CN106050212B - 一种压裂船作业系统 - Google Patents

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Abstract

一种压裂船作业系统，高压泵送区用于将配制好的压裂液或酸液增压后泵送到井口装置；支撑剂储存区和散料储存区用来储存压裂作业所用的支撑剂和干粉添加剂；压裂控制室用于施工设备的操作控制和数据采集；酸液储存区、清水储存区和液体添加剂区分别储存压裂作业所用的清水、酸液和添加剂等液体原料，压裂液混配区和酸液混配区分别配制压裂作业用的压裂液和酸液；质量实验室位于压裂船下1层甲板并靠近船首部，用于监测所配置压裂液和酸液的质量。本发明实现了压裂作业系统与船舶的真正集成，充分利用船舱内部空间，满足海洋酸化、压裂和防砂等增产作业工艺要求，解决无法进行大规模海洋油气增产作业的问题。

Description

一种压裂船作业系统
技术领域
本发明属石油压裂设备，特别涉及到压裂船。
背景技术
随着石油勘探开发技术的不断进步，以酸化、压裂等技术手段的储层改造技术已经成为开发低渗油气田、提高单井产量的主体技术。该增产技术在陆地油气田得到了广泛的应用，形成了完整的配套和成熟的工艺体系。将陆地酸化、压裂等增产作业技术转化为适合海上油气作业的可行技术，将成为未来海洋石油勘探开发的发展战略之一。海洋油气增产作业多数集中在一艘船上完成，这类专门为海洋油气增产作业而设计的压裂船，具有现场液体介质储存和配制、干料存储和输送、增压泵送、高压输送等功能，能够提供包括酸化、压裂、防砂等在内的一系列增产作业服务，是低渗海洋油气勘探开发的必需装备之一。
目前海洋油气增产作业主要是进行酸化、防砂和压裂作业，其作业方式是将增产作业装备布置在海洋平台、大型驳船或半潜船的甲板上。但这种临时布置方式，受到船体结构、装备能力、作业空间及安全环保限制，储存的作业所需原材料受很大限制，无法实施规模较大的增产作业。
发明内容
本发明提供了一种压裂船，该压裂船将压裂作业系统与船舶深度集成，解决无法进行大规模海洋油气增产作业的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种压裂船作业系统，其特征在于：包括高压泵送区、压裂液混配区、酸液混配区、支撑剂储存区、酸液储存区、清水储存区、液体添加剂区、散料储存区、压裂控制室和质量实验室，其中
高压泵送区位于压裂船上1层甲板靠近船尾，用于将配制好的压裂液或酸液增压后泵送到井口装置；
支撑剂储存区位于压裂船上1层甲板靠近高压泵送区，散料储存区位于压裂船上1层甲板靠近支撑剂储存区，支撑剂储存区和散料储存区用来储存压裂作业所用的支撑剂和干粉添加剂；
压裂控制室位于压裂船上1层甲板靠近船首部，用于施工设备的操作控制和数据采集；
酸液储存区和清水储存区位于压裂船甲板下2层，液体添加剂区位于压裂船下1层甲板靠近船尾部，压裂液混配区位于压裂船下1层甲板中部，酸液混配区位于压裂船下1层甲板并靠近压裂液混配区，酸液储存区、清水储存区和液体添加剂区分别储存压裂作业所用的清水、酸液和添加剂等液体原料，压裂液混配区和酸液混配区分别配制压裂作业用的压裂液和酸液；
质量实验室位于压裂船下1层甲板并靠近船首部，用于监测所配置压裂液和酸液的质量。
所述高压泵送区包括压裂泵橇、高压连接管汇和高压软管滚筒，所述压裂泵橇和高压软管滚筒并排摆放为两列，其中高压软管滚筒靠近船尾右侧安装，两列摆放的压裂泵橇排出口为对向安装。
所述支撑剂储存区包括具有加砂口和出砂口的砂罐，所述砂罐安装在上1层甲板上，贯穿上2层甲板伸出，所述加砂口高于上2层甲板，所述出砂口低于上1层甲板。
所述压裂液混配区包括具有进砂口的混砂橇，所述混砂橇的进砂口与砂罐的出砂口相连。
所述酸液储存区包括盐酸罐和氢氟酸罐，所述盐酸罐和氢氟酸罐沿压裂船纵向中心线安装。
所述清水储存区包括多个清水储罐，所述清水储罐沿压裂船纵向中心面对称安装。
本发明的有益效果：本发明提供了一种压裂船作业系统的布置方案，实现了压裂作业系统与船舶的真正集成，将压裂作业装备分层布置在船舱内，充分利用船舱内部空间，可大量储存增产作业所需的原材料，满足海洋酸化、压裂和防砂等增产作业工艺要求，解决无法进行大规模海洋油气增产作业的问题。
附图说明
图1是本发明的总体布置示意图；
图2是本发明的上1层甲板平面布置示意图；
图3是本发明的下1层甲板平面布置示意图；
图4是本发明的下2层甲板平面布置示意图。
具体实施方式：
下面结合附图1-4进一步说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，一种压裂船作业系统，包括高压泵送区2、压裂液混配区4、酸液混配区7、支撑剂储存区5、酸液储存区6、清水储存区8、液体添加剂区3、散料储存区9、压裂控制室10和质量实验室11，高压泵送区2位于压裂船上1层甲板靠近船尾，支撑剂储存区5位于压裂船上1层甲板靠近高压泵送区，散料储存区9位于压裂船上1层甲板靠近支撑剂储存区，压裂控制室10位于压裂船上1层甲板靠近船首部，液体添加剂区3位于压裂船下1层甲板靠近船尾部，压裂液混配区4位于压裂船下1层甲板中部，酸液混配区7位于压裂船下1层甲板并靠近压裂液混配区，质量实验室10位于压裂船下1层甲板并靠近船首部，酸液储存区和清水储存区位于压裂船下2层甲板。
如图2所示，高压泵送区2包括压裂泵橇201、高压连接管汇202和高压软管滚筒203，压裂泵橇201和高压软管滚筒203并列摆放两排，高压软管滚筒203靠近船尾右侧，多台压裂泵橇201的高压排出口之间通过高压连接管汇202连接到高压软管滚筒203上；支撑剂储存区5包括具有加砂口和出砂口的砂罐501，砂罐501安装在上1层甲板上，贯穿上2层甲板伸出，砂罐501的加砂口高于上2层甲板，便于在上2层甲板上给砂罐501补充支撑剂，砂罐501出砂口低于上1层甲板。
如图3所示，压裂液混配区4包括具有进砂口的混砂橇401，混砂橇401的进砂口与砂罐501的出砂口相连，砂罐501向混砂橇401输送支撑剂，压裂液混配区4还包括配液橇402和缓冲罐403，配液橇402的排出口连接到缓冲罐402的进口，缓冲罐402的排出口连接到混砂橇401的进液口；酸液混配区7包括供酸橇701、配酸橇702和酸液缓冲罐703，配酸橇702的排出口连接到酸液缓冲罐703的进液口，酸液缓冲罐703的排出口连接到供酸橇701的进液口。
如图4所示，酸液储存区6包括盐酸罐601、氢氟酸罐602和供酸泵603，盐酸罐601和氢氟酸罐602沿压裂船纵向中心线布置，供酸泵603的进液口分别与盐酸罐601和氢氟酸罐602的出口相连，酸液储存区8包括清水储罐801和供水泵802，供水泵802的进液口与清水储罐801的出口相连。
酸化压裂作业：由下2层甲板上清水储存区8的供水泵802将清水储罐801中的清水泵送至配酸橇702，由下2层甲板上酸液储存区6的供酸泵603将盐酸罐601和氢氟酸罐602中的原酸泵送至配酸橇702，混合形成的酸液排出到酸液缓冲罐703中短暂存储后，通过供酸橇701输送到多台压裂泵橇201，酸液通过压裂泵橇201增压后注入井下，实现酸化压裂作业。
加砂压裂作业：由下2层甲板上清水储存区8的供水泵802将清水储罐801中的清水泵送至混砂橇401，由上1层甲板上支撑剂储存区5的砂罐501将支撑剂输送至混砂橇401，清水和支撑剂经过混砂橇混合均匀后，输送到多台压裂泵橇201，通过压裂泵橇201增压后注入井下，实现加砂压裂作业。
配液橇402作业过程：由下2层甲板上清水储存区8的供水泵802，将清水储罐801中的清水泵送至配液橇402，由下1层甲板上液体添加剂区3的液体添加剂罐301，向配液橇402输送液体添加剂，通过配液橇402混配好后的压裂液排出到缓冲罐403，压裂液在缓冲罐403中短暂储存充分溶胀后，输送到多台压裂泵橇201，通过压裂泵橇201增压后注入井下。
该压裂船作业系统的高压泵送区2布置在船尾，压裂控制室10和质量实验室11等操作人员聚集区均布置在远离高压泵送区2的船首，通过压裂控制室10和质量实验室11来控制压裂作业过程和作业质量。
本发明所提供的压裂作业系统布置方案将作业装备合理的集中布置在压裂船1的的甲板和船舱内，充分利用了船舱空间，并降低了船舶的重心，提高了船舶的稳定性。通过各设备之间的相互配合，能够满足大规模海洋酸化、压裂和防砂等增产作业工艺要求。

Claims (5)

1.一种压裂船作业系统，其特征在于：包括高压泵送区、压裂液混配区、酸液混配区、支撑剂储存区、酸液储存区、清水储存区、液体添加剂区、散料储存区、压裂控制室和质量实验室，其中
高压泵送区位于压裂船上1层甲板靠近船尾，用于将配制好的压裂液或酸液增压后泵送到井口装置，所述高压泵送区包括压裂泵橇、高压连接管汇和高压软管滚筒，所述压裂泵橇和高压软管滚筒并排摆放为两列，其中高压软管滚筒靠近船尾右侧安装，两列摆放的压裂泵橇排出口为对向安装；
支撑剂储存区位于压裂船上1层甲板靠近高压泵送区，散料储存区位于压裂船上1层甲板靠近支撑剂储存区，支撑剂储存区和散料储存区用来储存压裂作业所用的支撑剂和干粉添加剂；
压裂控制室位于压裂船上1层甲板靠近船首部，用于施工设备的操作控制和数据采集；
酸液储存区和清水储存区位于压裂船甲板下2层，液体添加剂区位于压裂船下1层甲板靠近船尾部，压裂液混配区位于压裂船下1层甲板中部，酸液混配区位于压裂船下1层甲板并靠近压裂液混配区，酸液储存区、清水储存区和液体添加剂区分别储存压裂作业所用的液体原料：酸液、清水和添加剂，压裂液混配区和酸液混配区分别配制压裂作业用的压裂液和酸液；
质量实验室位于压裂船下1层甲板并靠近船首部，用于监测所配置压裂液和酸液的质量。
2.根据权利要求1所述的一种压裂船作业系统，其特征在于：所述支撑剂储存区包括具有加砂口和出砂口的砂罐，所述砂罐安装在上1层甲板上，贯穿上2层甲板伸出，所述加砂口高于上2层甲板，所述出砂口低于上1层甲板。
3.根据权利要求2所述的一种压裂船作业系统，其特征在于：所述压裂液混配区包括具有进砂口的混砂橇，所述混砂橇的进砂口与砂罐的出砂口相连。
4.根据权利要求1所述的一种压裂船作业系统，其特征在于：所述酸液储存区包括盐酸罐和氢氟酸罐，所述盐酸罐和氢氟酸罐沿压裂船纵向中心线安装。
5.根据权利要求1所述的一种压裂船作业系统，其特征在于：所述清水储存区包括多个清水储罐，所述清水储罐沿压裂船纵向中心面对称安装。
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