CN108266172A - 一种液态二氧化碳输送dwhsq-12型成套装备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液态二氧化碳输送DWHSQ‑12型成套装备,包括撬架、动力系统总成和智能控制系统,所述动力系统总成包括柴油发动机及散热水箱,所述柴油发动机上设置有螺栓一,所述柴油发动机通过螺栓一安装在撬架的顶部,分动箱的一侧设置有螺栓二,所述分动箱通过螺栓二安装在柴油发动机的一侧,所述撬架的顶部还设置有支撑架,所述支撑架的顶部设置有液压系统和控制柜,所述液压系统上设置有连接柱塞泵,所述连接柱塞泵上设置有螺栓三和花键,所述连接柱塞泵通过螺栓和花键与分动箱连接,该液态二氧化碳输送DWHSQ‑12型成套装备设计合理,大排量二氧化碳混砂输送压裂作业,同时能满足常压水力压裂混砂工况需求。
Description
技术领域
本发明是一种液态二氧化碳输送DWHSQ-12型成套装备,属于油田低温二氧化碳加砂压裂技术领域。
背景技术
压裂施工作业是改造油气藏,实现油气井增产增效的重要手段之一。通过压裂,使地层产生裂缝,使油井产量增加,目前国内外最常用的油气层改造技术是水力压裂技术,即采用水基压裂液对油气层进行改造。但水基压裂液体系存在水资源大量浪费、黏土膨胀和压裂液残渣伤害油气层、返排不完全造成地下水污染以及污水处理费用高昂等缺点,二氧化碳无水蓄能压裂技术与常规的水力压裂相比,蓄能压裂增产效果显著,是水力压裂效果的5到6倍,且几乎无需添加剂,成本相对较低;液态二氧化碳在汽化后,无水相、无残渣,仅有支撑砂砾留在地层,不会对储层造成伤害,可实现快速排液投产;此外,二氧化碳具备比甲烷更强的吸附力,可置换出吸附于母岩的甲烷,从而提高天然气或煤层气的产量,并实现部分二氧化碳的永久埋存,为此,本发明提供一种液态二氧化碳输送DWHSQ-12型成套装备。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明目的是提供一种液态二氧化碳输送DWHSQ-12型成套装备,以解决上述背景技术中提出的问题,该液态二氧化碳输送DWHSQ-12型成套装备设计合理,大排量二氧化碳混砂输送压裂作业,同时能满足常压水力压裂混砂工况需求。
为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现:一种液态二氧化碳输送DWHSQ-12型成套装备,包括撬架、动力系统总成和智能控制系统,所述动力系统总成包括柴油发动机及散热水箱,所述柴油发动机上设置有螺栓一,所述柴油发动机通过螺栓一安装在撬架的顶部,分动箱的一侧设置有螺栓二,所述分动箱通过螺栓二安装在柴油发动机的一侧,所述撬架的顶部还设置有支撑架,所述支撑架的顶部设置有液压系统和控制柜,所述液压系统上设置有连接柱塞泵,所述连接柱塞泵上设置有螺栓三和花键,所述连接柱塞泵通过螺栓和花键与分动箱连接,所述支撑架的一侧设置有吸入管汇总成,所述吸入管汇总成上设置有螺栓四,所述吸入管汇总成通过螺栓四安装在撬架的顶部,所述支撑架的另一侧设置有排出管汇总成,所述排出管汇总成上设置有螺栓五,所述排出管汇总成通过螺栓五安装在撬架的顶部,吸入离心泵上设置有螺栓六,所述吸入离心泵通过螺栓六安装在撬架的顶部,所述吸入离心泵的一侧与吸入管汇总成连接,排出离心泵上设置有螺栓七,所述排出离心泵通过螺栓七安装在撬架的顶部,所述排出离心泵的一侧与排出管汇总成连接,闭式混砂灌总成的底部设置有螺栓八,所述闭式混砂灌总成通过螺栓八安装在撬架的顶部,所述闭式混砂灌总成包括混合罐、加砂装置、液体添加管线和排出管线,所述混合罐的前侧设置有观察窗,所述撬架的顶部还设置有自动输砂装置,所述自动输砂装置包括输砂管线、气推装置及底部储砂罐,低温二氧化碳排气管线上设置有螺栓九,所述低温二氧化碳排气管线通过螺栓九安装在撬架上,所述低温二氧化碳排气管线的一端与混合罐连接,切换管线的两端均设置有螺栓十,所述切换管线的一端通过螺栓十与吸入管汇总成连接,所述切换管线的另一端通过螺栓十与混合罐连接,所述智能控制系统包括控制板、监测模块和指令模块,所述控制板设置在控制柜内,所述监测模块包括压力检测装置和液位检测装置,所述指令模块包括紧急排空装置和搅拌装置,所述压力检测装置、液位检测装置、紧急排空装置和搅拌装置均设置在混合罐内。
作为本发明的一种优选实施方式,所述吸入离心泵和排出离心泵的另一侧均通过管道与混合罐连接。
作为本发明的一种优选实施方式,所述支撑架的顶部设置有工具箱。
作为本发明的一种优选实施方式,所述散热水箱上设置有注水口。
作为本发明的一种优选实施方式,所述控制板包括智能处理器和控制开关,所述智能处理器包括印制电路主板以及设置在印制电路主板上的微处理器和处理芯片,所述微处理器和处理芯片电性连接。
作为本发明的一种优选实施方式,所述控制板通过监测电路分别与压力检测装置和液位检测装置电性连接。
作为本发明的一种优选实施方式,所述控制板通过指令电路分别与紧急排空装置和搅拌装置电性连接。
本发明的有益效果:本发明的一种液态二氧化碳输送DWHSQ-12型成套装备,包括撬架、动力系统总成、分动箱、液压系统、吸入管汇总成、排出管汇总成、吸入离心泵、排出离心泵、闭式混砂灌总成、自动输砂装置、低温二氧化碳排气管线、控制柜、切换管线、混合罐、观察窗、支撑架、控制板、监测模块、指令模块、智能处理器、控制开关、压力检测装置、液位检测装置、紧急排空装置和搅拌装置;
1.此液态二氧化碳输送DWHSQ-12型成套装备实现了连续闭式混砂,同时实现带压搅拌,现有国内二氧化碳输送装置,无法实现连续加砂的效果,其设备自身施工准备周期长,导致罐体固体支撑砂砾加注完成后,无法再补加陶粒砂,造成了现阶段无法满足大型施工的连续性操作工况,现有设备通过解决低温状态下,压力容器密封及陶粒砂自动注入的难题,实现了连续闭式混砂,同时,通过机械结构的设计,实现了带压搅拌,达到均匀混砂并伴注的效果;
2.此液态二氧化碳输送DWHSQ-12型成套装备能够满足大排量液态二氧化碳单独带压集中输送,可实现大型体积压裂中,对二氧化碳排量的要求,在现有国内常规二氧化碳体积压裂的过程中,基本采用小排量(4m3/min)的二氧化碳注入,但大排量的液态二氧化碳灌注设备,暂时国内还存在欠缺的现象,因此,在原有基础上,通过技术优化,实现大排量液态二氧化碳的连续输送;
3.此液态二氧化碳输送DWHSQ-12型成套装备能够实现常压混砂工况基本要求,相对二氧化碳伴注加砂工艺,常规的体积压裂中,存在不同的地方,是陶粒砂的添加量会较大,同时,二氧化碳注入是自带压力,不需要外接设备就可实现自动注入效果,而常规混砂作业需要配置专门的增压设备,现有设备通过对加砂系统总成和吸入系统总成的优化,实现了常规水力压裂的注入和混合要求。
附图说明
图1为本发明一种液态二氧化碳输送DWHSQ-12型成套装备的结构示意图;
图2为本发明一种液态二氧化碳输送DWHSQ-12型成套装备的主视图;
图3为本发明一种液态二氧化碳输送DWHSQ-12型成套装备的俯视图;
图4为本发明一种液态二氧化碳输送DWHSQ-12型成套装备的智能控制系统示意图;
图中:1-撬架、2-动力系统总成、3-分动箱、4-液压系统、5-吸入管汇总成、6-排出管汇总成、7-吸入离心泵、8-排出离心泵、9-闭式混砂灌总成、10-自动输砂装置、11-低温二氧化碳排气管线、12-控制柜、13-切换管线、14-混合罐、15-观察窗、16-支撑架、17-控制板、18-监测模块、19-指令模块、20-智能处理器、21-控制开关、22-压力检测装置、23-液位检测装置、24-紧急排空装置、25-搅拌装置、26-柴油发动机。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
请参阅图1至图4,本发明提供一种技术方案:一种液态二氧化碳输送DWHSQ-12型成套装备,包括撬架1、动力系统总成2和智能控制系统,所述动力系统总成2包括柴油发动机26及散热水箱,所述柴油发动机26上设置有螺栓一,所述柴油发动机26通过螺栓一安装在撬架1的顶部,分动箱3的一侧设置有螺栓二,所述分动箱3通过螺栓二安装在柴油发动机26的一侧,所述撬架1的顶部还设置有支撑架16,所述支撑架16的顶部设置有液压系统4和控制柜12,所述液压系统4上设置有连接柱塞泵,所述连接柱塞泵上设置有螺栓三和花键,所述连接柱塞泵通过螺栓和花键与分动箱3连接,所述支撑架16的一侧设置有吸入管汇总成5,所述吸入管汇总成5上设置有螺栓四,所述吸入管汇总成5通过螺栓四安装在撬架1的顶部,所述支撑架16的另一侧设置有排出管汇总成6,所述排出管汇总成6上设置有螺栓五,所述排出管汇总成6通过螺栓五安装在撬架1的顶部,吸入离心泵7上设置有螺栓六,所述吸入离心泵7通过螺栓六安装在撬架1的顶部,所述吸入离心泵7的一侧与吸入管汇总成5连接,排出离心泵8上设置有螺栓七,所述排出离心泵8通过螺栓七安装在撬架1的顶部,所述排出离心泵8的一侧与排出管汇总成6连接,闭式混砂灌总成9的底部设置有螺栓八,所述闭式混砂灌总成9通过螺栓八安装在撬架1的顶部,所述闭式混砂灌总成9包括混合罐14、加砂装置、液体添加管线和排出管线,所述混合罐14的前侧设置有观察窗15,所述撬架1的顶部还设置有自动输砂装置10,所述自动输砂装置10包括输砂管线、气推装置及底部储砂罐,低温二氧化碳排气管线11上设置有螺栓九,所述低温二氧化碳排气管线11通过螺栓九安装在撬架1上,所述低温二氧化碳排气管线11的一端与混合罐14连接,切换管线13的两端均设置有螺栓十,所述切换管线13的一端通过螺栓十与吸入管汇总成5连接,所述切换管线13的另一端通过螺栓十与混合罐14连接,所述智能控制系统包括控制板17、监测模块18和指令模块19,所述控制板17设置在控制柜12内,所述监测模块18包括压力检测装置22和液位检测装置23,所述指令模块19包括紧急排空装置24和搅拌装置25,所述压力检测装置22、液位检测装置23、紧急排空装置24和搅拌装置25均设置在混合罐14内。
作为本发明的一种优选实施方式,所述吸入离心泵7和排出离心泵8的另一侧均通过管道与混合罐14连接。
作为本发明的一种优选实施方式,所述支撑架16的顶部设置有工具箱。
作为本发明的一种优选实施方式,所述散热水箱上设置有注水口。
作为本发明的一种优选实施方式,所述控制板17包括智能处理器20和控制开关21,所述智能处理器20包括印制电路主板以及设置在印制电路主板上的微处理器和处理芯片,所述微处理器和处理芯片电性连接。
作为本发明的一种优选实施方式,所述控制板17通过监测电路分别与压力检测装置22和液位检测装置23电性连接。
作为本发明的一种优选实施方式,所述控制板17通过指令电路分别与紧急排空装置24和搅拌装置25电性连接。
工作原理:通过启动动力系统总成2、吸入管汇总成5、切换管线13、闭式混砂灌总成9、排出离心泵8、排出管汇总成6、自动输砂装置10、低温二氧化碳排气管线11、控制系统12,实现对二氧化碳液体的注入、混砂及排出操作,通过关闭切换管线13,开启吸入管汇总成5和吸入离心泵7实现常压状态的水力压裂混砂作业需求,低温二氧化碳排气管线11主要满足二氧化碳在使用过程中造成的气化,形成所必须的气体交换管线,此液态二氧化碳输送DWHSQ-12型成套装备实现了连续闭式混砂,同时实现带压搅拌,现有国内二氧化碳输送装置,无法实现连续加砂的效果,其设备自身施工准备周期长,导致罐体固体支撑砂砾加注完成后,无法再补加陶粒砂,造成了现阶段无法满足大型施工的连续性操作工况,现有设备通过解决低温状态下,压力容器密封及陶粒砂自动注入的难题,实现了连续闭式混砂,同时,通过机械结构的设计,实现了带压搅拌,达到均匀混砂并伴注的效果,此液态二氧化碳输送DWHSQ-12型成套装备能够满足大排量液态二氧化碳单独带压集中输送,可实现大型体积压裂中,对二氧化碳排量的要求,在现有国内常规二氧化碳体积压裂的过程中,基本采用小排量(4m3/min)的二氧化碳注入,但大排量的液态二氧化碳灌注设备,暂时国内还存在欠缺的现象,因此,在原有基础上,通过技术优化,实现大排量液态二氧化碳的连续输送,此液态二氧化碳输送DWHSQ-12型成套装备能够实现常压混砂工况基本要求,相对二氧化碳伴注加砂工艺,常规的体积压裂中,存在不同的地方,陶粒砂的添加量会较大,同时,二氧化碳注入是自带压力,不需要外接设备就可实现自动注入效果,而常规混砂作业需要配置专门的增压设备,现有设备通过对加砂系统总成和吸入系统总成的优化,实现了常规水力压裂的注入和混合要求,该液态二氧化碳输送DWHSQ-12型成套装备设计合理,大排量二氧化碳混砂输送压裂作业,同时能满足常压水力压裂混砂工况需求。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种液态二氧化碳输送DWHSQ-12型成套装备,包括撬架(1)、动力系统总成(2)和智能控制系统,其特征在于,所述动力系统总成(2)包括柴油发动机(26)及散热水箱,所述柴油发动机(26)上设置有螺栓一,所述柴油发动机(26)通过螺栓一安装在撬架(1)的顶部,分动箱(3)的一侧设置有螺栓二,所述分动箱(3)通过螺栓二安装在柴油发动机(26)的一侧,所述撬架(1)的顶部还设置有支撑架(16),所述支撑架(16)的顶部设置有液压系统(4)和控制柜(12),所述液压系统(4)上设置有连接柱塞泵,所述连接柱塞泵上设置有螺栓三和花键,所述连接柱塞泵通过螺栓和花键与分动箱(3)连接,所述支撑架(16)的一侧设置有吸入管汇总成(5),所述吸入管汇总成(5)上设置有螺栓四,所述吸入管汇总成(5)通过螺栓四安装在撬架(1)的顶部,所述支撑架(16)的另一侧设置有排出管汇总成(6),所述排出管汇总成(6)上设置有螺栓五,所述排出管汇总成(6)通过螺栓五安装在撬架(1)的顶部,吸入离心泵(7)上设置有螺栓六,所述吸入离心泵(7)通过螺栓六安装在撬架(1)的顶部,所述吸入离心泵(7)的一侧与吸入管汇总成(5)连接,排出离心泵(8)上设置有螺栓七,所述排出离心泵(8)通过螺栓七安装在撬架(1)的顶部,所述排出离心泵(8)的一侧与排出管汇总成(6)连接,闭式混砂灌总成(9)的底部设置有螺栓八,所述闭式混砂灌总成(9)通过螺栓八安装在撬架(1)的顶部,所述闭式混砂灌总成(9)包括混合罐(14)、加砂装置、液体添加管线和排出管线,所述混合罐(14)的前侧设置有观察窗(15),所述撬架(1)的顶部还设置有自动输砂装置(10),所述自动输砂装置(10)包括输砂管线、气推装置及底部储砂罐,低温二氧化碳排气管线(11)上设置有螺栓九,所述低温二氧化碳排气管线(11)通过螺栓九安装在撬架(1)上,所述低温二氧化碳排气管线(11)的一端与混合罐(14)连接,切换管线(13)的两端均设置有螺栓十,所述切换管线(13)的一端通过螺栓十与吸入管汇总成(5)连接,所述切换管线(13)的另一端通过螺栓十与混合罐(14)连接,所述智能控制系统包括控制板(17)、监测模块(18)和指令模块(19),所述控制板(17)设置在控制柜(12)内,所述监测模块(18)包括压力检测装置(22)和液位检测装置(23),所述指令模块(19)包括紧急排空装置(24)和搅拌装置(25),所述压力检测装置(22)、液位检测装置(23)、紧急排空装置(24)和搅拌装置(25)均设置在混合罐(14)内。
2.根据权利要求1所述的一种液态二氧化碳输送DWHSQ-12型成套装备,其特征在于:所述吸入离心泵(7)和排出离心泵(8)的另一侧均通过管道与混合罐(14)连接。
3.根据权利要求1所述的一种液态二氧化碳输送DWHSQ-12型成套装备,其特征在于:所述支撑架(16)的顶部设置有工具箱。
4.根据权利要求1所述的一种液态二氧化碳输送DWHSQ-12型成套装备,其特征在于:所述散热水箱上设置有注水口。
5.根据权利要求1所述的一种液态二氧化碳输送DWHSQ-12型成套装备,其特征在于:所述控制板(17)包括智能处理器(20)和控制开关(21),所述智能处理器(20)包括印制电路主板以及设置在印制电路主板上的微处理器和处理芯片,所述微处理器和处理芯片电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种液态二氧化碳输送DWHSQ-12型成套装备,其特征在于:所述控制板(17)通过监测电路分别与压力检测装置(22)和液位检测装置(23)电性连接。
7.根据权利要求1所述的一种液态二氧化碳输送DWHSQ-12型成套装备,其特征在于:所述控制板(17)通过指令电路分别与紧急排空装置(24)和搅拌装置(25)电性连接。
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