CN108187570A

CN108187570A - 一种酸化压裂液连续混配装置

Info

Publication number: CN108187570A
Application number: CN201810137281.3A
Authority: CN
Inventors: 张芸; 王文新; 蔡静
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-02-10
Filing date: 2018-02-10
Publication date: 2018-06-22

Abstract

本发明涉及一种酸化压裂液连续混配装置，属于油气田设备技术领域。本发明在PLC***的协调控制下，将干粉自动拆包、进料和计量装置进行集成整合成氯化钾和瓜尔胶计量上料单元，实现氯化钾和瓜尔胶干粉的自动进料及精确计量，并在氯化钾水粉混合罐、瓜尔胶水粉混合罐中各自将计量好的粉料与泵入的清水相充分混合，并通过入料口延切线进入混合罐内壁，再根据液体比例，将酸液和各种化学添加剂分别延切线泵入混合罐中，通过搅拌，将液体向下方推动并在罐内形成水平方向的旋流，实现各类化物质的比例添加，进而保证压裂液的输出排量和配置质量。本发明连续混配装置结构紧凑，占用场地小、自动化程度高、操作方便，能够显著提高压裂施工效率。

Description

一种酸化压裂液连续混配装置

技术领域

本发明涉及一种酸化压裂液连续混配装置，属于油气田设备技术领域。

背景技术

为了最大限度提高油气井储层的渗透率，从而提高油气井的采收率，最终提高油气井的产量，酸化压裂已成为了国内外油气田增产和稳产必不可少的措施之一。连续配液和供送压裂液是压裂现场施工中的两个重要环节，多年来的现场施工结果证明，传统的配液、供液方法不仅速度慢，而且有不确定因素存在，如砂堵等还会产生巨大的浪费。压裂行业为谋求未来更快更好的发展，必须研制出与压裂现场相配套的多种设备联合作业方式。因此现场实时配液、供液技术应运而生，连续混配供送装置的研制也是势在必行，该项技术投入使用后，能有效降低压裂施工成本，提高单井施工效率，增强市场综合竞争能力，实现企业经济效益的大幅提升。

压裂工艺作为一种油气井增产的重要手段，在压裂施工中，要消耗大量的化工原料，带来较高的成本。随着市场竞争的日益激烈，只有不断的减少成本才能在市场竞争中立于不败之地。连续配液和供送压裂液是压裂现场施工中的两个重要环节，多年来的现场施工结果证明，传统的配液、供液方法不仅速度慢，而且有不确定因素存在，如砂堵等还会产生巨大的浪费。压裂行业为谋求未来更快更好的发展，必须研制出与压裂现场相配套的多种设备联合作业方式。因此现场实时配液、供液技术应运而生，连续混配供送装置的研制也是势在必行，该项技术投入使用后，能有效降低压裂施工成本，提高单井施工效率，增强市场综合竞争能力，实现企业经济效益的大幅提升。

目前，我国各大油田压裂酸化施工所需的液体普遍采用配置水基基液的方法，即在一个固定配液站内或施工现场，按批次总量相应比例加入水和化学试剂，放置一段时间后使水和化学试剂充分混合、溶解以达到使用要求。由于这种方法工艺技术落后，劳动强度大，配液速度慢，配置的基液粘度低、波动大，基液中强酸试剂和各种化学添加剂分散不均，导致配液质量差、浪费大。针对上述问题，特意研制一种酸液连续混配供送装置，该混配装置与压裂设备现场配套作业，解决了从配液站向施工现场运送酸液的数量和质量问题，大大提高了酸化施工的改造效果，节约大量酸化所需的综合成本，减轻环境污染。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对我国现有设备技术落后，劳动强度大，配液速度慢，配置的基液粘度低、波动大，基液中强酸试剂和各种化学添加剂分散不均，导致配液质量差、浪费大的问题，本发明提供了一种酸化压裂液连续混配装置。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案：

一种酸化压裂液连续混配装置，包括氯化钾计量上料单元，瓜尔胶计量上料单元，氯化钾进料罐，瓜尔胶进料罐，氯化钾水粉混合罐，瓜尔胶水粉混合罐，水池，水泵，混合罐，化学添加剂添加单元，酸液进料单元，排出泵，压裂液分配罐，压裂作业，PLC控制单元，其特征在于，所述混合罐由氯化钾入料口，挡板，双层搅拌桨，酸液入料口，化学添加剂入料口，瓜尔胶入料口，电机组成。

所述氯化钾计量上料单元和瓜尔胶计量上料单元为将干粉自动拆包装置、干粉自动进料装置以及干粉计量装置进行集成整合，实现氯化钾和瓜尔胶干粉的自动进料及精确计量。

所述氯化钾水粉混合罐位于氯化钾进料罐的底端，用于将氯化钾粉与泵入的清水相混合，制成氯化钾溶液。

所述瓜尔胶水粉混合罐位于瓜尔胶进料罐的底端，用于将瓜尔胶粉与泵入的清水相混合，利用瓜尔胶水粉混合罐内部转子高速旋转所产生的动能使瓜尔胶粉与清水充分混合，进而得到均质瓜尔胶基液。

所述混合罐内置双层搅拌桨，液体以切线进入圆罐内壁，通过双层搅拌桨搅拌后排出，便于液体进入、排放及清洗。

所述双层搅拌桨按逆时针旋转，将液体向下方推动并在罐内形成水平方向的旋流，同时在罐内两侧设置挡板，用来消除罐体内部液体的涡流形成，增强混合效果。

本发明的有益效果是：

（1）本发明续混配装置能够实现水、酸液、干粉以及各种化学添加剂的连续混配和供送，混配均匀，混合效果好，酸液质量高，且体积小、重量轻，具有占地面积小、便于搬运等优点，适用于站内及野外压裂酸化作业现场；

（2）本发明改变了传统的压裂液混配模式，实现了基液的即混即配，可以大大提高油气井开发效率，降低施工风险和作业成本，同时提高资源开发效益，具有可观的经济效益；

（3）本发明连续混配装置结构紧凑，占用场地小、自动化程度高、操作方便，能够显著提高压裂施工效率，可根据施工情况按需配置液体，不存在物料浪费的问题，减少了残液排放对环境造成的污染，为超低渗油气藏、致密气、煤层气、页岩气的大规模高效压裂开发提供了技术支撑。

附图说明

图1为本发明酸化压裂液连续混配装置的工作原理示意图。

图2为本发明酸化压裂液连续混配装置中混合罐的构造示意图。

其中，1、氯化钾计量上料单元；2、瓜尔胶计量上料单元；3、氯化钾进料罐；4、瓜尔胶进料罐；5、氯化钾水粉混合罐；6、瓜尔胶水粉混合罐；7、水池；8、水泵；9、混合罐；10、化学添加剂添加单元；11、酸液进料单元；12、排出泵；13、压裂液分配罐；14、压裂作业；15、PLC控制单元；901、氯化钾入料口；902、挡板；903、双层搅拌桨；904、酸液入料口；905、化学添加剂入料口；906、瓜尔胶入料口；907、电机。

具体实施方式

本发明在PLC***的协调控制下，将干粉自动拆包装置、干粉自动进料装置以及干粉计量装置进行集成整合成氯化钾计量上料单元1和瓜尔胶计量上料单元2，实现氯化钾和瓜尔胶干粉的自动进料及精确计量，并在氯化钾水粉混合罐5、瓜尔胶水粉混合罐6中各自将计量好的粉料与泵入的清水相充分混合，并通过氯化钾入料口901、瓜尔胶入料口906延切线进入混合罐9内壁，再根据配液所需的液体比例，将酸液和各种化学添加剂分别经各自的自吸泵、流量传感器、调节阀，延切线泵入混合罐9中，通过双层搅拌桨903搅拌，将液体向下方推动并在罐内形成水平方向的旋流，同时在罐内两侧设置挡板902，用来消除罐体内部液体的涡流形成，增强混合效果，实现各类化物质的比例添加，进而保证压裂液的输出排量和配置质量。

Claims

1.一种酸化压裂液连续混配装置，包括氯化钾计量上料单元（1），瓜尔胶计量上料单元（2），氯化钾进料罐（3），瓜尔胶进料罐（4），氯化钾水粉混合罐（5），瓜尔胶水粉混合罐（6），水池（7），水泵（8），混合罐（9），化学添加剂添加单元（10），酸液进料单元（11），排出泵（12），压裂液分配罐（13），压裂作业（14），PLC控制单元（15），其特征在于，所述混合罐（9）由氯化钾入料口（901），挡板（902），双层搅拌桨（903），酸液入料口（904），化学添加剂入料口（905），瓜尔胶入料口（906），电机（907）组成。

2.如权利要求1所述的一种酸化压裂液连续混配装置，其特征在于，所述氯化钾计量上料单元（1）和瓜尔胶计量上料单元（2）为将干粉自动拆包装置、干粉自动进料装置以及干粉计量装置进行集成整合，实现氯化钾和瓜尔胶干粉的自动进料及精确计量。

3.如权利要求1所述的一种酸化压裂液连续混配装置，其特征在于，所述氯化钾水粉混合罐（5）位于氯化钾进料罐（3）的底端，用于将氯化钾粉与泵入的清水相混合，制成氯化钾溶液。

4.如权利要求1所述的一种酸化压裂液连续混配装置，其特征在于，所述瓜尔胶水粉混合罐（6）位于瓜尔胶进料罐（4）的底端，用于将瓜尔胶粉与泵入的清水相混合，利用瓜尔胶水粉混合罐（6）内部转子高速旋转所产生的动能使瓜尔胶粉与清水充分混合，进而得到均质瓜尔胶基液。

5.如权利要求1所述的一种酸化压裂液连续混配装置，其特征在于，所述混合罐（9）内置双层搅拌桨（903），液体以切线进入圆罐内壁，通过双层搅拌桨（903）搅拌后排出，便于液体进入、排放及清洗。

6.如权利要求5所述的一种酸化压裂液连续混配装置，其特征在于，所述双层搅拌桨（903）按逆时针旋转，将液体向下方推动并在罐内形成水平方向的旋流，同时在罐内两侧设置挡板（902），用来消除罐体内部液体的涡流形成，增强混合效果。