CN111013416A - 一种压裂液混配装置 - Google Patents
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Abstract
一种压裂液混配装置。主要解决现有的现场压裂液连续混配装置体积大、粘度达到使用粘度时间长、添加消泡剂而造成环境污染的问题。其特征在于：所述粉料罐包括粉料罐A(601)和粉料罐B(602)，粉料罐进口与粉料罐总管(17)相连，出口连接储料罐(12)，储料罐(12)出口连接混配器(8)，混配器(8)进料口同时连接进水管，出口连接增粘装置(7)，增粘装置(7)出口连接集液槽(19)，集液槽(19)通过排液管汇(9)连接混砂车；所述集液槽(19)内设有喷淋装置(18)。该压裂液混配装置体积小，缩短了增粘时间，避免使用消泡剂而避免浪费及污染环境，缩短单口井的压裂周期，提高压裂效率。
Description
技术领域
本发明涉及油田领域，具体说是一种压裂液混配装置。
背景技术
水利压裂技术已经发展多年，随着压裂工艺的进步，对压裂设备有了更高的要求，不仅对排量、压力要求不断提高，对连续注液量也提到了新高度。目前，压裂液连续配注主要有两种方式，第一种方式是普通瓜胶粉与水的混配，这种方式是在混配完成后直接导入中继罐内进行搅拌溶胀，一般需要搅拌溶胀10-15分钟，压裂液粘度才能达到使用粘度，为了保证连续，压裂液在中继罐中到排液管汇出口的时间必须高于15分钟才能保证粘度要求，这样导致罐体体积大、排液管汇长、结构复杂、操作繁琐。第二种方式是应用改性速溶瓜胶并辅以添加剂在与水的进行混配的方式，这种方式虽然缩短了搅拌溶胀时间，3分钟内即可达到使用浓度，并且减小了设备体积，但为了避免速溶瓜胶混配时产生严重影响泵送效率的大量气泡，必须通过使用消泡剂，这样不仅很大程度的增加了压裂混配成本并对环境也造成污染。
发明内容
为了克服现有的现场压裂液连续混配装置体积大、粘度达到使用粘度时间长、添加消泡剂而造成环境污染的不足，本发明提供一种压裂液混配装置，该压裂液混配装置体积小，缩短了增粘时间，避免使用消泡剂而避免浪费及污染环境，缩短单口井的压裂周期，提高压裂效率。
本发明的技术方案是：一种压裂液混配装置，包括撬装底座，撬装底座上分别固定有电机、储料罐、粉料罐，所述粉料罐包括粉料罐A和粉料罐B，所述粉料罐A和粉料罐B进口分别与粉料罐总管相连，粉料罐A和粉料罐B出口连接储料罐，储料罐出口通过螺旋送料器连接混配器，混配器进料口同时连接进水管，混配器出口连接增粘装置，增粘装置出口连接集液槽，集液槽通过排液管汇连接混砂车；所述集液槽内设有喷淋装置。
所述粉料罐A的进口和出口分别设有进料电磁阀A和出料电磁阀A，粉料罐B的进口和出口分别设有进料电磁阀B和出料电磁阀B。
所述喷淋装置与进水管相连。
本发明具有如下有益效果：由于采取上述方案，该装置具有结构简单、体积小特点，总体长度在9米内，操作方便，运行安全可靠，使用交替粉料罐负压进行吸料，连续补料，实现了大排量压裂液连续混配；普通瓜胶混配粘度快速释放并快速增粘、水合，其配制的压裂液能够达到即配即注要求；同时，采用喷淋装置进行消泡，不仅解决了由于大量气泡导致泵送效率低的问题，并且也避免了消泡剂等各种添加剂的使用，节约成本，安全环保，使单口井的压裂周期缩短，大大提高压裂作业效率。该装置不仅具有较好的实际应用价值，而且无论从方案的整体设计到现场的作业使用过程中都得到了用户认可，可推广至各油气田使用。
附图说明
图1是本发明的示意图；
图2是粉料罐连续作业的示意图；
图3是快速增粘装置的示意图。
图中2-电机，3-液压油箱，4-分动箱，5-液压泵，601-粉料罐A，602-粉料罐B，6011-进料电磁阀A，6012-出料电磁阀A，6021-进料电磁阀B，6022-出料电磁阀B，7-快速增粘装置，8-混配器，9-给排液管汇，10-燃油油箱，11-螺旋送料器，12-储料罐，13-进水离心泵，14-出液离心泵，15-增粘离心泵，16-上料泵，17-粉料罐总管，18-喷淋装置，19-集液槽，20-输送管汇。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
由图1至图3所示，一种压裂液混配装置，包括撬装底座，撬装底座上分别固定有电机2、液压油箱3、储料罐12、燃油油箱10、粉料罐，燃油油箱10提供燃油，发机2为装置提供动力，通过分动箱4将动力传递给液压泵5，整个装置一共有四个液压泵，通过液压泵5分别带动进水离心泵13、出液离心泵14、增粘离心泵15、上料泵16，最终将发动机的机械能通过液压系统传递给各个泵。
所述粉料罐包括粉料罐A601和粉料罐B602，所述粉料罐A601和粉料罐B602进口分别与粉料罐总管17相连，出口连接储料罐12，粉料罐A601的进口和出口分别设有进料电磁阀A6011和出料电磁阀A6012，粉料罐B602的进口和出口分别设有进料电磁阀B6021和出料电磁阀B6022。在工作时，粉料罐A601和粉料罐B602交替运行，这样保证了储料罐12进料的连续性。所述储料罐12出口通过螺旋送料器11连接混配器8，将储料罐12中的瓜胶粉输送至混配器8内。混配器8进料口同时连接进水管，通过进水离心泵13向混配器8内供水。混配器8采用高能恒压混配器，具有混配能量高，流量变化时清水混配压力恒定的特点，保证了瓜胶粉和水的高能量固液均匀。高能恒压混配器8能产生足够的负压将物料吸入，无环境污染。工作过程中，液体压力与混合器控制压力大小相等，混合器的控制压力为恒定值，因此无论喷嘴处于那个位置，液体压力恒定，连续均匀吸入的粉料被瞬间溶于高压混合液体中，混配能量高，避免了“水包粉”现象。控制系统根据水量变化调节螺旋送料器11的供料速度，实现边负压上料，边计量给料，形成符合比例要求的工作液，最终实现对混合液浓度的控制。混配器8出口通过输送管汇20连接增粘装置7，增粘装置7出口连接集液槽19，集液槽19通过排液管汇9连接混砂车，集液槽19内设有喷淋装置18，所述喷淋装置18与进水管相连。
混配压裂液时，启动高效压裂液混配装置，上料泵16运行工作，如图2所示，粉料罐总管17产生负压，将瓜胶粉向粉料罐输送，此时，进料电磁阀A6011开启、进料电磁阀B6021关闭、出料电磁阀A6012关闭、出料电磁阀B6022关闭，粉料罐A601开始吸料直到满状态后，进料电磁阀A6011关闭、进料电磁阀B6021开启、出料电磁阀A6012开启、出料电磁阀B6022关闭，粉料罐A601开始出料，粉料罐B602开始进料；待粉料罐B602满状态后，同时，粉料罐A601的料全部落到储料罐12中，此时进料电磁阀A6011开启、进料电磁阀B6021关闭、出料电磁阀A6012关闭、出料电磁阀B6022开启，粉料罐A601、粉料罐B602进料、落料、补料交替运行，这样保证了储料罐12进料的连续性以及时刻处于有料状态。螺旋送料器11将储料罐12中的瓜胶粉向前推送至混配器8进料口处，进水离心泵13混配器8内供水，在混配器8内，瓜胶粉与水初步混合，再通过输送管汇20输送到快速增粘装置7。增粘离心泵15运行使快速增粘装置7高速旋转运行，形成离心力场，混配液在离心力场的作用下，混配液中瓜胶粉与水之间的相对速度与充分接触进而实现高效传质，传质速率较传统搅拌提高2-3个数量级，从而达到快速增粘、水合的效果。增粘装置7出口连接集液槽19，集液槽19通过排液管汇9连接混砂车，集液槽19内设有喷淋装置18，所述喷淋装置18与进水离心泵13的进水管分支相连，进水离心泵13运转，将液体高速送至喷淋装置18，向集液槽19内的混配液喷水，可消除过程中产生的气泡并将气泡排出容器外，充分增粘、水合的混配液在流入排液管汇9，排液管汇9上装有粘度计，可以实时监测压裂液的粘度。最后，出液离心泵14运行，将满足要求的压裂液通过给排管汇9配送给混砂车。
Claims (3)
1.一种压裂液混配装置，包括撬装底座，撬装底座上分别固定有电机(2)、储料罐(12)、粉料罐，其特征在于：所述粉料罐包括粉料罐A(601)和粉料罐B(602)，所述粉料罐A(601)和粉料罐B(602)进口分别与粉料罐总管(17)相连，粉料罐A(601)和粉料罐B(602)出口连接储料罐(12)，储料罐(12)出口通过螺旋送料器(11)连接混配器(8)，混配器(8)进料口同时连接进水管，混配器(8)出口连接增粘装置(7)，增粘装置(7)出口连接集液槽(19)，集液槽(19)通过排液管汇(9)连接混砂车；所述集液槽(19)内设有喷淋装置(18)。
2.根据权利要求1所述的压裂液混配装置，其特征在于：所述粉料罐A(601)的进口和出口分别设有进料电磁阀A(6011)和出料电磁阀A(6012)，粉料罐B(602)的进口和出口分别设有进料电磁阀B(6021)和出料电磁阀B(6022)。
3.根据权利要求2所述的压裂液混配装置，其特征在于：所述喷淋装置(18)与进水管相连。
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