[发明专利]用于产生均质油田凝胶的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2011年12月5日在美国专利商标局提交的美国临时专利申请No.61/566958的优先权。

与联邦资助研发有关的声明

本申请不是任何联邦资助研发的主题。

联合研发协议方的名称

没有与任何第三方的联合研发协议。

技术领域

本发明的实施例涉及用于从传统液化凝胶浓缩物(LGC)和瓜尔胶粉末来产生高质量均质油田凝胶的系统和方法。

背景技术

用于生成油田凝胶的现有技术系统因水合瓜尔胶粉末的困难而一般依靠LGC，其中如果粉末的各微粒没有彻底湿润，则不希望的结块(“凝胶球”)能够在混合物中形成，从而降低总产量，并且要求高能量、高剪切处理，其通常是不成功的。

存在使用干瓜尔粉末的若干优点，包括成本、环境和运输有益效果。先前通过在基于石油的产品中悬浮瓜尔(或另一种聚合物)，使得它们可被抽吸并且与水混合，来处理LCG。由于起源于压裂流体的使用和处置的环境问题，采用天然矿物油来替代石油产品。但是，这些天然矿物油是短缺、高成本的，并且用于悬浮的任何流体对需要输送到站点的总材料增加相当大的重量。干瓜尔粉末不要求用于悬浮的任何东西，因此它不太昂贵、较小重量并且更易于运输。

存在对干粉末操控和水合系统的需要，其“即时”产生功能油田凝胶，而没有再循环、结块或者损坏高剪切过程。

发明内容

本发明的实施例包括用于产生油田凝胶的、其中包括电源单元的系统，电源单元包括发动机、泵以及用于提供液压动力的所有必要辅助元件。用于产生油田凝胶的系统还包括控制系统、其中包含多个腔室的给水箱以及料斗。用于产生油田凝胶的系统还包括管道组件，其包括用于填充给水箱并且操控油田凝胶的排放的入口和出口歧管、离心泵和计量装置。此外，用于产生油田凝胶的系统包括具有文氏管混合系统的粉末水合元件以及液体化学设备。

本发明的另一个实施例针对一种用于产生油田凝胶的方法，包括：使用搅拌料斗和计量分配器来计量干瓜尔粉末；向拣选漏斗分配已知容积的瓜尔粉末；使用水合箱来水合瓜尔粉末，其中水合箱包括淡水容器；由第一离心泵把来自池中的水提供到第一腔室中；由第二离心泵将水输送给喷射装置(eductor device)，从而经由喷射装置创建真空以迫使足够的水经过系统；闭合真空断流阀，从而创建粉末传送管线中的真空；由分配器将粉末输送给拣选漏斗；水合粉末，从而创建凝胶；以及将凝胶排放到水合箱的第二腔室中。

本发明的实施例还包括水合单元，其中包括搅拌料斗、计量分配器、水合箱、喷射装置、至少一个离心泵、压力计或传感器、真空断流阀、粉末传送管线、拣选漏斗、至少一个腔室和集成水槽。

附图说明

在附图中公开本发明的实施例的优选特征，其中相似参考标号在若干视图中通篇表示相似元件，并且附图包括：

图1是按照本发明的一实施例、用于产生油田凝胶的设备的侧视图；

图2是按照本发明的一实施例、用于产生油田凝胶的系统的流动路径图；

图3是按照本发明的一实施例、用于产生油田凝胶的系统的透视图；以及

图4是按照本发明的一实施例、用于产生油田凝胶的系统的截面中的料斗的双层底板的侧视图。

具体实施方式

下面将参照附图更全面地描述本发明的实施例，附图中示出本发明的优选实施例。不过，本发明可通过许多不同形式来实施，而不应当被理解为局限于本文所述的所示实施例。相反，提供这些所示实施例，使得本公开将是全面和完整的，并且将使本领域的技术人员了解本发明的范围。

在以下描述中，相似参考标号在附图中通篇表示相似或对应部件。另外，在以下描述中，要理解，诸如“顶部”、“底部”、“上”、“下”、“第一”、“第二”等术语是便捷用语，而不是要被理解为限制术语。