CN109695442A - 一种联共式螺旋式压裂液混合系统 - Google Patents

一种联共式螺旋式压裂液混合系统 Download PDF

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    • E21B43/25Methods for stimulating production
    • E21B43/26Methods for stimulating production by forming crevices or fractures

Abstract

本发明公开了一种联共式螺旋式压裂液混合系统,主要包括原液罐体、原液余液罐、辅液罐体、辅液余液罐、螺旋混合结构以及联共管路,所述螺旋混合结构主要由原液输送螺旋管、辅液输送螺旋管、混合竖管以及混液罐构成,本发明在实际混合的过程中,无需长时间的进行溶液搅拌,整体采用小管径混合管,配合螺旋进液实现原液与辅液之间快速混合,整体可实现不间断混合,由于原液和辅液的进液管路呈螺旋状结构,此时不仅提升了进液量,同时原液和辅液在混合竖管内混合后在重力作用下落入混液罐内,从而便可实现压裂液的快速混合,于此同时原液罐体和辅液罐体内部溶液可以随时添加,因此整个混合过程效率更高,杜绝中途加液出现中断的情况。

Description

一种联共式螺旋式压裂液混合系统
技术领域
本发明涉及石油开采领域,尤其是涉及一种联共式螺旋式压裂液混合系统。
背景技术
压裂液是指由多种添加剂按一定配比形成的非均质不稳定的化学体系,是对油气层进行压裂改造时使用的工作液,它的主要作用是将地面设备形成的高压传递到地层中,使地层破裂形成裂缝并沿裂缝输送支撑剂。
油层水力压裂的过程是在地面采用高压大排量的泵,利用液体传压的原理,将具有一定粘度的液体(通常称之为压裂液),以大于油层的吸收能力的压力向油层注入,并使井筒内压力逐渐升高,从而在井底憋起高压,当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石的抗张强度时,便在井底附近地层产生裂缝:继续注入带有支撑剂的携砂液,裂缝向前延伸并填以支撑剂,关井后裂缝闭合在支撑剂上,从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和高导流能力的填砂裂缝,是井达到增产增注的目的。其中的支撑剂又称为压裂液。
目前压裂液的制备和混合输送非常不连续,一般都是采用罐体混合结构,单次使用完后需要再次进行压裂液制备,整体相对效率非常的低。
发明内容
本发明为克服上述情况不足,旨在提供一种能解决上述问题的技术方案。
一种联共式螺旋式压裂液混合系统,主要包括原液罐体、原液余液罐、辅液罐体、辅液余液罐、螺旋混合结构以及联共管路,所述螺旋混合结构主要由原液输送螺旋管、辅液输送螺旋管、混合竖管以及混液罐构成,原液输送螺旋管与辅液输送螺旋管的结构相同,且原液输送螺旋管与辅液输送螺旋管之间呈交替式螺旋绕在混合竖管上,其中原液输送螺旋管位于辅液输送螺旋管的上方位置,原液输送螺旋管与辅液输送螺旋管之间同向且平行设置;
所述原液输送螺旋管的上端进液口与下端出液口分别接有原液进液嘴和原液出液嘴,其中原液进液嘴通过原液输入管接原液罐体的出液口,原液出液嘴通过原液输出管接原液余液罐的进液口,且所述原液输入管上安装有抽液泵和调压阀,抽液泵和调压阀起到抽液以及输送压力的调节,通过抽液泵以及相应管路将原液罐体内的原液输送至原液输送螺旋管内,经原液输送螺旋管流出的原液经管路流入至原液余液罐中;
所述辅液输送螺旋管的上端出液口与下端进液口分别接有辅液出液嘴和辅液进液嘴,其中辅液进液嘴通过辅液输入管接辅液罐体的出液口,辅液出液嘴通过辅液输出管接辅液余液罐的进液口,辅液输入管上也安装有抽液泵和调压阀,通过抽液泵以及相应管路将辅液罐体内的辅液输送至辅液输送螺旋管内,然后经辅液输送螺旋管流出的辅液经管路流入至辅液余液罐内;
所述混合竖管呈空心管体结构,且混合竖管的上下端均开口,且混合竖管的底部开口接混液罐的进液口,混合竖管的内部溶液在重力的作用下流入混液罐内;所述混合竖管的外表面上开设有与混合竖管内腔相通的混合竖管进液口,其中混合竖管进液口呈螺旋状结构,所述原液输送螺旋管和辅液输送螺旋管的内表面上均开设有螺旋出液口,且所述螺旋出液口与混合竖管进液口以焊接的形式对接连接,所述混合竖管的内壁上焊接有螺旋导向板,其中螺旋导向板位于混合竖管进液口内端口下边沿位置,在原液输送螺旋管和辅液输送螺旋管的作用下,原液和辅液分别自上而下输送以及自下而上输送,此时经螺旋出液口原液和辅液分别进入混合竖管内,而螺旋导向板起到螺旋导向的作用,此时由于原液和辅液的进液管路呈螺旋状结构,此时不仅提升了进液量,同时原液和辅液在混合竖管内混合后在重力作用下落入混液罐内,从而便可实现压裂液的快速混合,于此同时原液罐体和辅液罐体内部溶液可以随时添加,因此整个混合过程效率更高,杜绝中途加液出现中断的情况。
作为本发明进一步的方案:所述原液罐体与原液余液罐之间通过原液回液管相连通,且原液回液管上安装有回液泵。
作为本发明进一步的方案:所述辅液罐体与辅液余液罐之间通过辅液回液管相连通,且辅液回液管上安装有回液泵。
作为本发明进一步的方案:所述辅液输送螺旋管的管径与混合竖管的管径大小相同。
作为本发明进一步的方案:所述混合竖管的顶部开口螺纹接有顶盖,通过拆卸顶盖可以对混合竖管内部进行疏通。
本发明的有益效果:本发明在实际混合的过程中,无需长时间的进行溶液搅拌,整体采用小管径混合管,配合螺旋进液实现原液与辅液之间快速混合,整体可实现不间断混合,由于原液和辅液的进液管路呈螺旋状结构,此时不仅提升了进液量,同时原液和辅液在混合竖管内混合后在重力作用下落入混液罐内,从而便可实现压裂液的快速混合,于此同时原液罐体和辅液罐体内部溶液可以随时添加,因此整个混合过程效率更高,杜绝中途加液出现中断的情况。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明中混合竖管的结构示意图。
图3是本发明中混合竖管的结构剖视图。
图中:1-原液罐体、2-原液输入管、3-原液输送螺旋管、4-原液进液嘴、5-原液出液嘴、6-原液输出管、7-原液余液罐、8-辅液罐体、9-螺旋导向板、10-辅液进液嘴、11-辅液输送螺旋管、12-辅液出液嘴、13-辅液余液罐、14-混合竖管、15-顶盖、16-辅液输出管、17-抽液泵、18-调压阀、19-原液回液管、20-辅液回液管、21-混液罐、22-回液泵、23-混合竖管进液口、24-辅液输入管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1~3,本发明实施例中,一种联共式螺旋式压裂液混合系统,主要包括原液罐体1、原液余液罐7、辅液罐体8、辅液余液罐13、螺旋混合结构以及联共管路,所述螺旋混合结构主要由原液输送螺旋管3、辅液输送螺旋管11、混合竖管14以及混液罐21构成,原液输送螺旋管3与辅液输送螺旋管11的结构相同,且原液输送螺旋管3与辅液输送螺旋管11之间呈交替式螺旋绕在混合竖管14上,其中原液输送螺旋管3位于辅液输送螺旋管11的上方位置,原液输送螺旋管3与辅液输送螺旋管11之间同向且平行设置;
所述原液输送螺旋管3的上端进液口与下端出液口分别接有原液进液嘴4和原液出液嘴5,其中原液进液嘴4通过原液输入管2接原液罐体1的出液口,原液出液嘴5通过原液输出管6接原液余液罐7的进液口,且所述原液输入管2上安装有抽液泵17和调压阀18,抽液泵17和调压阀18起到抽液以及输送压力的调节,通过抽液泵17以及相应管路将原液罐体1内的原液输送至原液输送螺旋管3内,经原液输送螺旋管3流出的原液经管路流入至原液余液罐7中。
所述辅液输送螺旋管11的上端出液口与下端进液口分别接有辅液出液嘴12和辅液进液嘴10,其中辅液进液嘴10通过辅液输入管24接辅液罐体8的出液口,辅液出液嘴12通过辅液输出管16接辅液余液罐13的进液口,辅液输入管24上也安装有抽液泵17和调压阀18,通过抽液泵17以及相应管路将辅液罐体8内的辅液输送至辅液输送螺旋管11内,然后经辅液输送螺旋管11流出的辅液经管路流入至辅液余液罐13内。
所述混合竖管14呈空心管体结构,且混合竖管14的上下端均开口,且混合竖管14的底部开口接混液罐21的进液口,混合竖管14的内部溶液在重力的作用下流入混液罐21内;所述混合竖管14的外表面上开设有与混合竖管14内腔相通的混合竖管进液口23,其中混合竖管进液口23呈螺旋状结构,所述原液输送螺旋管3和辅液输送螺旋管11的内表面上均开设有螺旋出液口,且所述螺旋出液口与混合竖管进液口23以焊接的形式对接连接,所述混合竖管14的内壁上焊接有螺旋导向板14,其中螺旋导向板14位于混合竖管进液口23内端口下边沿位置,在原液输送螺旋管3和辅液输送螺旋管11的作用下,原液和辅液分别自上而下输送以及自下而上输送,此时经螺旋出液口原液和辅液分别进入混合竖管14内,而螺旋导向板14起到螺旋导向的作用,此时由于原液和辅液的进液管路呈螺旋状结构,此时不仅提升了进液量,同时原液和辅液在混合竖管14内混合后在重力作用下落入混液罐21内,从而便可实现压裂液的快速混合,于此同时原液罐体1和辅液罐体8内部溶液可以随时添加,因此整个混合过程效率更高,杜绝中途加液出现中断的情况。
所述原液罐体1与原液余液罐7之间通过原液回液管19相连通,且原液回液管19上安装有回液泵22。
所述辅液罐体8与辅液余液罐13之间通过辅液回液管20相连通,且辅液回液管20上安装有回液泵22。
所述辅液输送螺旋管11的管径与混合竖管14的管径大小相同。
所述混合竖管14的顶部开口螺纹接有顶盖15,通过拆卸顶盖15可以对混合竖管14内部进行疏通。
本发明的工作原理是:在原液输送螺旋管3和辅液输送螺旋管11的作用下,原液和辅液分别自上而下输送以及自下而上输送,此时经螺旋出液口原液和辅液分别进入混合竖管14内,而螺旋导向板14起到螺旋导向的作用,此时由于原液和辅液的进液管路呈螺旋状结构,此时不仅提升了进液量,同时原液和辅液在混合竖管14内混合后在重力作用下落入混液罐21内,从而便可实现压裂液的快速混合,于此同时原液罐体1和辅液罐体8内部溶液可以随时添加,因此整个混合过程效率更高,杜绝中途加液出现中断的情况。

Claims (5)

1.一种联共式螺旋式压裂液混合系统,主要包括原液罐体、原液余液罐、辅液罐体、辅液余液罐、螺旋混合结构以及联共管路,其特征在于,所述螺旋混合结构主要由原液输送螺旋管、辅液输送螺旋管、混合竖管以及混液罐构成,原液输送螺旋管与辅液输送螺旋管的结构相同,且原液输送螺旋管与辅液输送螺旋管之间呈交替式螺旋绕在混合竖管上,其中原液输送螺旋管位于辅液输送螺旋管的上方位置,原液输送螺旋管与辅液输送螺旋管之间同向且平行设置;
所述原液输送螺旋管的上端进液口与下端出液口分别接有原液进液嘴和原液出液嘴,其中原液进液嘴通过原液输入管接原液罐体的出液口,原液出液嘴通过原液输出管接原液余液罐的进液口,且所述原液输入管上安装有抽液泵和调压阀;
所述辅液输送螺旋管的上端出液口与下端进液口分别接有辅液出液嘴和辅液进液嘴,其中辅液进液嘴通过辅液输入管接辅液罐体的出液口,辅液出液嘴通过辅液输出管接辅液余液罐的进液口,辅液输入管上也安装有抽液泵和调压阀;
所述混合竖管呈空心管体结构,且混合竖管的上下端均开口,且混合竖管的底部开口接混液罐的进液口,所述混合竖管的外表面上开设有与混合竖管内腔相通的混合竖管进液口,其中混合竖管进液口呈螺旋状结构,所述原液输送螺旋管和辅液输送螺旋管的内表面上均开设有螺旋出液口,且所述螺旋出液口与混合竖管进液口以焊接的形式对接连接,所述混合竖管的内壁上焊接有螺旋导向板,其中螺旋导向板位于混合竖管进液口内端口下边沿位置。
2.根据权利要求1所述的联共式螺旋式压裂液混合系统,其特征在于,所述原液罐体与原液余液罐之间通过原液回液管相连通,且原液回液管上安装有回液泵。
3.根据权利要求1所述的联共式螺旋式压裂液混合系统,其特征在于,所述辅液罐体与辅液余液罐之间通过辅液回液管相连通,且辅液回液管上安装有回液泵。
4.根据权利要求1所述的联共式螺旋式压裂液混合系统,其特征在于,所述辅液输送螺旋管的管径与混合竖管的管径大小相同。
5.根据权利要求1所述的联共式螺旋式压裂液混合系统,其特征在于,所述混合竖管的顶部开口螺纹接有顶盖。
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