一種壓裂設(shè)備系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于油氣田壓裂技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到一種用于油氣田壓裂施工的的壓裂設(shè)備系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]壓裂是將含有固相顆粒(壓裂砂)及其它化學(xué)成分的壓裂液壓入地層，使地層在高壓流體的作用下產(chǎn)生裂縫，利用壓裂液中所攜帶的固相顆粒(壓裂砂)對(duì)壓后的地層支撐，達(dá)到對(duì)油氣藏改造目的的工藝過(guò)程?，F(xiàn)在的壓裂設(shè)備布置如圖1所示，壓裂設(shè)備包括壓裂基液罐1、儲(chǔ)砂、輸砂系統(tǒng)2、混砂車3、壓裂栗車4、井口管匯5、井口裝置6、儀表車7等主要設(shè)備，還包括配液、輸水設(shè)備及用于存放各種液體的罐類設(shè)備等輔助設(shè)備。將預(yù)先配置好含有攜砂劑的壓裂基液置于壓裂基液罐I中，利用混砂車3的吸入離心栗將壓裂液基液送到混砂車3中，同時(shí)利用儲(chǔ)砂、輸砂系統(tǒng)2將壓裂砂輸送到混砂車3中與壓裂基液混合形成壓裂液，混合形成的壓裂液利用混砂車3的排出離心栗輸送到壓裂栗車4中，壓裂液經(jīng)壓裂栗車4增壓后經(jīng)井口管匯5、井口裝置6輸送到目的地層實(shí)施壓裂。儀表車7的作用是壓裂過(guò)程數(shù)據(jù)采集、處理、監(jiān)測(cè)、傳輸?shù)取?br>[0003]在壓裂過(guò)程中，由于壓裂栗車4輸送的介質(zhì)是含有固相顆粒的壓裂液，對(duì)壓裂栗車尤其對(duì)其中的密封部位、閥箱及栗閥等損壞較大。若壓裂栗車4輸送的介質(zhì)是清水或乳化物，其可靠連續(xù)壽命至少可以達(dá)到100小時(shí)。壓裂液中的固相顆粒及其它復(fù)雜化學(xué)成分使壓裂栗車4的可靠連續(xù)壽命下降至10小時(shí)之內(nèi)，降幅達(dá)90%以上。
[0004]為了確保壓裂施工順利進(jìn)行，目前采用的技術(shù)手段是加大壓裂栗車4的儲(chǔ)備系數(shù)來(lái)保證，造成投入浪費(fèi)。同時(shí)，為了提高壓裂栗車4的可靠壽命，提高了所配置部件的技術(shù)水平，增加了單臺(tái)設(shè)備的制造成本。
[0005]在實(shí)際施工中需要將所有的壓裂栗車4與混砂車3、井口管匯5連接好，其中部分壓裂栗車4參與壓裂施工，其余設(shè)備處于待命狀態(tài)，配置的儲(chǔ)備設(shè)備占用了有限的井場(chǎng)空間。
[0006]頁(yè)巖氣、致密氣開發(fā)均需要大型、超大型壓裂，體積壓裂已成為劣質(zhì)礦藏開發(fā)的有效技術(shù)手段。由于增大了壓裂栗車4的儲(chǔ)備系數(shù)，單井施工設(shè)備投入至少增加數(shù)千萬(wàn)元甚至上億元，加大了施工成本，影響了頁(yè)巖氣、致密油(氣)藏及其它需壓裂改造的油氣藏開發(fā)的經(jīng)濟(jì)性，甚至影響相關(guān)油氣藏開發(fā)的可行性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]為了克服傳統(tǒng)壓裂設(shè)備存在的以上問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種含有能量轉(zhuǎn)換裝置的壓裂設(shè)備系統(tǒng)，能夠顯著提高設(shè)備的連續(xù)壽命，減少設(shè)備井場(chǎng)空間占用，降低設(shè)備投入成本。
[0008]有鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的是通過(guò)一種能量轉(zhuǎn)換裝置，使壓裂過(guò)程中壓裂栗車清水高壓輸送與低壓含砂壓裂液母液在該裝置內(nèi)沿不同的通道交替輸送，在輸送過(guò)程中混合并對(duì)低壓母液增壓，實(shí)現(xiàn)能量傳遞形成適合壓裂施工需要的高壓壓裂液，所形成的高壓壓裂液經(jīng)井口管匯、井口輸送到目的地層實(shí)施壓裂。本實(shí)用新型可以大幅提高壓裂栗車的可靠連續(xù)壽命，在確保施工安全性的同時(shí)，減少設(shè)備投入、降低施工成本。
[0009]為達(dá)上述目的，本實(shí)用新型提供一種壓裂設(shè)備系統(tǒng)，包括:壓裂液基液罐、儲(chǔ)砂及輸砂系統(tǒng)、混砂車、井口管匯、壓裂栗車、井口裝置、清水罐；
[0010]所述井口管匯包括多個(gè)能量轉(zhuǎn)換裝置;所述能量轉(zhuǎn)換裝置包括第一定子、第二定子、外軸套、轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子；
[0011]所述第一定子和所述第二定子分別固定于所述外軸套的兩端；
[0012]所述轉(zhuǎn)軸穿過(guò)所述轉(zhuǎn)子，兩端分別固定于所述第一定子和所述第二定子；
[0013]所述轉(zhuǎn)子位于所述外軸套的內(nèi)部，能夠沿所述轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；
[0014]所述第一定子上開設(shè)有一清水進(jìn)口、一低壓出口；所述第二定子上開設(shè)有一母液進(jìn)口、一高壓出口；所述清水進(jìn)口正對(duì)所述高壓出口 ；所述母液進(jìn)口正對(duì)所述低壓出口 ；
[0015]所述轉(zhuǎn)子中開設(shè)有若干通道，所述通道的兩端分別位于所述轉(zhuǎn)子的兩個(gè)端面；
[0016]所述壓裂液基液罐，連接所述混砂車，用于儲(chǔ)存含有攜砂劑的壓裂液基液并將所述壓裂液基液輸送到所述混砂車；
[0017]所述儲(chǔ)砂及輸砂系統(tǒng)，連接所述混砂車，用于儲(chǔ)存壓裂砂并將所述壓裂砂輸送到所述混砂車；
[0018]所述混砂車，連接所述母液進(jìn)口，用于將所述壓裂液基液與所述壓裂砂混合形成壓裂液母液，并將所述壓裂液母液輸送至所述母液進(jìn)口 ；
[0019]所述清水罐，連接所述壓裂栗車，用于儲(chǔ)存清水；
[0020]所述壓裂栗車分別連接所述清水罐和所述清水進(jìn)口，用于將所述清水罐中的清水增壓后輸送至所述清水進(jìn)口 ；
[0021 ]所述母液進(jìn)口用于將所述壓裂液母液輸送到所述通道中；所述清水進(jìn)口用于將增壓后的清水輸送到所述通道中；所述轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，所述壓裂液母液與所述增壓后的清水在所述通道中混合；當(dāng)所述通道旋轉(zhuǎn)至正對(duì)所述清水進(jìn)口時(shí)，所述通道中混合的液體在所述增壓后的清水的壓力作用下形成壓裂液并經(jīng)由所述高壓出口排出；當(dāng)所述通道旋轉(zhuǎn)至正對(duì)所述母液進(jìn)口時(shí)，所述通道中混合的液體在所述壓裂液母液的壓力作用下形成廢液并經(jīng)由所述低壓出口排出；
[0022]所述井口裝置，連接所述高壓出口，用于將所述壓裂液輸送至目的層。
[0023]通過(guò)實(shí)施本實(shí)用新型，可達(dá)到以下有益效果:
[0024]1、壓裂過(guò)程中壓裂栗車輸送的介質(zhì)為清水，避免了壓裂液中含有的固相顆粒對(duì)壓裂栗車連續(xù)可靠壽命不利影響，可以顯著提高其連續(xù)壽命。
[0025]2、由于提高了壓裂栗車的連續(xù)可靠壽命，不再需要或大幅減少壓裂栗車設(shè)備儲(chǔ)備，使設(shè)備配置數(shù)量減少，也減少了設(shè)備井場(chǎng)空間占用。同時(shí)由于壓裂栗車輸送介質(zhì)為清水，保證其連續(xù)壽命的技術(shù)難度大大降低，降低了壓裂栗車對(duì)其部件的性能要求。兩方面共同作用可大幅降低設(shè)備投入成本。
[0026]3、能量轉(zhuǎn)換裝置的壽命長(zhǎng)，體積小，成本低，單套能量轉(zhuǎn)換裝置的成本只相當(dāng)于單臺(tái)壓裂栗車成本的3%-5%，可以減少了設(shè)備投入，降低了壓裂施工成本，可以提高頁(yè)巖氣、致密油(氣)藏及其它需壓裂改造的油氣藏開發(fā)的經(jīng)濟(jì)性，從技術(shù)上推進(jìn)這類礦藏開發(fā)進(jìn)程。
[0027]4、所有數(shù)據(jù)采集均可在含有能量轉(zhuǎn)換裝置的井口管匯上完成，解決了現(xiàn)有壓裂設(shè)備系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集分別在混砂車和實(shí)施泡沫壓裂時(shí)配套的其它特種設(shè)備如液氮栗車上分別采集、采集后合并分析、處理的問(wèn)題，數(shù)據(jù)采集點(diǎn)集中，既可以實(shí)現(xiàn)水力壓裂所需要的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)及分析傳輸?shù)裙δ?，又可以?shí)現(xiàn)泡沫壓裂等所需要的完整數(shù)據(jù)采集點(diǎn)及分析傳輸?shù)裙δ埽岣吡诵畔⒒健?br>[0028]5、本實(shí)用新型是通過(guò)一種能量轉(zhuǎn)換裝置，實(shí)現(xiàn)高壓栗清水輸送，并與其它流體能量傳遞、混合形成滿足工藝需要的高壓新流體，目的是提高高壓栗的連續(xù)可靠壽命。其原理也可用于其它含固相顆粒的高壓流體輸送等場(chǎng)合，對(duì)提高這類流體輸送過(guò)程中往復(fù)栗的可靠連續(xù)壽命具有借鑒意義。
【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1是【背景技術(shù)】的壓裂設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)布置圖。
[0030]圖2是本實(shí)用新型其中一種具體實(shí)施例的壓裂設(shè)備構(gòu)成及功能的結(jié)構(gòu)圖。
[0031]圖3是本實(shí)用新型其中一種具體實(shí)施例的壓裂設(shè)備構(gòu)成及功能的結(jié)構(gòu)圖。
[0032]圖4是本實(shí)用新型其中一種具體實(shí)施例的能量轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0033]圖5是本實(shí)用新型能量轉(zhuǎn)換裝置的三維立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面將