[發(fā)明專利]一種壓裂系統(tǒng)及支撐劑投加方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811569368.4
• 申請(qǐng)日: 2018-12-21
• 公開（公告）號(hào): CN111350480B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張希建;陳杭英;張言
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江帕爾環(huán)境科技有限公司
• 主分類號(hào): E21B43/26
• 分類號(hào): E21B43/26;E21B43/267
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

1.一種壓裂系統(tǒng)，用于油氣井的完井操作作業(yè)，包括對(duì)壓裂液提供壓裂所需高壓的壓裂泵、支撐劑投加裝置和高壓壓裂液輸送管道，高壓壓裂液輸送管道和壓裂泵出口相連；其特征在于：所述支撐劑投加裝置包括支撐劑投放容器，所述支撐劑投加裝置設(shè)置有支撐劑入口和支撐劑出口，高壓壓裂液輸送管道設(shè)置支撐劑投入接口，支撐劑出口和高壓壓裂液輸送管道支撐劑接口自上而下布置，所述支撐劑投放容器的進(jìn)料側(cè)和出料側(cè)均被配置有閥門裝置，以使支撐劑投放容器處于支撐劑進(jìn)料狀態(tài)和投放支撐劑狀態(tài)，并能對(duì)于同一支撐劑投放容器，使其支撐劑進(jìn)料狀態(tài)和投放支撐劑狀態(tài)輪替地處在不同時(shí)刻；

所述支撐劑投加裝置通過支撐劑投出連接管路呈支路供料的形式連接到壓裂系統(tǒng)的高壓壓裂液輸送管道的支撐劑投入接口；所述支撐劑出口同時(shí)也作為與高壓壓裂液輸送管道連通的流通口；

將已有支撐劑儲(chǔ)備但支撐劑不加滿的支路支撐劑投放容器與高壓壓裂液輸送管道連通，使該容器中的液體與高壓壓裂液輸送管道中的高壓壓裂液連通，該容器中的支撐劑混在液體中，所述支撐劑密度大于壓裂液密度及所述液體密度，所述支撐劑依靠自身重力或再借助壓裂液的物理性質(zhì)的幫助，被從上方加入到高壓壓裂液輸送管道中的連續(xù)流中，通過高壓壓裂液輸送管道向井中輸送；

所述支撐劑投放容器設(shè)置有連通口，所述連通口通過高壓連接管道和高壓壓裂液輸送管道連接并設(shè)置有閥門，以在支撐劑投放容器處于進(jìn)料狀態(tài)時(shí)關(guān)閉連通口，在支撐劑投放容器處于投放支撐劑狀態(tài)時(shí)，先于支撐劑出口打開；

所述支撐劑投加裝置設(shè)置有支撐劑投放容器的定量加料裝置，所述定量加料裝置的所定加料量或容量小于支撐劑投放容器的容量。

2.如權(quán)利要求1所述的一種壓裂系統(tǒng)，其特征在于：所述支撐劑投放容器包括支撐劑容置部和設(shè)置有流通孔的閥板，所述支撐劑投加裝置設(shè)置有驅(qū)動(dòng)裝置，所述驅(qū)動(dòng)裝置和支撐劑容置部或所述閥板連接，使支撐劑容置部和所述閥板能夠相對(duì)旋轉(zhuǎn)或相對(duì)直線運(yùn)動(dòng)，并通過所述相對(duì)旋轉(zhuǎn)或相對(duì)直線運(yùn)動(dòng)，使所述流通孔與支撐劑容置部接通或不接通，形成所述支撐劑投放容器的進(jìn)料側(cè)閥門裝置和出料側(cè)閥門裝置。

3.如權(quán)利要求1所述的一種壓裂系統(tǒng)，其特征在于：并且，所述支撐劑投加裝置設(shè)置有連接在一起的高壓殼體和低壓殼體，所述高壓殼體和低壓殼體之間由閥板隔開，低壓殼體在上，高壓殼體在下，低壓殼體設(shè)置所述定量加料裝置，高壓殼體設(shè)置支撐劑投放容器，所述低壓殼體具有置換液體的出口。

4.如權(quán)利要求1所述的一種壓裂系統(tǒng)，其特征在于：定量加料裝置和所述支撐劑投放容器進(jìn)料側(cè)的閥門裝置相連，所述支撐劑投放容器設(shè)置有排氣出口和置換液體出口并配置相應(yīng)閥門。

5.如權(quán)利要求1所述的一種壓裂系統(tǒng)，其特征在于：支撐劑投加裝置可以設(shè)有多個(gè)并聯(lián)的支撐劑投加容器，各支撐劑投加容器分時(shí)處在支撐劑進(jìn)料狀態(tài)和投放支撐劑狀態(tài)，或者呈組地分時(shí)處在支撐劑進(jìn)料狀態(tài)和投放支撐劑狀態(tài)。

6.如權(quán)利要求2所述的一種壓裂系統(tǒng)，其特征在于：多個(gè)支撐劑投放容器的支撐劑容置部圍繞軸布置并處在同一圓周上或直線；

所述閥板的流通孔按照順序被分時(shí)配置給支撐劑容置部，按照順序接通和關(guān)閉支撐劑容置部。

7.如權(quán)利要求2、3或6所述的一種壓裂系統(tǒng)，其特征在于：支撐劑容置部、容置部支撐部、支撐劑入口閥、支撐劑出口閥、入口閥板和出口閥板，全部或部分處于高壓壓裂液的高壓壓力環(huán)境中，以形成最小的轉(zhuǎn)動(dòng)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)組件形變、提高裝置的容積效率和可實(shí)現(xiàn)性。

8.如權(quán)利要求1所 述的一種壓裂系統(tǒng)，其特征在于：支撐劑出口和支撐劑出口閥或閥板、高壓壓裂液輸送管道的支撐劑進(jìn)入部位設(shè)置在支撐劑容置部下方，支撐劑依靠重力和壓裂液的潤(rùn)滑、浮力的綜合作用從支撐劑容器投入高壓壓裂液輸送管道，所述支撐劑密度大于壓裂液密度。