CN205477574U - 一种n2脉动辅助铺砂装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种N₂脉动辅助铺砂装置，包括混砂罐、清水罐、注入泵、N₂气瓶、N₂压缩机、射孔口组、阀门组、可视化玻璃板和连接管道；所述混砂罐出和清水罐出口并联后通过阀门三连接注入泵；所述N₂气瓶出口连接N₂压缩机，N₂压缩机末端与注入泵并联，注入射孔口组；射孔口组安装在可视化玻璃板的入口处；所述可视化玻璃板末端通过排液口通过连接管道连接清水罐上端。本实用新型在常规的注入泵连接可视化玻璃板的方式中加入N₂压缩机，利用N₂压缩机间断泵入压缩N₂，N₂在地层压裂液中发生体积膨胀，产生微小气泡，从而增加向上的托浮力，降低支撑剂的沉降速度；同时间断泵入的N₂段塞，会使压裂液产生扰动作用，从而将支撑剂携带到更远处。

Description

一种N2脉动辅助铺砂装置

技术领域

本实用新型涉及油气田开发技术领域，具体涉及一种N₂脉动辅助铺砂装置。

背景技术

随着国内外油气田的深入开发，越来越多的低渗、致密油气藏资源难以用常规方式开采。包括页岩气在内的非常规油气资源往往需要采用水力压裂来进行增产作业。在常规水力压裂技术中，支撑剂在裂缝一般呈连续型充填分布，主要依靠支撑剂自身的圆度和强度，降低支撑剂的粉碎胶化载荷来提高支撑剂的导流能力。常规的压裂铺砂方法主要依靠较高粘度的压裂液携带砂体进行铺置，粘度越高携砂能力越强，但是存在的砂堵、地层伤害问题也就越突出。同时，由于在页岩的缝网压裂过程中，通常采用的是大排量的滑溜水作业，它的优点是摩阻力小、排量大，非常适宜在页岩压裂中造出复杂的多级缝网；缺点是存在粘度低、携砂能力较弱。为了克服上述的高粘度压裂液带来的地层伤害和低粘度压裂液携砂能力弱的问题，本实用新型提出了采用一种新的辅助铺砂工艺方法——N₂脉动辅助铺砂工艺和相对应的可视化的铺砂装置。

实用新型内容

本实用新型目的是为了克服当前水力铺砂工艺存在的低粘度压裂液携砂能力弱、易砂堵，高粘度压裂液对地层伤害大，而设计的一种N₂脉动辅助铺砂工艺装置。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种N₂脉动辅助铺砂装置，包括混砂罐、清水罐、注入泵、N₂气瓶、N₂压缩机、射孔口组、阀门组、可视化玻璃板和连接管道；所述阀门组包括阀门一、阀门二、阀门三、阀门四、阀门五、阀门六；所述混砂罐出和清水罐出口分别安装阀门一和阀门二，并联后通过阀门三连接注入泵；所述N₂气瓶出口连接N₂压缩机，N₂压缩机末端通过阀门五与注入泵通过阀门四并联，注入射孔口组；所述射孔口组包括射孔口一、射孔口二、射孔口三，射孔口组安装在可视化玻璃板的入口处；所述可视化玻璃板末端通过排液口连接阀门六，通过连接管道连接清水罐上端。

所述可视化玻璃板，由两块钢化玻璃板组成，钢化玻璃板四周有连接孔，紧固螺栓穿过连接孔固定并压紧密封，安装好后两块钢化玻璃板中间留有2mm的裂缝。

所述射孔口组的射孔口一、射孔口二、射孔口三分别安装于可视化玻璃板入口端的上部、中部、下部。

所述排液口，安装于可视化玻璃板出口端的上部。

本实用新型的优点在于：在常规的注入泵连接可视化玻璃板的方式中加入N₂压缩机，利用N₂压缩机间断泵入压缩N₂，N₂在地层压裂液中发生体积膨胀，产生微小气泡，从而增加向上的托浮力，降低支撑剂的沉降速度；同时间断泵入的N₂段塞，会使压裂液产生扰动作用，从而将支撑剂携带到更远处。

附图说明

图1是本实用新型的工艺流程图。

图中：1为混砂罐、2为清水罐、3为注入泵、4为N₂气瓶、5为N₂压缩机、6为射孔口一、7为射孔口二、8为射孔口三、9为可视化玻璃板、10为排液口、11为阀门一、12为阀门二、13为阀门三、14为阀门四、15为阀门五、16为阀门六。

具体实施方式

下面结合说明书附图和实施例对本实用新型做详细的说明，但不限于此。

如图1所示，一种N₂脉动辅助铺砂装置，包括混砂罐1、清水罐2、注入泵3、N₂气瓶4、N₂压缩机5、射孔口组、阀门组、可视化玻璃板9和连接管道；所述阀门组包括阀门一11、阀门二12、阀门三13、阀门四14、阀门五15、阀门六16；所述混砂罐1出和清水罐2出口分别安装阀门一11和阀门二12，并联后通过阀门三13连接注入泵3；所述N₂气瓶4出口连接N₂压缩机5，N₂压缩机5末端通过阀门五15与注入泵3通过阀门四14并联，注入射孔口组；所述射孔口组包括射孔口一6、射孔口二7、射孔口三8分别安装于可视化玻璃板9入口端的上部、中部、下部；所述可视化玻璃板9由两块钢化玻璃板组成，钢化玻璃板四周有连接孔，紧固螺栓穿过连接孔固定并压紧密封，安装好后两块钢化玻璃板中间留有2mm的裂缝；所述可视化玻璃板出口端上部安装有排液口10，排液口10连接阀门六16，通过连接管道连接清水罐2上端。

实施例

将压裂液和支撑剂、纤维等原料加入混砂罐1中，压裂液和支撑剂、纤维在混砂罐1中混合均匀后；由注入泵3将上述混合液体经管道泵入到可视化玻璃板9中，然后拧开N₂气瓶，开启N₂压缩机5，将压缩N₂泵入到可视化玻璃板9中；压裂液在压缩N₂、发泡剂的作用下迅速产生气泡，如此可以产生以下效果：

1)N₂脉动作用产生的水流扰动作用，推动砂体运移到更远处；

2)由于水体的涡流、紊流效应和气体的扰动作用，使压裂液发泡剂迅速产生气泡，利用气泡的托浮作用，降低砂体的沉降速度，从而达到提高铺砂效果；

3)利用纤维的“束缚”砂体成团和托浮作用，在压缩N₂和水流的扰动下，将砂体铺置的更加均匀，形成高渗透通道，提高砂体的铺砂效果。

压裂液在经过可视化玻璃板9后，通过排液口10会送到清水罐2中，循环使用。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，本实用新型并不局限于上述方式，在不脱离本实用新型原理的前提下，还能进一步改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种N₂脉动辅助铺砂装置，其特征在于，包括混砂罐(1)、清水罐(2)、注入泵(3)、N₂气瓶(4)、N₂压缩机(5)、射孔口组、阀门组、可视化玻璃板(9)和连接管道；所述阀门组包括阀门一(11)、阀门二(12)、阀门三(13)、阀门四(14)、阀门五(15)、阀门六(16)；所述混砂罐(1)出和清水罐(2)出口分别安装阀门一(11)和阀门二(12)，并联后通过阀门三(13)连接注入泵(3)；所述N₂气瓶(4)出口连接N₂压缩机(5)，N₂压缩机(5)末端通过阀门五(15)与注入泵(3)通过阀门四(14)并联，注入射孔口组；所述射孔口组包括射孔口一(6)、射孔口二(7)、射孔口三(8)，射孔口组安装在可视化玻璃板(9)的入口处；所述可视化玻璃板(9)末端通过排液口(10)连接阀门六(16)，通过连接管道连接清水罐(2)上端。

2.根据权利要求1所述的一种N₂脉动辅助铺砂装置，其特征在于，所述可视化玻璃板(9)，由两块钢化玻璃板组成，钢化玻璃板四周有连接孔，紧固螺栓穿过连接孔固定并压紧密封，安装好后两块钢化玻璃板中间留有2mm的裂缝。

3.根据权利要求1所述的一种N₂脉动辅助铺砂装置，其特征在于，所述射孔口组的射孔口一(6)、射孔口二(7)、射孔口三(8)分别安装于可视化玻璃板(9)入口端的上部、中部、下部。

4.根据权利要求1所述的一种N₂脉动辅助铺砂装置，其特征在于，所述排液口(10)，安装于可视化玻璃板(9)出口端的上部。