CN103321627A - 实现超高导流能力的压裂脉冲加砂系统及其工作方法 - Google Patents
实现超高导流能力的压裂脉冲加砂系统及其工作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103321627A CN103321627A CN2013102817510A CN201310281751A CN103321627A CN 103321627 A CN103321627 A CN 103321627A CN 2013102817510 A CN2013102817510 A CN 2013102817510A CN 201310281751 A CN201310281751 A CN 201310281751A CN 103321627 A CN103321627 A CN 103321627A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electric
- way ball
- ball valve
- pressure break
- fracturing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000004576 sand Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 94
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 41
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims description 6
- 230000005520 electrodynamics Effects 0.000 claims description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 10
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000835 fiber Substances 0.000 abstract description 5
- 241000237858 Gastropoda Species 0.000 abstract description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 230000037452 priming Effects 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 2
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 2
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 210000000664 rectum Anatomy 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Loading And Unloading Of Fuel Tanks Or Ships (AREA)
Abstract
本发明涉及一种实现超高导流能力的压裂脉冲加砂系统,包括外部控制单元、内部受控单元、外部压裂泵车机组、混砂车和储液罐;所述混砂车内盛装有压裂用的混砂液,所述储液罐中盛装有压裂用的基液,所述外部控制单元通过内部受控单元实现混砂车内的混砂液和储液罐中的基液间隔交替泵入所述的外部压裂泵车机组,最终外部压裂泵车机组实现向地下开采裂缝中间隔交替泵入混砂液和基液。该系统通过此系统的控制实现对加有纤维的支撑剂段塞的脉冲式注入,大大提高了支撑裂缝的导流能力,并且不会造成由于混砂车的不断开启以及关闭引起的滞后效应、减小对所述混砂车本身的伤害,同时该系统还有效避免了支撑剂注入时的憋压。
Description
技术领域
本发明涉及一种实现超高导流能力的压裂脉冲加砂系统及其工作方法,属于油气田开发研究的技术领域。
背景技术
常规水力压裂过程中,施工过程基本上都是将前置液注入结束之后用混砂车将支撑剂按照预先设置好的砂比连续注入地层之中,对压裂裂缝进行填充,这样相比于原始油气藏其导流能力确实提高很多。但是,由于压裂液对裂缝导流能力的伤害、支撑剂的破碎、裂缝壁面承压后掉的碎屑堵塞孔隙以及支撑剂的嵌入等因素的影响,会使得压裂裂缝导流能力大大降低,压后实际导流能力远远低于实验数值,从而不能最大限度的开发储层产量。
目前,有一种新型压裂技术,不是依靠支撑剂的填充层来提高裂缝导流能力,而是靠支撑剂之间的通道让油气通过,这些开放的流动通道显著的增加了导流能力,减少裂缝内的压力降,有助于提高排液能力,增加了有效裂缝半长,从而提高产量。但是这种技术,需要将加有纤维的支撑剂段塞脉冲式的注入到地层裂缝当中,从而在地层之中形成“支柱”,来提高支撑裂缝的导流能力。
混砂车在整个加砂压裂施工中起着举足轻重的作用。混砂车在液罐和压裂泵之间起一个枢纽的作用,上水管汇及配套设备能实现基液的吸入,绞笼及配套设备实现陶粒的采集,同时按照施工设计设定胶联浓度,通过胶联泵及附属设备实现胶联剂的吸入,混砂车上的混合筒对配好的压裂基液进行添加剂、胶联剂和陶粒的混合搅拌,输出的冻胶在管线中的磨阻相对低,并增加了携砂性能,向压裂泵供液。目前混砂车在支撑剂注入时基本都选择的是连续注入,不能实现支撑剂的段塞式注入,若要实现这一功能则需要间歇式的开关机器,这样则会由于机器的重复启动而产生的滞后效应并且会对对机器本身造成损害;而且混砂车正常运转,将注入阀间歇性的开启,但是这样又会造成混砂车内间歇性憋压,对机器造成伤害,增加了设备机器的维护、维修成本。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明公开一种实现超高导流能力的压裂脉冲加砂系统,该系统对混砂车、储液罐以及外部压裂泵车机组等其它压裂设备无缝嵌入式连接,通过此系统的控制实现对加有纤维的支撑剂段塞的脉冲式注入,大大提高了支撑裂缝的导流能力,并且不会造成由于混砂车的不断开启以及关闭引起的滞后效应、减小对所述混砂车本身的伤害,同时该系统还有效避免了支撑剂注入时的憋压。
本发明还包括一种如上述压裂脉冲加砂系统的工作方法。
本发明的技术方案如下:
一种实现超高导流能力的压裂脉冲加砂系统,包括外部控制单元、内部受控单元、外部压裂泵车机组、混砂车和储液罐;所述混砂车内盛装有压裂用的混砂液,所述储液罐中盛装有压裂用的基液,所述外部控制单元通过内部受控单元实现混砂车内的混砂液和储液罐中的基液间隔交替泵入所述的外部压裂泵车机组,最终外部压裂泵车机组实现向地下开采裂缝中间隔交替泵入混砂液和基液。
根据本发明优选的,所述混砂液中砂比为≤90%。本发明适用于各种支撑剂粒径范围,工业使用中根据压裂工艺的设计选用支撑剂粒径。
根据本发明优选的,所述的外部控制单元包括控制面板,在所述控制面板上安装的显示器、1号电磁流量计控制按钮、2号电磁流量计控制按钮、1号三通电动球阀控制按钮、2号三通电动球阀控制按钮、自动手动切换按钮和开启按钮;
所述的内部受控单元包括PLC控制器、继电器、1号三通电动球阀、1号电磁流量计、2号电磁流量计、2号三通电动球阀和电动泵;所述1号电磁流量计、2号电磁流量计用来采集上下两个支路中流体流过的流量并将流量信息转化成电信号传送给PLC控制器,一般情况下压裂用压裂液基液的电导率都远远大于5μs/cm,所以选用电磁流量计来进行测量,同时电磁流量计的测量精度不受流体密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响,适用于不同砂比情况下的精确测量并且电磁流量计的测量管无阻碍,无活动部件,压耗很小;
所述自动手动切换按钮与所述PLC控制器电连接;
所述1号电磁流量计控制按钮和2号电磁流量计控制按钮通过PLC控制器分别与1号电磁流量计和2号电磁流量计电连接;所述1号电磁流量计用于计量混砂车的输料流量;所述2号电磁流量计用于计量储液罐的输料流量;压裂初始时,通过所述1号电磁流量计控制按钮和2号电磁流量计控制按钮,分别设定好1号和2号电磁流量计的上限值,并且选取自动模式进行工作,当流量超过上限时,系统发出警报,并且根据流量数据反馈给PLC控制器,PLC控制器通过向1号电动三通球阀和2号电动三通球阀发出指令,将阀门调小至适当值,如在5s内,系统还未解除警报,系统将自动切换至手动模式,人为强行调节流量以保护装置,解除警报之后,再按一次自动手动切换按钮将其切换至自动模式继续工作。
所述1号三通电动球阀控制按钮分别通过PLC控制器和继电器与所述1号三通电动球阀电连接,所述1号三通电动球阀串联在所述混砂车的输料回路中;当1号三通电动球阀开启时,所述混砂车内的混砂液沿1号电磁流量计流入所述的外部压裂泵车机组,最终通过外部压裂泵车机组泵入所述的压裂缝中;当1号三通电动球阀关闭时,所述混砂车内的混砂液沿混砂车的输料回路回流至混砂车;
所述2号三通电动球阀控制按钮分别通过PLC控制器和继电器与所述2号三通电动球阀电连接;所述2号三通电动球阀串联在所述储液罐的输料回路中:当2号三通电动球阀开启时,所述储液罐内的基液沿2号电磁流量计流入所述的外部压裂泵车机组,最终通过外部压裂泵车机组泵入所述的压裂缝中;当2号三通电动球阀关闭时,所述储液罐内的基液沿储液罐的输料回路回流至储液罐;
根据操作人员选取手动或自动模式的不同,所述1号三通电动球阀控制按钮和2号三通电动球阀控制按钮的作用不同:当操作人员通过自动手动切换按钮选定自动模式时,所述1号三通电动球阀控制按钮和2号三通电动球阀控制按钮用于向PLC控制器设定控制指令,分别控制1号三通电动球阀和2号三通电动球阀的开启大小或关闭时间;当操作人员通过自动手动切换按钮选定手动模式时,所述1号三通电动球阀控制按钮和2号三通电动球阀控制按钮分别用于控制1号三通电动球阀和2号三通电动球阀的开启或关闭;
所述开启按钮用于控制整个系统的开启或关闭。
根据本发明优选的,所述1号三通电动球阀和2号三通电动球阀的开启或关闭状态完全相反:当1号三通电动球阀开启时,所述2号三通电动球阀关闭;当1号三通电动球阀关闭时,所述2号三通电动球阀开启。
一种如上述压裂脉冲加砂系统的工作方法,包括步骤如下:
(1)按下开启按钮,启动压裂脉冲加砂系统;
(2)压裂初始时,通过所述1号电磁流量计控制按钮和2号电磁流量计控制按钮,分别设定好1号和2号电磁流量计的上限值,并且选取自动模式进行工作,当流量超过上限时,系统发出警报,并且根据流量数据反馈给PLC控制器,PLC控制器通过向1号电动三通球阀和2号电动三通球阀发出指令,将阀门调小至适当值,如系统还未解除警报,系统将自动切换至手动模式,人为强行通过所述1号三通电动球阀控制按钮和2号三通电动球阀控制按钮用于向PLC控制器设定控制指令,分别控制1号三通电动球阀和2号三通电动球阀的开启大小或关闭时间,调节流量以保护整个系统,整个系统在解除警报之后,再按一次自动手动切换按钮将其切换至自动模式继续工作;所述控制按钮实现对PLC控制器内置参数的设置和调整,从而避免了不同施工参数下对PLC控制器的重复编程,降低了使用门槛,增强了人机交互性;本系统进行手动控制和自动控制的切换,从而保证了在前置液注入阶段的手动控制,以及复杂情况下的停机手控,从而保证了系统的容错率,为在复杂环境中的工程应用提供了保障;本系统控制面板上的显示器实时显示系统内部的各个流量,加砂速度,加砂量,以及各部分的压力变化,从而实现实时调控;
(3)当1号三通电动球阀开启时,所述混砂车内的混砂液沿1号电磁流量计流入所述的外部压裂泵车机组,最终通过外部压裂泵车机组泵入所述的压裂缝中;当1号三通电动球阀关闭时,所述混砂车内的混砂液沿混砂车的输料回路回流至混砂车;
当2号三通电动球阀开启时,所述储液罐内的基液沿2号电磁流量计流入所述的外部压裂泵车机组,最终通过外部压裂泵车机组泵入所述的压裂缝中;当2号三通电动球阀关闭时,所述储液罐内的基液沿储液罐的输料回路回流至储液罐;
外部压裂泵车机组实现向地下开采裂缝中间隔交替泵入混砂液和基液,所述1号三通电动球阀和2号三通电动球阀的开启或关闭状态完全相反:当1号三通电动球阀开启时,所述2号三通电动球阀关闭;当1号三通电动球阀关闭时,所述2号三通电动球阀开启,如此循环往复就实现了基液和混砂液向压裂缝中脉冲注入;
(4)操作完毕,再次按下开启按钮关闭压裂脉冲加砂系统。
本发明的特点及优势:
1.本发明将现有混砂车、储液罐车以及外部压裂泵组实现无缝嵌入的连接;本发明的控制面板上的显示器实时显示系统内部的各个流量,加砂速度,加砂量,以及各部分的压力变化,从而实现实时调控;本发明系统中的电磁流量计的测量精度高,适用于不同砂比情况下的精确测量并且电磁流量计的测量管无阻碍,无活动部件,压耗很小;
2.本发明通过调节两个支路上的三通电动球阀的开启方向,可以实现混砂液和基液的交替注入,同时可以控制,一路在注入的同时,另一路自行循环,避免了机器重复开关对机器本身的损坏以及滞后效应,也避免了单一支路憋压存在的可能性;本发明通过改变三通电动球阀的开启方向从而实现流体的截止和流动,球阀的通径较大,对固体颗粒的流动阻力较小,同时选用硬密封球阀能够有效避免支撑剂砂粒的嵌入,球芯与硬质合金的金属阀座之间具有很强的剪切力,特别适用于含纤维、微小固体颗料等介质,从而能够有效的进行密封截止;
3本发明采用了PLC控制器和继电器实现了低电压控制高电压,低电流控制高电流,保证了各系统部件的电压电流的需求,同时使得测量以及控制系统更加可靠,提高了各部件的相对寿命;
4.本发明能够实现对加有纤维的段塞式支撑剂实现脉冲加砂注入,该系统作为一个中间控制系统连接在混砂车、储液罐车和泵车之间,通过控制混砂液和基液的流动和截止实现混砂液和基液的脉冲注入;
5.本发明系统对支撑剂脉冲式的注入,实现地层裂缝中出现一个个的“支撑剂支柱”,各“支撑剂支柱”之间的空隙通道可以使得油气流通过程中的阻力大大降低,从而使得地层裂缝的导流能力比常规压裂裂缝导流能力高出几个数量级,为更加有效的开采油气储层提供更加可靠地技术支撑。
6.本发明采用了PLC控制器,PLC(可编程控制器)抗干扰能力强、可靠性能好,在工业上更好的取代单片机起到信息的处理和控制作用。PLC控制器可以进行编程控制,实现上支路和下支路上三通电动球阀的交替开启关闭,从而实现了混砂液和基液的交替脉冲注入,通过对PLC控制程序的设计可以实现不同脉冲间隔的调整和设置。
7.本发明通过三通电动球阀1和2的开启方向实现,目的是为了保证在整个施工过程中混砂车和泵的持续工作,从而避免了因为机器的重复启动而产生的滞后效应和机器重复启动对机器本身造成的损害。
附图说明
图1即为本发明所述系统的结构示意图:
在图1中:1、控制面板,2、显示器,3、1号电磁流量计控制按钮,4、2号电磁流量计控制按钮,5、1号三通电动球阀控制按钮,6、2号三通电动球阀控制按钮,7、混砂车,8、电动泵,9、储液罐,10、自动手动切换按钮,11、PLC控制器,12、继电器,13、开启按钮,14、1号三通电动球阀,15、1号电磁流量计,16、2号电磁流量计,17、2号三通电动球阀,18、外部压裂泵车机组,19、内部受控单元,20、外部控制单元。
具体实施方式
下面结合实施例和说明书附图对本发明做详细的说明,但不限于此。
实施例1、
一种实现超高导流能力的压裂脉冲加砂系统,包括外部控制单元20、内部受控单元19、外部压裂泵车机组18、混砂车7和储液罐9;所述混砂车7内盛装有压裂用的混砂液,所述储液罐9中盛装有压裂用的基液,所述外部控制单元20通过内部受控单元19实现混砂车7内的混砂液和储液罐9中的基液间隔交替泵入所述的外部压裂泵车机组18,最终外部压裂泵车机组18实现向地下开采裂缝中间隔交替泵入混砂液和基液。
所述混砂液中砂比为50%。
所述的外部控制单元20包括控制面板1,在所述控制面板上安装的显示器2、1号电磁流量计控制按钮3、2号电磁流量计控制按钮4、1号三通电动球阀控制按钮5、2号三通电动球阀控制按钮6、自动手动切换按钮10和开启按钮13;
所述的内部受控单元19包括PLC控制器11、继电器12、1号三通电动球阀14、1号电磁流量计15、2号电磁流量计16、2号三通电动球阀17和电动泵8;所述自动手动切换按钮10与所述PLC控制器11电连接;所述1号电磁流量计控制按钮3和2号电磁流量计控制按钮4通过PLC控制器11分别与1号电磁流量计15和2号电磁流量计16电连接;所述1号电磁流量计15用于计量混砂车7的输料流量;所述2号电磁流量计16用于计量储液罐9的输料流量;
所述1号三通电动球阀控制按钮5分别通过PLC控制器11和继电器12与所述1号三通电动球阀14电连接,所述1号三通电动球阀14串联在所述混砂车7的输料回路中;当1号三通电动球阀14开启时,所述混砂车7内的混砂液沿1号电磁流量计15流入所述的外部压裂泵车机组18,最终通过外部压裂泵车机组18泵入所述的压裂缝中;当1号三通电动球阀14关闭时,所述混砂车7内的混砂液沿混砂车7的输料回路回流至混砂车;
所述2号三通电动球阀控制按钮6分别通过PLC控制器11和继电器12与所述2号三通电动球阀17电连接;所述2号三通电动球阀17串联在所述储液罐9的输料回路中:当2号三通电动球阀17开启时,所述储液罐9内的基液沿2号电磁流量计16流入所述的外部压裂泵车机组18,最终通过外部压裂泵车机组18泵入所述的压裂缝中;当2号三通电动球阀17关闭时,所述储液罐9内的基液沿储液罐的输料回路回流至储液罐;
所述开启按钮13用于控制整个系统的开启或关闭。
实施例2、
一种如实施例1所述一种实现超高导流能力的压裂脉冲加砂系统,其区别在于,所述1号三通电动球阀14和2号三通电动球阀17的开启或关闭状态完全相反:当1号三通电动球阀14开启时,所述2号三通电动球阀17关闭;当1号三通电动球阀14关闭时,所述2号三通电动球阀17开启。所述的三通电动球阀的选型参数如下:以AC220V作为动力,三通电动球阀的公称直径:101.6mm,公称压力:4MPa,介质温度:20-40℃,阀体密封方式为硬密封,其中阀体材料选用WCB,球体材料选用2Cr13(氮化处理),阀座密封圈材料选用增强聚氯乙烯(PPL),适用温度为-30—250℃,控制方式为电动开关型,并且三通电动球阀为L型。
实施例3、
一种如实施例1所述压裂脉冲加砂系统的工作方法,包括步骤如下:
(1)按下开启按钮13,启动压裂脉冲加砂系统;
(2)压裂初始时,通过所述1号电磁流量计控制按钮3和2号电磁流量计控制按钮4,分别设定好1号和2号电磁流量计的上限值,并且选取自动模式进行工作,当流量超过上限时,系统发出警报,并且根据流量数据反馈给PLC控制器11,PLC控制器11通过向1号电动三通球阀14和2号电动三通球阀17发出指令,将阀门调小至适当值,如系统还未解除警报,系统将自动切换至手动模式,人为强行通过所述1号三通电动球阀控制按钮5和2号三通电动球阀控制按钮6用于向PLC控制器11设定控制指令,分别控制1号三通电动球阀14和2号三通电动球阀17的开启大小或关闭时间,调节流量以保护整个系统,整个系统在解除警报之后,再按一次自动手动切换按钮10将其切换至自动模式继续工作;所述控制按钮实现对PLC控制器内置参数的设置和调整,从而避免了不同施工参数下对PLC控制器的重复编程,降低了使用门槛,增强了人机交互性;本系统进行手动控制和自动控制的切换,从而保证了在前置液注入阶段的手动控制,以及复杂情况下的停机手控,从而保证了系统的容错率,为在复杂环境中的工程应用提供了保障;本系统控制面板上的显示器实时显示系统内部的各个流量,加砂速度,加砂量,以及各部分的压力变化,从而实现实时调控;
(3)当1号三通电动球阀14开启时,所述混砂车7内的混砂液沿1号电磁流量计15流入所述的外部压裂泵车机组18,最终通过外部压裂泵车机组18泵入所述的压裂缝中;当1号三通电动球阀14关闭时,所述混砂车7内的混砂液沿混砂车的输料回路回流至混砂车7;
当2号三通电动球阀17开启时,所述储液罐9内的基液沿2号电磁流量计16流入所述的外部压裂泵车机组18,最终通过外部压裂泵车机组18泵入所述的压裂缝中;当2号三通电动球阀17关闭时,所述储液罐9内的基液沿储液罐的输料回路回流至储液罐9;
外部压裂泵车机组18实现向地下开采裂缝中间隔交替泵入混砂液和基液,所述1号三通电动球阀14和2号三通电动球阀17的开启或关闭状态完全相反:当1号三通电动球阀14开启时,所述2号三通电动球阀17关闭;当1号三通电动球阀14关闭时,所述2号三通电动球阀17开启,如此循环往复就实现了基液和混砂液向压裂缝中脉冲注入;
(4)操作完毕,再次按下开启按钮13关闭压裂脉冲加砂系统。
本实施例所述混砂车的型号为HSC210,最高工作压力0.5MPa。根据混砂液的砂比大小调节混砂车向外部压裂泵车机组的泵入压力;对于基液的注入,动力来自于电动泵,其注入压力、排量满足对外部压裂泵车正常供液即可。混砂液和基液的交替注入时间主要是根据压裂工艺参数设计而定的,根据各压裂井设计的不同,各压裂段的混砂液和基液的注入交替时间是变化的;其流量主要是由外部压裂泵车机组的排量决定的,当排量小于外部压裂泵车机组的排量时,达不到压裂设计的需要,达不到预想的压裂目标;当排量大于外部压裂泵车机组的排量时,又会造成系统内憋压,对机器自身机器损坏严重。
实施例4、
本实施例所述混砂车7的型号为HSC360最高工作压力为0.7MPa。
如实施例1所述的一种实现超高导流能力的压裂脉冲加砂系统,其区别在于,所述混砂液中砂比为80%。
实施例5、
如实施例3所述的一种实现超高导流能力的压裂脉冲加砂系统,其区别在于,所述混砂液中砂比为90%。
Claims (5)
1.一种实现超高导流能力的压裂脉冲加砂系统,其特征在于,该系统包括外部控制单元、内部受控单元、外部压裂泵车机组、混砂车和储液罐;所述混砂车内盛装有压裂用的混砂液,所述储液罐中盛装有压裂用的基液,所述外部控制单元通过内部受控单元实现混砂车内的混砂液和储液罐中的基液间隔交替泵入所述的外部压裂泵车机组,最终外部压裂泵车机组实现向地下开采裂缝中间隔交替泵入混砂液和基液。
2.根据权利要求1所述的一种实现超高导流能力的压裂脉冲加砂系统,其特征在于,所述混砂液中砂比为≤90%。
3.根据权利要求1所述的一种实现超高导流能力的压裂脉冲加砂系统,其特征在于,所述的外部控制单元包括控制面板,在所述控制面板上安装的显示器、1号电磁流量计控制按钮、2号电磁流量计控制按钮、1号三通电动球阀控制按钮、2号三通电动球阀控制按钮、自动手动切换按钮和开启按钮;
所述的内部受控单元包括PLC控制器、继电器、1号三通电动球阀、1号电磁流量计、2号电磁流量计、2号三通电动球阀和电动泵;
所述自动手动切换按钮与所述PLC控制器电连接;
所述1号电磁流量计控制按钮和2号电磁流量计控制按钮通过PLC控制器分别与1号电磁流量计和2号电磁流量计电连接;所述1号电磁流量计用于计量混砂车的输料流量;所述2号电磁流量计用于计量储液罐的输料流量;
所述1号三通电动球阀控制按钮分别通过PLC控制器和继电器与所述1号三通电动球阀电连接,所述1号三通电动球阀串联在所述混砂车的输料回路中;当1号三通电动球阀开启时,所述混砂车内的混砂液沿1号电磁流量计流入所述的外部压裂泵车机组,最终通过外部压裂泵车机组泵入所述的压裂缝中;当1号三通电动球阀关闭时,所述混砂车内的混砂液沿混砂车的输料回路回流至混砂车;
所述2号三通电动球阀控制按钮分别通过PLC控制器和继电器与所述2号三通电动球阀电连接;所述2号三通电动球阀串联在所述储液罐的输料回路中:当2号三通电动球阀开启时,所述储液罐内的基液沿2号电磁流量计流入所述的外部压裂泵车机组,最终通过外部压裂泵车机组泵入所述的压裂缝中;当2号三通电动球阀关闭时,所述储液罐内的基液沿储液罐的输料回路回流至储液罐;
所述开启按钮用于控制整个系统的开启或关闭。
4.根据权利要求3所述的一种实现超高导流能力的压裂脉冲加砂系统,其特征在于,所述1号三通电动球阀和2号三通电动球阀的开启或关闭状态完全相反:当1号三通电动球阀开启时,所述2号三通电动球阀关闭;当1号三通电动球阀关闭时,所述2号三通电动球阀开启。
5.一种如权利要求1-4所述压裂脉冲加砂系统的工作方法,其特征在于,该方法包括步骤如下:
(1)按下开启按钮,启动压裂脉冲加砂系统;
(2)压裂初始时,通过所述1号电磁流量计控制按钮和2号电磁流量计控制按钮,分别设定好1号和2号电磁流量计的上限值,并且选取自动模式进行工作,当流量超过上限时,系统发出警报,并且根据流量数据反馈给PLC控制器,PLC控制器通过向1号电动三通球阀和2号电动三通球阀发出指令,将阀门调小至适当值,如系统还未解除警报,系统将自动切换至手动模式,人为强行通过所述1号三通电动球阀控制按钮和2号三通电动球阀控制按钮用于向PLC控制器设定控制指令,分别控制1号三通电动球阀和2号三通电动球阀的开启大小或关闭时间,调节流量以保护整个系统,整个系统在解除警报之后,再按一次自动手动切换按钮将其切换至自动模式继续工作;
(3)当1号三通电动球阀开启时,所述混砂车内的混砂液沿1号电磁流量计流入所述的外部压裂泵车机组,最终通过外部压裂泵车机组泵入所述的压裂缝中;当1号三通电动球阀关闭时,所述混砂车内的混砂液沿混砂车的输料回路回流至混砂车;
当2号三通电动球阀开启时,所述储液罐内的基液沿2号电磁流量计流入所述的外部压裂泵车机组,最终通过外部压裂泵车机组泵入所述的压裂缝中;当2号三通电动球阀关闭时,所述储液罐内的基液沿储液罐的输料回路回流至储液罐;
外部压裂泵车机组实现向地下开采裂缝中间隔交替泵入混砂液和基液,所述1号三通电动球阀和2号三通电动球阀的开启或关闭状态完全相反:当1号三通电动球阀开启时,所述2号三通电动球阀关闭;当1号三通电动球阀关闭时,所述2号三通电动球阀开启,如此循环往复就实现了基液和混砂液向压裂缝中脉冲注入;
(4)操作完毕,再次按下开启按钮关闭压裂脉冲加砂系统。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310281751.0A CN103321627B (zh) | 2013-07-04 | 2013-07-04 | 实现超高导流能力的压裂脉冲加砂系统及其工作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310281751.0A CN103321627B (zh) | 2013-07-04 | 2013-07-04 | 实现超高导流能力的压裂脉冲加砂系统及其工作方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103321627A true CN103321627A (zh) | 2013-09-25 |
CN103321627B CN103321627B (zh) | 2016-04-06 |
Family
ID=49190644
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310281751.0A Expired - Fee Related CN103321627B (zh) | 2013-07-04 | 2013-07-04 | 实现超高导流能力的压裂脉冲加砂系统及其工作方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103321627B (zh) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104712304A (zh) * | 2015-01-29 | 2015-06-17 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种脉冲式加砂压裂系统及其控制方法 |
CN105041286A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-11-11 | 中国石油大学(华东) | 一种实现高导流能力的通道压裂混砂车及应用 |
CN105239986A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-01-13 | 东营石大海润石油科技发展有限公司 | 一种脉冲加砂压裂中间顶替液的泵注装置及工作方法 |
CN105507873A (zh) * | 2016-01-05 | 2016-04-20 | 山东广河精细化工有限责任公司 | 一种实现脉冲式加砂压裂的装置与方法 |
CN106089159A (zh) * | 2016-08-17 | 2016-11-09 | 中石化石油工程机械有限公司第四机械厂 | 一种集成加砂混合增压泵车 |
CN107218035A (zh) * | 2017-06-13 | 2017-09-29 | 北京大学 | 一种自动改变裂缝壁面磨阻的实验装置及工作方法与应用 |
CN107387053A (zh) * | 2017-06-13 | 2017-11-24 | 北京大学 | 一种大通道主裂缝与复杂缝网协同压裂的方法 |
CN108952668A (zh) * | 2017-05-17 | 2018-12-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种常压页岩气藏储层的压裂方法 |
CN109736768A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-05-10 | 广州海洋地质调查局 | 一种双腔往复式脉冲加砂压裂装置 |
CN109798099A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-05-24 | 广州海洋地质调查局 | 一种脉冲式加砂压裂控制装置及其控制方法 |
CN109826611A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-05-31 | 广州海洋地质调查局 | 一种双腔旋转式脉冲加砂压裂装置 |
CN115492543A (zh) * | 2022-10-24 | 2022-12-20 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 一种矿用液压远控清水泵站 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2722303Y (zh) * | 2003-12-04 | 2005-08-31 | 中国石化集团江汉石油管理局第四机械厂 | 压裂机组网络控制装置 |
CN101706662A (zh) * | 2009-10-30 | 2010-05-12 | 四机赛瓦石油钻采设备有限公司 | 压裂机组的控制系统及其控制方法 |
CN101915081A (zh) * | 2010-06-03 | 2010-12-15 | 大庆油田井泰石油工程技术股份有限公司 | Plc智能自动混砂系统及其控制方法 |
US20110236225A1 (en) * | 2010-03-26 | 2011-09-29 | Edward Leugemors | System, apparatus, and method for rapid pump displacement configuration |
CN202673269U (zh) * | 2012-07-14 | 2013-01-16 | 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 | 闭式泵混砂车自动控制系统 |
CN203038092U (zh) * | 2013-01-24 | 2013-07-03 | 成都宏天电传工程有限公司 | 一种压裂机组分布式控制系统 |
CN203362148U (zh) * | 2013-07-04 | 2013-12-25 | 中国石油大学(华东) | 实现超高导流能力的压裂脉冲加砂系统 |
-
2013
- 2013-07-04 CN CN201310281751.0A patent/CN103321627B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN2722303Y (zh) * | 2003-12-04 | 2005-08-31 | 中国石化集团江汉石油管理局第四机械厂 | 压裂机组网络控制装置 |
CN101706662A (zh) * | 2009-10-30 | 2010-05-12 | 四机赛瓦石油钻采设备有限公司 | 压裂机组的控制系统及其控制方法 |
US20110236225A1 (en) * | 2010-03-26 | 2011-09-29 | Edward Leugemors | System, apparatus, and method for rapid pump displacement configuration |
CN101915081A (zh) * | 2010-06-03 | 2010-12-15 | 大庆油田井泰石油工程技术股份有限公司 | Plc智能自动混砂系统及其控制方法 |
CN202673269U (zh) * | 2012-07-14 | 2013-01-16 | 烟台杰瑞石油装备技术有限公司 | 闭式泵混砂车自动控制系统 |
CN203038092U (zh) * | 2013-01-24 | 2013-07-03 | 成都宏天电传工程有限公司 | 一种压裂机组分布式控制系统 |
CN203362148U (zh) * | 2013-07-04 | 2013-12-25 | 中国石油大学(华东) | 实现超高导流能力的压裂脉冲加砂系统 |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104712304A (zh) * | 2015-01-29 | 2015-06-17 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种脉冲式加砂压裂系统及其控制方法 |
CN104712304B (zh) * | 2015-01-29 | 2017-11-17 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种脉冲式加砂压裂系统及其控制方法 |
CN105041286B (zh) * | 2015-06-26 | 2017-11-28 | 中国石油大学(华东) | 一种实现高导流能力的通道压裂混砂车及应用 |
CN105041286A (zh) * | 2015-06-26 | 2015-11-11 | 中国石油大学(华东) | 一种实现高导流能力的通道压裂混砂车及应用 |
CN105239986A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-01-13 | 东营石大海润石油科技发展有限公司 | 一种脉冲加砂压裂中间顶替液的泵注装置及工作方法 |
CN105239986B (zh) * | 2015-10-29 | 2018-02-27 | 东营石大海润石油科技发展有限公司 | 一种脉冲加砂压裂中间顶替液的泵注装置及工作方法 |
CN105507873A (zh) * | 2016-01-05 | 2016-04-20 | 山东广河精细化工有限责任公司 | 一种实现脉冲式加砂压裂的装置与方法 |
CN106089159A (zh) * | 2016-08-17 | 2016-11-09 | 中石化石油工程机械有限公司第四机械厂 | 一种集成加砂混合增压泵车 |
CN108952668A (zh) * | 2017-05-17 | 2018-12-07 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种常压页岩气藏储层的压裂方法 |
CN108952668B (zh) * | 2017-05-17 | 2020-11-20 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种常压页岩气藏储层的压裂方法 |
CN107387053A (zh) * | 2017-06-13 | 2017-11-24 | 北京大学 | 一种大通道主裂缝与复杂缝网协同压裂的方法 |
CN107218035A (zh) * | 2017-06-13 | 2017-09-29 | 北京大学 | 一种自动改变裂缝壁面磨阻的实验装置及工作方法与应用 |
CN107387053B (zh) * | 2017-06-13 | 2020-05-22 | 北京大学 | 一种大通道主裂缝与复杂缝网协同压裂的方法 |
CN109736768A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-05-10 | 广州海洋地质调查局 | 一种双腔往复式脉冲加砂压裂装置 |
CN109798099A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-05-24 | 广州海洋地质调查局 | 一种脉冲式加砂压裂控制装置及其控制方法 |
CN109826611A (zh) * | 2019-03-22 | 2019-05-31 | 广州海洋地质调查局 | 一种双腔旋转式脉冲加砂压裂装置 |
CN109736768B (zh) * | 2019-03-22 | 2024-02-20 | 广州海洋地质调查局 | 一种双腔往复式脉冲加砂压裂装置 |
CN109826611B (zh) * | 2019-03-22 | 2024-02-23 | 广州海洋地质调查局 | 一种双腔旋转式脉冲加砂压裂装置 |
CN115492543A (zh) * | 2022-10-24 | 2022-12-20 | 中煤科工集团重庆研究院有限公司 | 一种矿用液压远控清水泵站 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103321627B (zh) | 2016-04-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103321627B (zh) | 实现超高导流能力的压裂脉冲加砂系统及其工作方法 | |
CN203362148U (zh) | 实现超高导流能力的压裂脉冲加砂系统 | |
CN105909228B (zh) | 脉冲高压水力割缝-压裂装置及方法 | |
CN103161478B (zh) | 一种脉冲式注浆方法 | |
CN101539028B (zh) | 高压脉动注水防治煤岩动力灾害的装置 | |
CN108952760A (zh) | 一种智能循环增-卸压式动态注浆系统及方法 | |
CN102628352A (zh) | 一种多段式定点水力压裂方法 | |
CN103321606A (zh) | 一种低渗裂缝性油藏油井堵水屏蔽方法 | |
CN107906084A (zh) | 凿岩机及其液压钻进控制系统 | |
CN104712304A (zh) | 一种脉冲式加砂压裂系统及其控制方法 | |
CN105239986A (zh) | 一种脉冲加砂压裂中间顶替液的泵注装置及工作方法 | |
CN105370256A (zh) | 一种分段预裂提高低透气性煤层高压注水湿润半径的方法 | |
CN106194105B (zh) | 堵剂深部投放调剖方法 | |
CN104213921A (zh) | 基于水力割缝的冻结式石门揭煤方法 | |
CN105239983A (zh) | 一种预裂与高压注水相结合的低透气性煤层弱化增透方法 | |
CN101086210A (zh) | 一种煤层气调剖堵水技术 | |
CN205135590U (zh) | 一种脉冲加砂压裂中间顶替液的泵注装置 | |
CN105003296A (zh) | 一种处理低透气性煤层瓦斯排放的方法 | |
CN106321046A (zh) | 一种低透气性煤层井下水砂压裂瓦斯抽采方法 | |
CN103470212A (zh) | 一种主动式钻孔封孔装置及方法 | |
CN102704986A (zh) | 一种瓦斯抽采孔控压封孔的方法 | |
CN111350481B (zh) | 水平井簇间及缝内暂堵转向压裂方法 | |
CN102926701A (zh) | 一种连续混配型堵水工艺方法 | |
CN201218073Y (zh) | 一种钻孔孔口管加固装置 | |
CN106479462A (zh) | 一种堵剂及其制备方法及油井套管堵漏封窜方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160406 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |