CN109736768B - 一种双腔往复式脉冲加砂压裂装置 - Google Patents

一种双腔往复式脉冲加砂压裂装置 Download PDF

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本发明公开了一种双腔往复式脉冲加砂压裂装置,所述管路控制机构包括控制机构本体和动力转盘,所述控制机构本体上设置有第一进液口和第二进液口,所述第一进液口与所述上出液口连通,所述第二进液口与所述下出液口连通;所述控制机构本体的内部设置有中心柱塞滑块,所述动力转盘与中心柱塞滑块之间通过动力连杆连接,所述动力转盘用于驱动动力连杆转动,从而带动中心柱塞滑块在控制机构本体内往复运动,以使中心柱塞滑块在第一位置和第二位置之间运动,所述第一位置为:中心柱塞滑块位于第一进液口的出口处,第一进液口关闭,第二进液口开启;所述第二位置为:中心柱塞滑块位于第二进液口的出口处,第二进液口关闭,第一进液口开启。

Description

一种双腔往复式脉冲加砂压裂装置
技术领域
本发明属于油气田开发工程压裂技术领域,尤其涉及一种双腔往复式脉冲加砂压裂装置。
背景技术
随着我国油气田开发的不断深入,新发现的储量主要以低渗透、特低渗透油气藏为主,低渗透油气藏自然产能低,压裂改造是这类储层经济有效开发的关键技术之一。常规压裂所形成的人工裂缝内支撑剂是连续铺置,但由于支撑剂的破碎和嵌入以及压裂液残渣等污染造成人工裂缝的导流能力远远低于预期值。2010年,斯伦贝谢公司提出脉冲加砂压裂工艺技术,通过携砂液和交联液高频率脉冲式交替注入,实现了支撑剂在裂缝内非均匀铺置,不仅能够有效提高人工裂缝导流能力,同时可以极大地降低施工成本。目前,脉冲加砂压裂工艺在美国、俄罗斯、南美、中东等多个地区应用超过4000井次,取得了良好的改造效果和经济效益。
脉冲加砂压裂工艺在国内起步相对较晚,虽然已经开展了一系列的科研攻关和现场试验,但目前国内脉冲加砂压裂仍然采用传统的混砂车进行供液,无法实现携砂液和交联液交替泵注,与国外脉冲压裂专用混砂车相比存在明显的技术差距,如何实现携砂液和交联液交替泵注是该工艺技术在现场有效实施的关键。
发明内容
为了克服现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种双腔往复式脉冲加砂压裂装置,其通过设置有管路控制机构,利用管路控制机构交替控制携砂液与交联液的泵注管路开关和泵注时间,实现交联液和携砂液的交替泵注,达到脉冲加砂压裂的目的。
为了达到上述目的,本发明所采用的技术方案如下:
一种双腔往复式脉冲加砂压裂装置,包括双腔混配罐和管路控制机构,所述双腔混配罐上设置有上出液口和下出液口,所述管路控制机构包括控制机构本体和动力转盘,所述控制机构本体上设置有第一进液口和第二进液口,所述第一进液口与所述上出液口连通,所述第二进液口与所述下出液口连通;所述控制机构本体的内部设置有中心柱塞滑块,所述中心柱塞滑块的高度等于所述控制机构本体的内径,所述动力转盘与所述中心柱塞滑块之间通过动力连杆连接,所述动力转盘用于驱动动力连杆转动,从而带动中心柱塞滑块在控制机构本体内往复运动,以使中心柱塞滑块在第一位置和第二位置之间运动,所述第一位置为:中心柱塞滑块位于第一进液口的出口处,此时第一进液口关闭,第二进液口开启;所述第二位置为:中心柱塞滑块位于第二进液口的出口处,此时第二进液口关闭,第一进液口开启。
进一步地,双腔往复式脉冲加砂压裂装置还包括出液筒体,所述控制机构本体通过第一管道与所述出液筒体连通,所述第一管道上设置有离心泵。
进一步地,所述出液筒体与压裂地面低压管汇连通。
进一步地,所述双腔混配罐包括携砂液混配罐和交联液混配罐,所述携砂液混配罐位于所述交联液混配罐的顶部,所述携砂液混配罐包括上腔体、上供液筒体和上液填筒体,所述上腔体通过所述上供液筒体与原胶液供液泵的出口连通,所述上腔体通过所述上液填筒体与交联泵的出口连通,所述上腔体上设置有上出液口,所述上出液口与所述第一进液口连通;所述交联液混配罐包括下腔体、下供液筒体和下液填筒体,所述下腔体通过所述下供液筒体与原胶液供液泵的出口连通,所述下腔体通过所述下液填筒体与交联泵的出口连通,所述下腔体上设置有下出液口,所述下出液口与所述第二进液口连通。
进一步地,所述双腔混配罐还包括搅拌机构,所述搅拌机构包括上搅拌桨、下搅拌桨、搅拌轴和搅拌电机,所述上搅拌桨设置于所述上腔体内,所述下搅拌桨设置于所述下腔体内,所述上搅拌桨和下搅拌桨通过所述搅拌轴与所述搅拌电机连接。
进一步地,所述上搅拌桨和下搅拌桨为同轴搅拌桨。
进一步地,双腔往复式脉冲加砂压裂装置还包括用于输送支撑剂的输砂蛟龙和用于输送纤维辅料的纤维泵,所述输砂蛟龙和纤维泵分别与所述上腔体连通。
进一步地,所述动力连杆与所述动力转盘之间为球面副连接,所述动力连杆与所述中心柱塞滑块之间为球面副连接。
相比现有技术,本发明的有益效果在于,所述管路控制机构包括控制机构本体和动力转盘,所述控制机构本体上设置有第一进液口和第二进液口,所述第一进液口与所述上出液口连通,所述第二进液口与所述下出液口连通;所述控制机构本体的内部设置有中心柱塞滑块,所述中心柱塞滑块的高度等于所述控制机构本体的内径,所述动力转盘与所述中心柱塞滑块之间通过动力连杆连接,所述动力转盘用于驱动动力连杆转动,从而带动中心柱塞滑块在控制机构本体内往复运动,以使中心柱塞滑块在第一位置和第二位置之间运动,所述第一位置为:中心柱塞滑块位于第一进液口的出口处,第一进液口关闭,第二进液口开启;所述第二位置为:中心柱塞滑块位于第二进液口的出口处,第二进液口关闭,第一进液口开启;本发明利用管路控制机构交替控制携砂液与交联液的泵注管路开关和泵注时间,实现交联液和携砂液的交替泵注,达到脉冲加砂压裂的目的。本发明设计原理简单,操作方便,适用于油气藏开发过程中脉冲加砂压裂施工。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明,其中:
图1为本发明所述的管路控制机构的结构示意图。
图2为本发明所述的双腔混配罐的结构示意图。
图中:1-上腔体、2-上供液筒体、3-上液填筒体、4-上出液口、5-下腔体、6-下供液筒体、7-下液填筒体、8-下出液口、9-上搅拌桨、10-下搅拌桨、11-搅拌电机、12-控制机构本体、13-动力转盘、14-动力连杆、15-中心柱塞滑块、16-第一进液口、17-第二进液口、18-出液筒体、19-离心泵。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-2所示,一种双腔往复式脉冲加砂压裂装置,包括双腔混配罐和管路控制机构,所述双腔混配罐上设置有上出液口4和下出液口8,所述管路控制机构包括控制机构本体12和动力转盘13,所述控制机构本体12上设置有第一进液口16和第二进液口17,所述第一进液口16与所述上出液口4连通,所述第二进液口17与所述下出液口8连通。
具体地,所述控制机构本体12的内部设置有中心柱塞滑块15,所述中心柱塞滑块15的高度等于所述控制机构本体12的内径,所述动力转盘13与所述中心柱塞滑块15之间通过动力连杆14连接,所述动力转盘13用于驱动动力连杆14转动,从而带动中心柱塞滑块15在控制机构本体12内往复运动,以使中心柱塞滑块15在第一位置和第二位置之间运动,所述第一位置为:中心柱塞滑块15位于第一进液口16的出口处,此时第一进液口16关闭,第二进液口17开启;所述第二位置为:中心柱塞滑块15位于第二进液口17的出口处,此时第二进液口17关闭,第一进液口16开启。
优选地,动力转盘13与动力连杆14连接,动力连杆14随着动力转盘13的转动而转动,从而带动中心柱塞滑块15在控制机构本体12内往复运动,当动力转盘13、动力连杆14和中心柱塞滑块15位于图1所示的位置时,此时中心柱塞滑块15密封第一进液口16,而第二进液口17处于开启状态,动力转盘13顺时针转动半圈,即带动动力连杆14向后转动,从而带动中心柱塞滑块15在控制机构本体12内向后运动,中心柱塞滑块15密封第二进液口17,而第一进液口16处于开启状态,动力转盘13再顺时针转动半圈,即带动动力连杆14向前转动,从而带动中心柱塞滑块15在控制机构本体12内向前运动,中心柱塞滑块15密封第一进液口16,而第二进液口17处于开启状态,此时动力转盘13、动力连杆14和中心柱塞滑块15重新回到图1所示的位置。
具体地,本实施例还包括出液筒体18,所述控制机构本体12通过第一管道与所述出液筒体18连通,所述第一管道上设置有离心泵19,在离心泵19的作用下实现携砂液和交联液交替泵注。优选地,所述出液筒体18与压裂地面低压管汇连通。
具体地,所述双腔混配罐包括携砂液混配罐和交联液混配罐,所述携砂液混配罐位于所述交联液混配罐的顶部,所述携砂液混配罐包括上腔体1、上供液筒体2和上液填筒体3,所述上腔体1通过所述上供液筒体2与原胶液供液泵的出口连通,所述上腔体1通过所述上液填筒体3与交联泵的出口连通,所述上腔体1上设置有上出液口4,所述上出液口4与所述第一进液口16连通。优选地,原胶液供液泵用于向上腔体1输送原胶液,交联泵用于向上腔体1输送交联液。
具体地,本实施例还包括用于输送支撑剂的输砂蛟龙和用于输送纤维辅料的纤维泵,所述输砂蛟龙和纤维泵分别与所述上腔体1连通。
具体地,所述交联液混配罐包括下腔体5、下供液筒体6和下液填筒体7,所述下腔体5通过所述下供液筒体6与原胶液供液泵的出口连通,所述下腔体5通过所述下液填筒体7与交联泵的出口连通,所述下腔体5上设置有下出液口8,所述下出液口8与所述第二进液口17连通。优选地,原胶液供液泵用于向下腔体5输送原胶液,交联泵用于向下腔体5输送交联液。
具体地,所述双腔混配罐还包括搅拌机构,所述搅拌机构包括上搅拌桨9、下搅拌桨10、搅拌轴和搅拌电机11,所述上搅拌桨9设置于所述上腔体1内,所述下搅拌桨10设置于所述下腔体5内,所述上搅拌桨9和下搅拌桨10通过所述搅拌轴与所述搅拌电机11连接。优选地,所述上搅拌桨9和下搅拌桨10为同轴搅拌桨。优选地,上搅拌桨9用于搅拌携砂液混配罐内的原料,下搅拌桨10用于搅拌交联液混配罐内的原料。
具体地,所述动力连杆14与所述动力转盘13之间为球面副连接,所述动力连杆14与所述中心柱塞滑块15之间为球面副连接。
本实施例的工作原理:
开启搅拌电机11,搅拌电机11带动搅拌轴转动,从而带动上搅拌桨9和下搅拌桨10转动,上搅拌桨9对携砂液混配罐内的原料进行搅拌,下搅拌桨10对交联液混配罐内的原料进行搅拌,从而实现携砂液混配罐和交联液混配罐搅拌混配。
启动动力转盘13,动力转盘13驱动动力连杆14转动,从而带动中心柱塞滑块15在控制机构本体12内往复运动,以使中心柱塞滑块15在第一位置和第二位置之间运动,当中心柱塞滑块15位于第一位置时,中心柱塞滑块15密封第一进液口16的出口,此时第一进液口16关闭,第二进液口17开启,交联液混配罐内的交联液从第二进液口17进入控制机构本体12内;当中心柱塞滑块15位于第二位置时,中心柱塞滑块15密封第二进液口17的出口,此时第二进液口17关闭,第一进液口16开启,携砂液混配罐内的携砂液从第一进液口16进入控制机构本体12内,利用中心柱塞滑块15的往复运动,交替控制第一进液口16和第二进液口17的开关,实现携砂液和交联液的交替泵注。
本实施例利用管路控制机构交替控制第一进液口16和第二进液口17的启闭和泵注的时间,实现交联液和携砂液的交替泵注,达到脉冲加砂压裂的目的。本实施例设计原理简单,操作方便,适用于油气藏开发过程中脉冲加砂压裂施工。
对本领域的技术人员来说,可根据以上描述的技术方案以及构思,做出其它各种相应的改变以及形变,而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种双腔往复式脉冲加砂压裂装置,其特征在于:包括双腔混配罐、管路控制机构和出液筒体(18),所述双腔混配罐上设置有上出液口(4)和下出液口(8),所述管路控制机构包括控制机构本体(12)和动力转盘(13),所述控制机构本体(12)上设置有第一进液口(16)和第二进液口(17),所述第一进液口(16)与所述上出液口(4)连通,所述第二进液口(17)与所述下出液口(8)连通;所述控制机构本体(12)的内部设置有中心柱塞滑块(15),所述中心柱塞滑块(15)的高度等于所述控制机构本体(12)的内径,所述动力转盘(13)与所述中心柱塞滑块(15)之间通过动力连杆(14)连接,所述动力转盘(13)用于驱动动力连杆(14)转动,从而带动中心柱塞滑块(15)在控制机构本体(12)内往复运动,以使中心柱塞滑块(15)在第一位置和第二位置之间运动,所述第一位置为:中心柱塞滑块(15)位于第一进液口(16)的出口处,此时第一进液口(16)关闭,第二进液口(17)开启;所述第二位置为:中心柱塞滑块(15)位于第二进液口(17)的出口处,此时第二进液口(17)关闭,第一进液口(16)开启;所述控制机构本体(12)通过第一管道与所述出液筒体(18)连通,所述第一管道上设置有离心泵(19);所述双腔混配罐包括携砂液混配罐和交联液混配罐,所述携砂液混配罐位于所述交联液混配罐的顶部,所述携砂液混配罐包括上腔体(1)、上供液筒体(2)和上液填筒体(3),所述上腔体(1)通过所述上供液筒体(2)与原胶液供液泵的出口连通,所述上腔体(1)通过所述上液填筒体(3)与交联泵的出口连通,所述上腔体(1)上设置有上出液口(4),所述上出液口(4)与所述第一进液口(16)连通;所述交联液混配罐包括下腔体(5)、下供液筒体(6)和下液填筒体(7),所述下腔体(5)通过所述下供液筒体(6)与原胶液供液泵的出口连通,所述下腔体(5)通过所述下液填筒体(7)与交联泵的出口连通,所述下腔体(5)上设置有下出液口(8),所述下出液口(8)与所述第二进液口(17)连通。
2.根据权利要求1所述的双腔往复式脉冲加砂压裂装置,其特征在于:所述出液筒体(18)与压裂地面低压管汇连通。
3.根据权利要求2所述的双腔往复式脉冲加砂压裂装置,其特征在于:所述双腔混配罐还包括搅拌机构,所述搅拌机构包括上搅拌桨(9)、下搅拌桨(10)、搅拌轴和搅拌电机(11),所述上搅拌桨(9)设置于所述上腔体(1)内,所述下搅拌桨(10)设置于所述下腔体(5)内,所述上搅拌桨(9)和下搅拌桨(10)通过所述搅拌轴与所述搅拌电机(11)连接。
4.根据权利要求3所述的双腔往复式脉冲加砂压裂装置,其特征在于:所述上搅拌桨(9)和下搅拌桨(10)为同轴搅拌桨。
5.根据权利要求4所述的双腔往复式脉冲加砂压裂装置,其特征在于:还包括用于输送支撑剂的输砂蛟龙和用于输送纤维辅料的纤维泵,所述输砂蛟龙和纤维泵分别与所述上腔体(1)连通。
6.根据权利要求1所述的双腔往复式脉冲加砂压裂装置,其特征在于:所述动力连杆(14)与所述动力转盘(13)之间为球面副连接,所述动力连杆(14)与所述中心柱塞滑块(15)之间为球面副连接。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103321627A (zh) * 2013-07-04 2013-09-25 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及其工作方法
CA2932691A1 (en) * 2013-10-03 2015-04-09 Energy Recovery, Inc. Frac system with hydraulic energy transfer system
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
CN108397180A (zh) * 2018-04-02 2018-08-14 中煤科工集团西安研究院有限公司 煤矿井下水力压裂高压密封连续加骨料系统及方法
KR20180117775A (ko) * 2017-04-20 2018-10-30 (주)일신오토클레이브 시린지 펌프 형식을 가지는 고점도 원유용 이송장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103321627A (zh) * 2013-07-04 2013-09-25 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及其工作方法
CA2932691A1 (en) * 2013-10-03 2015-04-09 Energy Recovery, Inc. Frac system with hydraulic energy transfer system
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
KR20180117775A (ko) * 2017-04-20 2018-10-30 (주)일신오토클레이브 시린지 펌프 형식을 가지는 고점도 원유용 이송장치
CN108397180A (zh) * 2018-04-02 2018-08-14 中煤科工集团西安研究院有限公司 煤矿井下水力压裂高压密封连续加骨料系统及方法

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