專利名稱：一種壓裂混砂裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及采油/氣設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種壓裂混砂裝置。
背景技術(shù)：
油、氣井在試油或生產(chǎn)過程中，由于近井地帶有污染(鉆井、固井、洗壓井過程都會造成污染)或地層原始滲透率低的原因會造成油、氣井的產(chǎn)量較低，而此問題可以通過壓裂技術(shù)來解決。壓裂技術(shù)是指采油或采氣過程中，利用液體壓力作用，使油、氣的儲層形成裂縫的一種方法，其具體操作是采用高壓大排量的泵，利用液體傳壓的原理，將具有一定粘度的液體(即壓裂液)，以大于儲層的吸收能力的壓力向儲層注入，并使井筒內(nèi)壓力逐漸升高，從而在井底憋起高壓，當(dāng)此壓力大于井壁附近的地應(yīng)力和地層巖石的抗張強(qiáng)度時，便在井底附近地層產(chǎn)生裂縫，繼續(xù)注入壓裂液，裂縫向前延伸并填以壓裂液，關(guān)井后壓裂液存在于裂縫中，從而在井底附近地層內(nèi)形成具有一定幾何尺寸和高導(dǎo)流能力的填砂裂縫，使井達(dá)到增產(chǎn)增注的目的。其中，壓裂液由作為溶劑的液體(一般稱為基液)和作為溶質(zhì)的固體顆粒(如石英砂等)混配而成。目前，傳統(tǒng)的壓裂工藝中普遍采用水基或者油基的壓裂液對油層或者氣層進(jìn)行壓裂，但是使用水基或者油基的壓裂液進(jìn)行壓裂操作存在著一定的缺陷:首先，水基或者油基的壓裂液在降解以后，會對儲層造成傷害，尤其是降解產(chǎn)生的雜質(zhì)會對儲層裂縫周圍的毛細(xì)孔造成傷害。其次，壓裂完成后，水基或者油基的壓裂液反排時間長，而且反排效果很難預(yù)測，影響油、氣田的正常開采。為了避免上述問題的出現(xiàn)，人們采用了液態(tài)二氧化碳或液化石油氣(丙烷)作為壓裂液的基液，但是，二氧化碳或石油氣(丙烷)只能在一定壓力下呈液體狀態(tài)存在，而現(xiàn)有的適用于水基或者油基壓裂液的混砂裝置(用于混配固、液原料使其成為壓裂液)因?yàn)闊o需使壓裂液存在于高壓環(huán)境中，所以其容納空間均為開放式設(shè)計，并不適用于以液態(tài)二氧化碳或液化石油`氣(丙烷)作為基液的壓裂液的制備。因此，如何提供一種用于制備以液態(tài)二氧化碳或液化石油氣(丙烷)作為基液的壓裂液的壓裂混砂裝置，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種壓裂混砂裝置，其能夠適用于以液態(tài)二氧化碳或液化石油氣(丙烷)作為基液的壓裂液的制備。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種壓裂混砂裝置，用于混配壓裂液，其特征在于，包括固體輸送裝置和與所述固體輸送裝置導(dǎo)通的固液混配裝置，所述固液混配裝置為壓力容器，其包括:能夠?qū)⑺龉腆w輸送裝置輸出的所述壓裂液的固體顆粒導(dǎo)入的固體導(dǎo)入口 ；導(dǎo)入所述壓裂液的基液的基液導(dǎo)入口 ；容納所述固體顆粒和所述基液的混配內(nèi)腔；
導(dǎo)出混配而成的所述壓裂液的固液導(dǎo)出口。優(yōu)選的，上述壓裂混砂裝置中，還包括底盤車，所述固液混配裝置設(shè)置在所述底盤車的后懸上。優(yōu)選的，上述壓裂混砂裝置中，還包括用于容納所述固體顆粒的密閉存儲裝置，且所述存儲裝置設(shè)置于所述底盤車上。優(yōu)選的，上述壓裂混砂裝置中，所述固體輸送裝置與所述存儲裝置的內(nèi)腔導(dǎo)通以將存儲于所述存儲裝置內(nèi)的所述固體顆粒輸送出所述存儲裝置。優(yōu)選的，上述壓裂混砂裝置中，還包括設(shè)置在所述底盤車上且與所述混配內(nèi)腔連通的液體添加裝置。優(yōu)選的，上述壓裂混砂裝置中，所述底盤車上設(shè)置有驅(qū)動所述固液混配裝置和所述液體添加裝置工作的液壓驅(qū)動裝置。優(yōu)選的，上述壓裂混砂裝置中，所述存儲裝置為壓力罐。本發(fā)明提供的壓裂混砂裝置中，其在工作時，對固液混配裝置的混配內(nèi)腔施加壓力，固體顆粒在固體輸送裝置的驅(qū)動下從固體導(dǎo)入口進(jìn)入到固液混配裝置中，由于固液混配裝置為壓力容器，其混配內(nèi)腔為高壓環(huán)境，基液通過基液導(dǎo)入口進(jìn)入到固液混配裝置內(nèi)部后，在高壓作用下依舊能夠保持為液體狀態(tài)，使其成為壓裂液的基液，固體顆粒和基液在混配內(nèi)腔中混配成壓裂液后從固液導(dǎo)出口導(dǎo)出。本發(fā)明提供的壓裂混砂裝置，其能夠?qū)⒃诔叵鲁蕷鈶B(tài)的二氧化碳或石油氣等物質(zhì)通過高壓使其保持為液體狀態(tài)，進(jìn)而與固體顆?；旌闲纬蓧毫岩?，實(shí)現(xiàn)了制備以液態(tài)二氧化碳或液化石油氣(丙烷)作為基液的壓裂液的目的。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的壓裂混砂裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1 中:底盤車1、液壓驅(qū)動裝置2、存儲裝置3、固液混配裝置4、固體輸送裝置5、液體添加裝置6。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供了一種壓裂混砂裝置，其能夠適用于以液態(tài)二氧化碳或液化石油氣(丙烷)作為基液的壓裂液的制備。下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本 發(fā)明保護(hù)的范圍。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的壓裂混砂裝置，用于混配壓裂液，例如以液態(tài)二氧化碳或液化石油氣(丙烷)作為基液的壓裂液，其包括:固體輸送裝置5和與固體輸送裝置5導(dǎo)通的固液混配裝置4，固液混配裝置4為壓力容器，其包括:
能夠?qū)⒐腆w輸送裝置5輸出的壓裂液的固體顆粒導(dǎo)入的固體導(dǎo)入口 ；
導(dǎo)入壓裂液的基液的基液導(dǎo)入口 ；
容納固體顆粒和基液的混配內(nèi)腔；
導(dǎo)出混配而成的壓裂液的固液導(dǎo)出口。
本實(shí)施例提供的壓裂混砂裝置中，其在工作時，對固液混配裝置4的混配內(nèi)腔施加壓力，固體顆粒在固體輸送裝置5的驅(qū)動下從固體導(dǎo)入口進(jìn)入到固液混配裝置4中，由于固液混配裝置4為壓力容器，其混配內(nèi)腔為高壓環(huán)境，基液通過基液導(dǎo)入口進(jìn)入到固液混配裝置4內(nèi)部后，在高壓作用下依舊能夠保持為液體狀態(tài)，使其成為壓裂液的基液，固體顆粒和基液在混配內(nèi)腔中混配成壓裂液后從固液導(dǎo)出口導(dǎo)出。
本實(shí)施例提供的壓裂混砂裝置，其能夠?qū)⒃诔叵鲁蕷鈶B(tài)的二氧化碳或石油氣等物質(zhì)通過高壓使其保持為液體狀態(tài)，進(jìn)而與固體顆粒混合形成壓裂液，實(shí)現(xiàn)了制備以液態(tài)二氧化碳或液化石油氣(丙烷)作為基液的壓裂液的目的。
為了進(jìn)一步優(yōu)化上述技術(shù)方案，本實(shí)施例提供的壓裂混砂裝置中，還包括底盤車I和用于容納壓裂液的固體顆粒的密閉存儲裝置3，且存儲裝置3和固液混配裝置4設(shè)置于底盤車I上，具體的固液混配裝置4設(shè)置在底盤車I的后懸上，如圖1所示。在現(xiàn)有技術(shù)中，混砂裝置均為開放式設(shè)計，其進(jìn)行的混配操作是在常壓環(huán)境中進(jìn)行的，而本實(shí)施例提供的存儲裝置3優(yōu)選為密閉存儲裝置3，其能夠通過固體輸送裝置5與固液混配裝置4導(dǎo)通，進(jìn)而共同形成一個封閉空間，并使此封閉空間中的壓力大于外界大氣壓，進(jìn)而使得固體顆粒在固體輸送裝置5的驅(qū)動下能夠更加方便的進(jìn)入到固液混配裝置4中，而無需擔(dān)心固體顆粒在進(jìn)入固液混配裝置4的過程中對固液混配裝置4的混配內(nèi)腔的壓力造成影響，進(jìn)而使壓裂液的混配工作能夠連續(xù)進(jìn)行。當(dāng)然，本實(shí)施例提供的存儲裝置3也可以為非密閉存儲裝置3，固體顆粒在固液混配裝置4工作前通過固體輸送裝置5進(jìn)入到固液混配裝置4中，然后固液混配裝置4在密封狀態(tài)下進(jìn)行工作。
將存儲裝置3和固液混配裝置4設(shè)置在底盤車I上，有利于本實(shí)施例提供的壓裂混砂裝置的運(yùn)輸移動，提高了其工作靈活性，可以很方便的在不同施工場地之間進(jìn)行運(yùn)輸。具體的，將固液混配裝置4設(shè)置在底盤車I的后懸上能夠進(jìn)一步減小本實(shí)施例提供的壓裂混砂裝置的占用空間，使設(shè)備布局更加緊湊。
如圖1所示，在本實(shí)施例中，因?yàn)榇鎯ρb置3處于其軸線沿水平方向設(shè)置的狀態(tài)，所以為了使存儲裝置3內(nèi)的固體顆粒能夠順利進(jìn)入到固液混配裝置4中，本實(shí)施例提供了水平設(shè)置且貫穿存儲裝置3的內(nèi)腔的固體輸送裝置5，以對內(nèi)腔中的固體顆粒進(jìn)行驅(qū)動，進(jìn)而將其導(dǎo)入到固液混配裝置4中。
本實(shí)施例提供的壓裂混砂裝置中，還包括設(shè)置在支撐裝置上與固液混配裝置4的混配內(nèi)腔連通的液體添加裝置6，如圖1所示。在壓裂液混配的過程中，如果需要在壓裂液中添加添加劑，則使液體添加裝置6進(jìn)行工作，進(jìn)而通過液體添加裝置6將添加劑導(dǎo)入到固液混配裝置4的混配內(nèi)腔中，并與壓裂液混合。
具體的，固液混配裝置4和液體添加裝置6通過設(shè)置在底盤車I駕駛室后方的液壓驅(qū)動裝置2提供動力以進(jìn)行工作，如圖1所 示。
優(yōu)選的，存儲裝置3為壓力罐，為低溫壓力容器。其在工作時能夠與固液混配裝置4連通形成一個密封空間，并可承受一定的低溫和壓力要求，能夠滿足液態(tài)二氧化碳或液化石油氣(丙烷)的存在要求。本實(shí)施例提供的壓裂混砂裝置，在具體使用時，首先將固液混配裝置4的基液導(dǎo)入口與上游的液態(tài)二氧化碳或液化石油氣(丙烷)存儲設(shè)備連接，將固液混配裝置4的固液導(dǎo)出口與下游的壓裂泵送設(shè)備連接，這樣就能夠通過固液混配裝置4的三個接口將上游的液態(tài)二氧化碳或液化石油氣(丙烷)存儲設(shè)備、壓力罐，下游的壓裂泵送設(shè)備形成一個連通的密閉空間，作業(yè)之前，首先在壓力罐內(nèi)加入作業(yè)要求的砂子，加砂完畢后，將壓力罐與液態(tài)二氧化碳或液化石油氣(丙烷)存儲設(shè)備連接，向壓力罐內(nèi)緩慢充裝液態(tài)二氧化碳或液化石油氣(丙烷)，當(dāng)壓力罐內(nèi)砂子的溫度和壓力達(dá)到施工作業(yè)要求時，停止充裝，關(guān)閉液態(tài)二氧化碳或液化石油氣(丙烷)充裝閥門，整套設(shè)備開始工作，工作過程中，液態(tài)二氧化碳或液化石油氣(丙烷)通過基液導(dǎo)入口進(jìn)入到固液混配裝置4中，與固體輸送裝置5從壓力罐內(nèi)運(yùn)送出來的砂子混合后從固液導(dǎo)出口排出，進(jìn)入下游的壓裂泵送設(shè)備。在此混配過程中，如果需要添加添加劑，則通過液體添加裝置6將添加劑添加到壓裂液中。對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍 。
權(quán)利要求
1.一種壓裂混砂裝置，用于混配壓裂液，其特征在于，包括固體輸送裝置(5)和與所述固體輸送裝置(5 )導(dǎo)通的固液混配裝置(4 )，所述固液混配裝置(4 )為壓力容器，其包括: 能夠?qū)⑺龉腆w輸送裝置(5)輸出的所述壓裂液的固體顆粒導(dǎo)入的固體導(dǎo)入口 ； 導(dǎo)入所述壓裂液的基液的基液導(dǎo)入口； 容納所述固體顆粒和所述基液的混配內(nèi)腔； 導(dǎo)出混配而成的所述壓裂液的固液導(dǎo)出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓裂混砂裝置，其特征在于，還包括底盤車(1)，所述固液混配裝置(4 )設(shè)置在所述底盤車(I)的后懸上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓裂混砂裝置，其特征在于，還包括用于容納所述固體顆粒的密閉存儲裝置(3 )，且所述存儲裝置(3 )設(shè)置于所述底盤車(I)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓裂混砂裝置，其特征在于，所述固體輸送裝置(5)與所述存儲裝置(3)的內(nèi)腔導(dǎo)通以將存儲于所述存儲裝置(3)內(nèi)的所述固體顆粒輸送出所述存儲裝置(3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓裂混砂裝置，其特征在于，還包括設(shè)置在所述底盤車(I)上且與所述混配內(nèi)腔連通的液體添加裝置(6 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的壓裂混砂裝置，其特征在于，所述底盤車(I)上設(shè)置有驅(qū)動所述固液混配裝置(4和所述液體添加裝置(6)工作的液壓驅(qū)動裝置(2)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓裂混砂`裝置，其特征在于，所述存儲裝置(3)為壓力罐。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種壓裂混砂裝置，用于混配壓裂液，其特征在于，包括固體輸送裝置和與所述固體輸送裝置導(dǎo)通的固液混配裝置，所述固液混配裝置為壓力容器，其包括能夠?qū)⑺龉腆w輸送裝置輸出的所述壓裂液的固體顆粒導(dǎo)入的固體導(dǎo)入口；導(dǎo)入所述壓裂液的基液的基液導(dǎo)入口；容納所述固體顆粒和所述基液的混配內(nèi)腔；導(dǎo)出混配而成的所述壓裂液的固液導(dǎo)出口。本發(fā)明提供的壓裂混砂裝置，其能夠?qū)⒃诔叵鲁蕷鈶B(tài)的二氧化碳或石油氣等物質(zhì)通過高壓使其保持為液體狀態(tài)，進(jìn)而與固體顆粒混合形成壓裂液，實(shí)現(xiàn)了制備以液態(tài)二氧化碳或液化石油氣(丙烷)作為基液的壓裂液的目的。
文檔編號E21B43/26GK103233715SQ201310165040
公開日2013年8月7日 申請日期2013年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月7日
發(fā)明者崔日哲, 呂亮, 劉 東, 韓增平, 李守哲, 張懷智, 杜明強(qiáng) 申請人:煙臺杰瑞石油服務(wù)集團(tuán)股份有限公司