一种常压式二氧化碳压裂地面混砂装置制造方法及图纸

一种常压式二氧化碳压裂地面混砂装置，包括二氧化碳储罐，二氧化碳储罐输出端通过动力泵分别连接加砂进液管线和混砂器进液管线的输入端，加砂进液管线输出端连通加砂管路，加砂管路输出端通过第一输砂管经第二输砂管连接至混砂器上，混砂器输出端通过高压管线连接压裂泵进入井口装置；混砂器进液管线输出端连接混砂器输入端，混砂器进液管线上设置有第三截止阀。本发明专利技术具有实现连续加砂压裂作业，实时控制砂浓度、设备拆装及控制简单、故障率低且易维修、经济效益高等特点。

A kind of atmospheric carbon dioxide fracturing surface sand mixing device

【技术实现步骤摘要】
一种常压式二氧化碳压裂地面混砂装置
本专利技术涉及石油天然气工业
，特别涉及一种常压式二氧化碳压裂地面混砂装置。
技术介绍
非常规油气资源的勘探与开发技术的研发与发展，各种新的生产工艺、新设备的研发与配套成为了当前石油机械设备研究人员急需解决的问题，压裂作为一种储层增透技术，广泛应用于油气井增产作业中。压裂作业使用的装备中，压裂混砂装置是最重要的设备之一，在油田压裂过程中起着至关重要的作用，是完成压裂施工和取得良好压裂效果的关键。地面混砂车混砂技术作为目前最常用的储层增透技术广泛应用于各大油田的实际生产作业中。地面混砂车混砂技术是将压裂液(通常为液态二氧化碳)与支撑剂(通常为石英砂)在车载混合罐中混合好后再由高压泵注入井底进行压裂作业。在实际作业中当混合罐中的混合物用完后需停止作业，再一次向罐内注入压裂液与支撑剂进行混合以继续进行加砂压裂作业。由此便不能实现连续加砂压裂作业，严重影响了加砂压裂效率。此外地面混砂车混砂技术还具有不能实时控制压裂砂浓度，易造成注入地层砂比不准确，设备控制复杂，故障率高等缺点。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种常压式二氧化碳压裂地面混砂装置，具有实现连续加砂压裂作业，实时控制砂浓度、设备拆装及控制简单、故障率低且易维修、经济效益高等特点。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种常压式二氧化碳压裂地面混砂装置，包括二氧化碳储罐1，二氧化碳储罐1输出端通过动力泵2分别连接加砂进液管线13和混砂器进液管线14的输入端，所述的加砂进液管线13输出端连通加砂管路，加砂管路输出端通过第一输砂管16经第二输砂管17连接至混砂器10上，所述的混砂器10输出端通过高压管线18连接压裂泵11进入井口装置12；所述的混砂器进液管线14输出端连接混砂器10输入端，混砂器进液管线14上设置有第三截止阀19。所述的加砂管路从左到右依次设置有流量调节阀3、减压阀4、第一截止阀5、砂箱6、单向阀8、第二截止阀9，位于砂箱6上的密闭箱盖7。所述的混砂器10分别包括喷嘴10-1，混合式10-2，喉管10-3，扩散管10-4，混砂器进液管线14与喷嘴10-1相连，第二输砂管17与混合室10-2相连。所述的加砂管路至少为两路。本专利技术的有益效果：本专利技术的最大特点是可以实现连续加砂压裂作业，彻底改变了传统混砂车混砂工艺中需停机混砂的重大缺陷，极大提高了加砂压裂作业效率；实现了常压下加砂作业及实时控制砂液比的目的；装置各部件为模块化设计，拆装更换方便；本专利技术可取代传统压裂混砂工艺中的混砂车，极大提高了压裂混砂的经济性。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。参照图1，一种常压式二氧化碳压裂地面混砂装置其部件分别包括：二氧化碳储罐1，动力泵2，并联设置的多组加砂管路(本图例列出三组但不仅限于三组，分别包括加砂管路Ⅰ，加砂管路Ⅱ，加砂管路Ⅲ，每组加砂管路均包含相同的组内部件，从左到右依次设置有流量调节阀3，减压阀4，第一截止阀5，砂箱6，位于砂箱6上的密闭箱盖7，单向阀8，第二截止阀9)，混砂器10，增压泵11，井口装置12，加砂进液管线13，混砂器进液管线14，分液管线15，第一输砂管16，第二输砂管17，高压管线18，第三截止阀19。所述的混砂器10分别包括喷嘴10-1，混合室10-2，喉管10-3，扩散管10-4等部件，压裂液与支撑剂在混砂器10中依靠射流原理进行混合。本专利技术的工作原理：如图1所示：在实际工作中，通过动力泵2将二氧化碳储罐1中的液态二氧化碳分别输送至加砂进液管线13及混砂器进液管线14中，液态二氧化碳经混砂器进液管线14、第三截止阀19进入喷嘴10-1中。进入加砂进液管线13中的液态二氧化碳经分液管线15分别进入加砂管路Ⅰ，加砂管路Ⅱ，加砂管路Ⅲ等，在砂箱6中创造一定压力环境，驱动砂箱6中的支撑剂依次沿第一输砂管16，第二输砂管17进入混合室10-2与经喷嘴10-1的高速液态二氧化碳在混合室10-2中混合，混合物经喉管10-3以及扩散管10-4增压后经高压管线18进入压裂泵11中再次增压后进入井口装置12中，以实现加砂压裂作业。在实际作业中，首先将各加砂管路中的砂箱加满，打开加砂管路Ⅰ中的截止阀使管路导通，关闭其余加砂管路中的截止阀以切断其通路。随着加砂压裂作业进行，加砂管路Ⅰ砂箱中的支撑剂逐渐减少，当加砂管路Ⅰ砂箱中的支撑剂即将耗尽时打开加砂管路Ⅱ中的截止阀，并调节加砂管路Ⅱ中的流量阀、调压阀等至合适数值，以导通加砂管路Ⅱ与系统联通。然后关闭加砂管路Ⅰ中的截止阀，并调节加砂管路Ⅰ中的调压阀至常压数值，打开砂箱上的密闭箱盖进行支撑剂加入。依次对其他加砂管路进行此操作便可实现不停机连续加砂压裂作业，此外在实际作业中可同时导通两路或多路加砂管路以进行大排量加砂压裂作业。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种常压式二氧化碳压裂地面混砂装置，其特征在于，包括二氧化碳储罐(1)，二氧化碳储罐(1)输出端通过动力泵(2)分别连接加砂进液管线(13)和混砂器进液管线(14)的输入端，所述的加砂进液管线(13)输出端连通加砂管路，加砂管路输出端通过第一输砂管(16)经第二输砂管(17)连接至混砂器(10)上，所述的混砂器(10)输出端通过高压管线(18)连接压裂泵(11)进入井口装置(12)；所述的混砂器进液管线(14)输出端连接混砂器(10)输入端，混砂器进液管线(14)上设置有第三截止阀(19)。/n

【技术特征摘要】
1.一种常压式二氧化碳压裂地面混砂装置，其特征在于，包括二氧化碳储罐(1)，二氧化碳储罐(1)输出端通过动力泵(2)分别连接加砂进液管线(13)和混砂器进液管线(14)的输入端，所述的加砂进液管线(13)输出端连通加砂管路，加砂管路输出端通过第一输砂管(16)经第二输砂管(17)连接至混砂器(10)上，所述的混砂器(10)输出端通过高压管线(18)连接压裂泵(11)进入井口装置(12)；所述的混砂器进液管线(14)输出端连接混砂器(10)输入端，混砂器进液管线(14)上设置有第三截止阀(19)。


2.根据权利要求1所述的一种常压式二氧化碳压裂地面混砂装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱端银，徐建宁，李万钟，刘豪，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61