CN109779598A - 输送装置、混合输送系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及井下作业压裂技术领域，尤其涉及一种输送装置、混合输送系统及方法，包括：密封卸料阀门；混浆机，所述混浆机与所述密封卸料阀门密封连接，以混合支撑剂和添加剂；砂浆泵，所述砂浆泵用于与二氧化碳输送系统连接，且所述砂浆泵与所述混浆机密封连接，以将混合后的支撑剂和添加剂输送至所述二氧化碳输送系统。本申请提供一种输送装置、混合输送系统及方法，能够实现将支撑剂在密封状态下连续带压输送至二氧化碳输送系统，进而至少在一定程度上避免了目前因采用的压力罐使一次加砂总量受密闭罐容积限制而不能实现连续混砂作业的问题。

Description

输送装置、混合输送系统及方法

技术领域

本申请涉及井下作业压裂技术领域，尤其涉及一种输送装置、混合输送系统及方法。

背景技术

CO2干法加砂压裂作为无水压裂技术的一种，以纯液态CO2代替常规水力压裂液，具有保护地层、低渗油藏适应性好等一系列优点。目前国内CO2干法压裂技术处于起步阶段，针对干法压裂工艺、方法等理论方面的研究已经具备一定基础，但在装备配套上相对落后。目前所采用的支撑剂与二氧化碳混合和输送装置一般包括一个压力罐作为储砂、混砂容器，其施工方式包括预先装砂、罐内充压、充液冷却、混砂输出等主要工序，其一次加砂总量受密闭罐容积限制，不能实现连续混砂作业的功能要求。

发明内容

本申请提供了一种输送装置、混合输送系统及方法，能够实现将支撑剂在密封状态下连续带压输送至二氧化碳输送系统，进而至少在一定程度上避免了目前因采用的压力罐使一次加砂总量受密闭罐容积限制而不能实现连续混砂作业的问题。

为了实现上述目的，本申请采用以下技术方案：

本申请的一个方面提供一种输送装置，包括：

密封卸料阀门；

混浆机，所述混浆机与所述密封卸料阀门密封连接，以混合支撑剂和添加剂；

砂浆泵，所述砂浆泵用于与二氧化碳输送系统连接，且所述砂浆泵与所述混浆机密封连接，以将混合后的支撑剂和添加剂输送至所述二氧化碳输送系统。

优选地，包括用于将所述支撑剂输送至所述密封卸料阀门的输砂器。

该技术方案的有益效果在于：该输砂器可为绞龙，通过该输砂器可以实现自动不间断的向密封卸料阀门内输送支撑剂，进而实现连续混砂作业。

优选地，包括单向阀，所述砂浆泵与所述二氧化碳输送系统之间通过所述单向阀连接。

该技术方案的有益效果在于：进而避免在一些情况下可能出现的在二氧化碳输送系统内压力的作用下支撑剂回流的情况。

优选地，包括添加剂输送单元，所述添加剂输送单元包括用于与所述混浆机连接并将添加剂输送至所述混浆机的输送泵。

该技术方案的有益效果在于：通过该输送泵可以实现自动将添加剂输送至混浆机，不断提高了生产效率，而且还便于向混浆机内连续不断的输送添加剂，以实现支撑剂与添加剂连续不断的混合和输送；当然，也可以通过工人手动操作向混浆机内输送添加剂；在向混浆机内输送添加剂的过程可通过流量计控制输送流量。

优选地，所述添加剂输送单元包括用于存储所述添加剂的储罐，所述输送泵与所述储罐连接以将所述储罐内的添加剂输送至混浆机。

该技术方案的有益效果在于：通过该储罐可以预先储存一定量的添加剂，并在向混浆机内输送添加剂的过程中不断向储罐内补充，以使添加剂能够连续不断的向混浆机内输送，以实现支撑剂与添加剂连续不断的混合和输送。

优选地，所述添加剂输送单元包括吸入泵，所述吸入泵与所述储罐连接以将所述添加剂输送至所述储罐。

该技术方案的有益效果在于：通过该吸入泵可以实现连续不断的向储罐中输送添加剂，进而避免向混浆机内输送的添加剂的过程中断，以实现保证添加能够连续不断的输送，并使支撑剂与添加剂连续不断的混合和输送。当然，也可以通过工人手动操作向储罐内输入添加剂。

优选地，还包括制冷机组，所述制冷机组与所述储罐连接以对所述储罐内的添加剂进行制冷。

该技术方案的有益效果在于：制冷机组与储罐之间通过管路和控制阀及控制阀连接；这使得添加剂能够在与支撑剂及液态二氧化碳混合时仍具有较低的温度，由于液态二氧化碳的存在条件是处于低温和一定压力状态下，使添加剂处于低温则能够更好的使二氧化碳能够较稳定的保持液态。

本申请的另一个方面提供一种混合输送系统，包括上述的输送装置和所述二氧化碳输送系统，所述输送装置与所述二氧化碳输送系统密封连接。

本申请的第三个方面提供一种混合输送方法，采用上述的混合输送系统，所述混合输送方法包括：

通过密封卸料阀门将支撑剂送入混浆机，并在所述混浆机内将所述支撑剂和所述添加剂混合；

将所述支撑剂和所述添加剂的混合物送至砂浆泵进行二次搅拌，并通过所述砂浆泵将所述支撑剂与所述添加剂的混合物输送至所述二氧化碳输送系统。

优选地，所述添加剂为增粘剂。

该技术方案的有益效果在于：使增粘剂与支撑剂配制成高浓度砂浆，进而在于二氧化碳混合后，使支撑剂与液态二氧化碳不易分离，进而至少在一定程度上避免了由于支撑剂与液态二氧化碳一份力导致的一系列问题。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的输送装置、混合输送系统及方法，可实现将支撑剂在密封状态下连续输送至二氧化碳输送系统，进而避免目前所采用的压力罐单次加砂量受密闭罐容积的限制不能实现连续混砂作业的问题。

本申请的附加技术特征及其优点将在下面的描述内容中阐述地更加明显，或通过本申请的具体实践可以了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的混合输送系统的结构示意图。

附图标记：

1-输砂器；2-密封卸料阀门；3-混浆机；4-砂浆泵；5-单向阀；6-控制阀；7-流量计；8-输送泵；9-储罐；10-制冷机组；11-吸入泵；12-控制阀；13-控制阀；14-二氧化碳输送系统。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，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申请和简化描述，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申请的限制。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。

在本申请的描述中，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申请中的具体含义。

如图1所示，本申请的一个方面提供一种输送装置，包括：

密封卸料阀门2；

混浆机3，混浆机3与密封卸料阀门2密封连接，以混合支撑剂和添加剂；

砂浆泵4，砂浆泵4用于与二氧化碳输送系统14连接，且砂浆泵4与混浆机3密封连接，以将混合后的支撑剂和添加剂输送至二氧化碳输送系统14。

具体地，混浆机3优选为卧式混浆机3，并优选地采用桨叶式双螺旋搅拌结构，卧式安装，具有同时混浆和水平推送的功能；砂浆泵4优选为高浓度砂浆泵，并使砂浆泵4能够在低温环境下正常工作，使砂浆泵4可泵送支撑剂与增粘剂质量比达到1:1及以上的混合介质，并保持排出压力达到2.5MPa以上；密封卸料阀门2由驱动机构带动转动，并优选地使输送装置具有控制器和速度传感器，以将获得的驱动结构带动密封卸料阀门2内相应部件转动的速度信号，并根据该信号计算输砂量，进而避免了根据绞龙的相应运动量计量输砂量精度较差的问题。

使用时，通过密封卸料阀门2接收作为支撑剂的砂，在不断向密封卸料阀门2内添加支撑剂的过程中，密封卸料阀门2在驱动机构的带动下不断将砂输送至混浆机3，在混浆机3内将支撑剂与添加剂进行一次混合后再通过砂浆泵4进行二次混合，并将混合物输送至二氧化碳输送系统14。

通过本申请实施例所提供的输送装置可实现将支撑剂在密封状态下连续输送至二氧化碳输送系统14，进而避免目前所采用的压力罐单次加砂量受密闭罐容积的限制不能实现连续混砂作业的问题。

优选地，本申请实施例所提供的输送装置包括用于将支撑剂输送至密封卸料阀门2的输砂器1。该输砂器1可为绞龙，通过该输砂器1可以实现自动不间断的向密封卸料阀门2内输送支撑剂，进而实现连续混砂作业。

优选地，本申请实施例所提供的输送装置包括单向阀5，砂浆泵4与二氧化碳输送系统14之间通过单向阀5连接。进而避免在一些情况下可能出现的在二氧化碳输送系统14内压力的作用下支撑剂回流的情况。

优选地，本申请实施例所提供的输送装置包括添加剂输送单元，添加剂输送单元包括用于与混浆机3连接并将添加剂输送至混浆机3的输送泵8。通过该输送泵8可以实现自动将添加剂输送至混浆机3，不断提高了生产效率，而且还便于向混浆机3内连续不断的输送添加剂，以实现支撑剂与添加剂连续不断的混合和输送；当然，也可以通过工人手动操作向混浆机3内输送添加剂；在向混浆机3内输送添加剂的过程可通过流量计7控制输送流量。

优选地，添加剂输送单元包括用于存储添加剂的储罐9，输送泵8与储罐9连接以将储罐9内的添加剂输送至混浆机3。通过该储罐9可以预先储存一定量的添加剂，并在向混浆机3内输送添加剂的过程中不断向储罐9内补充，以使添加剂能够连续不断的向混浆机3内输送，以实现支撑剂与添加剂连续不断的混合和输送。

优选地，添加剂输送单元包括吸入泵11，吸入泵11与储罐9连接以将添加剂输送至储罐9。通过该吸入泵11可以实现连续不断的向储罐9中输送添加剂，进而避免向混浆机3内输送的添加剂的过程中断，以实现保证添加能够连续不断的输送，并使支撑剂与添加剂连续不断的混合和输送。当然，也可以通过工人手动操作向储罐9内输入添加剂。

优选地，本申请实施例所提供的输送装置还包括制冷机组10，制冷机组10与储罐9连接以对储罐9内的添加剂进行制冷。制冷机组10与储罐9之间通过管路和控制阀12及控制阀13连接；这使得添加剂能够在与支撑剂及液态二氧化碳混合时仍具有较低的温度，由于液态二氧化碳的存在条件是处于低温和一定压力状态下，使添加剂处于低温则能够更好的使二氧化碳能够较稳定的保持液态。

本申请的另一个方面提供一种混合输送系统，包括上本申请实施例所提供的输送装置和二氧化碳输送系统14，输送装置与二氧化碳输送系统14密封连接。

本申请实施例所提供的混合输送系统，通过采用本申请实施例所提供的输送装置可实现将支撑剂在密封状态下连续输送至二氧化碳输送系统14，进而避免目前所采用的压力罐单次加砂量受密闭罐容积的限制不能实现连续混砂作业的问题。

本申请的第三个方面提供一种混合输送方法，采用上述本申请实施例所提供的混合输送系统，混合输送方法包括：

通过密封卸料阀门2将支撑剂送入混浆机3，并在混浆机3内将支撑剂和添加剂混合；

将支撑剂和添加剂的混合物送至砂浆泵4进行二次搅拌，并通过砂浆泵4将支撑剂与添加剂的混合物输送至二氧化碳输送系统14。

本申请实施例所提供的混合输送方法，通过采用本申请实施例所提供的混合输送系统可实现将支撑剂在密封状态下连续输送至二氧化碳输送系统14，进而避免目前所采用的压力罐单次加砂量受密闭罐容积的限制不能实现连续混砂作业的问题。

优选地，添加剂为增粘剂。针对由于支撑剂与液态CO2混合后极易分离沉淀，造成砂液排出口频繁堵塞、罐内残砂处理困难、低温密封失效及输砂器1计量精度差等问题，本申请实施例中使上述添加剂为增粘剂，使增粘剂与支撑剂配制成高浓度砂浆，进而在于二氧化碳混合后，使支撑剂与液态二氧化碳不易分离，进而至少在一定程度上避免了由于支撑剂与液态二氧化碳一份力导致的一系列问题。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管上述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。另外，公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (10)

1.输送装置，其特征在于，包括：

密封卸料阀门(2)；

混浆机(3)，所述混浆机(3)与所述密封卸料阀门(2)密封连接，以混合支撑剂和添加剂；

砂浆泵(4)，所述砂浆泵(4)用于与二氧化碳输送系统(14)连接，且所述砂浆泵(4)与所述混浆机(3)密封连接，以将混合后的支撑剂和添加剂输送至所述二氧化碳输送系统(14)。

2.根据权利要求1所述的输送装置，其特征在于，包括用于将所述支撑剂输送至所述密封卸料阀门(2)的输砂器(1)。

3.根据权利要求1所述的输送装置，其特征在于，包括单向阀(5)，所述砂浆泵(4)与所述二氧化碳输送系统(14)之间通过所述单向阀(5)连接。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的输送装置，其特征在于，包括添加剂输送单元，所述添加剂输送单元包括用于与所述混浆机(3)连接并将添加剂输送至所述混浆机(3)的输送泵(8)。

5.根据权利要求4所述的输送装置，其特征在于，所述添加剂输送单元包括用于存储所述添加剂的储罐(9)，所述输送泵(8)与所述储罐(9)连接以将所述储罐(9)内的添加剂输送至混浆机(3)。

6.根据权利要求5所述的输送装置，其特征在于，所述添加剂输送单元包括吸入泵(11)，所述吸入泵(11)与所述储罐(9)连接以将所述添加剂输送至所述储罐(9)。

7.根据权利要求5所述的输送装置，其特征在于，还包括制冷机组(10)，所述制冷机组(10)与所述储罐(9)连接以对所述储罐(9)内的添加剂进行制冷。

8.混合输送系统，其特征在于，包括如权利要求1-7中任意一项所述的输送装置和所述二氧化碳输送系统(14)，所述输送装置与所述二氧化碳输送系统(14)密封连接。

9.混合输送方法，其特征在于，采用如权利要求8所述的混合输送系统，所述混合输送方法包括：

通过密封卸料阀门(2)将支撑剂送入混浆机(3)，并在所述混浆机(3)内将所述支撑剂和所述添加剂混合；

将所述支撑剂和所述添加剂的混合物送至砂浆泵(4)进行二次搅拌，并通过所述砂浆泵(4)将所述支撑剂与所述添加剂的混合物输送至所述二氧化碳输送系统(14)。

10.根据权利要求9所述的混合输送方法，其特征在于，所述添加剂为增粘剂。