压裂系统试压控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种压裂系统试压控制方法，包括以下步骤：S1、将压裂装置的排出管路的阀门关闭；S2、控制器输出一段脉冲信号，驱动压裂装置的电机旋转，使排出管路的压力升高，排出管路的压力传感器输出压力信号；S3、控制器接收压力信号，与预设的压力值进行比较，若达到则保压，若未达到则再次输出一段相同的脉冲信号，驱动压裂装置的电机旋转，使排出管路的压力升高，直至达到预设压力值；通过以上步骤实现压裂系统的试压作业。本发明专利技术能够大幅提高试压作业的安全性，提高试压效率。

【技术实现步骤摘要】
压裂系统试压控制方法
本专利技术涉及石油钻采设备领域，特别是一种压裂系统试压控制方法。
技术介绍
压裂作业是油气田勘探开发中一种主要的增产稳产措施，利用多台大功率的压裂设备组成压裂系统，如图1中所示，对储层岩石进行压裂并形成导流通道。随着超深井、水平井技术的发展，所需压裂机组的功率越来越大，单台压裂装备的重量和体积也越来越大。例如现有设备的输出压力达到175Mpa，由于压力较高，在每次停机重新投入使用前需要对设备进行试压，确保设备工作状态良好。在压力较低的工况下，通常采用人工控制进行试压，该方案在高压工况下，对设备和人员的危险性较高，现有的作业方案难以满足要求。现有技术中尚未见有相关记载。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种压裂系统试压控制方法，能够提高高压工况下，试压作业的安全性。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种压裂系统试压控制方法，包括以下步骤：S1、将压裂装置的排出管路的阀门关闭；S2、控制器输出一段脉冲信号，驱动压裂装置的电机旋转，使排出管路的压力升高，排出管路的压力传感器输出压力信号；S3、控制器接收压力信号，与预设的压力值进行比较，若达到则保压，若未达到则再次输出一段相同的脉冲信号，驱动压裂装置的电机旋转，使排出管路的压力升高，直至达到预设压力值；通过以上步骤实现压裂系统的试压作业。优选的方案中，所述的脉冲信号为一段预设时间内的脉冲信号，时长为0.1~3秒。优选的方案中，还包括以下步骤：S4、保压一段时间后，读取压力传感器输出的当前压力信号，与预设的压力值进行比较，若当前压力值，在预设的压力值的设定范围区间内，则试压完成；若当前压力值，超出预设的压力值的设定范围区间，则输出故障报警；通过以上步骤实现压裂系统的试压作业。优选的方案中，还包括以下步骤：S5、各个压裂装置的排出管路通过支线管路与干线管路连接，干线管路与总线管路连接，在支线管路上设有支线阀门和支线压力传感器，在干线管路上设有干线阀门和干线压力传感器，在总线管路上设有总线阀门和总线压力传感器；关闭支线阀门，对各个压裂装置进行试压作业；完成各各条支线的试压作业，再依次完成干线和总线的试压作业。优选的方案中，各条支线的试压作业，同步进行。优选的方案中，还包括以下步骤：S6、断开有故障的压裂装置，关闭干线阀门，开启各个压裂装置所对应的支线阀门，关闭干线阀门；S7、任意一个或多个压裂装置的控制器输出一段脉冲信号，驱动压裂装置的电机旋转，使排出管路的压力升高，干线压力传感器输出压力信号；S8、控制器接收压力信号，与预设的压力值进行比较，若达到则保压，若未达到则再次输出一段相同的脉冲信号，驱动压裂装置的电机旋转，使排出管路的压力升高，直至达到预设压力值；S9、保压一段时间后，读取压力传感器输出的当前压力信号，与预设的压力值进行比较，若当前压力值，在预设的压力值的设定范围区间内，则干线试压完成；若当前压力值，超出预设的压力值的设定范围区间，则输出干线管路的故障报警；S10、关闭总线阀门，开启干线阀门；S11、任意一个或多个压裂装置的控制器输出一段脉冲信号，驱动压裂装置的电机旋转，使排出管路的压力升高，总线压力传感器输出压力信号；S12、控制器接收压力信号，与预设的压力值进行比较，若达到则保压，若未达到则再次输出一段相同的脉冲信号，驱动压裂装置的电机旋转，使排出管路的压力升高，直至达到预设压力值，保压；S13、保压一段时间后，读取压力传感器输出的当前压力信号，与预设的压力值进行比较，若当前压力值，在预设的压力值的设定范围区间内，则总线试压完成；若当前压力值，超出预设的压力值的设定范围区间，则输出总线管路的故障报警；通过以上步骤完成具有多个压裂装置的压裂系统的试压作业。所述的预设压力值为145~175Mpa。在一套压裂装置确认可靠的情形下，以固定的脉冲信号，获得压力增长曲线，并以多台确认可靠的压裂装置的压力增长曲线进行修正；对后继的设备的试压作业的压力增长曲线进行记录，与标准的压力增长曲线进行比对，以快速确认当前进行试压的设备是否存在故障或故障隐患。本专利技术提供的一种压裂系统试压控制方法，能够大幅提高试压作业的安全性，提高试压效率，在优选的方案中，采用分组和标定压力增长曲线的方案，能够快速定位故障点。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：图1为本专利技术的压裂系统的整体结构示意图。图2为本专利技术中单个压裂装置的结构示意图。图3为本专利技术中压裂装置的试压流程示意图。图4为本专利技术中压裂系统的压力增长曲线示意图。图中：压裂装置1，双伸轴电机101，离合器102，多缸泵103，排出管路104，支线管路2，支线阀门21，支线压力传感器22，干线管路3，干线阀门31，干线压力传感器32，总线管路4，总线阀门41，总线压力传感器42，缓冲罐5，井口6。具体实施方式压裂装置1的结构如图2中所示，双伸轴电机101的两根输出轴通过离合器102与多缸泵103连接，多缸泵103采用曲轴带动的多个活塞泵，泵头的位置通过进液单向阀与进入管路连接，进入管路与混砂装置连接，泵头的位置通过排液单向阀与排出管路104连接，排出管路104上设有阀门和压力传感器。实施例1：如图3中，一种压裂系统试压控制方法，包括以下步骤：S1、将压裂装置1的排出管路104的阀门关闭；S2、控制器输出一段脉冲信号，驱动压裂装置1的电机旋转，使排出管路104的压力升高，排出管路104的压力传感器输出压力信号；优选的，所述的脉冲信号为一段预设时间内的脉冲信号，时长为0.1~2秒。脉冲信号作为电机变频器的指令信号，电机变频器控制电机旋转。S3、控制器接收压力信号，与预设的压力值进行比较，若达到则保压，若未达到则再次输出一段相同的脉冲信号，驱动压裂装置1的电机旋转，使排出管路104的压力升高，直至达到预设压力值；优选的方案中，所述的预设压力值为145~175Mpa。本例中采用175Mpa。S4、保压一段时间后，读取压力传感器输出的当前压力信号，与预设的压力值进行比较，若当前压力值，在预设的压力值的设定范围区间内，则试压完成；若当前压力值，超出预设的压力值的设定范围区间，则输出故障报警；通过以上步骤实现压裂系统的试压作业。通过采用短时脉冲加上实施压力反馈的方案，本专利技术确保了压裂装置试压过程的安全性和可靠性。将出现人员、设备损失的几率降到最低。进一步优选的，在一套压裂装置1确认可靠的情形下，以固定的脉冲信号，通过上述的方法获得压力增长曲线，如图4中所示。并以多台确认可靠的压裂装置1的压力增长曲线进行修正，对后继的压裂装置1的试压作业的压力增长曲线进行记录，与标准的压力增长曲线进行比对，从而可以快速确认当前进行试压的压裂装置1是否存在故障或故障隐患。实施例2：在实施例1的基础上，优选的方案中，还包括以下步骤：S5、如图1中，各个压裂装置1的排出管路104通过支线管路2与干线管路3连接，干线管路3与总线管路4连接，在支线管路2上设有支线阀门21和支线压力传感器22，在干线管路3上设有干线阀门31和干线压力传感器32，在总线管路4上设有总线阀门41和总线压力传感器42；优选的，各个干线管路3与缓冲罐5连接，缓冲罐5与总线管路4连接。多个砂罐与混砂装置连接，多个液罐与混砂装置连接，所述的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压裂系统试压控制方法，其特征是包括以下步骤：S1、将压裂装置（1）的排出管路（104）的阀门关闭；S2、控制器输出一段脉冲信号，驱动压裂装置（1）的电机旋转，使排出管路（104）的压力升高，排出管路（104）的压力传感器输出压力信号；S3、控制器接收压力信号，与预设的压力值进行比较，若达到则保压，若未达到则再次输出一段相同的脉冲信号，驱动压裂装置（1）的电机旋转，使排出管路（104）的压力升高，直至达到预设压力值；通过以上步骤实现压裂系统的试压作业。

【技术特征摘要】
1.一种压裂系统试压控制方法，其特征是包括以下步骤：S1、将压裂装置（1）的排出管路（104）的阀门关闭；S2、控制器输出一段脉冲信号，驱动压裂装置（1）的电机旋转，使排出管路（104）的压力升高，排出管路（104）的压力传感器输出压力信号；S3、控制器接收压力信号，与预设的压力值进行比较，若达到则保压，若未达到则再次输出一段相同的脉冲信号，驱动压裂装置（1）的电机旋转，使排出管路（104）的压力升高，直至达到预设压力值；通过以上步骤实现压裂系统的试压作业。2.根据权利要求1所述的一种压裂系统试压控制方法，其特征是：所述的脉冲信号为一段预设时间内的脉冲信号，时长为0.1~3秒。3.根据权利要求1或2所述的一种压裂系统试压控制方法，其特征是还包括以下步骤：S4、保压一段时间后，读取压力传感器输出的当前压力信号，与预设的压力值进行比较，若当前压力值，在预设的压力值的设定范围区间内，则试压完成；若当前压力值，超出预设的压力值的设定范围区间，则输出故障报警；通过以上步骤实现压裂系统的试压作业。4.根据权利要求3所述的一种压裂系统试压控制方法，其特征是还包括以下步骤：S5、各个压裂装置（1）的排出管路（104）通过支线管路（2）与干线管路（3）连接，干线管路（3）与总线管路（4）连接，在支线管路（2）上设有支线阀门（21）和支线压力传感器（22），在干线管路（3）上设有干线阀门（31）和干线压力传感器（32），在总线管路（4）上设有总线阀门（41）和总线压力传感器（42）；关闭支线阀门（21），对各个压裂装置（1）进行试压作业；完成各各条支线的试压作业，再依次完成干线和总线的试压作业。5.根据权利要求4所述的一种压裂系统试压控制方法，其特征是：各条支线的试压作业，同步进行。6.根据权利要求4所述的一种压裂系统试压控制方法，其特征是还包括以下步骤：S6、断开有故障的压裂装置（1），关闭干线阀门（31），开启各个压裂装置（1）所对应的支线阀门（21），关闭干线阀门（31）；S7、...

【专利技术属性】
技术研发人员：王庆群，彭平生，王云海，李莉莉，肖勇，石权，刘灼，范杰，陆英娜，赵萍，
申请(专利权)人：中石化四机石油机械有限公司，中石化石油机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42