The slurry injection system has a plurality of cleaning fluid pumps (830) which receive the cleaning fluid from the low-pressure cleaning fluid manifolds (816, 820) and pressurize the cleaning fluid into the high-pressure cleaning fluid, and deliver the high-pressure cleaning fluid to the high-pressure cleaning fluid manifold (822). The agitator unit (872) has a low-pressure slurry. The mixer (852) receives the cleaning fluid through a first valve (850). The slurry booster (860) is in fluid communication with the high-pressure cleaning fluid manifold (822) through the second valve (862). The slurry booster (860) pressurizes the low-pressure slurry from the mixer unit (872) by using the high-pressure manifold cleaning fluid delivered to the mixer (852) to form a high-pressure slurry and delivers the low-pressure fluid to the low-pressure cleaning fluid manifold (816). The mixer (852) mixes the high-pressure slurry with the cleaning fluid from the first valve (850) to form a mixture delivered to the slurry injection position.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用浓缩浆料增压注入浆料的方法和系统相关申请的交叉引用本申请是于2017年2月10日提交的第62/457,447号临时专利申请的非临时专利申请，其公开内容通过引用合并于本文中。本申请还要求于2018年2月5日提交的第15/888,133号美国专利申请、2018年2月5号提交的第15/888,140号美国专利申请、及2018年2月5号提交的第15/888,154号美国专利申请的优先权。
本专利技术总体上涉及一种浆料注入系统，更具体而言，涉及一种利用至少一对罐实现连续注入过程的方法和系统。
技术介绍
本节内容只用于提供与本专利技术有关的背景信息，并不构成现有技术。在许多领域都会用到工艺流体的泵送工艺。工艺流体可通过各种类型的泵进行泵送，例如，离心泵、容积式泵或利用加压驱动流体作用于工艺流体上。浆料是一种在工艺中使用的工艺流体。浆料通常具有研磨性。浆料泵用于许多工业中，用于向一工艺提供浆料。水力压裂(压裂)的砂注入、高压煤浆管道、采矿、矿物加工、骨料加工及发电都会用到浆料泵。所有这些行业都极具成本竞争力。浆料泵须可靠耐用，以减少各种工艺的停车时间。天然气和石油地层的水力压裂通常需要高达15,000psi(103421kPa)的高压，流量高达500加仑/分钟(1892升/分钟)。使用多个泵的总流量可超过5,000加仑/分钟(18927升/分钟)。由于浆料的研磨特性，浆料泵会受到严重磨损。通常，浆料泵会表现出差的可靠性，因此必须经常修理或更换。这样就增加了整体工艺成本。降低整体工艺成本并...
【技术保护点】
1.浆料注入系统，其特征在于其包括：/n低压清洁流体歧管；/n高压清洁流体歧管；/n多个清洁流体泵，其自所述低压清洁流体歧管接收清洁流体并将所述清洁流体加压成高压清洁流体，并将所述高压清洁流体输送至所述高压清洁流体歧管；/n搅拌器单元，其内具有低压浆料；/n混合器，其通过第一阀与所述高压清洁流体歧管流体连通；及/n浆料增压器，其与所述混合器、所述搅拌器单元、所述低压清洁流体歧管、及通过第二阀与所述高压清洁流体歧管流体连通，所述浆料增压器通过利用来自所述高压清洁流体歧管的高压清洁流体对来自所述搅拌器单元的所述低压浆料进行加压形成高压浆料，所述浆料增压器将高压浆料输送至所述混合器并将低压流体输送至所述低压清洁流体歧管；/n所述混合器将所述高压浆料与来自所述第一阀的清洁流体进行混合，形成输送至浆料注入位置的混合物。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170210 US 62/457,447;20180205 US 15/888,133;20181.浆料注入系统，其特征在于其包括：
低压清洁流体歧管；
高压清洁流体歧管；
多个清洁流体泵，其自所述低压清洁流体歧管接收清洁流体并将所述清洁流体加压成高压清洁流体，并将所述高压清洁流体输送至所述高压清洁流体歧管；
搅拌器单元，其内具有低压浆料；
混合器，其通过第一阀与所述高压清洁流体歧管流体连通；及
浆料增压器，其与所述混合器、所述搅拌器单元、所述低压清洁流体歧管、及通过第二阀与所述高压清洁流体歧管流体连通，所述浆料增压器通过利用来自所述高压清洁流体歧管的高压清洁流体对来自所述搅拌器单元的所述低压浆料进行加压形成高压浆料，所述浆料增压器将高压浆料输送至所述混合器并将低压流体输送至所述低压清洁流体歧管；
所述混合器将所述高压浆料与来自所述第一阀的清洁流体进行混合，形成输送至浆料注入位置的混合物。
2.根据权利要求1所述的浆料注入系统，其特征在于所述第一阀总是至少部分地打开。
3.根据权利要求1所述的浆料注入系统，其特征在于所述第一阀包括两通阀，且所述第二阀包括两通阀。
4.根据权利要求1所述的浆料注入系统，其特征在于所述系统还包括连接所述浆料增压器和所述低压清洁流体歧管的分离器，所述分离器将浆料输送至所述搅拌器单元并将清洁流体输送至所述低压清洁流体歧管。
5.根据权利要求1所述的浆料注入系统，其特征在于所述系统还包括计量泵，其将浆料添加剂输送至所述搅拌器单元。
6.根据权利要求5所述的浆料注入系统，其特征在于所述计量泵将添加剂自添加剂罐输送至所述搅拌器单元。
7.根据权利要求1所述的浆料注入系统，其特征在于所述混合器包括静态混合器。
8.根据权利要求1所述的浆料注入系统，其特征在于所述系统还包括控制器，其响应于对应于流向所述浆料增压器的高压清洁流体的流量信号控制所述第一阀和所述第二阀。
9.根据权利要求1所述的浆料注入系统，其特征在于所述系统还包括低压泵，其将清洁流体自清洁流体源输送至所述低压清洁流体歧管。
10.根据权利要求1所述的浆料注入系统，其特征在于所述浆料增压器包括：
第一细长型罐，其包括具有第一容积的第一端和具有第二容积的第二端，所述第一容积与所述第二容积分开；
第一管道，其具有位于所述第一细长型罐外部用于接收清洁流体的第一端和与所述第一容积相连的第二端；
多个浆料阀，其与所述第一细长型罐流体上连接，所述多个浆料阀具有将来自所述第二容积的高压浆料输送至浆料注入位置的第一状态和将低压浆料输送至所述第二容积的第二状态；及
多个清洁流体阀，其与所述第一细长型罐流体上连接，于所述第一状态将高压清洁流体输送至所述第一容积，并于所述第二状态将低压清洁流体输出所述第一容积。
11.根据权利要求1所述的浆料注入系统，其特征在于所述浆料增压器还包括：
第一细长型罐，其包括具有第一容积的第一端和具有第二容积的第二端，所述第一容积与所述第二容积分开；
第一管道，其具有位于所述第一细长型罐外部用于接收清洁流体的第一端和与所述第一容积相连的第二端；
第二细长型罐，其包括具有第三容积的第一端和具有第四容积的第二端，所述第三容积与所述第四容积分开；
第二管道，其具有位于所述第二细长型罐外部用于接收清洁流体的第一端和位于所述第三容积内的第二端；
多个浆料阀，其与所述第一细长型罐和所述第二细长型罐流体上连接，所述多个浆料阀具有将来自所述第二容积的高压浆料输送至所述浆料注入位置并将低压浆料输送至所述第四容积的第一状态和将低压浆料输送至所述第二容积并将高压浆料自所述第四容积输送至浆料注入位置的第二状态；及
多个清洁流体阀，其与所述第一细长型罐和所述第二细长型罐流体上连接，于第一状态将高压清洁流体输送至所述第一容积并将低压清洁流体输出所述第三容积，且于第二状态将低压清洁流体输送至所述第一容积并将高压清洁流体输送至所述第三容积。
12.浆料注入系统的操作方法，所述浆料注入系统包括低压清洁流体歧管、高压清洁流体歧管、多个清洁流体泵、搅拌器单元、混合器及浆料增压器，其特征在于所述方法包括：
在所述多个清洁流体泵自所述低压清洁流体歧管接收清洁流体；
在所述多个清洁流体泵将所述清洁流体加压成高压清洁流体；
将所述高压清洁流体自所述多个清洁流体泵输送至所述高压清洁流体歧管；
将高压清洁流体自所述高压清洁流体歧管通过第一阀输送至所述混合器；
将所述高压清洁流体自所述高压清洁流体歧管通过第二阀输送至所述浆料增压器；
通过所述浆料增压器利用来自所述高压清洁流体歧管的高压清洁流体对来自所述搅拌器单元的低压浆料加压，形成高压浆料；
将低压流体自所述浆料增压器输送至所述低压清洁流体歧管；
在混合器将所述高压浆料与来自所述第二阀的高压清洁流体进行混合，形成浆料混合物；及
将所述混合物输送至注入位置。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于所述方法还包括在混合之前至少部分打开所述第一阀。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于所述方法还包括通过分离器连接所述浆料增压器和所述低压清洁流体歧管，并通过所述分离器将浆料输送至所述搅拌器单元并将清洁流体输送至所述低压清洁流体歧管。
15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于所述方法还包括将浆料添加剂自计量泵输送至所述搅拌器单元。
16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于所述方法还包括响应于对应于流向所述浆料增压器的高压清洁流体的流量信号控制所述第一阀和所述第二阀。
17.根据权利要求12所述的方法，其特征在于所述方法还包括使用低压泵将清洁流体自清洁流体源输送至所述低压清洁流体歧管。
18.自浆料源将浆料注入浆料注入位置的系统，其特征在于其包括：
第一细长型罐，其包括具有第一容积的第一端和具有第二容积的第二端，所述第一容积与所述第二容积分开；
第一管道，其具有位于所述第一细长型罐外部用于接收清洁流体的第一端和与所述第一容积相连的第二端；
多个浆料阀，其与所述第一细长型罐流体上连接，所述多个浆料阀具有将高压浆料自所述第二容积输送至所述浆料注入位置的第一状态和将低压浆料输送至所述第二容积的第二状态；及
多个清洁流体阀，其与所述第一细长型罐流体上连接，于所述第一状态将高压清洁流体输送至所述第一容积，并于所述第二状态将低压清洁流体输出所述第一容积。
19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于所述系统还包括第一流量传感器、第二流量传感器和控制器，所述第一流量传感器产生自所述第一细长型罐输出的清洁流体的第一流量，所述第二流量传感器产生输送至所述第一细长型罐的清洁流体的第二流量，所述控制器响应于所述第一流量和所述第二流量控制所述多个阀。
20.根据权利要求18所述的系统，其特征在于所述多个清洁流体阀包括将高压流体转向至所述注入位置的第一三通阀和减小所述第一细长型罐内压力的第一两通阀。
21.根据权利要求18所述的系统，其特征在于所述多个清洁流体阀包括：
第一阀，其选择性地将清洁流体自高压泵输送至注入歧管或第二阀；
所述第二阀，其选择性地将高压清洁流体自所述第一阀输送至所述第一管道；
第三阀，其通过第四阀将清洁流体自所述第一管道输送至清洁流体罐；及
所述第四阀，其将流体输送至所述清洁流体罐。
22.根据权利要求21所述的系统，其特征在于所述系统还包括：
旁通阀，其选择性地将高压清洁流体连接到所述第二阀以对所述第二阀再增压。
23.根据权利要求21所述的系统，其特征在于所述第一阀包括第一三通阀，所述第二阀包括第一两通阀，所述第三阀包括第二两通阀。
24.根据权利要求21所述的系统，其特征在于所述系统还包括第五阀，其选择性地使所述第一罐降压。
25.根据权利要求18所述的系统，其特征在于所述第一细长型罐包括位于所述第一细长型罐的所述第二端的第一端盖，所述第一端盖包括第一圆锥部分。
26.根据权利要求25所述的系统，其特征在于所述第一管道延伸穿过所述第一端盖。
27.根据权利要求26所述的系统，其特征在于所述第一管道的所述第二端包括第一流量分配板。
28.根据权利要求25所述的系统，其特征在于所述第一端盖将所述多个浆料阀的第一止回阀和第二止回阀流体上连接至所述第二容积。
29.根据权利要求18所述的系统，其特征在于所述多个清洁流体阀包括具有壳体的第一阀，所述壳体具有位于第二端口和第三端口之间的中间端口，所述壳体包括与第二阀座间隔开的第一阀座，所述第一阀座位于所述中间端口和所述第二端口之间且所述第二阀座位于所述中间端口和所述第三端口之间，所述壳体与包括第一阀盘和第二阀盘的执行机构相连。
30.根据权利要求29所述的系统，其特征在于所述第一阀盘位于所述中间端口和所述第一阀座之间，所述第二阀盘位于所述中间端口和所述第二阀座之间。
31.根据权利要求29所述的系统，其特征在于所述第二阀盘位于所述中间端口和所述第二阀座之间，所述第二阀盘位于所述第二端口和所述第二阀座之间。
32.根据权利要求18所述的系统，其特征在于所述多个清洁流体阀包括具有第一壳体的第一阀，所述第一壳体具有第一入口和第一出口，所述第一壳体包括位于所述第一入口和第一出口之间的第一阀座，所述第一壳体与驱动第一阀盘的执行机构相连。
33.根据权利要求32所述的系统，其特征在于所述第一阀盘位于所述第一入口和所述第一阀座之间。
34.根据权利要求32所述的系统，其特征在于所述第一阀盘位于所述第一出口和所述第一阀座之间。
35.根据权利要求32所述的系统，其特征在于所述执行机构与具有第二壳体的第二阀相连，所述第二壳体具有第二入口和第二出口，所述第二阀包括第二阀盘，所述第二壳体包括位于所述第二入口和所述第二出口之间的第二阀座，所述执行机构相互依赖地控制所述第一阀盘和所述第二阀盘的运动。
36.根据权利要求18所述的系统，其特征在于所述第一细长型罐水平布置，所述罐包括多个纵向延伸的分隔件，该些分隔件限定水平延伸通道。
37.根据权利要求36所述的系统，其特征在于所述分隔件呈圆柱形。
38.根据权利要求36所述的系统，其特征在于所述分隔件为沿径向延伸的壁。
39.使用浆料注入系统在浆料注入位置注入浆料的方法，所述浆料注入系统具有第一细长型罐，所述第一细长型罐具有第一容积和第二容积，其特征在于所述方法包括：
使用多个与所述第一细长型罐流体上连接的浆料阀，
于第一状态，将高压浆料自所述第二容积输送至所述浆料注入位置；
于第二状态，将低压浆料输送至所述第二容积；使用多个与所述第一细长型罐流体上连接的清洁流体阀，
于第一状态，将高压清洁流体输送至所述第一容积；及
于...
【专利技术属性】
技术研发人员：小伊莱·奥克莱杰斯，罗伯特·A·奥克莱杰斯，瑞安·奇兹米勒，
申请(专利权)人：威克特技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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