[发明专利]一种压裂液大流量配液系统及配液方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油开采技术领域，是一种压裂液大流量配液系统及配液方法。

背景技术

水力压裂是油气井增产、注水井增注的一项重要技术措施，不仅广泛用于低渗透油气藏，而且在中、高渗透油气藏的增产改造中也取得了很好的效果，水力压裂一般是利用地面高压泵组，将高粘液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中，在井底憋起高压，当此压力大于井壁附近的地应力和地层岩石抗张强度时，在井底附近底层产生裂缝，继续注入带有支撑剂的携砂液，裂缝向前延伸并填以支撑剂，关井后裂缝闭合在支撑剂上，从而在井底附近地层内形成具有一定几何尺寸和流导能力的填砂裂缝，使井达到增产增注目的的工艺措施，水力压裂增产增注的原理主要是降低了井底附近地层中流体的渗流阻力和改变流体的渗流状态，使原来的径向流动改变为油层与裂缝近似性的单向流动和裂缝与井筒间的单向流动，消除了径向节流损失，大大降低了能量消耗，因而油气井产量或注水井注入量会大幅提高，另外，水力压裂对井底附近受损害的油气层有解除堵塞作用。

目前非常规油气储层在我国大量出现，低渗透储层低孔、低渗、非均质性强、储量丰度低、易受损害，绝大多数油气井必须实施压裂增产措施后方见产能。水力压裂已经成为低渗透、特低渗透油田开发增产的重要措施，其工艺技术水平对油气的经济开发有着直接影响。研发大型压裂配套技术，对提高现场施工水平与质量控制能力起着重要作用。在大流量连续混配技术方面，美国压裂液大流量混配撬装式单体排量较大，而国内配液设备的最大排量仅为4.5 m³/min。现有的水力压裂工艺通常是在施工前在配液站提前配制好压裂液，采用罐车运送至现场。因此配方固定，无法根据现场要求适时调整，配液余量大，施工后要剩余压裂液污染环境，人力物力成本高昂。

发明内容

本发明的一个目的是为解决上述现有压裂液大流量配液系统和配液方法排量小，配方固定，无法根据现场要求适时调整，配液余量大，施工后要剩余压裂液污染环境，人力物力成本高昂等问题， 提供一种成本低廉，性能优异，节能环保，灵活方便的压裂液大流量配液系统及配液方法。

为实现上述目的，本发明的一个技术方案提供了一种压裂液大流量配液系统，包括基液配制系统、助剂添加及发液系统，动力及控制系统，各系统通过电信号和数据信号相互联系，所述基液配制系统和助剂添加及发液系统通过工艺连接管汇连接。

所述的动力及控制系统中，包括动力系统和控制系统，所述控制系统，是基于PLC的实时在线控制系统，所述动力系统为柴油发电机组或蓄电池组。

所述工艺连接管汇由管道或管路与阀门组成。

所述电信号是通过动力电缆传输的，所述数据信号是通过通信控制线路连接的。

所述基液配制系统中包括黏性物料自动供给装置，大型高效固液混合装置、快速增粘系统，外围水罐，流量控制计量装置；所述黏性物料自动供给装置通过管道与大型高效固液混合装置连接，大型高效固液混合装置通过管道与快速增粘系统连接；外围水罐通过管路与流量控制计量装置连接大型高效固液混合装置。

所述大型高效固液混合装置包括射流泵，水粉混合装置，液气分离装置，增粘泵，所述射流泵进液端通过管路与流量控制计量装置连接，出液端通过管路和阀门与水粉混合装置连接，水粉混合装置连接进口端与射流泵和黏性物料自动供给装置连接，出口端与液气分离装置连接，液气分离装置通过管道与增粘泵连接，增粘泵通过管道与快速增粘系统连接。

所述快速增粘系统中设有检测装置，检测装置位于快速增粘系统内壁。

所述经黏性物料自动供给装置添加供给稠化剂，经过大型高效固液混合装置、快速增粘系统配制基液；

所述助剂添加及发液系统包括助剂添加系统和发液系统，所述助剂添加系统包括助剂罐和助剂添加计量系统，所述助剂添加计量系统通过电信号和数据信号与动力及控制系统连接，并通过管路与快速增粘系统连接；所述发液系统包括发液泵和发液管路，发液泵通过电信号和数据信号与动力及控制系统连接，发液泵一边通过管路与快速增粘系统连接，另一边与发液管路连接。

所述助剂添加系统能够通过控制系统精确添加各种压裂液所需液体助剂。

所述的发液系统通过发液泵，能够即时发放满足压裂黏度要求的压裂液，其发放量能够达到8m³/min。

本发明的另一个技术方案提供了一种压裂液大流量配液方法，该方法步骤如下：