液到罐體外部；所述攪拌裝置安裝在外罐中心，所述攪拌裝置攪拌外罐中的攜砂液；所述加砂裝置設(shè)置在所述罐體側(cè)壁，所述加砂裝置的前端伸入所述罐體；所述驅(qū)動(dòng)油缸連接所述推桿，所述推桿連接所述加砂活塞，所述加砂活塞設(shè)于所述密封缸套內(nèi)，所述密封盤(pán)根套設(shè)于所述加砂活塞；所述加砂活塞內(nèi)部設(shè)有上下均開(kāi)口的儲(chǔ)砂腔，所述儲(chǔ)砂腔內(nèi)存放有支撐劑，徑向孔的直徑小于支撐劑顆粒的直徑；所述應(yīng)急關(guān)斷閥設(shè)置在所述加砂裝置的末端，所述應(yīng)急關(guān)斷閥關(guān)閉后封閉所述加砂裝置的末端；所述驅(qū)動(dòng)油缸驅(qū)動(dòng)所述推桿推動(dòng)所述加砂活塞沿著所述密封缸套做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，所述沖洗支路的出液口噴出高壓二氧化碳液體將所述儲(chǔ)砂腔中的支撐劑沖洗到所述外罐中；所述控制器與所述進(jìn)液泵、所述排出沙泵、所述攪拌裝置、所述驅(qū)動(dòng)油缸、所述應(yīng)急關(guān)斷閥電性連接。