CN106677757A - 一种压裂作业*** - Google Patents
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Abstract
一种压裂作业***，压裂液制备***1与压裂液增压***3通过低压管汇7连通，压裂液增压***3与驱动液***2通过驱动液管汇***10连通，压裂液制备***1用于压裂液的混合与制备，驱动液***2用于驱动压裂液增压***3，压裂液增压***3将压裂液制备***1提供的压裂液增压后，通过高压管汇13注入井口，实现压裂施工，仪表车14用于监控整个压裂作业过程并进行数据分析与记录。本发明可以显著降低压裂施工成本，同时减少高压力等级高压管汇的数量，优化布局，降低高压管汇的开裂和爆裂风险，且降低压裂液排出流量和压力的脉动，减少高压管汇振动，延长易损件使用寿命，提高作业安全性。
Description
技术领域：
本发明属石油钻采设备领域，特别涉及到压裂作业***。
背景技术：
压裂作业是油气田勘探开发中一种主要的增产稳产措施。现阶段的压裂施工作业装备，主要由压裂车、混砂车、仪表车、管汇件及辅助设备等组成。在施工中混砂车将滑溜水、支撑剂和各种添加剂混合成为压裂液后，通过连接管汇供给多台压裂车；压裂车将压裂液进行加压，通过高压管汇汇集后注入井底；仪表车对作业全过程进行监控、分析与记录。当前的压裂施工方案中，存在如下问题：1、压裂车装载的压裂泵直接排出高压压裂液，存在压力大、冲次高、冲程短、压力与流量脉动大等问题，导致压裂泵泵头体及易损件的寿命短，在施工过程中更换频繁，物资成本和人力成本都很高。2、压裂过程中压裂车分布在整个压裂施工现场，而压裂车的尾部排出管汇均为高压管汇，高压管汇数量多，线路复杂，安全风险大。3、压裂车压裂泵排出流量和压力脉动大，高压管汇振动明显，极易出现损坏，甚至爆裂等事故，威胁设备与人员安全。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种模块化液力驱动往复泵***代替常规车载压裂泵，完成压裂液的增压注入作业，该压裂***可以显著降低压裂施工成本，同时减少高压力等级高压管汇的数量，优化布局，降低高压管汇的开裂和爆裂风险，且降低压裂液排出流量和压力的脉动，减少高压管汇振动，延长易损件使用寿命，提高作业安全性。
本发明通过如下技术方案来实现上述目的：
一种压裂作业***，由压裂液制备***1、驱动液***2、压裂液增压***3及仪表车14组成，其中压裂液制备***1与压裂液增压***3通过低压管汇7连通，压裂液增压***3与驱动液***通过驱动液管汇***10连通，压裂液制备***1用于压裂液的混合与制备，驱动液***2用于驱动压裂液增压***3，压裂液增压***3将压裂液制备***1提供的压裂液增压后，通过高压管汇13注入井口，实现压裂施工，仪表车14用于监控整个压裂作业过程并进行数据分析与记录。
压裂液制备***1由液罐4、混砂车5、砂罐6组成，其中液罐（4）中的液体物料通过连接管汇输送至混砂车（5），砂罐（6）中的固体物料输送至混砂车（5），混砂车（5）将液体物料和固体物料混合制备成压裂液后通过低压管汇（7）输送至压裂液增压***（3）。
驱动液***2由驱动液罐8、压裂车9组成，驱动液罐8为多台压裂车9提供驱动液，驱动液经过压裂车9加压后，经驱动液管汇***10输送至压裂液增压***3，为压裂液增压***3提供动力。
压裂液增压***3包括液力驱动往复泵***11和高压管汇13组成，液力驱动往复泵***11将低压管汇7输送的压裂液进行加压后，汇集至高压管汇13中，泵入井口12进行压裂作业。
驱动液为液压油、清水或其他水基介质。
本发明的有益效果为：
本发明的压裂车吸入驱动液罐液体，排出一定压力的驱动液，给压裂液增压***提供动力，因此压裂车压裂泵的工作压力由原先压裂施工压力变为驱动液的排出压力，会大幅度降低，易损件寿命将大幅度延长；并且压裂泵的工作介质由原来的压裂液变为不具有腐蚀性、冲刷性的驱动液，驱动液可为清水等更加清洁环保的介质，从而使压裂车压裂泵易损件使用寿命延长，降低施工成本。由于压裂车压裂泵的排出压力降低，压裂车后的排出管汇可以由原先的高压力等级管汇换为低压力等级管汇，因此管汇成本降低。本压裂方案中超高压作业区由以前分布整个井场，缩小到压裂液增压***周围，超高压区得到集中，降低了安全风险。
附图说明：
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式：
下面结合附图1对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。
参见图1，本发明由压裂液制备***1、驱动液***2、压裂液增压***3及仪表车14组成，其中压裂液制备***1由液罐4、混砂车5、砂罐6组成，液罐4中的滑溜水等液体通过连接管汇输送至混砂车5，砂罐6中的石英砂或其他支撑剂通过特定方式输送至混砂车5，混砂车5将其混合制备成压裂液后通过低压管汇7输送至压裂液增压***3。压裂液制备***1完成压裂液的混合与制备。驱动液***2由驱动液罐8、压裂车9组成。驱动液罐8为多台压裂车9提供驱动液，驱动液经过压裂车9加压后，经驱动液管汇***10输送至压裂液增压***3，为压裂液增压***3提供动力。压裂液增压***3由液力驱动往复泵***11和高压管汇13组成。液力驱动往复泵***11将低压管汇7输送的压裂液进行加压后，汇集至高压管汇13中，泵入井口12，实现压裂作业。压裂液增压***3的动力来自于驱动液***2提供的压力驱动液。驱动液可以为液压油、清水或其他水基介质。在整个压裂施工过程中，通过仪表车14进行监控并进行数据分析与记录。
压裂作业时，混砂车5吸入液罐4中的液体，将其与从砂罐6中输送进入混砂车的支撑剂进行混合，制备成为压裂液，并通过低压管汇7输送至压裂液增压***3中。驱动液***2中的压裂车9吸入驱动液罐8中的驱动液，将其加压后通过驱动液管汇***10输送至压裂液增压***3，为液力驱动往复泵***11提供动力。液力驱动往复泵***11吸入混砂车5通过低压管汇7输送的低压压裂液，将低压压裂液加压成为高压压裂液，并通过高压管汇13泵入井口12进行压裂作业。
本发明通过使用压裂液增压***3替代传统的压裂车载压裂泵，将混砂车输送的压裂液增压后，经高压管汇泵送入井口进行压裂作业。压裂液增压***3的动力来源于驱动液***中压裂车提供的驱动液。压裂液增压***3采用增压泵原理，实现动力端驱动液较低压力到工作端压裂液较高压力的转换。驱动液管汇可以采用较低压力等级的高压管汇件，因此可以节约施工成本，降低压裂作业安全风险。同时本发明增设了驱动液***2，驱动液可为清水等更加清洁环保的介质，从而使压裂车压裂泵易损件使用寿命延长，降低施工成本。
Claims (5)
1.一种压裂作业***，其特征在于：该***由压裂液制备***（1）、驱动液***（2）、压裂液增压***（3）及仪表车（14）组成，其中压裂液制备***（1）与压裂液增压***（3）通过低压管汇（7）连通，压裂液增压***（3）与驱动液***通过驱动液管汇***（10）连通，压裂液制备***（1）用于压裂液的混合与制备，驱动液***（2）用于驱动压裂液增压***（3），压裂液增压***（3）将压裂液制备***（1）提供的压裂液增压后通过高压管汇（13）注入井口实现压裂施工，仪表车（14）用于监控整个压裂作业过程并进行数据分析与记录。
2.根据权利要求1所述的一种压裂作业***，其特征在于：压裂液制备***（1）由液罐（4）、混砂车（5）、砂罐（6）组成，其中液罐（4）中的液体物料通过连接管汇输送至混砂车（5），砂罐（6）中的固体物料输送至混砂车（5），混砂车（5）将液体物料和固体物料混合制备成压裂液后通过低压管汇（7）输送至压裂液增压***（3）。
3.根据权利要求1所述的一种压裂作业***，其特征在于：驱动液***（2）由驱动液罐（8）、压裂车（9）组成，驱动液罐（8）为多台压裂车（9）提供驱动液，驱动液经过压裂车（9）加压后，经驱动液管汇***（10）输送至压裂液增压***（3），为压裂液增压***（3）提供动力。
4.根据权利要求1所述的一种压裂作业***，其特征在于：压裂液增压***（3）包括液力驱动往复泵***（11）和高压管汇（13）组成，液力驱动往复泵***（11）将低压管汇（7）输送的压裂液进行加压后，汇集至高压管汇（13）中，泵入井口（12）进行压裂作业。
5.根据权利要求3所述的一种压裂作业***，其特征在于：驱动液为液压油、清水或其他水基介质。
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