CN215742918U - 一种撬装式油气井增产用超高压泡沫胶发生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种撬装式油气井增产用超高压泡沫胶发生装置，属于油气开采设备技术领域，包括药剂箱和药剂计量泵，其特征在于：还包括撬装主体、超高压液体进口管路、超高压氮气进口管路、超高压泡沫胶输出管线、液氮罐车、液氮泵车、发电机、增压柱塞泵、超高压发泡器和电气控制柜，液氮泵车通过超高压氮气进口管路与超高压发泡器的输入端连接，增压柱塞泵通过超高压液体进口管路与超高压发泡器的输入端连接，超高压发泡器的输出端连接超高压泡沫胶输出管线，液氮罐车通过管路与液氮泵车连接。本实用新型能够在作业现场提供安全充足的101MPa的超高压氮气气源，从而能制备出均匀且刚性的超高压泡沫胶团。

Description

一种撬装式油气井增产用超高压泡沫胶发生装置

技术领域

本实用新型涉及到油气开采设备技术领域，尤其涉及一种撬装式油气井增产用超高压泡沫胶发生装置。

背景技术

随着二氧化碳干法压裂增能技术及氮气压裂在浅层油气井的成功应用，引领着气体泡沫钻井及泡沫调剖技术进入更多油气开采领域，泡沫压裂的应用也开始向高压油气井方向发展。气体泡沫具有密度低，黏度高，携带能力强的特点，且使用成本低，因而越来越多的在钻井、助排、调剖堵水及压裂领域进行科研试验与评价。国内外在泡沫深井压裂工程方面，在现场采用单台车载式制氮装备，或单台撬装式制氮装备，均无法提供充足的101MPa的超高压大流量氮气气源，至今也无法满足深井压裂工艺需求。若采取多台制氮装备组合使用，则其装备配套费用高昂，难以实现工程化应用目的。

公开号为CN 203570291U，公开日为2014年04月30日的中国专利文献公开了一种高压氮气泡沫发生测控装置，包括泡沫发生器、电控箱和药剂罐，其特征在于，药剂罐通过管道与泡沫发生器连接，药剂罐与泡沫发生器连接处安装有止回阀，所述的泡沫发生器前端设置有高压氮气进口，泡沫发生器后端设置有泡沫出口，所述的泡沫发生器通过管道还连接有高压水进口，高压水进口的前端连接有控制水流量的流量计。

该专利文献公开的高压氮气泡沫发生测控装置，将氮气压缩至需要的压力，通过计量泵提供一定流量的药剂，药剂、氮气、液体混合进入泡沫发生器，生成密度均匀的泡沫流体，泡沫流体密度可调节，以适应不同工况条件下的工艺需求。但是，该专利采用的是单台撬装设备，鉴于目前国内外制造水平，无法满足压裂工程所需充足的101MPa超高压氮气气源，因而无法制备均匀且刚性的超高压泡沫胶团。

实用新型内容

本实用新型为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种撬装式油气井增产用超高压泡沫胶发生装置，本实用新型能够在作业现场提供安全充足的101MPa的超高压氮气气源，从而能制备出均匀且刚性的超高压泡沫胶团。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种撬装式油气井增产用超高压泡沫胶发生装置，包括药剂箱和与药剂箱连接的药剂计量泵，其特征在于：还包括撬装主体、超高压液体进口管路、超高压氮气进口管路、超高压泡沫胶输出管线、液氮罐车、液氮泵车、发电机、增压柱塞泵、超高压发泡器和电气控制柜，所述发电机、增压柱塞泵、超高压发泡器、电气控制柜、药剂箱和药剂计量泵均固定在撬装主体上，所述电气控制柜分别与发电机、药剂箱和增压柱塞泵连接，所述药剂箱和增压柱塞泵分别与发电机连接，所述液氮泵车通过超高压氮气进口管路与超高压发泡器的输入端连接，超高压氮气进口管路上连接有气源阀，所述增压柱塞泵通过超高压液体进口管路与超高压发泡器的输入端连接，超高压发泡器的输出端连接超高压泡沫胶输出管线，所述液氮罐车通过管路与液氮泵车连接。

所述超高压发泡器为20Cr钢锻造而成。

所述撬装主体为集装箱，集装箱的一侧固定有第一伸缩杆，集装箱的另一侧固定有第二伸缩杆，集装箱上铰接有第一飞翼护板和第二飞翼护板，第一伸缩杆与第一飞翼护板连接，第二伸缩杆与第二飞翼护板连接。

所述超高压泡沫胶输出管线的输出端上连接有由壬。

所述超高压氮气进口管路上连接有压力表和第一超高压截止阀。

所述超高压泡沫胶输出管线上连接有流量调节阀和第二超高压截止阀。

所述超高压泡沫胶输出管线上连接有放空管，放空管上连接有第三超高压截止阀。

本实用新型所述超高压的压力等级划分，是依据中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局颁布的《固定式压力容器安全技术监察规程》（TSG 21-2016）中“A3 压力等级划分：压力容器的设计压力p划分为低压、中压、高压和超高压四个压力等级，超高压是指p≥100.00MPa。

本实用新型的工作原理如下：

撬装主体在井场吊装摆放就位后，将药剂加入药剂箱中，当药剂配到标定液位高度后，检查电气控制柜及发电机，确认无误后启动发电机，通过电气控制柜控制药剂箱中的药剂经药剂计量泵将发泡液体泵入增压柱塞泵中进行增压处理，打开超高压氮气进口管路上的气源阀，101MPa的超高压氮气气源与超高压液体进口管路中的液体一同进入超高压发泡器进行超高压混合发泡，发泡后经超高压泡沫胶输出管线的输出端上的由壬连通压裂车进行压裂作业。

本实用新型的有益效果主要表现在以下方面：

1、本实用新型，发电机、增压柱塞泵、超高压发泡器、电气控制柜、药剂箱和药剂计量泵均固定在撬装主体上，电气控制柜分别与发电机、药剂箱和增压柱塞泵连接，药剂箱和增压柱塞泵分别与发电机连接，液氮泵车通过超高压氮气进口管路与超高压发泡器的输入端连接，超高压氮气进口管路上连接有气源阀，增压柱塞泵通过超高压液体进口管路与超高压发泡器的输入端连接，超高压发泡器的输出端连接超高压泡沫胶输出管线，液氮罐车通过管路与液氮泵车连接，较现有技术而言，通过将液氮罐车、液氮泵车和超高压发泡器有机结合，能够在作业现场提供安全充足的101MPa的超高压氮气气源，再经超高压发泡器进行超高压混合发泡后就能够制备出均匀且刚性的超高压泡沫胶团。

2、本实用新型，超高压发泡器为20Cr钢锻造而成，使得超高压发泡器能够达到115MPa的抗压强度，保障超高压泡沫胶团生产安全性。

3、本实用新型，撬装主体为集装箱，集装箱的一侧固定有第一伸缩杆，集装箱的另一侧固定有第二伸缩杆，集装箱上铰接有第一飞翼护板和第二飞翼护板，第一伸缩杆与第一飞翼护板连接，第二伸缩杆与第二飞翼护板连接，便于打开第一飞翼护板和第二飞翼护板，利于提高发电机和电气控制柜的散热效果，保障整个泡沫胶发生装置的使用稳定性。

4、本实用新型，超高压泡沫胶输出管线的输出端上连接有由壬，便于牢固连接高压压裂车，保障高压压裂车稳定作业。

5、本实用新型，超高压氮气进口管路上连接有压力表和第一超高压截止阀，能够对流经超高压氮气进口管路内的超高压氮气气源进行实时压力监测，保障超高压氮气气源顺畅输入至超高压发泡器中。

6、本实用新型，超高压泡沫胶输出管线上连接有流量调节阀和第二超高压截止阀，通过设置流量调节阀能够灵活的调节泡沫胶流量，以供高压压裂车使用。

7、本实用新型，超高压泡沫胶输出管线上连接有放空管，放空管上连接有第三超高压截止阀，能够将超高压泡沫胶输出管线内存流的高压气体及时放掉，保障整个泡沫胶发生装置的使用安全性。

8、本实用新型，整个施工作业安全可靠，减少了现场施工制氮装备及增压设备数量，有效降低了施工作业费用，且撬装主体现场移运方便，普适性好，利于推广应用。

附图说明

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的具体说明，其中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型撬装主体的结构示意图；

图3为本实用新型集装箱的结构示意图；

图中标记：1、药剂箱，2、药剂计量泵，3、撬装主体，4、超高压液体进口管路，5、超高压氮气进口管路，6、超高压泡沫胶输出管线，7、液氮罐车，8、液氮泵车，9、发电机，10、增压柱塞泵，11、超高压发泡器，12、电气控制柜，13、气源阀，14、第一伸缩杆，15、第二伸缩杆，16、第一飞翼护板，17、第二飞翼护板，18、由壬，19、压力表，20、第一超高压截止阀，21、流量调节阀，22、第二超高压截止阀，23、放空管，24、第三超高压截止阀。

具体实施方式

实施例1

参见图1和图2，一种撬装式油气井增产用超高压泡沫胶发生装置，包括药剂箱1和与药剂箱1连接的药剂计量泵2，还包括撬装主体3、超高压液体进口管路4、超高压氮气进口管路5、超高压泡沫胶输出管线6、液氮罐车7、液氮泵车8、发电机9、增压柱塞泵10、超高压发泡器11和电气控制柜12，所述发电机9、增压柱塞泵10、超高压发泡器11、电气控制柜12、药剂箱1和药剂计量泵2均固定在撬装主体3上，所述电气控制柜12分别与发电机9、药剂箱1和增压柱塞泵10连接，所述药剂箱1和增压柱塞泵10分别与发电机9连接，所述液氮泵车8通过超高压氮气进口管路5与超高压发泡器11的输入端连接，超高压氮气进口管路5上连接有气源阀13，所述增压柱塞泵10通过超高压液体进口管路4与超高压发泡器11的输入端连接，超高压发泡器11的输出端连接超高压泡沫胶输出管线6，所述液氮罐车7通过管路与液氮泵车8连接。

本实施例为最基本的实施方式，发电机9、增压柱塞泵10、超高压发泡器11、电气控制柜12、药剂箱1和药剂计量泵2均固定在撬装主体3上，电气控制柜12分别与发电机9、药剂箱1和增压柱塞泵10连接，药剂箱1和增压柱塞泵10分别与发电机9连接，液氮泵车8通过超高压氮气进口管路5与超高压发泡器11的输入端连接，超高压氮气进口管路5上连接有气源阀13，增压柱塞泵10通过超高压液体进口管路4与超高压发泡器11的输入端连接，超高压发泡器11的输出端连接超高压泡沫胶输出管线6，液氮罐车7通过管路与液氮泵车8连接，较现有技术而言，通过将液氮罐车7、液氮泵车8和超高压发泡器11有机结合，能够在作业现场提供安全充足的101MPa的超高压氮气气源，再经超高压发泡器11进行超高压混合发泡后就能够制备出均匀且刚性的超高压泡沫胶团。

实施例2

参见图1-图3，一种撬装式油气井增产用超高压泡沫胶发生装置，包括药剂箱1和与药剂箱1连接的药剂计量泵2，还包括撬装主体3、超高压液体进口管路4、超高压氮气进口管路5、超高压泡沫胶输出管线6、液氮罐车7、液氮泵车8、发电机9、增压柱塞泵10、超高压发泡器11和电气控制柜12，所述发电机9、增压柱塞泵10、超高压发泡器11、电气控制柜12、药剂箱1和药剂计量泵2均固定在撬装主体3上，所述电气控制柜12分别与发电机9、药剂箱1和增压柱塞泵10连接，所述药剂箱1和增压柱塞泵10分别与发电机9连接，所述液氮泵车8通过超高压氮气进口管路5与超高压发泡器11的输入端连接，超高压氮气进口管路5上连接有气源阀13，所述增压柱塞泵10通过超高压液体进口管路4与超高压发泡器11的输入端连接，超高压发泡器11的输出端连接超高压泡沫胶输出管线6，所述液氮罐车7通过管路与液氮泵车8连接。

所述超高压发泡器11为20Cr钢锻造而成。

所述撬装主体3为集装箱，集装箱的一侧固定有第一伸缩杆14，集装箱的另一侧固定有第二伸缩杆15，集装箱上铰接有第一飞翼护板16和第二飞翼护板17，第一伸缩杆14与第一飞翼护板16连接，第二伸缩杆15与第二飞翼护板17连接。

本实施例为一较佳实施方式，超高压发泡器11为20Cr钢锻造而成，使得超高压发泡器11能够达到115MPa的抗压强度，保障超高压泡沫胶团生产安全性。

撬装主体3为集装箱，集装箱的一侧固定有第一伸缩杆14，集装箱的另一侧固定有第二伸缩杆15，集装箱上铰接有第一飞翼护板16和第二飞翼护板17，第一伸缩杆14与第一飞翼护板16连接，第二伸缩杆15与第二飞翼护板17连接，便于打开第一飞翼护板16和第二飞翼护板17，利于提高发电机9和电气控制柜12的散热效果，保障整个泡沫胶发生装置的使用稳定性。

实施例3

参见图1-图3，一种撬装式油气井增产用超高压泡沫胶发生装置，包括药剂箱1和与药剂箱1连接的药剂计量泵2，还包括撬装主体3、超高压液体进口管路4、超高压氮气进口管路5、超高压泡沫胶输出管线6、液氮罐车7、液氮泵车8、发电机9、增压柱塞泵10、超高压发泡器11和电气控制柜12，所述发电机9、增压柱塞泵10、超高压发泡器11、电气控制柜12、药剂箱1和药剂计量泵2均固定在撬装主体3上，所述电气控制柜12分别与发电机9、药剂箱1和增压柱塞泵10连接，所述药剂箱1和增压柱塞泵10分别与发电机9连接，所述液氮泵车8通过超高压氮气进口管路5与超高压发泡器11的输入端连接，超高压氮气进口管路5上连接有气源阀13，所述增压柱塞泵10通过超高压液体进口管路4与超高压发泡器11的输入端连接，超高压发泡器11的输出端连接超高压泡沫胶输出管线6，所述液氮罐车7通过管路与液氮泵车8连接。

所述超高压发泡器11为20Cr钢锻造而成。

所述撬装主体3为集装箱，集装箱的一侧固定有第一伸缩杆14，集装箱的另一侧固定有第二伸缩杆15，集装箱上铰接有第一飞翼护板16和第二飞翼护板17，第一伸缩杆14与第一飞翼护板16连接，第二伸缩杆15与第二飞翼护板17连接。

所述超高压泡沫胶输出管线6的输出端上连接有由壬18。

所述超高压氮气进口管路5上连接有压力表19和第一超高压截止阀20。

本实施例为又一较佳实施方式，超高压泡沫胶输出管线6的输出端上连接有由壬18，便于牢固连接高压压裂车，保障高压压裂车稳定作业。

超高压氮气进口管路5上连接有压力表19和第一超高压截止阀20，能够对流经超高压氮气进口管路5内的超高压氮气气源进行实时压力监测，保障超高压氮气气源顺畅输入至超高压发泡器11中。

实施例4

参见图1-图3，一种撬装式油气井增产用超高压泡沫胶发生装置，包括药剂箱1和与药剂箱1连接的药剂计量泵2，还包括撬装主体3、超高压液体进口管路4、超高压氮气进口管路5、超高压泡沫胶输出管线6、液氮罐车7、液氮泵车8、发电机9、增压柱塞泵10、超高压发泡器11和电气控制柜12，所述发电机9、增压柱塞泵10、超高压发泡器11、电气控制柜12、药剂箱1和药剂计量泵2均固定在撬装主体3上，所述电气控制柜12分别与发电机9、药剂箱1和增压柱塞泵10连接，所述药剂箱1和增压柱塞泵10分别与发电机9连接，所述液氮泵车8通过超高压氮气进口管路5与超高压发泡器11的输入端连接，超高压氮气进口管路5上连接有气源阀13，所述增压柱塞泵10通过超高压液体进口管路4与超高压发泡器11的输入端连接，超高压发泡器11的输出端连接超高压泡沫胶输出管线6，所述液氮罐车7通过管路与液氮泵车8连接。

所述超高压发泡器11为20Cr钢锻造而成。

所述撬装主体3为集装箱，集装箱的一侧固定有第一伸缩杆14，集装箱的另一侧固定有第二伸缩杆15，集装箱上铰接有第一飞翼护板16和第二飞翼护板17，第一伸缩杆14与第一飞翼护板16连接，第二伸缩杆15与第二飞翼护板17连接。

所述超高压泡沫胶输出管线6的输出端上连接有由壬18。

所述超高压氮气进口管路5上连接有压力表19和第一超高压截止阀20。

所述超高压泡沫胶输出管线6上连接有流量调节阀21和第二超高压截止阀22。

本实施例为又一较佳实施方式，超高压泡沫胶输出管线6上连接有流量调节阀21和第二超高压截止阀22，通过设置流量调节阀21能够灵活的调节泡沫胶流量，以供高压压裂车使用。

实施例5

参见图1-图3，一种撬装式油气井增产用超高压泡沫胶发生装置，包括药剂箱1和与药剂箱1连接的药剂计量泵2，还包括撬装主体3、超高压液体进口管路4、超高压氮气进口管路5、超高压泡沫胶输出管线6、液氮罐车7、液氮泵车8、发电机9、增压柱塞泵10、超高压发泡器11和电气控制柜12，所述发电机9、增压柱塞泵10、超高压发泡器11、电气控制柜12、药剂箱1和药剂计量泵2均固定在撬装主体3上，所述电气控制柜12分别与发电机9、药剂箱1和增压柱塞泵10连接，所述药剂箱1和增压柱塞泵10分别与发电机9连接，所述液氮泵车8通过超高压氮气进口管路5与超高压发泡器11的输入端连接，超高压氮气进口管路5上连接有气源阀13，所述增压柱塞泵10通过超高压液体进口管路4与超高压发泡器11的输入端连接，超高压发泡器11的输出端连接超高压泡沫胶输出管线6，所述液氮罐车7通过管路与液氮泵车8连接。

所述超高压发泡器11为20Cr钢锻造而成。

所述撬装主体3为集装箱，集装箱的一侧固定有第一伸缩杆14，集装箱的另一侧固定有第二伸缩杆15，集装箱上铰接有第一飞翼护板16和第二飞翼护板17，第一伸缩杆14与第一飞翼护板16连接，第二伸缩杆15与第二飞翼护板17连接。

所述超高压泡沫胶输出管线6的输出端上连接有由壬18。

所述超高压氮气进口管路5上连接有压力表19和第一超高压截止阀20。

所述超高压泡沫胶输出管线6上连接有流量调节阀21和第二超高压截止阀22。

所述超高压泡沫胶输出管线6上连接有放空管23，放空管23上连接有第三超高压截止阀24。

本实施例为最佳实施方式，超高压泡沫胶输出管线6上连接有放空管23，放空管23上连接有第三超高压截止阀24，能够将超高压泡沫胶输出管线6内存流的高压气体及时放掉，保障整个泡沫胶发生装置的使用安全性。

整个施工作业安全可靠，减少了现场施工制氮装备及增压设备数量，有效降低了施工作业费用，且撬装主体3现场移运方便，普适性好，利于推广应用。

Claims (7)

1.一种撬装式油气井增产用超高压泡沫胶发生装置，包括药剂箱（1）和与药剂箱（1）连接的药剂计量泵（2），其特征在于：还包括撬装主体（3）、超高压液体进口管路（4）、超高压氮气进口管路（5）、超高压泡沫胶输出管线（6）、液氮罐车（7）、液氮泵车（8）、发电机（9）、增压柱塞泵（10）、超高压发泡器（11）和电气控制柜（12），所述发电机（9）、增压柱塞泵（10）、超高压发泡器（11）、电气控制柜（12）、药剂箱（1）和药剂计量泵（2）均固定在撬装主体（3）上，所述电气控制柜（12）分别与发电机（9）、药剂箱（1）和增压柱塞泵（10）连接，所述药剂箱（1）和增压柱塞泵（10）分别与发电机（9）连接，所述液氮泵车（8）通过超高压氮气进口管路（5）与超高压发泡器（11）的输入端连接，超高压氮气进口管路（5）上连接有气源阀（13），所述增压柱塞泵（10）通过超高压液体进口管路（4）与超高压发泡器（11）的输入端连接，超高压发泡器（11）的输出端连接超高压泡沫胶输出管线（6），所述液氮罐车（7）通过管路与液氮泵车（8）连接。

2.根据权利要求1所述的一种撬装式油气井增产用超高压泡沫胶发生装置，其特征在于：所述超高压发泡器（11）为20Cr钢锻造而成。

3.根据权利要求1所述的一种撬装式油气井增产用超高压泡沫胶发生装置，其特征在于：所述撬装主体（3）为集装箱，集装箱的一侧固定有第一伸缩杆（14），集装箱的另一侧固定有第二伸缩杆（15），集装箱上铰接有第一飞翼护板（16）和第二飞翼护板（17），第一伸缩杆（14）与第一飞翼护板（16）连接，第二伸缩杆（15）与第二飞翼护板（17）连接。

4.根据权利要求1所述的一种撬装式油气井增产用超高压泡沫胶发生装置，其特征在于：所述超高压泡沫胶输出管线（6）的输出端上连接有由壬（18）。

5.根据权利要求1所述的一种撬装式油气井增产用超高压泡沫胶发生装置，其特征在于：所述超高压氮气进口管路（5）上连接有压力表（19）和第一超高压截止阀（20）。

6.根据权利要求1所述的一种撬装式油气井增产用超高压泡沫胶发生装置，其特征在于：所述超高压泡沫胶输出管线（6）上连接有流量调节阀（21）和第二超高压截止阀（22）。

7.根据权利要求1所述的一种撬装式油气井增产用超高压泡沫胶发生装置，其特征在于：所述超高压泡沫胶输出管线（6）上连接有放空管（23），放空管（23）上连接有第三超高压截止阀（24）。

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