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(shuō)，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(guò)程中，由于近井地帶有污染(鉆井、固井、洗壓井過(guò)程都會(huì)造成污染)或地層原始滲透率低的原因會(huì)造成油、氣井的產(chǎn)量較低，而此問(wèn)題可以通過(guò)壓裂技術(shù)來(lái)解決。壓裂技術(shù)是指采油或采氣過(guò)程中，利用液體壓力作用，使油、氣的儲(chǔ)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(chǔ)層的吸收能力的壓力向儲(chǔ)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(shí)，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(duì)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(huì)對(duì)儲(chǔ)層造成傷害，尤其是降解產(chǎn)生的雜質(zhì)會(huì)對(duì)儲(chǔ)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(shí)間長(zhǎng)，而且反排效果很難預(yù)測(cè)，影響油、氣田的正常開(kāi)采。為了避免上述問(wèn)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(wú)需使壓裂液存在于高壓環(huán)境中，所以其容納空間均為開(kāi)放式設(shè)計(jì)，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(wèn)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，其包括固液混配裝置，所述固液混配裝置為壓力容器，其包括:能夠?qū)⑺鰤毫岩旱墓腆w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，還包括用于容納所述壓裂液的固體顆粒的密閉存儲(chǔ)裝置，且所述存儲(chǔ)裝置和所述固液混配裝置設(shè)置于底盤(pán)車上。優(yōu)選的，上述壓裂混砂裝置中，還包括設(shè)置在所述底盤(pán)車上能夠改變所述存儲(chǔ)裝置放置狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)裝置，所述翻轉(zhuǎn)裝置能夠使所述存儲(chǔ)裝置以其軸線處于水平方向和豎直方向的狀態(tài)設(shè)置在所述底盤(pán)車上。優(yōu)選的，上述壓裂混砂裝置中，在所述存儲(chǔ)裝置以其軸線處于豎直方向的狀態(tài)設(shè)置時(shí)，所述固液混配裝置設(shè)置在所述存儲(chǔ)裝置的底部，且所述存儲(chǔ)裝置通過(guò)設(shè)置在其底部的支撐裝置與地面接觸。優(yōu)選的，上述壓裂混砂裝置中，所述固液混配裝置設(shè)置在所述支撐裝置上。優(yōu)選的，上述壓裂混砂裝置中，還包括設(shè)置在所述支撐裝置上與所述混配內(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(pán)車上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)所述固液混配裝置、所述翻轉(zhuǎn)裝置和所述液體添加裝置工作的液壓驅(qū)動(dòng)裝置。優(yōu)選的，上述壓裂混砂裝置中，所述存儲(chǔ)裝置為壓力罐。優(yōu)選的，上述壓裂混砂裝置中，所述翻轉(zhuǎn)裝置包括多個(gè)雙級(jí)液壓缸。優(yōu)選的，上述壓裂混砂裝置中，所述支撐裝置包括多個(gè)在所述液壓驅(qū)動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下工作的液壓支撐桿。本發(fā)明提供的壓裂混砂裝置中，其在工作時(shí)，對(duì)固液混配裝置的混配內(nèi)腔施加壓力，固體顆粒從固體導(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(guò)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(guò)高壓使其保持為液體狀態(tài)，進(jìn)而與固體顆?；旌闲纬蓧毫岩海瑢?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(shuō)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(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)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存儲(chǔ)裝置沿水平方向設(shè)置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的壓裂混砂裝置的存儲(chǔ)裝置沿豎直方向設(shè)置的結(jié)構(gòu)示意圖。以上圖1-圖2中:底盤(pán)車1、液壓驅(qū)動(dòng)裝置2、存儲(chǔ)裝置3、翻轉(zhuǎn)裝置4、支撐裝置5、固液混配裝置6、液體添加裝置7。
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(duì)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(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)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和圖2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:固液混配裝置6，該固液混配裝置6為耐低溫的壓力容器，其包括:與存儲(chǔ)裝置3連通以將存儲(chǔ)裝置3內(nèi)的固體顆粒(如砂子)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(shí)，對(duì)固液混配裝置6的混配內(nèi)腔施加壓力，固體顆粒從固體導(dǎo)入口進(jìn)入到固液混配裝置6中，由于固液混配裝置6為壓力容器，其混配內(nèi)腔為高壓環(huán)境，基液通過(guò)基液導(dǎo)入口進(jìn)入到固液混配裝置6的混配內(nèi)腔后，在高壓作用下依然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(guò)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，還包括用于容納壓裂液的固體顆粒的密閉存儲(chǔ)裝置3，且存儲(chǔ)裝置3和固液混配裝置6設(shè)置于作為安置裝置的底盤(pán)車I上，如圖1所示。在現(xiàn)有技術(shù)中，混砂裝置均為開(kāi)放式設(shè)計(jì)，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(chǔ)裝置3優(yōu)選為密閉存儲(chǔ)裝置3，其能夠與固液混配裝置6導(dǎo)通，進(jìn)而共同形成一個(gè)封閉空間，并使此封閉空間中的壓力大于外界大氣壓，進(jìn)而使得固體顆粒能夠更加方便的隨時(shí)進(jìn)入到固液混配裝置6中，而無(wú)需擔(dān)心固體顆粒在進(jìn)入固液混配裝置6的過(guò)程中對(duì)固液混配裝置6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(chǔ)裝置3也可以為非密閉存儲(chǔ)裝置3，固體顆粒在固液混配裝置6工作前進(jìn)入到固液混配裝置6中，然后固液混配裝置6在密封狀態(tài)下進(jìn)行工作。將存儲(chǔ)裝置3和固液混配裝置6設(shè)置在底盤(pán)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(dòng)，提高了其工作靈活性，可以很方便的在不同施工場(chǎng)地之間進(jìn)行運(yùn)輸。優(yōu)選的，本實(shí)施例提供的壓裂混砂裝置中，還包括設(shè)置在底盤(pán)車I上能夠改變存儲(chǔ)裝置3放置狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)裝置4，翻轉(zhuǎn)裝置4能夠使存儲(chǔ)裝置3以其軸線處于水平方向和豎直方向的兩種狀態(tài)設(shè)置在底盤(pán)車I上，并且，在存儲(chǔ)裝置3以其軸線處于豎直方向的狀態(tài)設(shè)置時(shí)，固液混配裝置6設(shè)置在存儲(chǔ)裝置3的底部，且存儲(chǔ)裝置3通過(guò)設(shè)置在其底部的支撐裝置5與地面接觸，如圖2所示。為了降低能耗，并使得本實(shí)施例提供的壓裂混砂裝置的工作更加便捷順暢，本實(shí)施例優(yōu)選在存儲(chǔ)裝置3進(jìn)行工作時(shí)，使其處于軸線沿豎直方向設(shè)置的狀態(tài)進(jìn)行工作，此狀態(tài)中，固液混配裝置6位于存儲(chǔ)裝置3的底部，這樣存儲(chǔ)裝置3中的固體顆粒就可以通過(guò)自身的重力進(jìn)入到固液混配裝置6中，無(wú)需再設(shè)置動(dòng)力裝置。但是，如果存儲(chǔ)裝置3始終使其軸線沿豎直方向設(shè)置，則由于存儲(chǔ)裝置3自身的尺寸問(wèn)題而影響其運(yùn)輸，所以為了便于運(yùn)輸，在底盤(pán)車I上設(shè)置了翻轉(zhuǎn)裝置4以將存儲(chǔ)裝置3軸線沿豎直方向設(shè)置的工作狀態(tài)翻轉(zhuǎn)為軸線沿水平方向設(shè)置的運(yùn)輸狀態(tài)。當(dāng)存儲(chǔ)裝置3處于軸線沿豎直方向設(shè)置的狀態(tài)進(jìn)行工作時(shí)，為了減小底盤(pán)車I的工作負(fù)荷，優(yōu)選存儲(chǔ)裝置3通過(guò)支撐裝置5將其支撐在地面上。具體的，固液混配裝置6設(shè)置在支撐裝置5上，如圖1和圖2所示。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5上與固液混配裝置6的混配內(nèi)腔連通的液體添加裝置7，如圖1和圖2所示。在壓裂液混配的過(guò)程中，如果需要在壓裂液中添加添加劑，則使液體添加裝置7進(jìn)行工作，進(jìn)而通過(guò)液體添加裝置7將添加劑導(dǎo)入到固液混配裝置6的混配內(nèi)腔中，并與壓裂液混合。具體的，固液混配裝置6、翻轉(zhuǎn)裝置4和液體添加裝置7通過(guò)設(shè)置在底盤(pán)車I駕駛室后方的液壓驅(qū)動(dòng)裝置2提供動(dòng)力以進(jìn)行工作，如圖1和圖2所示。優(yōu)選的，存儲(chǔ)裝置3為壓力罐，為低溫壓力容器。其在工作時(shí)能夠與固液混配裝置6連通形成一個(gè)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。進(jìn)一步的，翻轉(zhuǎn)裝置 4包括多個(gè)雙級(jí)液壓缸，支撐裝置5包括多個(gè)在液壓驅(qū)動(dòng)裝置2的驅(qū)動(dòng)下工作的液壓支撐桿，如圖1和圖2所示。本實(shí)施例提供的壓裂混砂裝置，在具體使用時(shí)，首先通過(guò)翻轉(zhuǎn)裝置4將壓力罐翻轉(zhuǎn)直立起來(lái)，然后將固液混配裝置6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(chǔ)設(shè)備連接，將固液混配裝置6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(guò)固液混配裝置6的三個(gè)接口將上游的液態(tài)二氧化碳或液化石油氣(丙烷)存儲(chǔ)設(shè)備、壓力罐，下游的壓裂泵送設(shè)備形成一個(gè)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，將上述密閉空間加壓并預(yù)冷，也可以通過(guò)向密閉空間內(nèi)充裝少量的液態(tài)二氧化碳或液化石油氣(丙烷)的方式將壓力罐內(nèi)的溫度和壓力調(diào)整到能夠維持二氧化碳或石油氣(丙烷)呈液體的狀態(tài)，然后開(kāi)始混配操作。在混配過(guò)程中，液態(tài)二氧化碳或液化石油氣(丙烷)與壓力罐內(nèi)的砂子在固液混配裝置6中一邊混合一邊排出，進(jìn)入到下游的壓裂泵送設(shè)備。在此混配過(guò)程中，如果需要添加添加劑，則通過(guò)液體添加裝置7將添加劑添加到壓裂液中。對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)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(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)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(huì)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(kāi)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，包括固液混配裝置(6)，所述固液混配裝置(6)為壓力容器，其包括: 能夠?qū)⑺鰤毫岩旱墓腆w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，還包括用于容納所述固體顆粒的密閉存儲(chǔ)裝置(3 )，且所述存儲(chǔ)裝置(3 )和所述固液混配裝置(6 )設(shè)置于底盤(pán)車(I)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，還包括設(shè)置在所述底盤(pán)車(I)上能夠改變所述存儲(chǔ)裝置(3)放置狀態(tài)的翻轉(zhuǎn)裝置(4)，所述翻轉(zhuǎn)裝置(4)能夠使所述存儲(chǔ)裝置(3 )以其軸線處于水平方向和豎直方向的狀態(tài)設(shè)置在所述底盤(pán)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，在所述存儲(chǔ)裝置(3)以其軸線處于豎直方向的狀態(tài)設(shè)置時(shí)，所述固液混配裝置(6)設(shè)置在所述存儲(chǔ)裝置(3)的底部，且所述存儲(chǔ)裝置(3)通過(guò)設(shè)置在其底部的支撐裝置(5)與地面接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的壓裂混砂裝置，其特征在于，所述固液混配裝置(6)設(shè)置在所述支撐裝置(5)上。
6.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)置在所述支撐裝置(5)上與所述混配內(nèi)腔連通的液體添加裝置(7)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓裂混砂裝置，其特征在于，所述底盤(pán)車(I)上設(shè)置有驅(qū)動(dòng)所述固液混配裝置(6)、所述翻轉(zhuǎn) 裝置(4)和所述液體添加裝置(7)工作的液壓驅(qū)動(dòng)裝置(2)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的壓裂混砂裝置，其特征在于，所述存儲(chǔ)裝置(3)為壓力罐。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的壓裂混砂裝置，其特征在于，所述翻轉(zhuǎn)裝置(4)包括多個(gè)雙級(jí)液壓缸。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的壓裂混砂裝置，其特征在于，所述支撐裝置(5)包括多個(gè)在所述液壓驅(qū)動(dòng)裝置(2)的驅(qū)動(dòng)下工作的液壓支撐桿。
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，其包括固液混配裝置，所述固液混配裝置為壓力容器，其包括能夠?qū)⑺鰤毫岩旱墓腆w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(guò)高壓使其保持為液體狀態(tài)，進(jìn)而與固體顆?；旌闲纬蓧毫岩海瑢?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(hào)E21B43/26GK103233714SQ20131016485
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)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(qǐng)人:煙臺(tái)杰瑞石油服務(wù)集團(tuán)股份有限公司