一种实现高导流能力的通道压裂混砂车，包括承载底盘、在所述承载底盘上设置有吸入管汇、排出管汇、在所述吸入管汇和排出管汇之间设置有彼此并联的连通管路和混砂罐；在所述排出管汇上设置有第一控制阀门，在所述吸入管汇上设置有第二控制阀门，通过联动控制第一控制阀门和第二控制阀门实现吸入管汇通过连通管路或混砂罐分别单独与排出管汇相连。本发明专利技术通过联动控制第一控制阀门和第二控制阀门实现吸入管汇通过连通管路或混砂罐分别单独与排出管汇相连，即脉冲式向地层注入无砂液体和携砂液体，其脉冲频率大幅提高，而且不会对泵压设备造成损坏。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于油气藏增产措施 的
技术介绍
通道压裂是一种新型的水力压裂增产技术，压裂形成裂缝导流能力比常规裂缝导 流能力高出几个或几十个数量级，大大提高油气井产量。与常规压裂相比，主要区别是通道 压裂采用将无砂液脉冲与支撑剂脉冲脉冲式注入地层，使加纤维的支撑剂团在裂缝中很好 的分散，让支撑剂充填层形成高导流能力通道，降低油气流动阻力。 混砂车在整个加砂压裂施工中起着举足轻重的作用。目前混砂车在支撑剂注入时 基本都是连续注入，不能实现支撑剂的段塞式注入，若要实现这一功能则需要间歇式的开 关机器，这样则会由于机器的重复启动而产生滞后效应并且会对对机器本身造成损害；而 且混砂车正常运转，将注入阀间歇性的开启，但是这样又会造成混砂车内间歇性憋压，对机 器造成伤害，增加了设备机器的维护、维修成本。 中国专利CN103321627中介绍，通过外部控制单元和内部控制单元，实现混砂车 内的混砂液和储液罐中的基液间隔交替栗入所述的外部压裂栗车机组，最终外部压裂栗车 机组实现向地下开采裂缝中间隔交替栗入混砂液和基液。但中国专利CN103321627中的 脉冲加砂系统设计还存在以下问题：（1)该系统在注入无砂液脉冲时，输砂系统不停，持续 向混砂罐中加砂，同时混砂罐中输出支撑剂沿输料回路回流至混砂罐中，造成混砂罐中支 撑剂堆积；（2)混砂罐中砂比过高，甚至会大于90%，注入地层过程中易造成砂堵；（3)注入 地层砂比不准确，达不到预期压裂效果（4)砂比过高，造成压裂液混合不均匀；（5)设备控 制复杂，不易操作及设备维修。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种实现高导流能力的通道压裂混砂车。本发 明克服了在常规混砂车不能实现脉冲注入的局限性以及脉冲加砂系统造成混砂罐中支撑 剂堆积造成砂比不准确的问题，以简单的设备实现无砂液脉冲与支撑剂脉冲脉交替注入地 层。并且本专利技术能够实现最短时间脉冲为2s(常规混砂车最短为120s)，成功实现支撑剂脉 冲注入，形成高导流能力通道，大大提高油气井产量。 本专利技术还提供上述混砂车的应用。 本专利技术的技术方案如下： -种实现高导流能力的通道压裂混砂车，包括承载底盘、在所述承载底盘上设置 有吸入管汇、排出管汇、在所述吸入管汇和排出管汇之间设置有彼此并联的连通管路和混 砂罐；在所述排出管汇上设置有第一控制阀门，在所述吸入管汇上设置有第二控制阀门，通 过联动控制第一控制阀门和第二控制阀门实现吸入管汇通过连通管路或混砂罐分别单独 与排出管汇相连。本专利技术通过联动控制第一控制阀门和第二控制阀门实现吸入管汇通过连 通管路或混砂罐分别单独与排出管汇相连，即脉冲式向地层注入无砂液体和携砂液体，其 脉冲频率大幅提高，而且不会对栗压设备造成损坏。 根据本专利技术优选的，所述混砂罐包括罐体和混砂传输通道，所述混砂传输通道的 入料端设置有电控门：当第一控制阀门和第二控制阀门实现吸入管汇通过连通管路单独与 排出管汇相连时，则电控门关闭，停止混砂输料；当第一控制阀门和第二控制阀门实现吸入 管汇通过混砂罐单独与排出管汇相连时，则电控门开启，开始混砂输料；所述混砂传输通道 的出料端与所述罐体的入料口相对设置。此处设计的优点在于，确保混砂罐能随时与吸入 管汇和排出管汇连接或断开，在不间断工作、保持优良的脉冲注入效果的情况下，还能使混 砂传输通道保持通畅，避免砂滞堵塞。 根据本专利技术优选的，在所述吸入管汇上设置有第二流量计，在所述排出管汇上设 置有第一流量计。 根据本专利技术优选的，在所述承载底盘上还设置有操作室，所述操作室控制混砂车 电源启闭及各仪表数据显示。 根据本专利技术优选的，所述通道压裂混砂车还包括远程电子控制系统，所述远程电 子控制系统包括： 栗注程序界面：该界面用于实时显示所述通道压裂混砂车所处的工作程序和步 骤、通过对所述栗注程序界面进行手动操作适时调整所述工作程序或步骤； 施工曲线显示界面：该界面用于实时显示所述通道压裂混砂车施工过程中油压 MPa、套压MPa、总砂比％和总排量m3/min分别随施工时间Time的变化曲线； 所述施工曲线显示界面还包括液量曲线按钮、加纤维曲线按钮、加砂曲线按钮和 曲线按钮； 选所述液量曲线按钮，则在所述施工曲线显示界面显示压裂液用量m3随施工时间 Time的变化曲线； 选所述加纤维曲线按钮，则在所述施工曲线显示界面显示纤维用量Kg随施工时 间Time的变化曲线； 选所述加砂曲线按钮，则在所述施工曲线显示界面显示加砂量m3随施工时间Time 的变化曲线； 选所述曲线按钮，则在所述施工曲线显示界面显示压裂液用量、纤维用量和加砂 量分别随施工时间Time的变化曲线；便于观察施工过程中材料加入量； 第一流量计显示屏：显示通过第一流量计处的压裂液流量； 第二流量计显示屏：显示通过第二流量计处的压裂液流量； 第一控制阀门按钮、第二控制阀门按钮； 支撑剂脉冲手动输入键：用于对脉冲时间进行调整，调整支撑剂脉冲注入时间； 前置液手动输入键：用于实时调整前置液注入量； 链接栗按钮：用于控制所述混砂车按照以下步骤工作，前置液注入地层、支撑剂脉 冲与无砂液脉冲交替式注入地层、顶替液注入地层； 断开栗按钮：在施工现场，所述通道压裂混砂车的工作参数出现异常时，用于迅速 切断通道压裂混砂车工作，转为人工手动操作； 无砂液脉冲手动输入键：在施工现场，所述通道压裂混砂车的工作参数出现异常 时，用于对无砂液注入的脉冲时间进行调整； 顶替液手动输入键：在施工现场，所述通道压裂混砂车的工作参数出现异常时，用 于调整顶替液的注入量。 一种如上述实现高导流能力的通道压裂混砂车的工作方法，包括步骤如下： (1)启动所述混砂车； (2)预设所述混砂车的栗注参数； (3)通过所述混砂车执行以下步骤：前置液注入地层、支撑剂脉冲与无砂液脉冲 交替式注入地层、顶替液注入； (3. 1)当前置液注入地层时，联动控制第一控制阀门和第二控制阀门实现吸入管 汇通过连通管路单独与排出管汇相连； (3. 2)当支撑剂脉冲与无砂液脉冲交替式注入地层时，通过联动控制第一控制阀 门和第二控制阀门实现吸入管汇通过连通管路或混砂罐分别单独与排出管汇相连，即脉冲 式向地层注入无砂液体和支撑剂； (3. 3)当顶替液注入地层时，联动控制第一控制阀门和第二控制阀门实现吸入管 汇通过连通管路单独与排出管汇相连； (4)栗注完毕，关闭所述混砂车。 本专利技术的优势： 1、本专利技术所述混砂车能够将无砂液脉冲与支撑剂脉冲交替式注入地层，实现在不 损坏设备的基础上脉冲式加砂；为了克服常规混砂车不能实现脉冲注入的局限性以及脉冲 加砂系统支撑剂回流造成支撑剂堆积砂比不准确的问题，本专利技术的目的是通过关联控制实 现脉冲加砂，同时采用电子控制系统实现无砂液脉冲与支撑剂脉冲交替注入地层。 2、本专利技术所述混砂车既适用于高导流通道压裂，也能够进行常规压裂和段塞式注 入； 3、本专利技术通过远程电子控制系统自动化控制转换电子控制阀门，实现管线转换； 4、本专利技术实现电子控制阀门与输砂系统电子门关联式控制，采用关联运作，避免 电子控制阀转换混乱，以及克服脉冲加砂系统的支撑剂回流造成支撑剂在混砂罐中的堆积 问题； 5、本专利技术通过电子控制系统实现最短时间脉冲达到2s，能够有效地本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种实现高导流能力的通道压裂混砂车，其特征在于，所述混砂车包括承载底盘、在所述承载底盘上设置有吸入管汇、排出管汇、在所述吸入管汇和排出管汇之间设置有彼此并联的连通管路和混砂罐；在所述排出管汇上设置有第一控制阀门，在所述吸入管汇上设置有第二控制阀门，通过联动控制第一控制阀门和第二控制阀门实现吸入管汇通过连通管路或混砂罐分别单独与排出管汇相连。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：温庆志，刘华，刘欣佳，高金剑，王峰，战永平，罗明良，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37
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