[发明专利]轻型运输、存储和输送系统

说明书

可重复使用的、柔性的、轻质的、低成本的柔性联运散货容器(FIBC)，用于输送颗粒状支撑剂材料以用于压裂，其将允许每车负载运输更高重量的支撑剂例如沙子。本发明包括由高强度柔性材料制成的容器，该容器具有用于装载和散布支撑剂的顶部开口。可以使用叉车或起重机将容器提起和散布。可替代地，专有的散布系统，例如输送机系统，可以被用于从容器中快速且有效地散布支撑剂到期望的位置。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年2月20日提交的美国临时专利申请号62/633,057和2018年11月15日提交的美国临时专利申请号62/767,675的优先权，在此将其全部内容引入作为参考。

发明背景

1.发明领域

本发明一般涉及用于干燥的散装或粒状物质如支撑剂或沙子的运输系统及其使用方法，更具体地说，涉及用于存储和/或运输散装材料或存储和运输沙子和/或支撑剂到压裂(fracing)位置的轻质、柔性、廉价的材料容器。

另外，本发明涉及通常用于处理和运输商业量的干散货的类型的大的箱形的通常容量为一个立方码或更大的货袋。散装干货是指散装时基本上自由流动的干燥或低水分的粉状、颗粒状或粒状产品，例如谷物、肥料、化学品等。通常通过油轮、驳船、漏斗车等方式运输大量自由流动的干散货，例如谷物、肥料和化学品。但是，此类化学品的中间数量从几立方英尺到几立方码通常以袋装或盒装货物进行处理。近年来越来越流行的一种用于处理这种中间数量的干散货的重型袋是六面(四面加上顶部和底部)的、大致直线的，由重的机织织物制成，可以是人造纤维，但通常是聚合物，例如聚丙烯编织纤维。这样的袋子通常容纳大约一个或多个立方码的干散货，并且可以通过诸如叉车之类的容易获得的设备来搬运，并且可以以常规卡车或货柜运输。

2.相关技术的描述

在从井中获取石油和/或天然气的过程中，通常有必要通过水力压裂(“压裂”)来刺激碳氢化合物的流动。术语“压裂”是指将流体泵入井中直至压力增加到足以使包含被困物质的地下地质地层破裂的水平的方法。该过程导致裂纹和破裂，其破坏了下面的层，从而允许烃产物以显著更高的速率被运送至井眼。但是，除非保持压力，否则新形成的开口将关闭。为了打开并维持路径，将支撑试剂或“支撑剂”与液压流体一起注入，以形成保持开口所需的支撑。当形成裂缝时，支撑剂以浆液形式输送，在其中释放液压后，支撑剂形成用于保持裂缝张开的填充物或支撑物。

通常，在任何水力压裂操作中，都需要大量的这种支撑剂。从历史上看，很难有效地将支撑剂储存在压裂位置。另外，已经发现将支撑剂有效地运输到所需位置相当困难。通常，将支撑剂在气动槽车、箱式容器中或卡车后部拖至所需位置，然后就地倾倒。如果就地倾倒，支撑剂通常会暴露在不利的天气条件下。这将有效地降低支撑剂在储存期间的质量。在现场或在存储设备中存储支撑剂需要昂贵的存储容器或盒子，这需要大量的资本投资。此类存储设备的卸载是按设备进行的。因此，需要能够有效地将支撑剂运输到并将其存储在与水力压裂位置相邻的期望位置。

现有的和常用的用于将支撑剂运输和输送到井场的系统都是钢制的，其固有的重量很重，并且容器的重量减少了在80,000磅高速公路极限中可以拖运的沙子量。这些当前的容器输送方法也相对昂贵。诸如本发明的较轻重量的系统可以允许每辆车拖运多达多20％的沙子。迄今为止，使用中的支撑剂储存和递送容器还被证明过于昂贵，无法用于联运和/或长期储存。由于钢制容器的成本相对较高，因此尚未实现传统钢制箱式系统的矿井到井眼的方案。另外，由于其高度和较高的重心，当前的传统容器通常需要昂贵的落地式拖车，而不是较便宜且可用的平板拖车。另外，需要对当前系统进行称重以确定其负载。由于叉车的操作员不能容易地确定它们是否为空，因此当前系统有时会从井中带着仍然包含在其中的沙子回来。

如果卡车将沙子运送到现场而不能立即卸货，则进一步增加了昂贵的成本，则操作员要支付滞期费以等待。在许多压裂现场，许多卡车在排队等候卸货是很常见的，为此要求操作员支付滞期费。重要的是，沙子一被送到压裂现场，就可以立即卸掉以免滞期费。