
技术摘要:
本发明公开了一种油气田压裂液助剂简易添加装置,该装置主要包括加药计量泵、进口管线、出口管线、出口集管、控制模块和基座等部分,旨在为目前油气田压裂作业中压裂液助剂的添加提供一种高效便捷的装置。本发明通过控制模块对加药计量泵实施控制,根据实际情况及不同 全部
背景技术:
近年来,随着能源格局的不断变化,对非常规油气资源开发备受关注,尤其清洁环 保的页岩气资源越来越被重视。但页岩储层的低渗、低孔隙等结构特性,使得其勘探开采难 度大,绝大部分页岩气田必须进行储层改造才能得到较高的采收率。目前,国际上页岩气有 效的开发手段是水力压裂,即通过压力和滑溜水压裂液改造储层结构。其中,减阻水压裂液 是专门针对页岩气增产研发的一种新型压裂液体系,也称之为滑溜水压裂液。该体系主要 是由水、减阻剂、表面活性剂以及稳定剂等组成。 压裂液的制备主要是将各种不同的添加剂以特定浓度混合到水中,形成稳定均匀 的溶液。目前油气田压裂作业常用的技术方案是先将各种压裂液助剂用配液车预先在水罐 中进行混合,得到所需浓度的压裂液,之后再集中用配置好的压裂液进行压裂作业,所以压 裂液的制备与压裂过程是分开的。一般情况下,油气田在一次压裂过程中所需的压裂液有 几百立方米,制备压裂液的水通常是在多个水罐中存储,制备过程中受油气井现场条件限 制,是将每个水罐单独进行配液处理,很难保证不同水罐之间的同种压裂液助剂的浓度是 相同的,这对后续的压裂作业效果可能会产生影响。同时由于油气井一般都位于较偏僻的 地方,交通很不方便,现有配液设备运输不便,给压裂作业带来不可预估的风险。并且预先 配液后压裂液的浓度是固定的,在压裂过程中不能根据实际需求随时改变压裂液的浓度。 将配液与压裂过程分开进行,会导致整个作业过程时间增加,并且不同工作之间的相互影 响加强。所以很有必要设计新的装置来解决上述问题,将配液与压裂过程同时进行,并且可 以根据实际情况及时调整压裂液浓度,实现及时调整,精确添加的目的。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种油气田压裂液助剂简易添加装置,利用此装置可在油 气田压裂现场在压裂过程中对不同压裂液助剂进行精准添加。 为达到上述目的,本发明采用如下技术方案来实现: 一种油气田压裂液助剂简易添加装置,包括基座,设置在基座上方一侧的控制模 块,设置在控制模块侧面的远程控制接口,设置在基座上方的若干加药计量泵,设置在每个 加药计量泵进口处的进口管线,设置在每个计量泵出口处的出口管线,设置在出口管线下 游的出口集管,设置在出口集管支管上的单向控制阀,设置在出口集管支管上的流量计,以 及设置在出口集管支管上的出口分管;其中, 工作时,控制模块根据实际需求,调节不同的加药计量泵,对从不同进口管线进入 加药计量泵内的不同压裂液助剂流量进行调节控制,并通过出口集管或出口分管送入压裂 主管道。 本发明进一步的改进在于,在压裂过程中,加药计量泵根据混砂车实际泵送液量 3 CN 111577230 A 说 明 书 2/3 页 调整压裂液各种助剂的添加比例,实现及时调整,精确添加的目的,加药计量泵的排量通过 控制模块随时设定,控制模块上设有的远程控制接口,通过线缆对装置的运行情况进行远 程监测并对不同压裂液助剂的添加情况进行远程控制。 本发明进一步的改进在于,加药计量泵的数量根据现场实际需求选择3-5台,同时 配备相应数量的进口管线、出口管线以及相配套的出口集管。 本发明进一步的改进在于,每台加药计量泵的工作范围为0-40kg/min。 本发明进一步的改进在于,不同压裂液助剂能够通过出口集管进行汇集,集中输 送;在不同助剂不兼容时,关闭出口集管,使用出口分管单独输送每一种压裂液助剂。 本发明进一步的改进在于,出口集管的每条支管上均设有单向控制阀和流量计; 单向控制阀实现对压裂液助剂的流向及流通进行控制; 流量计实现对每种压裂液助剂的实时流量进行监测,并将信号反馈给控制模块。 本发明进一步的改进在于,基座上有螺纹孔,加药计量泵通过紧固螺栓与基座进 行固定。 本发明进一步的改进在于,还包括设置在基座下方的万向轮,并且万向轮带有锁 定装置。 相对于现有技术,本发明至少具有如下有益的技术效果: 1、本发明为目前油气田现场压裂过程中直接添加压裂液助剂的装置,设备整体体 积较小。与现有常用的压裂前预先混合压裂液助剂配备压裂液相比,本装置可直接在压裂 过程中进行压裂液助剂的添加,简化了压裂液的配液过程,极大地简化了压裂过程的人员、 设备的调配,可显著缩短压裂作业时间。 2、整个压裂液助剂的添加过程由控制模块的控制,可根据混砂车实际泵送液量及 压裂进程及时调整压裂液助剂的添加比例,实现精准添加的目的。 3、本发明装有远程控制接口,可通过线缆与控制室进行信号传输,通过控制室对 装置实现远程监测与控制,可与整个压裂进程实现联动调整,简化了人员的操作,使压裂过 程更加安全高效。 4、本发明可根据实际需求选择安装3-5套的加药计量泵、进口管线、出口管线与配 套的出口集管与出口分管,能更好地满足不同油气田压裂作业的需求。 5、每台加药计量泵的参数范围为0-40kg/min,基本可满足现有工艺下各种压裂液 助剂的添加比例的要求。在特殊情况下,当一台加药计量泵不能满足某一压裂液助剂的添 加浓度要求时,可选择多台加药计量泵对同一种助剂进行添加,加药计量泵的组合方式可 根据实际需求进行变化,更有利于现场施工。 6、出口集管的每条支管上装有单向控制阀,以便于对每一台加药计量泵进行控 制,同时可以防止压裂管道中压力过高导致的压裂液返流进入加药计量泵,避免对装置的 损害。 7、出口集管将不同加药计量泵送入的各种压裂液助剂混合后集中送入压裂主管 道,可以减少接口数量,降低装配复杂性,提高了系统的安全性,当存在不同压裂液助剂之 间不兼容的情况时,可以关闭出口集管,使用出口分管对每种助剂分别进行输送,压裂液助 剂添加过程更加灵活高效。 8、本发明在基座的下方选装有带有锁定装置万向轮,可根据现场情况灵活的选择 4 CN 111577230 A 说 明 书 3/3 页 固定方式,并便于设备的转移与运输。 附图说明 图1为本发明的结构示意图。 附图标记说明: 1为基座,2为控制模块,3为远程控制接口,4为加药计量泵,5为进口管线,6为出口 管线,7为出口集管,8为单向控制阀,9为流量计,10为出口分管,11为紧固螺栓,12为万向 轮。