[发明专利]一种现场添加乳液型减阻水的系统及方法

说明书

本发明提供了一种现场添加乳液型减阻水的系统及方法，属于油气田勘探和开发领域。该现场添加乳液型减阻水的系统包括接头、隔膜泵、转子泵；所述接头包括管线短节和注入短节；所述管线短节的上端与混砂车的吸入口连接，下端与压裂液罐的来水管线连接；所述注入短节的一端固定连接在管线短节的管壁上，其内腔与管线短节的内腔相连通，所述注入短节的另一端与隔膜泵的排出口或者与转子泵的排出口连接；所述隔膜泵的吸入口与减阻剂罐连接，转子泵的吸入口与防膨剂罐或者助排剂罐连接。

技术领域

本发明属于油气田勘探和开发领域，具体涉及一种现场添加乳液型减阻水的系统及方法，用于提高页岩气水平井压裂体积。

背景技术

目前，国外页岩气开发最主要的增产措施是利用减阻水压裂液进行体积改造。减阻水压裂液体系是针对页岩气储层改造而发展起来的一种新的压裂液体系。减阻水压裂液是指在清水中加入极少量的减阻剂、表面活性剂、黏土稳定剂等添加剂的一种压裂液，又叫做滑溜水压裂液。在美国、加拿大等国，减阻水压裂液的使用获得了显著的经济效益，并且已经取代了传统的凝胶压裂液而成为最受欢迎的压裂液。

目前国内页岩气水平井多级分段压裂改造多采用减阻水和胶液两种液体体系，常用减阻剂的类型一般为乳液型和干粉型两种，目前国内现场应用的减阻水体系初期大多是在国外减阻剂的基础上进行复配而成的，多采用乳液型减阻剂。页岩气压裂施工要求大排量，这要求减阻水提前配置好或者具备在线混配条件，现场基于场地大小和施工成本的考虑，往往不允许摆放过多的水罐作为减阻水的缓冲罐，减阻水只能进行在线配制，就意味着减阻剂的吸入、注入过程要连续、畅通，减阻剂的水溶速度必须在1～3分钟之内。

国内页岩气压裂施工初期吸入减阻剂时多采用混砂车的比例泵，直接注入到混砂车的混砂槽中，加之南方页岩气压裂施工时雨雪天气较多，在压裂施工注入减阻水时遇到的问题颇多，经常出现减阻剂注入泵堵塞、管线堵塞等问题，导致施工无法正常实施，具体表现如下：

问题1：由于减阻剂具有遇水即迅速变粘稠的特性，稠化后的减阻剂极其容易堵塞混砂车的比例泵和管线，使减阻剂在线配置减阻水失败，造成页岩气井压裂施工无法正常进行；

众所周知，混砂车是整个压裂的心脏，加之该车较为昂贵，压裂施工时极少多准备一台混砂车作为备用。所以混砂车的比例泵一旦被减阻剂堵塞了，压裂施工无法继续进行下去，维修混砂车导致压裂周期延长，同时混砂车维修也是一笔不小的开支。

问题2：乳液型减阻剂多采用一吨见方的塑料桶包装，雨天施工时，雨水极易顺着吸入管线倒灌进入桶内。由于减阻剂遇水即开始稠化，雨水倒灌入桶内，造成桶内减阻剂提前稠化，无法用泵抽出来，不仅造成施工无法继续进行，还会导致整桶减阻剂原料全部作废(以0.1％的配置浓度计算，1桶减阻剂可以配置出1000方减阻水左右)，既影响了施工进度，还带来了极大的生产浪费。

问题3：随着压裂设备的进步，一些厂家的混砂车改为全封闭管路系统，以前管线可以直接加入到开放式混砂槽中，全封闭混砂车则没有开放式的混砂槽，吸入过来的减阻剂无法实时与清水混合，也就无法做到实时在线混配减阻水。

问题4：常用减阻水体系一般由减阻剂(乳液型或者干粉型)、高效防膨剂和助排增效剂三种助剂组成，现场配置时采用单泵吸入，在切换助剂时，常常会因为助剂的成分不同，造成泵和管线的堵塞，一旦出现问题，施工马上停止，造成施工时效大大降低。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种现场添加乳液型减阻水的系统及方法，针对压裂施工注入减阻水时经常出现减阻剂注入泵堵塞、管线堵塞等问题，实现乳液型减阻剂的在线混配减阻水的目标，大大提高施工时效，极大地降低由于雨、雾等其他因素带来的生产浪费，最大限度挖掘页岩气藏增产潜力，提高压裂成功率。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种现场添加乳液型减阻水的系统，包括接头、隔膜泵、转子泵；