摘要:連續(xù)混配技術(shù)已經(jīng)被在全國(guó)各大油田廣泛應(yīng)用,該項(xiàng)技術(shù)逐漸在長(zhǎng)慶油田逐步得到應(yīng)用,隴東區(qū)域于2009年對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了再次應(yīng)用和推廣,完善了以前的不足,本文對(duì)壓裂混配裝置的結(jié)構(gòu)原理及現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況進(jìn)行了詳細(xì)介紹。壓裂液連續(xù)混配技術(shù)改變了傳統(tǒng)的壓裂生產(chǎn)組織形式,該裝置使用簡(jiǎn)單、方便,尤其降低了成本,并可減排降耗,產(chǎn)生了不可估量的經(jīng)濟(jì)效益,提高了企業(yè)市場(chǎng)化運(yùn)作的核心競(jìng)爭(zhēng)力。
關(guān)鍵詞: 連續(xù)混配 壓裂液 經(jīng)濟(jì)效益 競(jìng)爭(zhēng)力
中圖分類號(hào):TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3791(2011)02(a)-0000-00
長(zhǎng)慶油田隴東片油區(qū)下轄七縣一區(qū),范圍大面積廣,各地水質(zhì)差異較大,一定程度上影響了壓裂施工質(zhì)量,為此研制出壓裂液現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)混配裝置,做到現(xiàn)場(chǎng)配液現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,有效的提高了壓裂施工質(zhì)量,減少?gòu)U液回收量,降低了成本,減少了能耗 。
1 混配裝置工作原理
1.1 車載結(jié)構(gòu)
壓裂液現(xiàn)場(chǎng)混配裝置的構(gòu)成:底盤車、柴油機(jī)離心泵橇、吸入裝置、壓裂液混合罐、水合罐、低壓管匯、管線閥門組、液罐等,具體包括高能恒壓混合系統(tǒng)、粉體計(jì)量系統(tǒng)、液舔系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)、混配系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)和自動(dòng)控制系統(tǒng)。
1.2 工作流程
柴油機(jī)帶動(dòng)離心泵運(yùn)轉(zhuǎn),打開液罐1液體(基液)經(jīng)低 壓管匯1 進(jìn)入吸入裝置,濃縮壓裂液罐、化工藥品罐內(nèi)的化工原料通過吸入裝置進(jìn)入循環(huán)管線,再經(jīng)離心泵注入液罐l進(jìn)行循環(huán)。當(dāng)液罐1滿足技術(shù)要求后關(guān)閉,再陸續(xù)打開液罐2、液罐3、液罐4、液罐5重復(fù)配置,直到配液完成。然后調(diào)整流程閥門組使配置好的壓裂液進(jìn)入低壓管匯2,進(jìn)入混砂裝置,通過泵車組注入井口內(nèi),進(jìn)行壓裂施工。在整個(gè)配置過程中吸入裝置是核心部件。
1.3 胍膠粉吸入裝置結(jié)構(gòu)原理
理論依據(jù):伯努力方程( )
流體在水平的流管中做穩(wěn)定流動(dòng)時(shí),流管中心的那一條流線在過截面A點(diǎn)的壓強(qiáng)PA=ρgHa,過截面C點(diǎn)的壓強(qiáng)PC=ρgHC;取通過那一條流線的水平面為高度參考面,從伯努力方程中可得
ρν2a+ρgHa= ρν2C+ρgHc --------------------------(1)
由連續(xù)方程得:
νaAa=νcAc-------------------------------------------(2)
聯(lián)合(1)式和(2)式可以推導(dǎo)出:
= ν2a--------------------------- (3)
公式里:
Pa-----------------------A截面處的壓力Aa -----------A截面處的截面積
Pc-----------------------C截面處的壓力 AC-----------C截面處的截面積
νa ---------------A截面處流體的流速νc -----------C截面處流體的流速
ρ----------------------------壓裂液密度g ------------------------重力加速度
A處截面面積Aa大于C處截面面積Cc,即:Aa>Cc ,公式(3)左邊 >0,說明Pa>Pc,公式右邊不難看出,Ac越小,公式右邊的值越大,Pc就越小,當(dāng)Pc小到比當(dāng)?shù)卮髿鈮篜a還要小時(shí),假使在C處的管壁鑿一小洞,里面的液體并不會(huì)流出來,相反外面的空氣反而會(huì)被大氣壓壓到管子里去。在C處接上一根管子,另一端接在粉料計(jì)量系統(tǒng)上的過度斗上總成上(進(jìn)胍膠粉),由于混合罐里面的液面不斷上升,當(dāng) >H時(shí),管子里面的胍膠粉就會(huì)被C處產(chǎn)生的真空度吸到水平管子去,夾帶沖走,再經(jīng)過混合罐里的攪拌器的攪拌,混合胍膠液可以充分溶脹,因此而達(dá)到混配目的。
2 效果分析
2.1 革命化的改變了傳統(tǒng)的配液模式
目前在我國(guó)各大油田中,壓裂液配制采用用人工不斷的將胍膠粉加入到料斗中,胍膠粉靠文丘里管產(chǎn)生的負(fù)壓和重力進(jìn)入清水泵的排線中與清水進(jìn)行混合,混合后被泵入到混合罐中?;旌瞎逎M罐后,啟動(dòng)循環(huán)泵將混合液進(jìn)行循環(huán)。在循環(huán)過程中,液體的粘度不斷上升,2小時(shí)左右后,液體粘度達(dá)到了施工設(shè)計(jì)要求,水合成了合乎粘度要求的壓裂液。
連續(xù)混配裝置流程簡(jiǎn)單,操作方便,自動(dòng)化程度高,混合罐和水合罐總體積12.5方,工作流量1.5-3.5 m3/