BR112018068197B1 - Sistema, método e tanque de compensação para a utilização de areia de fraturamento úmida para criação de fluido de fraturamento - Google Patents

Sistema, método e tanque de compensação para a utilização de areia de fraturamento úmida para criação de fluido de fraturamento Download PDF

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Adrian Benjamin Bodishbaugh
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Abstract

Um sistema e um método que utilizam propantes úmidos quando criação de fluido de fraturamento através da recepção de areia de fraturamento úmida em um tanque de compensação, vibrando a areia de fraturamento úmida localizada dentro do tanque de compensação, liquefazendo a areia de fraturamento úmida dentro do tanque de compensação com base na vibração, e medindo a areia de fraturamento úmida liquefeita a partir do tanque de compensação para uma cuba de mistura.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA PARA PEDIDOS RELACIONADOS
[001] Este pedido reivindica o beneficio do Pedido de Patente Provisório U.S. No. 62/305.449, depositado em 8 de março de 2016 por Jeffrey G. Morris et al. e intitulado "Utilizing Wet Fracturing Sand for Hydraulic Fracturing Operations" (Utilização de Areia de Fraturamento Umida para Operações de Fraturamento Hidráulico), que é aqui incorporado por referência como se reproduzido em sua totalidade.
FUNDAMENTOS
[002] O fraturamento hidráulico tem sido comumente usado pela indústria do petróleo e gás para estimular a produção de poços de produção de hidrocarbonetos, tais como poços de petróleo e/ou de gás. O fraturamento hidráulico, por vezes, chamado "fracionamento" ou "fraturamento" é um processo de injeção de fluido de fraturamento, que é tipicamente uma mistura de água, propantes (por exemplo, areia, areia de fraturamento, cerâmica e materiais de resina revestidos) , e produtos quimicos, no furo do poço para fraturar as formações geológicas do subsolo e liberar as reservas de hidrocarbonetos. O fluido de fraturamento é bombeado para dentro de um furo de poço, a uma pressão suficiente para provocar fissuras dentro das formações geológicas subterrâneas. Uma vez dentro do furo de poço, o fluido de fraturamento pressurizado flui para a formação geológica do subsolo para fraturar a formação subterrânea. O fluido de fraturamento pode incluir água, vários aditivos químicos e propantes que promovem a extração das reservas de hidrocarbonetos, tais como o petróleo e/ou gás. Propantes, tais como areia de fraturamento, evitam fissuras e fraturas na formação subterrânea de fechamento, e para a formação permanecer aberta de modo que as reservas de hidrocarbonetos sejam capazes de fluir para a superfície.
[003] O fraturamento hidráulico geralmente utiliza grandes quantidades de areia (por exemplo, cerca de cinco a cinquenta milhões de libras (2,27 a 22,7 milhões de quilos) por poço) para auxiliar no fraturamento de poços. Antes do transporte para o local do poço, a areia é submetida a processamento para: (1) remoção de impurezas, (2) secagem da areia de fraturamento, a fim de que satisfaça as práticas recomendadas pelo American Petroleum Institute (API) (ou seja, RP 19C, 56, 58, e 60) e (3) para torná-la adequada para doseamento no processo de mistura utilizando equipamento de processo de fraturamento hidráulico convencionalmente utilizado (por exemplo, misturador de fraturamento) para produzir uma pasta ou fraturar fluidos. Os operadores de mineração e/ou de processamento inicialmente minam para a areia de fraturamento dentro de depósitos de areia que contêm grãos de quartzo com as propriedades desejadas, tais como a resistência relativamente elevada ao esmagamento e arredondamento. Para satisfazer os critérios de fraturamento, os operadores processam a areia minerada por lavagem para remover as impurezas e, subsequentemente, a secagem da areia para remover a umidade. Os operadores de mineração podem, em seguida, ainda filtrar as partículas de areia que não conseguem satisfazer os critérios de tamanho específicos para as operações de f raturamento. Uma vez que o processamento está concluído, os operadores carregam e liberam a areia de fraturamento para locais de poços que podem estar a centenas de milhas (centenas de quilômetros) a partir do ponto de origem, utilizando vagões ferroviários especializados, reboques (por exemplo, reboques de funil e embarcações pneumáticas), e caminhões que protegem a areia de fraturamento da exposição ambiental. Os operadores usam silos, cúpulas e outros recipientes de armazenamento grandes e caros para armazenar a areia seca em vários pontos ao longo da cadeia de fornecimento. Manter a areia de fraturamento seca antes da mistura para formar o fluido de fraturamento aumenta a capacidade do operador para controlar e medir de forma confiável o fluxo de areia de fraturamento. Em contraste, a areia de fraturamento úmida normalmente se aglomera fazendo com que seu fluxo seja menos consistente e mais difícil de medir para fins de fraturamento. Infelizmente, a secagem, o transporte e o armazenamento de grandes quantidades de areia de fraturamento seca aumenta os custos financeiros, operacionais e logísticos associados com as operações de fraturamento.
SUMÁRIO
[004] A seguir, apresenta-se um sumário simplificado do assunto divulgado a fim de proporcionar uma compreensão básica de alguns aspectos do assunto aqui revelado. Este sumário não é uma visão geral exaustiva da tecnologia aqui revelada. Não se pretende identificar os elementos chaves ou críticos da invenção ou delinear o escopo da invenção. Seu único propósito é apresentar alguns conceitos de uma forma simplificada como um prelúdio para a descrição mais detalhada que é discutida mais tarde.
[005] Em uma modalidade, um sistema para a utilização de propantes úmidos ao criar o fluido de fraturamento, compreendendo: um tanque de compensação, um componente de vibração disposto com o tanque de compensação e configurado para liquefazer propantes úmidos recebidos pelo tanque de compensação, e um sistema de medição acoplado ao tanque de compensação, em que o sistema de medição está configurado para controlar uma quantidade dos propantes úmidos liquefeitos que é transmitida para uma cuba de mistura.
[006] Em uma outra modalidade, um método para a utilização de propantes úmidos durante ao criar o fluido de fraturamento, o método compreendendo: receber areia de fraturamento úmida em um tanque de compensação, vibrar a areia de fraturamento úmida localizada dentro do tanque de compensação, liquefazer a areia de fraturamento úmida dentro do tanque de compensação baseado em vibração, e medir a areia de fraturamento úmida liquefeita a partir do tanque de compensação para uma cuba de mistura.
[007] Em ainda outra modalidade, um tanque de compensação para a utilização de propantes úmidos ao criar o fluido de fraturamento compreendendo: um componente de vibração afixado a uma superfície exterior do tanque de compensação para causar a vibração de propantes úmidos que entram no tanque de compensação e uma broca acoplada ao tanque de compensação, em que a broca é configurada para medir os propantes úmidos liquefeitos de saida em uma cuba de mistura.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[008] Para uma compreensão mais completa da presente revelação, é agora feita referência à seguinte breve descrição, feita em relação aos desenhos anexos e a descrição detalhada, em que os números de referência semelhantes representam as partes semelhantes.
[009] A Figura 1 é um diagrama esquemático de uma modalidade de um local de poço que inclui um sistema de agitação de areia de fraturamento úmida capaz de mover e liquefazer a areia de fraturamento úmida utilizada para a produção de fluido de fraturamento.
[010] A Figura 2 ilustra uma vista de cima para baixo de uma modalidade de um tanque de compensação que compreende uma pluralidade de componentes de vibração.
[011] A Figura 3 A ilustra uma vista lateral de uma modalidade de um tanque de compensação que compreende uma pluralidade de componentes de vibração e um sistema de isolamento de vibrações.
[012] A Figura 3B ilustra uma vista lateral de uma modalidade de um tanque de compensação que compreende uma pluralidade de componentes de vibração e um sistema de isolamento de vibrações.
[013] A Figura 4A ilustra uma vista de cima para baixo de uma modalidade de um tanque de compensação, que compreende um componente de vibração interno.
[014] A Figura 4B ilustra uma vista lateral de uma modalidade de um tanque de compensação que inclui um sistema de isolamento de vibrações e componente de vibração interno.
[015] A Figura 5 A ilustra uma vista de cima para baixo de uma modalidade de um sistema de transporte móvel adaptado para permitir que os transportes da areia de fraturamento se dirijam para e carreguem diretamente a areia de fraturamento para o sistema de transporte móvel.
[016] A Figura 5B ilustra uma vista lateral de uma modalidade de um sistema de transporte móvel adaptado para permitir que os transportes de areia de fraturamento se dirijam para e carreguem diretamente a areia de fraturamento para o sistema de transporte móvel.
[017] A Figura 6 é um fluxograma de uma modalidade de um método para fornecer e utilizar a areia de fraturamento úmida para o fraturamento hidráulico.
[018] A Figura 7 é um diagrama esquemático de uma modalidade de um sistema de agitação de areia de fraturamento úmida que inclui um tanque de armazenamento de grandes quantidades posicionado por cima do tanque de compensação.
[019] Enquanto certas modalidades serão descritas em relação às modalidades ilustrativas aqui apresentadas, a invenção não está limitada a essas modalidades. Pelo contrário, todas as alternativas, modificações e equivalentes estão incluidos dentro do espirito e escopo da invenção como definido pelas reivindicações. Nas figuras de desenhos, as quais não estão em escala, os mesmos números de referência são usados ao longo da descrição e nas figuras de desenhos para os componentes e elementos que têm a mesma estrutura e os numerais de referência primários são utilizados para os componentes e os elementos que têm uma função e construção semelhantes para aqueles componentes e elementos que têm os mesmos numerais de referência não primários.
DESCRIÇÃO DETALHADA
[020] Na descrição que se segue, para fins de explicação, numerosos detalhes específicos são expostos de forma a proporcionar um entendimento exaustivo da invenção. Será evidente, no entanto, para um técnico especialista no assunto que a invenção pode ser praticada sem estes detalhes específicos. Em outros casos, a estrutura e os dispositivos são mostrados em forma de diagrama de bloco, a fim de evitar obscurecer a invenção. As referências aos números sem subscritos ou sufixos são entendidas para fazer referência a todas as instâncias de subscritos e sufixos que correspondem ao número referenciado. Além disso, a linguagem utilizada nesta revelação foi selecionada principalmente para fins de legibilidade e de instrução, e pode não ter sido selecionada para delinear ou circunscrever o assunto inventivo, recorrer às reivindicações que estão sendo necessárias para determinar tal assunto inventivo. A referência na especificação de "uma modalidade" ou de "uma modalidade" significa que um determinado recurso, estrutura, ou característica descrita em relação às modalidades está incluída em pelo menos uma modalidade da invenção, e várias referências a "uma modalidade" ou "uma modalidade" não devem ser entendidas como necessariamente referindo-se todas à mesma modalidade.
[021] Os termos "um", "uma," e "o" não têm a intenção de se referir a uma entidade singular a menos que expressamente definido, mas incluem a classe geral de que um exemplo específico pode ser utilizado para ilustração. O uso dos termos "um" ou "uma" podem significar, por conseguinte, qualquer número que é pelo menos um, incluindo "um", "um ou mais", "pelo menos um" e "um ou mais do que um". O termo "ou" significa qualquer uma das alternativas e qualquer combinação das alternativas, incluindo todas as alternativas, a menos que as alternativas sejam expressamente indicadas como mutuamente exclusivas. A frase "pelo menos um de", quando combinada com uma lista de itens, significa um único item da lista ou qualquer combinação dos itens da lista. A frase não requer todos os itens listados, a menos que explicitamente assim definido.
[022] O termo "areia de fraturamento", tal como utilizado nesta revelação, serve como um exemplo não limitativo de um propante utilizado como um componente de fluido de fraturamento. "Areia de fraturamento" é também aqui utilizado para se referir coletivamente para ambas a areia de fraturamento úmida e a seca. As modalidades nesta revelação não se limitam a areia de fraturamento e qualquer outro tipo de propante, tais como cerâmica feitas pelo homem, os grânulos de aluminio e a bauxita sinterizada, podem ser usadas com as várias modalidades apresentadas na revelação. A menos que especificado de outra forma dentro da revelação, o termo "areia de fraturamento" pode ser trocado entre si e considerado sinônimo ao longo desta revelação com o termo "propantes".
[023] Tal como aqui utilizado, o termo "areia de fraturamento úmida" se refere a uma quantidade de areia de fraturamento que contém um teor de cerca de um por cento ou mais, o que é tipicamente determinado com base no peso. O termo "areia de fraturamento seca" se refere às quantidades de areia de fraturamento que contêm um teor de menos do que cerca de um por cento de umidade.
[024] Tal como aqui utilizado, o termo "liquefazer areia de fraturamento úmida" se refere a melhoria e transformação das propriedades de fluxo da areia de fraturamento úmida sendo substancialmente semelhante para secar areia de fraturamento, a fim de controlar com precisão a quantidade de areia de fraturamento medida. Por exemplo, a areia de fratura úmida pode liquefazer e têm propriedades de fluxo semelhantes para secar a areia de fraturamento com o auxilio de forças mecânicas e/ou ondas sonoras.
[025] Tal como aqui utilizado, o termo "transporte" se refere a qualquer conjunto de transporte, incluindo, mas não limitado a um reboque, caminhão, derrapagem, veiculo ferroviário, e/ou barcaça utilizado para o transporte de estruturas relativamente pesadas e/ou outros tipos de artigos, tais como equipamentos de fraturamento e areia de fraturamento.
[026] Tal como aqui utilizado, o termo "reboque" se refere a um conjunto de transporte utilizado para o transporte de estruturas relativamente pesadas e/ou outros tipos de artigos, tais como equipamento de fraturamento e areia de fraturamento que pode ser ligada e/ou isolada a partir de um veiculo de transporte usado para puxar ou mover o reboque. Em uma modalidade, o reboque pode incluir montagens e sistemas de distribuição para conectar o reboque para outro equipamento de fraturamento dentro de um sistema de fraturamento ou frota.
[027] A menos que especificado de outra forma dentro da revelação, o termo "tanque de compensação" pode ser trocado entre si e considerado sinônimo ao longo desta revelação com o termo "funil".
[028] Vários exemplos de modalidades são aqui revelados que liberam e/ou utilizam a areia de fraturamento úmida para operações de fraturamento em um ou mais locais de poços. Em vez de secar e/ou transportar a areia de fraturamento seca a um local de poço para as operações de fraturamento, a areia de fraturamento pode ser transportada para um local de poço para fraturar operadores sem o uso de transporte especializado (por exemplo, reboques de tanque a granel (bulk) seco) ou recipientes de transporte concebidos para evitar a exposição a chuva, umidade e/ou outros fatores ambientais que impactam o nivel de secagem da areia de fraturamento. Uma vez que os transportes liberam a areia de fraturamento ao local do poço, os operadores do local de poço são capazes de armazenar a areia de fraturamento sem utilizar equipamentos e/ou recipientes de armazenamento especializados (por exemplo, silos de armazenamento) que mantêm os niveis relativamente baixos de umidade necessários em areia de fraturamento seca. Para produzir o fluido de fraturamento no local do poço, a areia de fraturamento pode ser movida de um local de armazenamento, utilizando um ou mais meios mecânicos (por exemplo, carregadores frontais) que fornecem a areia de fraturamento a um sistema transportador. 0 sistema transportador subsequentemente fornece a areia de fraturamento a um tanque de compensação (por exemplo, um funil misturador) . Para processar a areia de fraturamento com diferentes niveis de teor de umidade, o tanque de compensação compreende uma pluralidade de componentes de vibração, que são adaptados para quebrar as ligações (por exemplo, ligações coesivas) criadas a partir da tensão superficial da água que fixa as partículas em conjunto com a areia de fraturamento. Em uma modalidade, os componentes de vibração fornecem as forças de vibração mecânicas que agitam diretamente a areia de fraturamento úmida/seca. Adicionalmente, ou alternativamente, os componentes de vibração fornecem as forças de vibração mecânicas que agitam o conjunto do tanque de compensação contendo a areia de fraturamento. Em outra modalidade, o componente de vibração gera ondas sonoras que atravessam o tanque de compensação para separar as partículas de areia de fraturamento. Uma vez separados, um sistema de medição (por exemplo, uma ou mais brocas) pode controlar e medir a areia de fraturamento em um módulo de mistura (por exemplo, uma cuba misturadora) para produzir fluido de fraturamento.
[029] A figura 1 é um diagrama esquemático de uma modalidade de um local de poço 100 que inclui um sistema de agitação de areia de fraturamento úmida capaz de mover e liquefazer a areia de fraturamento úmida para misturar com o fluido de fraturamento. O local do poço 100 compreende uma ou mais cabeças de poço (não ilustradas na figura 1) que o sistema de agitação de areia de fraturamento úmida é configurado como um componente, parte, e/ou subsistema de um sistema de fraturamento. Inicialmente, para produzir fluido de fraturamento para fraturar os poços, fornecedores transportam propantes, como areia de fraturamento, ao local do poço 100 usando uma variedade de métodos de transporte, como caminhões, reboques, vagões ferroviários, e/ou embarcações marítimas. Em uma modalidade, a areia de fraturamento é liberada no local do poço como areia de fraturamento úmida sem o uso de recipientes e/ou equipamento especializados para manter um nivel de umidade designado para uma carga a granel. Ao fazer isso, os operadores podem ser capazes de reduzir os custos de produtos, de transporte ou e/de armazenamento associados com a liberação da areia de fraturamento seca para um local de poço para as operações de fraturamento. Embora o sistema de agitação da areia de fraturamento úmida utilizado na Figura 1 seja capaz de misturar a areia de fraturamento úmida com fluido de fraturamento, o sistema de agitação de areia de fraturamento úmida não está limitado à utilização de areia de fraturamento úmida e pode ser compatível com o processamento de areia de fraturamento seca.
[030] O local do poço 100 pode incluir um ou mais locais de armazenamento de areia de fraturamento 102. Transportes 104 (por exemplo, um caminhão basculante convencional) podem mover a areia de fraturamento de fora do local e/ou outras localizações nos locais de armazenamento de areia de fraturamento 102. Em uma modalidade, para reduzir os custos de local do poço, os locais de armazenamento de areia de fraturamento 102 não incluem caixas fechadas, contêineres, silos de armazenamento e/ou outros sistemas de armazenamento (por exemplo, reboques de armazenamento de areia de fraturamento) destinados a impedir a exposição de cargas a granel secas (por exemplo, areia de fraturamento seca) à umidade. Em vez disso, os locais de armazenamento de areia de fraturamento 102 incluem contêineres descobertos e/ou pilhas descobertas de areia de fraturamento. Além disso, ou em alternativa, em vez de aspirar ou usar outros meios para impedir a liberação de pó de silica causado pelo armazenamento e manuseio da areia de fraturamento, os operadores podem usar um sistema de spray liquido para manter uma faixa de nivel de umidade previamente determinado para a areia de fraturamento úmida armazenada nos locais de armazenamento de areia de fraturamento 102. Introduzir a umidade na areia de fraturamento para ligar as partículas de areia em conjunto poderia reduzir/impedir a liberação de pó de silica no ar enquanto reduz os custos de operação.
[031] Os operadores podem mover a areia de fraturamento a partir dos locais de armazenamento de areia de fratura 102 para um sistema transportador 106 usando um ou mais carregadores frontais 116, outros transportes 104 e/ou outros meios mecânicos conhecidos por técnicos especialistas no assunto. O sistema transportador 106 está adaptado para receber a areia de fraturamento e mover a areia de fraturamento para o tanque de compensação 122. Os sistemas transportadores 106 podem incluir uma variedade de equipamentos de transbordo, tais como correias transportadoras, carregadoras transportadoras, brocas, sistemas de balde, transportadores de rosca e/ou transportadores pneumáticos movidos por motores a diesel/a gás, outros meios mecânicos, e/ou meios elétricos conhecidos por técnicos especialistas no assunto. O sistema transportador 106 pode ser adaptado para liberar a areia de fraturamento a uma taxa predeterminada para o tanque de compensação 122. A quantidade de areia de fraturamento que o sistema transportador 106 fornece ao tanque de compensação pode cair dentro de uma faixa de tolerância, uma vez que o tanque de compensação 122 é capaz de suportar picos ou graus de variação em relação à quantidade de areia de fraturamento de entrada. Por exemplo, o sistema transportador 106 poderia ser adaptado para fornecer até cerca de 9.071,8 quilogramas (20.000 libras (lbs)) de areia por minuto. A quantidade de areia de fraturamento liberada pelo sistema transportador 106 poderia depender da quantidade de areia de fraturamento que o tanque de compensação 122 está configurado para processar e/ou o medir para uma cuba misturadora de um módulo de mistura de fraturamento. Por exemplo, o sistema transportador 106 pode ser configurado para sincronizar com o tanque de compensação 122 para liberar a areia de fraturamento suficiente para compensar as mudanças de aumento ou diminuição da taxa associada ao bombeamento de fluido de fraturamento em um poço. Neste caso, o sistema transportador 106 compensaria uma alteração de aumento de taxa através da liberação da areia de fraturamento em uma taxa maior do que 9.071,8 quilogramas (20.000 libras) de areia por minuto.
[032] Em uma modalidade, o sistema transportador 106 inclui um recipiente de armazenamento transportador 108 que armazena temporariamente a areia de fraturamento e auxilia na transferência de areia de fraturamento a um conjunto transportador 110. Para melhorar a mobilidade do recipiente de armazenamento transportador 108, o recipiente de armazenamento da areia de fraturamento 108 pode compreender uma pluralidade de segmentos de contêineres 112 (incluindo almofadas e paredes laterais) que são ligados entre si. A Figura 1 ilustra uma modalidade de um recipiente de armazenamento transportador 108 que compreende quatro segmentos diferentes do recipiente 108, onde três extremidades do recipiente de armazenamento transportador 108 são sustentados acima para construir as paredes laterais. A entrada 114 do recipiente de armazenamento transportador 108 permite a um carregador frontal 116 ou outro meio de transporte 104 entrar, mover e/ou colocar areia dentro do recipiente de armazenamento transportador 108. O recipiente de armazenamento transportador 108 pode incluir um componente de transporte do transportador 118 que move a areia de fraturamento armazenada no recipiente de armazenamento transportador 108 para o conjunto do transportador 110. O recipiente de armazenamento transportador 108 e o conjunto transportador 110 podem ser ligados através de um poço de ligação 120. O conjunto de transportadores 110 pode, em seguida, transportar a areia de fraturamento para o tanque de compensação 122. Outras modalidades do sistema transportador 106 podem usar diferentes recipientes de armazenamento transportador 108 e/ou conjunto de transportadores 110 para mover e transferir a areia de fraturamento, por exemplo, o sistema de transporte móvel 500, tal como descrito nas Figuras 5A e 5B.
[033] Quando a areia de fraturamento atinge o tanque de compensação 122, o tanque de compensação 122 reduz a acumulação de areia de fraturamento úmida por ligações de rompimento (por exemplo, ligações de coesão) entre a água e as referidas partículas de areia de fraturamento. O tanque de compensação 122 pode ser configurado para quebrar as ligações que utilizam um ou mais componentes de vibração para liquefazer a areia de fraturamento úmida e para reduzir a aglutinação de areia. O tanque de compensação 122 pode receber do sistema transportador 106 a areia de fraturamento úmida que é relativamente dificil de medir e controlar no momento do fornecimento diretamente da areia de fraturamento para uma cuba misturadora de fraturamento hidráulico. Ao utilizar componentes de vibração para liquefazer a areia, o tanque de compensação 122 é capaz de melhorar as propriedades de fluxo de areia de fraturamento úmida, a fim de controlar com precisão a quantidade de areia de fraturamento medida.
[034] Em uma modalidade, os componentes de vibração vibram diretamente e peneiram a areia de fraturamento úmida enquanto minimizam as forças de vibração experimentadas pelo tanque de compensação 122. Adicionalmente, ou alternativamente, um ou mais dos componentes de vibração podem ser adaptados para gerar uma força mecânica de agitação no tanque de expansão 122 para quebrar as ligações de coesão da areia de fraturamento úmida. Em outra modalidade, os componentes de vibração estão adaptados para gerar ondas sonoras que provocam vibrações dentro da areia de fraturamento úmida para quebrar as ligações de coesão. Outros tipos de componentes de vibração conhecidos na técnica podem ser utilizados como desejado, e podem ser utilizadas combinações de diferentes tipos de componentes de vibração. Um sistema de medição, tal como uma broca, um portão, um venturi e/ou qualquer outro transportador medido conhecido pelos técnicos especialistas no assunto, pode então medir a areia de fraturamento liquefeita em um módulo de mistura (por exemplo, uma cuba de mistura) . Um módulo de mistura pode então misturar a quantidade controlada de areia de fraturamento úmida com outros fluidos para gerar o fluido de fraturamento.
[035] Os componentes de vibração podem ser alimentados por uma variedade de fontes de energia que incluem, mas não se limitam a pressão de ar, hidráulica e/ou eletricidade. Vibradores pneumáticos e hidráulicos podem ser controlados ajustando-se as pressões de ar e hidráulicas, respectivamente. Em uma modalidade, para alimentar os vibradores pneumáticos e/ou hidráulicos, um ou mais motores a diesel/a gás e/ou outros meios mecânicos podem ser usados como fonte de energia. Em outras modalidades onde os componentes de vibração são alimentados por eletricidade, os operadores podem usar motores elétricos e acionamentos elétricos (por exemplo, acionamentos de frequência variável) para controlar a intensidade da vibração e/ou a duração da vibração direta ou indiretamente. Por exemplo, um ou mais componentes de vibração podem ser alimentados usando sistemas hidráulicos que são alimentados por um ou mais motores elétricos. Especificamente, os motores elétricos são usados para alimentar bombas hidráulicas para fornecer a pressão hidráulica usada para operar os componentes de vibração. Ao controlar os motores elétricos, um operador é capaz de controlar indiretamente um ou mais componentes de vibração através da pressão hidráulica. Em outro exemplo, os operadores são capazes de controlar um ou mais componentes de vibração conectando diretamente um ou mais motores elétricos a um ou mais componentes de vibração. Ajustar os atributos dos motores elétricos, como frequência, voltagem e/ou amperagem, pode variar a operação dos componentes de vibração.
[036] O tanque de compensação 122 representado na Figura 1 é aplicável a qualquer operação de mistura para misturar e produzir fluido de fraturamento. Em particular, o tanque de expansão 122 pode ser montado em módulos misturadores convencionais alimentados por motores a diesel/a gás, pneumáticos, módulos misturadores elétricos e/ou outro equipamento de mistura de fraturamento hidráulico e/ou transportes bem conhecidos. Como um exemplo não limitativo, o tanque de expansão 122 pode ser montado em um misturador elétrico de configuração dupla que compreende os motores elétricos para a máquina rotativa localizada em um único transporte, que é descrito com mais detalhes na Patente U.S. No. 9.366.114, depositada em 6 de abril de 2012 por Todd Coli et al. e intitulado "Mobile, Modular, Electrically Powered System for use in Fracturing Underground Formations" (Sistema Móvel, Modular, Eletricamente Acionado para uso em Fraturamento de Formações Subterrâneas), (Patente '114) que é aqui incorporada por referência em sua totalidade. Adicionalmente, o tanque de compensação 122 pode ser montado em módulos de mistura que foram modificados para incorporar outro equipamento de fraturamento hidráulico em um único transporte. Por exemplo, o tanque de compensação 122 pode ser montado em um reboque configurado para combinar uma unidade misturadora com uma unidade de hidratação. Em outro exemplo, o tanque de compensação 122 pode ser montado em um reboque que combina uma unidade misturadora, uma unidade de hidratação e uma unidade de armazenamento de areia. Outras modalidades do tanque de compensação 122 podem ser uma unidade independente que é montada no seu próprio transporte ou uma unidade estacionária que é construída no local do poço.
[037] Para reduzir a vibração e as perturbações de outros processos de fraturamento, o tanque de compensação 122 pode incluir um sistema de isolamento de vibração que inclui molas, air bags, amortecedores à base de borracha (por exemplo, buchas de borracha) e/ou outros componentes de isolamento de vibração. O sistema de isolamento de vibração pode ser configurado para reduzir a quantidade de vibração experimentada por outros componentes do módulo misturador que poderiam ser montados no mesmo transporte. Por exemplo, se os componentes de vibração mecanicamente fizeram com que o tanque de compensação 122 vibrasse ou agitasse continua ou periodicamente, o sistema de isolamento de vibração absorve e amortece a energia de vibração mecânica para evitar a transferência de energia de vibração mecânica que poderia danificar outros componentes do módulo misturador, como a cuba misturadora e distribuidores que são montados igualmente no mesmo transporte. Em modalidades onde uma tela de vibração e/ou ondas sonoras são utilizadas para liquefazer diretamente a areia sem vibrar o tanque de compensação 122, o sistema de isolamento de vibração pode amortecer e reduzir a quantidade de vibração experimentada pelo tanque de compensação 122. Utilizar um sistema de isolamento de vibração para amortecer a vibração a partir de uma tela de vibração é discutido em maiores detalhes nas Figuras 4A e 4B.
[038] Embora a Figura 1 ilustre que o local de armazenamento de areia de fraturamento 102 não fornece diretamente areia de fraturamento ao tanque de compensação 122, outras modalidades do sistema de agitação de areia de fraturamento úmida podem ter locais de armazenamento de areia de fraturamento 102 que incluem tanques de armazenamento a granel, como silos que permitem que a areia de fraturamento seja alimentada ou transportada diretamente no tanque de compensação 122. Os tanques de armazenamento a granel dentro dos locais de armazenamento de areia de fraturamento 102 podem mover a areia de fraturamento por gravidade, correias transportadoras, elevadores de caçamba, brocas e/ou outros meios mecânicos conhecidos pelos técnicos especialistas no assunto do tanque de compensação 122. Utilizando a Figura 1 como exemplo, em vez de o sistema transportador 106 diretamente fornecer areia de fraturamento úmida ao tanque de compensação 122, o sistema de transporte 106 pode fornecer areia de fraturamento úmida para um local de armazenamento de areia de fraturamento 102 que é elevado acima do tanque de compensação 122. Em outro exemplo, o sistema de agitação de areia de fraturamento úmida pode não incluir um sistema de transporte separado e, em vez disso, substitui o sistema de transporte separado 106 com um local de armazenamento de areia de fraturamento 102 elevado acima do tanque de compensação 122. Em ambos os exemplos, o local de armazenamento de areia de fraturamento 102 pode usar gravidade para alimentar diretamente o tanque de compensação 122 .
[039] A Figura 7 é um diagrama esquemático de uma modalidade de um sistema de agitação de areia de fraturamento úmida 700 que inclui um tanque de armazenamento a granel 702 posicionado acima do tanque de compensação 122. Voltando à Figura 1, o tanque de armazenamento a granel 7 02 pode ser parte de local de armazenamento de areia de fraturamento 102. Em uma modalidade, o tanque de armazenamento a granel 702 inclui um ou mais componentes de vibração (não mostrados na Figura 7) semelhantes aos componentes de vibração como discutido acima para o tanque de compensação 122. Incluindo os componentes de vibração com o tanque de armazenamento a granel 702 ajuda ainda a reduzir a aglomeração da areia de fraturamento úmida e a liquefazer a areia de fraturamento úmida. Como mostrado na Figura 7, o tanque de armazenamento a granel 702 alimenta diretamente o tanque de compensação 122 usando a gravidade. Uma bica 704, tal como uma bota de borracha, canaliza a areia de fraturamento úmida para a abertura superior do tanque de compensação 122. Conforme o tanque de compensação 122 liquefaz a areia de fraturamento úmida, um motor principal 706 (por exemplo, um motor eléctrico) aciona o sistema de medição 204 para medir a areia de fraturamento úmida liquefeita em um ou mais módulos de mistura.
[040] A Figura 2 ilustra uma vista de cima para baixo de uma modalidade de um tanque de compensação 122 que compreende uma pluralidade de componentes de vibração 202. Na Figura 2, dois tanques de compensação 122 são montados lado a lado para fornecer areia de fraturamento a um misturador de configuração dupla como descrito em mais detalhes na patente '114 e na Patente U.S. No. 9.534.473, depositado em 16 de dezembro de 2015 por Jeffrey G. Morris et al. e intitulado "Mobile Electric Power Generation form Hydraulic Fracturing of Subsurface Geological Formations" (Geração de Energia Elétrica Móvel a partir de Fraturamento Hidráulico de Formações Geológicas Subterrâneas)(a Patente '473) que também é incorporada por referência em sua totalidade. Em outras modalidades, um único tanque de compensação 122 ou mais do que dois tanques de compensação 122 podem ser utilizados para fornecer areia de fraturamento a outros tipos de módulos misturadores (por exemplo, um único tanque de compensação 122 proporcionando areia de fraturamento a um módulo misturador de diesel convencional).
[041] Para cada um dos tanques de acionamento 122, os componentes de vibração 202 podem ser montados em um ou mais locais do tanque de compensação 122 para gerar as forças de vibração mecânica que agitam o tanque de compensação 122. Usando a Figura 2 como um exemplo, os componentes de vibração 202 são montados no topo ou afixados a uma superficie superior externa do tanque de compensação 122. Na Figura 2, os componentes de vibração 202 são montados ou fixados acima da abertura onde a areia de fraturamento entra no tanque de compensação 122. Os componentes de vibração 202 geram forças de vibração destinadas a quebrar ligações entre a água e as particulas de areia de fraturamento. Outras modalidades dos tanques de compensação 122 podem incluir componentes de vibração 202 colocados em outros locais do tanque de compensação, tais como as paredes laterais e/ou fundo do tanque de compensação 122. Cada um dos componentes de vibração 202 pode ser configurado para gerar forças mecânicas que agitam pelo menos uma porção do tanque de compensação 122 e/ou a areia úmida independentemente em frequências relativamente altas. Por exemplo, cada um dos componentes de vibração 202 pode compreender um ou mais motores elétricos (por exemplo, um motor eletromagnético), mecânicos, pneumáticos e/ou hidráulicos que movimentam um conjunto de pesos para fornecer a força de vibração mecânica para agitar o tanque de compensação 122.
[042] Cada um dos tanques de compensação 122 pode compreender um ou mais sistemas de medição 204 que medem a areia de fraturamento úmida em um ou mais módulos misturadores (por exemplo, uma cuba de mistura). Como mostrado na Figura 2, os sistemas de medição 204 estão acoplados à parte inferior de cada um dos tanques de compensação 122. Na Figura 2, os sistemas de medição 204 são brocas que são posicionados em uma inclinação para medir a areia de fraturamento úmida liquefeita para os módulos misturadores. Em outras modalidades os tanques de compensação 122, os sistemas de medição 204 podem ser posicionados em uma orientação horizontal ou linear. Corretamente controlar e medir a areia de fraturamento úmida liquefeita para os módulos misturadores afeta a concentração global de propantes do fluido de fraturamento (por exemplo, peso da pasta). Controlar a concentração de propante global é vantajo porque a concentração global de propante poderia afetar o transporte de propante e as dimensões de fratura apoiadas das formações geológicas de subsolo e a realização do tratamento de fraturamento hidráulico.
[043] A Figura 3A ilustra uma vista lateral de uma modalidade de um tanque de compensação 122 que compreende componentes de vibração 202 e um sistema de isolamento de vibrações 304. O sistema de isolamento de vibrações 304 compreende um isolador de vibração 306 e uma base de estrutura 308. Como mostrado na Figura 3A, o isolador de vibração 306 é uma mola de amortecimento das vibrações que impede que outro equipamento de fraturamento (por exemplo, discos, motores e bombas) localizado sobre o mesmo transporte seja afetado pela vibração. Outras modalidades do sistema de isolamento de vibrações 304 pode utilizar e/ou incluir outros tipos de isoladores de vibração 306, tais como air bags, amortecedores à base de borracha e qualquer combinação dos mesmos. A estrutura base 308 atua como uma plataforma utilizada para suportar o tanque de compensação 300 e os isoladores de vibração 306.
[044] Para a regulação do teor de areia de fraturamento úmida, a figura 3A ilustra que os tanques de compensação 122 compreendem um sistema de pulverização configurado para fornecer água para manter e/ou ajustar o teor de umidade da areia de fraturamento úmida. Em uma modalidade, o sistema de pulverização inclui uma barra de pulverização 310 no topo do tanque de compensação 122 e/ou perto da abertura de onde um transportador transfere a areia de fraturamento para o tanque de compensação 122. A barra de pulverização 310 aplica liquido, tal como água, redutores de atrito, fluido de fraturamento e/ou outros produtos quimicos e aditivos utilizados para a produção de fluido de fraturamento, para hidratar a areia de fraturamento úmida mantida dentro do tanque de compensação 122. A barra de pulverização 310 também pode proporcionar a vantagem de reduzir a quantidade de pó de silica liberada para o ar circundante e meio ambiente; assim, reduzindo o risco de ferimento ou de morte a partir da inalação de pó de silica. Em outra modalidade, em adição ou alternativa à utilização de barras de pulverização 310, o tanque de compensação 122 inclui tubulação de pulverização perfurada/em jato (não mostrados na Figura 3A) localizada dentro de um contêiner de tanque de compensação 122 que tem alveja e umidifica a areia de fraturamento localizada em diferentes áreas do tanque de compensação 122. A tubulação de pulverização perfurada/em jato pode ser capaz de proporcionar um conteúdo liquido, tal como a pulverização do liquido, dentro do tanque de compensação 122. Adicionalmente, a barra de pulverização 310 e/ou tubulação de pulverização perfurada/em jato pode gerar uma profundidade predeterminada de liquido no interior do tanque de compensação 122 para liquefazer a areia de fraturamento úmida. 0 sistema de pulverização pode também ser adaptado para pulverizar ar para auxiliar na liquefação a areia de fraturamento úmida.
[045] A Figura 3B ilustra uma vista lateral de uma outra modalidade de um tanque de compensação 122 que compreende o componente de vibração 312 e água / ar de entrada 314. A Figura 3B ilustra que o tanque de compensação 122 inclui um componente de vibração 312, tal como um vibrador pneumático ou vibrador em pistão, localizado perto do sistema de medição 204 (por exemplo, broca). O componente de vibração 312 é afixado às superficies externas do tanque de compensação 122 e está localizado perto ou na proximidade do sistema de medição 204. A fixação do componente de vibração 312, na parte inferior do tanque de compensação 122 e na proximidade do sistema de medição 204 permite que o componente de vibração 312 proporcione as forças mecânicas que agitam a parte inferior do tanque de compensação 122 antes da areia de fratura de entrar no sistema de medição 204. Embora a Figura 3B ilustre os componentes de vibração 312 localizados na parte inferior e/ou na proximidade do sistema de medição 204 trabalham em conjunto com componentes de vibração 202 fixados à parte superior do tanque de compensação 122, outras modalidades do tanque de compensação 122 podem incluir os componentes de vibração 312 próximos do sistema de medição de 204 sem usar os componentes de vibração 202 localizados na parte superior do tanque de compensação 122. Na Figura 3B, a entrada de água / ar 314 é uma entrada que fornece água e/ou ar para a barra de pulverização 310, como mostrado na Figura 3A e/ou a tubulação de pulverização perfurada/em jato localizada dentro do tanque de compensação 122 .
[046] A Figura 4A ilustra uma vista de cima para baixo de uma modalidade de um tanque de compensação 122 que compreende um componente interno de vibração 402. A Figura 4A ilustra que, além de incluir os componentes de vibração 202 localizados na parte superior do tanque de compensação 122, um ou mais componentes de vibração internos 402 podem ser localizados no interior do tanque de compensação 122 que independentemente vibram a areia de fraturamento sem vibrar o tanque de compensação 122. O componente de vibração interno 402 pode incluir uma peneira vibratória afixada no interior do tanque de compensação 122 de tal modo que quando a areia de fraturamento úmida passa através da peneira vibratória, as forças de vibração mecânicas quebram as ligações para liquefazer a areia. O tanque de compensação 122 pode também incluir um sistema de isolamento de vibrações (por exemplo, amortecedores baseados em borracha) que isolam e impedem a transferência de forças mecânicas geradas a partir do componente de vibração interno 402 ao tanque de compensação 122. Em outra modalidade, ao invés de usar um componente de vibração interno 402 posicionado dentro do tanque de compensação 122, um ou mais componentes de vibração podem incluir uma peneira de vibração que é colocada sobre a superfície e na entrada do tanque de compensação 122. Desta forma, o componente de vibração irá auxiliar na liquefação da areia de fraturamento úmida antes da entrada no tanque de compensação 122.
[047] Em outra modalidade, os componentes de vibração internos 402 podem ser configurados para gerar e projetar as ondas sonoras (por exemplo, a frequência pode variar sendo subsônica, sônica ou ondas ultrassónicas) dentro da areia de fraturamento úmida coletada dentro dos tanques de compensação 122. À medida que as ondas sonoras de viajam através da areia de fraturamento úmida, as ondas sonoras vibram e quebram as ligações entre a água e/ou as particulas de areia de fraturamento. Em uma modalidade, os componentes de vibração internos 402 podem ser colocados em uma forma de grelha ou um arranjo de matriz em que cada um dos componentes de vibração 402 alveja uma ou mais porções de areia de fraturamento úmida coletadas dentro do tanque de compensação 122. A frequência e a amplitude geradas pelos componentes de vibração internos 402 para liquefazer a areia podem depender de uma variedade de fatores que incluem, mas não estão limitados ao nivel de teor de umidade, tamanho de particula de areia e/ou densidade das particulas de areia. Por exemplo, a frequência dos componentes de vibração internos 402 pode ser repetida e/ou implementada em fase ou fora de fase para gerar as ondas sonoras apropriadas.
[048] A Figura 4B ilustra uma vista lateral de uma modalidade de um tanque de compensação 122 que inclui um componente de vibração interno 402 e componentes de isolamento de tanque de compensação 404. Como mostrado na Figura 4B, o componente de vibração interno 402 está posicionado entre a abertura do tanque de compensação 122 e o sistema de medição 204. A parte superior do tanque de compensação 122 inclui componentes de isolamento de tanque de compensação 404 que amortecem as vibrações geradas a partir dos componentes de vibração internos 402. Na figura 4B, os componentes de isolamento do tanque de compensação 404 podem ser usados em conjunto com o sistema de isolamento de vibrações 304, como descrito na Figura 3B para amortecer e isolar as forças de vibração.
[049] A Figura 4B, também ilustra que o tanque de compensação 122 inclui uma tubulação de pulverização perfurada e/ou em jato 406 para regular o teor de umidade da areia de fraturamento úmida. A tubulação de pulverização perfurada/em jato 406 está localizado dentro do tanque de compensação 122 para alvejar e fornecer a umidade a diferentes áreas do tanque de compensação 122. Lembrando que a tubulação de pulverização perfurada/em jato pode ser capaz de proporcionar um conteúdo liquido, como a pulverização do liquido, dentro do tanque de compensação 122. Em alguns casos, a barra de pulverização 310 e/ou a tubulação de pulverização perfurada e/ ou em jato 406 pode gerar uma profundidade predeterminada de liquido dentro do tanque de compensação 122 para liquefazer a areia de fraturamento úmida. Ambas a barra de pulverização 310 e/ou a tubulação de pulverização perfurada/em jato 406 podem também ser adaptadas para pulverizar ar para auxiliar na liquefação da areia de fraturamento úmida. Embora a figura 4B ilustre que o tanque de compensação 122 inclua ambas a barra de pulverização 310 e a tubulação de pulverização perfurada/em jato 406, outras modalidades do tanque de compensação 122 podem incluir a tubulação de pulverização perfurada/em jato 406 sem a barra de pulverização 310 ou vice e versa.
[050] As Figuras 5A e 5B são diagramas esquemáticos de uma modalidade de um sistema de transporte móvel 500, adaptado para permitir transportes da areia de fraturamento para se dirigir e para diretamente carregar a areia de fraturamento para o sistema de transporte móvel 500. A Figura 5A fornece uma vista de cima para baixo do sistema de transporte móvel 500, e a Figura 5B fornece uma vista lateral do sistema de transporte móvel 500. Como mostrado na Figura 5A, o sistema de transporte móvel 500 inclui rampas/paredes 506 do transportador que podem ser posicionadas em diferentes orientações, dependendo dos modos de operação. No modo de transporte, as rampas/paredes do transportador 506 podem ser movidas para e presas em uma posição substancialmente vertical. Em um modo de operação de carga de areia, as rampas/paredes 506 do transportador são mantidas planas, de modo que os transportes de areia de fraturamento sejam capazes de dirigir-se para o sistema de transporte móvel 500 e carregar a areia de fraturamento na plataforma do sistema de transporte móvel 500. Em um modo de operação de transferência de areia, as rampas/paredes do transportador 506 podem ser configuradas em uma posição angular (por exemplo, com um ângulo menor do que a posição vertical) e vibrar para mover a areia sobre a plataforma do sistema de transporte móvel 500.
[051] Durante o modo de operação de transferência da areia, a plataforma do sistema de transporte móvel 500 inclui um funil 504 que canaliza a areia de fraturamento para o componente de transporte do transportador 502 (por exemplo, uma correia transportadora, brocas, etc.). O componente de transporte do transportador 502 move então a areia de fraturamento a um conjunto de transportador 508, que transporta então a areia de fraturamento a um tanque de compensação. Nas Figuras 5A e 5B, uma ou mais porções do conjunto de transportador 508 podem ser adaptadas para desligar e mover para uma posição lado a lado no modo de transporte, e então, subsequentemente, conectar e mover para uma posição estendida no modo de operação. A Figura 5B também ilustra que o componente de conexão do reboque 510 pode ser destacável e/ou configurado para soltar a uma posição vertical inferior de modo que os transportes da areia de fraturamento sejam capazes de se dirigirem e carregarem a areia de fraturamento na plataforma do sistema de transporte móvel 500 durante o modo de operação de transferência de areia.
[052] A Figura 6 é um fluxograma de uma modalidade de um método 600 para fornecer e utilizar areia de fraturamento úmida para o fraturamento hidráulico. Método 600 pode começar no bloco 602, fornecendo areia de fraturamento úmida recebida a partir de uma planta de processamento para um local de poço. Em uma modalidade, o método 600 pode liberar a areia de fraturamento úmida sem o uso de transporte especializado (por exemplo, reboques de tanque a granel seco) ou recipientes de transporte destinados a evitar a exposição da chuva, umidade e/ou outros fatores ambientais que poderiam afetar o nivel de secura da areia de fraturamento. Por exemplo, o método 600 pode usar contêineres descobertos e caminhões basculantes convencionais com um leito de caixa aberta. O método 600 pode então mover-se para o bloco 604 e armazenar a areia de fraturamento úmida no e/ou perto do local do poço. No bloco 604, o método 600 pode armazenar a areia de fraturamento sem utilizar os equipamentos e/ou os contêineres de armazenamento especializados (por exemplo, silos de armazenamento) que mantêm a secura da areia de fraturamento. Para evitar a geração de poeira de silica, que a inalação pode levar a lesões pessoais crônicas e/ou causar incapacidade ou morte, o método 600 pode usar um sistema de pulverização de liquido para manter uma faixa de nivel de teor de umidade predeterminada para a areia de fraturamento úmida.
[053] O método 600 prossegue para o bloco 606 e libera a areia de fraturamento úmida a partir do local de armazenamento para um ou mais tanques de compensação. Em uma modalidade, o método 600 pode transportar a areia de fraturamento úmida utilizando meios mecânicos (por exemplo, carregadores de frontais e/ou sistemas de transportador). O sistema transportador pode ser usado para fornecer um fluxo constante e consistente da areia de fraturamento úmida para os tanques de compensação. Posteriormente, o método 600 se move para o bloco 608 e liquefaz a areia de fraturamento úmida dentro dos tanques de amortecimento. Em uma modalidade, o método 600 liquefaz a areia de fraturamento úmida usando uma pluralidade de componentes de vibração que reduzem a aglutinação da areia de fraturamento úmida por ligações de rotura (por exemplo, ligações de coesão) entre a água e as particulas de areia de fraturamento. Em outra modalidade, o método 600 liquefaz a areia de fraturamento úmida, gerando e projetando ondas sonoras (por exemplo, a frequência pode variar sendo de ondas subsônicas, sônicas ou ultrassónicas) na areia de fraturamento úmida coletada dentro dos tanques de compensação para quebrar as ligações entre a água e/ou as particulas de areia de fraturamento. O método 600 move-se então para o bloco 610 e mede a areia liquefeita para um módulo de misturador para misturar propantes com o fluido para gerar fluido de fraturamento. O método 600 pode medir e controlar a quantidade de areia liquefeita usando um sistema de medição (por exemplo, uma ou mais brocas).
[054] Pelo menos uma modalidade é divulgada e variações, combinações e/ou modificações das modalidades e/ou características das modalidades feitas por um técnico especialista no assunto estão dentro do escopo da revelação. Modalidades alternativas que resultam da combinação, a integração, e/ou omitindo características das modalidades estão também dentro do escopo da revelação. Onde faixas ou limites numéricos são expressamente indicados, tais faixas ou limites expressos podem ser entendidos como incluindo faixas iterativas ou limites como magnitude como estando dentro das faixas ou limites expressamente declarados (por exemplo, a partir de cerca de 1 a cerca de 10 inclui, 2, 3, 4 , etc.; maior do que 0,10 inclui 0,11, 0,12, 0,13, etc.). O uso do termo "cerca de" significa ± 10% do número subsequente, a menos que indicado de outra forma.
[055] O uso do termo "opcionalmente", com relação a qualquer elemento de uma reivindicação significa que o elemento é necessário, ou alternativamente, o elemento não é necessário, ambas as alternativas estando dentro do escopo da reivindicação. O uso de termos mais amplos, tais como compreende, inclui, e tendo pode ser entendido para proporcionar apoio para os termos mais restritos como que consiste em, consistindo essencialmente em, e substancialmente constituído por. Por conseguinte, o escopo de proteção não está limitado pela descrição acima referida, mas é definido pelas reivindicações que se seguem, cujo escopo incluindo todos os equivalentes do assunto das reivindicações. Toda e cada reivindicação é incorporada como revelação adicional na especificação e as reivindicações são modalidades da presente revelação.
[056] Embora várias modalidades tenham sido fornecidas na presente revelação, deve ser entendido que os sistemas e métodos divulgados podem ser realizados de muitas outras formas especificas sem se afastar do espirito ou escopo da presente revelação. Os presentes exemplos devem ser considerados como ilustrativos e não restritivos, e a intenção não deve ser limitada aos detalhes dados aqui. Por exemplo, os diversos elementos ou componentes podem ser combinados ou integrados em outro sistema ou certas funcionalidades podem ser omitidas, ou não implementadas.
[057] Além disso, as técnicas, os sistemas, os subsistemas, e os processos descritos e ilustrados nas várias modalidades como distintos ou separados podem ser combinados ou integrados com outros sistemas, módulos, técnicas ou métodos, sem se afastarem do escopo da presente revelação. Outros itens mostrados ou discutidos como acoplados ou ligados diretamente ou se comunicando entre si podem ser indiretamente acoplados ou se comunicando através de alguma interface, dispositivo, ou componente intermediário seja eletricamente, mecanicamente, ou de outra forma.

Claims (15)

1. Sistema para a utilização de areia de fraturamento úmida para criação de fluido de fraturamento, caracterizado pelo fato de que compreende: um tanque de compensação (122) montado em um transporte e configurado para receber areia de fraturamento úmida; um componente de pulverização disposto com o tanque de compensação (122) e configurado para dispensar um fluido para regular conteúdo de umidade da areia de fraturamento úmida no tanque de compensação (122); um componente de vibração (202, 312, 402) disposto com o tanque de compensação (122) e configurado para liqueifar a areia de fraturamento úmida recebida pelo tanque de compensação (122); um sistema de medição (204) acoplado ao tanque de compensação (122) e montado no transporte, em que o sistema de medição (204) está configurado para: receber a areia de fraturamento úmida liqueifada a partir do tanque de compensação (122); e controlar uma quantidade da areia de fraturamento úmida liqueifada que é dispensada a uma cuba de mistura que produz um fluido de fraturamento.
2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um sistema de isolamento de vibrações (304) acoplado ao tanque de compensação (122), em que o sistema de isolamento de vibrações (304) está configurado para amortecer as forças mecânicas geradas a partir do componente de vibração (312) .
3. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o sistema de isolamento de vibrações (304) inclui, pelo menos, um de uma mola, um air bag, ou um amortecedor à base de borracha.
4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o componente de vibração (212, 312) está montado na parte inferior do tanque de compensação (122) e gera as vibrações mecânicas na parte inferior do tanque de compensação (122).
5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o componente de vibração (202, 312, 402) está posicionado dentro do tanque de compensação (122) para vibrar a areia de fraturamento úmida.
6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a cuba de mistura, em que a cuba de mistura é acoplada ao sistema de medição (204) e configurada para misturar a areia de fraturamento úmida liqueifada com um liquido para geração do fluido de fraturamento.
7. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o componente de vibração (312) inclui pelo menos um membro de vibração (402) que está posicionado dentro do tanque de compensação (122) e gera ondas sonoras que vibram a areia de fraturamento úmida.
8. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o componente de vibração inclui pelo menos um membro de vibração (202) que está montado no topo do tanque de compensação (122) .
9. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o componente de vibração inclui pelo menos um membro de vibração (402) que é configurado para gerar ondas sonoras dirigidas no interior do tanque de compensação (122).
10. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o componente de pulverização compreende uma barra de pulverização (310) afixada a uma abertura superior do tanque de compensação (122) .
11. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o componente de pulverização compreende um sistema de pulverização que inclui uma tubulação perfurada (406) localizada dentro do tanque de compensação (122), em que a tubulação perfurada (406) é configurada para saida de liquido, ar ou ambos.
12. Método (600) para utilização de areia de fraturamento úmida para criação de fluido de fraturamento, o método caracterizado pelo fato de que compreende: receber areia de fraturamento úmida em um tanque de compensação (122) montado no transporte; pulverizar um fluido a partir de um componente de pulverização disposto com o tanque de compensação (122) para regular conteúdo de umidade da areia de fraturamento úmida recebida no tanque de compensação (122); vibrar a areia de fraturamento úmida localizada dentro do tanque de compensação (122); liquefazer a areia de fraturamento úmida dentro do tanque de compensação (122) com base na vibração; e medir com o sistema de medição montado no transporte, a areia de fraturamento úmida liquefeita a partir do tanque de compensação (122) para uma cuba de mistura.
13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a vibração de areia de fraturamento úmida localizada dentro dos tanques de compensação (122), compreende mecanicamente vibrar o tanque de compensação (122) utilizando um componente de vibração (202, 312, 402) ligado ao tanque de compensação (122).
14. Tanque de compensação (122) para a utilização de areia de fraturamento úmida para criação de fluido de fraturamento, o tanque de compensação (122) caracterizado pelo fato de que compreende: um componente de pulverização disposto com o tanque de compensação (122) e configurado para dispensar um fluido para regular conteúdo de umidade da areia de fraturamento úmida recebida no tanque de compensação (122); em que o tanque de compensação (122) é montado em um transporte; um componente de vibração (312) afixado a uma superfície exterior do tanque de compensação (122) para causar a vibração da areia de fraturamento úmida que entra no tanque de compensação (122) para liqueifar a areia de fraturamento úmida; e uma broca acoplada ao tanque de compensação (122) e disposta no transporte, em que a broca é configurada para: receber a areia de fraturamento úmida liqueifada a partir do tanque de compensação (122); e medir uma quantidade da areia de fraturamento úmida liqueifada que é dispensada a uma cuba de mistura que produz um fluido de fraturamento.
15. Tanque de compensação, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o componente de pulverização compreende uma barra de pulverização (310) localizada a uma abertura superior do tanque de compensação (122) para introduzir ar, liquido ou ambos para o tanque de compensação (122).
BR112018068197-0A 2016-03-08 2017-03-07 Sistema, método e tanque de compensação para a utilização de areia de fraturamento úmida para criação de fluido de fraturamento BR112018068197B1 (pt)

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