[發(fā)明專利]壓裂系統(tǒng)和壓裂方法

在審

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• 申請日: 2021-10-25
• 公開（公告）號: CN114215496A
• 公開（公告）日: 2022-03-22
• 發(fā)明（設計）人: 李然;王初亮;劉波;王大龍;王統(tǒng)誠;劉昊;陳榮明;吳夢雨
• 申請（專利權）人: 北京天瑪智控科技股份有限公司;北京煤科天瑪自動化科技有限公司
• 主分類號: E21B43/26
• 分類號: E21B43/26;F04B17/03;F04B49/06;F04B49/20;F04B49/22
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 蔣松

1.一種壓裂系統(tǒng)，其特征在于，包括：

壓裂泵，所述壓裂泵具有出液口；

第一管路和第二管路，所述第一管路和所述第二管路中的每一者與所述出液口連通，所述第一管路上設有用于檢測所述第一管路中液體流量的流量傳感器，所述第二管路上設有調(diào)節(jié)閥，所述第一管路用于將液體引向工作面，所述第二管路與液箱連通；

變頻電機，所述變頻電機與所述壓裂泵相連，以便驅動所述壓裂泵；

控制器，所述控制器與所述變頻電機相連以便控制所述變頻電機，所述流量傳感器與所述控制器相連以便向所述控制器反饋流量信號，所述控制器與所述調(diào)節(jié)閥相連以便控制所述調(diào)節(jié)閥的開度。

2.根據(jù)權利要求1所述的壓裂系統(tǒng)，其特征在于，所述出液口包括第一出液口和第二出液口，所述第一管路與所述第一出液口連通，所述第二管路與所述第二出液口連通。

3.根據(jù)權利要求1所述的壓裂系統(tǒng)，其特征在于，還包括壓力傳感器，所述壓力傳感器設在所述第一管路上，所述壓力傳感器用于檢測所述第一管路中的液體壓力，所述壓力傳感器與所述控制器相連以便向所述控制器反饋壓力信號。

4.根據(jù)權利要求1所述的壓裂系統(tǒng)，其特征在于，還包括變頻器，所述控制器與所述變頻器相連，所述變頻器與所述變頻電機相連，從而實現(xiàn)所述控制器與所述變頻電機相連。

5.根據(jù)權利要求1所述的壓裂系統(tǒng)，其特征在于，還包括電磁啟動器，所述控制器與所述電磁啟動器相連以便控制所述電磁啟動器，所述電磁啟動器與所述調(diào)節(jié)閥相連以便控制所述調(diào)節(jié)閥的開度，從而實現(xiàn)所述控制器與所述調(diào)節(jié)閥相連。

6.根據(jù)權利要求1所述的壓裂系統(tǒng)，其特征在于，所述變頻電機為恒功率電機。

7.根據(jù)權利要求1所述的壓裂系統(tǒng)，其特征在于，所述變頻電機具有基準頻率點，所述變頻器的輸出頻率大于或等于所述基準頻率點，則所述變頻電機為恒功率電機，所述變頻器的輸出頻率小于所述基準頻率點，則所述變頻電機為恒扭矩電機。

8.根據(jù)權利要求7所述的壓裂系統(tǒng)，其特征在于，所述變頻電機的所述基準頻率點為50Hz，所述變頻電機的最高頻率為100Hz。

9.一種壓裂方法，其特征在于，包括以下步驟：

通過控制器啟動變頻電機并控制變頻電機勻速轉動，使第一管路中的液體流量達到第一預設值、液體壓力達到第二預設值；

通過控制器控制變頻電機的轉速增加，使第一管路中的液體流量達到第三預設值、液體壓力達到第四預設值，其中，所述第三預設值大于所述第一預設值，所述第四預設值大于所述第二預設值；

通過控制器調(diào)節(jié)變頻電機的轉速且調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥的開度，使第一管路中的液體壓力維持在所述第四預設值并持續(xù)時間t；

通過控制器調(diào)節(jié)變頻電機的轉速且調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥的開度，使第一管路中的液體壓力緩慢減小到0。

10.根據(jù)權利要求9所述的壓裂方法，其特征在于，所述通過控制器調(diào)節(jié)變頻電機的轉速且調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥的開度，使第一管路中的液體壓力維持在所述第四預設值并持續(xù)時間t包括：

確定連續(xù)時間點；

依據(jù)連續(xù)時間點測量并記錄第一管路中液體的實際壓力值；

比較相鄰兩個時間點的實際壓力值，若后一個時間點的實際壓力值遠小于前一個時間點的實際壓力值，則判斷實際壓力值出現(xiàn)突降，關閉變頻電機。