CN115209979B - 聚合物分散系统 - Google Patents

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Abstract

本文描述了一种聚合物分散系统，该聚合物分散系统包括：(a)第一子系统，第一子系统包括进口和出口；(b)第二子系统，第二子系统包括进口和出口；(c)喷射器混合装置，喷射器混合装置包括第一入口、第二入口和出口，第一入口与第一子系统的出口流体连通，第二入口与第二子系统的出口流体连通；(d)罐组件，罐组件包括进口和出口，罐组件的进口与喷射器混合装置的出口流体连通；和(e)输送子系统，输送子系统包括与罐组件的出口连接的进口，输送子系统包括第一输送泵和第二输送泵。本文还公开了一种操作所述聚合物分散系统的方法。

Description

聚合物分散系统
技术领域
本公开涉及一种聚合物分散系统，以用于石油和天然气行业中的水力压裂操作。
背景技术
地下地层处理流体(例如，聚合物水力压裂流体)的使用为石油和天然气行业中的水力压裂操作的通常做法。此类流体不仅有可能降低压裂注入压力，而且用于减少注入管道中的摩擦力；在使用其它压裂流体或未使用压裂流体的情况下，该摩擦力可以其它方式存在。聚合物水力压裂流体按需制备和在水力压裂操作现场的制备、以及制备此类压裂流体的方式对于活跃在石油和天然气行业的人而言是持续的关注点。
聚合物水力压裂流体的制备可通过通常称为“聚合物溶解器械”的设备和系统来进行。此类器械件的示例先前已在专利文献(参见例如，国际申请No.PCT/EP2009/063961、国际申请第PCT/FR2011/050262号，和美国专利注册第9,067,182号)中讨论过。此类现有技术器械件通常包括“聚合物切片单元”，并且此类单元通常包括：转子，其由马达驱动；和刀片，该刀片用于将聚合物混合并且研磨成溶剂以形成聚合物乳液，该聚合物乳液为聚合物水力压裂流体或聚合物水力压裂流体的组分。“聚合物切片单元”的示例可见于国际申请第PCT/EP2008/053495号中。
包括聚合物切片单元的聚合物溶解器械具有潜在缺点，这些潜在缺点包括该单元内的机械部分的磨损、撕裂以及损坏。鉴于聚合物水力压裂流体的制备为高强度和机械过程，聚合物切片单元为聚合物溶解器械的部件，该部件需要频繁更换。器械的此类损坏可导致使水力压裂操作延误，并且可导致机会或收入的损失。此外，可液化成溶剂以形成压裂流体的聚合物的量还通过聚合物切片单元的机械限制条件进行限制。
为规避聚合物溶解器械(包括聚合物切片单元)的上述潜在问题，一些聚合物溶解器械以喷射器混合装置替换了聚合物切片单元(例如，美国专利No.7,794,135)。虽然先前已注意到喷射器混合装置具有一些缺点，诸如能耗大、噪音过大和能量效率低下(例如，美国公布No.2010/0220549)，但是通过对于喷射器混合装置自身的改进，此类感知缺点已很大程度上或可很大程度上得以缓解。
然而，不考虑聚合物分散系统内所用的聚合物溶解器械，当系统内的部件发生故障或当系统的一部分“离线”以用于维护或维修时，许多现有的聚合物分散系统持续具有长“停机”周期。本文公开了一种聚合物分散系统，该聚合物分散系统可缓解与器械“停机”时间或“离线”周期相关联的操作损失。
发明内容
如本公开的一部分所描述，存在一种聚合物分散系统，该聚合物分散系统包括：(a)第一子系统，该第一子系统包括进口和出口；(b)第二子系统，该第二子系统包括进口和出口；(c)喷射器混合装置，该喷射器混合装置包括：(i)第一入口，该第一入口与第一子系统的出口流体连通；(ii)第二入口，该第二入口与第二子系统的出口流体连通；和(iii)出口；(d)罐组件，该罐组件包括进口和出口，该罐组件的进口与喷射器混合装置的出口流体连通；和(e)输送子系统，该输送子系统包括与罐组件的出口连接的进口。
第一子系统用于接收液体介质并且用于将该液体介质引导朝向喷射器混合装置；第二子系统用于接收颗粒材料并且用于将该颗粒材料引导朝向喷射器混合装置；喷射器混合装置的第一入口用于从第一子系统接收液体介质；喷射器混合装置的第二入口用于从第二子系统接收颗粒材料；喷射器混合装置能够生成负压以用于将液体介质和颗粒材料吸取至喷射器混合装置中；喷射器混合装置用于通过涡流使液体介质和颗粒材料混合以形成母液；并且罐组件用于接收该母液。
第一子系统还包括用于传输液体介质的管线。该管线包括多个部段，这些部段包括：(a)第一部段，该第一部段包括进口和出口，该进口也为第一子系统的进口；(b)第二部段，该第二部段包括进口和出口，该第二部段的进口连接至第一部段的出口，该第二部段包括第一泵，该第一泵设置于第二部段的进口和出口之间；和(c)第三部段，该第三部段包括进口和出口，该第三部段的进口连接至第一部段的出口，该第三部段包括第二泵，该第二泵设置于第三部段的进口和出口之间。
第二子系统包括：(a)容纳单元，该容纳单元用于容纳颗粒材料，该容纳单元包括出口；(b)进给器单元，该进给器单元包括经由导管与筒仓组件的出口连接的进口；和(c)传送单元，该传送单元与进给器单元的出口流体连通，并且用于从进给器单元接收颗粒材料，该传送单元与喷射器混合装置流体连通。
容纳单元包括：(a)水平计，该水平计用于控制通过容纳单元的出口所引入并且引入至进给器单元中的颗粒材料的体积；和(b)振动器，该振动器用于搅拌容纳于容纳单元中的颗粒材料。
传送单元与灰尘收集单元流体连通，并且该灰尘收集单元用于接收未接收于进给器单元中的任何颗粒材料。
喷射器混合装置与传送单元流体连通。
第二子系统的一个或多个部分的内部表面可涂布有非粘性涂层。
第二子系统的一个或多个部分可连接至加热装置。
罐组件还可包括溢流管，该溢流管与罐组件的内部体积流体连通，该溢流管用于接收不可容纳于罐组件内的过量母液。
罐组件包括出口，该出口通过导管连接至输送子系统。输送子系统还包括第一输送泵和第二输送泵，两者均连接至罐组件的出口。
另外，罐组件还可包括液位计以用于调节朝向第一输送泵、第二输送泵或两者流动的母液的体积。
第一输送泵可为低压泵，并且第二输送泵可为高压泵。
聚合物分散系统的操作由可编程逻辑控制器子系统控制。
如本公开的另一部分所描述，存在一种操作聚合物分散系统的方法，该方法包括：(a)在聚合物分散系统的第一子系统中接收液体介质；(b)在聚合物分散系统的第二子系统中接收颗粒材料；(c)将液体介质和颗粒材料引入至喷射器混合装置中，该喷射器混合装置与第一子系统的出口和第二子系统的出口流体连通；(d)通过涡流使液体介质和颗粒材料混合以形成母液；和(e)将该母液引导至第一输送泵、第二输送泵或两者。
如本公开的另一部分所描述，存在一种用于水力压裂操作的系统，该系统包括：(a)罐组件，该罐组件包括进口和出口；(b)第一输送泵，该第一输送泵与罐组件的出口流体连通；和(c)第二输送泵，该第二输送泵与罐组件的出口流体连通；其中第二输送泵具有大于第一输送泵的泵容量；并且其中第二输送泵配置成以相比于第一输送泵的较高泵压力进行操作。
如本公开的另一部分所描述，存在一种用于水力压裂操作的系统，该系统包括：(a)罐组件，该罐组件包括进口和出口；(b)第一输送泵，该第一输送泵与罐组件的出口流体连通；和(c)第二输送泵，该第二输送泵与罐组件的出口流体连通；其中第二输送泵具有大于第一输送泵的泵容量；并且其中第二输送泵配置成以相比于第一输送泵的较高泵压力进行操作。该系统还包括：(d)第一子系统，该第一子系统包括进口和出口；(e)第二子系统，该第二子系统包括进口和出口；和(f)一个或多个喷射器混合装置，该一个或多个喷射器混合装置中的每一个包括：(i)第一入口，该第一入口与第一子系统的出口流体连通；(ii)第二入口，该第二出口与第二子系统的出口流体连通；和(iii)出口，该出口与罐组件的进口流体连通。第一子系统配置成接收液体介质，并且将其朝向一个或多个喷射器混合装置传输。第二子系统配置成接收颗粒材料，并且将其朝向一个或多个喷射器混合装置传输。一个或多个喷射器混合装置中的每一个的第一入口配置成从第一子系统接收液体介质。一个或多个喷射器混合装置中的每一个的第二入口配置成从第二子系统接收颗粒材料。一个或多个喷射器混合装置中的每一个能够生成负压以用于将液体介质和颗粒材料吸取至所述喷射器混合装置中。一个或多个喷射器混合装置中的每一个用于通过涡流使液体介质和颗粒材料混合以用于形成母液。
本发明内容不一定描述了本公开的所有方面的全部范围。通过阅读下面对具体实施例的描述，其它方面、特征和优点对于本领域的技术人员将是显而易见的。
附图说明
在示出的一个或多个实施例的附图中：
图1为聚合物分散系统(1000)的示意图，聚合物分散系统(1000)包括水进入子系统(1100)、干燥材料进入子系统(1200)、喷射器混合子系统(1300)(用于使水和干燥材料混合以形成母液)、多个泵(1320,1330)(其处于喷射器混合子系统(1300)的下游以用于向另一下游水力压裂操作注入母液)，和可编程逻辑控制器(1400)(用于控制聚合物分散系统(1000)的各种部件)。其中的点划线表示可编程逻辑控制器(1400)与聚合物分散系统(1000)的各种部件之间的通信路径。图1还包括描述各种阀和频率转换器的图例，这些阀和频率转换器设置于聚合物分散系统内的多个位置。
具体实施方式
方向性术语(诸如“顶部”、“底部”、“向上”、“向下”、“竖直地”和“侧向地”)用于下述描述中，以用于仅提供相对参考；并且非旨在对于任何物品在使用期间如何进行定位，或如何安装于组件中或相对于环境提出任何限制。当结合术语“包括”使用时，词语“一个(a)”或“一种(an)”的使用可意指“一个”，但其还可与“一个或多个”、“至少一个”和/或“一个或一个以上”的含义一致。以单数形式所表达的任何元件也涵盖其复数形式。以复数形式所表达的任何元件也涵盖其单数形式。如本文所用，术语“多个”意指一个以上，例如，两个或更多个、三个或更多个、四个或更多个，等等。
如本文所用，术语“约”在用于描述所列举值时，意指所列举值的5％范围内。
如本文所用，术语“包括(comprising)”、“具有(having)”、“包括(including)”和“容纳(containing)”和其语法变化为包容性的和开放式的，并且不排除额外的、未列举元件和/或方法步骤。当在本文结合组合物、用途或方法使用时，术语“基本上由......组成”表示可以存在额外元件、方法步骤或者额外元件和方法步骤两者，但这些添加不会在实质上影响所述组合物、方法或用途发挥作用的方式。当在本文结合组合物、用途或方法使用时，术语“由......组成”排除了额外元件和/或方法步骤的存在。
如本文所用，术语“低剪切”指代力和应力范围内的任何施加力或应力，该力和应力不会导致“母液”中的聚合物材料的降解大于2％。
如本文所用，术语“连接”可指代可逆连接件(例如，螺母和螺栓)、不可逆连接件(例如，通过焊接)，或其它整体物体的两个或更多个限定部分(例如，整体管道弯头的开口和其延伸部)中的任一种。
如本文所用，术语“PLC”意指可编程逻辑控制器。
如本文所用，关于水管线1100的术语“部段”指代水管线1100的一部分。例如，水管线1100可包括多个独立管道，这些独立管道各自通过本领域已知的器具彼此连接(例如，可逆连接件，诸如螺母和螺栓；或不可逆连接件，诸如焊接)。此类管道可在本文描述为“部段”。
如本文所用，术语“基本上”旨在设想技术、工艺、值、机器、制造或物质组合物的任何和所有变化或偏差，这些变化和偏差不具有实质影响。
本公开描述了一种聚合物分散系统以用于制备聚合物水力压裂流体。聚合物分散系统包括：(a)第一子系统，该第一子系统包括进口和出口；(b)第二子系统，该第二子系统包括进口和出口；(c)喷射器混合装置，该喷射器混合装置包括：(i)第一入口，该第一入口与第一子系统的出口流体连通；(ii)第二入口，该第二入口与第二子系统的出口流体连通；和(iii)出口；(d)罐组件，该罐组件包括进口和出口，该罐组件的进口与喷射器混合装置的出口流体连通；和(e)输送子系统，该输送子系统包括与罐组件的出口连接的进口。液体介质可为任何合适液体介质或本领域已知的合适液体介质的组合，诸如水。第一子系统的示例为设计成接收液体介质的子系统，诸如水进入子系统，该水进入子系统设计成将水引导朝向喷射器混合装置。第二子系统的示例为设计成接收干燥材料(例如，干燥形式的聚合物)的子系统。喷射器混合装置用于使液体介质和干燥形式的聚合物混合在一起，以形成聚合物乳液(还称为“母液”)。罐组件用于容纳所形成的聚合物乳液。
该系统还可包括输送子系统，该输送子系统可与罐组件流体连通。输送子系统可适于将聚合物乳液输送至共混机单元、投掷单元或两者。共混机单元可使母液与第二材料(例如，沙子)混合以形成聚合物水力压裂流体。投掷单元向井下递送聚合物水力压裂流体，以用于水力压裂操作。在该系统的其它版本中中，母液为聚合物水力压裂流体(即，母液未经进一步混合)，并且母液直接地递送至投掷单元并且未在共混机单元中进一步共混。系统经由可编程逻辑控制器进行控制和操作。系统还连接或可连接至污水出口(例如，如图1所示的污水出口“S”)或其它外部贮存罐。系统可为便携的和移动的，并且可带至水力压裂操作的现场。
聚合物分散系统
根据系统的一个实施例并且参考图1，存在系统1000，系统1000包括水进入子系统1100、聚合物进入子系统1200和喷射器混合装置1300。系统1000还包括设置于系统1000内的各种合适位置的多个阀，该多个阀用于调节通过系统1000的材料(例如，水、聚合物、聚合物乳液)的流量。合适阀的示例包括节流阀1101、安全阀1102、球阀1103、电动阀1104、蝶阀1105、截止阀1106、止回阀1107和其任何组合。根据该实施例，多个阀的位置在图1中示出。在其它实施例中，阀可设置于系统内其它合适的位置。PLC 1400适于控制系统1000的各个方面和部件，以用于确保系统1000的操作。
水进入子系统
水进入子系统1100为系统1000的第一子系统。子系统1100包括水管线1110，以用于将水接收于子系统1100中，并且用于将水传输通过子系统1100并将水朝向喷射器混合装置1300传输。水管线1110包括用于接收水的入口1110a和出口1110b，出口1110b引导朝向喷射器混合装置1300的进口并且与之流体连通。水管线1110由连接在一起的多个水管线部段制成。第一水管线部段1111包括进口和出口，该进口还为入口1110a，该出口与(i)第二水管线部段1112的进口和(ii)第三水管线部段1113的进口流体连通。第一水管线部段1111用于将水引导朝向第二水管线部段1112和第三水管线部段1113。第一水管线部段1111放置成与第二水管线部段1112和第三水管线部段1113串联。第二水管线部段1112放置成与第三水管线部段1113平行。
如该实施例所设想，第一水管线部段1111包括压力计1111a以用于测量第一水管线部段1111内的水压力。压力计1111a与PLC 1400通信，并且将与第一水管线部段1111中的水压力相关的收集数据实时地发送至PLC 1400。在其它实施例中，第一水管线部段可不包括压力计。
第二水管线部段1112连接至第一水供应泵1120a。第一水供应泵1120a用于将存在于水管线1110中的水泵送通过子系统1100并朝向喷射器混合装置1300泵送的目的。水供应泵可为本领域已知的并且适于用于生产聚合物水力压裂流体的任何水供应泵。如该实施例所设想，第一水供应泵1120a具有超过300升的体积，并且每小时能够处理50立方米的水。第二水管线部段1112自身可分成两个部分：(i)第一部分1112a，第一部分1112a通向第一水供应泵1120a；和(ii)第二部分1112b，第二部分1112b背离第一水供应泵1120a。
第三水管线部段1113连接至第二水供应泵1120b。在第一水供应泵1120a无法操作的情况下，第二水供应泵1120b用于将存在于水管线1110中的水泵送通过子系统1100并朝向喷射器混合装置1300泵送的目的。水供应泵可为本领域已知的并且适于用于生产聚合物水力压裂流体的目的任何水供应泵。如该实施例所设想，第二水供应泵1120a具有超过300升的体积，并且每小时能够处理50立方米的水。第三水管线部段1113自身可分成两个部分：(i)第一部分1113a，第一部分1113a通向第二水供应泵1120b，和(ii)第二部分1113b，第二部分1113b背离第二水供应泵1120b。
如该实施例所设想，在第二水管线部段1112和第一水供应泵1120a无法操作或“离线”(例如，出于维修、维护或其它原因)的情况下，第三水管线部段1113和第二水供应泵1120b用作第二水管线部段1112和第一水供应泵1120a的“备份”。在实践中，当第一水供应泵1120a无法操作或“离线”时，PLC 1400指示信号以闭合设置于部分1112a中的第一水供应泵1120a的进口上游的阀(在图1中示为蝶阀1105)，并且指示另一信号以打开设置于部分1113a中的第二水供应泵1120b的进口上游的阀(在图1中示为蝶阀1105)，从而防止水管线1110中的水进一步进入第一水供应泵1120a并且使水管线1110中的水转向至第一部分1113a并朝向第二水供应泵1120b转向。相反地，当第一水供应泵1120a准备再次变为“在线”时，PLC 1400指示信号以闭合设置于部分1113a中的第二水供应泵1120b的进口上游的阀(在图1中示为蝶阀1105)，并且指示另一信号以打开设置于部分1112a中的第一水供应泵1120a的进口上游的阀(在图1中示为蝶阀1105)，从而防止水管线1110中的水进一步进入第二水供应泵1120b并且使水管线1110中的水转向至第一部分1112a并朝向第一部分水供应泵1120a转向。在一些实施例中，诸如图1所示的实施例，阀(诸如蝶阀1105)设置于部分1112b中的第一水供应泵1120a和部分1113b中的第二水供应泵1120b的出口下游，以用于进一步限制水通过以下项的任何流动：(i)当泵1120a“离线”时，水管线部段1112；和(ii)当泵1120b“离线”时，水管线部段1113。
第二水管线部段1112和第三水管线部段1113的组合还提供了“分流”功能，由此水被引导至水管线部段1112和1113两者并且被引导朝向供应泵1120a和1120b两者。“分流”布置有利地使供应泵1120a和1120b中的任一个在系统1000操作时将过度工作或过度使用的可能性最小化。
如该实施例所设想，第一水供应泵1120a和第二水供应泵1102b各自连接至废弃物罐1140，废弃物罐140用于收集可从泵1120a和1120b排出的过量水。废弃物罐1140连接至废弃物管线(未编号)，该废弃物管线通向污水出口“S”或外部贮存罐(未示出)。
第二水管线部段1112的第二部分1112b和第三水管线部段1113的第二部分1113b均连接至第四水管线部段1114并与之流体连通，第四水管线部段1114为水管线1110的部段。第四水管线部段1114包括(i)进口，该进口与第二水管线部段1112的第二部分1112b和第三水管线部段1113的第二部分1113b两者流体连通，和(ii)出口。如该实施例所设想，第四水管线部段1114包括压力计1114a，以用于测量第四水管线部段1114内的水压力。压力计1114a与PLC1400通信，并且将收集数据实时地发送至PLC 1400。如果从压力计1114a所收集的数据为高的或低的，则在其它实施例中，第四水管线部段可不包括压力计。
第四水管线部段1114的出口与(i)第五水管线部段1115的进口和(ii)第六水管线部段1116的进口流体连通。第四水管线部段1114用于将水引导朝向第五水管线部段1115和第六水管线部段1116。
第五水管线部段1115可分成两个部分：(i)第一部分1115a，和(ii)第二部分1115b。第五水管线部段1115的两个部分通过过滤器1130a被分开。过滤器1130a用于从水中移除可能对压裂流体的制备产生不利影响的颗粒。过滤器1130a可为本领域已知的任何合适过滤器。合适过滤器的非限制性示例为水力过滤器。过滤器1130a的孔尺寸可为任何合适尺寸，只要其实现了从水中移除可能对压裂流体的制备产生不利影响的颗粒的功能。例如，过滤器1130a的孔尺寸可在约1微米和约1000微米之间。例如，合适孔尺寸包括但不限于约1μm、约10μm、约100μm、约200μm、约300μm、约400μm、约500μm、约600μm、约700μm、约800μm、约900μm、约1000μm。如该实施例所设想，过滤器1130a具有约200μm的孔尺寸。
第六水管线部段1116可分成两个部分：(i)第一部分1116a，和(ii)第二部分1116b。第六水管线部段1116的两个部分通过过滤器1130b被分开。过滤器1130b用于从水中移除可能对压裂流体的制备产生不利影响的颗粒。过滤器1130b可为本领域已知的任何合适过滤器。合适过滤器的非限制性示例为水力过滤器。过滤器1130b的孔尺寸可为任何合适尺寸，只要其实现了从水中移除可能对压裂流体的制备产生不利影响的颗粒的功能。例如，过滤器1130b的孔尺寸可在约1微米和约1000微米之间。例如，合适孔尺寸包括但不限于约1μm、约10μm、约100μm、约200μm、约300μm、约400μm、约500μm、约600μm、约700μm、约800μm、约900μm、约1000μm。
如该实施例所设想，在水管线部段1115和过滤器1130a无法操作或“离线”(例如，出于维修、维护或其它原因)的情况下，水管线部段1116和过滤器1130b用作水管线部段1115和过滤器1130a的“备份”。在实践中，当过滤器1130a无法操作或“离线”时，PLC 1400指示信号以闭合设置于部分1115a中的过滤器1130a的进口上游的阀(在图1中示为蝶阀1105)，并且指示另一信号以打开设置于部分1116a中的过滤器1130a的进口上游的阀(在图1中示为蝶阀1105)，从而防止水管线1110中的水进一步进入过滤器1130a并且使水管线1110中的水转向至部分1116a并朝向过滤器1130b转向。相反，当过滤器1130a准备再次变为“在线”时，PLC 1400指示信号以闭合设置于部分1116a中的过滤器1130b的进口上游的阀(在图1中示为蝶阀1105)，并且指示另一信号以打开设置于部分1115a中的过滤器1130a的进口上游的阀(在图1中示为蝶阀1105)，从而防止水管线1110中的水进一步进入过滤器1130b并且使水管线1110中的水转向至部分1115a并朝向过滤器1130a转向。在一些实施例中，诸如图1所示的实施例，阀(诸如蝶阀1105)设置于过滤器1130a和过滤器1130b的出口下游，以用于进一步限制水通过以下项的任何流动：(i)当过滤器1130a“离线”时，水管线部段1115；和(ii)当过滤器1130b“离线”时，水管线部段1116。如该实施例所设想，过滤器1130a和过滤器1130b各自连接至废弃物管线(未编号)，该废弃物管线通向污水出口“S”或外部贮存罐(未示出)。
水管线部段1115和1116的组合还提供了“分流”功能，由此水被引导至水管线部段1115和1116两者并且被引导朝向过滤器1130a和1130b两者。“分流”布置有利地使过滤器1130a和1130b中的任一个在系统1000操作时将过度工作或过度使用的可能性最小化。
第五水管线部段1115的第二部分1115b和第六水管线部段1116的第二部分1116b均连接至第七水管线部段1117并与之流体连通，第七水管线部段1117为水管线1110的部段。第七水管线部段1117包括：(i)进口，该进口与第五水管线部段1115的第二部分1115b和第六水管线部段1116的第二部分1116b两者流体连通；和(ii)出口。第七水管线部段1117的出口(即，出口1110b)引导朝向喷射器混合装置1300的进口并与之流体连通。第七水管线部段1117用于将水引导朝向喷射器混合装置1300。如该实施例所设想，第七水管线部段1117包括一个或多个压力监测器1117a和一个或多个流量计1117b。一个或多个压力监测器1117a和一个或多个流量计1117b与PLC 1400始终通信。如果压力监测器读数或流量计读数偏离PLC1400处的基准值，则PLC 1400应调整第一子系统1100的任何和所有参数，这些参数包括但不限于水管线1110的进口处的水进入速率以及沿着水管线1110所设置的阀的打开或闭合，使得离开出口1110b并进入喷射器混合装置1300的水的适当压力和流速得以满足。
多个阀设置于第一子系统1100内，多个阀中的每一个与PLC 1400通信，并且从PLC1400接收指令，这些指令关于例如此类阀是否应打开、闭合或部分地打开(并且如果是打开，打开的程度)。如图1所示：(i)球阀1103沿着第一水管线部段1111设置；(ii)蝶阀1105沿着第二水管线部段1112的第一部分和第二部分、第三水管线部段1113的第一部分和第二部分、第五水管线部段1115的第一部分和第二部分、以及第六水管线部段1116的第一部分和第二部分进行设置；(iii)止回阀1107沿着第四水管线部段1114设置；和(iv)节流阀1101和电动阀1104沿着第七水管线部段1117串联地设置。在其它实施例中，阀可以以不同顺序和次序进行布置。
马达(如在图1中示为符号)也连接至第一水供应泵1120a和第二水供应泵1120b，以用于根据需要调节水供应泵的操作；马达与PLC 1400通信并且由其控制。在其它实施例中，阀的不同组合可沿着第一子系统1100中的水管线1110设置于不同位置。多个流量计和压力指示器设置于第一子系统1100内，以用于监测水通过第一子系统1100的流量和在操作期间在第一子系统1100内所经受的压力。每个流量计和压力指示器均与PLC 1400通信。在其它实施例中，第一子系统中可不存在流量计和压力指示器。多个频率转换器1108设置于第一子系统1100内，每个频率转换器1108配备有“开始和停止”功能1108a、“运行”功能1108b和“速度调节”功能1108c；并且每个频率转换器1108与PLC 1400通信，用于将信号和命令转发至系统1000内的各种部件，并且用于调节其特定功能。在其它实施例中，额外频率转换器可设置于第一子系统内的其它合适位置。
水进入子系统可在功能上类似于如本领域已知的水入口回路，诸如但不限于PCT/EP2009/063961。
聚合物进入子系统
如该实施例所设想，聚合物进入子系统1200为系统1000的第二子系统。子系统1200包括：(i)第一传送单元1210；(ii)容纳单元1220；(iii)进给器单元1230；和(iv)第二传送单元1240。
第一传送单元1210用于将干燥材料(例如，干燥聚合物粉末)从干燥材料源(例如，散装罐“A”)传送至容纳单元1220。如该实施例所设想，第一传送单元1210为气动式传送单元，该气动式传送单元包括空气过滤器1210a、进给风扇1210b和空气干燥器1210c。在其它实施例中，第一传送单元不包括空气干燥器。在其它实施例中，第一传送单元1210可为本领域已知的另一单元。此类单元的非限制性示例包括鼓风单元、气动式传输单元和螺旋输送器单元。第一传送单元1210和容纳单元1220通过导管1210d彼此连接。散装罐“A”用于将干燥材料引导至导管1210d中，并且第一传送单元1210用于诱导干燥材料通过导管1210d并且朝向传送单元1220移动。导管1210d(以及将第二子系统1200的不同部件连接在一起的其它导管)的内部表面涂布有涂层，该涂层降低了干燥材料在导管内“结块”的可能性。合适涂层的非限制性示例包括“非粘性”涂层。“非粘性”涂层的非限制性示例包括氟化涂层和全氟化涂层(例如，TeflonTM)。如该实施例所设想，将第二子系统1200的各不同部件连接在一起的导管的温度也由加热单元(未示出)调节，该加热单元由PLC 1400控制。导管的温度可在导管内干燥材料“结块”的可能性降低的温度下进行调节。在其它实施例中，第二子系统不包括加热单元。
容纳单元1220用于存储干燥材料(例如，干燥聚合物粉末)，该干燥材料已经由导管1210d递送至容纳单元1220。容纳单元1220还包括：一个或多个水平仪1220a，以用于监测和检测递送通过容纳单元1220的材料的量；和一个或多个振动器1220b，以用于改善递送通过容器1220的材料的一致性。如该实施例所设想，容纳单元1220为WD-GF-1800型并且具有大于300升的容量。如该实施例所设想，水平仪1220a为美国标准水平计。如该实施例所设想，振动器1220b为美国标准振动器。在其它实施例中，容纳单元、水平仪和振动器可为本领域已知的另一种合适水平仪和振动器。在其它实施例中，容纳单元不包括水平仪。
除尘单元1220c连接至容纳单元1220。除尘单元用于收集干燥材料粉尘(该干燥材料粉尘不能够在容纳单元1220中沉降)并且用于将此类粉尘的至少一部分在第二传送单元1240处引导返回至第二子系统1200中。该特征有利地改善了干燥材料朝向单元1220c的引导，单元1220c可通过导管1220d连接至第二传送单元1240。一个或多个合适阀(例如，蝶阀)可设置于导管1220d内，以用于调节返回至第二子系统1200中的干燥材料粉尘的流量和量。在其它实施例中，除尘单元可为本领域已知的任何合适除尘单元。在其它实施例中，子系统1200不包括除尘单元。
容纳单元1220包括出口，该出口通过导管(未编号)的方式连接至进给器单元1230的进口，该导管设置于阀内(如图1所示)。根据阀是否处于其“打开”状态或其“闭合”状态，容纳单元1220的出口可与进给器单元1230的进口流体连通。进给器单元1230用于调节引导朝向第二传送单元1240的干燥材料的量。如该实施例所设想，进给器单元1230为螺杆进给器。在其它实施例中，进给器单元可为本领域已知的任何合适进给器单元。
螺杆进给器1230操作的速度由PLC 1400控制。即，PLC 1400提供指令至频率转换器1108，频率转换器1108连接至驱动进给器单元1230的马达，频率转换器1108调节连接至进给器单元1230的马达的功能。进给器单元1230还包括出口，干燥材料通过该出口挤出。进给器单元1230的出口与料斗流体连通，该料斗继而与第二传送单元1240流体连通。在其它实施例中，进给器单元1230的出口与第二传送单元1240直接连通且流体连通。
第二传送单元1240用于将干燥材料引导朝向喷射器混合装置1300。如该实施例所设想，第二传送单元1240为气动式传送单元，诸如本领域已知的一种。在其它实施例中，第二传送单元1240可为本领域已知的任何合适传送单元。第二传送单元1240还包括水平仪1240a，以用于调节干燥材料流量一致性。
多个阀设置于第二子系统1200内，多个阀中的每一个均与PLC 1400通信。如图1所示：(i)球阀1103设置于导管中，该导管将容纳单元1220连接至进给器单元1230；和(ii)蝶阀1105设置于导管1220d中。在其它实施例中，阀的不同组合可设置于第二子系统1200内的不同位置。多个水平仪设置于第二子系统1200内，以用于调节干燥材料流量一致性，多个水平仪的每一个均与PLC 1400通信。频率转换器1108设置于第二子系统1200内；频率转换器1108配备有“开始和停止”功能1108a、“运行”功能1108b和“速度调节”功能1108c；并且频率转换器1108与PLC 1400通信，用于将信号和命令转发至系统1000内的各种部件以及用于调节其功能。在其它实施例中，额外的频率转换器可设置于第二子系统内的其它合适位置。
聚合物进入子系统可类似于如本领域已知的材料输送子系统，诸如但不限于PCT/EP2009/063961。
喷射器混合装置
喷射器混合装置1300包括两个进口位置：(i)一个与第二传送单元1240的出口流体连通；和(ii)一个与水管线出口1110b流体连通。喷射器混合装置1300可为本领域所描述的任何合适喷射器混合装置。喷射器混合装置的示例包括但不限于以下专利所描述的那些：授予Handleman等人的美国专利No.4,186,772、授予Kemp等人的美国专利No.4,884,925，和授予Lott的美国公布No.2005/0111298。
喷射器混合装置1300提供了用于在涡流中将流体(例如，水)和固体材料(例如，聚合物粉末)混合在一起以产成母液的器具。有利地，喷射器混合装置1300缺少聚合物切片单元通常具有的多个机械部件，从而减少了机械部分由于磨损和撕裂而随着时间推移发生机械故障的可能性。有利地，喷射器混合装置1300可制备母液，相比于可通过利用聚合物切片单元以其它方式所制备的母液，该母液具有高浓度(高达约5％)的聚合物含量；并且喷射器混合装置1300可加工大量的干燥聚合物。有利地，喷射器混合装置相比于聚合物切片单元通常占用较小面积和体积，并且因此可适合于具有高加工能力的移动式聚合物分散系统。如该实施例所设想，喷射器混合装置1300具有每小时生产约100m3、聚合物浓度高达约5％的母液的能力。
如该实施例所设想，提供了第二喷射器混合装置(未示出或未编号)，并且在喷射器混合装置1300离线的情况下(例如，用于维修、维护或故障排除)用作喷射器混合装置1300的“备份”。喷射器混合装置1300经由凸轮锁配件可逆地连接至子系统1100和1200，从而允许容易以“备份”喷射器混合装置替换所述喷射器混合装置。在实践中，并且在喷射器混合装置1300需要调换的情况下，停止水从子系统1100至喷射器混合装置1300的流动和干燥材料从子系统1200至喷射器混合装置1300的流动(如通过PLC 1400以本领域已知的方式所调节)。贮存了过量“母液”(此类术语用于本说明书中)的溶液缓冲罐(未示出)连接至罐组件1310，并且此类过量“母液”被递送至罐组件1310中，以确保在更换喷射器混合装置1300时“母液”向下游至单元1320/1330的恒定递送。一旦“备份”喷射器混合装置安装并且凸轮锁定成连接子系统1100和1200，通过经由PLC 1400的控制而停止了“母液”从溶液缓冲罐至罐组件1310中的流动，并且启动了水从子系统1100至喷射器混合装置的流动和干燥材料从子系统1200至喷射器混合装置的流动。
如另一实施例所设想，提供了第二喷射器混合装置(未示出或未编号)，并且在喷射器混合装置1300离线的情况下(例如，用于维修、维护或故障排除)用作喷射器混合装置1300的“备份”。虽然未示出，但是据设想，出口1110b具有多个子出口：一个子出口通向喷射器混合装置1300并与之连接，并且一个子出口通向第二喷射器混合装置(未示出或未编号)并与之连接。来自出口1110b的水流通过阀的打开和闭合(如由PLC 1400以本领域已知的方法来控制)，被引导至喷射器混合装置中的任一个或两个。虽然未示出，但是也据设想，第二传送单元1240的出口具有多个子出口：一个子出口通向喷射器混合装置1300并与之连接，并且一个子出口通向第二喷射器混合装置(未示出或未编号)并与之连接。离开第二传送单元1240的干燥材料通过阀的打开和闭合(如由PLC 1400以本领域已知的方法来控制)，被引导至喷射器混合装置的任一个或两个。
喷射器混合装置1300具有出口，该出口与罐组件1310流体连通。罐组件1310用于容纳母液。罐组件1310包括多个附件，诸如液位计1312和溢流管1314，液位计1312用于监测罐组件1310中所容纳的聚合物悬浮液的水平，溢流管1314用于从罐组件1310移除过量母液。如该实施例所设想，罐组件1310具有大于300升的体积。在其它实施例中，罐组件可为本领域已知的任何合适罐组件。
罐组件1310通过导管(未编号)连接至输送子系统，该输送子系统包括第一输送泵1320和第二输送泵1330。导管包括第一部分和第二部分，该第一部分通向并连接至第一泵1320，该第二部分通向并连接至第二泵1330。多个阀设置于导管中，其中至少一个阀设置于第一部分并且至少一个阀设置于第二部分。阀用于控制(包括防止)材料(例如，母液)流入至第一输送泵1320和第二输送泵1330中。
如该实施例所设想，第一输送泵1320为低剪切螺杆泵，其泵容量为每小时泵送10m3的母液，并且可操作压力设定于0至150PSI之间。例如，第一输送泵1320可在约10PSI和约140PSI之间、约10PSI和约120PSI之间、约10PSI和约100PSI之间、约10PSI和约80PSI之间、约10PSI和约60PSI之间、约10PSI和约40PSI之间、约10PSI和约30PSI之间、约10和约20PSI之间、0和约60PSI之间、0和约50PSI之间、0和约40PSI之间、0和约30PSI之间、0和约20PSI之间、0和约15PSI之间，以及0和约10PSI之间操作。如该实施例所设想，第二输送泵1330为低剪切螺杆泵，其泵容量为每小时泵送40m3的母液，并且可操作压力设定于0至150PSI之间。例如，第二输送泵1330可在约30PSI和约150PSI之间、约50PSI和约150PSI之间、约70PSI和约150PSI之间、约90PSI和约150PSI之间、约100PSI和约150PSI之间、约110PSI和约150PSI之间、约120PSI和约150PSI之间、约130和约150PSI之间，以及140PSI和约150PSI之间操作。例如，第一输送泵1320可在约0和约50PSI之间的压力下操作，并且第二输送泵1330可在70PSI和约150PSI之间的压力下操作。例如，第一输送泵1320可在约0和约30PSI之间的压力下操作，并且第二输送泵1330可在90PSI和约150PSI之间的压力下操作。例如，第一输送泵1320可在约0和约50PSI之间的压力下操作，并且第二输送泵1330可在110PSI和约150PSI之间的压力下操作。
通过利用具有不同泵容量的泵，系统1000可适于将“母液”直接地引导至下游投掷单元(未示出，并且适于用于井下压裂操作)、下游共混机单元(未示出)或两者，并且因此用于分流操作。如该实施例所设想，设置于导管中的阀为蝶阀。在其它实施例中，阀可为本领域已知的任何合适阀。在其它实施例中，第一输送泵可为本领域已知的任何合适低剪切、低压泵。在其它实施例中，第二输送泵可为本领域已知的任何合适低剪切泵。
第一输送泵1320和第二输送泵1330可以一次操作一个。在此类设置中，并且作为对于单个泵设计(其中在需要对于此类单个泵的维修或维护的情况下，整个系统将必须置于“离线”)的改进，在第一输送泵1320和第二输送泵1330中的一个无法操作或“离线”(例如，出于维护、维修或其它原因)的情况下，它们可用作彼此的“备份”。
然而，如该实施例所设想，第一输送泵1320和第二输送泵1330同时进行操作。第一输送泵1320的出口连接至导管1320a。导管1320a还连接至下游单元，诸如共混机单元(未示出)、投掷单元(未示出)或两者。导管1320a包括一个或多个压力监测器1320b(以用于测量离开第一输送泵1320的母液的流体压力)、多个阀以及一个或多个流量计1320c(以用于测量母液通过导管1320a的流速)。如该实施例所设想，流量计1320c为电磁流量计。在其它实施例中，流量计可为本领域的任何合适流量计。第二输送泵1330的出口连接至导管1330a。导管1330a还连接至下游单元，诸如共混机单元(未示出)、投掷单元(未示出)或两者。导管1330a包括一个或多个压力监测器1330b(以用于测量离开第二输送泵1330的母液的流体压力)、多个阀以及一个或多个流量计1330c(以用于测量母液通过导管1330a的流速)。如该实施例所设想，流量计1330c为电磁流量计。在其它实施例中，流量计可为本领域的任何合适流量计。
同时操作第一输送泵1320和第二输送泵1330允许同时制备两种介质，这两种介质均可用于井下压裂操作：(i)主要为“母液”的溶液，该溶液可作为聚合物水力压裂流体直接地递送至投掷单元，以在井下用于水力压裂操作；和(ii)混合物，该混合物在共混机单元中形成，并且该混合物包括“母液”和其它组分(例如，沙子)，所述混合物形成聚合物水力压裂流体以在井下用于水力压裂操作。通过在第一输送泵1320和第二输送泵1330之间分流“母液”，其中从罐组件1310流出的大部分“母液”引导至第二输送泵1330，系统1000的操作者能够以使气泡的演变(随着“母液”与沙子在共混机单元中进行混合)最小化的方式，通过第一输送泵1320将“母液”引入至共混机单元(未示出)。在无分流系统的情况下，在“母液”和沙子在共混机单元中的混合期间可能潜在地发生气泡的积聚。混合物中所夹带的气泡将导致潜在发动机气蚀和井下压裂设备的潜在过早故障。然后，共混机中形成聚合物水力压裂流体的混合物可引导至投掷器，以用于水力压裂操作。在该系统的其它版本中，母液为聚合物水力压裂流体(即，母液未经进一步混合)，并且母液被直接地递送至投掷单元并且未在共混机单元中进一步共混。
系统1000由可编程逻辑控制器1400操作。可编程逻辑控制器1400可为本领域已知的任何PLC。可编程逻辑控制器1400的目的在本领域也为已知的，并且包括控制并监测系统1000的功能和性质，以及诊断并排除系统1000的潜在操作问题。如该实施例所设想，PLC1400包括控制配置软件、网络通信软件(例如，EASYACCESSTM)、开发和操作软件，以及至少两个控制级别：(i)系统1000的手动控制和操作；和(ii)系统1000内的各种部件的本地监测以及其自动操作。
系统1000的操作
PLC 1400负责控制并监测系统1000和其部件部分(例如，阀、泵、混合装置、过滤器、仪表)的功能和性能，以及诊断并排除系统1000的潜在操作问题。如图1中经由点划线所示，PLC 1400适于与系统1000的各种部件的每一个通信，以至少用于以下目的：监测移动通过系统1000的材料的流量和体积、控制母液的制造和管理系统1000的操作。例如，PLC 1400与频率转换器1108通信，以用于以下目的：控制系统1000中的各种部件的“开始和停止”功能1108a、“运行”功能1108b和“速度调节”功能1108c。PLC 1400以本领域将理解的方式对系统1000进行监测、自动化、故障排除和控制。PLC 1400具有手动超控功能，以在需要时(例如，在紧急情形期间)允许操作者手动地操纵PLC 1400的参数。
如该实施例所设想，水(且在其它实施例中，更通常地，为溶剂)被引入至入口1110a并且流动通过第一水管线部段1111。设置于第二水管线部段1112中的阀(例如，蝶阀)处于“打开”状态，从而允许水从第一水管线部段1111通过第二水管线部段1112，进入第一水供应泵1120a并且流向第四水管线部段1114。设置于第三水管线部段1113中的阀(例如，蝶阀)处于“闭合”状态，从而防止水通过第三水管线部段1113，进入第二水供应泵1120b并且流向第四水管线部段1114。
在第一水供应泵1120a出于维修、维护或其它原因而需“离线”的情况下，或在第二水管线部段1112出于维修、维护或其它原因而需“离线”的情况下，PLC 1400将信号提供至设置于第二水管线部段1112中的阀以切换至“闭合”状态，从而防止水通过第二水管线部段1112并进入第一水供应泵1120a。PLC 1400将信号提供至设置于第三水管线部段1113中的阀以切换至“打开”状态，从而允许水通过第三水管线部段1113，进入第二水供应泵1120b并且流向第四水管线部段1114。当第二水管线部段1112准备返回“在线”时，则PLC 1400将信号提供至设置于第三水管线部段1113中的阀以切换至“闭合”状态，并且PLC 1400将另一信号提供至设置于第二水管线部段1112中的阀以切换至“打开”状态。
如该实施例所设想，在任何给定时间，第二水管线部段1112和第三水管线部段1113中的仅一个允许水从第一水管线部段1111通过至第四水管线部段1114。在其它实施例中，可能不是这种情况。
来自第二水管线部段1112或来自第三水管线部段1113或来自第二水管线部段1112和第三水管线部段1113这两者的水流入第四水管线部段1114中，并且流过第四水管线部段1114。
设置于第五水管线部段1115中的阀(例如，蝶阀)处于“打开”状态，从而允许水从第四水管线部段1114通过第五水管线部段1115，通过过滤器1130a并且流向第七水管线部段1117。设置于第六水管线部段1116中的阀(例如，蝶阀)处于“闭合”状态，从而防止水通过第六水管线部段1116，通过过滤器1130b并且流向第七水管线部段1117。
在过滤器1130a出于维修、维护或其它原因而需“离线”的情况下，或在第五水管线部段1115出于维修、维护或其它原因而需“离线”的情况下，PLC 1400将信号提供至设置于第五水管线部段1115中的阀以切换至“闭合”状态，从而防止水通过第五水管线部段1115并进入过滤器1130a。PLC 1400将信号提供至设置于第六水管线部段1116中的阀以切换至“打开”状态，从而允许水通过第六水管线部段1116，进入第二水供应泵1130b并且流向第七水管线部段1117。当第五水管线部段1115准备返回“在线”时，则PLC 1400将信号提供至设置于第六水管线部段1116中的阀以切换至“闭合”状态，并且PLC 1400将另一信号提供至设置于第五水管线部段1115中的阀以切换至“打开”状态。在其它实施例中，水同时地流动通过第五水管线部段1115和第六水管线部段两者。
水流动通过第七水管线部段1117，并且流向出口1110b和喷射器混合装置1300。第七水管线部段1117包括多个仪器，包括一个或多个压力差监测器、一个或多个流量计和一个或多个阀。如果一个或多个压力监测器检测到第七管线部段中的水压力超出预定最大值或低于预定最小值，则PLC 1400通过本领域已知的方式将信号通过水管线1110提供至适当部件，以用于适当地调节第七水管线部段1117内的检测到的压力差的目的。如果一个或多个流量计检测到水流速超出预定最大值或低于预定最小值，则PLC 1400通过本领域已知的方式将信号通过水管线1110提供至适当部件，以用于适当地调节第七水管线部段1117内的水流速的目的。
水通过出口1110b离开水管线1110，并且进入喷射器混合装置1300。
与水流动通过水管线1110的同时地，用作母液的成分的干燥聚合物(在其它实施例中，更通常地，为干燥材料)从散装罐“A”递送至导管1210d，并且通过导管1210d传送至容纳单元1220中。干燥聚合物通过第一传送单元1210移动通过导管1210d。PLC 1400控制第一传送单元1210的设置，并且此类控制决定了干燥聚合物移动通过导管1210d的速度和体积。
干燥聚合物离开导管1210d的出口并且进入容纳单元1220，并且积聚于容纳单元1220内。水平仪1220a监测积聚于容纳单元1220中的量，和干燥聚合物已积聚于容纳单元1220中的高度。例如，如果水平仪1220a检测到干燥聚合物已积聚于容纳单元1220中的高度已超出预定最大高度，或积聚于容纳单元1220中的干燥聚合物的量已超出预定最大重量，则PLC1400向第一传送单元1210发出信号，以停止将干燥聚合物传送通过导管1210d并传送至容纳单元1220中。一个或多个振动器1220b还有助于提供干燥聚合物在容纳单元1220中的均匀分布。一个或多个振动器1220b还与除尘单元1220c(其通过负压进行操作)一起工作，以使干燥聚合物粉尘保持在容纳单元1220内空气传播，使得其可通过负压引入至除尘单元1220c中。通过导管1220d，除尘单元1220c然后使此类干燥聚合物粉尘在第二传送单元1240处返回至第二子系统1200中。
干燥聚合物通过导管(未编号)从容纳单元1220传送至进给器单元1230中，该导管将容纳单元1220连接至进给器单元1230。干燥聚合物通过导管的流动通过阀(例如，球阀)的操作设置(例如，“打开”、“闭合”、“半打开”)来确定，如通过PLC 1400所控制和监测。干燥聚合物移动通过进给器单元1230并移动至第二传送单元1240中；并且，通过气动式器具，干燥聚合物从第二传送单元1240被引导至喷射器混合装置1300。
喷射器混合装置1300通过负压从第二传送单元1240接收干燥聚合物并且从水管线1110接收水。喷射器混合装置的操作为本领域已知的，并且描述于以下专利中：授予Handleman等人的美国专利No.4,186,772、授予Kemp等人的美国专利No.4,884,925，和授予Lott的美国公布No.2005/0111298。通过将喷射器混合装置用于系统1000中，可形成具有高干燥聚合物浓度(高达约90％的活性聚合物)的聚合物溶液。这可与包括约30％至35％的活性聚合物的聚合物乳液的行业标准相比较。
所制备的母液递送至罐组件1310，并且允许在其中“成熟”。如果过量的母液递送至罐组件1310，则该过量母液通过溢流管1314从罐组件1310移除。溢流管1314连接至污水出口“S”或外部贮存罐(未示出)。
所制备母液经由导管从罐组件1310引入至第一输送泵1320和第二输送泵1330；该导管包括第一部分和第二部分，该第一部分进给至第一输送泵1320中，该第二部分进给至第二输送泵1330中。如果母液至第一输送泵1320、第二输送泵1330或两者中的流量高于或低于如通过PLC 1400所监测的预定最佳流量范围，则通过PLC 1400相应地调整设置于导管中的阀(例如，蝶阀)的状态(例如，“闭合”、“打开”、“半打开”、“四分之一打开”)。
如该实施例所设想，在第一输送泵1320和第二输送泵1330中的一个需“离线”的情况下，第一输送泵1320和第二输送泵1330可用作彼此的“备份”。也就是说，并且如该实施例所设想，第一输送泵1320和第二输送泵1330不同之处在于，第一输送泵1320为连接至共混机系统(未示出)的低压泵，并且第二输送泵1330为可连接至共混机系统或直接地进入投掷系统(未示出)中以用于井下应用的高压泵。有利地，包括低压输送泵1320和高压输送泵1330的双重功能的系统1000允许操作者在现场从一种应用(与共混机系统的组合)无缝地过渡至另一种应用(与投掷系统的组合)，而无需额外设备。
母液从第一输送泵1320挤出并且进入导管1320a。离开第一输送泵1320的母液的流体压力通过压力表1320b来确定。如果压力高于或低于预定合适操作压力范围，则PLC1400调节系统1000的设置，以使压力返回至合适操作压力范围内。母液通过导管1320a的流速也通过流量计1320c来监测。如果流速高于或低于预定合适操作流速，则PLC 1400调节系统1000的设置，以使流速返回至合适范围内。
母液从第二输送泵1330挤出并且进入导管1330a。离开第二输送泵1330的母液的流体压力通过压力表1330b来确定。如果压力高于或低于预定合适操作压力范围，则PLC1400调节系统1000的设置，以纠正该压力并且将其降低至合适操作压力范围内。母液通过导管1330a的流速也通过流量计1330c来监测。如果流速高于或低于预定合适操作流速，则PLC1400调节系统1000的设置，以使流速返回至合适范围内。
在其它实施例中，导管1320a和1330a两者连接至共混机单元(未示出)和投掷单元(未示出)。母液至共混机单元、投掷单元或两者中的流量通过PLC 1400进行控制。
共混机单元(未示出)接收母液和沙子，并将它们以期望比率混合在一起，以形成聚合物水力压裂流体。然后，此类压裂流体递送至投掷单元(未示出)，以用于将压裂流体注入井下。在一些实施例中，不使用共混机单元，并且母液为聚合物水力压裂流体。在此类实施例中，母液从导管1320a或导管1330a直接地引入至投掷系统中。
概述
据设想，本说明书所讨论的任何方面或实施例的任何部分可与本说明书所讨论的任何其它方面或实施例的任何部分一起实施或组合。虽然具体实施例已在前文进行描述，但是应当理解，其它实施例为可能的并且旨在包括于本文中。对于本领域的技术人员来说，显然可以对前述实施例进行修改修改和调整(未示出)。
除非另有定义，本文所用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的技术人员通常所理解的相同的意义。此外，本文参考文献的任何引用不应解释或视为承认此类参考文献为本发明的现有技术。
权利要求的范围不应受限于本文所阐述的示例性实施例，而是应赋予与描述整体一致的最广义解释。

Claims (18)

1.一种用于水力压裂操作的系统，所述系统包括：
(a)罐组件，罐组件包括第一入口、第二进口、出口和用于收集母液的内部体积；
(b)第一子系统，第一子系统包括进口和出口，并且第一子系统配置成接收流体介质；
(c)第二子系统，第二子系统包括进口和出口，并且第二子系统配置为接收颗粒材料；
(d)喷射器混合装置，喷射器混合装置包括：(i)第一入口，第一入口与第一子系统的出口流体连通，(ii)第二入口，第二入口与第二子系统的出口流体连通，和(iii)出口，出口与罐组件的第一入口流体连通；喷射器混合装置在启动时能够生成负压以用于将液体介质和颗粒材料吸取至其中，并通过涡流混合所述液体介质和所述颗粒材料以用于形成母液；
(e)溶液缓冲罐，溶液缓冲罐用于容纳过量母液；其中溶液缓冲罐与罐组件连接，并可与罐组件的内部容积流体连通；
(f)第一输送泵，第一输送泵与罐组件的出口连接；和
(g)第二输送泵，第二输送泵与罐组件的出口连接；
第一输送泵用于与其下游的投掷单元和共混机单元两者连接，但在连接时的任何给定时间仅与此类单元中的一个流体连通；第二输送泵用于与其下游的投掷单元和共混机单元两者连接，但在连接时的任何给定时间仅与此类单元中的一个流体连通。
2.根据权利要求1所述的系统，罐组件还包括液位计以用于调节朝向第一输送泵、第二输送泵或这两者流动的母液的体积。
3.根据权利要求1所述的系统，其中第一输送泵和第二输送泵均在0和150PSI之间的压力下操作。
4.根据权利要求1所述的系统，第一子系统包括多个水管线部段，多个水管线部段互相连接并且用于传输液体介质，此类水管线部段中的至少两个定位成彼此平行，此类水管线部段中的至少两个定位成彼此串联，并且第一泵沿着作为多个水管线部段的一部分的第一水管线部段进行设置，并且第二泵沿着作为多个水管线部段的一部分的第二水管线部段进行设置，第一泵和第二泵定位成彼此平行。
5.根据权利要求4所述的系统，水管线中的每一个包括一个或多个阀，以用于调节通过其的液体介质的流量。
6.根据权利要求4所述的系统，第一子系统还包括第一过滤器和第二过滤器，第一过滤器设置于作为多个水管线部段的一部分的第三水管线部段中，第二过滤器设置于作为多个水管线部段的一部分的第四水管线部段中，第一过滤器和第二过滤器定位成彼此平行。
7.根据权利要求1所述的系统，第二子系统包括：(a)容纳单元，容纳单元包括进口和出口；(b)进给器单元，进给器单元包括经由导管与容纳单元的出口流体连通的进口；和(c)传送单元，传送单元与进给器单元的出口流体连通，传送单元配置用于从进给器单元接收材料，传送单元与喷射器混合装置流体连通。
8.根据权利要求7所述的系统，容纳单元还包括：(a)水平计，水平计用于控制通过容纳单元的出口并且进入进给器单元中的颗粒材料的体积；和(b)振动器，振动器用于搅拌容纳于容纳单元中的颗粒材料。
9.根据权利要求7所述的系统，进给器单元为螺杆进给器。
10.根据权利要求7所述的系统，传送单元为气动式传送单元。
11.根据权利要求7所述的系统，其中传送单元与灰尘收集单元流体连通，灰尘收集单元用于接收未接收于进给器单元中的任何颗粒材料。
12.根据权利要求7所述的系统，喷射器混合装置与传送单元流体连通。
13.根据权利要求7所述的系统，其中第二子系统的一个或多个部分的内部表面涂布有非粘性涂层。
14.根据权利要求7所述的系统，其中第二子系统的一个或多个部分连接至加热装置。
15.根据权利要求1所述的系统，罐组件还包括具有入口的溢流管，溢流管与罐组件的内部体积流体连通，溢流管用于接收不可容纳于罐组件内的过量母液。
16.根据权利要求1所述的系统，还包括配置成控制系统及其功能的可编程逻辑控制器。
17.根据权利要求1所述的系统，其中第二输送泵具有大于第一输送泵的泵容量；其中第二输送泵配置成在以相比于第一输送泵的较高的泵压力下运行；并且其中第一泵输送泵和第二输送泵一次运行一个，以在第一输送泵和第二输送泵中的一个处于离线状态的情况下，允许系统连续运行。
18.一种操作根据权利要求1所述的系统的方法，所述方法包括：
(a)在第一子系统中接收液体介质；
(b)在第二子系统中接收颗粒材料；
(c)将液体介质和颗粒材料传输至喷射器混合装置中；
(d)通过涡流混合液体介质和颗粒材料以形成母液；和
(e)将母液传输至第一输送泵、第二输送泵或两者。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11148106B2 (en) * 2020-03-04 2021-10-19 Zl Eor Chemicals Ltd. Polymer dispersion system for use in a hydraulic fracturing operation
US11591888B2 (en) 2021-06-18 2023-02-28 Bj Energy Solutions, Llc Hydraulic fracturing blender system
US20230033222A1 (en) * 2021-07-28 2023-02-02 Stewart & Stevenson Llc Integrated blender and friction reducer system
FR3131857A1 (fr) * 2022-01-20 2023-07-21 Snf Sa Installation de stockage et d’utilisation de polymeres hydrosolubles

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3741533A (en) * 1971-10-14 1973-06-26 Dow Chemical Co Mixing apparatus
US5660466A (en) * 1993-02-26 1997-08-26 Allied Colloids Limited Apparatus and method for uniformly wetting hard-to-wet powders
US5887976A (en) * 1996-04-19 1999-03-30 Sintokogio, Ltd. Continuous kneading machine having at least one rotating shaft and paddles and notched adjusting plates mounted on each shaft
US6565755B1 (en) * 1999-01-21 2003-05-20 Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Limited Sludge density measurement for controlling a sludge treatment stage
CN201416432Y (zh) * 2009-04-30 2010-03-03 孙树春 聚合物分散装置
CN104481477A (zh) * 2014-11-12 2015-04-01 中国石油化工股份有限公司 高温油藏化学驱密闭配聚装置
CN105756638A (zh) * 2016-04-14 2016-07-13 河南正佳能源环保股份有限公司 海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统
CN106536031A (zh) * 2014-05-12 2017-03-22 施蓝姆伯格技术公司 井场处的整合的过程递送
CN108350350A (zh) * 2015-10-21 2018-07-31 S.P.C.M.股份公司 用于水力压裂作业的含有聚合物和支撑剂的颗粒状组合物
CN207708936U (zh) * 2017-12-22 2018-08-10 南阳中农高盛生物工程有限公司 一种液态预混饲料配制系统

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3298669A (en) 1964-09-23 1967-01-17 Dow Chemical Co Eductor mixing apparatus
CA1041994A (en) 1973-12-04 1978-11-07 Ronald J. Ricciardi Prewetting air-atomized powdered polyelectrolytes
US4007921A (en) * 1976-01-19 1977-02-15 The Dow Chemical Company Apparatus for mixing dry particles with a liquid
US4186772A (en) 1977-05-31 1980-02-05 Handleman Avrom Ringle Eductor-mixer system
US4141656A (en) 1978-03-06 1979-02-27 Tuaha Mian Method and apparatus for wetting and mixing dry powders or particles with a wetting agent
US4426156A (en) 1982-08-13 1984-01-17 Pennwalt Corporation Polyelectrolyte wetting apparatus
US4531673A (en) 1982-08-13 1985-07-30 Pennwalt Corporation Spray jet polymer powder wetter
US4643582A (en) 1985-10-08 1987-02-17 Acrison, Inc. Wetting chamber
US4884925A (en) 1987-12-04 1989-12-05 General Chemical Corporation Apparatus and method for transfer and slurrying or dissolving hydratable dry bulk chemicals
US5383725A (en) 1989-10-02 1995-01-24 Cmi Corporation Asphalt/dust/rubber processing equipment
US5190374A (en) * 1991-04-29 1993-03-02 Halliburton Company Method and apparatus for continuously mixing well treatment fluids
CA2114294A1 (en) * 1993-01-05 1995-07-27 Thomas Earle Allen Apparatus and method for continuously mixing fluids
US5382411A (en) * 1993-01-05 1995-01-17 Halliburton Company Apparatus and method for continuously mixing fluids
US5344619A (en) * 1993-03-10 1994-09-06 Betz Paperchem, Inc. Apparatus for dissolving dry polymer
FI98892C (fi) * 1994-11-15 1997-09-10 Turun Asennusteam Oy Polymeerien liuotusmenetelmä ja -laite
US6039470A (en) * 1997-03-24 2000-03-21 Conwell; Allyn B. Particulate mixing system
US6045255A (en) 1997-05-16 2000-04-04 Chem Financial, Inc. Prewetting mixer
US6190461B1 (en) * 1997-10-28 2001-02-20 Semi-Bulk Systems, Inc. Sugar liquification system and process
WO2000074833A1 (en) * 1999-06-04 2000-12-14 Parmenlo, Llc Centralized bicarbonate mixing system
US6796704B1 (en) 2000-06-06 2004-09-28 W. Gerald Lott Apparatus and method for mixing components with a venturi arrangement
GB0111704D0 (en) 2001-05-14 2001-07-04 Ciba Spec Chem Water Treat Ltd Apparatus and method for wetting powder
WO2003072328A1 (en) * 2002-02-22 2003-09-04 Flotek Indutries, Inc. Mobile blending apparatus
JP2004038399A (ja) * 2002-07-01 2004-02-05 Renesas Technology Corp レイアウトパターン検証装置
US20040008571A1 (en) * 2002-07-11 2004-01-15 Coody Richard L. Apparatus and method for accelerating hydration of particulate polymer
US6979116B2 (en) * 2002-08-30 2005-12-27 Wastewater Solutions, Inc. Apparatus for injecting dry bulk amendments for water and soil treatment
US7581872B2 (en) 2003-04-30 2009-09-01 Serva Corporation Gel mixing system
US7794135B2 (en) * 2004-11-05 2010-09-14 Schlumberger Technology Corporation Dry polymer hydration apparatus and methods of use
ATE539039T1 (de) * 2005-07-05 2012-01-15 Surface To Surface Waste Man Holdings Inc Vorrichtung zur einarbeitung eines trockenen behandlungsprodukts in flüssigabfall
US7740399B2 (en) * 2006-07-06 2010-06-22 Pulsafeeder, Inc. Dry chemical feeder for a chemical mixing system
US20080264641A1 (en) * 2007-04-30 2008-10-30 Slabaugh Billy F Blending Fracturing Gel
FR2922214B1 (fr) 2007-10-12 2010-03-12 Spcm Sa Dispositif pour la dispersion dans l'eau de polymeres hydrosolubles, et procede mettant en oeuvre le dispositif
PL2604552T3 (pl) * 2007-10-18 2014-11-28 Basf Se Urządzenie do zwilżania materiału w postaci cząstek
FR2951493B1 (fr) 2009-10-19 2011-12-09 Snf Holding Company Materiel de dissolution rapide de polyacrylamides en poudre pour des operations de fracturation
PL2536489T3 (pl) 2010-02-16 2014-08-29 Spcm Sa Udoskonalone urządzenie do dyspersji polimeru rozpuszczalnego w wodzie
FR2990233B1 (fr) 2012-05-04 2014-05-09 Snf Holding Company Equipement perfectionne de dissolution de polymere adapte pour des operations de fracturation importantes
CN202741017U (zh) * 2012-08-23 2013-02-20 冯波 油田驱油聚合物高效配制装置
AU2013370953B2 (en) * 2012-12-27 2015-10-01 Schlumberger Technology B.V. Apparatus and method for servicing a well
US11428058B2 (en) * 2017-12-14 2022-08-30 Spm Oil & Gas Inc. Fluid delivery device for a hydraulic fracturing system
US11148106B2 (en) * 2020-03-04 2021-10-19 Zl Eor Chemicals Ltd. Polymer dispersion system for use in a hydraulic fracturing operation
US11781409B2 (en) * 2020-04-15 2023-10-10 The Anders Family Living Trust Fracturing system and method therefor

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3741533A (en) * 1971-10-14 1973-06-26 Dow Chemical Co Mixing apparatus
US5660466A (en) * 1993-02-26 1997-08-26 Allied Colloids Limited Apparatus and method for uniformly wetting hard-to-wet powders
US5887976A (en) * 1996-04-19 1999-03-30 Sintokogio, Ltd. Continuous kneading machine having at least one rotating shaft and paddles and notched adjusting plates mounted on each shaft
US6565755B1 (en) * 1999-01-21 2003-05-20 Ciba Specialty Chemicals Water Treatments Limited Sludge density measurement for controlling a sludge treatment stage
CN201416432Y (zh) * 2009-04-30 2010-03-03 孙树春 聚合物分散装置
CN106536031A (zh) * 2014-05-12 2017-03-22 施蓝姆伯格技术公司 井场处的整合的过程递送
CN104481477A (zh) * 2014-11-12 2015-04-01 中国石油化工股份有限公司 高温油藏化学驱密闭配聚装置
CN108350350A (zh) * 2015-10-21 2018-07-31 S.P.C.M.股份公司 用于水力压裂作业的含有聚合物和支撑剂的颗粒状组合物
CN105756638A (zh) * 2016-04-14 2016-07-13 河南正佳能源环保股份有限公司 海上或高寒或断块油田的粉状聚合物快速分散、稀释系统
CN207708936U (zh) * 2017-12-22 2018-08-10 南阳中农高盛生物工程有限公司 一种液态预混饲料配制系统

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Publication number Publication date
CN115209979A (zh) 2022-10-18
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